内燃机的控制装置的制作方法

本发明涉及内燃机的控制装置，尤其涉及具备冷却水的温度不同的双系统的冷却水循环系统和EGR装置的内燃机的控制装置。

背景技术：

EGR装置所具备的EGR冷却器构成为，设置于冷却内燃机的汽缸体和/或汽缸盖的冷却水的循环系统，通过冷却水和EGR气体之间的热交换来冷却EGR气体。在内燃机的冷态启动时，冷却水的温度低，因此，EGR气体有可能被过度冷却而在EGR冷却器的内部产生凝结水。在该凝结水被吸入到内燃机的燃烧室时，会使燃烧不稳定而使内燃机的运转性恶化。

下述的专利文献1所公开的发明通过基于内燃机的运转状态限制向EGR冷却器流入的冷却水的流量，来抑制在EGR冷却器中产生凝结水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-141891号公报

专利文献2：日本特开平08-265831号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

另外，本专利申请的发明人们对在内燃机设置双系统的冷却水循环系统进行了研究。具体而言，对如下情况进行了研究：设置冷却汽缸体和汽缸盖整体的第1冷却水循环系统、以及对汽缸盖的进气口进行局部地冷却 的第2冷却水循环系统，使温度比在第1冷却水循环系统中流动的冷却水的温度低的冷却水流入第2冷却水循环系统。根据该结构，能够不对内燃机整体过度冷却而限定于进气口部位地强化对进气口的冷却。故根据该结构，能够不增大摩擦地降低进气的温度而有效地抑制异常燃烧的产生，另外可期待也提高进气的填充效率。

但是，在上述的研究中的技术(该技术在本专利申请提出申请时候还未公知)中，存在有待解决的问题。在低负荷的条件下，排气温度降低，因此，再循环到进气通路的EGR气体的温度也降低。另外，在低负荷的条件下，EGR气体的流量降低，因此，EGR冷却器的冷却效率变高，其效果是引起EGR气体的温度进一步降低。即，在低负荷的条件下，EGR气体成为低温，但在上述的研究中的技术中，该低温的EGR气体在进气口处被进一步冷却。因此，根据流入到第2冷却水循环系统的冷却水的水温，有可能在进气口处产生凝结水。

本发明是鉴于上述问题而做成的，提供一种能够抑制由EGR气体的过度冷却引起的在进气口处产生凝结水的内燃机的控制装置。

用于解决问题的手段

本发明的内燃机的控制装置适用于具备冷却水的温度不同的双系统的冷却水循环系统和使排气(EGR气体)再循环到进气通路的EGR装置的内燃机。双系统的冷却水循环系统由利用第1冷却水来冷却汽缸体和汽缸盖的第1冷却水循环系统以及利用温度比第1冷却水的温度低的第2冷却水来对形成于汽缸盖的进气口进行冷却的第2冷却水循环系统构成。EGR装置也可以具备EGR冷却器，优选的是，具备利用第1冷却水冷却EGR气体的EGR冷却器。

本发明的内燃机的控制装置具备操作EGR装置而执行EGR的EGR控制单元和根据第2冷却水的水温来使EGR量减少的EGR减少单元。详 细而言，EGR控制单元构成为，以第1冷却水的水温高于EGR允许温度、且由负荷和旋转速度决定的内燃机的工作点处于EGR执行区域为条件执行EGR。详细而言，EGR减少单元构成为，在第2冷却水的水温低于阈值温度的情况下，与第2冷却水的水温高于阈值温度的情况相比，使EGR执行区域中的低负荷侧的预定区域的EGR量减少。

根据如此构成的控制装置，即使第1冷却水的水温高于EGR允许温度，在冷却进气口的第2冷却水的水温低于阈值温度的情况下，在EGR气体成为低温的低负荷侧的预定区域中，与第2冷却水的水温高于阈值温度的情况相比，也使EGR量减少。由此，能够抑制由低温的EGR气体在进气口处被进一步冷却所导致的凝结水的产生。使EGR量减少也包括使EGR量为零。若使EGR量为零，则可避免低温的EGR气体流至进气口而被进一步冷却，因此，能够切实地抑制在进气口处产生凝结水。

在上述的构成中，EGR控制单元也可以构成为，使用将EGR装置的操作量与EGR执行区域中的负荷和旋转速度相关联而成的第1映射和第2映射，来决定EGR装置的操作量。第2映射的EGR气体成为低温的低负荷侧的预定区域中的EGR量被设定得比第1映射的该EGR量少。在该情况下，EGR减少单元也可以构成为，在第2冷却水的水温高于阈值温度的情况下，使EGR控制单元基于第1映射来操作EGR装置，在第2冷却水的水温为阈值温度以下的情况下，使EGR控制单元基于第2映射来操作EGR装置。根据这样的构成，可根据第2冷却水的水温切换对EGR装置的操作量进行设定的映射，可通过映射设定不仅适于内燃机的工作点而且也适于第2冷却水的水温的EGR装置的操作量。此外，内燃机的工作点可以是当前的工作点，也可以是根据加速器开度等预测的将来的工作点(例如下一控制周期中的工作点)。

在本发明的内燃机的控制装置的优选的实施方式中，控制装置还可构 成为具备根据负荷来控制第2冷却水的水温的水温控制单元。详细而言，水温控制单元构成为，在内燃机的负荷高于预定的阈值负荷的情况下，将第2冷却水的水温控制成比阈值温度低的温度，在内燃机的负荷低于阈值负荷的情况下，将第2冷却水的水温控制成比阈值温度高的温度。即，在优选的实施方式中，内燃机的运转区域以阈值负荷为界被划分成将第2冷却水的水温控制得低于阈值温度的相对高负荷的低水温控制区域和将第2冷却水的水温控制得高于阈值温度的相对低负荷的高水温控制区域。此外，阈值负荷也可以包含于低水温控制区域和高水温控制区域中的任一个区域。根据这样的构成，在相对高负荷的低水温控制区域中，能够加强进气口的冷却而有效地抑制异常燃烧的产生，在相对低负荷的高水温控制区域中，能够减弱进气口的冷却而抑制在进气口处产生凝结水。

在上述的优选的实施方式中，将内燃机的运转区域分成低水温控制区域和高水温控制区域的阈值负荷优选与预定区域(在第2冷却水的水温低于阈值温度的情况下使EGR量减少的运转区域)的上限负荷相等。通过如此构成，能够在容易产生凝结水的运转区域中抑制第2冷却水的温度变得比阈值温度低。

若EGR装置具备EGR冷却器，则控制装置也可以构成为还具备在第2冷却水的水温低于阈值温度的情况下使在EGR冷却器中流动的第1冷却水的流量减少的单元。通过如此构成，从而在第2冷却水的水温低于阈值温度的期间内，能够提高EGR气体的温度，因此，能够抑制因第2冷却水的水温的上升的延迟而在进气口处产生凝结水。

发明的效果

如上所述，根据本发明的内燃机的控制装置，在冷却进气口的第2冷却水的水温低于阈值温度的情况下，使EGR执行区域中的低负荷侧的预定区域的EGR量减少，因此，能够抑制由EGR气体的冷却导致在进气口 处产生凝结水。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的内燃机的系统构成的图。

图2是表示将LT目标水温与发动机旋转速度和负荷相关联而成的映射的图像的图。

图3是表示LT流量控制的控制流程的流程图。

图4是表示LT水温为高温时的EGR的执行区域的图。

图5是表示LT水温为低温时的EGR的执行区域的图。

图6是表示EGR控制的控制流程的流程图。

图7是表示执行EGR控制时的系统的工作的时间图。

图8是表示执行EGR控制时的系统的工作的时间图。

图9是表示EGR控制的变形例的控制流程的流程图。

图10是表示执行EGR控制的变形例时的系统的工作的时间图。

图11是表示EGR控制的另一变形例的控制流程的流程图。

图12是表示EGR冷却器控制的控制流程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。其中，在以下所示的实施方式中，在提及各要素的个数、数量、量、范围等数字的情况下，除了特别明示的情况、原理上显然确定是该数字的情况之外，本发明并不限定于该提及的数字。另外，除了特别明示的情况、原理上显然确定的情况之外，在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等未必是本发明所必需的。

1.内燃机的系统构成

图1是示意性地表示本实施方式的内燃机的系统构成的图。本实施方 式的内燃机(以下简称为发动机)2具备使排气再循环到进气通路54的EGR装置60。EGR装置60具备：EGR通路62，其将进气通路54和未图示的排气通路连接；水冷式的EGR冷却器66，其设置于EGR通路62；以及EGR阀64，其在EGR通路62上设置于EGR冷却器66的下游(进气通路54侧)。冷却发动机2的冷却水流入EGR冷却器66，在再循环的排气(EGR气体)和冷却水之间进行热交换。

发动机2具备双系统的向发动机2供给冷却水的冷却水循环系统10、30。冷却水的供给针对发动机2的汽缸体6和汽缸盖4双方进行。双系统的冷却水循环系统10、30都是独立的闭环，能够使循环的冷却水的温度不同。以下，将供相对低温的冷却水循环的冷却水循环系统10称为LT冷却水循环系统，将供相对高温的冷却水循环的冷却水循环系统30称为HT冷却水循环系统。另外，将在LT冷却水循环系统10中循环的冷却水称为LT冷却水，将在HT冷却水循环系统30中循环的冷却水称为HT冷却水。此外，LT是Low Temperature(低的温度)的简写，HT是High Temperature(高的温度)的简写。

LT冷却水循环系统10包括形成于汽缸盖4的内部的缸盖内LT冷却水流路12和形成于汽缸体6的内部的缸体内LT冷却水流路14。缸盖内LT冷却水流路12设置于进气口8的附近。在图1中绘出了4汽缸量的4个进气口8。各进气口8通过进气歧管56与进气通路54连接。缸盖内LT冷却水流路12沿着各汽缸的进气口8的上表面在发动机2的曲轴方向上延伸。缸体内LT冷却水流路14设置成围绕汽缸上部的进气流特别容易碰到的部分。进气口8、进气门的温度、以及汽缸上部的壁面温度对于爆震的灵敏度高。因而，通过缸盖内LT冷却水流路12、缸体内LT冷却水流路14重点地冷却这些部位，能够有效地抑制高负荷区域下的爆震的产生。此外，缸盖内LT冷却水流路12和缸体内LT冷却水流路14经由形成于汽缸 盖4与汽缸体6之间的对接面的开口连接。

在汽缸盖4形成有与缸盖内LT冷却水流路12连通的冷却水入口和冷却水出口。汽缸盖4的冷却水入口通过冷却水导入管16而与LT散热器20的冷却水出口连接，汽缸盖4的冷却水出口通过冷却水排出管18而与LT散热器20的冷却水入口连接。冷却水导入管16和冷却水排出管18通过绕过LT散热器20的旁通管22连接。在旁通管22从冷却水排出管18分支的分支部设置有三通阀24。在冷却水导入管16中的旁通管22的合流部的下游设置有用于使LT冷却水循环的电动水泵26。电动水泵26的喷出量能够通过调整马达的输出而任意地变更。在冷却水排出管18中的三通阀24的上游安装有温度传感器28，该温度传感器28用于对通过了发动机2内的LT冷却水的温度(冷却水出口温度)进行计测。在本实施方式中，LT冷却水的温度是指由温度传感器28计测的冷却水出口温度。

在LT冷却水循环系统10中，使用了电动水泵26，因此，能够与发动机2的运转无关地使LT冷却水循环或停止。另外，能够通过对电动水泵26施加的驱动功率(duty)来控制循环的LT冷却水的流量。另外，能够通过三通阀24或电动水泵26的操作能动地调整在LT冷却水循环系统10中循环的LT冷却水的水温。此外，三通阀24和旁通管22在LT冷却水循环系统10中不是必需的构成要素，也能够省略。

HT冷却水循环系统30包括形成于汽缸体6的内部的缸体内HT冷却水流路34和形成于汽缸盖4的内部的缸盖内HT冷却水流路35。前述的缸体内LT冷却水流路14局部地设置，与此相对，缸体内HT冷却水流路34构成包围汽缸的周围的水套的主要部分。缸盖内HT冷却水流路35在整个从排气口附近到进气口附近的范围设置。在进气口8中流动的进气被在缸盖内HT冷却水流路35中流动的HT冷却水适度冷却，之后被更低温的LT冷却水所流动的缸盖内LT冷却水流路12冷却。此外，缸盖内HT 冷却水流路35和缸体内HT冷却水流路34经由形成于汽缸盖4与汽缸体6之间的对接面的开口连接。

在汽缸体6形成有与缸体内HT冷却水流路34连通的冷却水入口和冷却水出口。汽缸体6的冷却水入口通过冷却水导入管36而与HT散热器40的冷却水出口连接，汽缸体6的冷却水出口通过冷却水排出管38而与HT散热器40的冷却水入口连接。冷却水导入管36和冷却水排出管38利用绕过HT散热器40的旁通管42连接。在旁通管42与冷却水导入管36合流的合流部设置有恒温器44。在冷却水导入管36中的恒温器44的下游设置有用于使HT冷却水循环的机械式的水泵46。水泵46经由带与发动机2的曲轴连结。在冷却水排出管38中的旁通管42的分支部的上游安装有温度传感器48，该温度传感器48用于对通过了发动机2内的HT冷却水的温度(冷却水出口温度)进行计测。在本实施方式中，HT冷却水的温度是指由温度传感器48计测的冷却水出口温度。

在HT冷却水循环系统30中，水泵46由发动机2驱动，因此，HT冷却水在发动机2的运转期间始终循环。在HT冷却水循环系统30中循环的冷却水的水温由恒温器44自动地调整。

另外，在HT冷却水循环系统30，与旁通管42并行地设置有将冷却水导入管36和冷却水排出管38连接的EGR冷却器冷却管50。EGR冷却器冷却管50通过EGR冷却器66。在通过EGR冷却器66的EGR气体和在EGR冷却器冷却管50中流动的HT冷却水之间进行热交换。在EGR冷却器冷却管50从冷却水排出管38分支的分支部设置有三通阀52。通过操作该三通阀52，能够对通过EGR冷却器66的HT冷却水的流量进行调整，控制EGR冷却器66的冷却能力。

发动机2由控制装置100控制。控制装置100是至少具有输入输出接口、ROM、RAM、CPU的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。 输入输出接口是为了从安装于发动机2和车辆的各种传感器取入传感器信号并且向发动机2所具备的致动器输出操作信号而设置的。在ROM中存储有包括用于控制发动机2的各种控制程序、映射的各种控制数据。CPU从ROM读出并执行控制程序，基于所取入的传感器信号生成操作信号。

LT冷却水循环系统10的三通阀24和电动水泵26的操作由控制装置100进行。控制装置100通过操作电动水泵26而控制LT冷却水的流量(以下称为LT流量)，另外通过操作三通阀24而控制绕过LT散热器20的LT冷却水的比例，从而将在缸盖内LT冷却水流路12、缸体内LT冷却水流路14中流动的LT冷却水的水温调整成合适温度。另外，EGR装置60的EGR阀64和三通阀52的操作也由控制装置100进行。

此外，在如上述那样构成的发动机2和权利要求书的技术方案之间的关系方面，HT冷却水循环系统30相当于第1冷却水循环系统，HT冷却水相当于第1冷却水。另外，LT冷却水循环系统10相当于第2冷却水循环系统，LT冷却水相当于第2冷却水。

2.LT流量控制

2-1.LT目标水温映射

为了将汽缸盖4和汽缸体6各自的主要部分冷却至合适温度，控制装置100设定在缸盖内LT冷却水流路12、缸体内LT冷却水流路14中流动的LT冷却水的目标温度即LT目标水温，并控制LT流量以使实现LT目标水温。在控制装置100的ROM中存储有用于设定LT目标水温的LT目标水温映射。在LT目标水温映射中，LT目标水温被与由发动机旋转速度和发动机负荷确定的发动机2的运转状态相关联。此外，在本实施方式中，作为表示发动机负荷的高低的具体的参数，使用填充效率。

图2是表示LT目标水温映射的图像的图。在LT目标水温映射中设定有低水温控制区域和高水温控制区域。低水温控制区域设定在高负荷且低 旋转速度的运转区域。在图2所示的例子中，将发动机负荷为阈值负荷“KL_ref”以上、且发动机旋转速度为阈值旋转速度“NE_ref”以下的运转区域设为低水温控制区域。在由发动机负荷和发动机旋转速度定义的发动机2的工作点处于该低水温控制区域内的情况下，LT目标水温设定成预定的低温(在此为40℃)。低水温控制区域的LT目标水温并不限定于例示的40℃，但40℃附近的温度是适合抑制爆震的产生的温度。

高水温控制区域设定在除了低水温控制区域以外的运转区域。在图2所示的例子中，将发动机负荷低于阈值负荷“KL_ref”、或发动机旋转速度高于阈值旋转速度“NE_ref”的运转区域设为高水温控制区域。在发动机2的工作点处于该高水温控制区域内的情况下，LT目标水温设定为预定的高温(在此为90℃)。高水温控制区域的LT目标水温并不限定于例示的90℃，若为90℃附近的温度，则能够在进气口8的周围的温度容易变低的低负荷区域和/或高旋转速度区域中防止由过度冷却导致的气口润湿(日文：ポートウェット)的增加和/或燃烧的不稳定化。

2-2.LT流量控制的控制流程

图3是表示由控制装置100进行的LT流量控制的控制流程的流程图。控制装置100以与ECU的时钟数相对应的预定的控制周期反复执行这样的流程所示的例程。此外，在与权利要求书的技术方案之间的关系中，控制装置100执行LT流量控制的例程的构成相当于权利要求所规定的水温控制单元。

首先，控制装置100在步骤S2中参照上述的LT目标水温映射，设定适于当前的发动机旋转速度和发动机负荷的LT目标水温。

接着，控制装置100在步骤S4中根据在步骤S2设定好的LT目标水温算出LT流量的要求值即LT要求流量。详细而言，控制装置100参照预先准备好的将LT目标水温和LT要求流量相关联的映射而算出LT要求流 量的前馈项，并且通过基于LT目标水温和由温度传感器28计测出的LT冷却水的当前温度(出口温度)之间的差量的反馈控制，算出LT要求流量的反馈项。

接着，控制装置100在步骤S6中根据在步骤S4中决定好的LT要求流量决定电动水泵26的驱动功率。不过，若在LT冷却水循环系统10内设置有调节LT流量的阀，则也可以通过操作该阀的开度来调节LT流量。

最后，控制装置100在步骤S8中根据在步骤S6中决定好的驱动功率来操作电动水泵26，实施向缸盖内LT冷却水流路12和缸体内LT冷却水流路14的通水。由此，LT流量变化，汽缸盖4和汽缸体6各自的主要部分被冷却至合适温度。

3.EGR控制

3-1.EGR阀开度映射

控制装置100对EGR装置60的操作量即EGR阀64的开度进行控制，以获得适于发动机2的运转状态的EGR率(EGR气体占进入缸内的气体的比例)。在控制装置100的ROM中存储有用于设定EGR阀64的开度的两个EGR阀开度映射。在各个EGR阀开度映射中，EGR阀开度与由发动机旋转速度和发动机负荷确定的发动机2的运转状态相关联。

两个EGR阀开度映射根据LT水温而分开使用。在LT水温高于预定的阈值温度的情况下，控制装置100按照图4中表示图像的映射来决定EGR阀64的开度。在LT水温低于阈值温度的情况下，控制装置100按照图5中表示图像的映射来决定EGR阀64的开度。阈值温度被设定成比LT目标水温映射中的低水温控制区域的设定温度高、且比高水温控制区域的设定温度低的温度(例如60℃)。以下，将在图4中表示图像的映射称为高温EGR阀开度映射，将在图5中表示图像的映射称为低温EGR阀开度映射。此外，在与权利要求书的技术方案之间的关系中，高温EGR阀 开度映射相当于第1映射，低温EGR阀开度映射相当于第2映射。

在图4和图5中，标注有斜线图案的区域是可执行EGR的EGR执行区域。图4所示的高温EGR阀开度映射和图5所示的低温EGR阀开度映射之间的差异在于所设定的EGR执行区域的范围。在高温EGR阀开度映射中，EGR执行区域被设定成负荷成为预定的下限负荷“KL_min”以上的运转区域。下限负荷“KL_min”小于在LT目标水温映射中划分出低水温控制区域的阈值负荷“KL_ref”。与此相对，在低温EGR阀开度映射中，EGR执行区域被设定在负荷成为阈值负荷“KL_ref”以上的运转区域。即，从下限负荷“KL_min”到阈值负荷“KL_ref”的运转区域在低温EGR阀开度映射中不被设为EGR执行区域。在选择了低温EGR阀开度映射的情况下，在从下限负荷“KL_min”到阈值负荷“KL_ref”的运转区域中，EGR量被设为零。针对负荷成为阈值负荷“KL_ref”以上的运转区域的发动机旋转速度和发动机负荷的EGR阀开度的设定在两个映射之间是共通的。此外，在与权利要求书的技术方案之间的关系中，从下限负荷“KL_min”到阈值负荷“KL_ref”的运转区域相当于使EGR量减少的预定区域。

在比阈值负荷“KL_ref”靠低负荷侧的运转区域中，再循环到进气通路54的EGR气体的温度降低。根据LT目标水温映射，比阈值负荷“KL_ref”靠低负荷侧的运转区域为高水温控制区域，因此，LT目标水温被设定成比阈值温度高的温度。阈值温度是作为在负荷降低进而EGR气体的温度降低了的情况下会在进气口产生凝结水的基准的温度。因而，若控制成LT水温接近LT目标水温，则即使在EGR气体的温度降低的低负荷区域中执行了EGR，也不会在进气口产生凝结水。但是，在LT水温未超过阈值温度的期间，若在低负荷区域中执行EGR，则有可能因EGR气体的温度低而在进气口处产生凝结水。即，根据LT水温高于阈值温度 还是低于阈值温度来决定可否在低负荷区域中执行EGR。高温EGR阀开度映射是在LT水温高于阈值温度而容许在低负荷区域中执行EGR的情况下所选择的映射，低温EGR阀开度映射是在LT水温低于阈值温度而限制在低负荷区域执行EGR的情况下所选择的映射。

3-2.EGR控制的控制流程

图6是表示由控制装置100进行的EGR控制的控制流程的流程图。上述的两个EGR阀开度映射用于在EGR控制中决定EGR阀64的开度。控制装置100以与ECU的时钟数相对应的预定的控制周期反复执行这样的流程所示的例程。

控制装置100首先在步骤S102中读入发动机2的运转条件。在此所读入的运转条件包括发动机负荷、发动机旋转速度、HT水温以及LT水温。

控制装置100在步骤S104中判定HT水温“ethwH”是否高于允许EGR的执行的EGR允许温度“ethwH_egr”。EGR允许温度“ethwH_egr”是能够视作发动机2的暖机已完成的温度(例如60℃)。在HT水温“ethwH”未达到EGR允许温度“ethwH_egr”的情况下，控制装置100保持关闭EGR阀64的状态。即，控制装置100不执行EGR，直到发动机2的暖机完成为止。

在HT水温“ethwH”超过了EGR允许温度“ethwH_egr”的情况下，控制装置100接着进行步骤S106的判定。控制装置100在步骤S106中判定LT水温“ethwL”是否为前述的阈值温度“ethwL_egr”以下。

在LT水温“ethwL”低于阈值温度“ethwL_egr”的情况下，控制装置100进行步骤S108的处理。在步骤S108中，使用低温EGR阀开度映射来决定EGR阀64的开度“egr_req”。详细而言，将发动机旋转速度“NE”和发动机负荷“KL”输入低温EGR阀开度映射，读出由这些输入值所确定的映射值“FL(NE，KL)”来作为EGR阀开度“egr_req”。

在LT水温“ethwL”为阈值温度“ethwL_egr”以上的情况下，控制装置100进行步骤S110的处理。在步骤S110中，使用高温EGR阀开度映射来决定EGR阀64的开度“egr_req”。详细而言，将发动机旋转速度“NE”和发动机负荷“KL”输入高温EGR阀开度映射，读出由这些输入值所确定的映射值“FH(NE，KL)”来作为EGR阀开度“egr_req”。

在步骤S108或S110中决定EGR阀开度“egr_req”时，控制装置100在步骤S112中按照决定好的EGR阀开度“egr_req”来操作EGR阀64。由此，能够将EGR阀64操作成不仅适于发动机负荷和发动机旋转速度还适于冷却进气口8的LT冷却水的水温的开度。

此外，在与权利要求书的技术方案之间的关系中，控制装置100执行上述的EGR控制的构成相当于权利要求所规定的EGR控制单元。另外，控制装置100在步骤S106中进行基于LT水温的判定，选择步骤S108或S110的处理的构成相当于权利要求所规定的EGR减少单元。

3-3.EGR控制的执行时的系统的工作

图7和图8是示出了执行上述的EGR控制时的系统的工作的时间图。各图的第1栏的图表示HT水温，第2栏的图表示LT水温(实线)和LT目标水温(虚线)，第3栏的图表示发动机负荷，第4栏的图表示发动机旋转速度，第5栏的图表示EGR阀开度(详细而言，对EGR阀64施加的目标开度)。以下，一并参照表示发动机2的运转区域与LT目标水温之间的关系的图3和表示发动机2的运转区域与EGR执行区域之间的关系的图4及图5，对EGR控制的内容及其作用效果作具体说明。

在图7的时间图中绘出了在发动机2的冷态启动后发动机2从怠速状态加速、并在片刻的稳定运转之后减速到了怠速状态的情况下的系统的动作。在冷态启动后，随着发动机2的暖机的进行，HT水温逐渐上升，在时刻t1，HT水温超过了EGR允许温度“ethwH_egr”。因为HT水温超 过EGR允许温度，所以若不考虑LT水温，则会立即执行EGR而对EGR阀64施加目标开度。在第5栏的图中，以虚线绘出了不考虑LT水温的情况下的EGR阀开度。

但是，在本实施方式的EGR控制中，将LT水温纳入考虑范畴而判断可否执行EGR。LT水温朝向由LT目标水温映射(参照图3)决定的LT目标水温逐渐上升，但在时刻t1的时刻，LT水温低于阈值温度“ethwL_egr”，LT水温变得高于阈值温度是在超过了时刻t2起的期间。因此，在从时刻t1到时刻t2的期间，EGR阀开度的决定使用低温EGR阀开度映射(参照图5)。此期间的发动机2的工作点在低温EGR阀开度映射中位于区域A，因此，不执行EGR而将EGR阀64维持在闭状态。由此，可避免低温的EGR气体流到低温的进气口8而被进一步冷却。

经过时刻t2后，由于LT水温超过阈值温度，所以EGR阀开度的决定使用高温EGR阀开度映射(参照图4)。发动机负荷超过阈值负荷“KL_ref”之前的期间的发动机2的工作点在高温EGR阀开度映射中位于区域B，因此，执行EGR而将适于发动机负荷和旋转速度的目标开度施加于EGR阀64。

不久，在时刻t3发动机负荷超过阈值负荷“KL_ref”时，将根据LT目标水温映射而决定的LT目标水温从高温切换成低温。通过切换LT目标水温，从而LT水温急速地降低。不过，相对于LT目标水温的变化，LT水温的变化存在响应延迟，因此，LT水温变得低于阈值温度的时刻是在从LT目标水温的切换起经过了少许时间的时刻t4。从时刻t3到时刻t4的发动机2的工作点在高温EGR阀开度映射中位于区域C。

在发动机负荷为超过阈值负荷的高负荷时，LT水温低于阈值温度，从而可抑制高负荷低旋转速度区域中的爆震等异常燃烧的产生。若在该状态下发动机2开始减速，则在发动机负荷逐渐降低时，在时刻t5发动机负荷 低于阈值负荷。从时刻t4到时刻t5的发动机2的工作点在低温EGR阀开度映射中位于区域D。

在时刻t5，发动机负荷变得低于阈值负荷时，根据LT目标水温映射而决定的LT目标水温从低温切换成高温。但是，相对于LT目标水温的变化，LT水温的变化存在响应延迟，因此，在发动机负荷低于阈值负荷后的短暂的期间内，发动机负荷低于阈值负荷、并且LT水温低于阈值温度的状态持续。在此期间，若不考虑LT水温地根据发动机负荷和发动机旋转速度来决定EGR阀开度，则如第5栏的图中用虚线所示那样，会对EGR阀64施加目标开度而继续执行EGR。

但是，在本实施方式的EGR控制中，在LT水温超过阈值温度的时刻t6之前的期间，EGR阀开度的决定继续使用低温EGR阀开度映射。此期间的发动机2的工作点在低温EGR阀开度映射中位于区域A，因此，不执行EGR而将EGR阀64关闭。由此，可避免低温的EGR气体流至低温的进气口8而被进一步冷却，可抑制在进气口8处产生凝结水。

在时刻t6LT水温超过阈值温度时，则EGR阀开度的决定所使用的映射从低温EGR阀开度映射切换成高温EGR阀开度映射。时刻t6以后的发动机2的工作点在高温EGR阀开度映射中位于区域B，因此，执行EGR而将适于发动机负荷和旋转速度的目标开度施加于EGR阀64。

在图8的时间图中绘出了如下情况下的系统的动作，所述情况是：在发动机2的暖机完成了的状态下，首先，发动机负荷恒定而发动机旋转速度上升，接着，发动机旋转速度恒定而发动机负荷上升，再后来，发动机负荷恒定而发动机旋转速度降低。

在发动机旋转速度超过阈值旋转速度“NE_ref”的时刻t11之前的发动机2的工作点在高温EGR阀开度映射中位于区域B。从时刻t11到发动机负荷超过阈值负荷“KL_ref”的时刻t12为止的发动机2的工作点在高 温EGR阀开度映射中位于区域F。并且，从时刻t12到发动机旋转速度低于阈值旋转速度的时刻t13为止的发动机2的工作点在高温EGR阀开度映射中位于区域H。

在时刻t13之前的期间的发动机2的工作点在LT目标水温映射中位于高水温控制区域。但是，在发动机旋转速度低于阈值旋转速度时，发动机2的工作点在LT目标水温映射中位于低水温控制区域。由此，根据LT目标水温映射而决定的LT目标水温从高温切换成低温。通过切换LT目标水温，从而LT水温急速地降低。不过，相对于LT目标水温的变化，LT水温的变化存在响应延迟，因此，LT水温变得低于阈值温度的时刻是在从LT目标水温的切换起经过了少许时间的时刻t14。从时刻t13到时刻t14为止的发动机2的工作点在高温EGR阀开度映射中位于区域C。然后，时刻t14以后的发动机2的工作点在低温EGR阀开度映射中位于区域D。在发动机2的工作点处于高负荷低旋转速度区域时，通过使LT水温低于阈值温度，可抑制爆震等异常燃烧的产生。

4.EGR控制的变形例

4-1.EGR控制的变形例的控制流程

若EGR阀开度的决定使用高温EGR阀开度映射(参照图4)和低温EGR阀开度映射(参照图5)，则采用以下所说明的变形例也能够获得可通过上述的EGR控制所得到的作用效果。如前述的图7的时间图所示，产生不应该执行EGR的状况的情况是在冷态启动时和从高负荷向低负荷的减速时。其中，冷态启动时的问题基本上是在每1次行驶(trip)时发生的问题，但减速时的问题是在1次行驶中每当减速时可能发生多次的问题。以下说明的EGR控制的变形例是特别聚焦于有可能在从高负荷向低负荷的减速时产生的EGR气体的过度的冷却而做出的。

图9是表示EGR控制的变形例的控制流程的流程图。在控制装置100 执行EGR控制的变形例的情况下，以与ECU的时钟数相对应的预定的控制周期反复执行这样的流程所示的例程。此外，该变形例的例程以HT水温高于EGR允许温度、即发动机2的暖机已完成为前提来实施。

控制装置100首先在步骤S202中读入发动机2的运转条件。在此所读入的运转条件包括加速器开度和发动机旋转速度。

控制装置100在步骤S204中判定EGR限制标识是否为非激活。EGR限制标识是在进行了EGR的限制时被设为激活、限制被解除了时被设为非激活的标识。

在EGR限制标识设为非激活时,控制装置100在步骤S206中根据加速器开度(或节气门开度)的变化量和变化速度来判定是否存在驾驶员对发动机2的减速要求。在没有减速要求的情况下，跳过此后的处理而继续执行EGR。

在存在减速要求的情况下，控制装置100在步骤S208中基于加速器开度来计算预定时间后的发动机负荷(例如下次的控制周期中的发动机负荷，以下称为发动机预测负荷)“KL_f”。

接着，控制装置100在步骤S210中判定发动机预测负荷“KL_f”是否小于阈值负荷“KL_ref”。在发动机预测负荷未小于阈值负荷的情况下，按照高温EGR阀开度映射和低温EGR阀开度映射中的任一者都能够执行EGR。因而，在步骤S210的判定是否定的情况下，跳过此后的处理而继续执行EGR。

在发动机预测负荷小于阈值负荷的情况下，控制装置100在步骤S212中判定是否在减速后导入EGR。该判定是通过确认由发动机预测负荷和发动机旋转速度决定的工作点是否进入了由高温EGR阀开度映射定义的EGR执行区域来进行。若在减速后不导入EGR，则跳过此后的处理而限制EGR的执行。

在减速后导入EGR的情况下，控制装置100在步骤S214中选择低温EGR阀开度映射作为决定EGR阀开度的映射。在低温EGR阀开度映射中，在比阈值负荷靠低负荷侧的运转区域中不执行EGR，因此，EGR阀64因选择低温EGR阀开度映射而被关闭。同时，EGR限制标识被设为激活。

接着，控制装置100在步骤S216中读入LT水温“ethwL”。然后，在步骤S218中，判定LT水温“ethwL”是否高于阈值温度“ethwL_egr”。发动机负荷因减速而变得小于阈值负荷，从而根据LT目标水温映射而决定的LT目标水温从低温切换成高温。但是，相对于LT目标水温的变化，LT水温的变化存在响应延迟，因此，LT水温超过阈值温度为止需要时间。在此期间，步骤S218的判定的结果是否定的，EGR的执行继续被限制。另外，在EGR限制标识成为了激活的期间内，跳过从步骤S206到步骤S214的处理。

不久，LT水温变得高于阈值温度时，控制装置100在步骤S220中选择高温EGR阀开度映射作为决定EGR阀开度的映射。在高温EGR阀开度映射中，在比阈值负荷靠低负荷侧的运转区域中也执行EGR，因此，EGR阀64因选择高温EGR阀开度映射而被打开。同时EGR限制标识被设为非激活。

4-2.执行EGR控制的变形例时的系统的工作

图10是表示执行上述的EGR控制的变形例时的系统的工作的时间图。图10的第1栏的图表示加速器开度，第2栏的图表示发动机预测负荷，第3栏的图表示LT水温(实线)和LT目标水温(虚线)，第4栏的图表示EGR阀开度(详细而言，对EGR阀64施加的目标开度)。以下，对EGR控制的变形例的内容及其作用效果具体地进行说明。

在图10的时间图中，绘出了从以高负荷运转着的状态起将加速器急剧 关闭了的情况下的系统的动作。通过将加速器急剧地关闭，从而根据加速器开度而计算出的发动机预测负荷也从高负荷向低负荷急剧减少，在时刻t22，发动机预测负荷低于阈值负荷“KL_ref”。

在时刻t22发动机预测负荷低于阈值负荷时，根据LT目标水温映射而决定的LT目标水温从低温切换成高温。但是，相对于LT目标水温的变化，LT水温的变化存在响应延迟，因此，在从发动机预测负荷低于阈值负荷起的短暂的期间内，发动机预测负荷低于阈值负荷、并且LT水温低于阈值温度“ethwL_egr”的状态持续。在此期间，若不考虑LT水温地根据发动机负荷和发动机旋转速度来决定EGR阀开度，则如在第4栏的图中以虚线所示那样，对EGR阀64施加目标开度而继续执行EGR。

但是，在上述的EGR控制的变形例中，在LT水温超过阈值温度的时刻t23之前的期间内，EGR阀开度的决定继续使用低温EGR阀开度映射。因此，不执行EGR而将EGR阀64关闭。由此，可避免低温的EGR气体流至低温的进气口8而被进一步冷却。

在时刻t23LT水温超过阈值温度时，EGR阀开度的决定所使用的映射从低温EGR阀开度映射切换成高温EGR阀开度映射。由此，执行EGR而将适于发动机预测负荷和旋转速度的目标开度施加于EGR阀64。

如以上说明那样，根据本实施方式的EGR控制的变形例，采用与切换地使用高温EGR阀开度映射和低温EGR阀开度映射这一本实施方式的EGR控制共通的技术，能够将EGR阀64操作成不仅适于发动机负荷和发动机旋转速度还适于冷却进气口8的LT冷却水的水温的开度。此外，在与权利要求书的技术方案之间的关系中，控制装置100执行上述的EGR控制的变形例的构成相当于权利要求所规定的EGR控制单元。另外，控制装置100进行从步骤S214到S218的处理和判定的构成相当于权利要求所规定的EGR减少单元。

4-3.EGR控制的第2变形例的控制流程

上述的变形例能够进一步变形成如下那样来实施。该进一步的变形例(第2变形例)的特征在于，利用计时器进行EGR阀开度的决定所使用的映射的切换(从低温EGR阀开度映射向高温EGR阀开度映射的切换)。

图11是表示EGR控制的第2变形例的控制流程的流程图。在图11所示的控制流程中，对于与图9所示的变形例的控制流程相同的内容的处理，标注相同的步骤编号。以下，对第2变形例的特征性的处理进行说明。

根据图11所示的控制流程，控制装置100在步骤S214的处理后进行步骤S216A的处理。在步骤S216A中，利用控制装置100所具有的计时器开始计时。在步骤S214中，通过选择低温EGR阀开度映射而关闭EGR阀64。因而，在步骤S216A中开始的计时是从EGR的执行被限制起的经过时间的计时。此外，通过在步骤S214中将EGR限制标识设为激活，从在下次以后，跳过从步骤S206到步骤S216A为止的处理，直到EGR限制标识再次成为非激活。

接着，控制装置100在步骤S218A中判定计时器的计时值“Time”是否大于阈值时间“Time_ref”。阈值时间基于从LT目标水温从低温切换成高温起到LT水温超过阈值温度为止所需的时间的经验值设定。即，在第2变形例中，不是实际确认LT水温是否超过了阈值温度，而是根据计时器的计时值来对LT水温超过了阈值温度的情况进行推定。

在计时器的计时值大于阈值时间时，控制装置100在步骤S220中选择高温EGR阀开度映射作为决定EGR阀开度的映射，并且将EGR限制标识设为非激活。通过选择高温EGR阀开度映射，EGR阀64被打开而执行EGR。

5.EGR控制的其他实施方式

在上述的EGR控制或其变形例中，在LT水温低于阈值温度、且发动 机负荷低于阈值负荷的情况下，关闭EGR阀64，以不执行EGR。通过关闭EGR阀64而使EGR量为零，能够切实地抑制凝结水的产生。

但是，在EGR控制的备选项也包括使EGR量减少到使凝结水的产生量不超过容许范围的程度、即不是不执行EGR而是限制EGR。具体而言，也可以是，在LT水温低于阈值温度的情况下，与LT水温高于阈值温度的情况相比，减小发动机负荷低于阈值负荷的运转区域的EGR阀64的开度，由此使EGR量减少，从而将凝结水的产生抑制在容许范围内。

更具体而言，也可以是，通过将低温EGR阀开度映射中的从下限负荷到阈值负荷的运转区域中的EGR阀开度的设定值设定成比高温EGR阀开度映射中的设定值小的值，从而与选择了高温EGR阀开度映射时相比，EGR量减少。在与权利要求书的技术方案之间的关系中，关闭EGR阀64而将EGR量设为零的技术方案是减少EGR量以抑制在进气口8产生凝结水的技术方案中的1个实施方式。

6.EGR冷却器控制

在不是不执行EGR而限制EGR的情况下，优选一并进行以下说明的EGR冷却器控制，详细而言进行在EGR冷却器66中流动的HT冷却水的流量的控制。图12是表示EGR冷却器控制的控制流程的流程图。在控制装置100执行EGR冷却器控制的情况下，以与ECU的时钟数相对应的预定的控制周期反复执行这样的流程所示的例程。不过，控制装置100执行EGR冷却器控制是备选项之一，在本实施方式中不是必需的控制。

在图12所示的EGR冷却器控制的控制流程中，其大部分是进行与EGR控制的第2变形例的控制流程共通的处理。在图12所示的控制流程中，对于与图11所示的EGR控制的第2变形例的控制流程相同的内容的处理，标注相同的步骤编号。以下，对EGR冷却器控制的特征性的处理进行说明。

根据图12所示的控制流程，在步骤S212的判定结果是肯定的情况下，即在减速后导入EGR的情况下，进行步骤S214A的处理。控制装置100在步骤S214A中操作三通阀52而使在EGR冷却器66中流动的HT冷却水的流量减少。在EGR冷却器66中，在EGR气体和HT冷却水之间进行热交换，因此，若经过EGR冷却器66的冷却水的流量减少，则从EGR气体获取的热量减少，从而EGR冷却器66中的EGR气体的温度的降低程度变小。另外，在步骤S214A中，EGR限制标识被设为激活。

接着，控制装置100在步骤S216A中开始计时器的计时。在步骤S216A中开始的计时是从减少在EGR冷却器66中流动的HT冷却水的流量起的经过时间的计时。此外，通过在步骤S214A中EGR限制标识被设为激活，从而在下次以后，跳过从步骤S206到步骤S216A的处理，直到EGR限制标识再次成为非激活。

接着，控制装置100在步骤S218A中判定计时器的计时值“Time”是否大于阈值时间“Time_ref”。阈值时间是基于自LT目标水温从低温切换成高温起到LT水温超过阈值温度为止所需的时间的经验值来设定的。在计时器的计时值达到阈值时间之前的期间内，在EGR冷却器66中流动的HT冷却水的流量被保持在少于通常的流量的流量。由此，能够减弱HT冷却水对EGR气体的冷却，提高在进气口8流动的EGR气体的温度。

在计时器的计时值大于阈值时间时，控制装置100在步骤S220A中再次操作三通阀52而解除在EGR冷却器66中流动的HT冷却水的流量的减少。同时将EGR限制标识设为非激活。

通过与EGR控制一起执行以上这样的EGR冷却器控制或与该EGR控制的变形例一起执行以上这样的EGR冷却器控制，能够在持续供给EGR气体的同时抑制在进气口8产生凝结水。

附图标记说明

2 发动机

4 汽缸盖

6 汽缸体

8 进气口

10 LT冷却水循环系统

12 缸盖内LT冷却水流路

14 缸体内LT冷却水流路

20 LT散热器

26 电动水泵

28 温度传感器

30 HT冷却水循环系统

34 缸体内HT冷却水流路

35 缸盖内HT冷却水流路

40 HT散热器

48 温度传感器

52 三通阀

54 进气通路

60 EGR装置

62 EGR通路

64 EGR阀

66 EGR冷却器

100 控制装置