JP2021102930A - Engine system - Google Patents

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康博 四方
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Abstract

To provide an engine system capable of improving fuel economy and emission.SOLUTION: An engine system comprises a cooling circuit 50, an EGR cooler 32, a multi-way valve 53, a three-way valve 55, and an engine ECU 40. The multi-way valve 53 and the three-way valve 55 can switch a flow path for supplying cooling water to an internal combustion engine 11 and the EGR cooler 32. When the internal combustion engine 11 is in a high-load state, the engine ECU 40 raises the cooling capacity of the EGR cooler 32 by executing cooling capacity distribution control for controlling the multi-way valve 53 and the three-way valve 55 so that an amount of easing of the cooling capacity of the internal combustion engine 11, which occurs by introducing EGR gas into the internal combustion engine 11, is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、エンジンシステムに関する。 The present disclosure relates to an engine system.

従来、特許文献１に記載のエンジンシステムがある。特許文献１に記載の制御システムは、内燃機関にエンジン冷却水を循環させることにより内燃機関を冷却する冷却回路を有している。内燃機関は、排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に戻す、いわゆるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備えている。ＥＧＲ装置は、排気通路及び吸気通路を連通させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れる排気を冷却するＥＧＲクーラとを備えている。特許文献１に記載のエンジンシステムは、内燃機関を制御する制御装置を更に備えている。この制御装置は、目標ＥＧＲ率が高くなるほど目標冷却水温を高く設定する。これにより、多量のＥＧＲガスを環流している状況下において内燃機関の気筒の燃焼温度が低下することを抑制できるため、混合気の燃焼を安定化させることができる。 Conventionally, there is an engine system described in Patent Document 1. The control system described in Patent Document 1 has a cooling circuit for cooling an internal combustion engine by circulating engine cooling water through the internal combustion engine. The internal combustion engine includes a so-called EGR (Exhaust Gas Recirculation) device that returns a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage to the intake passage. The EGR device includes an EGR passage that communicates the exhaust passage and the intake passage, and an EGR cooler that cools the exhaust gas flowing through the EGR passage. The engine system described in Patent Document 1 further includes a control device for controlling an internal combustion engine. This control device sets the target cooling water temperature higher as the target EGR rate increases. As a result, it is possible to suppress a decrease in the combustion temperature of the cylinder of the internal combustion engine under the condition that a large amount of EGR gas is recirculated, so that the combustion of the air-fuel mixture can be stabilized.

特開２０１４−８８７７９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-888779

ところで、ＥＧＲクーラでは、ＥＧＲガスから熱を吸収する吸熱媒体としてエンジン冷却水が用いられる。そのため、内燃機関が高負荷状態である状況において、特許文献１に記載のエンジンシステムのように、目標ＥＧＲ率が高くなるほど目標冷却水温を高く設定すると、エンジン冷却水が高温のまま維持される可能性がある。このような状況では、ＥＧＲクーラにおいてＥＧＲガスを冷却する能力が低下する懸念がある。ＥＧＲクーラの冷却能力が低下すると、ＥＧＲクーラの出口部分で冷却水が沸騰する可能性が高まる。これを回避するための方法の一つとして、内燃機関が高負荷状態である場合に、目標ＥＧＲ率を最小化するという方法がある。 By the way, in the EGR cooler, engine cooling water is used as an endothermic medium that absorbs heat from the EGR gas. Therefore, in a situation where the internal combustion engine is in a high load state, if the target cooling water temperature is set higher as the target EGR rate becomes higher as in the engine system described in Patent Document 1, the engine cooling water can be maintained at a high temperature. There is sex. In such a situation, there is a concern that the EGR cooler's ability to cool the EGR gas is reduced. When the cooling capacity of the EGR cooler decreases, the possibility that the cooling water boils at the outlet portion of the EGR cooler increases. As one of the methods for avoiding this, there is a method of minimizing the target EGR rate when the internal combustion engine is in a high load state.

一方、内燃機関が高負荷状態であるときに目標ＥＧＲ率を最小化する制御を行った場合、すなわち吸気に含まれるＥＧＲガス量を最小にした場合、排気温の上昇が避けられないものとなる。その対策の一つとして、内燃機関の燃料噴射量を増加させるという方法がある。燃料噴射量を増加させることにより、燃焼に寄与しない燃料の吸熱作用により排気温を低下させることができる。しかしながら、燃料噴射量を増加させると、車両の燃費の悪化やエミッションの増加が避けられないものとなる。 On the other hand, when the control to minimize the target EGR rate is performed when the internal combustion engine is in a high load state, that is, when the amount of EGR gas contained in the intake air is minimized, an increase in the exhaust temperature is unavoidable. .. One of the countermeasures is to increase the fuel injection amount of the internal combustion engine. By increasing the fuel injection amount, the exhaust temperature can be lowered by the endothermic action of the fuel that does not contribute to combustion. However, if the fuel injection amount is increased, it is inevitable that the fuel efficiency of the vehicle will deteriorate and the emission will increase.

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃費及びエミッションを改善することが可能なエンジンシステムを提供することにある。 The present disclosure has been made in view of these circumstances, and an object thereof is to provide an engine system capable of improving fuel efficiency and emission.

上記課題を解決するエンジンシステムは、冷却回路（５０）と、ＥＧＲクーラ（３２）と、流路切替部（５３，５５）と、冷却回路制御部（４０）と、を備える。冷却回路は、車両の内燃機関（１１）に冷却水を流すことにより内燃機関を冷却する。ＥＧＲクーラは、内燃機関の吸気通路（１２）と排気通路（１３）とを連通するＥＧＲ通路（３１）に設けられ、冷却回路を循環する冷却水とＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとを熱交換させることによりＥＧＲガスを冷却する。流路切替部は、冷却回路に設けられ、内燃機関及びＥＧＲクーラに冷却水を供給する流路を切り替えることが可能である。冷却回路制御部は、流路切替部を制御する。冷却回路制御部は、内燃機関が高負荷状態である場合に、内燃機関にＥＧＲガスを導入することにより生じる内燃機関の冷却能力の緩和量がＥＧＲクーラの冷却能力に配分されるように流路切替部を制御する冷却能力配分制御を実行してＥＧＲクーラの冷却能力を上昇させる。 An engine system that solves the above problems includes a cooling circuit (50), an EGR cooler (32), a flow path switching unit (53, 55), and a cooling circuit control unit (40). The cooling circuit cools the internal combustion engine by flowing cooling water through the internal combustion engine (11) of the vehicle. The EGR cooler is provided in the EGR passage (31) that communicates the intake passage (12) and the exhaust passage (13) of the internal combustion engine, and exchanges heat between the cooling water circulating in the cooling circuit and the EGR gas flowing in the EGR passage. This cools the EGR gas. The flow path switching unit is provided in the cooling circuit, and can switch the flow path for supplying the cooling water to the internal combustion engine and the EGR cooler. The cooling circuit control unit controls the flow path switching unit. The cooling circuit control unit is a flow path so that when the internal combustion engine is in a high load state, the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine generated by introducing EGR gas into the internal combustion engine is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler. The cooling capacity distribution control that controls the switching unit is executed to increase the cooling capacity of the EGR cooler.

ＥＧＲガスは空気よりも比熱が大きいため、ＥＧＲガスを含む空気が内燃機関に導入された場合、ＥＧＲガスを含まない空気が内燃機関に導入される場合と比較すると、内燃機関の筒内ガス温度が低下するため、内燃機関から冷却水が受熱する熱量が減少することとなる。したがって、内燃機関の冷却能力に余裕が生じることとなる。これを利用し、上記の構成では、内燃機関が高負荷状態である場合に、流路切替部の制御により、内燃機関へのＥＧＲガスの導入により生じる内燃機関の冷却能力の緩和量がＥＧＲクーラの冷却能力に配分される。これにより、ＥＧＲクーラの冷却能力が上昇するため、ＥＧＲガスの温度の上昇を抑制することができる。結果的に、温度上昇に起因するＥＧＲガスの還流量の制限を緩和することが可能となるため、より適正値に近い量のＥＧＲガスを内燃機関に導入することが可能となる。よって、上述したようなＥＧＲガスの還流量の目標値を最小化する処理や、それに伴う燃料噴射量を増加させる処理が不要となるため、内燃機関の燃費やエミッションを改善することが可能となる。 Since EGR gas has a higher specific heat than air, when air containing EGR gas is introduced into an internal combustion engine, the in-cylinder gas temperature of the internal combustion engine is compared with the case where air containing no EGR gas is introduced into an internal combustion engine. Therefore, the amount of heat received by the cooling water from the internal combustion engine is reduced. Therefore, there is a margin in the cooling capacity of the internal combustion engine. Utilizing this, in the above configuration, when the internal combustion engine is in a high load state, the amount of relaxation of the cooling capacity of the internal combustion engine caused by the introduction of EGR gas into the internal combustion engine by controlling the flow path switching unit is the EGR cooler. Is allocated to the cooling capacity of. As a result, the cooling capacity of the EGR cooler is increased, so that the temperature increase of the EGR gas can be suppressed. As a result, it is possible to relax the limitation on the amount of recirculation of EGR gas due to the temperature rise, so that it is possible to introduce an amount of EGR gas closer to an appropriate value into the internal combustion engine. Therefore, the process of minimizing the target value of the recirculation amount of the EGR gas as described above and the process of increasing the fuel injection amount associated therewith become unnecessary, so that the fuel consumption and the emission of the internal combustion engine can be improved. ..

なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 The reference numerals in parentheses described in the above means and claims are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

本開示のエンジンシステムによれば、燃費及びエミッションを改善することができる。 According to the engine system of the present disclosure, fuel efficiency and emissions can be improved.

図１は、第１実施形態のエンジンシステムの概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the engine system of the first embodiment. 図２は、第１実施形態の冷却回路の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the cooling circuit of the first embodiment. 図３は、第１実施形態のエンジンＥＣＵにより実行される冷却能力配分制御の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of cooling capacity distribution control executed by the engine ECU of the first embodiment. 図４は、第１実施形態のエンジンＥＣＵにより実行される緩和量の演算処理の手順を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a procedure for calculating the relaxation amount executed by the engine ECU of the first embodiment. 図５は、第１実施形態のエンジンＥＣＵにより実行される内燃機関の推定出口水温の演算手順を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a calculation procedure of an estimated outlet water temperature of an internal combustion engine executed by the engine ECU of the first embodiment. 図６は、緩和量と三方弁の第２流出ポートの目標開度との関係を示すマップである。FIG. 6 is a map showing the relationship between the relaxation amount and the target opening degree of the second outflow port of the three-way valve. 図７は、緩和量と多方弁の第３流出ポートの目標開度との関係を示すマップである。FIG. 7 is a map showing the relationship between the relaxation amount and the target opening degree of the third outflow port of the multi-sided valve. 図８（Ａ）〜（Ｅ）は、内燃機関からＥＧＲクーラへの冷却能力の配分が行われていない場合におけるアクセル開度、ＥＧＲガス量、ＥＧＲクーラの出口水温、排気温、及び目標空気過剰率の推移を示すタイミングチャートである。8 (A) to 8 (E) show the accelerator opening, the amount of EGR gas, the outlet water temperature of the EGR cooler, the exhaust temperature, and the target air excess when the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine to the EGR cooler. It is a timing chart showing the transition of the rate. 図９（Ａ）〜（Ｆ）は、内燃機関からＥＧＲクーラへの冷却能力の配分が行われている場合におけるアクセル開度、配分の実行の有無、ＥＧＲガス量、ＥＧＲクーラの出口水温、排気温、及び目標空気過剰率の推移を示すタイミングチャートである。9 (A) to 9 (F) show the accelerator opening when the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine to the EGR cooler, whether or not the distribution is executed, the amount of EGR gas, the outlet water temperature of the EGR cooler, and the exhaust gas. It is a timing chart which shows the transition of the temperature and the target air excess rate. 図１０は、第１実施形態のエンジンＥＣＵにより実行される目標空気過剰率の演算処理の手順を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a procedure for calculating the target air excess rate executed by the engine ECU of the first embodiment. 図１１は、第１実施形態のエンジンＥＣＵにより実行されるマップ判定フラグの設定処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for setting a map determination flag executed by the engine ECU of the first embodiment. 図１２は、第１実施形態のエンジンＥＣＵにより実行される第３目標空気過剰率の演算処理の手順を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a procedure for calculating a third target air excess rate executed by the engine ECU of the first embodiment. 図１３（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態のエンジンシステムにおけるＥＧＲ率及び目標空気過剰率の推移を示すタイミングチャートである。13 (A) and 13 (B) are timing charts showing changes in the EGR rate and the target air excess rate in the engine system of the first embodiment. 図１４（Ａ）〜（Ｆ）は、第１実施形態のエンジンシステムにおけるアクセル開度、配分判定フラグ、ＥＧＲ率、目標空気過剰率、｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜、及びマップ判定フラグの推移を示すタイミングチャートである。14 (A) to 14 (F) show the accelerator opening degree, the distribution determination flag, the EGR rate, the target air excess rate, | λ * n-1- λf * |, and the map determination flag in the engine system of the first embodiment. It is a timing chart showing the transition of. 図１５は、第２実施形態の冷却回路の概略構成を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of the cooling circuit of the second embodiment. 図１６は、第３実施形態のエンジンシステムについて、調量機能がない場合の三方弁及び多方弁のそれぞれの開度の推移を示すタイミングチャートである。FIG. 16 is a timing chart showing changes in the opening degree of each of the three-way valve and the multi-way valve when there is no metering function for the engine system of the third embodiment. 図１７は、第３実施形態のエンジンシステムについて、調量機能がある場合の三方弁及び多方弁のそれぞれの開度の推移を示すタイミングチャートである。FIG. 17 is a timing chart showing changes in the opening degree of each of the three-way valve and the multi-way valve when the engine system of the third embodiment has a metering function.

以下、エンジンシステムの一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、エンジンシステムの第１実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the engine system will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and duplicate description is omitted.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the engine system will be described.

図１に示されるように、本実施形態のエンジンシステム１０は、車両に搭載されており、多気筒を有する水冷式の内燃機関１１を備えている。内燃機関１１の各気筒には、車両の外部の空気が吸気通路１２を通じて導入される。内燃機関１１の各気筒で燃焼により生成される排気は排気通路１３を通じて車両の外部に排出される。 As shown in FIG. 1, the engine system 10 of the present embodiment is mounted on a vehicle and includes a water-cooled internal combustion engine 11 having a large number of cylinders. Air outside the vehicle is introduced into each cylinder of the internal combustion engine 11 through an intake passage 12. The exhaust gas generated by combustion in each cylinder of the internal combustion engine 11 is discharged to the outside of the vehicle through the exhaust passage 13.

吸気通路１２には、内燃機関１１の各気筒の吸気量を調整するためのスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４は、スロットルアクチュエータ１５により電気的に開閉駆動される。スロットルアクチュエータ１５には、スロットルバルブ１４の開度を検出するためのスロットルセンサ１５ａが内蔵されている。 The intake passage 12 is provided with a throttle valve 14 for adjusting the intake amount of each cylinder of the internal combustion engine 11. The throttle valve 14 is electrically opened and closed by the throttle actuator 15. The throttle actuator 15 has a built-in throttle sensor 15a for detecting the opening degree of the throttle valve 14.

内燃機関１１は、その各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置１６と、各気筒に設けられる点火プラグ１７と、点火プラグ１７に点火火花を発生させる点火装置１８と、吸気ポート及び排気ポートにそれぞれ配置された開閉手段としての吸気バルブ１９及び排気バルブ２０とを備えている。なお、本実施形態では、燃料噴射装置１６として、吸気ポートに燃料を噴射する吸気ポート噴射式の燃料噴射装置を例示しているが、これに代えて、内燃機関１１の気筒に燃料を直接噴射する直噴式の燃料噴射装置を採用してもよい。 The internal combustion engine 11 has a fuel injection device 16 that injects fuel into each cylinder, an ignition plug 17 provided in each cylinder, an ignition device 18 that generates an ignition spark in the spark plug 17, and an intake port and an exhaust port, respectively. It includes an intake valve 19 and an exhaust valve 20 as arranged opening / closing means. In the present embodiment, as the fuel injection device 16, an intake port injection type fuel injection device that injects fuel into the intake port is illustrated, but instead of this, fuel is directly injected into the cylinder of the internal combustion engine 11. A direct injection type fuel injection device may be adopted.

排気通路１３には、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ２２が設けられている。空燃比センサ２２は、排気通路１３を流れる排気中の酸素濃度を検出するとともに、検出された酸素濃度に応じた検出信号を出力する。空燃比センサ２２の検出信号は排気の空燃比を検出するために用いられる。 An air-fuel ratio (A / F) sensor 22 is provided in the exhaust passage 13. The air-fuel ratio sensor 22 detects the oxygen concentration in the exhaust gas flowing through the exhaust passage 13, and outputs a detection signal according to the detected oxygen concentration. The detection signal of the air-fuel ratio sensor 22 is used to detect the air-fuel ratio of the exhaust gas.

排気通路１３における空燃比センサ２２の下流側には排気浄化触媒２３が設けられている。排気浄化触媒２３は、例えば三元触媒であり、排気が通過する際に排気中の有害物質等を浄化する。具体的には、排気浄化触媒２３は、リーン雰囲気で酸素を吸着する、いわゆる酸素ストレージ機能を有しており、リーン雰囲気の後にリッチ雰囲気に曝されることにより、吸着した酸素を放出する。排気浄化触媒２３は、排気の空燃比が理論空燃比に対してリーン側である場合には、酸素ストレージ機能により排気中のＮＯｘを還元する。排気浄化触媒２３は、排気の空燃比が理論空燃比に対してリッチ側である場合には、吸着した酸素を排気中に放出することにより、排気中のＨＣやＣＯを酸化して浄化する。 An exhaust purification catalyst 23 is provided on the downstream side of the air-fuel ratio sensor 22 in the exhaust passage 13. The exhaust gas purification catalyst 23 is, for example, a three-way catalyst, and purifies harmful substances and the like in the exhaust gas when the exhaust gas passes through. Specifically, the exhaust gas purification catalyst 23 has a so-called oxygen storage function of adsorbing oxygen in a lean atmosphere, and releases the adsorbed oxygen by being exposed to a rich atmosphere after the lean atmosphere. When the air-fuel ratio of the exhaust gas is on the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the exhaust gas purification catalyst 23 reduces NOx in the exhaust gas by the oxygen storage function. When the air-fuel ratio of the exhaust gas is on the rich side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the exhaust gas purification catalyst 23 oxidizes and purifies the HC and CO in the exhaust gas by releasing the adsorbed oxygen into the exhaust gas.

エンジンシステム１０には、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路１２に導入するＥＧＲ装置３０が設けられている。ＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲクーラ３２と、ＥＧＲバルブ３３とを備えている。ＥＧＲ通路３１は、排気通路１３と吸気通路１２とを連通している。ＥＧＲクーラ３２及びＥＧＲバルブ３３はＥＧＲ通路３１の途中に設けられている。ＥＧＲクーラ３２は、その内部を流れる冷却水と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行うことによりＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲバルブ３３は、ＥＧＲ通路３１を通じて吸気通路１２に環流されるＥＧＲガスの量を調整する。ＥＧＲ通路３１を通じて吸気通路１２に排気が環流されて内燃機関１１に再吸気されることで、内燃機関１１の燃焼温度が低下する。これにより、排気中の窒素酸化物を低減したり、燃費を向上させたりすることができる。 The engine system 10 is provided with an EGR device 30 that introduces a part of the exhaust gas as EGR gas into the intake passage 12. The EGR device 30 includes an EGR passage 31, an EGR cooler 32, and an EGR valve 33. The EGR passage 31 communicates the exhaust passage 13 and the intake passage 12. The EGR cooler 32 and the EGR valve 33 are provided in the middle of the EGR passage 31. The EGR cooler 32 cools the EGR gas by exchanging heat between the cooling water flowing inside the EGR cooler 32 and the EGR gas flowing through the EGR passage 31. The EGR valve 33 adjusts the amount of EGR gas recirculated to the intake passage 12 through the EGR passage 31. Exhaust gas is circulated through the EGR passage 31 to the intake passage 12 and re-intaken into the internal combustion engine 11, so that the combustion temperature of the internal combustion engine 11 is lowered. This makes it possible to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas and improve fuel efficiency.

エンジンシステム１０は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を更に備えている。エンジンＥＣＵ４０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されており、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、内燃機関１１やＥＧＲバルブ３３等の車両の駆動に関する各種制御を実行する。 The engine system 10 further includes an engine ECU (Electronic Control Unit) 40. The engine ECU 40 is mainly composed of a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, etc., and by executing a control program stored in the ROM, various controls related to driving a vehicle such as an internal combustion engine 11 and an EGR valve 33 are performed. To execute.

具体的には、エンジンＥＣＵ４０には、スロットルセンサ１５ａ及び空燃比センサ２２の検出信号の他、回転センサ４１やアクセル開度センサ４２、車速センサ４３等の車両に搭載される各種センサの検出信号が入力されている。
回転センサ４１は、内燃機関１１の出力軸２１の回転速度を検出するとともに、検出された内燃機関１１の回転速度Ｎｅに応じた信号を出力する。アクセル開度センサ４２は、車両のアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を検出するとともに、検出されたアクセル開度Ｐａに応じた信号を出力する。車速センサ４３は、車両の走行速度である車速Ｖを検出するとともに、検出された車速に応じた信号を出力する。 Specifically, in addition to the detection signals of the throttle sensor 15a and the air fuel ratio sensor 22, the engine ECU 40 receives detection signals of various sensors mounted on the vehicle such as the rotation sensor 41, the accelerator opening sensor 42, and the vehicle speed sensor 43. It has been entered.
The rotation sensor 41 detects the rotation speed of the output shaft 21 of the internal combustion engine 11 and outputs a signal corresponding to the detected rotation speed Ne of the internal combustion engine 11. The accelerator opening sensor 42 detects the accelerator opening, which is the amount of depression of the accelerator pedal of the vehicle, and outputs a signal corresponding to the detected accelerator opening Pa. The vehicle speed sensor 43 detects the vehicle speed V, which is the traveling speed of the vehicle, and outputs a signal corresponding to the detected vehicle speed.

エンジンＥＣＵ４０は、これらのセンサ１５ａ，２２，４１〜４３の検出信号に基づいて内燃機関１１の回転速度Ｎｅやアクセル開度Ｐａ等の内燃機関１１及び車両の各種状態量を取得する。また、エンジンＥＣＵ４０は、スロットルアクチュエータ１５からスロットルバルブ１４の開度の情報を取得するとともに、取得した開度に基づいて内燃機関１１の吸入空気量Ｇａの情報を取得する。エンジンＥＣＵ４０は、これらの情報、並びにその他の車両に搭載されるセンサにより検出可能な各種情報に基づいて、燃料噴射装置１６から噴射される燃料量を制御する燃料噴射制御や、点火装置１８の点火時期を制御する点火時期制御等を実行する。本実施形態では、エンジンＥＣＵ４０が内燃機関制御部に相当する。 The engine ECU 40 acquires various state quantities of the internal combustion engine 11 such as the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 and the accelerator opening Pa based on the detection signals of the sensors 15a, 22, 41 to 43, and the vehicle. Further, the engine ECU 40 acquires information on the opening degree of the throttle valve 14 from the throttle actuator 15, and also acquires information on the intake air amount Ga of the internal combustion engine 11 based on the acquired opening degree. The engine ECU 40 controls fuel injection to control the amount of fuel injected from the fuel injection device 16 and ignition of the ignition device 18 based on these information and various information that can be detected by sensors mounted on other vehicles. Ignition timing control, etc. to control the timing is executed. In this embodiment, the engine ECU 40 corresponds to the internal combustion engine control unit.

エンジンＥＣＵ４０は、燃料噴射装置１６の燃料噴射制御の一つとして、空燃比センサ２２により検出される実空燃比ＲＡＦと目標空燃比ＲＡＦ＊との偏差に基づいて燃料噴射装置１６の燃料噴射量を制御することにより、実空燃比ＲＡＦを目標空燃比ＲＡＦ＊に追従させる空燃比フィードバック制御を実行する。エンジンＥＣＵ４０は、車両に搭載される各種センサにより検出可能な検出値に基づいて、内燃機関１１の駆動状態に応じた目標空燃比ＲＡＦ＊を設定する。 As one of the fuel injection controls of the fuel injection device 16, the engine ECU 40 determines the fuel injection amount of the fuel injection device 16 based on the deviation between the actual air-fuel ratio RAF detected by the air-fuel ratio sensor 22 and the target air-fuel ratio RAF *. By controlling, the air-fuel ratio feedback control for making the actual air-fuel ratio RAF follow the target air-fuel ratio RAF * is executed. The engine ECU 40 sets the target air-fuel ratio RAF * according to the driving state of the internal combustion engine 11 based on the detected values that can be detected by various sensors mounted on the vehicle.

また、エンジンＥＣＵ４０は、車両に搭載される各種センサにより検出可能な検出値に基づいて、内燃機関１１の駆動状態に応じた目標ＥＧＲガス量を設定するとともに、ＥＧＲ通路３１を通じて吸気通路１２に導入される実ＥＧＲガス量を目標ＥＧＲガス量に追従させるべくＥＧＲバルブ３３の開度を調整する。例えばエンジンＥＣＵ４０は、アクセル開度Ｐａ、吸入空気量Ｇａ、及び車速Ｖ等に基づいて内燃機関１１の負荷状態を推定するとともに、推定された内燃機関１１の負荷状態からマップに基づいて目標ＥＧＲガス量を演算する。このマップでは、内燃機関１１の負荷状態が低負荷状態から中負荷状態に向かうほど、目標ＥＧＲガス量が大きくなるように設定されている。また、このマップでは、内燃機関１１の負荷状態が中負荷状態から高負荷状態に向かうほど、目標ＥＧＲガス量が小さくなるように設定されている。 Further, the engine ECU 40 sets a target EGR gas amount according to the driving state of the internal combustion engine 11 based on the detected values that can be detected by various sensors mounted on the vehicle, and introduces the engine ECU 40 into the intake passage 12 through the EGR passage 31. The opening degree of the EGR valve 33 is adjusted so that the actual amount of EGR gas to be produced follows the target amount of EGR gas. For example, the engine ECU 40 estimates the load state of the internal combustion engine 11 based on the accelerator opening Pa, the intake air amount Ga, the vehicle speed V, and the like, and the target EGR gas based on the map from the estimated load state of the internal combustion engine 11. Calculate the quantity. In this map, the target EGR gas amount is set to increase as the load state of the internal combustion engine 11 shifts from the low load state to the medium load state. Further, in this map, the target EGR gas amount is set to become smaller as the load state of the internal combustion engine 11 shifts from the medium load state to the high load state.

ところで、このようなＥＧＲガス量の制御が行われた場合、内燃機関１１が高回転且つ高負荷状態であるときに、内燃機関１１に導入されるＥＧＲガス量が減少するため、排気温が過上昇する懸念がある。このような排気温の過上昇を抑制するために、エンジンＥＣＵ４０は、空燃比フィードバック制御において、内燃機関１１が高回転且つ高負荷状態であるときに、目標空燃比ＲＡＦ＊を理論空燃比よりも小さい値に設定する。これにより、燃料に寄与しない燃料が排気に含まれるようになるため、燃料の吸熱作用により排気温の上昇を抑制することができる。 By the way, when the amount of EGR gas is controlled in this way, the amount of EGR gas introduced into the internal combustion engine 11 decreases when the internal combustion engine 11 is in a high rotation and high load state, so that the exhaust temperature becomes excessive. There is a concern that it will rise. In order to suppress such an excessive rise in exhaust temperature, the engine ECU 40 sets the target air-fuel ratio RAF * to be higher than the theoretical air-fuel ratio when the internal combustion engine 11 is in a high rotation and high load state in the air-fuel ratio feedback control. Set to a small value. As a result, the exhaust contains fuel that does not contribute to the fuel, so that the increase in the exhaust temperature can be suppressed by the endothermic action of the fuel.

エンジンシステム１０は、図２に示されるような、内燃機関１１及びＥＧＲクーラ３２に冷却水を循環させる冷却回路５０を更に備えている。次に、冷却回路５０の構成について具体的に説明する。
図２に示されるように、冷却回路５０は、ラジエータ５１と、ポンプ５２と、多方弁５３と、ヒータ５４と、三方弁５５とを備えている。ラジエータ５１、三方弁５５、内燃機関１１、及び多方弁５３は、この順で循環流路Ｗ１０により環状に接続されている。循環流路Ｗ１０には冷却水が循環している。 The engine system 10 further includes a cooling circuit 50 for circulating cooling water to the internal combustion engine 11 and the EGR cooler 32 as shown in FIG. Next, the configuration of the cooling circuit 50 will be specifically described.
As shown in FIG. 2, the cooling circuit 50 includes a radiator 51, a pump 52, a multi-way valve 53, a heater 54, and a three-way valve 55. The radiator 51, the three-way valve 55, the internal combustion engine 11, and the multi-way valve 53 are connected in this order by the circulation flow path W10 in an annular shape. Cooling water circulates in the circulation flow path W10.

ラジエータ５１の外部には、車両の走行風により、あるいはファン５６の回転により車両の外部の空気である外気が流れている。ラジエータ５１は、その内部を流れる冷却水と、その外部を流れる外気との間で熱交換を行うことにより冷却水の熱を外気に放出して冷却水を冷却する。ラジエータ５１により冷却された冷却水は循環流路Ｗ１０を通じてポンプ５２に導入される。本実施形態では、ラジエータ５１が熱交換部に相当する。 The outside air, which is the air outside the vehicle, flows to the outside of the radiator 51 due to the running wind of the vehicle or the rotation of the fan 56. The radiator 51 releases the heat of the cooling water to the outside air by exchanging heat between the cooling water flowing inside the radiator 51 and the outside air flowing outside the radiator 51 to cool the cooling water. The cooling water cooled by the radiator 51 is introduced into the pump 52 through the circulation flow path W10. In this embodiment, the radiator 51 corresponds to the heat exchange unit.

なお、ラジエータ５１には、車両の空調装置６０に搭載されるコンデンサ６１０が対向して配置されている。コンデンサ６１０は空調装置６０の冷凍サイクル６１の構成要素である。冷凍サイクル６１は、コンデンサ６１０の他、膨張弁６１１、エバポレータ６１２、及び圧縮機６１３により構成されている。冷凍サイクル６１では、圧縮機６１３、コンデンサ６１０、膨張弁６１１、エバポレータ６１２の順で冷媒が循環している。空調装置６０では、車室内に送風される空調空気の熱をエバポレータ６１２により吸収することにより、空調空気が冷却される。冷却された空気が車室内に導入されることにより車室内の冷房が行われる。コンデンサ６１０は、その内部を流れる冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を冷却する部分である。 The radiator 51 is arranged so that the condenser 610 mounted on the air conditioner 60 of the vehicle faces the radiator 51. The condenser 610 is a component of the refrigeration cycle 61 of the air conditioner 60. The refrigeration cycle 61 is composed of an expansion valve 611, an evaporator 612, and a compressor 613 in addition to the condenser 610. In the refrigeration cycle 61, the refrigerant circulates in the order of the compressor 613, the condenser 610, the expansion valve 611, and the evaporator 612. In the air conditioner 60, the air conditioning air is cooled by absorbing the heat of the air conditioning air blown into the vehicle interior by the evaporator 612. The interior of the vehicle is cooled by introducing the cooled air into the interior of the vehicle. The condenser 610 is a portion that cools the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant flowing inside the condenser and the outside air.

ポンプ５２は、ラジエータ５１から吐出される冷却水を吸入するとともに、吸入した冷却水を圧縮して吐出する。ポンプ５２は、内燃機関１１の動力を用いて駆動する、いわゆる機械式のポンプである。ポンプ５２から吐出された冷却水は内燃機関１１に供給される。
内燃機関１１は、その内部を流れる冷却水により冷却される。内燃機関１１の熱を吸収することにより温度の上昇した冷却水は循環流路Ｗ１０を通じてラジエータ５１に戻される。 The pump 52 sucks in the cooling water discharged from the radiator 51, and compresses and discharges the sucked cooling water. The pump 52 is a so-called mechanical pump that is driven by the power of the internal combustion engine 11. The cooling water discharged from the pump 52 is supplied to the internal combustion engine 11.
The internal combustion engine 11 is cooled by the cooling water flowing inside the internal combustion engine 11. The cooling water whose temperature has risen by absorbing the heat of the internal combustion engine 11 is returned to the radiator 51 through the circulation flow path W10.

なお、以下では、便宜上、循環流路Ｗ１０のうち、ラジエータ５１から吐出される冷却水を内燃機関１１にポンプ５２を通じて供給する流路を「第１循環流路Ｗ１１」と称し、内燃機関１１から吐出される冷却水をラジエータ５１に戻す流路を「第２循環流路Ｗ１２」と称する。 In the following, for convenience, of the circulation flow paths W10, the flow path for supplying the cooling water discharged from the radiator 51 to the internal combustion engine 11 through the pump 52 is referred to as a “first circulation flow path W11”, and the internal combustion engine 11 The flow path for returning the discharged cooling water to the radiator 51 is referred to as a "second circulation flow path W12".

多方弁５３は第２循環流路Ｗ１２の途中に設けられている。多方弁５３には第１分岐流路Ｗ２１及び第２分岐流路Ｗ２２が接続されている。第１分岐流路Ｗ２１は、ヒータ５４が配置される流路である。第１分岐流路Ｗ２１における多方弁５３に接続される端部とは反対側の端部は、第１循環流路Ｗ１１におけるラジエータ５１とポンプ５２との間の合流部Ｃ１１に接続されている。第２分岐流路Ｗ２２は、ＥＧＲクーラ３２が配置される流路である。第２分岐流路Ｗ２２における多方弁５３に接続される端部とは反対側の端部も、第１循環流路Ｗ１１の合流部Ｃ１１に接続されている。 The multi-way valve 53 is provided in the middle of the second circulation flow path W12. The first branch flow path W21 and the second branch flow path W22 are connected to the multi-way valve 53. The first branch flow path W21 is a flow path in which the heater 54 is arranged. The end of the first branch flow path W21 opposite to the end connected to the multi-sided valve 53 is connected to the confluence C11 between the radiator 51 and the pump 52 in the first circulation flow path W11. The second branch flow path W22 is a flow path in which the EGR cooler 32 is arranged. The end of the second branch flow path W22 opposite to the end connected to the multi-sided valve 53 is also connected to the confluence C11 of the first circulation flow path W11.

多方弁５３は、流入ポート５３０と、第１〜第３流出ポート５３１〜５３３とを有している。流入ポート５３０には、内燃機関１１から吐出される冷却水が第２循環流路Ｗ１２を通じて流入する。第１流出ポート５３１は、第２循環流路Ｗ１２を通じてラジエータ５１に接続されている。第２流出ポート５３２は、第１分岐流路Ｗ２１を通じてヒータ５４に接続されている。第３流出ポート５３３は、第２分岐流路Ｗ２２を通じてＥＧＲクーラ３２に接続されている。多方弁５３は、流入ポート５３０に流入する冷却水を各流出ポート５３１〜５３３を通じてラジエータ５１、ヒータ５４、及びＥＧＲクーラ３２に供給する。多方弁５３は、各流出ポート５３１〜５３３の開度を電気的に制御可能な装置である。各流出ポート５３１〜５３３の開度の調整により、ラジエータ５１、ヒータ５４、及びＥＧＲクーラ３２に供給される冷却水の流量を調整することが可能である。本実施形態では、多方弁５３が流路切替部及び第２流路切替弁に相当する。 The multi-sided valve 53 has an inflow port 530 and first to third outflow ports 531 to 533. The cooling water discharged from the internal combustion engine 11 flows into the inflow port 530 through the second circulation flow path W12. The first outflow port 531 is connected to the radiator 51 through the second circulation flow path W12. The second outflow port 532 is connected to the heater 54 through the first branch flow path W21. The third outflow port 533 is connected to the EGR cooler 32 through the second branch flow path W22. The multi-way valve 53 supplies the cooling water flowing into the inflow port 530 to the radiator 51, the heater 54, and the EGR cooler 32 through the outflow ports 513 to 533. The multi-sided valve 53 is a device capable of electrically controlling the opening degree of each outflow port 531 to 533. By adjusting the opening degree of each outflow port 531 to 533, it is possible to adjust the flow rate of the cooling water supplied to the radiator 51, the heater 54, and the EGR cooler 32. In the present embodiment, the multi-way valve 53 corresponds to the flow path switching portion and the second flow path switching valve.

ヒータ５４には、内燃機関１１の熱を吸収することにより温度の上昇した冷却水が多方弁５３を通じて供給される。ヒータ５４は、車両の空調装置６０の構成要素であって、その内部を流れる冷却水と、車室内に供給される空調空気とを熱交換させることにより、空調空気を加熱する。加熱された空調空気が車室内に導入されることにより車室内の暖房が行われる。ヒータ５４を通過した冷却水は、第１分岐流路Ｗ２１を通じて第１循環流路Ｗ１１の合流部Ｃ１１に流れることにより、第１循環流路Ｗ１１を流れる冷却水と合流してポンプ５２に吸入される。 Cooling water whose temperature has risen by absorbing the heat of the internal combustion engine 11 is supplied to the heater 54 through the multi-way valve 53. The heater 54 is a component of the air conditioning device 60 of the vehicle, and heats the air conditioning air by exchanging heat between the cooling water flowing inside the heater 54 and the air conditioning air supplied to the vehicle interior. The interior of the vehicle is heated by introducing the heated conditioned air into the interior of the vehicle. The cooling water that has passed through the heater 54 flows through the first branch flow path W21 to the confluence portion C11 of the first circulation flow path W11, merges with the cooling water flowing through the first circulation flow path W11, and is sucked into the pump 52. To.

ＥＧＲクーラ３２には、内燃機関１１を通過した冷却水が多方弁５３を通じて供給される。ＥＧＲクーラ３２は、その内部を流れる冷却水と、図１に示されるＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスとを熱交換させることによりＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲクーラ３２を通過した冷却水は、第２分岐流路Ｗ２２を通じて第１循環流路Ｗ１１の合流部Ｃ１１に流れることにより、第１循環流路Ｗ１１を流れる冷却水と合流してポンプ５２に吸入される。 Cooling water that has passed through the internal combustion engine 11 is supplied to the EGR cooler 32 through the multi-way valve 53. The EGR cooler 32 cools the EGR gas by exchanging heat between the cooling water flowing inside the EGR cooler 32 and the EGR gas flowing through the EGR passage 31 shown in FIG. The cooling water that has passed through the EGR cooler 32 flows through the second branch flow path W22 to the confluence portion C11 of the first circulation flow path W11, thereby merging with the cooling water flowing through the first circulation flow path W11 and being sucked into the pump 52. Will be done.

三方弁５５は、第１循環流路Ｗ１１におけるポンプ５２と内燃機関１１との間に設けられている。三方弁５５は、流入ポート５５０と、第１及び第２流出ポート５５１，５５２とを備えている。流入ポート５５０には、第１循環流路Ｗ１１を通じてポンプ５２が接続されている。第１流出ポート５５１には、第１循環流路Ｗ１１を通じて内燃機関１１が接続されている。第２流出ポート５５２にはバイパス流路Ｗ３０が接続されている。バイパス流路Ｗ３０における三方弁５５の第２流出ポート５５２に接続される端部とは反対側の端部は、第２分岐流路Ｗ２２における多方弁５３とＥＧＲクーラ３２との間の部分に接続されている。三方弁５５は、流入ポート５５０に流入する冷却水を第１及び第２流出ポート５５１，５５２を通じて内燃機関１１及びＥＧＲクーラ３２に供給する。なお、三方弁５５は、通常、第１流出ポート５５１を開状態にし、第２流出ポート５５２を閉状態にしている。したがって、ＥＧＲクーラ３２には、内燃機関１１から吐出された冷却水が供給されている。本実施形態では、三方弁５５が流路切替部及び第１流路切替弁に相当する。 The three-way valve 55 is provided between the pump 52 and the internal combustion engine 11 in the first circulation flow path W11. The three-way valve 55 includes an inflow port 550 and first and second outflow ports 551 and 552. A pump 52 is connected to the inflow port 550 through the first circulation flow path W11. The internal combustion engine 11 is connected to the first outflow port 551 through the first circulation flow path W11. A bypass flow path W30 is connected to the second outflow port 552. The end of the bypass flow path W30 opposite to the end connected to the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is connected to the portion of the second branch flow path W22 between the multi-way valve 53 and the EGR cooler 32. Has been done. The three-way valve 55 supplies the cooling water flowing into the inflow port 550 to the internal combustion engine 11 and the EGR cooler 32 through the first and second outflow ports 551 and 552. The three-way valve 55 normally has the first outflow port 551 in the open state and the second outflow port 552 in the closed state. Therefore, the cooling water discharged from the internal combustion engine 11 is supplied to the EGR cooler 32. In the present embodiment, the three-way valve 55 corresponds to the flow path switching portion and the first flow path switching valve.

図２に示される冷却回路５０における冷却水の流れはエンジンＥＣＵ４０により制御される。
具体的には、エンジンＥＣＵ４０には、冷却回路５０に設けられる水温センサ７１，７２及び外気温センサ７３の検出信号が更に取り込まれている。本実施形態では、水温センサ７１，７２が水温検出部に相当する。水温センサ７１は、第２循環流路Ｗ１２における内燃機関１１の出口部分に設けられており、内燃機関１１から排出される冷却水の温度を検出するとともに、検出された内燃機関１１の出口水温Ｔｅに応じた信号を出力する。水温センサ７２は、第２分岐流路Ｗ２２におけるＥＧＲクーラ３２の出口部分に設けられており、ＥＧＲクーラ３２から排出される冷却水の温度を検出するとともに、検出されたＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇに応じた信号を出力する。外気温センサ７３は、外気温を検出するとともに、検出された外気温Ｔｏに応じた信号を出力する。 The flow of cooling water in the cooling circuit 50 shown in FIG. 2 is controlled by the engine ECU 40.
Specifically, the engine ECU 40 further incorporates the detection signals of the water temperature sensors 71 and 72 and the outside air temperature sensor 73 provided in the cooling circuit 50. In this embodiment, the water temperature sensors 71 and 72 correspond to the water temperature detection unit. The water temperature sensor 71 is provided at the outlet portion of the internal combustion engine 11 in the second circulation flow path W12, detects the temperature of the cooling water discharged from the internal combustion engine 11, and detects the temperature of the detected outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11. Outputs a signal according to. The water temperature sensor 72 is provided at the outlet portion of the EGR cooler 32 in the second branch flow path W22, detects the temperature of the cooling water discharged from the EGR cooler 32, and detects the temperature of the detected outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32. Outputs a signal according to. The outside air temperature sensor 73 detects the outside air temperature and outputs a signal corresponding to the detected outside air temperature To.

また、エンジンＥＣＵ４０は、車両の空調装置６０を制御する空調ＥＣＵ６２と車載ネットワークＮｃを介して通信可能に接続されている。エンジンＥＣＵ４０及び空調ＥＣＵ６２は車載ネットワークＮｃを介して各種情報を取得することが可能である。例えば、エンジンＥＣＵ４０は、コンデンサ６１０の放熱量Ｑｃの情報を空調ＥＣＵ６２から取得することが可能である。 Further, the engine ECU 40 is communicably connected to the air conditioning ECU 62 that controls the air conditioning device 60 of the vehicle via the vehicle-mounted network Nc. The engine ECU 40 and the air conditioning ECU 62 can acquire various information via the vehicle-mounted network Nc. For example, the engine ECU 40 can acquire information on the heat dissipation amount Qc of the condenser 610 from the air conditioning ECU 62.

エンジンＥＣＵ４０は、水温センサ７１，７２により検出される水温Ｔｎ，Ｔｇの情報、外気温センサ７３により検出される外気温Ｔｏ、センサ１５ａ，２２，４１〜４３等により取得可能な内燃機関１１や車両の状態量、並びに空調ＥＣＵ６２からの要求に基づいて多方弁５３及び三方弁５５を制御することにより、冷却回路５０における冷却水の流れを制御する。本実施形態では、エンジンＥＣＵ４０が、多方弁５３及び三方弁５５を制御する冷却回路制御部に相当する。 The engine ECU 40 is an internal combustion engine 11 or a vehicle that can be acquired by information on water temperatures Tn and Tg detected by water temperature sensors 71 and 72, outside air temperature To detected by outside air temperature sensors 73, sensors 15a, 22, 41 to 43, and the like. The flow of cooling water in the cooling circuit 50 is controlled by controlling the multi-way valve 53 and the three-way valve 55 based on the state amount of the above and the request from the air conditioning ECU 62. In the present embodiment, the engine ECU 40 corresponds to a cooling circuit control unit that controls the multi-way valve 53 and the three-way valve 55.

このような冷却回路５０では、内燃機関１１が高負荷の状態である場合には、内燃機関１１から排出される高温の冷却水が多方弁５３を介してＥＧＲクーラ３２に流入する。そのため、ＥＧＲクーラ３２の冷却能力が不足する。これを考慮し、エンジンＥＣＵ４０は、上述のように、内燃機関１１が高負荷状態である場合には、中負荷状態である場合よりも、目標ＥＧＲガス量が小さい値に設定される。また、目標ＥＧＲガス量を小さくすると、内燃機関１１に導入されるＥＧＲガス量の減少に起因して排気温が過上昇する懸念があるが、この課題に関しては、エンジンＥＣＵ４０は、目標空燃比ＲＡＦ＊を理論空燃比よりも小さい値に設定して燃料噴射量を増加することで排気温の上昇を抑制している。 In such a cooling circuit 50, when the internal combustion engine 11 is in a high load state, the high-temperature cooling water discharged from the internal combustion engine 11 flows into the EGR cooler 32 via the multi-way valve 53. Therefore, the cooling capacity of the EGR cooler 32 is insufficient. In consideration of this, as described above, the engine ECU 40 is set to a value in which the target EGR gas amount is smaller when the internal combustion engine 11 is in the high load state than when it is in the medium load state. Further, if the target EGR gas amount is reduced, there is a concern that the exhaust temperature may excessively rise due to the decrease in the EGR gas amount introduced into the internal combustion engine 11. However, regarding this problem, the engine ECU 40 has a target air-fuel ratio RAF. The rise in exhaust temperature is suppressed by increasing the fuel injection amount by setting * to a value smaller than the stoichiometric air-fuel ratio.

ところで、このように燃料噴射量を増加させた場合、排気温の上昇は抑制できるものの、燃焼に寄与しない燃料が増加することになるため、燃費やエミッションの悪化が避けられないものとなる。そこで、本実施形態のエンジンシステム１０では、内燃機関１１が高負荷状態であるとき、内燃機関１１の冷却能力に余裕がある場合には、その余裕分をＥＧＲクーラ３２の冷却に用いることにより目標ＥＧＲガス量を維持する。これにより、目標空燃比ＲＡＦ＊を理論空燃比に維持することが可能となるため、燃費やエミッションの悪化を回避することが可能となる。 By the way, when the fuel injection amount is increased in this way, although the increase in the exhaust temperature can be suppressed, the amount of fuel that does not contribute to combustion increases, so that deterioration of fuel efficiency and emission is unavoidable. Therefore, in the engine system 10 of the present embodiment, when the internal combustion engine 11 is in a high load state, if there is a margin in the cooling capacity of the internal combustion engine 11, the margin is used for cooling the EGR cooler 32. Maintain the amount of EGR gas. As a result, the target air-fuel ratio RAF * can be maintained at the theoretical air-fuel ratio, so that deterioration of fuel efficiency and emissions can be avoided.

具体的には、ＥＧＲガスは空気と比較すると比熱が大きいため、内燃機関１１に導入されるＥＧＲガス量が増加するほど、内燃機関１１の筒内のガス温度が減少する。したがって、内燃機関１１における冷却水の受熱量が減少するため、その分だけ内燃機関１１の冷却能力に余裕が生じることとなる。換言すれば、内燃機関１１の冷却能力を緩和することが可能となる。エンジンＥＣＵ４０は、この内燃機関１１の冷却能力の緩和量をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分する。詳しくは、エンジンＥＣＵ４０は、バイパス流路Ｗ３０が開状態になるように三方弁５５を制御することで、ポンプ５２から吐出される冷却水、すなわち内燃機関１１に供給される前の低温の冷却水をＥＧＲクーラ３２に供給する。これにより、内燃機関１１の冷却能力が低下するものの、ＥＧＲクーラ３２の冷却能力が増加する。すなわち、内燃機関１１の冷却能力の緩和量をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分できる。これにより、高負荷状態でもＥＧＲクーラ３２の冷却能力を確保できるため、目標ＥＧＲガス量を維持することができる。結果的に、目標空燃比ＲＡＦ＊を理論空燃比に維持することが可能となるため、燃費やエミッションの悪化を回避することが可能となる。 Specifically, since EGR gas has a larger specific heat than air, the gas temperature in the cylinder of the internal combustion engine 11 decreases as the amount of EGR gas introduced into the internal combustion engine 11 increases. Therefore, since the amount of heat received by the cooling water in the internal combustion engine 11 is reduced, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is increased by that amount. In other words, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 can be relaxed. The engine ECU 40 allocates the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 to the cooling capacity of the EGR cooler 32. Specifically, the engine ECU 40 controls the three-way valve 55 so that the bypass flow path W30 is in the open state, so that the cooling water discharged from the pump 52, that is, the low-temperature cooling water before being supplied to the internal combustion engine 11. Is supplied to the EGR cooler 32. As a result, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 decreases, but the cooling capacity of the EGR cooler 32 increases. That is, the amount of relaxation of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 can be distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32. As a result, the cooling capacity of the EGR cooler 32 can be secured even in a high load state, so that the target EGR gas amount can be maintained. As a result, the target air-fuel ratio RAF * can be maintained at the theoretical air-fuel ratio, so that deterioration of fuel efficiency and emissions can be avoided.

なお、本実施形態のエンジンＥＣＵ４０は、空燃比フィードバック制御として、空気過剰率を用いた制御を実行する。具体的には、実空燃比を「ＲＡＦ」とし、理論空燃比を「ＲＡＦ０」とするとき、空気過剰率λは以下の式ｆ１で定義される。
λ＝ＲＡＦ／ＲＡＦ０ （ｆ１）
同様に、目標空燃比を「ＲＡＦ＊」とし、理論空燃比を「ＲＡＦ０」とするとき、目標空気過剰率λ＊は以下の式ｆ２で定義される。 The engine ECU 40 of the present embodiment executes control using the excess air ratio as the air-fuel ratio feedback control. Specifically, when the actual air-fuel ratio is "RAF" and the theoretical air-fuel ratio is "RAF0", the excess air ratio λ is defined by the following equation f1.
λ = RAF / RAF0 (f1)
Similarly, when the target air-fuel ratio is "RAF *" and the theoretical air-fuel ratio is "RAF0", the target air-fuel ratio λ * is defined by the following equation f2.

λ＊＝ＲＡＦ＊／ＲＡＦ０ （ｆ２）
上記の式ｆ１，ｆ２から明らかなように、空気過剰率λを目標空気過剰率λ＊に追従させる制御は、空燃比ＲＡＦを目標空燃比ＲＡＦ＊に追従させる制御に相当する。そのため、本実施形態のエンジンＥＣＵ４０は、空燃比フィードバック制御として、空気過剰率λを目標空気過剰率λ＊に追従させる制御を用いる。 λ * = RAF * / RAF0 (f2)
As is clear from the above equations f1 and f2, the control for causing the air-fuel ratio λ to follow the target air-fuel ratio λ * corresponds to the control for causing the air-fuel ratio RAF to follow the target air-fuel ratio RAF *. Therefore, the engine ECU 40 of the present embodiment uses a control for causing the excess air ratio λ to follow the target excess air ratio λ * as the air-fuel ratio feedback control.

なお、目標空気過剰率λ＊が理論空燃比ＲＡＦ０に設定されている場合、目標空気過剰率λ＊は「１．０」となる。よって、空気過剰率λを「１．０」に追従させる制御は、目標空燃比ＲＡＦ＊を理論空燃比ＲＡＦ０に追従させる制御に実質的に相当する。以下では、「１．０」に設定されている空気過剰率λを特に「理論空気過剰率λ０」と称する。 When the target air excess rate λ * is set to the stoichiometric air-fuel ratio RAF0, the target air excess rate λ * is “1.0”. Therefore, the control that causes the excess air ratio λ to follow “1.0” substantially corresponds to the control that causes the target air-fuel ratio RAF * to follow the theoretical air-fuel ratio RAF0. In the following, the air excess rate λ set to “1.0” is particularly referred to as “theoretical air excess rate λ0”.

次に、図３を参照して、このエンジンＥＣＵ４０により実行される冷却能力配分制御の具体的な手順について説明する。なお、エンジンＥＣＵ４０は、図３に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。
図３に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、まず、ステップＳ１０の処理として、内燃機関１１が高負荷状態であって、且つ水温センサ７１により検出される内燃機関１１の出口水温Ｔｅが所定温度Ｔｔｈ１０未満であるか否かを判断する。所定温度Ｔｔｈ１０は、冷却回路５０全体として冷却能力に余裕があるか否かを判断することができるように実験等により設定されており、エンジンＥＣＵ４０のメモリに予め記憶されている。エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の各種状態量に基づいて内燃機関１１が高負荷状態であるか否かを判定する。例えば、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅが所定回転速度以上であって、且つ内燃機関１１の出力トルクが所定値以上であることに基づいて、内燃機関１１が高負荷状態であると判定する。内燃機関１１の出力トルクは、アクセル開度Ｐａと内燃機関１１の回転速度Ｎｅとからマップや演算式等を用いて推定することが可能である。 Next, with reference to FIG. 3, a specific procedure of cooling capacity distribution control executed by the engine ECU 40 will be described. The engine ECU 40 repeatedly executes the process shown in FIG. 3 at a predetermined cycle.
As shown in FIG. 3, in the engine ECU 40, first, as the process of step S10, the internal combustion engine 11 is in a high load state, and the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 detected by the water temperature sensor 71 is a predetermined temperature Tth10. Determine if it is less than. The predetermined temperature Tth10 is set by an experiment or the like so that it can be determined whether or not the cooling capacity of the entire cooling circuit 50 has a margin, and is stored in advance in the memory of the engine ECU 40. The engine ECU 40 determines whether or not the internal combustion engine 11 is in a high load state based on various state quantities of the internal combustion engine 11. For example, the engine ECU 40 states that the internal combustion engine 11 is in a high load state based on the fact that the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 is equal to or higher than a predetermined rotation speed and the output torque of the internal combustion engine 11 is equal to or higher than a predetermined value. judge. The output torque of the internal combustion engine 11 can be estimated from the accelerator opening Pa and the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 by using a map, a calculation formula, or the like.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１０の処理において、内燃機関１１が低負荷状態及び中負荷状態のいずれかの状態である場合、あるいは内燃機関１１の出口水温Ｔｅが所定温度Ｔｔｈ１０以上である場合には、ステップＳ１１の処理を実行する。エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１１の処理として、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を禁止する。具体的には、エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２を閉状態に維持し、且つ多方弁５３の第３流出ポート５３３を開状態に維持することにより、第２分岐流路Ｗ２２が開放され、且つバイパス流路Ｗ３０が遮断されている状態を維持する。このようにエンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１が高負荷状態でない場合、あるいは内燃機関１１が高負荷状態であっても冷却回路５０の冷却能力に余裕がない場合には、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を禁止する。 In the process of step S10, the engine ECU 40 steps when the internal combustion engine 11 is in either a low load state or a medium load state, or when the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 is a predetermined temperature Tth10 or higher. The process of S11 is executed. The engine ECU 40 prohibits the distribution of the cooling capacity to the EGR cooler 32 as the process of step S11. Specifically, the engine ECU 40 keeps the second outflow port 552 of the three-way valve 55 in the closed state and keeps the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 in the open state, so that the second branch flow path W22 Is open and the bypass flow path W30 is blocked. As described above, the engine ECU 40 has a cooling capacity for the EGR cooler 32 when the internal combustion engine 11 is not in a high load state or when the cooling capacity of the cooling circuit 50 is not sufficient even when the internal combustion engine 11 is in a high load state. Prohibit the distribution of.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１１に示す処理を実行した場合、続くステップＳ１２の処理として、配分判定フラグＦＡを「０」に設定した後、図３に示される一連の処理を一旦終了する。
エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１０の処理において、内燃機関１１が高負荷状態であって、且つ内燃機関１１の出口水温Ｔｅが所定温度Ｔｔｈ１０未満である場合には、ステップＳ１３の処理として、内燃機関１１にＥＧＲガスを導入することにより生じる内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍを演算する。図４は、エンジンＥＣＵ４０により実行される緩和量Ｃｍの演算手順を示したブロック図である。 When the engine ECU 40 executes the process shown in step S11, the engine ECU 40 sets the distribution determination flag FA to “0” as the subsequent process in step S12, and then temporarily ends the series of processes shown in FIG.
When the internal combustion engine 11 is in a high load state and the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 is less than the predetermined temperature Tth10 in the process of step S10, the engine ECU 40 sets the internal combustion engine 11 as the process of step S13. The relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 generated by introducing the EGR gas is calculated. FIG. 4 is a block diagram showing a calculation procedure of the relaxation amount Cm executed by the engine ECU 40.

図４に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、第１出口水温演算部４００と、第２出口水温演算部４０１と、緩和量演算部４０２とを備えている。
第１出口水温演算部４００及び第２出口水温演算部４０１には、アクセル開度Ｐａ、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ、車速Ｖ、外気温Ｔｏ、及び空調装置６０のコンデンサ６１０の放熱量Ｑｃの情報が入力されている。第１出口水温演算部４００は、これらの入力情報に基づいて、ＥＧＲガスが導入されていない場合の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０を演算する。一方、第２出口水温演算部４０１は、これらの入力情報に基づいて、ＥＧＲガスが導入されている場合の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１１を演算する。基本的には、吸気通路１２に導入されるＥＧＲガス量が多くなると、内燃機関１１の発熱量が減少するため、内燃機関１１の出口水温Ｔｅが低下する。したがって、ＥＧＲガスが導入されている場合と、ＥＧＲガスが導入されていない場合とで、内燃機関１１の出口水温Ｔｅが異なる。 As shown in FIG. 4, the engine ECU 40 includes a first outlet water temperature calculation unit 400, a second outlet water temperature calculation unit 401, and a relaxation amount calculation unit 402.
In the first outlet water temperature calculation unit 400 and the second outlet water temperature calculation unit 401, the accelerator opening Pa, the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11, the vehicle speed V, the outside air temperature To, and the heat dissipation amount Qc of the condenser 610 of the air conditioner 60 are set. Information has been entered. Based on these input information, the first outlet water temperature calculation unit 400 calculates the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is not introduced. On the other hand, the second outlet water temperature calculation unit 401 calculates the estimated outlet water temperature Te11 of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is introduced, based on these input information. Basically, when the amount of EGR gas introduced into the intake passage 12 increases, the calorific value of the internal combustion engine 11 decreases, so that the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 decreases. Therefore, the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 differs depending on whether the EGR gas is introduced or not.

図５は、第１出口水温演算部４００により実行される内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０の演算手順を示したブロック図である。
図５に示されるように、第１出口水温演算部４００は、駆動力演算部５００と、トルク演算部５０１と、受熱量演算部５０２と、冷却水量演算部５０３と、ラジエータ放熱量演算部５０４と、出口水温演算部５０５とを有している。 FIG. 5 is a block diagram showing a calculation procedure of the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 executed by the first outlet water temperature calculation unit 400.
As shown in FIG. 5, the first outlet water temperature calculation unit 400 includes a driving force calculation unit 500, a torque calculation unit 501, a heat reception amount calculation unit 502, a cooling water amount calculation unit 503, and a radiator heat dissipation amount calculation unit 504. And an outlet water temperature calculation unit 505.

駆動力演算部５００は、アクセル開度Ｐａからマップを用いて内燃機関１１の推定駆動力Ｆｅを演算する。
トルク演算部５０１は、駆動力演算部５００により演算される内燃機関１１の推定駆動力Ｆｅと内燃機関１１の回転速度Ｎｅとに基づいて内燃機関１１の推定出力トルクＴＱｅを演算する。 The driving force calculation unit 500 calculates the estimated driving force Fe of the internal combustion engine 11 from the accelerator opening Pa using a map.
The torque calculation unit 501 calculates the estimated output torque TQe of the internal combustion engine 11 based on the estimated driving force Fe of the internal combustion engine 11 calculated by the driving force calculation unit 500 and the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11.

受熱量演算部５０２は、トルク演算部５０１により演算される内燃機関１１の推定出力トルクＴＱｅと内燃機関１１の回転速度Ｎｅとからマップを用いて内燃機関１１の冷却水の受熱量Ｑｅを演算する。このマップは、内燃機関１１にＥＧＲガスが導入されていない場合における内燃機関１１の出力トルクと内燃機関１１の回転速度と冷却水の受熱量との関係を実験的に求めることにより作成されており、エンジンＥＣＵ４０のメモリに予め記憶されている。 The heat receiving amount calculation unit 502 calculates the heat receiving amount Qe of the cooling water of the internal combustion engine 11 from the estimated output torque TQe of the internal combustion engine 11 calculated by the torque calculation unit 501 and the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 using a map. .. This map is created by experimentally finding the relationship between the output torque of the internal combustion engine 11 and the rotation speed of the internal combustion engine 11 and the amount of heat received by the cooling water when EGR gas is not introduced into the internal combustion engine 11. , It is stored in advance in the memory of the engine ECU 40.

冷却水量演算部５０３は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅからマップを用いて、内燃機関１１に供給されている冷却水の流量Ｆｗを演算する。
ラジエータ放熱量演算部５０４は、トルク演算部５０１により演算される内燃機関１１の推定出力トルクＴＱｅ、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ、車速Ｖ、外気温Ｔｏ、コンデンサ６１０の放熱量Ｑｃ、冷却水量演算部５０３により演算される冷却水の流量Ｆｗ、及び出口水温演算部５０５の前回の演算結果である内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０の前回値からマップや演算式を用いてラジエータ５１の放熱量Ｑｒを演算する。 The cooling water amount calculation unit 503 calculates the flow rate Fw of the cooling water supplied to the internal combustion engine 11 by using a map from the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11.
The radiator heat dissipation calculation unit 504 calculates the estimated output torque TQe of the internal combustion engine 11 calculated by the torque calculation unit 501, the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11, the vehicle speed V, the outside temperature To, the heat dissipation Qc of the condenser 610, and the cooling water amount calculation. The heat dissipation amount Qr of the radiator 51 using a map or a calculation formula from the flow rate Fw of the cooling water calculated by the unit 503 and the previous value of the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 which is the previous calculation result of the outlet water temperature calculation unit 505. Is calculated.

出口水温演算部５０５は、受熱量演算部５０２により演算される内燃機関１１の冷却水の受熱量Ｑｅ、ラジエータ放熱量演算部５０４により演算されるラジエータ５１の放熱量Ｑｒ、冷却水量演算部５０３により演算される冷却水の流量Ｆｗ、及び出口水温演算部５０５の前回の演算結果である内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０の前回値から演算式を用いて内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０の今回値を演算する。 The outlet water temperature calculation unit 505 uses the heat reception amount Qe of the cooling water of the internal combustion engine 11 calculated by the heat reception amount calculation unit 502, the heat dissipation amount Qr of the radiator 51 calculated by the radiator heat dissipation calculation unit 504, and the cooling water amount calculation unit 503. From the calculated flow rate Fw of the cooling water and the previous value of the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 which is the previous calculation result of the outlet water temperature calculation unit 505, the current value of the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 is used. Is calculated.

第１出口水温演算部４００は、図４に示されるような演算手順を経てＥＧＲガス非導入時の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０を演算する。
図４に示される第２出口水温演算部４０１は、第１出口水温演算部４００と略同一の演算手順を用いることにより、ＥＧＲガス導入時の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１１を演算する。但し、第２出口水温演算部４０１は、図５に示される受熱量演算部５０２において、内燃機関１１にＥＧＲガスが導入されている場合における内燃機関１１の出力トルクと内燃機関１１の回転速度と冷却水の受熱量との関係を示すマップを用いる。 The first outlet water temperature calculation unit 400 calculates the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is not introduced through the calculation procedure as shown in FIG.
The second outlet water temperature calculation unit 401 shown in FIG. 4 calculates the estimated outlet water temperature Te11 of the internal combustion engine 11 at the time of introducing the EGR gas by using substantially the same calculation procedure as the first outlet water temperature calculation unit 400. However, in the heat receiving amount calculation unit 502 shown in FIG. 5, the second outlet water temperature calculation unit 401 determines the output torque of the internal combustion engine 11 and the rotation speed of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is introduced into the internal combustion engine 11. A map showing the relationship with the amount of heat received by the cooling water is used.

緩和量演算部４０２には、第１出口水温演算部４００により演算されるＥＧＲガス非導入時の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０と、第２出口水温演算部４０１により演算されるＥＧＲガス導入時の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１１とが入力されている。緩和量演算部４０２は、ＥＧＲガス非導入時の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０からＥＧＲガス導入時の内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１１を減算することにより、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍ（＝Ｔｅ１０−Ｔｅ１１）を演算する。したがって、本実施形態の内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍの単位は「℃」である。 The relaxation amount calculation unit 402 includes an estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is not introduced, which is calculated by the first outlet water temperature calculation unit 400, and an EGR gas introduction, which is calculated by the second outlet water temperature calculation unit 401. The estimated outlet water temperature Te11 of the internal combustion engine 11 of the above is input. The relaxation amount calculation unit 402 subtracts the estimated outlet water temperature Te11 of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is introduced from the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is not introduced, so that the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is relaxed. Calculate Cm (= Te10-Te11). Therefore, the unit of the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 of the present embodiment is "° C.".

図３に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１３に続くステップＳ１４の処理として、緩和量Ｃｍが第１閾値Ｃｔｈ１１を超えているか否かを判断する。第１閾値Ｃｔｈ１１は、ＥＧＲクーラ３２に冷却能力を配分することが可能な程度に内燃機関１１の冷却能力に余裕があるか否かを判断するための閾値であって、予め実験等により求められてエンジンＥＣＵ４０のメモリに記憶されている。エンジンＥＣＵ４０は、緩和量Ｃｍが第１閾値Ｃｔｈ１１以下である場合、すなわち内燃機関１１の冷却能力に余裕がない場合には、ステップＳ１４の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１１の処理として、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を禁止するとともに、ステップＳ１２の処理として、配分判定フラグＦＡを「０」に設定した後、図３に示される一連の処理を一旦終了する。なお、配分判定フラグＦＡの値は、エンジンＥＣＵ４０のメモリに記憶されている。 As shown in FIG. 3, the engine ECU 40 determines whether or not the relaxation amount Cm exceeds the first threshold value Cth11 as the process of step S14 following step S13. The first threshold value Cth11 is a threshold value for determining whether or not the cooling capacity of the internal combustion engine 11 has a margin to the extent that the cooling capacity can be distributed to the EGR cooler 32, and is determined in advance by experiments or the like. Is stored in the memory of the engine ECU 40. When the relaxation amount Cm is equal to or less than the first threshold value Cth11, that is, when the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is not sufficient, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S14. In this case, the engine ECU 40 prohibits the distribution of the cooling capacity to the EGR cooler 32 as the process of step S11, and sets the distribution determination flag FA to “0” as the process of step S12, and then shows in FIG. A series of processing is temporarily terminated. The value of the distribution determination flag FA is stored in the memory of the engine ECU 40.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１４の処理において、緩和量Ｃｍが第１閾値Ｃｔｈ１１を超えている場合には、すなわち内燃機関１１の冷却能力に余裕がある場合には、ステップＳ１４の処理で肯定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ１５の処理として、緩和量Ｃｍが第２閾値Ｃｔｈ１２未満であるか否かを判断する。第２閾値Ｃｔｈ１２は第１閾値Ｃｔｈ１１よりも大きい値に設定されている。第２閾値Ｃｔｈ１２は、内燃機関１１の冷却能力の余裕度が、緩和量Ｃｍの全てをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる程度の余裕度であるか、あるいは緩和量Ｃｍの一部のみをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる程度の余裕度であるかを判断するための閾値であって、予め実験等により求められてエンジンＥＣＵ４０のメモリに記憶されている。 In the process of step S14, the engine ECU 40 makes an affirmative decision in the process of step S14 when the relaxation amount Cm exceeds the first threshold value Cth11, that is, when there is a margin in the cooling capacity of the internal combustion engine 11. In this case, the engine ECU 40 determines whether or not the relaxation amount Cm is less than the second threshold value Cth12 as the process of the subsequent step S15. The second threshold value Cth12 is set to a value larger than the first threshold value Cth11. The second threshold value Cth12 is such that the margin of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is such that all of the relaxation amount Cm can be allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32, or a part of the relaxation amount Cm. It is a threshold value for determining whether or not only the EGR cooler 32 has a margin that can be allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32, and is obtained in advance by an experiment or the like and stored in the memory of the engine ECU 40.

エンジンＥＣＵ４０は、緩和量Ｃｍが第２閾値Ｃｔｈ１２以上である場合には、ステップＳ１５の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の冷却能力の余裕度が、緩和量Ｃｍの全てをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる程度の余裕度であると判定する。このとき、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ１９の処理として、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１未満であるか否かを判断する。所定温度Ｔｔｈ１１は、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が一旦開始された後に、それを停止する必要があるか否かを判定するための判定値であって、予め実験等により求められてエンジンＥＣＵ４０のメモリに記憶されている。 When the relaxation amount Cm is equal to or greater than the second threshold value Cth12, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S15. In this case, the engine ECU 40 determines that the margin of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is such that the entire relaxation amount Cm can be allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. At this time, the engine ECU 40 determines whether or not the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 is lower than the predetermined temperature Tth11 as the process of the subsequent step S19. The predetermined temperature Tth11 is a determination value for determining whether or not it is necessary to stop the distribution of the cooling capacity to the EGR cooler 32 after the distribution to the EGR cooler 32 is started once, and is obtained in advance by an experiment or the like to determine the engine. It is stored in the memory of the ECU 40.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１９の処理において、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１未満であると判断した場合には、ステップＳ１９の処理で肯定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が可能な状況であると判断して、続くステップＳ２０の処理として、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍの全てがＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されるように三方弁５５及び多方弁５３を制御する。 When the engine ECU 40 determines in the process of step S19 that the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 is less than the predetermined temperature Tth11, the engine ECU 40 makes an affirmative determination in the process of step S19. In this case, the engine ECU 40 determines that the cooling capacity can be distributed to the EGR cooler 32, and as the processing of the subsequent step S20, all of the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is the EGR cooler 32. The three-way valve 55 and the multi-way valve 53 are controlled so as to be distributed to the cooling capacity of the above.

具体的には、エンジンＥＣＵ４０は、図６に示されるような緩和量Ｃｍと三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度との関係を示すマップを有している。図６に示されるマップでは、緩和量Ｃｍが第１閾値Ｃｔｈ１１以下である場合には、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度が全閉状態の開度に設定される。また、このマップでは、緩和量Ｃｍが第２閾値Ｃｔｈ１２以上である場合には、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度が全開状態の開度に設定される。さらに、このマップでは、緩和量Ｃｍが第１閾値Ｃｔｈ１１から第２閾値Ｃｔｈ１２に向かうほど、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度が全閉状態の開度から全開状態の開度に向かって徐々に変化するように設定されている。 Specifically, the engine ECU 40 has a map showing the relationship between the relaxation amount Cm and the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 as shown in FIG. In the map shown in FIG. 6, when the relaxation amount Cm is equal to or less than the first threshold value Cth11, the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is set to the opening degree in the fully closed state. Further, in this map, when the relaxation amount Cm is equal to or larger than the second threshold value Cth12, the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is set to the opening degree in the fully opened state. Further, in this map, as the relaxation amount Cm moves from the first threshold value Cth11 to the second threshold value Cth12, the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 changes from the opening degree in the fully closed state to the opening degree in the fully open state. It is set to gradually change toward.

また、エンジンＥＣＵ４０は、図７に示されるような緩和量Ｃｍと多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度との関係を示すマップを有している。このマップは、図６に示されるマップと逆の相関関係を有するように設定されている。
エンジンＥＣＵ４０は、図６及び図７に示されるマップを用いて緩和量Ｃｍから三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度及び多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度を演算する。図３に示されるステップＳ２０の処理が実行される場合、緩和量Ｃｍが第２閾値Ｃｔｈ１２以上であることから、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度は全開状態の開度に設定され、且つ多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度は全閉状態の開度に設定される。エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２の実開度が目標開度となるように、また多方弁５３の第３流出ポート５３３の実開度が目標開度となるように三方弁５５及び多方弁５３を制御する。 Further, the engine ECU 40 has a map showing the relationship between the relaxation amount Cm and the target opening degree of the third outflow port 533 of the multi-sided valve 53 as shown in FIG. This map is set to have an inverse correlation with the map shown in FIG.
The engine ECU 40 calculates the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the target opening degree of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 from the relaxation amount Cm using the maps shown in FIGS. 6 and 7. .. When the process of step S20 shown in FIG. 3 is executed, since the relaxation amount Cm is equal to or greater than the second threshold value Cth12, the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is set to the opening degree in the fully open state. The target opening degree of the third outflow port 533 of the multi-sided valve 53 is set to the opening degree in the fully closed state. The engine ECU 40 is a three-way valve so that the actual opening of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is the target opening, and the actual opening of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is the target opening. Controls 55 and the multi-way valve 53.

このような三方弁５５及び多方弁５３の制御を通じて三方弁５５の第２流出ポート５５２が全開状態となり、且つ多方弁５３の第３流出ポート５３３が全閉状態となることにより、内燃機関１１から多方弁５３を介してＥＧＲクーラ３２に供給される高温の冷却水の流量が減少する一方、ラジエータ５１からバイパス流路Ｗ３０を通じてＥＧＲクーラ３２に直接供給される低温の冷却水の流量が増加する。また、バイパス流路Ｗ３０を通じてＥＧＲクーラ３２に供給される冷却水の流量の分だけ、ラジエータ５１から内燃機関１１に供給される低温の冷却水の流量が減少する。このように、本実施形態のエンジンシステム１０では、ラジエータ５１から内燃機関１１に供給される冷却水の流量を減少させる一方、ラジエータ５１からＥＧＲクーラ３２に直接供給される冷却水の流量を増加させることにより、内燃機関１１の冷却能力をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分する。本実施形態では、三方弁５５の第２流出ポート５５２の開度を全開状態の開度に設定し、且つ多方弁５３の第３流出ポート５３３の開度を全閉状態の開度に設定する制御が、緩和量Ｃｍの全てをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分する制御に相当する。 Through such control of the three-way valve 55 and the multi-way valve 53, the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is fully opened, and the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is fully closed, so that the internal combustion engine 11 The flow rate of the high-temperature cooling water supplied to the EGR cooler 32 via the multi-way valve 53 decreases, while the flow rate of the low-temperature cooling water directly supplied from the radiator 51 to the EGR cooler 32 through the bypass flow path W30 increases. Further, the flow rate of the low-temperature cooling water supplied from the radiator 51 to the internal combustion engine 11 is reduced by the flow rate of the cooling water supplied to the EGR cooler 32 through the bypass flow path W30. As described above, in the engine system 10 of the present embodiment, the flow rate of the cooling water supplied from the radiator 51 to the internal combustion engine 11 is reduced, while the flow rate of the cooling water directly supplied from the radiator 51 to the EGR cooler 32 is increased. Thereby, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. In the present embodiment, the opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is set to the opening degree in the fully open state, and the opening degree of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is set to the opening degree in the fully closed state. The control corresponds to the control that allocates all of the relaxation amount Cm to the cooling capacity of the EGR cooler 32.

図３に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ２０の処理を実行した後、続くステップＳ１８の処理として配分判定フラグＦＡを「１」に設定した後、図３に示される一連の処理を一旦終了する。
エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１９の処理において、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１以上であると判断した場合には、ステップＳ１９の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が可能な状況でないと判断して、続くステップＳ１１の処理として、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を禁止する。すなわち、エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２を閉状態にしてバイパス流路Ｗ３０を遮断する一方、多方弁５３の第３流出ポート５３３を開状態にして第２分岐流路Ｗ２２を開放する。エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１１の処理を実行した後、ステップＳ１２の処理として配分判定フラグＦＡを「０」に設定した後、図３に示される一連の処理を一旦終了する。 As shown in FIG. 3, the engine ECU 40 executes the process of step S20, sets the distribution determination flag FA to “1” as the subsequent process of step S18, and then temporarily performs a series of processes shown in FIG. finish.
When the engine ECU 40 determines in the process of step S19 that the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 is equal to or higher than the predetermined temperature Tth11, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S19. In this case, the engine ECU 40 determines that it is not possible to allocate the cooling capacity to the EGR cooler 32, and prohibits the distribution of the cooling capacity to the EGR cooler 32 as the process of the subsequent step S11. That is, the engine ECU 40 closes the second outflow port 552 of the three-way valve 55 to shut off the bypass flow path W30, while opens the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 to open the second branch flow path W22. Open. After executing the process of step S11, the engine ECU 40 sets the distribution determination flag FA to "0" as the process of step S12, and then temporarily ends the series of processes shown in FIG.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１５の処理において、緩和量Ｃｍが第２閾値Ｃｔｈ１２未満である場合には、ステップＳ１５の処理で肯定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の冷却能力の余裕度が、緩和量Ｃｍの一部のみをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる程度の余裕度であると判定する。このとき、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ１６の処理として、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１未満であるか否かを判断する。ステップＳ１６の処理は、基本的には、ステップＳ１９の処理と同様である。 When the relaxation amount Cm is less than the second threshold value Cth12 in the process of step S15, the engine ECU 40 makes an affirmative decision in the process of step S15. In this case, the engine ECU 40 determines that the margin of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is such that only a part of the relaxation amount Cm can be allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. At this time, the engine ECU 40 determines whether or not the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 is lower than the predetermined temperature Tth11 as the process of the subsequent step S16. The process of step S16 is basically the same as the process of step S19.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１６の処理において、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１未満である場合には、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が可能な状況であると判断して、ステップＳ１６の処理で肯定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ１７の処理として、内燃機関１１の冷却能力の一部がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されるように三方弁５５及び多方弁５３を制御する。 In the process of step S16, the engine ECU 40 determines that when the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 is less than the predetermined temperature Tth11, the cooling capacity can be distributed to the EGR cooler 32, and the engine ECU 40 determines that the cooling capacity can be distributed to the EGR cooler 32. Make a positive judgment in the processing of. In this case, the engine ECU 40 controls the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 so that a part of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 as the process of the subsequent step S17.

具体的には、エンジンＥＣＵ４０は、図６及び図７に示されるマップを用いて緩和量Ｃｍから三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度及び多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度を演算する。そして、エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２の実開度が目標開度となるように、また多方弁５３の第３流出ポート５３３の実開度が目標開度となるように三方弁５５及び多方弁５３を制御する。ステップＳ１６に示される処理が実行される場合、緩和量Ｃｍは第１閾値Ｃｔｈ１１以上であって、且つ第２閾値Ｃｔｈ１２以下の値である。したがって、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度及び多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度は、全閉状態の開度と全開状態の開度との間の中間の開度に設定される。これにより、内燃機関１１の冷却能力の一部がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することとなる。本実施形態では、三方弁５５の第２流出ポート５５２の開度を中間の開度に設定し、且つ多方弁５３の第３流出ポート５３３の開度を中間の開度に設定する制御が、緩和量Ｃｍの一部をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分する制御に相当する。 Specifically, the engine ECU 40 uses the maps shown in FIGS. 6 and 7 to set the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the target of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 from the relaxation amount Cm. Calculate the opening. Then, in the engine ECU 40, the actual opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 becomes the target opening degree, and the actual opening degree of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 becomes the target opening degree. It controls the three-way valve 55 and the multi-way valve 53. When the process shown in step S16 is executed, the relaxation amount Cm is a value of the first threshold value Cth11 or more and the second threshold value Cth12 or less. Therefore, the target opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the target opening degree of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 are an intermediate opening between the opening degree in the fully closed state and the opening degree in the fully open state. Set every time. As a result, a part of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. In the present embodiment, the control for setting the opening degree of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 to an intermediate opening degree and the opening degree of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 to an intermediate opening degree is This corresponds to the control of allocating a part of the relaxation amount Cm to the cooling capacity of the EGR cooler 32.

図３に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１７の処理を実行した後、続くステップＳ１８の処理として配分判定フラグＦＡを「１」に設定した後、図３に示される一連の処理を一旦終了する。
エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１６の処理において、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１以上であると判断した場合には、ステップＳ１６の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が可能な状況でないと判断して、続くステップＳ１１の処理として、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を禁止する。エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ１１の処理を実行した後、ステップＳ１２の処理として配分判定フラグＦＡを「０」に設定した後、図３に示される一連の処理を一旦終了する。 As shown in FIG. 3, the engine ECU 40 executes the process of step S17, sets the distribution determination flag FA to “1” as the subsequent process of step S18, and then temporarily performs a series of processes shown in FIG. finish.
When the engine ECU 40 determines in the process of step S16 that the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 is equal to or higher than the predetermined temperature Tth11, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S16. In this case, the engine ECU 40 determines that it is not possible to allocate the cooling capacity to the EGR cooler 32, and prohibits the distribution of the cooling capacity to the EGR cooler 32 as the process of the subsequent step S11. After executing the process of step S11, the engine ECU 40 sets the distribution determination flag FA to "0" as the process of step S12, and then temporarily ends the series of processes shown in FIG.

次に、図３に示される処理が実行された場合のエンジンシステム１０の動作例について説明する。図８（Ａ）〜（Ｅ）及び図９（Ａ）〜（Ｆ）は、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われていない場合と、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われている場合とを比較して各パラメータの推移を示したものである。 Next, an operation example of the engine system 10 when the process shown in FIG. 3 is executed will be described. 8 (A) to (E) and 9 (A) to 9 (F) show the case where the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32 and the case where the internal combustion engine 11 is transferred to the EGR cooler 32. The transition of each parameter is shown in comparison with the case where the cooling capacity of the above is distributed.

図８（Ａ）に示されるように、例えば時刻ｔ１０でアクセル開度Ｐａが増加したとすると、図８（Ｄ）に示されるように排気温が上昇する。その後、図８（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ１１で目標ＥＧＲガス量Ｇｅ＊が増加すると、これに追従するかたちで実際のＥＧＲガス量Ｇｅが増加する。これにより、図８（Ｃ）に示されるように、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが上昇する一方、図８（Ｄ）に示されるように、排気温の上昇速度が低下することとなる。 As shown in FIG. 8 (A), for example, when the accelerator opening Pa increases at time t10, the exhaust temperature rises as shown in FIG. 8 (D). After that, as shown in FIG. 8B, when the target EGR gas amount Ge * increases at time t11, the actual EGR gas amount Ge increases in a manner following this. As a result, as shown in FIG. 8C, the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 increases, while as shown in FIG. 8D, the rate of increase in the exhaust temperature decreases.

仮に内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われていない場合、時刻ｔ１２で内燃機関１１が高回転且つ高負荷状態になった際に、図８（Ｃ）に示されるように、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが上昇し続けることになる。そして、時刻ｔ１３でＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１に達すると、図８（Ｂ）に示されるように、目標ＥＧＲガス量Ｇｅ＊を低下させて実ＥＧＲガス量Ｇｅを減少させざるを得なくなる。また、ＥＧＲガス量Ｇｅが減少すると排気温が上昇するため、これを抑制するために、図８（Ｅ）に示されるように目標空気過剰率λ＊を理論空気過剰率λ０（＝１．０）から低下させて、燃料噴射量を増量する必要がある。 If the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32, as shown in FIG. 8C, when the internal combustion engine 11 is in a high rotation and high load state at time t12. , The outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 will continue to rise. Then, when the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 reaches the predetermined temperature Tth11 at time t13, as shown in FIG. 8B, the target EGR gas amount Ge * must be lowered to reduce the actual EGR gas amount Ge. Will not get. Further, since the exhaust temperature rises when the EGR gas amount Ge decreases, in order to suppress this, the target air excess rate λ * is set to the theoretical air excess rate λ0 (= 1.0) as shown in FIG. 8 (E). ), It is necessary to increase the fuel injection amount.

この点、本実施形態のエンジンシステム１０では、図９（Ｄ）に示されるように、時刻ｔ１２で内燃機関１１が高回転且つ高負荷状態になるとともに、その際に内燃機関１１の出口水温Ｔｅが所定温度Ｔｔｈ１０未満である場合には、図９（Ｂ）に示されるように、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われる。結果として、図９（Ｄ）に示されるように、単調増加していたＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが一時的に低下する。これにより、ＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１に達するまでの時間を延長することができる。そのため、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を行わない場合と比較すると、図９（Ｃ）に示されるように目標ＥＧＲガス量Ｇｅ＊及びＥＧＲガス量Ｇｅを高い値に維持することができる。結果的に、図９（Ｅ）に示されるように、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を行わない場合と比較すると、排気温の上昇速度がより抑制される。これにより、図９（Ｆ）に示されるように目標空気過剰率λ＊を理論空気過剰率λ０に維持することが可能となるため、燃料噴射量を増量する必要がない。そのため、燃費やエミッションの悪化を回避することができる。 In this regard, in the engine system 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 9D, the internal combustion engine 11 is in a high rotation and high load state at time t12, and at that time, the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 is increased. When the temperature is less than the predetermined temperature Tth10, the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32 as shown in FIG. 9B. As a result, as shown in FIG. 9D, the monotonically increasing outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 temporarily decreases. Thereby, the time until the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 reaches the predetermined temperature Tth11 can be extended. Therefore, the target EGR gas amount Ge * and the EGR gas amount Ge are maintained at high values as shown in FIG. 9 (C) as compared with the case where the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32. be able to. As a result, as shown in FIG. 9E, the rate of increase in the exhaust temperature is further suppressed as compared with the case where the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32. As a result, as shown in FIG. 9F, the target air excess rate λ * can be maintained at the theoretical air excess rate λ0, so that it is not necessary to increase the fuel injection amount. Therefore, deterioration of fuel efficiency and emission can be avoided.

このように、本実施形態のエンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分を行っている際に、目標空気過剰率λ＊を理論空気過剰率λ０に、あるいは理論空気過剰率λ０に近い値に維持する。具体的には、エンジンＥＣＵ４０は、図３に示される処理で設定される配分判定フラグＦＡを用いることにより、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われているか否かを判断し、その配分が行われていると判断した場合には、目標空気過剰率λ＊を理論空気過剰率λ０に、あるいは理論空気過剰率λ０に近い値に維持する。 As described above, in the engine ECU 40 of the present embodiment, when the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32, the target air excess rate λ * is set to the theoretical air excess rate λ * or the theoretical air excess rate λ0. Maintain a value close to the rate λ0. Specifically, the engine ECU 40 determines whether or not the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32 by using the distribution determination flag FA set in the process shown in FIG. However, when it is determined that the distribution is performed, the target air excess rate λ * is maintained at the theoretical air excess rate λ0 or at a value close to the theoretical air excess rate λ0.

次に、このエンジンＥＣＵ４０による目標空気過剰率λ＊の設定手順について説明する。
エンジンＥＣＵ４０のメモリには、内燃機関１１の回転速度Ｎｅと目標トルクＴＱ＊とから目標空気過剰率λ＊を演算するためのマップとして、第１目標空気過剰率演算マップと第２目標空気過剰率演算マップとが記憶されている。第２目標空気過剰率演算マップは、従来のエンジンシステムで用いられているマップと同一のマップであって、内燃機関１１が高回転及び高負荷である領域で目標空気過剰率λ＊が理論空気過剰率λ０よりも小さい値に設定されるとともに、それ以外の低回転及び低負荷の領域で目標空気過剰率λ＊が理論空気過剰率λ０又はそれよりも小さい値に設定されるようになっている。第１目標空気過剰率演算マップでは、内燃機関１１が高負荷及び高回転である領域で目標空気過剰率λ＊が第２目標空気過剰率演算マップよりも理論空気過剰率λ０に近い値に設定されるようになっている。なお、第２目標空気過剰率演算マップでは、内燃機関１１が低回転及び低負荷である領域では第１目標空気過剰率演算マップと同様に目標空気過剰率λ＊が設定される。第２目標空気過剰率演算マップは、内燃機関１１の冷却能力の一部がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されていない状況に対応したマップである。また、第１目標空気過剰率演算マップは、内燃機関１１の冷却能力の一部がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されている状況に対応したマップである。 Next, the procedure for setting the target air excess rate λ * by the engine ECU 40 will be described.
In the memory of the engine ECU 40, a first target air excess rate calculation map and a second target air excess rate are stored as maps for calculating the target air excess rate λ * from the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 and the target torque TQ *. The calculation map is stored. The second target air excess rate calculation map is the same map as the map used in the conventional engine system, and the target air excess rate λ * is the theoretical air in the region where the internal combustion engine 11 has a high rotation speed and a high load. The excess rate is set to a value smaller than λ0, and the target air excess rate λ * is set to a value smaller than the theoretical excess rate λ0 in other low rotation and low load regions. There is. In the first target air excess rate calculation map, the target air excess rate λ * is set to a value closer to the theoretical air excess rate λ0 than in the second target air excess rate calculation map in the region where the internal combustion engine 11 has a high load and high rotation speed. It is supposed to be done. In the second target air excess rate calculation map, the target air excess rate λ * is set in the region where the internal combustion engine 11 has a low rotation speed and a low load, as in the first target air excess rate calculation map. The second target air excess rate calculation map is a map corresponding to a situation in which a part of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is not allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. Further, the first target air excess rate calculation map is a map corresponding to a situation in which a part of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32.

また、本実施形態のエンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の負荷状態を示すパラメータとして、内燃機関１１の目標トルクＴＱ＊を用いている。内燃機関１１の目標トルクは、例えば内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ｐａ等からマップや演算式等を用いて演算される。 Further, the engine ECU 40 of the present embodiment uses the target torque TQ * of the internal combustion engine 11 as a parameter indicating the load state of the internal combustion engine 11. The target torque of the internal combustion engine 11 is calculated from, for example, the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 and the accelerator opening Pa, etc., using a map, a calculation formula, or the like.

エンジンＥＣＵ４０は、図３に示される処理において設定される配分判定フラグＦＡに応じて第１目標空気過剰率演算マップと第２目標空気過剰率演算マップとを選択的に用いて目標空気過剰率λ＊を設定する。図１０は、エンジンＥＣＵ４０により実行される目標空気過剰率λ＊の演算処理の手順を示したブロック図である。また、図１１は、図１０に示される演算処理で用いられるマップ判定フラグＦＢの設定処理の手順を示したフローチャートである。 The engine ECU 40 selectively uses the first target air excess rate calculation map and the second target air excess rate calculation map according to the distribution determination flag FA set in the process shown in FIG. 3, and the target air excess rate λ. Set *. FIG. 10 is a block diagram showing a procedure for calculating the target air excess ratio λ * executed by the engine ECU 40. Further, FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of setting processing of the map determination flag FB used in the arithmetic processing shown in FIG.

まず、図１１に示されるマップ判定フラグＦＢの設定処理について説明する。エンジンＥＣＵ４０は、図１１に示される処理を所定の周期で繰り返し実行する。
なお、以下では、便宜上、配分判定フラグＦＡが「０」である状態、すなわち内燃機関１１の冷却能力がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されていない状態を「冷却能力非配分状態」と称する。また、配分判定フラグＦＡが「１」である状態、すなわち内燃機関１１の冷却能力がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されている状態を「冷却能力配分状態」と称する。 First, the setting process of the map determination flag FB shown in FIG. 11 will be described. The engine ECU 40 repeatedly executes the process shown in FIG. 11 at a predetermined cycle.
In the following, for convenience, a state in which the distribution determination flag FA is “0”, that is, a state in which the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is not distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 is referred to as a “cooling capacity non-distribution state”. Further, a state in which the distribution determination flag FA is "1", that is, a state in which the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 is referred to as a "cooling capacity distribution state".

図１１に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、まず、ステップＳ３０の処理として、配分判定フラグＦＡの現在の設定値である今回値Ｆａｎと、配分判定フラグＦＡの一つ前の設定値である前回値Ｆａｎ−１とをメモリから読み込む。エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ３１の処理として、配分判定フラグの今回値Ｆａｎが「０」であるか否かを判断する。エンジンＥＣＵ４０は、配分判定フラグの今回値Ｆａｎが「０」でない場合には、すなわち内燃機関１１の冷却能力がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されている場合には、ステップＳ３１の処理で否定判断して、続くステップＳ３２の処理として、マップ判定フラグＦＢを「０」に設定した後、図１１に示される一連の処理を一旦終了する。 As shown in FIG. 11, the engine ECU40, first, as the processing in step S30, and the current value Fa n is the current set value of the allocation determination flag FA, is a previous set value of the allocation decision flag FA The previous value Fan -1 is read from the memory. Engine ECU40 as processing of the subsequent step S31, the current value Fa n allocation determination flag to determine whether it is "0". Engine ECU40, when the current value Fa n allocation determination flag is not "0", i.e., the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 is negative in the processing of step S31 After the determination is made, the map determination flag FB is set to "0" as the processing of the subsequent step S32, and then the series of processing shown in FIG. 11 is temporarily terminated.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３１の処理において、配分判定フラグの今回値Ｆａｎが「１」である場合には、ステップＳ３１の処理で否定判断し、続くステップＳ３３の処理として、配分判定フラグＦＡの今回値Ｆａｎと前回値Ｆａｎ−１との偏差ΔＦａ（＝Ｆａｎ−Ｆａｎ−１）が「１」未満であるか否かを判断する。 Engine ECU40, in the processing of step S31, if the current value Fa n allocation determination flag is "1", a negative decision in the process of step S31, as processing of the subsequent step S33, the current allocation decision flag FA value Fa n and the previous value Fa n-1 difference between ΔFa (= Fa n -Fa n- 1) is equal to or smaller than "1".

ここで、配分判定フラグの今回値Ｆａｎが「１」であって、且つ前回値Ｆａｎ−１が「０」である場合、すなわち冷却能力非配分状態から冷却能力配分状態に切り替わった場合には、偏差ΔＦａは「１」となるため、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３３の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ３２の処理として、マップ判定フラグＦＢを「０」に設定した後、図１１に示される一連の処理を一旦終了する。 Here, a current value Fa n allocation determination flag is "1", and if the previous value Fa n-1 is "0", that is, when switching from the cooling capacity unallocated state to the cooling capability allocation state Since the deviation ΔFa is “1”, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S33. In this case, the engine ECU 40 temporarily ends a series of processes shown in FIG. 11 after setting the map determination flag FB to “0” as the process of the subsequent step S32.

一方、配分判定フラグの今回値Ｆａｎ及び前回値Ｆａｎ−１が共に「１」である場合、すなわち冷却能力配分状態が維持されている場合には、偏差ΔＦａは「０」となる。また、配分判定フラグの今回値Ｆａｎ及び前回値Ｆａｎ−１が共に「０」である場合、すなわち冷却能力非配分状態が維持されている場合にも、偏差ΔＦａは「０」となる。さらに、配分判定フラグの今回値Ｆａｎが「０」であって、且つ前回値Ｆａｎ−１が「１」である場合、すなわち冷却能力配分状態から冷却能力非配分状態に切り替わった場合には、偏差ΔＦａは「−１」となる。これらのいずれの場合も、偏差ΔＦａは「１」未満となるため、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３３の処理において肯定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ３４の処理として、内燃機関１１の回転速度Ｎｅと目標トルクＴＱ＊とから第１目標空気過剰率演算マップに基づいて目標空気過剰率設定値λｆ＊を演算する。 On the other hand, if the current value Fa n and the previous value Fa n-1 allocation determination flag are both "1", that is, when the cooling capability allocation state is maintained, the deviation ΔFa is "0". Also, if the present value Fa n and the previous value Fa n-1 allocation determination flag are both "0", i.e., if the cooling capacity unallocated state is maintained, the deviation ΔFa is "0". Further, a current value Fa n allocation determination flag is "0", and if the previous value Fa n-1 is "1", that is, when switching from the cooling capability allocation state cooling capacity unallocated state , The deviation ΔFa is “-1”. In any of these cases, the deviation ΔFa is less than “1”, so that the engine ECU 40 makes an affirmative judgment in the process of step S33. In this case, the engine ECU 40 calculates the target air excess rate set value λf * from the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 and the target torque TQ * based on the first target air excess rate calculation map as the process of the subsequent step S34. ..

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３４に続くステップＳ３５の処理として、目標空気過剰率の前回値λ＊ｎ−１から目標空気過剰率設定値λｆ＊を減算した値の絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜を演算するとともに、演算した絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜が所定値λｔｈ１０を超えているか否かを判断する。所定値λｔｈ１０は、目標空気過剰率の前回値λ＊ｎ−１が目標空気過剰率設定値λｆ＊に達したか否かを判定するための判定値であって、エンジンＥＣＵ４０のメモリに予め記憶されている。 The engine ECU 40 performs the process of step S35 following step S34 as an absolute value | λ * n-1 −λf of the value obtained by subtracting the target air excess rate set value λf * from the previous value λ * n-1 of the target air excess rate. * | Is calculated, and it is determined whether or not the calculated absolute value | λ * n-1 −λf * | exceeds the predetermined value λth10. The predetermined value λth10 is a determination value for determining whether or not the previous value λ * n-1 of the target air excess rate has reached the target air excess rate set value λf *, and is stored in advance in the memory of the engine ECU 40. Has been done.

エンジンＥＣＵ４０は、絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜が所定値λｔｈ１０以下である場合には、すなわち目標空気過剰率の前回値λ＊ｎ−１が目標空気過剰率設定値λｆ＊に達している場合には、ステップＳ３５の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３６の処理として、目標空気過剰率の前回値λ＊ｎ−１が「１」未満であるか否かを判断する。エンジンＥＣＵ４０は、目標空気過剰率の前回値λ＊ｎ−１が「１」未満である場合には、ステップＳ３６の処理で肯定判断して、続くステップＳ３７の処理として、マップ判定フラグＦＢを「１」に設定した後、図１１に示される一連の処理を一旦終了する。 In the engine ECU 40, when the absolute value | λ * n-1 −λf * | is equal to or less than the predetermined value λth10, that is, the previous value λ * n-1 of the target air excess rate becomes the target air excess rate set value λf *. If it has been reached, a negative determination is made in the process of step S35. In this case, the engine ECU 40 determines whether or not the previous value λ * n-1 of the target air excess rate is less than “1” as the process of step S36. When the previous value λ * n-1 of the target air excess rate is less than “1”, the engine ECU 40 makes an affirmative decision in the process of step S36, and sets the map determination flag FB as the subsequent process of step S37. After setting to "1", the series of processes shown in FIG. 11 is temporarily terminated.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３６の処理において、目標空気過剰率の前回値λ＊ｎ−１が「１」以上である場合には、ステップＳ３６の処理で否定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、続くステップＳ３２の処理として、マップ判定フラグＦＢを「０」に設定した後、図１１に示される一連の処理を一旦終了する。 When the previous value λ * n-1 of the target air excess rate is “1” or more in the process of step S36, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S36. In this case, the engine ECU 40 temporarily ends a series of processes shown in FIG. 11 after setting the map determination flag FB to “0” as the process of the subsequent step S32.

エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３５の処理において、絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜が所定値λｔｈ１０を超えている場合には、ステップＳ３５の処理で肯定判断する。この場合、エンジンＥＣＵ４０は、ステップＳ３８の処理として、マップ判定フラグＦＢを「２」に設定した後、図１１に示される一連の処理を一旦終了する。 When the absolute value | λ * n-1 −λf * | exceeds the predetermined value λth10 in the process of step S35, the engine ECU 40 makes an affirmative decision in the process of step S35. In this case, the engine ECU 40 temporarily ends a series of processes shown in FIG. 11 after setting the map determination flag FB to “2” as the process of step S38.

次に、図１０に示される目標空気過剰率λ＊の演算処理の手順について説明する。
図１０に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、最終的な目標空気過剰率λ＊を演算する部分として、第１目標空気過剰率演算部６００と、第２目標空気過剰率演算部６０１と、第３目標空気過剰率演算部６０２と、推定ＥＧＲ率演算部６０３と、最終目標空気過剰率演算部６０４とを有している。 Next, the procedure for calculating the target air excess ratio λ * shown in FIG. 10 will be described.
As shown in FIG. 10, the engine ECU 40 includes a first target air excess rate calculation unit 600, a second target air excess rate calculation unit 601 and a second as a part for calculating the final target air excess rate λ *. It has three target air excess rate calculation units 602, an estimated EGR rate calculation unit 603, and a final target air excess rate calculation unit 604.

第１目標空気過剰率演算部６００は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴＱ＊から第１目標空気過剰率演算マップを用いて第１目標空気過剰率λ１１＊を演算する。第２目標空気過剰率演算部６０１は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴＱ＊から第２目標空気過剰率演算マップを用いて第２目標空気過剰率λ１２＊を演算する。エンジンＥＣＵ４０は、例えば内燃機関１１の冷却能力の一部がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されている場合には、最終的な目標空気過剰率λ＊として第２目標空気過剰率λ１２＊を用いる。また、エンジンＥＣＵ４０は、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われていない場合には、最終的な目標空気過剰率λ＊として第１目標空気過剰率λ１１＊を用いる。 The first target air excess rate calculation unit 600 calculates the first target air excess rate λ11 * from the rotation speed Ne and the target torque TQ * of the internal combustion engine 11 using the first target air excess rate calculation map. The second target air excess rate calculation unit 601 calculates the second target air excess rate λ12 * from the rotation speed Ne and the target torque TQ * of the internal combustion engine 11 using the second target air excess rate calculation map. For example, when a part of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32, the engine ECU 40 uses the second target air excess rate λ 12 * as the final target air excess rate λ *. .. Further, the engine ECU 40 uses the first target air excess rate λ11 * as the final target air excess rate λ * when the cooling capacity is not distributed to the EGR cooler 32.

ところで、最終的な目標空気過剰率λ＊として２つの目標空気過剰率λ１１＊，λ１２＊が用いられる場合、ＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われている状況から、その配分が行われていない状況に切り替わる際に、目標空気過剰率λ＊を第２目標空気過剰率λ１２＊から第１目標空気過剰率λ１１＊に変化させる必要がある。その際に目標空気過剰率λ＊を第２目標空気過剰率λ１２＊から第１目標空気過剰率λ１１＊にステップ状に変化させると、実空気過剰率λが急峻に変化してエミッションの悪化等が生じるおそれがある。これを回避するために、本実施形態のエンジンＥＣＵ４０は、最終的な目標空気過剰率λ＊を第２目標空気過剰率λ１２＊から第１目標空気過剰率λ１１＊に向かって変化させる際に、ＥＧＲ率の変化比に応じた変化比で目標空気過剰率λ＊を徐々に変化させる。ＥＧＲ率は、内燃機関１１に導入される総ガス量に対するＥＧＲガス量の比率を示すものである。内燃機関１１に導入される総ガス量は、吸入空気量ＧａとＥＧＲガス量との加算値に相当する。エンジンＥＣＵ４０は、ＥＧＲ率の変化比に応じた変化比で変化する目標空気過剰率を演算する部分として、第３目標空気過剰率演算部６０２及び推定ＥＧＲ率演算部６０３を有している。 By the way, when two target air excess rates λ11 * and λ12 * are used as the final target air excess rate λ *, the distribution is performed from the situation where the cooling capacity is distributed to the EGR cooler 32. It is necessary to change the target air excess rate λ * from the second target air excess rate λ12 * to the first target air excess rate λ11 * when switching to the non-existent situation. At that time, if the target air excess rate λ * is changed stepwise from the second target air excess rate λ12 * to the first target air excess rate λ11 *, the actual air excess rate λ changes sharply and the emission deteriorates. May occur. In order to avoid this, the engine ECU 40 of the present embodiment changes the final target air excess rate λ * from the second target air excess rate λ12 * toward the first target air excess rate λ11 *. The target air excess rate λ * is gradually changed at a change ratio according to the change ratio of the EGR rate. The EGR ratio indicates the ratio of the amount of EGR gas to the total amount of gas introduced into the internal combustion engine 11. The total amount of gas introduced into the internal combustion engine 11 corresponds to the sum of the intake air amount Ga and the EGR gas amount. The engine ECU 40 has a third target air excess rate calculation unit 602 and an estimated EGR rate calculation unit 603 as a portion for calculating the target air excess rate that changes at the change ratio according to the change ratio of the EGR rate.

具体的には、推定ＥＧＲ率演算部６０３は、ＥＧＲバルブ３３の開度、吸入空気量Ｇａ、及び内燃機関１１の回転速度Ｎｅ等からマップや演算式を用いて推定ＥＧＲ率ＲＥを演算する。その際、推定ＥＧＲ率演算部６０３は、ＥＧＲバルブ３３が全閉状態であるときの残留ガスが内燃機関１１の燃焼室に循環されるまでの時間遅れを内燃機関１１の回転速度Ｎｅを用いて算出した上で、その時間遅れが反映された推定ＥＧＲ率ＲＥを演算する。 Specifically, the estimated EGR rate calculation unit 603 calculates the estimated EGR rate RE from the opening degree of the EGR valve 33, the intake air amount Ga, the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11, and the like using a map or a calculation formula. At that time, the estimated EGR rate calculation unit 603 uses the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 to delay the time until the residual gas when the EGR valve 33 is fully closed is circulated in the combustion chamber of the internal combustion engine 11. After the calculation, the estimated EGR rate RE reflecting the time delay is calculated.

第３目標空気過剰率演算部６０２は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ、目標トルクＴＱ＊、及び推定ＥＧＲ率ＲＥから第３目標空気過剰率λ１３＊を演算する。図１２は、第３目標空気過剰率演算部６０２により実行される第３目標空気過剰率λ１３＊の演算手順を示したブロック図である。 The third target air excess rate calculation unit 602 calculates the third target air excess rate λ13 * from the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11, the target torque TQ *, and the estimated EGR rate RE. FIG. 12 is a block diagram showing a calculation procedure of the third target air excess rate λ13 * executed by the third target air excess rate calculation unit 602.

図１２に示されるように、第３目標空気過剰率演算部６０２は、第１目標空気過剰率演算部７００と、第２目標空気過剰率演算部７０１と、第１推定ＥＧＲ率演算部７０２と、第２推定ＥＧＲ率演算部７０３と、目標空気過剰率定義部７０４と、ＥＧＲ率定義部７０５と、ＥＧＲ変化比演算部７０６と、目標空気過剰率変化量演算部７０７と、最終空気過剰率演算部７０８とを有している。 As shown in FIG. 12, the third target air excess rate calculation unit 602 includes the first target air excess rate calculation unit 700, the second target air excess rate calculation unit 701, and the first estimated EGR rate calculation unit 702. , Second estimated EGR rate calculation unit 703, target air excess rate definition unit 704, EGR rate definition unit 705, EGR change ratio calculation unit 706, target air excess rate change amount calculation unit 707, and final air excess rate. It has a calculation unit 708.

第１目標空気過剰率演算部７００は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴＱ＊から第１目標空気過剰率演算マップを用いて第１目標空気過剰率λ１１＊を演算する。第２目標空気過剰率演算部７０１は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴＱ＊から第２目標空気過剰率演算マップを用いて第２目標空気過剰率λ１２＊を演算する。目標空気過剰率定義部７０４は、第１目標空気過剰率演算部７００により演算された第１目標空気過剰率λ１１＊を第１目標空気過剰率設定値λｓ＊に設定するとともに、第２目標空気過剰率演算部７０１により演算された第２目標空気過剰率λ１２＊を第２目標空気過剰率設定値λｆ＊に設定する。 The first target air excess rate calculation unit 700 calculates the first target air excess rate λ11 * from the rotation speed Ne and the target torque TQ * of the internal combustion engine 11 using the first target air excess rate calculation map. The second target air excess rate calculation unit 701 calculates the second target air excess rate λ12 * from the rotation speed Ne and the target torque TQ * of the internal combustion engine 11 using the second target air excess rate calculation map. The target air excess rate definition unit 704 sets the first target air excess rate λ11 * calculated by the first target air excess rate calculation unit 700 to the first target air excess rate set value λs *, and sets the second target air excess rate λs *. The second target air excess rate λ12 * calculated by the excess rate calculation unit 701 is set to the second target air excess rate set value λf *.

第１推定ＥＧＲ率演算部７０２は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴＱ＊から第１ＥＧＲ率推定マップを用いて第１推定ＥＧＲ率ＲＥ１１を演算する。第１推定ＥＧＲ率ＲＥ１１は、内燃機関１１の冷却能力がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されていない状況におけるＥＧＲ率の推定値である。第１ＥＧＲ率推定マップは、予め実験等により求められており、エンジンＥＣＵ４０のメモリに記憶されている。 The first estimated EGR rate calculation unit 702 calculates the first estimated EGR rate RE11 from the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 and the target torque TQ * using the first EGR rate estimation map. The first estimated EGR rate RE11 is an estimated value of the EGR rate in a situation where the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is not allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. The first EGR rate estimation map has been obtained in advance by experiments or the like, and is stored in the memory of the engine ECU 40.

第２推定ＥＧＲ率演算部７０３は、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び目標トルクＴＱ＊から第２ＥＧＲ率推定マップを用いて第２推定ＥＧＲ率ＲＥ１２を演算する。第２推定ＥＧＲ率ＲＥ１２は、内燃機関１１の冷却能力がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されている状況におけるＥＧＲ率の推定値である。第２ＥＧＲ率推定マップは、予め実験等により求められており、エンジンＥＣＵ４０のメモリに記憶されている。 The second estimated EGR rate calculation unit 703 calculates the second estimated EGR rate RE12 from the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11 and the target torque TQ * using the second EGR rate estimation map. The second estimated EGR rate RE12 is an estimated value of the EGR rate in a situation where the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. The second EGR rate estimation map has been obtained in advance by experiments or the like, and is stored in the memory of the engine ECU 40.

ＥＧＲ率定義部７０５は、第１推定ＥＧＲ率演算部７０２により演算された第１推定ＥＧＲ率ＲＥ１１を第１ＥＧＲ率設定値ＲＥｆに設定するとともに、第２推定ＥＧＲ率演算部７０３により演算された第２推定ＥＧＲ率ＲＥ１２を第２ＥＧＲ率設定値ＲＥｓに設定する。 The EGR rate definition unit 705 sets the first estimated EGR rate RE11 calculated by the first estimated EGR rate calculation unit 702 to the first EGR rate set value REf, and is calculated by the second estimated EGR rate calculation unit 703. 2 The estimated EGR rate RE12 is set to the second EGR rate set value REs.

ＥＧＲ変化比演算部７０６は、ＥＧＲ率定義部７０５により定義される第１ＥＧＲ率設定値ＲＥｆ及び第２ＥＧＲ率設定値ＲＥｓと、実際のＥＧＲ率の推定値である推定ＥＧＲ率ＲＥとに基づいて、以下の式ｆ３を用いてＥＧＲ変化比ＲＣＥを演算する。
ＲＣＥ＝｜（ＲＥ−ＲＥｓ）／（ＲＥｆ−ＲＥｓ）｜ （ｆ３）
目標空気過剰率変化量演算部７０７は、目標空気過剰率定義部７０４により定義される第２目標空気過剰率設定値λｆ＊及び第１目標空気過剰率設定値λｓ＊と、ＥＧＲ変化比演算部７０６により演算されるＥＧＲ変化比ＲＣＥとから、以下の式ｆ４に基づいて目標空気過剰率変化量Δλ＊を演算する。 The EGR change ratio calculation unit 706 is based on the first EGR rate set value REf and the second EGR rate set value REs defined by the EGR rate definition unit 705 and the estimated EGR rate RE which is an estimated value of the actual EGR rate. The EGR change ratio RCE is calculated using the following equation f3.
RCE = | (RE-REs) / (REf-REs) | (f3)
The target air excess rate change amount calculation unit 707 includes the second target air excess rate setting value λf * and the first target air excess rate setting value λs * defined by the target air excess rate definition unit 704, and the EGR change ratio calculation unit. From the EGR change ratio RCE calculated by 706, the target air excess rate change amount Δλ * is calculated based on the following equation f4.

Δλ＊＝（λｆ＊−λｓ＊）×ＲＣＥ （ｆ４）
最終空気過剰率演算部７０８は、目標空気過剰率変化量演算部７０７により演算される目標空気過剰率変化量Δλ＊と、目標空気過剰率定義部７０４により定義される第１目標空気過剰率設定値λｓ＊とから以下の式ｆ５に基づいて最終的な第３目標空気過剰率λ１３＊を演算する。 Δλ * = (λf * −λs *) × RCE (f4)
The final excess air rate calculation unit 708 sets the target air excess rate change amount Δλ * calculated by the target air excess rate change amount calculation unit 707 and the first target air excess rate change amount defined by the target air excess rate definition unit 704. From the value λs *, the final third target air excess rate λ13 * is calculated based on the following equation f5.

λ１３＊＝λｓ＊＋Δλ＊ （ｆ５）
この最終空気過剰率演算部７０８により演算される第３目標空気過剰率λ１３＊は、図１０に示される第３目標空気過剰率演算部６０２の演算結果として出力される。 λ13 * = λs * + Δλ * (f5)
The third target air excess rate λ13 * calculated by the final air excess rate calculation unit 708 is output as a calculation result of the third target air excess rate calculation unit 602 shown in FIG.

図１２に示される演算手順を経て演算される第３目標空気過剰率λ１３＊を目標空気過剰率λ＊として用いることにより、図１３（Ａ）に示されるように実際のＥＧＲ率が変化した際に、目標空気過剰率λ＊が図１３（Ｂ）に示されるように変化するようになる。すなわち、図１３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、ＥＧＲ率が第２設定値ＲＥｓから第１設定値ＲＥｆまで変化する際に、その変化比と同様の変化比で目標空気過剰率λ＊が第１目標空気過剰率設定値λｓ＊から第２目標空気過剰率設定値λｆ＊まで変化するようになる。これにより、実際のＥＧＲ率の変化に沿うように空気過剰率が変化するため、エミッションの悪化等を回避することができる。 When the actual EGR rate changes as shown in FIG. 13 (A) by using the third target air excess rate λ13 * calculated through the calculation procedure shown in FIG. 12 as the target air excess rate λ *. In addition, the target air excess rate λ * changes as shown in FIG. 13 (B). That is, as shown in FIGS. 13A and 13B, when the EGR rate changes from the second set value REs to the first set value REf, the target air excess rate has a change ratio similar to the change ratio. λ * changes from the first target air excess rate set value λs * to the second target air excess rate set value λf *. As a result, the excess air rate changes according to the actual change in the EGR rate, so that deterioration of emissions and the like can be avoided.

図１０に示されるように、最終目標空気過剰率演算部６０４は、図１１に示される処理で設定されるマップ判定フラグＦＢと、第１目標空気過剰率演算部６００により演算される第１目標空気過剰率λ１１＊と、第２目標空気過剰率演算部６０１により演算される第２目標空気過剰率λ１２＊と、第３目標空気過剰率演算部６０２により演算される第３目標空気過剰率λ１３＊とに基づいて最終的な目標空気過剰率λ＊を演算する。具体的には、最終目標空気過剰率演算部６０４は、マップ判定フラグＦＢが「０」に設定されている場合には、第１目標空気過剰率λ１１＊を目標空気過剰率λ＊として出力する。また、最終目標空気過剰率演算部６０４は、マップ判定フラグＦＢが「１」に設定されている場合には、第２目標空気過剰率λ１２＊を目標空気過剰率λ＊として出力する。さらに、最終目標空気過剰率演算部６０４は、マップ判定フラグＦＢが「２」に設定されている場合には、第３目標空気過剰率λ１３＊を目標空気過剰率λ＊として出力する。 As shown in FIG. 10, the final target air excess rate calculation unit 604 has a map determination flag FB set by the process shown in FIG. 11 and a first target calculated by the first target air excess rate calculation unit 600. The air excess rate λ11 *, the second target air excess rate λ12 * calculated by the second target air excess rate calculation unit 601 and the third target air excess rate λ13 calculated by the third target air excess rate calculation unit 602. Calculate the final target air excess rate λ * based on * and. Specifically, the final target air excess rate calculation unit 604 outputs the first target air excess rate λ11 * as the target air excess rate λ * when the map determination flag FB is set to “0”. .. Further, the final target air excess rate calculation unit 604 outputs the second target air excess rate λ12 * as the target air excess rate λ * when the map determination flag FB is set to “1”. Further, the final target air excess rate calculation unit 604 outputs the third target air excess rate λ13 * as the target air excess rate λ * when the map determination flag FB is set to “2”.

次に、図１０に示される手順で目標空気過剰率λ＊が設定された場合のエンジンシステム１０の動作例について説明する。
図１４（Ａ）に示されるように、例えば時刻ｔ２０でアクセル開度Ｐａが増加することにより、内燃機関１１の状態が低回転且つ低負荷の状態から、高回転且つ高負荷の状態に移行する状況であるとする。この場合、図１４（Ｃ）に示されるように、時刻ｔ２０から所定時間が経過した時刻ｔ２１以降、ＥＧＲ率が上昇する。そして、図１４（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ２２で配分判定フラグＦＡが「０」から「１」に切り替わると、すなわち内燃機関１１の冷却能力がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されるようになると、図１４（Ｃ）に示されるようにＥＧＲ率が一定の値で推移するようになる。その後、図１４（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ２５で配分判定フラグＦＡが「１」から「０」に切り替わると、すなわちＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が終了する状況になると、図１４（Ｃ）に示されるようにＥＧＲ率が徐々に減少する。 Next, an operation example of the engine system 10 when the target excess air ratio λ * is set by the procedure shown in FIG. 10 will be described.
As shown in FIG. 14A, for example, when the accelerator opening Pa increases at time t20, the state of the internal combustion engine 11 shifts from a low rotation and low load state to a high rotation and high load state. Suppose it is a situation. In this case, as shown in FIG. 14C, the EGR rate increases after the time t21 when the predetermined time has elapsed from the time t20. Then, as shown in FIG. 14B, when the allocation determination flag FA is switched from "0" to "1" at time t22, that is, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. Then, as shown in FIG. 14C, the EGR rate changes at a constant value. After that, as shown in FIG. 14 (B), when the distribution determination flag FA is switched from "1" to "0" at time t25, that is, when the distribution of the cooling capacity to the EGR cooler 32 is completed, FIG. The EGR rate gradually decreases as shown in 14 (C).

図１４（Ｂ）に示されるように配分判定フラグＦＡが変化するとき、図１４（Ｆ）に示されるように、マップ判定フラグＦＢは時刻ｔ２０から時刻ｔ２５まで「０」に維持される。
具体的には、時刻ｔ２０から時刻ｔ２２までの間は、配分判定フラグＦＡが「０」に維持されているため、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３３の処理で否定判断することにより、マップ判定フラグＦＢが「０」に設定される。また、図１４（Ｆ）に示されるように配分判定フラグＦＡが時刻ｔ２２で「０」から「１」に切り替わった際には、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３３の処理で否定判断することにより、マップ判定フラグＦＢが「０」のまま維持される。さらに、図１４（Ｆ）に示されるように配分判定フラグＦＡが時刻ｔ２２から時刻ｔ２５まで「１」に維持されている期間は、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３１の処理で否定判断することにより、マップ判定フラグＦＢが「０」のまま維持される。結果的に、マップ判定フラグＦＢは時刻ｔ２０から時刻ｔ２５まで「０」に維持されることとなる。したがって、時刻ｔ２０から時刻ｔ２５までの期間は、目標空気過剰率λ＊として、第１目標空気過剰率演算マップにより演算される第１目標空気過剰率λ１１＊が用いられる。第１目標空気過剰率演算マップでは、上述の通り、内燃機関１１が高負荷及び高回転である領域で目標空気過剰率λ＊が理論空気過剰率λ０に近い値に設定される。そのため、図１４（Ｄ）に示されるように、時刻ｔ２０から時刻ｔ２５までの期間は目標空気過剰率λ＊が理論空気過剰率λ０に維持される。 When the distribution determination flag FA changes as shown in FIG. 14 (B), the map determination flag FB is maintained at “0” from time t20 to time t25 as shown in FIG. 14 (F).
Specifically, since the distribution determination flag FA is maintained at "0" from the time t20 to the time t22, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S33 of FIG. FB is set to "0". Further, as shown in FIG. 14 (F), when the distribution determination flag FA is switched from "0" to "1" at time t22, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S33 of FIG. , The map determination flag FB is maintained at "0". Further, as shown in FIG. 14F, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S31 of FIG. 11 during the period in which the allocation determination flag FA is maintained at “1” from the time t22 to the time t25. , The map determination flag FB is maintained at "0". As a result, the map determination flag FB is maintained at "0" from time t20 to time t25. Therefore, in the period from time t20 to time t25, the first target air excess rate λ11 * calculated by the first target air excess rate calculation map is used as the target air excess rate λ *. In the first target air excess rate calculation map, as described above, the target air excess rate λ * is set to a value close to the theoretical air excess rate λ0 in the region where the internal combustion engine 11 has a high load and high rotation speed. Therefore, as shown in FIG. 14D, the target air excess rate λ * is maintained at the theoretical air excess rate λ0 during the period from time t20 to time t25.

なお、図１４（Ｄ）に一点鎖線で示されるように、第２目標空気過剰率演算マップに基づいて演算される目標空気過剰率設定値λｆ＊は、時刻ｔ２２から時刻ｔ２４までの期間、理論空気過剰率λ０から徐々に減少するとともに、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間、理論空気過剰率λ０よりも小さい値に維持される。また、図１４（Ｅ）に示されるように、絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜は、時刻ｔ２２以降に増加して、時刻ｔ２３で所定値λｔｈ１０を超える。その後、絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜は、時刻ｔ２４まで単調増加して、時刻ｔ２４から時刻ｔ２５までの期間、一定の値に維持される。 As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 14 (D), the target air excess rate setting value λf * calculated based on the second target air excess rate calculation map is the theoretical period from time t22 to time t24. It gradually decreases from the excess air ratio λ0 and is maintained at a value smaller than the theoretical excess air ratio λ0 during the period from time t24 to time t25. Further, as shown in FIG. 14 (E), the absolute value | λ * n-1 −λf * | increases after the time t22 and exceeds the predetermined value λth10 at the time t23. After that, the absolute value | λ * n-1 −λf * | monotonically increases until the time t24 and is maintained at a constant value during the period from the time t24 to the time t25.

その後、図１４（Ｂ）に示されるように時刻ｔ２５で配分判定フラグＦＡが「１」から「０」に切り替わると、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３３の処理で肯定判断し、且つステップＳ３５の処理で肯定判断するため、マップ判定フラグＦＢが「２」に設定される。結果的に、図１４（Ｆ）に示されるように時刻ｔ２５でマップ判定フラグＦＢが「２」に設定される。これにより、時刻ｔ２５以降、目標空気過剰率λ＊として、ＥＧＲガス率の変化比に応じて変化する第３目標空気過剰率λ１３＊が用いられることとなる。結果的に、図１４（Ｄ）に示されるように、目標空気過剰率λ＊は、ＥＧＲ率の減少に伴って徐々に減少して、時刻ｔ２６で目標空気過剰率設定値λｆ＊に達する。 After that, when the distribution determination flag FA is switched from "1" to "0" at time t25 as shown in FIG. 14B, the engine ECU 40 makes an affirmative determination in the process of step S33 of FIG. The map determination flag FB is set to "2" in order to make an affirmative determination in the process. As a result, the map determination flag FB is set to "2" at time t25 as shown in FIG. 14 (F). As a result, after time t25, the third target air excess rate λ13 *, which changes according to the change ratio of the EGR gas rate, is used as the target air excess rate λ *. As a result, as shown in FIG. 14 (D), the target air excess rate λ * gradually decreases as the EGR rate decreases, and reaches the target air excess rate set value λf * at time t26.

一方、時刻ｔ２６で目標空気過剰率λ＊が目標空気過剰率設定値λｆ＊に達すると、図１４（Ｅ）に示されるように、絶対値｜λ＊ｎ−１−λｆ＊｜が所定値λｔｈ１０以下となるため、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３５の処理で否定判断する。この際、目標空気過剰率λ＊は理論空気過剰率λ０よりも小さい値であるため、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３６の処理で肯定判断し、マップ判定フラグＦＢが「１」に設定される。結果的に、図１４（Ｆ）に示されるように時刻ｔ２６でマップ判定フラグＦＢが「１」に設定される。そのため、図１４（Ｄ）に示されるように、時刻ｔ２６以降、目標空気過剰率λ＊として、第２目標空気過剰率演算マップにより演算される第２目標空気過剰率λ１２＊、換言すれば目標空気過剰率設定値λｆ＊が用いられる。第２目標空気過剰率演算マップでは、上述の通り、内燃機関１１が高負荷及び高回転である領域で目標空気過剰率λ＊が理論空気過剰率λ０よりも小さい値に設定される。そのため、図１４（Ｄ）に示されるように、時刻ｔ２６以降、目標空気過剰率λ＊が、理論空気過剰率λ０よりも小さい値に設定される。 On the other hand, when the target air excess rate λ * reaches the target air excess rate set value λf * at time t26, the absolute value | λ * n-1 −λf * | is a predetermined value as shown in FIG. 14 (E). Since it is λth10 or less, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S35 in FIG. At this time, since the target air excess rate λ * is smaller than the theoretical air excess rate λ0, the engine ECU 40 makes an affirmative decision in the process of step S36 of FIG. 11, and the map determination flag FB is set to “1”. .. As a result, the map determination flag FB is set to "1" at time t26 as shown in FIG. 14 (F). Therefore, as shown in FIG. 14D, after time t26, the target air excess rate λ * is the second target air excess rate λ12 * calculated by the second target air excess rate calculation map, in other words, the target. The excess air ratio set value λf * is used. In the second target air excess rate calculation map, as described above, the target air excess rate λ * is set to a value smaller than the theoretical air excess rate λ0 in the region where the internal combustion engine 11 has a high load and high rotation speed. Therefore, as shown in FIG. 14 (D), after the time t26, the target air excess rate λ * is set to a value smaller than the theoretical air excess rate λ0.

その後、図１４（Ａ）に示されるように、時刻ｔ２７でアクセル開度Ｐａが減少すると、内燃機関１１が高回転及び高負荷状態から低回転及び低負荷状態に移行することとなる。これに伴い第２目標空気過剰率λ１２＊が理論空気過剰率λ０に向かって増加するため、図１４（Ｄ）に示されるように、第２目標空気過剰率λ１２＊に設定されている目標空気過剰率λ＊も理論空気過剰率λ０に向かって増加することとなる。そして、時刻ｔ２８で目標空気過剰率λ＊が理論空気過剰率λ０に達すると、エンジンＥＣＵ４０が図１１のステップＳ３６の処理で否定判断するため、マップ判定フラグＦＢが「０」に設定される。結果的に、図１４（Ｆ）に示されるように、時刻ｔ２８でマップ判定フラグＦＢが「０」に設定される。そのため、時刻ｔ２８以降、目標空気過剰率λ＊として、第１目標空気過剰率演算マップにより演算される第１目標空気過剰率λ１１＊が用いられる。 After that, as shown in FIG. 14A, when the accelerator opening Pa decreases at time t27, the internal combustion engine 11 shifts from the high rotation and high load state to the low rotation and low load state. Along with this, the second target air excess rate λ12 * increases toward the theoretical air excess rate λ0. Therefore, as shown in FIG. 14 (D), the target air set to the second target air excess rate λ12 * The excess rate λ * also increases toward the theoretical air excess rate λ0. Then, when the target air excess rate λ * reaches the theoretical air excess rate λ0 at time t28, the engine ECU 40 makes a negative determination in the process of step S36 of FIG. 11, so that the map determination flag FB is set to “0”. As a result, as shown in FIG. 14 (F), the map determination flag FB is set to "0" at time t28. Therefore, after time t28, the first target air excess rate λ11 * calculated by the first target air excess rate calculation map is used as the target air excess rate λ *.

以上説明した本実施形態のエンジンシステム１０によれば、以下の（１）〜（７）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１が高負荷状態である場合に、内燃機関１１にＥＧＲガスを導入することにより生じる内燃機関１１の冷却能力の緩和量ＣｍがＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されるように多方弁５３及び三方弁５５を制御するための処理として、図３に示される冷却能力配分制御を実行する。この構成によれば、内燃機関１１が高負荷状態である場合に、内燃機関１１の冷却能力の緩和量ＣｍがＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されることでＥＧＲクーラ３２の冷却能力が上昇するため、ＥＧＲガスの温度の上昇を抑制することができる。結果的に、温度上昇に起因するＥＧＲガスの還流量の制限を緩和することが可能となるため、より適正値に近い量のＥＧＲガスを内燃機関１１に導入することが可能となる。よって、ＥＧＲガスの還流量の目標値を最小化する処理や、燃料噴射量を増加させる処理が不要となるため、内燃機関１１の燃費やエミッションを改善することが可能となる。 According to the engine system 10 of the present embodiment described above, the actions and effects shown in the following (1) to (7) can be obtained.
(1) In the engine ECU 40, when the internal combustion engine 11 is in a high load state, the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 generated by introducing EGR gas into the internal combustion engine 11 is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32. As a process for controlling the multi-way valve 53 and the three-way valve 55, the cooling capacity distribution control shown in FIG. 3 is executed. According to this configuration, when the internal combustion engine 11 is in a high load state, the cooling capacity of the EGR cooler 32 is increased by allocating the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 to the cooling capacity of the EGR cooler 32. Therefore, it is possible to suppress an increase in the temperature of the EGR gas. As a result, it is possible to relax the limitation on the amount of recirculation of EGR gas due to the temperature rise, so that it is possible to introduce an amount of EGR gas closer to an appropriate value into the internal combustion engine 11. Therefore, the process of minimizing the target value of the recirculation amount of the EGR gas and the process of increasing the fuel injection amount become unnecessary, so that the fuel consumption and the emission of the internal combustion engine 11 can be improved.

（２）エンジンＥＣＵ４０は、図４に示されるように、ＥＧＲガスを吸気通路１２に導入しない場合の内燃機関１１の発熱量に相当する内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１０と、ＥＧＲガスを吸気通路１２に導入した場合の内燃機関１１の発熱量に相当する内燃機関１１の推定出口水温Ｔｅ１１とを演算する。そして、エンジンＥＣＵ４０は、それらの差分値「Ｔｅ１０−Ｔｅ１１」を演算して、当該差分値「Ｔｅ１０−Ｔｅ１１」を内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍとして用いる。このような構成によれば、緩和量Ｃｍを容易に演算することが可能となる。 (2) As shown in FIG. 4, the engine ECU 40 introduces the estimated outlet water temperature Te10 of the internal combustion engine 11 corresponding to the calorific value of the internal combustion engine 11 when the EGR gas is not introduced into the intake passage 12 and the EGR gas into the intake passage. The estimated outlet water temperature Te 11 of the internal combustion engine 11 corresponding to the calorific value of the internal combustion engine 11 when introduced into the 12 is calculated. Then, the engine ECU 40 calculates the difference value "Te10-Te11" and uses the difference value "Te10-Te11" as the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11. According to such a configuration, the relaxation amount Cm can be easily calculated.

（３）図３に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、水温センサ７２により検出されるＥＧＲクーラ３２の出口水温Ｔｇが所定温度Ｔｔｈ１１未満であることを条件に、内燃機関１１の冷却能力の緩和量ＣｍをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分するステップＳ１７及びステップＳ２０の処理を実行する。このような構成によれば、ＥＧＲクーラ３２の出口部分で冷却水が沸騰することを抑制できるため、冷却水の沸騰に起因する冷却回路５０全体としての冷却能力の低下を未然に回避することができる。 (3) As shown in FIG. 3, the engine ECU 40 relaxes the cooling capacity of the internal combustion engine 11 on the condition that the outlet water temperature Tg of the EGR cooler 32 detected by the water temperature sensor 72 is less than the predetermined temperature Tth11. The processes of steps S17 and S20 for allocating Cm to the cooling capacity of the EGR cooler 32 are executed. According to such a configuration, it is possible to suppress boiling of the cooling water at the outlet portion of the EGR cooler 32, so that it is possible to prevent a decrease in the cooling capacity of the entire cooling circuit 50 due to boiling of the cooling water. it can.

（４）図３に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍが第１閾値Ｃｔｈ１１を超えており、且つ第２閾値Ｃｔｈ１２未満である場合には、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍの一部がＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されるように冷却能力配分制御を実行する。また、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍが第２閾値Ｃｔｈ１２以上である場合には、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍの全てがＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分されるように冷却能力配分制御を実行する。このような構成によれば、内燃機関１１の冷却能力の緩和量Ｃｍを、その大きさに応じて、より適切にＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することが可能となる。 (4) As shown in FIG. 3, in the engine ECU 40, when the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 exceeds the first threshold value Cth11 and is less than the second threshold value Cth12, the internal combustion engine 11 The cooling capacity distribution control is executed so that a part of the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the EGR cooler 32 is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32. Further, in the engine ECU 40, when the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is equal to or greater than the second threshold Cth12, all of the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32. The cooling capacity distribution control is executed so as to be performed. According to such a configuration, the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 can be more appropriately distributed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 according to its size.

（５）図２に示されるように、三方弁５５及び多方弁５３は、ＥＧＲクーラ３２の冷却水供給流路として第２分岐流路Ｗ２２が用いられている第１流路状態と、ＥＧＲクーラ３２の冷却水供給流路としてバイパス流路Ｗ３０が用いられている第２流路状態とを切り替えることが可能である。エンジンＥＣＵ４０は、冷却能力配分制御として、第１流路状態が形成されている状態から第２流路状態が形成されている状態に切り替えられるように三方弁５５及び多方弁５３を制御する。このような構成によれば、内燃機関１１にＥＧＲガスを導入することにより生じる内燃機関１１の冷却能力の緩和量ＣｍをＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することが可能となる。 (5) As shown in FIG. 2, the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 are in a first flow path state in which the second branch flow path W22 is used as the cooling water supply flow path of the EGR cooler 32, and an EGR cooler. It is possible to switch from the second flow path state in which the bypass flow path W30 is used as the cooling water supply flow path of the 32. The engine ECU 40 controls the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 so as to switch from the state in which the first flow path state is formed to the state in which the second flow path state is formed as the cooling capacity distribution control. According to such a configuration, it is possible to allocate the relaxation amount Cm of the cooling capacity of the internal combustion engine 11 generated by introducing the EGR gas into the internal combustion engine 11 to the cooling capacity of the EGR cooler 32.

（６）図２に示されるように、第１循環流路Ｗ１１におけるラジエータ５１と内燃機関１１との間にポンプ５２が設けられている。ポンプ５２は、ラジエータ５１から内燃機関１１に向かう方向に冷却水を圧送する。三方弁５５は、第１循環流路Ｗ１１においてポンプ５２よりも冷却水の流れ方向の下流側に配置されている。このような構成によれば、ポンプ５２の吐出圧によりバイパス流路Ｗ３０に冷却水を流すことができるため、バイパス流路Ｗ３０に専用のポンプを設ける必要がない。よって、冷却回路５０の構造を簡素化することが可能となる。 (6) As shown in FIG. 2, a pump 52 is provided between the radiator 51 and the internal combustion engine 11 in the first circulation flow path W11. The pump 52 pumps cooling water in the direction from the radiator 51 toward the internal combustion engine 11. The three-way valve 55 is arranged in the first circulation flow path W11 on the downstream side of the pump 52 in the flow direction of the cooling water. According to such a configuration, since the cooling water can flow to the bypass flow path W30 by the discharge pressure of the pump 52, it is not necessary to provide a dedicated pump in the bypass flow path W30. Therefore, the structure of the cooling circuit 50 can be simplified.

（７）エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われていない期間、目標空気過剰率λ＊の値を、第２目標空気過剰率演算マップにより演算される第２目標空気過剰率λ１２＊に設定する。本実施形態では、この第２目標空気過剰率λ１２＊が基準目標空気過剰率に相当する。一方、図１４に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われている時刻ｔ２２から時刻ｔ２５までの期間、目標空気過剰率λ＊の値を、第２目標空気過剰率λ１２＊を用いた場合よりも空燃比がリーン側となる第１目標空気過剰率λ１１＊に設定する。このような構成によれば、内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が行われている期間、燃料噴射量を少なくすることができるため、内燃機関１１の燃費及びエミッションを低減することが可能となる。 (7) The engine ECU 40 calculates the value of the target air excess rate λ * by the second target air excess rate calculation map during the period when the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32. 2 Set the target air excess rate λ12 *. In the present embodiment, the second target air excess rate λ12 * corresponds to the reference target air excess rate. On the other hand, as shown in FIG. 14, the engine ECU 40 sets the value of the target air-fuel ratio λ * during the period from time t22 to time t25 when the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32. , The first target air excess rate λ11 * is set so that the air-fuel ratio is leaner than when the second target air excess rate λ12 * is used. According to such a configuration, the fuel injection amount can be reduced during the period when the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32, so that the fuel consumption and the emission of the internal combustion engine 11 can be reduced. Is possible.

（８）図１４に示されるように、エンジンＥＣＵ４０は、時刻ｔ２５で内燃機関１１からＥＧＲクーラ３２への冷却能力の配分が終了した後、目標空気過剰率λ＊を第２目標空気過剰率λ１２＊に向かって変化させる。その際、エンジンＥＣＵ４０は、推定ＥＧＲ率ＲＥに基づいて目標空気過剰率λ＊を変更させる。このような構成によれば、ＥＧＲ率の変化に沿うように実際の空気過剰率λが変化するため、エミッションの悪化等を回避することができる。 (8) As shown in FIG. 14, the engine ECU 40 sets the target air excess rate λ * to the second target air excess rate λ 12 after the distribution of the cooling capacity from the internal combustion engine 11 to the EGR cooler 32 is completed at time t25. Change toward *. At that time, the engine ECU 40 changes the target air excess rate λ * based on the estimated EGR rate RE. According to such a configuration, since the actual excess air ratio λ changes along with the change in the EGR rate, deterioration of emissions and the like can be avoided.

＜第２実施形態＞
次に、エンジンシステム１０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態のエンジンシステム１０との相違点を中心に説明する。
図１５に示されるように、本実施形態のエンジンシステム１０では、三方弁５５が、第１循環流路Ｗ１１におけるポンプ５２よりも冷却水の流れ方向の上流側に配置されている。なお、図１５では、バイパス流路Ｗ３０にポンプが配置されていない構成を例示しているが、バイパス流路Ｗ３０にポンプが配置されていてもよい。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the engine system 10 will be described. Hereinafter, the differences from the engine system 10 of the first embodiment will be mainly described.
As shown in FIG. 15, in the engine system 10 of the present embodiment, the three-way valve 55 is arranged on the upstream side in the cooling water flow direction with respect to the pump 52 in the first circulation flow path W11. Although FIG. 15 illustrates a configuration in which the pump is not arranged in the bypass flow path W30, the pump may be arranged in the bypass flow path W30.

以上説明した本実施形態のエンジンシステム１０によれば、上記の（６）に代えて、以下の（９）に示される作用及び効果を得ることができる。
（９）バイパス流路Ｗ３０を通じてＥＧＲクーラ３２に冷却水を供給することにより、ラジエータ５１から排出された直後の、より低温の冷却水をＥＧＲクーラ３２に供給することができるため、より的確にＥＧＲクーラ３２の冷却能力を高めることが可能となる。 According to the engine system 10 of the present embodiment described above, the action and effect shown in the following (9) can be obtained instead of the above (6).
(9) By supplying the cooling water to the EGR cooler 32 through the bypass flow path W30, the lower temperature cooling water immediately after being discharged from the radiator 51 can be supplied to the EGR cooler 32 more accurately. It is possible to increase the cooling capacity of the cooler 32.

＜第３実施形態＞
次に、エンジンシステム１０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態のエンジンシステム１０との相違点を中心に説明する。
本実施形態のエンジンシステム１０では、内燃機関１１の冷却能力をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分する際に、ＥＧＲクーラ３２の冷却が優先されるように、三方弁５５の第２流出ポート５５２及び多方弁５３の第３流出ポート５３３のそれぞれの開度を制御する。ＥＧＲクーラの冷却を優先することにより、吸気通路１２に導入されるＥＧＲガス量の減少を回避することができるため、燃料噴射量の増量に起因する燃費やエミッションの悪化を抑制することができる。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the engine system 10 will be described. Hereinafter, the differences from the engine system 10 of the first embodiment will be mainly described.
In the engine system 10 of the present embodiment, when the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32, the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the second outflow port 552 of the three-way valve 55 are given priority so that the cooling of the EGR cooler 32 is prioritized. The opening degree of each of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is controlled. By giving priority to cooling the EGR cooler, it is possible to avoid a decrease in the amount of EGR gas introduced into the intake passage 12, so that deterioration of fuel consumption and emissions due to an increase in the fuel injection amount can be suppressed.

一方、三方弁５５及び多方弁５３には、調量機能を有しているものと、調量機能を有していないものとがある。三方弁５５は、調量機能を有している場合、その第２流出ポート５５２の開閉動作によりバイパス流路Ｗ３０を開放及び遮断する。三方弁５５は、調量機能を有している場合、バイパス流路Ｗ３０を通じてＥＧＲクーラ３２に供給される冷却水の流量を開度に応じて調整可能である。一方、多方弁５３は、調量機能を有していない場合、その第３流出ポート５３３の開閉動作により第２分岐流路Ｗ２２を開放及び遮断する。多方弁５３は、調量機能を有している場合、第２分岐流路Ｗ２２を通じてＥＧＲクーラ３２に供給される冷却水の流量を開度に応じて調整可能である。 On the other hand, the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 include those having a metering function and those having no metering function. When the three-way valve 55 has a metering function, the bypass flow path W30 is opened and shut off by the opening / closing operation of the second outflow port 552. When the three-way valve 55 has a metering function, the flow rate of the cooling water supplied to the EGR cooler 32 through the bypass flow path W30 can be adjusted according to the opening degree. On the other hand, when the multi-way valve 53 does not have the metering function, the second branch flow path W22 is opened and shut off by the opening / closing operation of the third outflow port 533. When the multi-way valve 53 has a metering function, the flow rate of the cooling water supplied to the EGR cooler 32 through the second branch flow path W22 can be adjusted according to the opening degree.

このように、調量機能を有している場合と、調量機能を有していない場合とで、三方弁５５及び多方弁５３の動作は異なる。これを考慮して、本実施形態のエンジンシステム１０では、三方弁５５の第２流出ポート５５２を開状態にするとともに、多方弁５３の第３流出ポート５３３を閉状態にする際に、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有している場合と、調量機能を有していない場合とで、異なる開度制御を実行する。 As described above, the operations of the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 are different between the case where the metering function is provided and the case where the metering function is not provided. In consideration of this, in the engine system 10 of the present embodiment, when the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is opened and the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is closed, the three-way valve is opened. Different opening control is executed depending on whether the 55 and the multi-sided valve 53 have the metering function and the case where the multi-way valve 53 does not have the metering function.

例えば、エンジンＥＣＵ４０が、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度Ｐ１０＊を、図６に示される全閉開度Ｐ１１から全開開度Ｐ１２に変更し、且つ多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度Ｐ２０＊を、図７に示される全開開度Ｐ２２から全閉開度Ｐ２１に変更するとする。 For example, the engine ECU 40 changes the target opening P10 * of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 from the fully closed opening P11 shown in FIG. 6 to the fully open opening P12, and the third outflow of the multi-way valve 53. It is assumed that the target opening degree P20 * of the port 533 is changed from the fully open opening degree P22 shown in FIG. 7 to the fully closed opening degree P21.

この際、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有していない場合、エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度Ｐ１０＊及び多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度Ｐ２０＊を図１６（Ａ），（Ｂ）に一点鎖線で示されるように変化させる。すなわち、エンジンＥＣＵ４０は、図１６（Ａ）に一点鎖線で示されるように、まず、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度Ｐ１０＊を全閉開度Ｐ１１から全開開度Ｐ１２に変更する。この際、三方弁５５が調量機能を有していない場合には、図１６（Ａ）に実線で示されるように、第２流出ポート５５２の実開度Ｐ１０が目標開度Ｐ１０＊の変化に追従するように時刻ｔ３０で全閉開度Ｐ１１から全開開度Ｐ１２にステップ状に変化する。 At this time, when the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 do not have the metering function, the engine ECU 40 uses the target opening P10 * of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the third outflow port 533 of the multi-way valve 53. The target opening degree P20 * of No. 1 is changed as shown by the alternate long and short dash line in FIGS. 16A and 16B. That is, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 16A, the engine ECU 40 first changes the target opening P10 * of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 from the fully closed opening P11 to the fully open opening P12. To do. At this time, when the three-way valve 55 does not have the metering function, the actual opening P10 of the second outflow port 552 is the change of the target opening P10 *, as shown by the solid line in FIG. 16 (A). At time t30, the fully closed opening degree P11 changes to the fully opened opening degree P12 in a stepwise manner so as to follow.

また、エンジンＥＣＵ４０は、図１６（Ｂ）に一点鎖線で示されるように、時刻ｔ３０から所定時間が経過した時刻ｔ３１で、多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度Ｐ２０＊を全開開度Ｐ２２から全閉開度Ｐ２１に変化させる。この際、多方弁５３が調量機能を有していない場合には、図１６（Ｂ）に実線で示されるように、第３流出ポート５３３の実開度Ｐ２０が目標開度Ｐ２０＊の変化に追従するように時刻ｔ３１で全開開度Ｐ２２から全閉開度Ｐ２１にステップ状に変化する。 Further, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 16B, the engine ECU 40 fully opens the target opening degree P20 * of the third outflow port 533 of the multi-sided valve 53 at the time t31 when a predetermined time elapses from the time t30. The degree is changed from P22 to the fully closed opening P21. At this time, when the multi-sided valve 53 does not have the metering function, the actual opening P20 of the third outflow port 533 changes the target opening P20 *, as shown by the solid line in FIG. 16 (B). At time t31, the fully open opening P22 changes to the fully closed opening P21 in a stepwise manner so as to follow.

このように、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有していない場合には、まず、三方弁５５の第２流出ポート５５２が開状態になるとともに、その時点から所定時間が経過した後に多方弁５３の第３流出ポート５３３が閉状態になる。これにより、ＥＧＲクーラ３２の冷却を優先させつつ、内燃機関１１の冷却能力をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる。 In this way, when the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 do not have the metering function, first, the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is opened, and a predetermined time has elapsed from that point. Later, the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is closed. As a result, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 can be allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32 while giving priority to the cooling of the EGR cooler 32.

一方、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有している場合、エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度Ｐ１０＊及び多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度Ｐ２０＊を図１７（Ａ），（Ｂ）に示されるように変化させる。すなわち、エンジンＥＣＵ４０は、図１７（Ａ）に一点鎖線で示されるように、三方弁５５の第２流出ポート５５２の目標開度Ｐ１０＊を全閉開度Ｐ１１から全開開度Ｐ１２に変更する。この際、三方弁５５が調量機能を有していない場合には、図１７（Ａ）に実線で示されるように、第２流出ポート５５２の実開度Ｐ１０は、全閉開度Ｐ１１から急峻に増加した後に、全開開度Ｐ１２に向かって収束するように変化する。 On the other hand, when the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 have a metering function, the engine ECU 40 uses the target opening P10 * of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the third outflow port 533 of the multi-way valve 53. The target opening degree P20 * is changed as shown in FIGS. 17A and 17B. That is, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 17A, the engine ECU 40 changes the target opening degree P10 * of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 from the fully closed opening degree P11 to the fully opened opening degree P12. At this time, when the three-way valve 55 does not have the metering function, the actual opening P10 of the second outflow port 552 starts from the fully closed opening P11 as shown by the solid line in FIG. 17 (A). After increasing sharply, it changes so as to converge toward the fully open opening P12.

また、エンジンＥＣＵ４０は、図１７（Ｂ）に一点鎖線で示されるように、時刻ｔ３０の時点で、多方弁５３の第３流出ポート５３３の目標開度Ｐ２０＊を全開開度Ｐ２２から全閉開度Ｐ２１に変更する。この際、多方弁５３が調量機能を有している場合には、図１７（Ｂ）に実線で示されるように、第３流出ポート５３３の実開度Ｐ２０は、全開開度Ｐ２２から徐々に減少した後に、全閉開度Ｐ２１に向かって急峻に減少する。 Further, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 17B, the engine ECU 40 fully opens and closes the target opening P20 * of the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 from the fully opened opening P22 at the time t30. Change to P21. At this time, when the multi-sided valve 53 has a metering function, the actual opening P20 of the third outflow port 533 gradually increases from the fully open opening P22, as shown by the solid line in FIG. 17 (B). After decreasing to, it decreases sharply toward the fully closed opening P21.

このように、三方弁５５及び多方弁５３のそれぞれの開度を図１７（Ａ），（Ｂ）に示されるように変化させることにより、多方弁５３の第３流出ポート５３３が閉じる速度よりも、三方弁５５の第２流出ポート５５２が開く速度の方が速くなる。これにより、ＥＧＲクーラ３２の冷却を優先させつつ、内燃機関１１の冷却能力をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる。 In this way, by changing the opening degrees of the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 as shown in FIGS. 17A and 17B, the speed at which the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 closes is higher than the closing speed. , The speed at which the second outflow port 552 of the three-way valve 55 opens is faster. As a result, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 can be allocated to the cooling capacity of the EGR cooler 32 while giving priority to the cooling of the EGR cooler 32.

以上説明した本実施形態のエンジンシステム１０によれば、以下の（１０），（１１）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１０）エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５の第２流出ポート５５２を閉弁状態にし、多方弁５３の第３流出ポート５３３を開弁状態にすることにより、ＥＧＲクーラ３２の冷却水供給流路として第２分岐流路Ｗ２２が用いられている第１流路状態を形成する。エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有していない場合、第１流路状態から、ＥＧＲクーラ３２の冷却水供給流路としてバイパス流路Ｗ３０が用いられている第２流路状態に切り替える際に、三方弁５５の第２流出ポート５５２を開弁状態にした時点から所定時間経過後に多方弁５３の第３流出ポート５３３を閉弁状態にする。このような構成によれば、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有していない場合に、ＥＧＲクーラ３２の冷却を優先しつつ、内燃機関１１の冷却能力をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる。 According to the engine system 10 of the present embodiment described above, the actions and effects shown in the following (10) and (11) can be obtained.
(10) The engine ECU 40 closes the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and opens the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 to serve as a cooling water supply flow path for the EGR cooler 32. The first flow path state in which the second branch flow path W22 is used is formed. In the engine ECU 40, when the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 do not have the metering function, the bypass flow path W30 is used as the cooling water supply flow path of the EGR cooler 32 from the first flow path state. When switching to the flow path state, the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 is closed after a predetermined time has elapsed from the time when the second outflow port 552 of the three-way valve 55 is opened. According to such a configuration, when the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 do not have the metering function, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is changed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 while giving priority to the cooling of the EGR cooler 32. Can be distributed to.

（１１）エンジンＥＣＵ４０は、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有している場合、第１流路状態から第２流路状態に切り替える際に、ＥＧＲクーラ３２の冷却能力の上昇が優先されるように三方弁５５の第２流出ポート５５２及び多方弁５３の第３流出ポート５３３のそれぞれの開度を調整する。このような構成によれば、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有している場合に、ＥＧＲクーラ３２の冷却を優先しつつ、内燃機関１１の冷却能力をＥＧＲクーラ３２の冷却能力に配分することができる。また、三方弁５５及び多方弁５３が調量機能を有していない場合と比較すると、より適切に内燃機関１１の壁温を制御することが可能となる。 (11) When the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 have a metering function, the engine ECU 40 increases the cooling capacity of the EGR cooler 32 when switching from the first flow path state to the second flow path state. The opening degrees of the second outflow port 552 of the three-way valve 55 and the third outflow port 533 of the multi-way valve 53 are adjusted so as to be prioritized. According to such a configuration, when the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 have a metering function, the cooling capacity of the internal combustion engine 11 is changed to the cooling capacity of the EGR cooler 32 while giving priority to the cooling of the EGR cooler 32. Can be distributed to. Further, as compared with the case where the three-way valve 55 and the multi-way valve 53 do not have the metering function, the wall temperature of the internal combustion engine 11 can be controlled more appropriately.

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図３に示されるステップＳ１０の処理において、内燃機関１１が高負荷状態であるか否かを判定する手法は適宜変更可能である。例えば、エンジンＥＣＵ４０は、内燃機関１１の回転速度が所定回転速度以上であって、且つ吸気圧が所定圧以上であることに基づいて、内燃機関１１が高負荷状態であると判定してもよい。また、エンジンＥＣＵ４０は、アクセル開度Ｐａが所定開度以上であること、あるいはアクセル開度Ｐａの単位時間当たりの変化量が所定値以上であることに基づいて、内燃機関１１が高負荷状態であると判定してもよい。さらに、エンジンＥＣＵ４０は、ＥＧＲガス量が所定量以上であることに基づいて、あるいはＥＧＲガス量の単位時間当たりの変化量が所定値以上であることに基づいて、内燃機関１１が高負荷状態であると判定してもよい。なお、アクセル開度ＰａやＥＧＲガス量等の各種パラメータは、センサの検出値に限らず、推定値であってもよい。例えば吸気圧はアクセル開度Ｐａ及び内燃機関１１の回転速度Ｎｅから推定することが可能である。また、ＥＧＲガス量は内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び出力トルクから推定、あるいは内燃機関１１の回転速度Ｎｅ及び吸気圧から推定することが可能である。 <Other Embodiments>
In addition, each embodiment can also be implemented in the following embodiments.
In the process of step S10 shown in FIG. 3, the method for determining whether or not the internal combustion engine 11 is in a high load state can be appropriately changed. For example, the engine ECU 40 may determine that the internal combustion engine 11 is in a high load state based on the fact that the rotation speed of the internal combustion engine 11 is equal to or higher than the predetermined rotation speed and the intake pressure is equal to or higher than the predetermined pressure. .. Further, in the engine ECU 40, the internal combustion engine 11 is in a high load state based on the fact that the accelerator opening Pa is equal to or greater than a predetermined opening or the amount of change in the accelerator opening Pa per unit time is equal to or greater than a predetermined value. It may be determined that there is. Further, in the engine ECU 40, the internal combustion engine 11 is in a high load state based on the fact that the amount of EGR gas is equal to or greater than a predetermined amount or the amount of change in the amount of EGR gas per unit time is equal to or greater than a predetermined value. It may be determined that there is. The various parameters such as the accelerator opening Pa and the amount of EGR gas are not limited to the detected values of the sensor, but may be estimated values. For example, the intake pressure can be estimated from the accelerator opening Pa and the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11. Further, the amount of EGR gas can be estimated from the rotation speed Ne and the output torque of the internal combustion engine 11, or can be estimated from the rotation speed Ne and the intake pressure of the internal combustion engine 11.

・図３に示されるステップＳ１０の処理では、内燃機関１１の出口水温Ｔｅに代えて、内燃機関１１に流入する冷却水の温度である内燃機関１１の入口水温を用いてもよい。なお、ステップＳ１０の処理で用いられる内燃機関１１の出口水温Ｔｅ又は入口水温は、センサの検出値に限らず、推定値であってもよい。内燃機関１１の出口水温Ｔｅは、アクセル開度Ｐａ、内燃機関１１の回転速度Ｎｅ、車速Ｖ、外気温Ｔｏ、及び空調装置６０のコンデンサ６１０の放熱量Ｑｃから推定することが可能である。内燃機関１１の入口水温は、内燃機関１１の出口水温Ｔｅ、回転速度Ｎｅ、出力トルク、ＥＧＲバルブ３３の実開度から推定することが可能である。また、内燃機関１１の入口水温は、内燃機関１１の出口水温Ｔｅ、回転速度Ｎｅ、吸気圧、ＥＧＲバルブ３３の開度から推定することが可能である。 In the process of step S10 shown in FIG. 3, instead of the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11, the inlet water temperature of the internal combustion engine 11 which is the temperature of the cooling water flowing into the internal combustion engine 11 may be used. The outlet water temperature Te or the inlet water temperature of the internal combustion engine 11 used in the process of step S10 is not limited to the detection value of the sensor, but may be an estimated value. The outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11 can be estimated from the accelerator opening Pa, the rotation speed Ne of the internal combustion engine 11, the vehicle speed V, the outside air temperature To, and the heat dissipation amount Qc of the condenser 610 of the air conditioner 60. The inlet water temperature of the internal combustion engine 11 can be estimated from the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11, the rotation speed Ne, the output torque, and the actual opening degree of the EGR valve 33. Further, the inlet water temperature of the internal combustion engine 11 can be estimated from the outlet water temperature Te of the internal combustion engine 11, the rotation speed Ne, the intake pressure, and the opening degree of the EGR valve 33.

・本開示に記載のエンジンＥＣＵ４０及びその制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載のエンジンＥＣＵ４０及びその制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載のエンジンＥＣＵ４０及びその制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。 The engine ECU 40 and its control method described in the present disclosure are provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a dedicated computer of. The engine ECU 40 and its control method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor including one or more dedicated hardware logic circuits. The engine ECU 40 and its control method described in the present disclosure are configured by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor including one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers. The computer program may be stored on a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer. The dedicated hardware logic circuit and the hardware logic circuit may be realized by a digital circuit including a plurality of logic circuits or an analog circuit.

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 -The present disclosure is not limited to the above specific examples. Specific examples described above with appropriate design changes by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.

Ｗ１１：第１循環流路
Ｗ１２：第２循環流路
Ｗ２２：分岐流路
Ｗ３０：バイパス流路
１０：エンジンシステム
１１：内燃機関
１２：吸気通路
１３：排気通路
３１：ＥＧＲ通路
３２：ＥＧＲクーラ
４０：エンジンＥＣＵ（冷却回路制御部，内燃機関制御部）
５０：冷却回路
５１：ラジエータ（熱交換部）
５２：ポンプ
５３：多方弁（流路切替部，第２流路切替弁）
５５：三方弁（流路切替部，第１流路切替弁）
７２：水温センサ（水温検出部） W11: First circulation flow path W12: Second circulation flow path W22: Branch flow path W30: Bypass flow path 10: Engine system 11: Internal combustion engine 12: Intake passage 13: Exhaust passage 31: EGR passage 32: EGR cooler 40: Engine ECU (cooling circuit control unit, internal combustion engine control unit)
50: Cooling circuit 51: Radiator (heat exchange unit)
52: Pump 53: Multi-way valve (flow path switching part, second flow path switching valve)
55: Three-way valve (flow path switching part, first flow path switching valve)
72: Water temperature sensor (water temperature detector)

Claims (12)

車両の内燃機関（１１）に冷却水を流すことにより内燃機関を冷却する冷却回路（５０）と、
前記内燃機関の吸気通路（１２）と排気通路（１３）とを連通するＥＧＲ通路（３１）に設けられ、前記冷却回路を循環する冷却水と前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとを熱交換させることによりＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ（３２）と、
前記冷却回路に設けられ、前記内燃機関及び前記ＥＧＲクーラに冷却水を供給する流路を切り替えることが可能な流路切替部（５３，５５）と、
前記流路切替部を制御する冷却回路制御部（４０）と、を備え、
前記冷却回路制御部は、前記内燃機関が高負荷状態である場合に、前記内燃機関にＥＧＲガスを導入することにより生じる前記内燃機関の冷却能力の緩和量が前記ＥＧＲクーラの冷却能力に配分されるように前記流路切替部を制御する冷却能力配分制御を実行して前記ＥＧＲクーラの冷却能力を上昇させる
エンジンシステム。 A cooling circuit (50) that cools the internal combustion engine by flowing cooling water through the internal combustion engine (11) of the vehicle.
Provided in the EGR passage (31) that communicates the intake passage (12) and the exhaust passage (13) of the internal combustion engine, the cooling water circulating in the cooling circuit and the EGR gas flowing in the EGR passage exchange heat with each other. With an EGR cooler (32) that cools the EGR gas with
A flow path switching unit (53, 55) provided in the cooling circuit and capable of switching the flow path for supplying cooling water to the internal combustion engine and the EGR cooler, and
A cooling circuit control unit (40) that controls the flow path switching unit is provided.
In the cooling circuit control unit, when the internal combustion engine is in a high load state, the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine generated by introducing EGR gas into the internal combustion engine is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler. An engine system that increases the cooling capacity of the EGR cooler by executing cooling capacity distribution control that controls the flow path switching unit. 前記冷却回路制御部は、ＥＧＲガスを前記吸気通路に導入した場合の前記内燃機関の発熱量と、ＥＧＲガスを前記吸気通路に導入しない場合の前記内燃機関の発熱量との差分値を演算し、当該差分値を前記内燃機関の冷却能力の緩和量として用いる
請求項１に記載のエンジンシステム。 The cooling circuit control unit calculates a difference value between the calorific value of the internal combustion engine when the EGR gas is introduced into the intake passage and the calorific value of the internal combustion engine when the EGR gas is not introduced into the intake passage. The engine system according to claim 1, wherein the difference value is used as a relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine. 前記ＥＧＲクーラから流出する冷却水の温度を検出する水温検出部（７２）を更に備え、
前記冷却回路制御部は、前記水温検出部により検出される冷却水の温度が所定温度未満であることを条件に、前記内燃機関の冷却能力の緩和量が前記ＥＧＲクーラの冷却能力に配分されるように前記流路切替部を制御する
請求項１又は２に記載のエンジンシステム。 A water temperature detection unit (72) for detecting the temperature of the cooling water flowing out of the EGR cooler is further provided.
The cooling circuit control unit allocates the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine to the cooling capacity of the EGR cooler on condition that the temperature of the cooling water detected by the water temperature detection unit is lower than a predetermined temperature. The engine system according to claim 1 or 2, wherein the flow path switching unit is controlled as described above. 前記冷却回路制御部は、
前記内燃機関の冷却能力の緩和量に対する閾値として、第１閾値と、前記第１閾値よりも大きい第２閾値とを有しており、
前記内燃機関の冷却能力の緩和量が第１閾値を超えており、且つ前記第２閾値未満である場合には、前記内燃機関の冷却能力の緩和量の一部が前記ＥＧＲクーラの冷却能力に配分されるように前記冷却能力配分制御を実行し、
前記内燃機関の冷却能力の緩和量が前記第２閾値以上である場合には、前記内燃機関の冷却能力の緩和量の全てが前記ＥＧＲクーラの冷却能力に配分されるように前記冷却能力配分制御を実行する
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンシステム。 The cooling circuit control unit
As a threshold value for the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine, it has a first threshold value and a second threshold value larger than the first threshold value.
When the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine exceeds the first threshold value and is less than the second threshold value, a part of the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine becomes the cooling capacity of the EGR cooler. Execute the cooling capacity allocation control so that it is allocated,
When the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine is equal to or greater than the second threshold value, the cooling capacity distribution control is performed so that all the relaxation amount of the cooling capacity of the internal combustion engine is distributed to the cooling capacity of the EGR cooler. The engine system according to any one of claims 1 to 3. 冷却水と空気との間で熱交換を行うことにより冷却水を冷却する熱交換部（５１）と、
前記熱交換部から前記内燃機関に向かって冷却水を流す第１循環流路（Ｗ１１）から分岐するように設けられ、前記ＥＧＲクーラに冷却水を供給するバイパス流路（Ｗ３０）と、
前記内燃機関から前記熱交換部に向かって冷却水を流す第２循環流路（Ｗ１２）から分岐するように設けられ、前記ＥＧＲクーラに冷却水を供給する分岐流路（Ｗ２２）と、を更に備え、
前記流路切替部は、前記ＥＧＲクーラの冷却水供給流路として前記分岐流路が用いられている第１流路状態と、前記ＥＧＲクーラの冷却水供給流路として前記バイパス流路が用いられる第２流路状態とを切り替えることが可能であって、
前記冷却回路制御部は、前記冷却能力配分制御として、前記第１流路状態が形成されている状態から前記第２流路状態が形成されている状態に切り替えられるように前記流路切替部を制御する
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンシステム。 A heat exchange unit (51) that cools the cooling water by exchanging heat between the cooling water and air,
A bypass flow path (W30) provided so as to branch from a first circulation flow path (W11) for flowing cooling water from the heat exchange unit toward the internal combustion engine and supplying cooling water to the EGR cooler.
Further, a branch flow path (W22) provided so as to branch from a second circulation flow path (W12) for flowing cooling water from the internal combustion engine toward the heat exchange portion and supplying cooling water to the EGR cooler. Prepare,
The flow path switching unit uses the first flow path state in which the branch flow path is used as the cooling water supply flow path of the EGR cooler, and the bypass flow path is used as the cooling water supply flow path of the EGR cooler. It is possible to switch between the second flow path state and
The cooling circuit control unit controls the flow path switching unit so as to switch from the state in which the first flow path state is formed to the state in which the second flow path state is formed as the cooling capacity distribution control. The engine system according to any one of claims 1 to 4 to be controlled. 前記流路切替部として、開閉動作により前記バイパス流路を開放及び遮断する第１流路切替弁（５５）と、開閉動作により前記分岐流路を開放及び遮断する第２流路切替弁（５３）と、を備え、
前記冷却回路制御部は、
前記第１流路切替弁を閉弁状態にし、且つ前記第２流路切替弁を開弁状態にすることにより前記第１流路状態を形成し、
前記第１流路状態から前記第２流路状態に切り替える際に、前記第１流路切替弁を開状態にした時点から所定時間経過後に前記第２流路切替弁を閉状態にする
請求項５に記載のエンジンシステム。 As the flow path switching unit, a first flow path switching valve (55) that opens and shuts off the bypass flow path by an opening / closing operation, and a second flow path switching valve (53) that opens and shuts off the branch flow path by an opening / closing operation. ) And,
The cooling circuit control unit
The first flow path state is formed by closing the first flow path switching valve and opening the second flow path switching valve.
Claim that when switching from the first flow path state to the second flow path state, the second flow path switching valve is closed after a lapse of a predetermined time from the time when the first flow path switching valve is opened. 5. The engine system according to 5. 前記流路切替部として、前記バイパス流路を通じて前記ＥＧＲクーラに供給される冷却水の流量を開度に応じて調整可能な第１流路切替弁（５５）と、前記分岐流路を通じて前記ＥＧＲクーラに供給される冷却水の流量を開度に応じて調整可能な第２流路切替弁（５３）と、を備え、
前記冷却回路制御部は、
前記第１流路切替弁を閉弁状態にし、且つ前記第２流路切替弁を開弁状態にすることにより前記第１流路状態を形成し、
前記第１流路状態から前記第２流路状態に切り替える際に、前記ＥＧＲクーラの冷却能力の上昇が優先されるように前記第１流路切替弁及び前記第２流路切替弁のそれぞれの開度を調整する
請求項５に記載のエンジンシステム。 As the flow path switching unit, the first flow path switching valve (55) capable of adjusting the flow rate of the cooling water supplied to the EGR cooler through the bypass flow path according to the opening degree, and the EGR through the branch flow path. A second flow path switching valve (53) that can adjust the flow rate of the cooling water supplied to the cooler according to the opening degree is provided.
The cooling circuit control unit
The first flow path state is formed by closing the first flow path switching valve and opening the second flow path switching valve.
When switching from the first flow path state to the second flow path state, each of the first flow path switching valve and the second flow path switching valve so that an increase in the cooling capacity of the EGR cooler is prioritized. The engine system according to claim 5, wherein the opening degree is adjusted. 前記第１循環流路における前記熱交換部と前記内燃機関との間に設けられ、前記熱交換部から前記内燃機関に向かう方向に冷却水を圧送するポンプ（５２）を更に備え、
前記第１流路切替弁は、前記第１循環流路における前記ポンプよりも冷却水の流れ方向の下流側に配置されている
請求項６又は７に記載のエンジンシステム。 A pump (52) provided between the heat exchange section and the internal combustion engine in the first circulation flow path and pumping cooling water in the direction from the heat exchange section toward the internal combustion engine is further provided.
The engine system according to claim 6 or 7, wherein the first flow path switching valve is arranged on the downstream side in the cooling water flow direction with respect to the pump in the first circulation flow path. 前記第１循環流路における前記熱交換部と前記内燃機関との間に設けられ、前記熱交換部から前記内燃機関に向かう方向に冷却水を圧送するポンプ（５２）を更に備え、
前記第１流路切替弁は、前記第１循環流路における前記ポンプよりも冷却水の流れ方向の上流側に配置されている
請求項６又は７に記載のエンジンシステム。 A pump (52) provided between the heat exchange section and the internal combustion engine in the first circulation flow path and pumping cooling water in the direction from the heat exchange section toward the internal combustion engine is further provided.
The engine system according to claim 6 or 7, wherein the first flow path switching valve is arranged on the upstream side in the flow direction of the cooling water with respect to the pump in the first circulation flow path. 前記内燃機関の実際の空気過剰率を目標空気過剰率に追従させるべく前記内燃機関の燃料噴射量を制御する内燃機関制御部（４０）を更に備え、
前記内燃機関から前記ＥＧＲクーラへの冷却能力の配分が行われていない場合に設定される目標空気過剰率を基準目標空気過剰率とするとき、
前記内燃機関制御部は、前記内燃機関から前記ＥＧＲクーラへの冷却能力の配分が行われている期間、前記目標空気過剰率の値を、前記基準目標空気過剰率を用いた場合よりも空燃比がリーン側となる空気過剰率に対応する値に設定する
請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジンシステム。 An internal combustion engine control unit (40) for controlling the fuel injection amount of the internal combustion engine is further provided so that the actual excess air ratio of the internal combustion engine follows the target excess air ratio.
When the target air excess rate set when the cooling capacity is not distributed from the internal combustion engine to the EGR cooler is set as the reference target air excess rate,
The internal combustion engine control unit sets the value of the target air excess rate to the air-fuel ratio as compared with the case where the reference target air excess rate is used during the period during which the cooling capacity is distributed from the internal combustion engine to the EGR cooler. The engine system according to any one of claims 1 to 9, wherein the value is set to a value corresponding to the excess air ratio on the lean side. 前記内燃機関制御部は、前記内燃機関から前記ＥＧＲクーラへの冷却能力の配分が終了した後、空燃比がリッチ側に変化するように前記目標空気過剰率を前記基準目標空気過剰率に向かって変化させる
請求項１０に記載のエンジンシステム。 After the distribution of the cooling capacity from the internal combustion engine to the EGR cooler is completed, the internal combustion engine control unit sets the target air excess ratio toward the reference target air excess ratio so that the air-fuel ratio changes to the rich side. The engine system according to claim 10. 前記内燃機関に導入される総ガス量に対するＥＧＲガス量の比率をＥＧＲ率とするとき、
前記内燃機関制御部は、前記目標空気過剰率を前記基準目標空気過剰率に向かって変化させる際に、前記ＥＧＲ率に基づいて前記目標空気過剰率を変化させる
請求項１１に記載のエンジンシステム。 When the ratio of the amount of EGR gas to the total amount of gas introduced into the internal combustion engine is defined as the EGR rate,
The engine system according to claim 11, wherein the internal combustion engine control unit changes the target air excess rate based on the EGR rate when the target air excess rate is changed toward the reference target air excess rate.
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