特開 2022-90896 エンジンシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022090896

(43)【公開日】2022-06-20

(54)【発明の名称】エンジンシステム

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/33 20160101AFI20220613BHJP

   F02M 26/50 20160101ALI20220613BHJP

   F02M 26/74 20160101ALI20220613BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20220613BHJP

【ＦＩ】

F02M26/33 301

F02M26/50 301

F02M26/74 331

F02D43/00 301N

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020203473

(22)【出願日】2020-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】隅原 誠

【テーマコード（参考）】

3G062

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G062EA10

3G062ED02

3G062ED04

3G062ED08

3G062GA08

3G062GA10

3G384BA27

3G384DA52

3G384FA14Z

3G384FA16Z

3G384FA28Z

(57)【要約】

【課題】水冷式のＥＧＲクーラを備えるエンジンにおいて、ＥＧＲクーラの損傷を抑制しつつ、ＥＧＲクーラの冷却効率が低下するのを抑制する。
【解決手段】エンジンシステム（１）は、ＥＧＲ通路（１５）と、冷却水循環路（３０）と、ＥＧＲクーラ（２０）と、ＥＧＲクーラ（２０）用の冷却水流量を調整するバルブ（Ｖ２）と、排気温度を上昇させることによってＥＧＲクーラ（２０）内のデポジットを燃焼させるＥＧＲデポジット燃焼制御を実行するＥＣＵ（１００）とを備える。ＥＣＵ（１００）は、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行中において、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行しない場合よりも冷却水流量が増加するように、冷却水流量を調整するバルブ（Ｖ２）を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気通路および排気通路に接続される気筒を有するエンジンを制御するためのエンジンシステムであって、
前記排気通路内の排気の一部を前記吸気通路に還流させるためのＥＧＲ通路と、
冷却水が循環する冷却水循環路と、
前記ＥＧＲ通路を還流する排気と前記冷却水循環路を流れる冷却水との間で熱交換を行なうＥＧＲクーラと、
前記気筒から排出される排気の温度を上昇させることによって前記ＥＧＲクーラ内に付着したデポジットを燃焼させるデポジット燃焼制御を実行する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記デポジット燃焼制御を実行する際、前記ＥＧＲクーラ内の冷却水が沸騰するのを抑制するための沸騰抑制制御を実行する、エンジンシステム。

【請求項2】

前記冷却水循環路には、前記冷却水の流量を調整する調整装置が設けられ、
前記制御装置は、前記沸騰抑制制御の実行中において、前記デポジット燃焼制御を実行しない場合よりも前記冷却水の流量が増加するように前記調整装置を制御する、請求項１に記載のエンジンシステム。

【請求項3】

前記ＥＧＲクーラと前記冷却水循環路との間に設けられ、前記ＥＧＲクーラと前記冷却水循環路との間の冷却水の流通を遮断する遮断装置と、
前記ＥＧＲクーラに接続され、前記ＥＧＲクーラ内の給排水を行なう給排水装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記沸騰抑制制御の実行を開始する際、前記遮断装置によって前記冷却水流通を遮断しつつ前記ＥＧＲクーラ内からの排水を行なうように、前記遮断装置および前記給排水装置を制御する、請求項１に記載のエンジンシステム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記沸騰抑制制御の実行を停止する際、前記遮断装置によって前記冷却水流通を遮断しつつ前記ＥＧＲクーラ内への給水を行なうように、前記遮断装置および前記給排水装置を制御する、請求項３に記載のエンジンシステム。

【請求項5】

前記ＥＧＲクーラ内の温度を検出するための温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記沸騰抑制制御の実行を停止する際、前記温度センサの出力が閾値未満であることを条件として前記ＥＧＲクーラ内への給水を行なう、請求項４に記載のエンジンシステム。

【請求項6】

前記ＥＧＲクーラ内の冷却水量を検出するための水量センサをさらに備える、請求項３～５のいずれかに記載のエンジンシステム。

【請求項7】

前記ＥＧＲ通路に設けられる酸化触媒をさらに備える、請求項１～６のいずれかに記載のエンジンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路と、ＥＧＲ通路を流れる排気を冷却するＥＧＲクーラとを備えるエンジンの制御に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００２－１７４１４８号公報（特許文献１）には、排気の一部を吸気側に環流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れる排気を冷却するＥＧＲクーラとを備えるエンジンが開示されている。このエンジンにおいては、ＥＧＲクーラ内にデポジットが付着することによってＥＧＲクーラの上流側の圧力と下流側の圧力との差が設定値を超えた場合に、排気ガスを所定温度まで上昇させる制御が実行される。この制御により、ＥＧＲクーラ内に付着するデポジットを高温の排気で燃焼させることができる。そのため、ＥＧＲクーラ内にデポジットが付着することに起因する、ＥＧＲクーラの冷却性能の低下が未然に防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１７４１４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＥＧＲクーラが水冷式である場合において、特許文献１に開示された制御のように、高温の排気がＥＧＲクーラ内を流れると、排気からＥＧＲクーラ内の冷却水に与えられる熱量が増加し、ＥＧＲクーラ内の冷却水が沸騰することが懸念される。ＥＧＲクーラ内で冷却水が沸騰すると、キャビテーションによりＥＧＲクーラが損傷するおそれがある。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、水冷式のＥＧＲクーラを備えるエンジンにおいて、ＥＧＲクーラの損傷を抑制しつつ、ＥＧＲクーラの冷却効率が低下するのを抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１） 本開示によるエンジンシステムは、吸気通路および排気通路に接続される気筒を有するエンジンを制御する。このエンジンシステムは、排気通路内の排気の一部を吸気通路に還流させるためのＥＧＲ通路と、冷却水が循環する冷却水循環路と、ＥＧＲ通路を還流する排気と冷却水循環路を流れる冷却水との間で熱交換を行なうＥＧＲクーラと、気筒から排出される排気の温度を上昇させることによってＥＧＲクーラ内に付着したデポジットを燃焼させるデポジット燃焼制御を実行する制御装置とを備える。制御装置は、デポジット燃焼制御を実行する際、ＥＧＲクーラ内の冷却水が沸騰するのを抑制するための沸騰抑制制御を実行する。

【0007】

上記構成によれば、ＥＧＲデポジット燃焼制御が実行される際に、ＥＧＲクーラ内の冷却水が沸騰するのを抑制するための沸騰抑制制御が実行される。これにより、ＥＧＲクーラ内で冷却水が沸騰するのを抑制しつつ、ＥＧＲクーラ内に付着したデポジットを除去することができる。その結果、ＥＧＲクーラのキャビテーションによる損傷を抑制しつつ、ＥＧＲクーラの冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0008】

（２） ある態様においては、冷却水循環路には、冷却水の流量を調整する調整装置が設けられる。制御装置は、沸騰抑制制御の実行中において、デポジット燃焼制御を実行しない場合よりも冷却水の流量が増加するように調整装置を制御する。

【0009】

（３） ある態様においては、ＥＧＲクーラと冷却水循環路との間に設けられ、ＥＧＲクーラと冷却水循環路との間の冷却水の流通を遮断する遮断装置と、ＥＧＲクーラに接続され、ＥＧＲクーラ内の給排水を行なう給排水装置をさらに備える。制御装置は、沸騰抑制制御の実行を開始する際、遮断装置によって冷却水流通を遮断しつつＥＧＲクーラ内からの排水を行なうように、遮断装置および給排水装置を制御する。

【0010】

（４） ある態様においては、制御装置は、沸騰抑制制御の実行を停止する際、遮断装置によって冷却水流通を遮断しつつＥＧＲクーラ内への給水を行なうように、遮断装置および給排水装置を制御する。

【0011】

（５） ある態様においては、ＥＧＲクーラ内の温度を検出するための温度センサをさらに備える。制御装置は、沸騰抑制制御の実行を停止する際、温度センサの出力が閾値未満であることを条件としてＥＧＲクーラ内への給水を行なう。

【0012】

（６） ある態様においては、ＥＧＲクーラ内の冷却水量を検出するための水量センサをさらに備える。

【0013】

（７） ある態様においては、ＥＧＲ通路に設けられる酸化触媒をさらに備える。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、水冷式のＥＧＲクーラを備えるエンジンにおいて、ＥＧＲクーラの損傷を抑制しつつ、ＥＧＲクーラの冷却効率が低下するのを抑制することである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】エンジンシステムの全体構成図（その１）である。

【図2】ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。

【図3】エンジンシステムの全体構成図（その２）である。

【図4】ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。

【図5】ＥＧＲクーラ排水制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図6】ＥＧＲクーラ排水制御によってＥＧＲクーラ内の排水が行なわている状態を示す図である。

【図7】ＥＧＲクーラ給水制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】ＥＧＲクーラ給水制御によってＥＧＲクーラ内への給水が行なわれている状態を示す図である。

【図9】エンジンシステムの全体構成図（その３）である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0017】

［実施の形態１］
図１は、本実施の形態１によるエンジンシステム１の全体構成図である。エンジンシステム１は、エンジン１０と、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」（Electronic Control Unit）ともいう）１００とを備える。

【0018】

エンジン１０は、たとえばディーゼルエンジンである。エンジン１０は、燃焼室を有する気筒１１と、吸気通路１２と、排気通路１３と、インジェクタ１４とを備える。吸気通路１２および排気通路１３は、気筒１１に接続される。吸気通路１２を流れる空気は、気筒１１の燃焼室内に導入される。燃焼室には、インジェクタ１４から燃料が噴射される。燃焼室内で空気と燃料との混合気が燃焼することにより、エンジン１０は駆動力を発生する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、排気通路１３を通ってエンジン１０の外部に排出される。

【0019】

さらに、エンジン１０は、排気通路１３内の排気の一部を吸気通路１２に還流させるための構成として、ＥＧＲ通路１５と、バルブＶ１とを備える。

【0020】

気筒１１から排出された排気の一部は、ＥＧＲ通路１５を経由して吸気通路１２に還流される。ＥＧＲ通路１５を流れる排気ガス（以下「ＥＧＲガス」ともいう）は、バルブＶ１を経由して吸気通路１２に還流される。ＥＧＲガスの還流量は、バルブＶ１の開度により調整される。バルブＶ１の開度は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって制御される。

【0021】

さらに、エンジン１０は、ＥＧＲクーラ２０と、冷却水循環路３０とを備える。ＥＧＲクーラ２０は、ＥＧＲ通路１５を還流するＥＧＲガスと冷却水との間で熱交換を行なうことによってＥＧＲガスを冷却する。

【0022】

冷却水循環路３０は、ＥＧＲクーラ２０とラジエータ３１とを含んで構成され、ＥＧＲクーラ２０内でＥＧＲガスを冷却するための冷却水が循環するように構成される。具体的には、冷却水循環路３０は、ラジエータ３１と、バルブＶ２と、ＥＧＲクーラ２０の一部とを含んで構成される。エンジン１０のクランク軸にベルトを介して接続されたウォーターポンプが作動することによって、ＥＧＲクーラ２０とラジエータ３１との間で冷却水が循環する。冷却水循環路３０を循環する冷却水は、エンジン１０を冷却する冷却水を分岐させたものである。ＥＧＲクーラ２０内でＥＧＲガスの熱を吸入した冷却水は、ラジエータ３１で外気に放熱することによって冷却される。冷却水の循環流量は、バルブＶ２の開度によって調整される。バルブＶ２の開度は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって制御される。「バルブＶ２」は、本開示の「調整装置」の一例である。

【0023】

なお、本実施の形態１による冷却水循環路３０はエンジン１０を冷却する冷却水を分岐するように構成されるが、冷却水循環路３０は、ＥＧＲクーラ２０専用の冷却水が循環するように構成されてもよい。

【0024】

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するメモリ、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリに記憶された情報、各センサからの情報などに基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、インジェクタ１４、バルブＶ１，Ｖ２などを制御する。

【0025】

（ＥＧＲデポジット燃焼制御）
上述のエンジン１０において、ＥＧＲガス中の炭化水素ＨＣ等がデポジットとしてＥＧＲクーラ２０の熱交換部に付着すると、ＥＧＲクーラ２０の冷却効率が低下する。ＥＧＲクーラ２０の冷却効率が低下すると、吸気通路に還流されるＥＧＲガスの温度が高くなり気筒１１内での燃焼不良が生じることが懸念される。

【0026】

本実施の形態１によるＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ２０の冷却効率の低下を抑制するために、予め定められた開始条件が成立した場合に、バルブＶ１を開いた状態でインジェクタ１４から燃料のポスト噴射を行なって排気温度を上昇させることによって、ＥＧＲクーラ２０内に付着したデポジットを高温の排気で燃焼させて除去する「ＥＧＲデポジット燃焼制御」を実行する。

【0027】

ＥＣＵ１００には、たとえば、エンジン１０の運転状態とＥＧＲクーラ２０における炭化水素ＨＣの堆積量との対応関係を示すＨＣ量マップが予め記憶されている。そして、ＥＣＵ１００は、現在のエンジン１０の運転状態に対応するＨＣ量をＨＣ量マップを参照して算出し、算出されたＨＣ量の積算値が予め定められた閾値を超えた場合に、開始条件が成立したと判定して「ＥＧＲデポジット燃焼制御」の実行を開始する。

【0028】

ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御を所定時間実行した後、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を停止する。

【0029】

（ＥＧＲ冷却水流量増加制御）
上述のＥＧＲデポジット燃焼制御においては、ＥＧＲクーラ２０内に付着したデポジットを高温の排気で燃焼させて除去する。この際、排気からＥＧＲクーラ２０内の冷却水に与えられる熱量が増加し、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水が沸騰することが懸念される。ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰すると、キャビテーションによりＥＧＲクーラ２０が損傷するおそれがある。

【0030】

そこで、本実施の形態１によるＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行する場合には、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行しない場合よりもバルブＶ２の開度を増加させることによって冷却水流量を増加させる「ＥＧＲ冷却水流量増加制御」を実行する。これにより、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰することが抑制される。本実施の形態において、ＥＧＲ冷却水流量増加制御は、本開示の「沸騰抑制制御」の一例である。

【0031】

図２は、ＥＣＵ１００がＥＧＲデポジット燃焼制御およびＥＧＲ冷却水流量増加制御を実行する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、エンジン１０の作動中において繰り返し実行される。

【0032】

ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御の開始条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０）。たとえば、ＥＣＵ１００は、上述したように、ＨＣ量マップを参照して算出されるＨＣ量の積算値が予め定められた閾値を超えた場合に、ＥＧＲデポジット燃焼制御の開始条件が成立したと判定する。

【0033】

ＥＧＲデポジット燃焼制御の開始条件が成立していない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。

【0034】

ＥＧＲデポジット燃焼制御の開始条件が成立した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲ冷却水流量増加制御を実行する（ステップＳ２０）。具体的には、ＥＣＵ１００は、上述のように、バルブＶ２の開度を通常時の開度よりも増加させることによって冷却水流量を増加させる。

【0035】

次いで、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行する（ステップＳ３０）。具体的には、ＥＣＵ１００は、上述のように、バルブＶ１を開いた状態でポスト噴射を行なって排気温度を上昇させる。これにより、ＥＧＲクーラ２０内に付着したデポジットが高温の排気で燃焼されて除去される。この際、ＥＧＲ冷却水流量増加制御によって冷却水流量が増加されているため、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰することが抑制される。

【0036】

次いで、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ２０に戻し、ＥＧＲ冷却水流量増加制御およびＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を継続する。

【0037】

所定時間が経過した場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ポスト噴射を停止してＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を停止する（ステップＳ５０）とともに、バルブＶ２の開度を通常時の開度に戻すことによってＥＧＲ冷却水流量増加制御の実行を停止する（ステップＳ６０）。

【0038】

以上のように、本実施の形態１によるエンジンシステム１は、ＥＧＲ通路１５と、冷却水が循環する冷却水循環路３０と、ＥＧＲ通路１５を還流するＥＧＲガスと冷却水との間で熱交換を行なうＥＧＲクーラ２０と、ＥＧＲクーラ２０用の冷却水流量を調整するバルブＶ２と、排気温度を上昇させることによってＥＧＲクーラ２０内のデポジットを燃焼させるＥＧＲデポジット燃焼制御を実行するＥＣＵ１００とを備える。ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行中において、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行しない場合よりも冷却水流量が増加するようにバルブＶ２を制御するＥＧＲ冷却水流量増加制御を実行する。これにより、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰するが抑制される。その結果、ＥＧＲクーラ２０の損傷を抑制しつつ、ＥＧＲクーラ２０の冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0039】

［実施の形態２］
上述の実施の形態１においては、ＥＧＲクーラ２０に供給される冷却水流量を調整するバルブＶ２（調整装置）を設け、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行する場合に冷却水流量を増加させる「ＥＧＲ冷却水流量増加制御」を実行することによって、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰するのを抑制する例について説明した。

【0040】

これに対し、本実施の形態２においては、ＥＧＲクーラ２０内の給排水を行なう装置（後述の給排水装置４０）を設け、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行するときにＥＧＲクーラ２０内の冷却水を外部に排出する制御（後述のＥＧＲクーラ排水制御）を実行することによって、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰するのを抑制する。

【0041】

図３は、本実施の形態２によるエンジンシステム１Ａの全体構成図である。エンジンシステム１Ａは、エンジン１０Ａと、ＥＣＵ１００とを備える。

【0042】

エンジン１０Ａは、上述のエンジン１０に対して、冷却水循環路３０を冷却水循環路３０Ａに変更し、さらに給排水装置４０、水量センサ２５，２６および温度センサ２７を追加したものである。エンジン１０Ａのその他の構成は、上述のエンジン１０と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

【0043】

冷却水循環路３０Ａは、上述の冷却水循環路３０に対して、バルブＶ３を追加したものである。バルブＶ２，Ｖ３を閉じることによって、ＥＧＲクーラ２０と冷却水循環路３０Ａとの間の冷却水の流通を遮断することができる。本実施の形態２におけるバルブＶ２，Ｖ３は、本開示の「遮断装置」の一例である。

【0044】

給排水装置４０は、ＥＧＲクーラ２０に接続され、ＥＧＲクーラ２０内の給排水を行なう。具体的には、給排水装置４０は、ＥＧＲクーラ２０の冷却水路に接続される配管４１と、ポンプ４２と、バルブＶ４，Ｖ５とを備える。バルブＶ４，Ｖ５を開くことによって、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水路と配管４１とが連通される。

【0045】

バルブＶ４，Ｖ５を開いた状態でポンプ４２を排水方向に動作させる制御（以下「ＥＧＲクーラ排水制御」ともいう）が実行されることによって、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水が配管４１内に排出される。また、バルブＶ４，Ｖ５を開いた状態でポンプ４２を給水方向に動作させる制御（以下「ＥＧＲクーラ給水制御」ともいう）が実行されることによって、ＥＧＲクーラ２０内から排出された配管４１内の冷却水がＥＧＲクーラ２０内に戻される。

【0046】

水量センサ２５，２６は、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水量を検出する。具体的には、水量センサ２５は、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水量が下限値未満であることを検出する。水量センサ２６は、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水量が上限値に達していることを検出する。水量センサ２５，２６は、検出結果はＥＣＵ１００に送信する。温度センサ２７は、ＥＧＲクーラ２０の温度を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に送信する。

【0047】

図４は、本実施の形態２によるＥＣＵ１００がＥＧＲデポジット燃焼制御、ＥＧＲクーラ排水制御およびＥＧＲクーラ給水制御を実行する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0048】

図４に示すフローチャートは、上述の図２に示すフローチャートのステップＳ２０，Ｓ６０をそれぞれＳ２０Ａ，Ｓ６０Ａに変更したものである。図４のその他のステップ（図２に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

【0049】

ＥＧＲデポジット燃焼制御の開始条件が成立した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ排水制御を実行する（ステップＳ２０Ａ）。

【0050】

図５は、ＥＧＲクーラ排水制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、ＥＣＵ１００は、バルブＶ１を閉じてＥＧＲ通路１５内にＥＧＲガスが流れるのを停止する（ステップＳ２１）。

【0051】

次いで、ＥＣＵ１００は、バルブＶ２，Ｖ３を閉じてＥＧＲクーラ２０と冷却水循環路３０Ａとの間の冷却水の流通を遮断する（ステップＳ２２）。

【0052】

次いで、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ２０内の排水を行なう（ステップＳ２３）。具体的には、上述したように、ＥＣＵ１００は、バルブＶ４，Ｖ５を開いた状態でポンプ４２を排水方向に動作させる。

【0053】

図６は、ＥＧＲクーラ排水制御によってＥＧＲクーラ２０内の排水が行なわている状態を示す。ＥＧＲクーラ排水制御では、バルブＶ２，Ｖ３を閉じてＥＧＲクーラ２０と冷却水循環路３０Ａとの間の冷却水の流通を遮断した状態で、バルブＶ４，Ｖ５を開いてポンプ４２内のピストンを排水方向（図６では白矢印が示す上方向）に動作させる。これにより、ＥＧＲクーラ２０内の冷却水が配管４１に排出される。

【0054】

図５に戻って、ＥＣＵ１００は、水量センサ２５の出力に基づいて、ＥＧＲクーラ２０内の排水が完了したか否かを判定する（ステップＳ２４）。ＥＧＲクーラ２０内の排水が完了していない場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ２３に戻し、ＥＧＲクーラ２０内の排水を継続する。

【0055】

ＥＧＲクーラ２０内の排水が完了した場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ポンプ４２の作動を停止してＥＧＲクーラ２０内の排水を停止する（ステップＳ２５）。そして、バルブＶ１を開いてＥＧＲ通路１５内にＥＧＲガスを供給する（ステップＳ２６）。

【0056】

図４に戻って、ステップＳ２０ＡでのＥＧＲクーラ排水制御を実行した後、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行する（ステップＳ３０）。したがって、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行中においては、ＥＧＲクーラ排水制御によってＥＧＲクーラ２０内に冷却水が存在しない状態であるため、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰するのが抑制される。本実施の形態２によるＥＧＲクーラ排水制御は、本開示の「沸騰抑制制御」の他の一例である。

【0057】

次いで、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ３０に戻し、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を継続する。

【0058】

所定時間が経過した場合（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲデポジット燃焼制御の実行を停止し（ステップＳ５０）、ＥＧＲクーラ給水制御を実行する（ステップＳ６０Ａ）。

【0059】

図７は、ＥＧＲクーラ給水制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、ＥＣＵ１００は、温度センサ２７によって検出されたＥＧＲクーラ２０の温度が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。この判定は、ＥＧＲデポジット燃焼制御によってＥＧＲクーラ２０の温度が上昇していることに鑑み、ＥＧＲクーラ２０内に冷却水を戻した場合に冷却水が沸騰する可能性があるか否かを判定するために行なわれる。そのため、閾値は、たとえば冷却水の沸点あるいはそれに近い値に設定することができる。

【0060】

ＥＧＲクーラ２０の温度が閾値未満でない場合（ステップＳ６１においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ２０の温度が閾値未満になるまで待つ。

【0061】

ＥＧＲクーラ２０の温度が閾値未満である場合（ステップＳ６１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ２０への給水を行なう（ステップＳ６２）。具体的には、ＥＣＵ１００は、上述したように、バルブＶ４，Ｖ５を開いた状態でポンプ４２を給水方向に動作させる。

【0062】

図８は、ＥＧＲクーラ２０内から排出された配管４１内の冷却水がＥＧＲクーラ給水制御によってＥＧＲクーラ２０内に戻されている状態を示す。ＥＧＲクーラ給水制御では、バルブＶ２，Ｖ３を閉じてＥＧＲクーラ２０と冷却水循環路３０Ａとの間の冷却水の流通を遮断した状態で、バルブＶ４，Ｖ５を開いてポンプ４２内のピストンを給水方向（図８では白矢印が示す下方向）に動作させる。これにより、配管４１内の冷却水がＥＧＲクーラ２０内に戻される。

【0063】

図７に戻って、ＥＣＵ１００は、水量センサ２６の出力に基づいて、ＥＧＲクーラ２０への給水が完了したか否かを判定する（ステップＳ６３）。ＥＧＲクーラ２０への給水が完了していない場合（ステップＳ６３においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、給水が完了するまで、ＥＧＲクーラ２０給水を継続する。

【0064】

ＥＧＲクーラ２０への給水が完了した場合（ステップＳ６３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラへの給水を停止する（ステップＳ６４）。具体的には、ＥＣＵ１００は、ポンプ４２の動作を停止してバルブＶ４，Ｖ５を閉じる。

【0065】

その後、ＥＣＵ１００は、バルブＶ２，Ｖ３を開いてＥＧＲクーラ２０と冷却水循環路３０Ａとを連通させることによってＥＧＲクーラ２０への冷却水の循環を再開させる（ステップＳ６５）。

【0066】

以上のように、本実施の形態２においては、ＥＧＲクーラ２０内の給排水を行なう給排水装置４０を設け、ＥＧＲデポジット燃焼制御を実行するときにＥＧＲクーラ２０内の冷却水を外部に排出する。これにより、ＥＧＲクーラ２０内で冷却水が沸騰するのを抑制しつつ、ＥＧＲクーラ２０の冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0067】

［変形例］
上述の実施の形態１によるエンジン１０、あるいは実施の形態２によるエンジン１０ＡのＥＧＲ通路１５に、酸化触媒（ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）を追加してもよい。

【0068】

図９は、本変形例によるエンジンシステム１Ｂの全体構成図である。エンジンシステム１Ｂは、エンジン１０Ｂと、ＥＣＵ１００とを備える。

【0069】

エンジン１０Ｂは、上述の実施の形態１によるエンジン１０に対して、ＥＧＲ通路１５における排気通路１３とＥＧＲクーラ２０との間の部分に、酸化触媒１１０を追加したものである。エンジン１０Ｂのその他の構成は、上述のエンジン１０と同じである。

【0070】

このような酸化触媒１１０を追加することにより、ＥＧＲクーラ２０に流入する炭化水素ＨＣを軽減する効果が期待できる。さらに、ＥＧＲデポジット燃焼制御によってポスト噴射された燃料が酸化触媒１１０で反応して発生する熱によって、ＥＧＲクーラ２０に流入するＥＧＲガスの温度を上昇させる効果も期待できる。

【0071】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0072】

１，１Ａ，１Ｂ エンジンシステム、１０，１０Ａ，１０Ｂ エンジン、１１ 気筒、１２ 吸気通路、１３ 排気通路、１４ インジェクタ、１５ ＥＧＲ通路、２０ ＥＧＲクーラ、２５，２６ 水量センサ、２７ 温度センサ、３０，３０Ａ 冷却水循環路、３１ ラジエータ、４０ 給排水装置、４１ 配管、４２ ポンプ、１１０ 酸化触媒、Ｖ１～Ｖ５ バルブ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】