特許 7435534 内燃機関および内燃機関の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】内燃機関および内燃機関の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/50 20160101AFI20240214BHJP

   F02M 26/24 20160101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

F02M26/50

F02M26/24

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021073133

(22)【出願日】2021-04-23

(65)【公開番号】P2022167375

(43)【公開日】2022-11-04

【審査請求日】2023-06-28

(73)【特許権者】

【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】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊集院 崇

(72)【発明者】

【氏名】矢島 渉自

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１３２８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４００９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０３８４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５０２８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１８９５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ２６／５０

Ｆ０２Ｍ ２６／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関であって、
前記ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲガスの流れる方向を、前記ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、前記ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを前記所定方向と逆方向に流れる第２モードとに、切り換える切換部と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、デポジット制御部、あるいは、凝縮水制御部の少なくとも一方を備え、
前記デポジット制御部は、
前記内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、前記ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するデポジット量算出部と、
前記デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令する第１切換指令部とを含み、
前記凝縮水制御部は、
前記燃料噴射量と前記回転速度をパラメータとして、前記ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出する凝縮水量算出部と、
前記凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令する第２切換指令部とを備え、
前記デポジットは、少なくとも前記ＥＧＲガスに含まれる煤と前記凝縮水とが結合することによって生成される、内燃機関。

【請求項2】

前記制御装置は、前記第１切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたとき、あるいは、前記第２切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたとき、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項１に記載の内燃機関。

【請求項3】

前記デポジット量算出部は、前記第１モードのとき、前記デポジットの堆積量を算出するよう構成され、
前記デポジット制御部は、前記第２モードのとき、前記デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、前記第１切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたとき、前記第１モードから前記第２モードに切り換えるよう前記切換部を制御するとともに、前記デポジットリセット値算出部で算出した前記デポジットの堆積量が第１リセット値以下になったとき、前記第２モードから前記第１モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記凝縮水量算出部は、前記第１モードのとき、前記凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、
前記凝縮水制御部は、前記第２モードのとき、前記凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、前記第２切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたとき、前記第１モードから前記第２モードに切り換えるよう前記切換部を制御するとともに、前記凝縮水リセット値算出部で算出した前記凝縮水の貯留量が第２リセット値以下になったとき、前記第２モードから前記第１モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項２に記載の内燃機関。

【請求項4】

前記制御装置は、診断ツールと通信可能に構成されており、
前記制御装置は、前記診断ツールが、前記第１切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、あるいは、前記第２切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項１に記載の内燃機関。

【請求項5】

前記デポジット量算出部は、前記第１モードのとき、前記デポジットの堆積量を算出するよう構成され、
前記デポジット制御部は、前記第２モードのとき、前記デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、
前記診断ツールが、前記第１切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、前記第１モードから前記第２モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記デポジットリセット値算出部で算出した前記デポジットの堆積量が第１リセット値以下になったとき、前記第２モードから前記第１モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記凝縮水量算出部は、前記第１モードのとき、前記凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、
前記凝縮水制御部は、前記第２モードのとき、前記凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部をさらに含み、
前記制御装置は、
前記診断ツールが、前記第２切換指令部により、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、前記第１モードから前記第２モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成され、
前記凝縮水リセット値算出部で算出した前記凝縮水の貯留量が第２リセット値以下になったとき、前記第２モードから前記第１モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されている、請求項４に記載の内燃機関。

【請求項6】

排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関は、
前記ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲガスの流れる方向を、前記ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、前記ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを前記所定方向と逆方向に流れる第２モードとに切り換える切換部とを、備え、
前記制御方法は、
前記内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、前記ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するステップと、
前記デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるステップと、を含み、
前記デポジットは、少なくとも前記ＥＧＲガスに含まれる煤と前記ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水とが結合することによって生成される、内燃機関の制御方法。

【請求項7】

排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関は、
前記ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲガスの流れる方向を、前記ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、前記ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを前記所定方向と逆方向に流れる第２モードとに切り換える切換部とを、備え、
前記制御方法は、
前記内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、前記ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するステップと、
前記凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、前記第１モードと前記第２モードを切り換えるステップと、を含み、
前記ＥＧＲクーラに堆積するデポジットは、少なくとも前記ＥＧＲガスに含まれる煤と前記凝縮水とが結合することによって生成される、内燃機関の制御方法。

【請求項8】

前記第１モードと前記第２モードを切り換えるステップは、前記内燃機関の状態を診断する診断ツールによって実行される、請求項６あるいは請求項７に記載の内燃機関の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関および内燃機関の制御方法に関し、特に、排気再循環装置を有する内燃機関および内燃機関の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関から排出される排気（排気ガス）に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や、燃費の向上を目的として、排気の一部を吸気系に還流する排気再循環装置（ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置）を備えた内燃機関が知られている。吸気系に還流される排気の一部（以下、ＥＧＲガスとも称する）の温度が低いほど、ＥＧＲガスの密度が高くなり、ＮＯｘの低減効果や燃費効果が良好になる。このため、ＥＧＲ装置に、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを設けることも知られている。

【0003】

ＥＧＲクーラによってＥＧＲガスが冷却されると、ＥＧＲガスが熱エネルギーを失うため、運動エネルギーが低下する。また、ＥＧＲガスが冷却される際に、ＥＧＲガス（排気）に含まれる凝縮水、オイルミストがＥＧＲガス中の煤と結合し異物（デポジット）が生成される。このため、ＥＧＲガスの流速が低下するＥＧＲクーラ出口側において、デポジットが堆積する。また、ＥＧＲクーラ出口側の温度が低いため、ＥＧＲクーラの出口側に溜まった凝縮水は蒸発することなく、滞留する。

【0004】

ＥＧＲクーラにデボジットが堆積すると、ＥＧＲクーラの詰まりや冷却効率の低下を招く。ＥＧＲクーラのデポジットの堆積を解消するため、特開２０１１－３８４４０号公報（特許文献１）には、ＥＧＲ配管に第一ＥＧＲ分岐管と第二ＥＧＲ分岐管を設けるとともに、第一ＥＧＲ分岐管と第二ＥＧＲ分岐管の中間点をＥＧＲクーラに接続したＥＧＲ装置が開示されている。

【0005】

この特許文献１に開示されたＥＧＲ装置では、ＥＧＲクーラの入口温度と出口温度から冷却効率を求め、冷却効率が許容値未満になると、ＥＧＲクーラにすす（デボジット）が堆積したと判断し、ＥＧＲクーラの入口と出口を切り換えて、デポジットを除去している。また、ＥＧＲクーラの圧損から、デポジットの堆積を認識してもよいとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－３８４４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示されたＥＧＲ装置では、デポジットの堆積をＥＧＲクーラの冷却効率を用いて推定している。冷却効率は、たとえば、冷却水等の冷媒の流量によっても影響を受けるので、何らかの原因により冷媒の流量が低下した場合にも、冷却効率が許容値未満になる場合がある。また、ＥＧＲクーラの圧損からデポジットの堆積を認識する場合、ＥＧＲクーラの入口と出口の差圧から圧損を求めることが考えられるが、ＥＧＲバルブの開閉等によってＥＧＲガス流量が変化するとき、差圧が大きく変化して、デポジットの堆積を誤認識する可能性がある。なお、冷却効率や圧損に基づいて、ＥＧＲクーラに溜まった（滞留している）凝縮水の量を推定することは、難しい。

【0008】

本開示の目的は、ＥＧＲクーラに堆積したデポジットの量、あるいは、ＥＧＲクーラに溜まった凝縮水の量を、比較的精度よく推定することにより、デボジット、あるいは、凝縮水を的確に除去することを可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の内燃機関は、排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関である。内燃機関は、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、ＥＧＲガスの流れる方向を、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを所定方向と逆方向に流れる第２モードとに切り換える切換部と、制御装置とを備える。制御装置は、デポジット制御部、あるいは、凝縮水制御部の少なくとも一方を備える。デポジット制御部は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するデポジット量算出部と、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する第１切換指令部とを含む。凝縮水制御部は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出する凝縮水量算出部と、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する第２切換指令部とを含む。

【0010】

この構成によれば、切換部によって、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを所定方向と逆方向に流れる第２モードとを切り換えることにより、ＥＧＲクーラの入口と出口を切り換えることができる。

【0011】

制御装置は、デポジット制御部、あるいは、凝縮水制御部の少なくとも一方を備える。デポジット制御部は、デポジット量算出部により、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出し、第１切換指令部により、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する。ＥＧＲクーラに堆積したデポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、ＥＧＲクーラの入口と出口が切り換えられるので、堆積したデポジットを除去することが可能になる。ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの量は、内燃機関の運転状態、特に、燃料噴射量と回転速度によって変化する。デポジット量算出部は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラに堆積したデポジットの量を推定でき、デボジットを的確に除去することが可能になる。

【0012】

凝縮水制御部は、凝縮水量算出部により、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出し、第２切換指令部により、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する。ＥＧＲクーラに溜まった（滞留した）凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、ＥＧＲクーラの入口と出口が切り換えられるので、溜まった凝縮水を除去することが可能になる。ＥＧＲクーラに滞留する凝縮水の量は、内燃機関の運転状態、特に、燃料噴射量と回転速度によって変化する。凝縮水量算出部は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラに溜まった凝縮水の量を推定でき、凝縮水を的確に除去することが可能になる。

【0013】

好ましくは、制御装置は、第１切換指令部により、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令されたとき、あるいは、第２切換指令部により、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令されたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう切換部を制御するよう構成されてもよい。

【0014】

この構成によれば、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、あるいは、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、制御装置によって、第１モードと第２モードを切り換えるよう切換部を制御するので、内燃機関の作動時に、適切なタイミングで、デポジット、あるいは、凝縮水を除去できる。

【0015】

好ましくは、デポジット量算出部は、第１モードのとき、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するよう構成され、デポジット制御部は、第２モードのとき、デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部をさらに含み、制御装置は、第１切換指令部により、第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたとき、第１モードから第２モードに切り換えるよう前記切換部を制御するとともに、デポジットリセット値算出部で算出したデポジットの堆積量が第１リセット値以下になったとき、第２モードから前記第１モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されてもよい。

【0016】

また、凝縮水量算出部は、第１モードのとき、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、凝縮水制御部は、第２モードのとき、凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部をさらに含み、制御装置は、第２切換指令部により、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令されたとき、第１モードから第２モードに切り換えるよう切換部を制御するとともに、凝縮水リセット値算出部で算出した凝縮水の貯留量が第２リセット値以下になったとき、第２モードから第１モードに切り換えるよう前記切換部を制御するよう構成されてもよい。

【0017】

第１モードと第２モードでは、ＥＧＲガスの流れの方向が異なるので、ＥＧＲクーラによる冷却効率が変化する可能性がある。この構成によれば、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量が第１閾値を超えるまで、あるいは、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量が第２閾値を超えるまでは、第１モードで内燃機関が運転される。そして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量が第１閾値を超えると、あるいは、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量が第２閾値を超えると、第２モードに切り換えられ、デポジット、あるいは、凝縮水が除去される。デポジット、あるいは、凝縮水の除去は、デポジットの堆積の進行、あるいは、凝縮水の滞留に進行に比較して、極めて短時間に進行するので、第２モードにおいて、デポジットリセット算出部により減算されるデポジットの堆積量は、短時間で第１リセット値以下になり、第２モードから第１モードに切り換わる。また、第２モードにおいて、凝縮水リセット値算出部により減算される凝縮水の貯留量は、短時間で第２リセット値以下になり、第２モードから第１モードに切り換わる。したがって、第１モードから第２モードに切り換わって冷却効率が変化しても、第２モードにおける内燃機関の運転時間は短く、その影響を少なくすることができる。

【0018】

好ましくは、制御装置は、診断ツールと通信可能に構成されており、制御装置は、診断ツールが、第１切換指令部により、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、あるいは、第２切換指令部により、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令されたこと検知したとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう切換部を制御するよう構成されてもよい。

【0019】

内燃機関の作動時に、ＥＧＲクーラの入口と出口を切り換えると、切り換え時にＥＧＲ率が大きく変動する可能性がある。この構成によれば、制御装置と通信可能な診断ツールを、制御装置に接続することによって、第１モードと第２モードを切り換えるよう制御できる。診断ツールによって内燃機関を診断する際に、ＥＧＲクーラの入口と出口を切り換えることが可能になるので、内燃機関の作動時に、ＥＧＲ率が大きく変動することを抑制できる。

【0020】

好ましくは、デポジット量算出部は、第１モードのとき、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するよう構成され、デポジット制御部は、第２モードのとき、デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部をさらに含み、制御装置は、診断ツールが、第１切換指令部により、第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、第１モードから第２モードに切り換えるよう切換部を制御するよう構成され、デポジットリセット値算出部で算出したデポジットの堆積量が第１リセット値以下になったとき、第２モードから第１モードに切り換えるよう切換部を制御するよう構成されてもよい。

【0021】

また、凝縮水量算出部は、第１モードのとき、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、凝縮水制御部は、第２モードのとき、凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部をさらに含み、制御装置は、診断ツールが、第２切換指令部により、第１モードと前記第２モードを切り換えるよう指令されたことを検知したとき、第１モードから第２モードに切り換えるよう切換部を制御するよう構成され、凝縮水リセット値算出部で算出した凝縮水の貯留量が第２リセット値以下になったとき、第２モードから第１モードに切り換えるよう切換部を制御するよう構成されてもよい。

【0022】

この構成によれば、第１モードから第２モードに切り換わってＥＧＲクーラの冷却効率が変化しても、第２モードにおける内燃機関の運転時間を短くでき、その影響を少なくすることができる。

【0023】

本開示の内燃機関の制御方法は、排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関の制御方法である。内燃機関は、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、ＥＧＲガスの流れる方向を、ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを所定方向と逆方向に流れる第２モードとに切り換える切換部とを、備える。制御方法は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジット堆積量を算出するステップと、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、第１モードと前記第２モードを切り換えるステップと、を含む。

【0024】

この制御方法によれば、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるので、ＥＧＲクーラの入口と出口が切り換えられ、堆積したデポジットを除去できる。内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量を算出するので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラに堆積したデポジットの量を推定でき、デボジットを的確に除去することが可能になる。

【0025】

本開示の内燃機関の制御方法は、排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路に還流する排気再循環装置を有する内燃機関の制御方法である。内燃機関は、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、ＥＧＲガスの流れる方向を、ＥＧＲガスが前記ＥＧＲクーラを所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを所定方向と逆方向に流れる第２モードとに切り換える切換部とを、備える。制御方法は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するステップと、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、第１モードと前記第２モードを切り換えるステップと、を含む。

【0026】

この制御方法によれば、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるので、ＥＧＲクーラの入口と出口が切り換えられ、凝縮水を除去できる。内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラに溜まる凝縮水の貯留量を算出するので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラに溜まった凝縮水の量を推定でき、凝縮水を的確に除去することが可能になる。

【発明の効果】

【0027】

本開示によれば、ＥＧＲクーラに堆積したデポジットの量、あるいは、ＥＧＲクーラに溜まった凝縮水の量を、比較的精度よく推定でき、デボジット、あるいは、凝縮水を的確に除去することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本実施の形態に係る内燃機関の全体構成図である。

【図2】ＥＧＲ装置６０の構成を示す図である。

【図3】ＥＧＲ装置６０の第１モードを説明する図である。

【図4】ＥＧＲ装置６０の第２モードを説明する図である。

【図5】ＥＧＲ装置６０が第１モードで作動中しているときに、ＥＧＲクーラ６１をバイパスするバイパスモードを説明する図である。

【図6】ＥＧＲ装置６０が第２モードで作動しているときに、ＥＧＲクーラ６１をバイパスするバイパスモードを説明する図である。

【図7】Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。

【図8】Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、デポジット／凝縮水制御の処理を示すフローチャートである。

【図9】（Ａ）および（Ｂ）は、メモリ１０２に記憶されている、デポジット量Ｄｐマップと凝縮水量Ｃｗマップを示す図である。

【図10】Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、モード切換制御の処理を示すフローチャートである。

【図11】実施の形態２において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。

【図12】Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、ＯＢＤ制御の処理を示すフローチャートである。

【図13】診断ツール４００で実行される、診断・切換処理を示すフローチャートである。

【図14】実施の形態３において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。

【図15】実施の形態３において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、デポジット／凝縮水制御の処理を示すフローチャートである。

【図16】実施の形態３における、第１モードと第２モードの時間的推移（デポジットの堆積量ΣＤｐおよび凝縮水の貯留量ΣＣｗの時間的推移）を示す図である。

【図17】実施の形態４において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。

【図18】実施の形態４において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、デポジット／凝縮水制御の処理を示すフローチャートである。

【図19】実施の形態４において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、診断・切換処理を示すフローチャートである。

【図20】変形例におけるＥＧＲ装置６０Ａの概略構成を示す図である。

【図21】（Ａ）および（Ｂ）は、ＥＧＲ装置６０Ａの第１モードおよび第２モードを説明する図である。

【図22】（Ａ）および（Ｂ）は、ＥＧＲクーラ６１ｃをバイパスするバイパスモードを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

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。

【0030】

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る内燃機関の全体構成図である。内燃機関１は、圧縮自己着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であり、内燃機関本体１０のシリンダ（気筒）１２に形成された燃焼室に、燃料噴射弁（インジェクター）１４から燃料を噴射し、圧縮自己着火を行う内燃機関である。内燃機関１の吸気通路２０には、エアクリーナ２２、インタークーラ２４、および吸気絞り弁（電子制御スロットル）２６が設けられており、エアクリーナ２２で異物が除去された新気（空気）は、ターボ過給機３０のコンプレッサ３２で過給（圧縮）され、インタークーラ２４で冷却されて、吸気マニホールド２８に供給され、吸気ポートから各燃焼室に供給される。

【0031】

燃焼室から排出される排気（排気ガス）は、排気マニホールド４０に集められ、排気通路４２を介して、外気に放出される。また、排気の一部は、排気再循環装置（ＥＧＲ装置）６０によって、吸気マニホールド（吸気通路）２８に還流される。ＥＧＲ装置６０の詳細については、後述する。

【0032】

排気通路４２には、上流側から、ターボ過給機３０のタービン３４、酸化触媒７０、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）７２、選択還元触媒７４、酸化触媒７６が設けられている。酸化触媒７０は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素（ＣＯ２）に酸化し、排気中の炭化水素（ＨＣ）を水（Ｈ２Ｏ）とＣＯ２に酸化する。また、排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化する。これは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元反応は、ＮＯとＮＯ２が１：１の比率のとき、反応速度が速いため、ディーゼル内燃機関の排気中にはＮＯが多く含まれているため、排気中のＮＯをＮＯ２に酸化して、ＮＯとＮＯ２の比を１：１に近づけるためである。

【0033】

ＤＰＦ７２は、排気中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を適宜燃焼除去することにより、浄化する。選択還元触媒（以下、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒とも称する）７４は、排気中のＮＯｘを還元浄化する。ＳＣＲ触媒７４の詳細は後述する。酸化触媒７６は、ＳＣＲ触媒７４から排出された（スリップした）アンモニアを酸化して浄化する。

【0034】

ＳＣＲ触媒７４は、たとえば、セラミック担体に銅（Ｃｕ）イオン交換ゼオライトを触媒として担持したものであり、アンモニア（ＮＨ３）を還元剤として用いることにより、高い浄化率を示すものである。還元剤として利用するアンモニアは、ＳＣＲ触媒７４の上流の排気通路４２に供給した尿素水を加水分解することにより生成する。ＳＣＲ触媒７４の上流の排気通路には、尿素添加弁（尿素水噴射インジェクター）８０が設けられ、尿素水タンク８２から図示しないポンプによって圧送される尿素水を、尿素添加弁８０から、ＳＣＲ触媒７４の上流の排気通路４２に噴射する。

【0035】

図２は、ＥＧＲ装置６０の構成を示す図である。ＥＧＲ装置６０は、排気マニホールド４０と吸気マニホールド２８とを連通するＥＧＲ通路５０に設けられる。ＥＧＲ通路５０には、排気の一部であるＥＧＲガスが流れる。排気マニホールド４０に接続されたＥＧＲ通路５０の上流には、切換弁６２が設けられている。ＥＧＲ通路５０は、切換弁６２を分岐部として、第１分岐通路６３ａおよび第２分岐通路６３ｂに分岐している。切換弁６２は、たとえば三方向弁であってよい。第１分岐通路６３ａの下流は開閉弁６４ａを介して集合通路６５に接続される。第２分岐通路６３ｂの下流は開閉弁６４ｂを介して集合通路６５に接続される。集合通路６５の下流は、ＥＧＲバルブ６７を介してＥＧＲ通路５０に接続され、吸気マニホールド２８にＥＧＲガスが還流する。ＥＧＲバルブ６７の開度を調整することにより、ＥＧＲ率（ＥＧＲ量）を制御することができる。

【0036】

第１分岐通路６３ａの下流は、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側に接続される。第２分岐通路６３ｂの下流は、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側に接続される。第１ＥＧＲクーラ６１ａの他方側と第２ＥＧＲクーラ６１ｂの他方側は、接続通路６６によって接続される。第１ＥＧＲクーラ６１ａと第２ＥＧＲクーラ６１ｂは、ほぼ同一の構成であり、たとえば、冷却水が流れる扁平状の冷却水パイプに形成したハニカム構造の冷却フィンの間を、ＥＧＲガスが流れることにより、ＥＧＲガスと冷却水の間で熱交換を行い、ＥＧＲガスが冷却される。本実施の形態では、第１ＥＧＲクーラ６１ａの他方側と第２ＥＧＲクーラ６１ｂの他方側が接続通路６６によって、接続されることにより、ＥＧＲクーラ６１が形成される。

【0037】

ＥＧＲクーラ６１には、冷却水通路９０が接続されている。冷却水は、図２の矢印で示すように、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側から流入し、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側から流出する。第１ＥＧＲクーラ６１ａの他方側と第２ＥＧＲクーラ６１ｂの他方側には、冷却水接続通路９１が設けられており、第２ＥＧＲクーラ６１ｂから第１ＥＧＲクーラ６１ａに冷却水が流れるよう構成されている。

【0038】

図３は、ＥＧＲ装置６０の第１モードを説明する図である。第１モードでは、ＥＧＲ通路５０が第１分岐通路６３ａに連通し、ＥＧＲ通路５０と第２分岐通路６３ｂの連通を遮断するよう切換弁６２を切り換える。また、開閉弁６４ａを閉弁し、開閉弁６４ｂを開弁する。すると、図３に破線の矢印で示すように、ＥＧＲガスは、第１分岐通路６３ａを流れ、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側から流入し、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側から流出して、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。第１モードでは、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側がＥＧＲクーラ６１の入口に相当し、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側がＥＧＲクーラ６１の出口に相当する。

【0039】

図４は、ＥＧＲ装置６０の第２モードを説明する図である。第２モードでは、ＥＧＲ通路５０が第２分岐通路６３ｂに連通し、ＥＧＲ通路５０と第１分岐通路６３ａの連通を遮断するよう切換弁６２を切り換える。また、開閉弁６４ｂを閉弁し、開閉弁６４ａを開弁する。すると、図４に破線の矢印で示すように、ＥＧＲガスは、第２分岐通路６３ｂを流れ、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側から流入し、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側から流出して、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。第２モードでは、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側がＥＧＲクーラ６１の入口に相当し、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側がＥＧＲクーラ６１の出口に相当する。

【0040】

図５は、ＥＧＲ装置６０が第１モードで作動しているときに、ＥＧＲクーラ６１をバイパスするバイパスモードを説明する図である。図３で示した、第１モードの作動中に、開閉弁６４ｂを閉弁し、開閉弁６４ａを開弁する。すると、図５の破線の矢印で示すように、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ６１に流入することなく、ＥＧＲクーラ６１をバイパスして、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。なお、開閉弁６４ｂは、開弁されていてもよい。

【0041】

図６は、ＥＧＲ装置６０が第２モードで作動しているときに、ＥＧＲクーラ６１をバイパスするバイパスモードを説明する図である。図４で示した、第２モードの作動中に、開閉弁６４ａを閉弁し、開閉弁６４ｂを開弁する。すると、図６の破線の矢印で示すように、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ６１に流入することなく、ＥＧＲクーラ６１をバイパスして、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。なお、開閉弁６４ａは、開弁されていてもよい。

【0042】

内燃機関１は、制御装置として、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００を備える。Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリ１０２、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１０２に記憶された情報、各種センサからの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、内燃機関１を制御する。たとえば、内燃機関１を車両の動力源として用いる場合には、アクセル開度センサ１５１で検出したアクセル開度ＡＰと車速センサ１５２で検出した車速ＳＰＤとから要求トルクを算出し、要求トルクに見合うトルクが内燃機関１から出力される燃料噴射量Ｆｑと燃料噴射時期を求め、燃料噴射量と燃料噴射時期を制御する。

【0043】

また、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００は、内燃機関１のＥＧＲ装置６０を制御する。たとえば、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転数センサ１５３で検出したエンジン回転速度ＮＥとから目標ＥＧＲ率を算出し、目標ＥＧＲ率になるようＥＧＲバルブ６７の開度を制御する。また、エンジン冷却水温センサ１５４で検出した冷却水温度ＴＨＷに基づいて、ＥＧＲクーラ６１によってＥＧＲガスを冷却するか否かを判定する。たとえば、冷却水温度ＴＨＷが予め設定した温度より低い場合、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ６１で冷却することなく、ＥＧＲガスを吸気マニホールド２８に還流する。この場合、図５あるいは図６で示したバイパスモードによって、ＥＧＲガスが吸気マニホールド２８に流入する。冷却水温度ＴＨＷが予め設定した温度より高い場合、ＥＧＲクーラ６１でＥＧＲガスを冷却する。なお、ＥＧＲクーラ６１で冷却したＥＧＲガスを還流することを、クールＥＧＲとも称する。

【0044】

クールＥＧＲにおいて、ＥＧＲガスは、図３に示す第１モード、あるいは、図４に示す第２モードによって、吸気マニホールド２８に流入する。ＥＧＲクーラ６１によってＥＧＲガスが冷却されると、ＥＧＲガスが熱エネルギーを失ため、運動エネルギーが低下する。また、ＥＧＲガスが冷却される際に、ＥＧＲガス（排気）に含まれる凝縮水、オイルミストがＥＧＲガス中の煤と結合し異物（デポジット）が生成される。このため、最もＥＲガスの流速が低下するＥＧＲクーラ６１の出口近傍においてデポジットが堆積する。第１モードの場合は、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側にデポジットが堆積し、第２モードの場合は、第１ＥＧＲクーラ６１ａの一方側にデポジットが堆積する。ＥＧＲクーラ６１に多量のデポジットが堆積すると、ＥＧＲクーラ６１の詰まりや冷却効率の低下により、所望のＮＯｘ低減効果や燃費効果を得られなくなる可能性がある。

【0045】

クールＥＧＲにおいて、ＥＧＲクーラ６１の出口側の温度が低いため、ＥＧＲクーラの出口側に溜まった凝縮水は蒸発することなく滞留する。凝縮水は強い酸性を示すため、滞留した凝縮水によって、ＥＧＲクーラ６１の腐食を引き起こす懸念がある。

【0046】

本実施の形態では、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えることにより、堆積したデポジット、および、溜まった凝縮水を除去する。第１モードから第２モードに切り換える、あるいは、第２モードから第１モードに切り換えることにより、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えることができる。デポジットが堆積した出口側、および、凝縮水が滞留している出口側が、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えることにより、ＥＲＧクーラ６１の入口になる。ＥＧＲクーラ６１の入口側はＥＧＲガスの流速が高いので、堆積していたデポジットが、冷却フィン等から剥がれ落ち除去される。ＥＧＲクーラ６１の入口側において、ＥＧＲガスの温度は高い（高温）ので、堆積していたデポジットの粘度が低下し、デポジットが剥がれ落ちやすくなる。また、ＥＧＲクーラ６１の入口側において、ＥＧＲガスの温度は高い（高温）ので、ＥＧＲクーラ６１の入口側の温度が高くなり、滞留している凝縮水が加熱され蒸発し除去される。

【0047】

本実施の形態では、内燃機関１の燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、ＥＧＲクーラ６１に堆積するデポジットの堆積量ΣＤｐを算出する。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上になったとき、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換える。また、内燃機関１の燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、ＥＧＲクーラ６１に溜まる凝縮水の貯留量ΣＣｗを算出する。凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上になったとき、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換える。

【0048】

ＥＧＲクーラ６１に堆積するデポジットの堆積量ΣＤｐ、および、ＥＧＲクーラ６１に溜まる凝縮水の貯留量ΣＣｗは、内燃機関１の運転状態、特に、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥによって変化する。デポジットの堆積量ΣＤｐおよび凝縮水の貯留量ΣＣｗは、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして算出されるので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラ６１に堆積したデポジットの堆積量ΣＤｐ、および、ＥＧＲクーラ６１に溜まった凝縮水の貯留量ΣＣｗを推定でき、デボジットおよび凝縮水を的確に除去することが可能になる。

【0049】

図７は、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。デポジット制御部１１０は、デポジット量算出部１１１と第１切換指令部１１２を含む。デポジット量算出部１１１は、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥから、デポジットの堆積量ΣＤｐを算出し、算出したデポジットの堆積量ΣＤｐを第１切換指令部１１２へ出力する。なお、デポジットの堆積量ΣＤｐの算出方法は、後述する。第１切換指令部１１２は、デポジットの堆積量ΣＤｐと第１閾値αを比較し、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上であれば、第１モードと第２モードを切り換えて、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えるよう、切換制御部１３０に切換指令を出力する。

【0050】

凝縮水制御部１２０は、凝縮水量算出部１２１と第２切換指令部１２２を含む。凝縮水量算出部１２１は、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥから、凝縮水の貯留量ΣＣｗを算出し、算出した凝縮水の貯留量ΣＣｗを第２切換指令部１２２へ出力する。なお、凝縮水の貯留量ΣＣｗの算出方法は、後述する。第２切換指令部１２２は、凝縮水の貯留量ΣＣｗと第２閾値βを比較し、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上であれば、第１モードと第２モードを切り換えて、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えるよう、切換制御部１３０に切換指令を出力する。

【0051】

切換制御部１３０は、切換指令を受信すると、切換弁６２、開閉弁６４ａ、および開閉弁６４ｂを制御し、第１モードと第２モードを切り換える。

【0052】

図８は、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、デポジット／凝縮水制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、内燃機関１の作動中（運転中）、所定期間毎に繰り返し実行される。ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０で、クールＥＧＲ中か否かを判定する。ＥＧＲクーラ６１で冷却したＥＧＲガスを吸気マニホールド２８に還流しており、クールＥＧＲ中であれば、肯定判定されＳ１１へ進む。バイパスモードによって、ＥＧＲガスを冷却することなく、ＥＧＲガスを吸気マニホールド２８に還流している場合、あるいは、ＥＧＲガスの還流を停止している場合には、否定判定され、今回のルーチンを終了する。

【0053】

Ｓ１１では、フラグＦｓが変化したか否かを判定する。フラグＦｓは、後述するモード切換制御によって設定されるフラグである。第１モードのとき、フラグＦｓは０に設定され、第２モードのとき、フラグＦａは１に設定される。前回のルーチンが処理されたあと今回のルーチンが処理されるまでの間に、第１モードと第２モードの切り換えが行われていない場合は、フラグＦｓが変化しないので、否定判定されＳ１３へ進む。前回のルーチンが処理されたあと今回のルーチンが処理されるまでの間に、モード切換制御で、第１モードと第２モードの切り換えが実行されると、フラグＦｓが変化するので、肯定判定されＳ１２へ進む。

【0054】

Ｓ１２では、デポジットの堆積量の前回値ΣＤｐ（ｎ）をリセット値Ｄｐｓに設定する（書き換える）とともに、凝縮水の貯留量の前回値ΣＣｗ（ｎ）をリセット値Ｃｗｓに設定したあと（書き換えたあと）、Ｓ１３へ進む。

【0055】

Ｓ１３では、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、ＥＧＲクーラ６１に堆積するデポジット量Ｄｐ、および、ＥＧＲクーラ６１に溜まる凝縮水量Ｃｗを算出する。図９は、メモリ１０２に記憶されている、デポジット量Ｄｐマップと凝縮水量Ｃｗマップを示す図である。図９（Ａ）は、デポジット量Ｄｐマップであり、図９（Ｂ）は、凝縮水量Ｃｗマップである。

【0056】

図９において、横軸は内燃機関１のエンジン回転速度ＮＥであり、縦軸は内燃機関１の燃料噴射量Ｆｑである。デポジット量Ｄｐマップ（図９（Ａ））において、「＊」は単位時間当たりに堆積するデポジット量を表しており、各々の「＊」は異なる数値である。また、「－＊」は、堆積したデポジットが除去される量を表している。内燃機関１が高負荷、高回転で運転されるとき、ＥＲＧクーラ６１を流れるＥＧＲガス量が増大し、堆積したデポジットが除去される運転領域も存在する。凝縮水量Ｃｗマップ（図９（Ｂ））において、「＊」は単位時間当たりに溜まる凝縮水量を表しており、各々の「＊」は異なる数値である。また、「－＊」は、溜まった凝縮水が除去される量を表している。内燃機関１が高負荷、高回転で運転されるとき、ＥＲＧクーラ６１を流れるＥＧＲガスの温度が上昇し、溜まった凝縮水が除去される運転領域も存在する。

【0057】

予め実験等により、単位時間当たりに堆積するデポジット量、および、単位時間当たりに溜まる凝縮水量、等を求めて、デポジット量Ｄｐマップ、および、凝縮水量Ｃｗマップを作成する。そして、作成したデポジット量Ｄｐマップ、および、凝縮水量Ｃｗマップをメモリ１０２に格納しておく。

【0058】

Ｓ１３では、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、デポジット量Ｄｐマップから、単位時間当たりに堆積するデポジット量（＊、－＊）を求め、本ルーチンの演算周期（所定期間）に相当する値を、デポジット量Ｄｐとして算出する。また、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、凝縮水量Ｃｗマップから、単位時間当たりに溜まる凝縮水量（＊、－＊）を求め、本ルーチンの演算周期に相当する値を、凝縮水量Ｃｗとして算出する。

【0059】

続く、Ｓ１４では、デポジットの堆積量の前回値ΣＤＰ（ｎ）をメモリ１０２から読み出し、前回値ΣＤｐ（ｎ）にデポジット量Ｄｐを加算することにより、デポジットの堆積量ΣＤｐを算出する（ΣＤｐ＝ΣＤｐ（ｎ）＋Ｄｐ）。そして、算出したデポジットの堆積量ΣＤｐを、前回値ΣＤｐ（ｎ）として、メモリ１０２に記憶する（書き換える）。

【0060】

また、Ｓ１４では、凝縮水の貯留量の前回値ΣＤＰ（ｎ）をメモリ１０２から読み出し、前回値ΣＣｗ（ｎ）に凝縮水量Ｃｗを加算することにより、凝縮水の貯留量ΣＣｗを算出する（ΣＣｗ＝ΣＣｗ（ｎ）＋Ｃｗ）。そして、算出した凝縮水の貯留量ΣＣｗを、前回値ΣＣｗ（ｎ）として、メモリ１０２に記憶した（書き換えた）あと、Ｓ１５に進む。

【0061】

Ｓ１５では、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上であるか否かを判定する。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値αより小さい場合（ΣＤｐ＜α）、否定判定されＳ１６へ進む。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上の場合（ΣＤｐ≧α）、肯定判定されＳ１７へ進む。第１閾値αは、たとえば、デポジットがこの値以上にＥＧＲクーラ６１に堆積すると、ＥＧＲクーラ６１の冷却効率が許容値未満になる値であり、予め実験等よって定められる。

【0062】

Ｓ１６において、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上であるか否かを判定する。凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値βより小さい場合（ΣＣｗ＜β）、否定判定され、今回のルーチンを終了する。凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上の場合（ΣＣｗ≧β）、肯定判定されＳ１７へ進む。第２閾値βは、たとえば、凝縮水がこの値以上にＥＧＲクーラ６１に滞留すると、ＥＧＲクーラ６１の腐食が比較的速く進行する値であり、予め実験等よって定められる。

【0063】

Ｓ１７では、フラグＦｃを１に設定したあと、今回のルーチンを終了する。フラグＦｃは、第１モードと第２モードの切り換えを指令するフラグであり、フラグＦｃが１に設定されたとき（Ｆｃ＝１のとき）、切り換えの指令となる。

【0064】

図１０は、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、モード切換制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、フラグＦｃが１に設定されたとき、割込処理される。図８のＳ１７でフラグＦｃが１に設定され、モード切換制御が割込処理されると、Ｓ２０において、フラグＦｓが１であるか否かを判定する。現在のＥＧＲ装置６０の状態が第１モードである場合には、フラグＦｓは０であるので、Ｓ２０で否定判定され、Ｓ２１へ進む。

【0065】

Ｓ２１では、ＥＧＲ通路５０が第２分岐通路６３ｂに連通し、ＥＧＲ通路５０と第１分岐通路６３ａの連通を遮断するよう切換弁６２を切り換える。また、開閉弁６４ｂを閉弁し、開閉弁６４ａを開弁して、ＥＧＲ装置６０を第２モード（図４参照）に切り換えたあと、Ｓ２２へ進む。

【0066】

Ｓ２２おいて、フラグＦｓを１に設定したあと、Ｓ２３へ進んで、フラグＦｃを０に設定し、今回のルーチンを終了する。

【0067】

Ｓ２０において、現在のＥＧＲ装置６０の状態が第２モードである場合には、フラグＦｓは１であるので、肯定判定され、Ｓ２４へ進む。

【0068】

Ｓ２４では、ＥＧＲ通路５０が第１分岐通路６３ａに連通し、ＥＧＲ通路５０と第２分岐通路６３ｂの連通を遮断するよう切換弁６２を切り換える。また、開閉弁６４ａを閉弁し、開閉弁６４ｂを開弁して、ＥＧＲ装置６０を第１モード（図３参照）に切り換えたあと、Ｓ２５へ進む。

【0069】

Ｓ２５おいて、フラグＦｓを０に設定したあと、Ｓ２３へ進んで、フラグＦｃを０に設定し、今回のルーチンを終了する。

【0070】

本実施の形態において、図８の処理がデポジット制御部１１０に相当し、Ｓ１３およびＳ１４の処理がデポジット量算出部１１１に相当し、Ｓ１５およびＳ１７の処理が第１切換指令部１１２に相当する。図８の処理が凝縮水制御部１２０に相当し、１３およびＳ１４の処理が凝縮水量算出部１２１に相当し、Ｓ１５およびＳ１７の処理が第２切換指令部１２２に相当する。また、図１０の処理が切換制御部１３０に相当する。

【0071】

本実施の形態によれば、デポジット制御部１１０は、デポジット量算出部１１１により、内燃機関の燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、ＥＧＲクーラに堆積するデポジットの堆積量ΣＤｐを算出し、第１切換指令部１１２により、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値αを超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する。そして、切換制御部１３０が、切換部（切換弁６２、開閉弁６４ａおよび開閉弁６４ｂ）を制御し、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ６１を所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ６１を所定方向と逆方向に流れる第２モードとを切り換えることにより、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換える。

【0072】

ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えることにより、デポジットが堆積した出口側が、ＥＲＧクーラ６１の入口になる。ＥＧＲクーラ６１の入口側はＥＧＲガスの流速が高いので、堆積していたデポジットが、冷却フィン等から剥がれ落ち除去される。また、デポジットの堆積量ΣＤｐは、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして算出されるので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラ６１に堆積したデポジットの堆積量ΣＤｐを推定でき、デボジットを的確に除去することが可能になる。

【0073】

本実施の形態によれば、凝縮水制御部１２０は、凝縮水量算出部１２１により、内燃機関の燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、ＥＧＲクーラ６１に溜まる凝縮水の貯留量ΣＣｗを算出し、第２切換指令部１２２により、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値βを超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する。そして、切換制御部１３０が、切換部（切換弁６２、開閉弁６４ａおよび開閉弁６４ｂ）を制御し、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ６１を所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ６１を所定方向と逆方向に流れる第２モードとを切り換えることにより、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換える。

【0074】

ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えることにより、凝縮水が溜まった出口側が、ＥＲＧクーラ６１の入口になる。ＥＧＲクーラ６１の入口側はＥＧＲガスの温度が高いので、滞留していた凝縮水が、蒸発（揮発）して除去される。また、凝縮水の貯留量ΣＣｗは、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして算出されるので、比較的精度よく、ＥＧＲクーラ６１に溜まる凝縮水の貯留量ΣＣｗを推定でき、凝縮水を的確に除去することが可能になる。

【0075】

本実施の形態では、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に、デポジット制御部１１０および凝縮水制御部１２０を構成しているが、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に、デポジット制御部１１０あるいは凝縮水制御部１２０の少なくとも一方を構成するようにしてもよい。

【0076】

（実施の形態２）
上記の実施の形態（実施の形態１）では、切換制御部１３０で、第１モードと第２モードを切り換えていた。しかし、診断ツールを用いて、第１モードと第２モードを切り換えるようにしてもよい。

【0077】

図１において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００は、診断ツール４００と通信可能に構成されている。診断ツール４００は、整備工場において、内燃機関１の異常や故障を診断するものである。たとえば、内燃機関１が動力源として車両に搭載されている場合、診断ツール４００は、車載式故障診断装置（ＯＢＤ：On-Board Diagnostics）のスキャンツールであってよい。

【0078】

図１１は、実施の形態２において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。デポジット量算出部１１１と第１切換指令部１１２を含むデポジット制御部１１０、および、凝縮水量算出部１２１と第２切換指令部１２２を含む凝縮水制御部１２０は、実施の形態１における（図７参照）デポジット制御部１１０および凝縮水制御部１２０と同一の構成である。したがって、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、図８に示したデポジット／凝縮水制御の処理が実行される。

【0079】

図１１において、ＯＢＤ制御部１４０は、第１切換指令部１１２あるいは第２切換指令部１２２から切換指令を受信すると、ダイアグコードをメモリ１０２へ書き込むとともに、図示しない警告灯（ＭＩＬ：Malfunction Indication Lamp）を点灯する。

【0080】

図１２は、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、ＯＢＤ制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、フラグＦｃが１に設定されたとき、割込処理される。図８のＳ１７でフラグＦｃが１に設定され、ＯＢＤ制御が割込処理されると、Ｓ３０において、ダイアグコードをメモリ１０２へ書き込む。このダイアグコードは、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上、あるいは、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上の状態であることを示すコードであり、たとえば、「Ｐ１００１」というコードを用いてもよい。なお、Ｓ３０で書き込むダイアグコードを、ＥＧＲコードとも称する。続く、Ｓ３１では、ＭＩＬを点灯したあと、今回のルーチンを終了する。

【0081】

ＭＩＬの点灯により、たとえば、内燃機関１を搭載した車両が整備工場に入庫されると、診断ツール４００がＥ／Ｇ－ＥＣＵ１００に接続され、内燃機関１の異常診断が行われる。図１３は、診断ツール４００で実行される、診断・切換処理を示すフローチャートである。この処理は、診断ツール４００がＥ／Ｇ－ＥＣＵ１００に接続されたときに実行される。まず、Ｓ４０において、メモリ１０２に記憶されたダイアグコードを読み出し、読み出したダイアグコードにＥＧＲコードが含まれるか否かを判定する。たとえば、メモリ１０２から読み出したダイアグコードに、「Ｐ１００１」のコードが存在したとき、ＥＧＲコードがあると判定する（ＥＧＲコードを検知する）。メモリ１０２から読み出したダイアグコードに、「Ｐ１００１」のコードが存在しない場合、否定判定され今回の処理を終了する。メモリ１０２から読み出したダイアグコードに、「Ｐ１００１」のコードが存在し、肯定判定されると、Ｓ４１へ進む。

【0082】

Ｓ４１では、メモリ１０２からフラグＦｓを読み出し、Ｓ２０へ進む。Ｓ２０～Ｓ２５は、図１０に示したモード切換制御のＳ２０～Ｓ２５と実質的に同一の処理であり、詳細な説明は省略する。なお、Ｓ２１における第１モードへの切り換え、および、Ｓ２４における第２モードへの切り換えは、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００を介して、切換弁６２、開閉弁６４ａおよび開閉弁６４ｂを制御することにより、実行される。

【0083】

Ｓ２３に続いて処理されるＳ４２では、メモリ１０２に記憶されていＥＧＲコードを消去（リセット）するとともに、メモリ１０２にフラグＦｓおよびフラグＦｓを書き込む。これにより、メモリ１０２に記憶されるフラグＦｃは０に設定される。メモリ１０２に記憶されるフラグＦｓは、Ｓ２５が処理されたときに０に設定され、Ｓ２１が処理されたときに１に設定される。Ｓ４２が処理されると、今回の処理を終了する。

【0084】

この実施の形態２では、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００と通信可能な診断ツール４００によって、第１モードと第２モードを切り換えるよう切換部（切換弁６２、開閉弁６４ａおよび開閉弁６４ｂ）が制御される。上記の実施の形態１では、内燃機関１の運転時（作動時）に、切換制御部１３０によってＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換えるので、内燃機関１の作動時にＥＧＲ率が大きく変動し、ユーザへ違和感を与える可能性がある。この実施の形態２では、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値αを超え、第１切換指令部１１２から切換指令が出力され、ＥＧＲコードが書き込まれたとき、あるいは、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値βを超え、第２切換指令部１２２から切換指令が出力され、ＥＧＲコードが書き込まれたとき、整備工場において、診断ツール４００を用いて内燃機関１の異常診断を行う際に、ＥＧＲクーラ６１の入口と出口を切り換える。内燃機関１の異常診断は、ＥＧＲコードを用いて行われるので、内燃機関１を運転（作動）することなく診断でき、内燃機関１の作動時にＥＧＲ率が大きく変動して、ユーザに違和感を与えることを抑制できる。

【0085】

この実施の形態２においても、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に、デポジット制御部１１０あるいは凝縮水制御部１２０の少なくとも一方を構成するようにしてよい。

【0086】

なお、実施の形態２では、診断ツール４００が、Ｓ２１あるいはＳ２４（図１３参照）の処理によって、第１モードと第２モードを切り換えていた。しかし、診断ツール４００のディスプレイに、第１モードへの切換指示、および、第２モードへの切換指示が表示され、整備者が、これら指示に従って、診断ツール４００を操作することにより、第１モードと第２モードを切り換えるようにしてもよい。

【0087】

（実施の形態３）
第１モードと第２モードでは、ＥＧＲガスの流れの方向が異なるので、ＥＧＲクーラ６１による冷却効率が変化する可能性がある。図２を参照して、冷却水は、図２の矢印で示すように、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側から流入し、第１ＥＧＲクーラ６１ａの他方側から流出する。このため、第１モードでは、ＥＧＲガスと冷却水の流れが対向流になり、第２モードでは、ＥＧＲガスと冷却水の流れが並行流になるので、第２モードでは、第１モードと比較してＥＧＲクーラ６１の冷却効率が低下する可能性がある。

【0088】

実施の形態１および実施の形態２では、ＥＧＲ装置６０の第１モードと第２モードを交互に切り換えるように制御しているので、第１モードと第２モードは、ほぼ同じ期間継続する。実施の形態３では、内燃機関１が第２モードで運転される期間を短くすることにより、第１モードから第２モードに切り換わり冷却効率が変化しても、その影響を少なくする。

【0089】

図１４は、実施の形態３において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。図１４における機能ブロック図は、実施の形態１の機能ブロック図（図７参照）に対して、デポジット制御部１１０へデポジットリセット値算出部１１３を追加し、凝縮水制御部１２０に凝縮水リセット値算出部１２３を追加したものである。

【0090】

デポジットリセット値算出部１１３は、第２モードのとき、デポジットの堆積量ΣＤｐを減算する。これに伴い、デポジット量算出部１１１は、第１モードのとき、デポジットの堆積量ΣＤｐを算出するように構成される。第１切換指令部１１２は、デポジットの堆積量ΣＤｐと第１閾値αを比較し、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上であれば、第１モードから第２モードに切り換えるよう、切換制御部１３０に切換指令を出力する。また、第１切換指令部１１２は、デポジットリセット値算出部１１３で減算されたデポジットの堆積量ΣＤｐが、第１リセット値Ｄｐｓ以下になったとき、第２モードから第１モードへ切り換えるよう、切換制御部１３０に切換指令を出力する。

【0091】

凝縮水リセット値算出部１２３は、第２モードのとき、凝縮水の貯留量ΣＣｗを減算する。これに伴い、凝縮水量算出部１２１は、第１モードのとき、凝縮水の貯留量ΣＣｗを算出するように構成される。第２切換指令部１２２は、凝縮水の貯留量ΣＣｗと第２閾値βを比較し、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾β以上であれば、第１モードから第２モードに切り換えるよう、切換制御部１３０に切換指令を出力する。また、第２切換指令部１２２は、凝縮水リセット値算出部１２３で減算された凝縮水の貯留量ΣＣｗが、第２リセット値Ｃｗｓ以下になったとき、第２モードから第１モードへ切り換えるよう、切換制御部１３０に切換指令を出力する。

【0092】

図１５は、実施の形態３において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、デポジット／凝縮水制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、図８に示す実施の形態１のフローチャートからＳ１２を削除して、ＳＳ５０～Ｓ５６を追加したものであり、Ｓ１０、Ｓ１１、およびＳ１３～Ｓ１７は、図８と同様であるので、その説明を省略する。Ｓ１１において、フラグＦｓが０であり肯定判定されると、Ｓ１３以降が処理され、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、デポジットの堆積量ΣＤｐおよび凝縮水の貯留量ΣＣｗが算出される。Ｓ１５では、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上の場合（ΣＤｐ≧α）、肯定判定されＳ１７へ進む際に、追加されたＳ５０において、フラグＦｇを０に設定したあと、Ｓ１７へ進む。また、Ｓ１６において、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上の場合（ΣＣｗ≧β）、肯定判定されＳ１７へ進む際に、追加されたＳ５１でフラグＦｇを１に設定したあと、Ｓ１７へ進む。

【0093】

Ｓ１１で、フラグＦｓが１であり否定判定されると、Ｓ５２へ進む。この実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、図１０に示すモード切換制御が実行される。フラグＦｓが０に設定されているときは、第１モードであり、フラグＦｓが１に設定されているときは、第２モードである。したがって、Ｓ１１が処理されることにより、第１モードのときに、Ｓ１３以降が処理され、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして、デポジットの堆積量ΣＤｐおよび凝縮水の貯留量ΣＣｗが算出され、第２モードのときに、Ｓ５０へ進む。

【0094】

Ｓ５２では、エンジン回転速度ＮＥに基づいて、デポジットの除去量Ｄｐｄを算出し、また、エンジン回転速度に基づいて、凝縮水の除去量Ｃｗｄを算出して、Ｓ５１へ進む。

【0095】

Ｓ５３では、デポジットの堆積量の前回値ΣＤＰ（ｎ）をメモリ１０２から読み出し、前回値ΣＤｐ（ｎ）からデポジットの除去量Ｄｐｄを減算することにより、デポジットの堆積量ΣＤｐを算出する（ΣＤｐ＝ΣＤｐ（ｎ）－Ｄｐｓ）。そして、算出したデポジットの堆積量ΣＤｐを、前回値ΣＤｐ（ｎ）として、メモリ１０２に記憶する（書き換える）。また、凝縮水の貯留量の前回値ΣＤＰ（ｎ）をメモリ１０２から読み出し、前回値ΣＣｗ（ｎ）から凝縮水の除去量Ｃｗｄを減算することにより、凝縮水の貯留量ΣＣｗを算出する（ΣＣｗ＝ΣＣｗ（ｎ）－Ｃｗｄ）。そして、算出した凝縮水の貯留量ΣＣｗを、前回値ΣＣｗ（ｎ）として、メモリ１０２に記憶したあと、Ｓ５４に進む。

【0096】

Ｓ５４では、フラグＦｇが０であるか否かを判定する。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上になり、第２モードである場合には、フラグＦｇが０であり、肯定判定されＳ５５へ進む。凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上になり、第２モードである場合には、フラグＦｇは１であるので、否定判定されＳ５６へ進む。

【0097】

Ｓ５５では、デポジットの堆積量ΣＤｐが、第１リセット値Ｄｐｓ以下であるか否かを判定する。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１リセット値Ｄｐｓ以下の場合（ΣＤｐ≦Ｄｐｓ）は、肯定判定されＳ１７へ進み、Ｓ１７でフラグＦｃを１に設定したあと、今回のルーチンを終了する。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１リセット値Ｄｐｓより大きい場合（ΣＤｐ＞Ｄｐｓ）は、否定判定され、今回のルーチンを終了する。なお、第１リセット値Ｄｐｓは、図７のＳ１２で設定されるリセット値Ｄｐｓと同じ値である。

【0098】

Ｓ５６では、凝縮水の貯留量ΣＣｗが、第２リセット値Ｃｗｓ以下であるか否かを判定する。凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２リセット値Ｃｗｓ以下の場合（ΣＣｗ≦Ｃｗｓ）は、肯定判定されＳ１７へ進み、Ｓ１７でフラグＦｃを１に設定したあと、今回のルーチンを終了する。凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２リセット値Ｃｗｓより大きい場合（ΣＣｗ＞Ｃｗｓ）は、否定判定され、今回のルーチンを終了する。なお、第２リセット値Ｃｗｓは、図７のＳ１２で設定されるリセット値Ｃｗｓと同じ値である。

【0099】

Ｓ５２およびＳ５３の処理は、デポジットリセット値算出部１１３および凝縮水リセット値算出部１２３に相当する。Ｓ５２で算出するデポジットの除去量Ｄｐｄは、第１モードから第２モードに切り換えられたあと、堆積していたデポジットが、冷却フィン等から剥がれ落ち、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値αから第１リセット値Ｄｐｓに減少するまでの内燃機関１の運転時間を、予め実験等によって求めることにより、設定される。たとえば、内燃機関１が車両に搭載されている場合、第１モードから第２モードに切り換えたあと、ＷＬＣＴ（Worldwide-harmonized Light vehicles Test Cycle）の市街地モードで走行した際に、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値αから第１リセット値Ｄｐｓに減少するまでの内燃機関１の運転時間に基づいて、エンジン回転速度ＮＥをパラメータとしたデポジットの除去量Ｄｐｄのマップを作成し、このマップからデポジットの除去量Ｄｐｄを算出するようにしてよい。デポジットの除去量Ｄｐｄのマップは、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとしたマップであってもよい。また、デポジットの除去量Ｄｐｄを、内燃機関１の運転時間（作動時間）から求めるようにしてもよい。

【0100】

ＥＧＲ装置６０が第１モードから第２モードに切り換えらると、堆積していたデポジットは、高速のＥＧＲガスによって、冷却フィン等から剥がれ落ちるため、比較的短時間でデポジットの堆積量ΣＤｐが第１リセット値Ｄｐｓまで減少する。たとえば、第１モードから第２モードに切り換えられたあと、１０分以内にデポジットの堆積量ΣＤｐが第１リセット値Ｄｐｓまで減少する。

【0101】

Ｓ５２で算出する凝縮水の除去量Ｃｗｄは、第１モードから第２モードに切り換えられたあと、滞留している凝縮水が蒸発（揮発）して除去され、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値βから第２リセット値Ｃｗｓに減少するまでの内燃機関１の運転時間を、予め実験等によって求めることにより、設定される。たとえば、内燃機関１が車両に搭載されている場合、第１モードから第２モードに切り換えたあと、ＷＬＣＴの市街地モードで走行した際に、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値βから第２リセット値Ｃｗｓに減少するまでの内燃機関１の運転時間に基づいて、エンジン回転速度ＮＥをパラメータとした凝縮水の除去量Ｃｗｄのマップを作成し、このマップから凝縮水の除去量Ｃｗｄを算出するようにしてよい。凝縮水の除去量Ｃｗｄのマップは、燃料噴射量Ｆｑとエンジン回転速度ＮＥをパラメータとしたマップであってもよい。また、凝縮水の除去量Ｃｗｄを、内燃機関１の運転時間（作動時間）から求めるようにしてもよい。

【0102】

ＥＧＲ装置６０が第１モードから第２モードに切り換えらると、ＥＧＲクーラ６１に溜まっている凝縮水は、高温のＥＧＲガスによって、加熱され蒸発し除去さるため、比較的短時間で凝縮水の除去量Ｃｗｄが第２リセット値Ｃｗｓまで減少する。たとえば、第１モードから第２モードに切り換えられたあと、１０分以内に凝縮水の除去量Ｃｗｄが第２リセット値Ｃｗｓまで減少する。

【0103】

実施の形態３においても、図１０に示したモード切換制御が実行される。すなわち、Ｓ１７でフラグＦｃが１に設定されると、図１０のモード切換制御が割込処理される。これにより、第１モード（フラグＦｓ＝０）のとき、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上になり（Ｓ１５で肯定判定）、あるいは、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上になり（Ｓ１６で肯定判定）、フラグＦｃが１に設定されると、Ｓ２１（図１０参照）において、第１モードから第２モードに切り換えられる。また、第２モード（フラグＦｓ＝１）のとき、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１リセット値Ｄｐｓ以下になり（Ｓ５５で肯定判定）、あるいは、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２リセット値Ｃｗｓ以下になり（Ｓ５６で肯定判定）、フラグＦｃが１に設定されると、Ｓ２４（図１０参照）において、第２モードから第１モードに切り換えられる。

【0104】

図１６は、実施の形態３における、第１モードと第２モードの時間的推移（デポジットの堆積量ΣＤｐおよび凝縮水の貯留量ΣＣｗの時間的推移）を示す図である。この実施の形態３によれば、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上になるまで、あるいは、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上になるまで、ＥＧＲガスと冷却水の流れが対向流である第１モードで、ＥＧＲ装置６０が作動する。そして、デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上になると、あるいは、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上になると、第１モードから第２モードに切り換えられる。ＥＧＲクーラ６１へのデポジットの堆積、および、ＥＧＲクーラ６１への凝縮水の貯留は、徐々に進行するので、第１モードによる運転時間（作動時間）は、図１６に示すように、長期間にわたって継続することになる。

【0105】

第２モードに切り換えられると、堆積しているデポジット、および、滞留している凝縮水が除去される。デポジットおよび凝縮水は、上述の通り、比較的短時間で除去されるので、デポジットリセット値算出部１１３で算出されるデポジットの堆積量ΣＤｐが、短時間で第１リセット値Ｄｐｓ以下になるとともに、凝縮水リセット値算出部１２３で算出される凝縮水の貯留量ΣＣｗが、短時間で第２リセット値Ｃｗｓ以下になる。したがって、短時間で、第２モードから第１モードに切り換えられるので、図１６に示すように、内燃機関１（ＥＧＲ装置６０）が、第２モードで運転される期間を短くすることができる。

【0106】

本実施の形態では、冷却水は、図２の矢印で示すように、第２ＥＧＲクーラ６１ｂの一方側から流入し、第１ＥＧＲクーラ６１ａの他方側から流出し、第１モードでは、ＥＧＲガスと冷却水の流れが対向流になり、第２モードでは、ＥＧＲガスと冷却水の流れが並行流になるように構成されている。したがって、比較的冷却効率が高い対交流による冷却が実行される第１モードを、長期間にわたって継続でき、また、対向流に対して冷却効率が低い並行流による冷却が実行される第２モードを比較的短時間で終了できるので、全体として、高い冷却効率でＥＧＲガスを冷却することができる。

【0107】

この実施の形態３においても、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に、デポジット制御部１１０あるいは凝縮水制御部１２０の少なくとも一方を構成するようにしてよい。

【0108】

（実施の形態４）
実施の形態２のように、診断ツール４００を用いて、第１モードと第２モードを切り換える例において、内燃機関１が第２モードで運転される期間を短くすることにより、第１モードから第２モードに切り換わり冷却効率が変化しても、その影響を少なくするようにしてもよい。

【0109】

図１７は、実施の形態４において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に構成される機能ブロックを示す図である。図１６における機能ブロック図は、実施の形態３の機能ブロック図（図１４参照）に対して、切換制御部１３０を、ＯＢＤ制御部１４０に置き換えたものである。ＯＢＤ制御部１４０は、実施の形態２の機能ブロック図（図１１参照）のＯＢＤ制御部１４０と実質的に同じであり、第１切換指令部１１２あるいは第２切換指令部１２２から切換指令（フラグＦｃ＝１）を受信すると、ダイアグコードをメモリ１０２へ書き込むとともに、図示しないＭＩＬを点灯する。

【0110】

図１７において、デポジットリセット値算出部１１３および凝縮水リセット値算出部１２３は、実施の形態３（図１４参照）と同じであるので、その説明を省略する。なお、実施の形態４においては、デポジットリセット値算出部１１３で減算されたデポジットの堆積量ΣＤｐが、第１リセット値Ｄｐｓ以下になったとき、第２モードから第１モードへ切り換えるよう、切換部（切換弁６２、開閉弁６４ａ、および開閉弁６４ｂ）をデポジット制御部１１０が制御する。また、凝縮水リセット値算出部１２３で減算された凝縮水の貯留量ΣＣｗが、第２リセット値Ｃｗｓ以下になったとき、第２モードから第１モードへ切り換えるようｍ切換部を凝縮水制御部１２０が制御する。

【0111】

図１８は、実施の形態４において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、デポジット／凝縮水制御の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、図１５に示す実施の形態３のフローチャートに、Ｓ５７およびＳ５８を追加したものであり、図１５のフローチャートと同一の処理については、その説明を省略する。

【0112】

実施の形態４では、実施の形態２と同様に、図１２に示したＯＤＢ制御の処理が行われる。すなわち、図１５のＳ１７でフラグＦｃが１に設定されると、図１２に示したＯＤＢ制御が割込処理され、ダイアグコード（ＥＧＲコード）がメモリ１０２に書き込まれるともに、ＭＩＬが点灯する。

【0113】

図１９は、実施の形態４において、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００で実行される、診断・切換処理を示すフローチャートである。この処理は、診断ツール４００がＥ／Ｇ－ＥＣＵ１００に接続されたときに実行される。図１３に示した、実施の形態２の診断・切換処理のフローチャートから、Ｓ４１、Ｓ２０、Ｓ２４、およびＳ２５を省略したものである。Ｓ４０において、メモリ１０２に記憶されたダイアグコードを読み出し、読み出したダイアグコードにＥＧＲコードが含まれるか否かを判定し、ＥＧＲコードが含まれない場合、否定判定され今回の処理を終了する。ダイアグコードにＥＧＲコードが含まれる場合、肯定判定され、Ｓ２１以下の処理を実行する。Ｓ２１以下の処理は、実施の形態２（図１３）と同じであるので、説明を省略する。

【0114】

したがって、メモリ１０２にダイアグコード（ＥＧＲコード）が書き込まれたあと、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に診断ツール４００が接続され、図１９に示した、診断・切換処理が実行されることにより、ＥＧＲ装置６０が第１モードから第２モードに切り換えられる。

【0115】

診断・切換処理が実行されることにより、ＥＧＲ装置６０が第１モードから第２モードに切り換えられると、フラグＦｓは１に設定されるので（図１９のＳ２２）、図１８を参照して、Ｓ１１で否定判定され、Ｓ５２以降の処理が実行される。デポジットの堆積量ΣＤｐが第１閾値α以上になり、診断・切換処理によって第２モードに切り換えられた場合には、フラグＦｇが０であり、Ｓ５４で肯定判定されＳ５５へ進み、Ｓ５３で算出した（減算した）デポジットの堆積量ΣＤｐが第１リセット値Ｄｐｓ以下であれば、Ｓ５７へ進む。また、凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２閾値β以上になり、診断・切換処理によって第２モードに切り換えられた場合には、フラグＦｇは１であり、Ｓ５４で否定判定されＳ５６へ進み、Ｓ５３で算出した（減算した）凝縮水の貯留量ΣＣｗが第２リセット値Ｃｗｓ以下であれば、Ｓ５７へ進む。

【0116】

Ｓ５７では、切換部（切換弁６２、開閉弁６４ａおよび開閉弁６４ｂ）を制御し、ＥＧＲ装置を第１モード（図３参照）に切り換えたあと、Ｓ５８に進んで、フラグＦｓを０に設定し、今回のルーチンを終了する。

【0117】

この実施形態の４においても、実施の形態３と同様に、内燃機関１（ＥＧＲ装置６０）が、第２モードで運転される期間を短くすることができる。したがって、比較的冷却効率が高い対交流による冷却が実行される第１モードを、長期間にわたって継続でき、また、対向流に対して冷却効率が低い並行流による冷却が実行される第２モードを比較的短時間で終了できるので、全体として、高い冷却効率でＥＧＲガスを冷却することができる。

【0118】

この実施の形態４においても、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ１００に、デポジット制御部１１０あるいは凝縮水制御部１２０の少なくとも一方を構成するようにしてよい。

【0119】

（変形例）
上述の実施の形態では、ＥＧＲクーラ６１を、第１ＥＧＲクーラ６１ａと第２ＥＧＲクーラ６１ｂから構成していた。しかし、ＥＧＲクーラの構成はこれに限られない。図２０は、変形例におけるＥＧＲ装置６０Ａの概略構成を示す図である。図２０を参照して、ＥＧＲ通路５０は、切換弁６２を分岐部として、第１分岐通路６３ｃおよび第２分岐通路６３ｄに分岐している。切換弁６２は、たとえば三方向弁であってよい。第１分岐通路６３ｃの下流は、切換弁６４を介してＥＧＲバルブ６７に接続される。第２分岐通路６３ｄの下流は、切換弁６４を介してＥＧＲバルブ６７に接続される。切換弁６４は、たとえば三方向弁であってよい。

【0120】

第１分岐通路６３ｃの中間部（中間点）は、ＥＧＲクーラ６１ｃの一方側へ接続されており、第２分岐通路６３ｄの中間部（中間点）は、ＥＧＲクーラ６１ｃの他方側へ接続されている。これにより、第１分岐通路６３ｃの中間部と第２分岐通路６３ｄの中間部は、ＥＧＲクーラ６１ｃを介して連通している。

【0121】

ＥＧＲクーラ６１には、冷却水通路９０が接続されている。冷却水は、図２０の矢印で示すように、ＥＧＲクーラ６１ｃの他方側から流入し、ＥＧＲクーラ６１ｃの一方側から流出する。

【0122】

図２１は、ＥＧＲ装置６０Ａの第１モードおよび第２モードを説明する図である。図２１（Ａ）は第１モードであり、図２１（Ｂ）は第２モードである。図２１（Ａ）に示すように、第１モードでは、ＥＧＲ通路５０が第１分岐通路６３ｃに連通し、ＥＧＲ通路５０と第２分岐通路６３ｄの連通を遮断するよう切換弁６２を切り換える。また、ＥＧＲバルブ６７と第２分岐通路６３ｄが連通し、ＥＧＲバルブ６７と第１分岐通路６３ｃの連通が遮断するよう切換弁６４を切り換える。すると、図２１（Ａ）に破線の矢印で示すように、ＥＧＲガスは、第１分岐通路６３ｃを流れ、ＥＧＲクーラ６１ｃの一方側から流入し、ＥＧＲクーラ６１ｃの他方側から流出して、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。第１モードでは、ＥＧＲクーラ６１ｃの一方側が入口に相当し、ＥＧＲクーラ６１ｃの他方側が出口に相当する。

【0123】

図２１（Ｂ）に示すように、第２モードでは、ＥＧＲ通路５０が第２分岐通路６３ｄに連通し、ＥＧＲ通路５０と第１分岐通路６３ｃの連通を遮断するよう切換弁６２を切り換える。また、ＥＧＲバルブ６７と第１分岐通路６３ｃが連通し、ＥＧＲバルブ６７と第２分岐通路６３ｄの連通が遮断するよう切換弁６４を切り換える。すると、図２１（Ｂ）に破線の矢印で示すように、ＥＧＲガスは、第２分岐通路６３ｄを流れ、ＥＧＲクーラ６１ｃの他方側から流入し、ＥＧＲクーラ６１ｃの一方側から流出して、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。第２モードでは、ＥＧＲクーラ６１ｃの他方側が入口に相当し、ＥＧＲクーラ６１ｃの一方側が出口に相当する。

【0124】

図２２は、ＥＧＲクーラ６１ｃをバイパスするバイパスモードを説明する図である。図２２（Ａ）は、ＥＲＧ装置６０Ａが第１モードで作動しているときのバイパスモードを説明する図であり、図２２（Ｂ）は、ＥＧＲ装置６０Ａが第２モードで作動しているときのバイパスモードを説明する図である。

【0125】

図２１（Ａ）で説明した第１モードの作動中に、切換弁６４を、ＥＧＲバルブ６７と第１分岐通路６３ｃが連通し、ＥＧＲバルブ６７と第２分岐通路６３ｄの連通が遮断するように切り換える。すると、図２２（Ａ）の破線の矢印で示すように、ＧＲガスは、ＥＧＲクーラ６１ｃに流入することなく、ＥＧＲクーラ６１ｃをバイパスして、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。

【0126】

図２１（Ｂ）で説明した第２モードの作動中に、切換弁６４を、ＥＧＲバルブ６７と第２分岐通路６３ｄが連通し、ＥＧＲバルブ６７と第１分岐通路６３ｃの連通が遮断するように切り換える。すると、図２２（Ｂ）の破線の矢印で示すように、ＧＲガスは、ＥＧＲクーラ６１ｃに流入することなく、ＥＧＲクーラ６１ｃをバイパスして、ＥＧＲバルブ６７を介して吸気マニホールド２８に流入する。

【0127】

この変形例のように、ＥＧＲ装置６０は、入口と出口を切換可能なＥＧＲクーラを備えるのであれば、ひとつのＥＲＧクーラを備えるものであってよい。

【0128】

本実施の形態では、内燃機関１としてディーゼルエンジンを説明したが、内燃機関１はガソリン内エンジン（火花点火式内燃機関）であってもよい。

【0129】

本開示における実施態様を例示すると、次のような態様を例示できる。
１）排気の一部であるＥＧＲガスを吸気通路（２０、２８）に還流する排気再循環装置（６０）を有する内燃機関（１）であって、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路（５０）に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ（６１）と、ＥＧＲガスの流れる方向を、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ（６１）を所定方向に流れる第１モードと、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ（６１）を所定方向と逆方向に流れる第２モードとに、切り換える切換部（６２、６４、６４ａ、６４ｂ）と、制御装置（１００）と、を備え、制御装置は、デポジット制御部（１１０）、あるいは、凝縮水制御部（１２０）の少なくとも一方を備え、デポジット制御部（１１０）は、内燃機関の燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラ（６１）に堆積するデポジットの堆積量を算出するデポジット量算出部（１１１）と、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する第１切換指令部（１１２）とを備え、凝縮水制御部（１２１）は、燃料噴射量と回転速度をパラメータとして、ＥＧＲクーラ（６１）に溜まる凝縮水の貯留量を算出する凝縮水量算出部（１２１）と、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換えるよう指令する第２切換指令部（１２２）とを備える。

【0130】

２）１において、デポジット制御部（１１０）は、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、デポジットの堆積量が第１閾値を超えたことを示すダイアグコードをメモリ（１２０）に書き込み、凝縮水制御部（１２０）は、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたことを示すダイアグコードをメモリ（１２０）に書き込む。

【0131】

３）２において、制御装置（１００）は、診断ツール（４００）と通信可能に構成されており、診断ツール（４００）がデポジットの堆積量が第１閾値を超えたことを示すダイアグコードを検知したとき、あるいは、診断ツール（４００）が凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたことを示すダイアグコードとき、診断ツール（４００）は、第１モードと第２モードを切り換えるよう、制御装置（１００）を介して、切換部を制御する。

【0132】

４）１において、第１モードは、ＥＧＲクーラ（６１）の一方側からＥＧＲガスが流入し、ＥＧＲクーラ（６１）の他方側からＥＧＲガスが流出するモードであり、第２モードは、ＥＧＲクーラ（６１）の他方側からＥＧＲガスが流入し、ＥＧＲクーラ（６１）の一方側からＥＧＲガスが流出するモードであり、ＥＧＲクーラ（６１）には、ＥＧＲクーラ（６１）の他方側から冷却水が流入し、ＥＧＲクーラ（６１）の一方側か冷却水が流出する冷却水通路が設けられ、第１モードでは、ＥＧＲガスと冷却水の流れが対向流になり、第２モードでは、ＥＧＲガスと冷却水の流れが並行流になる。

【0133】

５）４において、デポジット量算出部（１１０）は、第１モードのとき、デポジットの堆積量を算出するよう構成され、デポジット制御部（１１０）は、第２モードのとき、デポジットの堆積量を減算するデポジットリセット値算出部（１１３）をさらに備え、デポジット量算出部（１１０）で算出したデポジットの堆積量が第１閾値を超えたとき、第１モードと第２モードを切り換え、デポジットリセット値算出部（１１３）で算出したデポジットの堆積量が第１リセット値以下になったとき、第２モードから前記第１モードに切り換え、凝縮水量算出部（１２１）は、第１モードのとき、凝縮水の貯留量を算出するよう構成され、凝縮水制御部（１２０）は、第２モードのとき、凝縮水の貯留量を減算する凝縮水リセット値算出部（１２３）をさらに備え、凝縮水量算出部（１２１）で算出した凝縮水の貯留量が第２閾値を超えたとき、第１モードから前記第２モードに切り換え、凝縮水リセット値算出（１２３）部で算出した凝縮水の貯留量が第２リセット値以下になったとき、第２モードから前記第１モードに切り換える。

【0134】

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。本発明の範囲は、上記した実施の形態の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及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】

【0135】

１ 内燃機関、１０ 内燃機関本体、１２ シリンダ（気筒）、１４ 燃料噴射弁、２０ 吸気通路、２２ エアクリーナ、２４ インタークーラ、２６ 吸気絞り弁、２８ 給気マニホールド、３０ ターボ過給機、３２ コンプレッサ、３４ タービン、４０ 排気マニホールド、４２ 排気通路、５０ ＥＧＲ通路、６０，６０Ａ ＥＧＲ装置、６１，６１ｃ ＥＧＲクーラ、６１ａ 第１ＥＧＲクーラ、６１ｂ 第２ＥＧＲクーラ、６２ 切換弁、６３ａ，６３ｃ 第１分岐通路、６３ｂ，６３ｄ 第２分岐通通路、６４ 切換弁、６４ａ 開閉弁、６４ｂ 開閉弁、６５ 集合通路、６６ 接続通路、６７ ＥＧＲバルブ、７０ 酸化触媒、７２ ＤＰＦ、７４ 選択還元触媒（ＳＣＲ触媒）、７６ 酸化触媒、８０ 尿素添加弁、８２ 尿素水タンク、９０ 冷却水通路、９１ 冷却水接続通路、１００ Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ、１０１ ＣＰＵ。１０２ メモリ、１１０ デポジット制御部、１１１ デポジット量算出部、１１２ 第１切換指令部、１１３ デポジットリセット値算出部、１２０ 凝縮水制御部、１２１ 凝縮水量算出部、１２２ 第２切換指令部、１２３ 凝縮水リセット値算出部、１３０ 切換制御部、１４０ ＯＢＤ制御部、１５１ アクセル開度センサ、１５２ 車速センサ、１５３ エンジン回転速度センサ、１５４ エンジン冷却水温センサ、４００ 診断ツール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】