JP6348654B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、過給機、ＥＧＲ装置及び吸気冷却装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。

従来、内燃機関の制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られており、この内燃機関は、過給機、ＥＧＲ装置及び吸気冷却装置としての水冷式インタークーラを備えている。この内燃機関では、充填効率を高めるために、過給機によって過給動作が実行されるとともに、この過給動作に伴って温度上昇した吸気が、インタークーラによって冷却される。また、インタークーラには、インタークーラ冷却回路が接続されており、このインタークーラ冷却回路には、回路内の冷却水を循環させるための電動ポンプが設けられているとともに、エンジン冷却回路の流路が接続されている。このエンジン冷却回路には、３つの電動弁が設けられており、これらの電動弁の開閉状態によって、エンジン冷却回路からの比較的、高温の冷却水（以下「エンジン冷却水」という）が、インタークーラ冷却回路内に導入されたり、導入停止されたりするように構成されている。

この制御装置では、ＥＧＲ装置を介して、排気通路の排ガスの一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ制御が実行される。また、このＥＧＲ制御の実行中、吸気がインタークーラを通過する際の凝縮水の発生を抑制するために、同文献の図２に示す制御手法によって、インタークーラの出口温度が制御される。すなわち、インタークーラの出口温度が凝縮水の発生温度である露点温度以下のときには、エンジン冷却水がインタークーラ冷却回路内に導入されることによって、インタークーラの出口温度が露点温度を上回るように制御される。一方、ＥＧＲ制御の停止中は、露点温度が低下することに起因して、インタークーラの出口温度が、ＥＧＲ制御の実行中よりも低い温度に制御される（同文献の段落［００９７］及び図７）。

また、他の制御装置として、例えば特許文献２に開示されたものが知られている。この制御装置は、特許文献１と同様に構成されたエンジン冷却回路及びインタークーラ冷却回路を備える内燃機関に適用されたものであり、内燃機関の低負荷運転中には、エンジン冷却回路とインタークーラ冷却回路の間が遮断されるとともに、検出されたインタークーラに流入する冷却液の温度（以下「ＩＣ流入冷却液温度」という）が目標温度になるように、電動ポンプが制御される。この目標温度は、加速時の吸気の温度を抑え、良好な加速性が得られるような値に設定されている。以上により、この特許文献２の従来の制御装置では、内燃機関が低負荷運転から高負荷運転に移行する際に、良好な加速性を得るようにしている。

特開２０１４−１５６８０４号公報 特許第４２６９７７２号

上記特許文献１の制御装置によれば、ＥＧＲ制御の停止中、インタークーラの出口温度が、ＥＧＲ制御の実行中よりも低い温度に制御されるので、内燃機関の運転域が、ＥＧＲ制御を停止すべきＥＧＲ停止域からＥＧＲ制御を実行すべきＥＧＲ実行域に移行したときに、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、特許文献１のようなエンジン冷却水の導入によってインタークーラの出口温度を上昇させる手法の場合、その原理に起因して、エンジン冷却水を導入してから出口温度が上昇までに時間を要してしまう。それにより、内燃機関の運転域がＥＧＲ実行域にあるにもかかわらず、ＥＧＲ制御を実行できない状態が長時間、継続してしまうことによって、燃費の悪化を招いてしまう。

また、特許文献１の制御装置の場合、インタークーラの出口温度が露点温度以下であるときに、エンジン冷却水がインタークーラ冷却回路内に導入される。しかし、このインタークーラの出口温度は、インタークーラの下流側の吸気の温度であり、すなわち、インタークーラによる冷却の影響がなまされた平均的な温度であるため、吸気がインタークーラ内で局所的に露点温度よりも低くなる場合があり、その場合には、凝縮水の発生を適切に抑制することができなくなってしまう。

また、特許文献２の従来の制御装置では、内燃機関の低負荷運転中、内燃機関冷却回路と吸気温度調整回路との間が遮断されるとともに、ＩＣ流入冷却液温度が目標温度になるように制御される。このため、吸気の温度がインタークーラの出口近傍で露点温度を下回る場合があり、その場合には、凝縮水の発生を適切に抑制することができなくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、過給機、ＥＧＲ装置及び吸気冷却装置を備えた場合において、内燃機関の運転域がＥＧＲ停止域からＥＧＲ実行域に移行したときに、凝縮水が吸気中に発生するのを抑制しながら、ＥＧＲ制御を迅速に開始することができ、良好な燃費を確保することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とし、さらに、インタークーラによる吸気すなわち吸入ガスの温度調整を適切に制御でき、それにより、インタークーラにおける凝縮水の発生を適切に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記の前者の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、吸気通路４内の吸気を加圧する過給機（ターボチャージャ１０）と、第１放熱器（サブラジエータ３１）及び第１冷却回路内を循環する冷却水によって吸気通路４の過給機よりも下流側の所定部位を流れる吸気を冷却する第１冷却装置（吸気冷却装置３０）と、第１冷却回路内の冷却水を昇温させる昇温装置５０と、排気通路７の排ガスの一部を吸気通路４の所定部位よりも上流側に還流させるＥＧＲ装置６０と、を備えた内燃機関３の制御装置１であって、内燃機関３の運転域がＥＧＲ装置６０による排ガスの還流を実行すべきＥＧＲ実行域Ｂと、排ガスの還流を停止すべきＥＧＲ停止域Ａ，Ｃ，Ｄとのいずれにあるかを判定する運転域判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，１２，１５）と、運転域判定手段の判定結果に基づき、内燃機関３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂにあるときに、ＥＧＲ装置６０を介して、吸気通路４に還流される排ガス量を制御するＥＧＲ制御を実行するＥＧＲ制御手段（ＥＣＵ２、ステップ２）と、運転域判定手段の判定結果に基づき、内燃機関３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂにあるときに、吸気通路４の所定部位を通過した吸気の温度が露点温度を上回るように、昇温装置５０を介して、第１冷却回路内の冷却水の温度（ＩＣ水温ＴＷｉｃ）を制御する第１水温制御を実行する第１水温制御手段（ＥＣＵ２、ステップ１４）と、運転域判定手段の判定結果に基づき、内燃機関３の運転域がＥＧＲ停止域Ｃにある場合には、内燃機関３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂに移行したと仮定したときに、吸気通路４の所定部位を通過した吸気の温度が露点温度を上回るように、昇温装置５０を介して、第１冷却回路内の冷却水の温度（ＩＣ水温ＴＷｉｃ）を制御する第２水温制御を実行する第２水温制御手段（ＥＣＵ２、ステップ１７）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転域がＥＧＲ装置による排ガスの還流を実行すべきＥＧＲ実行域と、排ガスの還流を停止すべきＥＧＲ停止域とのいずれにあるかが判定され、内燃機関の運転域がＥＧＲ実行域にあるときには、ＥＧＲ装置を介して吸気通路に還流される排ガス量が制御される。このようにＥＧＲ制御を実行した場合、ＥＧＲ装置による還流ガスが吸気通路の所定部位よりも上流側に導入される関係上、還流ガスが混入した吸気が所定部位を通過する際、第１冷却装置によって冷却され、その温度が露点温度以下になったときには凝縮水が発生する可能性がある。

これに対して、この制御装置によれば、内燃機関の運転域がＥＧＲ実行域にあるときには、吸気通路の所定部位を通過した吸気の温度が露点温度を上回るように、昇温装置を介して、第１冷却回路内の冷却水の温度を制御する第１水温制御が実行されるので、ＥＧＲ制御の実行中、凝縮水が吸気中に発生するのを抑制できる。また、内燃機関の運転域がＥＧＲ停止域にある場合には、内燃機関の運転域がＥＧＲ実行域に移行したと仮定したときに、吸気通路の所定部位を通過した吸気の温度が露点温度を上回るように、昇温装置を介して、第１冷却回路内の冷却水の温度を制御する第２水温制御が実行されるので、ＥＧＲ制御の停止中でも、凝縮水が吸気中に発生するのを抑制できるとともに、内燃機関の運転域がＥＧＲ停止域からＥＧＲ実行域に移行したときに、凝縮水が吸気中に発生するのを抑制しながら、ＥＧＲ制御を迅速に開始することができる。それにより、良好な燃費を確保することができ、商品性を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、内燃機関３は、第２放熱器（メインラジエータ４１）及び第２冷却回路内を循環する冷却水によって機関本体３ｂを冷却する第２冷却装置（ＥＮＧ冷却装置４０）をさらに備え、昇温装置５０は、第２冷却装置内の冷却水を第１冷却装置（吸気冷却装置３０）の第１冷却回路内に導入することによって、第１冷却回路内の冷却水を昇温させるように構成されていることを特徴とする。

近年の内燃機関においては、冷却水によって機関本体を冷却する水冷式のものが一般的である。これに対して、この内燃機関の制御装置によれば、昇温装置が、第２冷却装置内の冷却水を第１冷却装置の第１冷却回路内に導入することによって、第１冷却回路内の冷却水を昇温させるように構成されているので、水冷式の内燃機関が元々備えている冷却装置を利用して、部品点数の増大を抑制しながら、昇温装置を実現することができる。それにより、商品性をさらに向上させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関３の制御装置１において、ＥＧＲ停止域Ａ，Ｃ，Ｄは、第２水温制御手段によって第２水温制御が実行される第２水温制御実行域Ｃと、第１水温制御及び第２水温制御を停止すべき水温制御停止域Ａ，Ｄとを含むように設定され、第２水温制御実行域Ｃは、ＥＧＲ実行域Ｂよりも低負荷側及び高負荷側の運転域と、ＥＧＲ実行域Ｂよりも高回転側の運転域とを含むように設定され、水温制御停止域Ａ，Ｄは、第２水温制御実行域Ｃよりも低負荷側及び低回転側の第１停止域Ａと、第２水温制御実行域Ｃよりも高負荷側及び高回転側の第２停止域Ｄとを含むように設定され、内燃機関３の運転域が水温制御停止域Ａ，Ｄにあるときに、第１水温制御及び第２水温制御を停止する水温制御停止手段（ＥＣＵ２、ステップ１８）をさらに備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲ停止域が、第２水温制御手段によって第２水温制御が実行される第２水温制御実行域と、第１水温制御及び第２水温制御を停止すべき水温制御停止域とを含むように設定されている。この第２水温制御実行域は、ＥＧＲ実行域よりも低負荷側及び高負荷側の運転域と、ＥＧＲ実行域よりも高回転側の運転域とを含むように設定されているので、高負荷域、高回転域及び低負荷域のような、ＥＧＲ制御を実行すると内燃機関の運転状態の悪化や出力低下を招くおそれがある運転域において、ＥＧＲ制御を適切に停止することができる。また、内燃機関の運転域が水温制御停止域にあるときに、第１水温制御及び第２水温制御が停止される。この水温制御停止域は、第２水温制御実行域よりも低負荷側及び低回転側の第１停止域と、第２水温制御実行域よりも高負荷側及び高回転側の第２停止域とを含むように設定されている。この場合、請求項２に係る発明のような、水冷式の内燃機関において、内燃機関の運転域が極低負荷側及び極低回転側の領域にあるときに、第２冷却回路内の冷却水を第１冷却回路内に導入して水温制御を実行すると、内燃機関自体の温度が低下してしまい、燃費の悪化やヒータ性能の低下を招くおそれがある。したがって、第１停止域をそのような極低負荷側及び極低回転側の領域に設定することによって、燃費の悪化やヒータ性能の低下を回避することができる。また、内燃機関の運転域が極高負荷側及び極高回転側の運転域にある場合、吸気が凝縮水の発生しにくい状態になることで、水温制御を実行する必要がなくなるとともに、水温制御を継続した場合、第１冷却回路内を循環する冷却水の温度が上昇し続ける状態となり、冷却効率の低下や燃費の悪化を招くおそれがある。したがって、第２停止域をそのような極高負荷側及び極高回転側の領域に設定することによって、燃費の悪化や冷却効率の低下を回避することができる。

また、前述した後者の目的を達成するために、請求項４に係る発明は、内燃機関３の吸気通路４に設けられ、内燃機関３に吸入される吸入ガスを過給する過給機（ターボチャージャ１０）と、吸気通路４の過給機よりも下流側に設けられ、内部を流れる吸入ガス温度調整液と吸入ガスとの間の熱交換により吸入ガスの温度を調整するインタークーラ３２、及び、当該インタークーラ３２に、吸入ガス温度調整液を循環させるためのサブ通路（実施形態における（以下、本項において同じ）ＩＣ調温液通路３３）を介して接続され、吸入ガス温度調整液を冷却するサブラジエータ３１を有する吸入ガス温度調整回路３０と、内燃機関３の排ガスの一部を、吸気通路４のインタークーラ３２よりも上流側に還流させるためのＥＧＲ装置６０と、を備える内燃機関３の制御装置であって、サブ通路のインタークーラ３２よりも上流側における吸入ガス温度調整液の温度である上流側液体温度を取得する上流側液体温度取得手段（上流側水温センサ８０）と、サブ通路のインタークーラ３２よりも下流側における吸入ガス温度調整液の温度である下流側液体温度を取得する下流側液体温度取得手段（下流側水温センサ８１）と、吸入ガス温度調整液を昇温するための昇温装置５０と、インタークーラ３２よりも下流側の吸入ガスの温度が吸入ガスの露点温度よりも高くなるように、吸入ガス温度調整液の目標温度ＴＷＣＭＤを算出する目標温度算出手段（ＥＣＵ２、ステップ２２）と、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するようなとき（ステップ２５：ＹＥＳ）には、取得された下流側液体温度（下流側低温系水温ＴＷＤＳ）が算出された目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温装置５０を制御する第１制御動作を実行し、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するようなとき（ステップ２７：ＹＥＳ）には、取得された上流側液体温度（上流側低温系水温ＴＷＵＳ）が目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温装置５０を制御する第２制御動作を実行する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ２６，２８）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、吸入ガス温度調整回路では、内燃機関の吸気通路に設けられたインタークーラとサブラジエータとの間で、吸入ガス温度調整液がサブ通路を介して循環する。また、吸気通路のインタークーラよりも上流側には、過給機が設けられており、インタークーラに流入する吸入ガスは、過給機による過給によって昇温される。インタークーラに流入した吸入ガスは、インタークーラにおいて吸入ガス温度調整液との間で熱交換が行われることにより、その温度が調整される。さらに、吸気通路のインタークーラよりも上流側には、内燃機関の排ガスの一部が、ＥＧＲ装置によって還流させられる（以下、この排ガスを「ＥＧＲガス」という）。これにより、インタークーラには、水蒸気が比較的多く含まれたＥＧＲガスを含む吸入ガスが流入する。

また、上記のサブ通路のインタークーラよりも上流側における吸入ガス温度調整液の温度である上流側液体温度が、上流側液体温度取得手段によって取得されるとともに、サブ通路のインタークーラよりも下流側における吸入ガス温度調整液の温度である下流側液体温度が、下流側液体温度取得手段によって取得される。さらに、吸入ガス温度調整液が昇温装置によって昇温される。

また、吸入ガス温度調整液の目標温度が、目標温度算出手段によって、インタークーラよりも下流側の吸入ガスの温度が吸入ガスの露点温度よりも高くなるように算出されるとともに、インタークーラにより吸入ガスを加温するようなときには、取得された下流側液体温度が算出された目標温度になるように、昇温装置が制御手段によって制御され、インタークーラにより吸入ガスを冷却するようなときには、取得された上流側液体温度が目標温度になるように、昇温装置が制御手段によって制御される。

インタークーラで吸入ガスを加温するときには、インタークーラにおいて吸入ガス温度調整液の熱が吸入ガスに奪われることによって、下流側液体温度（インタークーラよりも下流側の吸入ガス温度調整液の温度）が、上流側液体温度（インタークーラよりも上流側の吸入ガス温度調整液の温度）よりも低くなる。上述したように、本発明によれば、インタークーラで吸入ガスを加温するようなときには、前述した特許文献２の従来の制御装置と異なり、下流側液体温度が目標温度になるように昇温装置を制御する第１制御動作を実行するので、インタークーラの入口から出口の全体において、吸入ガスを、その温度が露点温度を超えるように適切に加温でき、それにより、インタークーラにおける凝縮水の発生を適切に抑制することができる。

また、インタークーラで吸入ガスを冷却するときには、インタークーラにおいて吸入ガスの熱が吸入ガス温度調整液に加えられることによって、下流側液体温度が上流側液体温度よりも高くなる。上述したように、本発明によれば、インタークーラで吸入ガスを冷却するようなときには、上流側液体温度が目標温度になるように昇温装置を制御する第２制御動作を実行するので、インタークーラの入口から出口の全体において、吸入ガスを、その温度が露点温度を下回らないように適切に冷却でき、それにより、インタークーラにおける凝縮水の発生を適切に抑制することができる。以上により、本発明によれば、インタークーラによる吸入ガスの温度調整を適切に制御でき、それにより、インタークーラにおける凝縮水の発生を適切に抑制することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の内燃機関３の制御装置において、内燃機関３が、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するような所定の加温運転領域（第２運転領域Ｆ）、及び、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するような所定の冷却運転領域（第３運転領域Ｇ）のいずれにあるか否かを判定する運転状態判定手段（ＥＣＵ２、ステップ２５，２７）と、インタークーラ３２に流入する吸入ガスの温度に相関する吸入ガス温度パラメータを取得する吸入ガス温度パラメータ取得手段（外気温センサ８５）と、をさらに備え、制御手段は、内燃機関３が加温運転領域にあると判定されているときに、第１制御動作を実行し、内燃機関３が冷却運転領域にあると判定されているときに、第２制御動作を実行し、運転状態判定手段は、取得された吸入ガス温度パラメータ（外気温ＴＡ）に応じて、加温運転領域及び冷却運転領域を補正する（ステップ３１）ことを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が、インタークーラにより吸入ガスを加温するような所定の加温運転領域、及び、インタークーラにより吸入ガスを冷却するような所定の冷却運転領域のいずれにあるか否かが、運転状態判定手段によって判定される。また、内燃機関が所定の加温運転領域にあると判定されているときに、第１制御動作が実行され、内燃機関が所定の冷却運転領域にあると判定されているときに、第２制御動作が実行される。吸入ガスが過給機による過給で昇温されることから、インタークーラにより吸入ガスを加温するような状況にあるか否か、及び、冷却するような状況にあるか否かは、内燃機関の運転状態に応じて適切に判定することができる。

また、吸入ガスの温度を、インタークーラで凝縮水を発生させずに適切に調整する上では、インタークーラに流入する吸入ガスの温度が低いほど、インタークーラで吸入ガスを加温するような内燃機関の運転領域である加温運転領域を大きく設定するとともに、インタークーラで吸入ガスを冷却するような内燃機関の運転領域である冷却運転領域を小さく設定するのが好ましい。

上述した構成によれば、インタークーラに流入する吸入ガスの温度に相関する吸入ガス温度パラメータが、吸入ガス温度パラメータ取得手段によって取得されるとともに、取得された吸入ガス温度パラメータに応じて、加温運転領域及び冷却運転領域が補正される。これにより、インタークーラに流入する吸入ガスの温度にさらに応じて、内燃機関が、インタークーラで吸入ガスを加温するような加温運転領域及び冷却運転領域のいずれにあるかの判定を、適切に行うことができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の内燃機関３の制御装置において、吸入ガス温度パラメータは、内燃機関３の周囲の外気の温度ＴＡを含むことを特徴とする。

また、一般に内燃機関の周囲の外気が吸気通路に吸入ガスとして吸入されるため、外気の温度は、インタークーラに流入する吸入ガスの温度と密接に相関する。上述した内燃機関の制御装置によれば、吸入ガス温度パラメータが内燃機関の周囲の外気の温度を含むので、前述した内燃機関が加温運転領域及び冷却運転領域のいずれにあるかの判定を、より適切に行うことができる。

請求項７に係る発明は、請求項４ないし６のいずれかに記載の内燃機関３の制御装置において、内燃機関３は、機関本体３ｂの冷却液を冷却するメインラジエータ４１と、機関本体３ｂ及びメインラジエータ４１に接続され、機関本体３ｂの冷却液を循環させるためのメイン通路（エンジン冷却液通路４２）と、当該メイン通路に設けられ、機関本体３ｂの冷却液を送り出すことによって循環させるメインポンプ（機械式ポンプ４３）を有し、機関本体３ｂを冷却する内燃機関冷却回路４０をさらに備え、吸入ガス温度調整回路３０は、サブ通路に設けられ、吸入ガス温度調整液を送り出すことによって循環させるサブポンプ（電動ポンプ３４）をさらに有しており、機関本体３ｂの冷却液及び吸入ガス温度調整液として、調温液が兼用され、昇温装置５０は、内燃機関冷却回路４０及び吸入ガス温度調整回路３０の一方から他方に調温液を流通させるための複数の接続通路（冷却水流入通路５１、冷却水流出通路５２）を有しており、当該複数の接続通路は、内燃機関冷却回路４０のメインポンプの下流側かつメインラジエータ４１の上流側と、吸入ガス温度調整回路３０のサブラジエータ３１の下流側かつサブポンプの上流側との間に接続され、内燃機関冷却回路４０から吸入ガス温度調整回路３０に調温液を流入させるための流入通路（冷却水流入通路５１）と、吸入ガス温度調整回路３０のサブポンプの下流側かつサブラジエータ３１の上流側と、内燃機関冷却回路４０のメインポンプの下流側かつメインラジエータ４１の上流側との間に接続され、吸入ガス温度調整回路３０から内燃機関冷却回路４０に調温液を流出させるための流出通路（冷却水流出通路５２）と、を有し、昇温装置５０は、流入通路に設けられ、内燃機関冷却回路４０の調温液を吸入ガス温度調整回路３０に流入させるときに開弁するバルブ（昇温用バルブ５３）をさらに有していることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関冷却回路及び吸入ガス温度調整回路が互いに別個に設けられており、前者は、メインラジエータ、メイン通路及びメインポンプを有し、後者は、インタークーラ、サブラジエータ、サブ通路及びサブポンプを有している。内燃機関冷却回路では、燃焼動作を行う機関本体を冷却するため、その冷却液は比較的高温になる一方、吸入ガス温度調整回路では、吸入ガスの温度を調整するため、吸入ガス温度調整液は、機関本体の冷却液よりも低温になる。また、これらの機関本体の冷却液及び吸入ガス温度調整液として、調温液が兼用されている。

さらに、昇温装置は、内燃機関冷却回路及び吸入ガス温度調整回路を互いに接続する複数の接続通路と、接続通路に設けられたバルブを有しており、調温液は、これらの接続通路を介して、両回路の一方から他方に流通可能である。具体的には、接続通路の流入通路において、バルブが開弁されることにより、内燃機関冷却回路を循環する調温液の一部が、流入通路を介して吸入ガス温度調整回路に流入するとともに、吸入ガス温度調整回路を循環する調温液の一部が、接続通路の流出通路を介して内燃機関冷却回路に流出する。これにより、吸入ガス温度調整回路内の調温液（吸入ガス温度調整液）に、比較的高温の内燃機関冷却回路内の調温液（機関本体の冷却液）が混入するので、吸入ガス温度調整液を適切に上昇させることができる。

また、流入通路は、内燃機関冷却回路のメインポンプの下流側かつメインラジエータの上流側と、吸入ガス温度調整回路のサブラジエータの下流側かつサブポンプの上流側との間を接続している。流出通路は、吸入ガス温度調整回路のサブポンプの下流側かつサブラジエータの上流側と、内燃機関冷却回路のメインポンプの下流側かつメインラジエータの上流側との間を接続している。以上のように、内燃機関冷却回路において、調温液が吸入ガス温度調整回路に流出する位置と、調温液が吸入ガス温度調整回路から流入する位置がいずれも、メインポンプの下流側かつメインラジエータの上流側であり、共通している。

このため、内燃機関冷却回路と吸入ガス温度調整回路の間で調温液を流通させる場合、その流通する調温液の圧力差を非常に小さくすることができる。このように、両回路間で流通する調温液の圧力差を抑えることができるので、流入通路に設けられたバルブの開度を大きくしても、調温液を両回路の一方から他方に適切に流通させることができる。換言すれば、内燃機関冷却回路と吸入ガス温度調整回路の間での調温液の流通を、バルブを介してきめ細かく制御できるので、吸入ガス温度調整液の昇温を適切に制御することができる。

本発明の第１実施形態に係る制御装置及びこれを適用した内燃機関の構成を模式的に示す図である。 制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。 ＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。 内燃機関の運転域の判定に用いるマップの一例を示す図である。 ＩＣ水温制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態のＥＣＵで実行される、昇温用バルブを制御するための処理を示すフローチャートである。 図６の処理で用いられる運転領域マップの一例を示す図である。 ＥＣＵで実行される、運転領域マップを補正するための処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。図１及び図２に示す制御装置１は、内燃機関３のＥＧＲ量やインタークーラ３２の冷却水温度などを制御するものであり、図２に示すＥＣＵ２などを備えている。このＥＣＵ２によって、後述するように、ＥＧＲ制御処理及びＩＣ水温制御処理などの各種の制御処理が実行される。

この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、４つの気筒３ａを有するガソリンエンジンタイプのものであり、車両（図示せず）に動力源として搭載されているとともに、ターボチャージャ１０、吸気冷却装置３０、ＥＮＧ冷却装置４０、昇温装置５０及びＥＧＲ装置６０などを備えている。

ターボチャージャ１０（過給機）は、吸気通路４に設けられたコンプレッサ１１と、排気通路７に設けられ、シャフト１２を介してコンプレッサ１１と一体に回転するタービン１３と、複数の可変ベーン１４と、可変ベーン１４を駆動するベーンアクチュエータ１４ａなどを備えている。このターボチャージャ１０では、排気通路７を流れる排ガスによってタービン１３が回転駆動されると、これと一体のコンプレッサ１１も同時に回転することによって、吸気通路４内の吸入ガス（以下「吸気」という）を加圧しながら気筒３ａ側に送り出す過給動作が行われる。

可変ベーン１４は、タービン１３を収容するハウジング（図示せず）の壁部に回動自在に取り付けられており、ベーンアクチュエータ１４ａに機械的に連結されている。可変ベーン１４の開度は、ＥＣＵ２によって、ベーンアクチュエータ１４ａを介して制御される。これにより、タービン１３に吹き付けられる排ガスの量が変化するのに伴い、タービン１３及びコンプレッサ１１の回転速度が変化することによって、過給圧が制御される。

また、前述した吸気冷却装置３０（第１冷却装置）は、上述したターボチャージャ１０のコンプレッサ１１による加圧によって昇温した吸気を冷却するためのものであり、サブラジエータ３１（第１放熱器）と、インタークーラ３２と、これらの間を連結するＩＣ冷却水通路３３と、電動ポンプ３４などを有している。これらの要素３１〜３４によって、吸気冷却用の冷却水（以下「吸気冷却水」という）が循環する吸気冷却回路が構成されている。

この吸気冷却装置３０では、ＥＣＵ２からの制御入力信号によって電動ポンプ３４が駆動されると、吸気冷却水が電動ポンプ３４からインタークーラ３２側に吐出され、それによって、吸気冷却水が吸気冷却回路内を図１の反時計回りに循環する。また、ＩＣ冷却水通路３３の電動ポンプ３４とインタークーラ３２の間には、上流側水温センサ８０が設けられており、この上流側水温センサ８０は、インタークーラ３２の上流側の吸気冷却水の温度（以下「ＩＣ水温」という）ＴＷｉｃを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。さらに、ＩＣ冷却水通路３３のインタークーラ３２のすぐ下流側には、下流側水温センサ８１が設けられており、この下流側水温センサ８１は、インタークーラ３２のすぐ下流側における吸気冷却水の温度ＴＷＤＳを検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

また、前述したＥＮＧ冷却装置４０（第２冷却装置）は、エンジン３の運転に伴って昇温した機関本体３ｂを冷却するためのものであり、機関本体３ｂ内の冷却水通路（図示せず）と、メインラジエータ４１（第２放熱器）と、これらを連結するＥＮＧ冷却水通路４２と、エンジン３のクランクシャフト（図示せず）によって駆動される機械式ポンプ４３などを有している。これらの要素４１〜４３及び機関本体３ｂ内の冷却水通路によって、エンジン冷却用の冷却水（以下「ＥＮＧ冷却水」という）が循環するＥＮＧ冷却回路が構成されている。

このＥＮＧ冷却装置４０では、エンジン３の運転中、エンジン３の動力で機械式ポンプ４３が駆動されるのに伴って、ＥＮＧ冷却水が機械式ポンプ４３から機関本体３ｂ側に吐出され、それによって、ＥＮＧ冷却水がＥＮＧ冷却回路内を図１の時計回りに循環する。

この場合、後述する昇温用バルブ５３が閉弁しているときには、昇温用バルブ５３によって、インタークーラ３２を含む吸気冷却回路は、ＥＮＧ冷却回路から隔絶され、独立した冷却回路となるので、エンジン３からの熱が伝達されない状態となり、その結果、ＩＣ水温ＴＷｉｃは、外気温度よりも若干高い温度になる。

さらに、前述した昇温装置５０は、ＩＣ水温ＴＷｉｃを上昇させる必要があるときに、吸気冷却水よりも高温のＥＮＧ冷却水を吸気冷却装置３０に供給するものであり、冷却水流入通路５１、冷却水流出通路５２及び昇温用バルブ５３などを備えている。

この冷却水流入通路５１は、その一端部が、機械式ポンプ４３がない方のＥＮＧ冷却水通路４２のメインラジエータ４１と機関本体３ｂとの間に接続されており、他端部が、ＩＣ冷却水通路３３のサブラジエータ３１と電動ポンプ３４との間に接続されている。また、冷却水流出通路５２は、その一端部が、ＥＮＧ冷却水通路４２の冷却水流入通路５１との接続部とメインラジエータ４１との間に接続されており、他端部が、電動ポンプ３４がない方のＩＣ冷却水通路３３のサブラジエータ３１とインタークーラ３２との間に接続されている。

さらに、昇温用バルブ５３は、冷却水流入通路５１に設けられており、その開度が全開状態及び全閉状態の間でリニアに変更可能に構成されているとともに、後述する第１水温制御処理又は第２水温制御処理の実行中は、ＥＣＵ２からの制御入力信号により、ＩＣ水温ＴＷｉｃが後述する第１目標温度ＴＷｃｍｄ１又は第２目標温度ＴＷｃｍｄ２になるように、昇温用バルブ５３の開度が制御される。

この昇温装置５０の場合、エンジン３及び電動ポンプ３４の運転中、昇温用バルブ５３が開弁状態に制御されているときには、ＥＮＧ冷却回路内のＥＮＧ冷却水が、冷却水流入通路５１を介して、吸気冷却回路内に流入し、吸気冷却水に混入する。そして、吸気冷却水が図１の反時計回りに吸気冷却回路内を循環するのに伴い、吸気冷却水の一部が、冷却水流出通路５２を介して、ＥＮＧ冷却回路側に戻される。以上の動作により、高温のＥＮＧ冷却水が、吸気冷却回路内に流入することで、ＩＣ水温ＴＷｉｃが上昇する。

また、エンジン３及び電動ポンプ３４の運転中、昇温用バルブ５３が全閉状態に制御されているときには、ＥＮＧ冷却水は、吸気冷却回路内に流入することなく、ＥＮＧ冷却回路内のみを循環し、吸気冷却水は、吸気冷却回路内のみを循環することで、サブラジエータ３１により外気温度レベルまで冷却される状態となる。

さらに、前述したＥＧＲ装置６０は、排気通路７の排ガスの一部を吸気通路４に還流させるものであり、ＥＧＲ通路６１、ＥＧＲ弁６２及びＥＧＲクーラ６３などで構成されている。ＥＧＲ通路６１の一端部は、吸気通路４のコンプレッサ１１よりも上流側に接続され、他端部は、排気通路７の排ガス浄化触媒８よりも下流側に接続されている。

また、ＥＧＲ弁６２は、バタフライ弁タイプのものであり、ＤＣモータなどで構成されたＥＧＲアクチュエータ６２ａに連結されている。ＥＣＵ２からの制御入力信号がＥＧＲアクチュエータ６２ａに供給されることによって、ＥＧＲ弁６２の開度が制御され、それにより、排気通路７から吸気通路４に還流される排ガス量、すなわちＥＧＲ量が制御される。

一方、ＥＧＲアクチュエータ６２ａの近傍には、ＥＧＲ弁開度センサ８２が設けられており、このＥＧＲ弁開度センサ８２は、ＥＧＲ弁の開度（以下「ＥＧＲ弁開度」という）Ｖｅｇｒを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

さらに、ＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６１のＥＧＲ弁６２よりも排気通路７側に配置された水冷式のものであり、ＥＮＧ冷却装置４０の冷却水を利用して、ＥＧＲ通路６１を流れる高温の還流ガスを冷却する。

一方、吸気通路４には、上流側から順に、ＬＰ用吸気絞り弁５、吸気圧センサ８３、過給圧センサ８４及びスロットル弁６が設けられている。ＬＰ用吸気絞り弁５は、吸気通路４のＥＧＲ通路６１との接続付近において弱負圧を発生させることで、吸気通路４へのＥＧＲガスの安定導入を図るためのものであり、ＥＣＵ２からの制御入力信号がＬＰアクチュエータ５ａに供給されることによって、ＬＰ用吸気絞り弁５の開度が制御される。

吸気圧センサ８３は、吸気通路４内のコンプレッサ１１よりも上流側の圧力を、ＥＧＲ導入部圧力として検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。過給圧センサ８４は、吸気通路４内のインタークーラ３２のすぐ下流側の圧力を過給圧ＰＢとして検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

また、スロットル弁６は、吸気通路４のインタークーラ３２と吸気マニホルド４ａとの間に配置され、吸気通路４内に回動自在に設けられている。このスロットル弁６の場合、ＥＣＵ２からの制御入力信号がＴＨアクチュエータ６ａに供給されることで、その開度が制御され、それにより、スロットル弁６を通過する吸気量が制御される。

さらに、排気通路７のタービン１３よりも下流側には、排ガス浄化触媒８が設けられている。この排ガス浄化触媒８は、例えば三元触媒で構成されており、排気通路７を流れる排ガス中のＨＣやＣＯを酸化するとともに、ＮＯｘを還元することによって、排ガスを浄化する。

一方、ＥＣＵ２には、外気温センサ８５、外気湿度センサ８６、クランク角センサ８７、筒内圧センサ８８、アクセル開度センサ８９及び車速センサ９０が電気的に接続されている。この外気温センサ８５は、車両の周囲の外気の温度（以下「外気温」という）ＴＡを表す検出信号を、外気湿度センサ８６は、外気の絶対湿度（以下「外気湿度」という）ＨＡを表す検出信号をＥＣＵ２にそれぞれ出力する。

また、クランク角センサ８７は、マグネットロータ及びＭＲＥピックアップで構成されており、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１゜）ごとに１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。

さらに、筒内圧センサ８８は、気筒３ａ内の圧力（以下「筒内圧」という）ＰＣＹＬを表す検出信号を、アクセル開度センサ８９は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号を、車速センサ９０は、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号それぞれＥＣＵ２に出力する。

ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ８０〜９０の検出信号などに応じて、後述するＥＧＲ制御処理及びＩＣ水温制御処理などの各種の制御処理を実行する。その際、ＥＣＵ２は、算出又は設定した各種の値をＲＡＭ内に記憶する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、運転域判定手段、ＥＧＲ制御手段、第１水温制御手段、第２水温制御手段及び水温制御停止手段に相当する。

次に、図３を参照しながら、ＥＧＲ制御処理について説明する。このＥＧＲ制御処理は、ＥＧＲ弁６２の開度を制御することで、ＥＧＲ量を制御するものであり、ＥＣＵ２によって所定の制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、正味平均有効圧力ＢＭＥＰ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、図４に示すマップを検索することにより、エンジン３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂ（図中のハッチングが施された領域）にあるか否かを判別する。

同図に示すように、エンジン３の運転域は、正味平均有効圧力ＢＭＥＰとエンジン回転数ＮＥの組み合わせで決まる領域であり、この正味平均有効圧力ＢＭＥＰは、図示しない燃料噴射制御処理において、エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＰに応じて算出される。また、同図において、ＥＧＲ実行域Ｂ以外の３つの領域Ａ，Ｃ，Ｄは、ＥＧＲ動作を停止すべきＥＧＲ停止域であり、以下、これらのＥＧＲ停止域のうちの網掛けが施された領域Ｃを「第２水温制御実行域Ｃ」といい、極低負荷側及び極低回転側の、網掛け及びハッチングが施されていない領域Ａを「第１停止域Ａ」といい、極高負荷側及び極高回転側の、ハッチングが施されている領域Ｄを「第２停止域Ｄ」という。

ステップ１の判別結果がＹＥＳで、エンジン３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂにあるときには、ＥＧＲ制御処理を実行すべきであると判定して、ステップ２に進み、ＥＧＲ制御処理を実行する。

このＥＧＲ制御処理では、正味平均有効圧力ＢＭＥＰ及びエンジン回転数ＮＥに対応して必要なＥＧＲガス量をＥＧＲ弁開度Ｖｅｇｒに換算した値として目標開度が算出され、ＥＧＲ弁開度Ｖｅｇｒがこの目標開度になるように、ＥＧＲ弁６２がフィードバック制御される。ステップ２で、以上のようにＥＧＲ制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、前述したステップ１の判別結果がＮＯのときには、ＥＧＲ制御を停止すべきであると判定して、ステップ３に進み、ＥＧＲ弁６２を全閉状態に制御した後、本処理を終了する。

次に、図５を参照しながら、ＩＣ水温制御処理について説明する。このＩＣ水温制御処理は、前述した昇温装置５０における昇温用バルブ５３及び電動ポンプ３４を制御することによって、ＩＣ水温ＴＷｉｃを制御するものであり、ＥＣＵ２によって所定の制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、ステップ１０で、エンジン運転中であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、エンジン停止中のときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１０の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１１に進み、正味平均有効圧力ＢＭＥＰ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、前述した図４に示すマップを検索することにより、エンジン３の運転域が前述したＥＧＲ実行域Ｂにあるか否かを判別する。

この判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１２に進み、正味平均有効圧力ＢＭＥＰ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、ＥＧＲ量ＧＥＧＲを算出する。

次いで、ステップ１３に進み、ＥＧＲ量ＧＥＧＲ、過給圧ＰＢ及び外気湿度ＨＡに応じて、図示しないマップを検索することにより、第１目標温度ＴＷｃｍｄ１を算出する。この第１目標温度ＴＷｃｍｄ１は、ＥＧＲ制御の実行中において、ＴＷｉｃ≧ＴＷｃｍｄ１が成立すれば、インタークーラ３２を通過した吸気の温度が露点温度を上回るような値に設定されている。

次いで、ステップ１４に進み、第１水温制御処理を実行する。この第１水温制御処理では、ＩＣ水温ＴＷｉｃが第１目標温度ＴＷｃｍｄ１になるように、昇温用バルブ５３の開度が、電動ポンプ３４の吐出量に応じて制御される。

ステップ１４で、第１水温制御処理を以上のように実行した後、本処理を終了する。

一方、前述したステップ１１の判別結果がＮＯで、エンジン３の運転域が前述したＥＧＲ実行域Ｂにないときには、ステップ１５に進み、正味平均有効圧力ＢＭＥＰ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、前述した図４に示すマップを検索することにより、エンジン３の運転域が第２水温制御実行域Ｃにあるか否かを判別する。

この判別結果がＹＥＳのときには、ＥＧＲ制御の停止中においてＩＣ水温ＴＷｉｃを制御する第２水温制御処理を実行すべきであると判定して、ステップ１６に進み、過給圧ＰＢ及び外気湿度ＨＡに応じて、図示しないマップを検索することにより、第２目標温度ＴＷｃｍｄ２を算出する。

この第２目標温度ＴＷｃｍｄ２は、ＥＧＲ実行域Ｂのうちの最大負荷点に対応する値として設定されている。これは、エンジン３の運転域が第２水温制御実行域Ｃにある場合、ＥＧＲ装置６０による排ガスの還流動作が実行されないので、吸気がインタークーラ３２を通過する際、凝縮水が吸気中に発生するおそれがないものの、エンジン３の運転域が第２水温制御実行域ＣからＥＧＲ実行域Ｂに移行した際、ＩＣ水温ＴＷｉｃ≧ＴＷｃｍｄ１が成立する状態を予め確保しておくためである。

次いで、ステップ１７に進み、第２水温制御処理を実行する。この第２水温制御処理では、ＩＣ水温ＴＷｉｃが第２目標温度ＴＷｃｍｄ２になるように、昇温用バルブ５３の開度が、電動ポンプ３４の吐出量に応じて制御される。

ステップ１７で、第２水温制御処理を以上のように実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ１５の判別結果がＮＯで、エンジン３の運転域が第１停止域Ａ又は第２停止域Ｄにあるときには、ステップ１８に進み、水温制御処理を停止する。具体的には、昇温用バルブ５３を全閉状態に保持する。このようにステップ１８を実行した後、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、エンジン３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂにあるときには、ＥＧＲ制御処理が実行され、それ以外の領域Ａ，Ｃ，ＤにあるときにはＥＧＲ制御処理が停止される。本実施形態のエンジン３の場合、ＥＧＲ制御処理を実行すると、還流ガスがインタークーラ３２よりも上流側に導入されるので、還流ガスが混入した吸気がインタークーラ３２を通過する際、インタークーラ３２に冷却され、その温度が露点温度以下になったときには凝縮水が発生する可能性がある。

これに対して、この制御装置１によれば、エンジン３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂにあるときには、第１水温制御処理が実行される。この第１水温制御処理では、ＩＣ水温ＴＷｉｃが第１目標温度ＴＷｃｍｄ１になるように制御されるとともに、この第１目標温度ＴＷｃｍｄ１は、ＥＧＲ制御の実行中にＴＷｉｃ≧ＴＷｃｍｄ１が成立すれば、インタークーラ３２を通過した吸気の温度が露点温度を上回るような値に設定されるので、ＥＧＲ制御処理の実行中、吸気がインタークーラ３２を通過するときに、凝縮水が発生するのを抑制することができる。

また、エンジン３の運転域が第２水温制御実行域Ｃにあるときには、第２水温制御処理が実行される。この第２水温制御処理では、ＩＣ水温ＴＷｉｃが第２目標温度ＴＷｃｍｄ２になるように制御されるとともに、この第２目標温度ＴＷｃｍｄ２は、ＴＷｉｃ≧ＴＷｃｍｄ２が成立していれば、次回以降の制御タイミングで、エンジン３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂに移行し、ＥＧＲ制御処理が開始されたと仮定したときに、その開始タイミングでＴＷｉｃ≧ＴＷｃｍｄ１が成立し、インタークーラ３２を通過した吸気の温度が露点温度を上回るような値に設定される。それにより、次回以降の制御タイミングでエンジン３の運転域がＥＧＲ実行域Ｂに移行したときでも、凝縮水が吸気中に発生するのを抑制しながら、ＥＧＲ制御を迅速に開始することができる。以上により、良好な燃費を確保することができ、商品性を向上させることができる。

さらに、昇温装置５０が、ＥＮＧ冷却装置４０内のＥＮＧ冷却水を吸気冷却装置３０の吸気冷却回路内に導入することによって、吸気冷却回路内の冷却水を昇温させるように構成されているので、水冷式のエンジン３が元々備えているＥＮＧ冷却装置４０を利用して、部品点数の増大を抑制しながら、昇温装置５０を実現することができる。それにより、商品性をさらに向上させることができる。

これに加えて、図４に示すマップでは、第２水温制御実行域Ｃが、ＥＧＲ実行域Ｂよりも低負荷側及び高負荷側の運転域と、ＥＧＲ実行域Ｂよりも高回転側の運転域とを含むように設定されているので、高負荷域、高回転域及び低負荷域のような、ＥＧＲ制御を実行するとエンジン３の運転状態の悪化や発生出力の低下を招くおそれがある運転域において、ＥＧＲ制御を適切に停止することができる。

また、第１停止域Ａが、第２水温制御実行域Ｃよりも低負荷側及び低回転側の領域、すなわち極低負荷側及び極低回転側の運転域に設定され、第２停止域Ｄが、第２水温制御実行域Ｃよりも高負荷側及び高回転側の領域、すなわち極高負荷側及び極高回転側の運転域に設定されているとともに、エンジン３の運転域が第１停止域Ａ又は第２停止域Ｄにあるときに、第１水温制御処理及び第２水温制御処理が停止される。水冷式のエンジン３において、その運転域が極低負荷側及び極低回転側の運転域にあるときに、第２冷却回路内の冷却水を第１冷却回路内に導入して水温制御を実行すると、エンジン３自体の温度が低下してしまい、燃費の悪化やヒータ性能の低下を招くおそれがある。これに対して、この制御装置１では、エンジン３の運転域が極低負荷側及び極低回転側の第１停止域Ａにあるときに、第１水温制御処理及び第２水温制御処理が停止されるので、そのような燃費の悪化やヒータ性能の低下を回避することができる。

また、エンジン３の運転域が極高負荷側及び極高回転側の運転域にある場合、吸気が凝縮水の発生しにくい状態になることで、水温制御を実行する必要がなくなるとともに、水温制御を継続した場合、ＩＣ水温ＴＷｉｃが上昇し続ける状態となり、冷却効率の低下や燃費の悪化を招くおそれがある。これに対して、この制御装置１では、エンジン３の運転域が極高負荷側及び極高回転側の第２停止域Ｄにあるときに、第１水温制御処理及び第２水温制御処理が停止されるので、そのような燃費の悪化や冷却効率の低下を回避することができる。

なお、第１実施形態は、過給機として、ターボチャージャ１０を用いた例であるが、本発明の過給機はこれに限らず、吸気通路内の吸気を加圧するものであればよい。例えば、過給機として、スーパーチャージャを用いてもよい。

また、第１実施形態は、本発明の制御装置をガソリンエンジンタイプの内燃機関３に適用した例であるが、本発明の制御装置は、これに限らず、過給機、ＥＧＲ装置、第１冷却装置及び昇温装置を備えた内燃機関に適用可能である。例えば、本発明の制御装置を、軽油や天然ガスを燃料とする内燃機関に適用してもよい。

さらに、第１実施形態は、本発明の制御装置を、水冷式の内燃機関３に適用した例であるが、本発明の制御装置を、空冷式の内燃機関に適用してもよい。

一方、第１実施形態は、第１冷却装置の第１冷却回路内の冷却水温度を昇温させる昇温装置として、昇温装置５０を用いた例であるが、本発明の昇温装置はこれに限らず、第１冷却回路内の冷却水温度を昇温させることができるものであればよい。例えば、昇温装置として、熱線式のヒータなどを用いてもよい。

また、第１実施形態は、吸気冷却装置として、インタークーラ３２を備えた吸気冷却装置３０を用いた例であるが、本発明の吸気冷却装置はこれに限らず、第１放熱器及び第１冷却回路内を循環する冷却水によって吸気を冷却するものであればよい。

次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。本実施形態の制御装置の場合、第１実施形態の制御装置１と比較すると、機械的な構成及び電気的な構成は同一であり、以下に述べるように、制御処理の内容のみが異なっているので、以下、異なる点を中心に説明する。

なお、第２実施形態の説明においては、前述したＩＣ水温ＴＷｉｃを「上流側低温系水温ＴＷＵＳ」といい、前述した下流側水温センサ８１によって検出される吸気冷却水の温度ＴＷＤＳを「下流側低温系水温ＴＷＤＳ」という。また、前述した吸気冷却装置３０を「吸入ガス温度調整回路３０」といい、前述したＩＣ冷却水通路３３を「ＩＣ調温液通路３３」というとともに、前述した吸気冷却水を「低温系温度調整液」という。さらに、前述したＥＮＧ冷却装置４０を「エンジン冷却回路４０」といい、ＥＮＧ冷却水通路４２を「エンジン冷却液通路４２」というとともに、前述したＥＮＧ冷却水を「高温系冷却液」という。また、これら以外の構成に関しては、第１実施形態と同一の名称及び符号を使用する。

この制御装置では、以下に述べるように、ＥＣＵ２によって、電動ポンプ３４及び昇温用バルブ５３が制御される。具体的には、検出されたアクセル開度ＡＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、エンジン３の要求トルクを算出するとともに、算出された要求トルクに応じて、電動ポンプ３４が制御される。この場合、要求トルクが大きいほど、電動ポンプ３４の吐出量はより大きな値に制御される。これは、過給圧が、要求トルクが大きいほど、より大きな値に制御されることによって、吸入ガスの過給による昇温度合いがより高くなるため、それに応じて、インタークーラ３２による吸入ガスの冷却度合いを高めるためである。

また、前述した構成から明らかなように、インタークーラ３２に流入する吸入ガスには、ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲガスが含まれ、ＥＧＲガスには、比較的多くの水蒸気が含まれる。ＥＣＵ２は、インタークーラ３２において凝縮水を発生させずに吸入ガスの温度を適切に調整すべく、昇温用バルブ５３を制御するために、図６に示す処理を実行する。本処理は、エンジン３の運転中に、所定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される。

まず、図６のステップ２１で、筒内圧ＰＣＹＬなどに応じて、正味平均有効圧力ＢＭＥＰを算出する。次いで、検出された外気温ＴＡに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標温度ＴＷＣＭＤを算出する（ステップ２２）。

この目標温度ＴＷＣＭＤは、上流側低温系水温ＴＷＵＳ及び下流側低温系水温ＴＷＤＳの目標値である。上記のマップでは、目標温度ＴＷＣＭＤは、インタークーラ３２よりも下流側の吸入ガスの温度がその露点温度よりも高くなるように、温度（外気温）と露点温度の関係に基づいて露点温度よりも若干、大きな値に設定されており、外気温ＴＡが高いほど、より大きな値に設定されている。

なお、目標温度ＴＷＣＭＤの算出手法は、上述した手法に限らず他の適当な手法を採用可能であり、吸入ガス中のＥＧＲガスの量やＥＧＲガスの温度などにさらに応じて、目標温度ＴＷＣＭＤを算出してもよい。

続くステップ２３以降では、算出されたエンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰに基づいてエンジン３の運転状態を判定するとともに、判定されたエンジン３の運転状態に応じて、昇温用バルブ５３の動作を制御する。このエンジン３の運転状態の判定は、図７に示す運転領域マップに従って行われる。まず、この運転領域マップについて説明する。

図７に示すように、運転領域マップでは、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰに関し、エンジン３が取り得るすべての運転領域（以下「全運転領域」という）が実線で予め規定されている。また、この全運転領域は、第１境界線Ｌ１（一点鎖線で図示）、第２境界線Ｌ２（二点鎖線で図示）及び第３境界線Ｌ３（三点鎖線で図示）によって、所定の第１運転領域Ｅ（右斜線のハッチングで図示）、第２運転領域Ｆ（左斜線のハッチングで図示）、第３運転領域Ｇ（横線のハッチングで図示）及び第４運転領域Ｈ（縦線のハッチングで図示）に区画されている。

これらの第１及び第２運転領域Ｅ，Ｆは、エンジン３の暖機が完了した後であり、外気温ＴＡが所定温度（例えば２５℃）で、かつ、エンジン３の周囲の絶対湿度が所定湿度範囲（例えば４０％〜６０％）内であると仮定した場合に、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するようなエンジン３の運転領域に設定されている。具体的には、第１運転領域Ｅは、エンジン３の極低回転・極低負荷の運転領域に設定されており、第２運転領域Ｆは、エンジン３の低回転から高回転の運転領域で、かつ、エンジン３の極低負荷から低負荷の運転領域に設定されている。

上記のように、エンジン３の極低回転から高回転の運転領域で、かつ、エンジン３の極低負荷極から低負荷の運転領域を、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するようなエンジン３の運転領域として設定しているのは、次の理由による。すなわち、このようなエンジン３の運転領域では、ターボチャージャ１０による吸入ガスの過給が行われないか、あるいは、ターボチャージャ１０の過給圧が比較的低くなるため、ターボチャージャ１０の吸入ガスの過給による昇温度合いが非常に小さい。このため、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却すると、インタークーラ３２に流入した吸入ガスの温度が前述した目標温度ＴＷＣＭＤを下回り、インタークーラ３２において凝縮水が発生する可能性があるので、これを抑制するためである。

また、前記第３及び第４運転領域Ｇ，Ｈは、エンジン３の暖機が完了した後であり、外気温ＴＡが前記所定温度で、かつ、エンジン３の周囲の絶対湿度が前記所定湿度範囲内であると仮定した場合に、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するようなエンジン３の運転領域に設定されている。具体的には、第３運転領域Ｇは、エンジン３の低回転から高回転の運転領域で、かつ、エンジン３の中負荷から高負荷の運転領域に設定されており、第４運転領域Ｈは、エンジン３の高回転の運転領域で、かつ、エンジン３の高負荷の運転領域に設定されている。

上記のように、エンジン３の低回転から高回転の運転領域で、かつ、エンジン３の中負荷極から高負荷の運転領域を、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するようなエンジン３の運転領域として設定しているのは、次の理由による。すなわち、このようなエンジン３の運転領域では、ターボチャージャ１０の過給圧が比較的高く、過給による吸入ガスの昇温度合いが高くなるため、それによるエンジン３のノッキングが発生するとともに、エンジン３の出力が低下する可能性があるので、これを抑制するためである。なお、第３運転領域Ｇのうちの破線で囲まれた運転領域は、ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲ動作が実行される運転領域（以下「ＥＧＲ運転領域」という）を示している。

図６に戻り、前記ステップ２３では、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが図７に示す第１運転領域Ｅにあるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが第１運転領域Ｅにあるときには、エンジン３が、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するような運転領域にあると判定するとともに、昇温用バルブ５３を全閉状態に制御し（ステップ２４）、本処理を終了する。

上記のように、エンジン３が極低回転・極低負荷の運転領域にあるときに、昇温用バルブ５３を全閉状態に制御するのは、次の理由による。すなわち、このような場合に、昇温用バルブ５３を開弁することで高温系冷却液を低温系温度調整液に混入させると、それにより高温系冷却液の温度が低下する結果、エンジン３の燃費が悪化したり、車両の暖房が効かなくなったりするので、これを防止するためである。

一方、ステップ２３の答がＮＯのときには、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが図７に示す第２運転領域Ｆにあるか否かを判別する（ステップ２５）。この答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが第２運転領域Ｆにあるときには、エンジン３が、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するような所定の加温運転領域にあると判定するとともに、下流側低温系水温ＴＷＤＳが前記ステップ２２で算出された目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温用バルブ５３を制御する第１制御動作を実行し（ステップ２６）、本処理を終了する。

具体的には、上記のステップ２６では、下流側低温系水温ＴＷＤＳと目標温度ＴＷＣＭＤとの偏差が算出されるとともに、算出された偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、昇温用バルブ５３への制御入力信号が算出される。これにより、下流側低温系水温ＴＷＤＳは、目標温度ＴＷＣＭＤになるようにフィードバック制御される。その結果、吸入ガスは、その温度が目標温度ＴＷＣＭＤよりも低いときには、インタークーラ３２における低温系温度調整液との間の熱交換によって加温される。

一方、ステップ２５の答がＮＯのときには、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが図７に示す第３運転領域Ｇにあるか否かを判別する（ステップ２７）。この答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが第３運転領域Ｇにあるときには、エンジン３が、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するような所定の冷却運転領域にあると判定するとともに、上流側低温系水温ＴＷＵＳが目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温用バルブ５３を制御する第２制御動作を実行し（ステップ２８）、本処理を終了する。

具体的には、上記のステップ２８では、上流側低温系水温ＴＷＵＳと目標温度ＴＷＣＭＤとの偏差が算出されるとともに、算出された偏差に基づき、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、昇温用バルブ５３への制御入力信号が算出される。これにより、上流側低温系水温ＴＷＵＳは、目標温度ＴＷＣＭＤになるようにフィードバック制御される。その結果、吸入ガスは、その温度が目標温度ＴＷＣＭＤよりも高いときには、インタークーラ３２における低温系温度調整液との間の熱交換によって冷却される。

一方、ステップ２７の答がＮＯのとき、すなわち、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰで表されるエンジン３の運転状態が図７に示す第４運転領域Ｈにあるときには、エンジン３が、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するような運転領域にあると判定するとともに、前記ステップ２４を実行し、それにより昇温用バルブ５３を全閉状態に制御した後、本処理を終了する。

このように、エンジン３が高回転・高負荷の運転領域にあるときに、昇温用バルブ５３を全閉状態に制御するのは、次の理由による。すなわち、このような場合には、低温系温度調整液を昇温しなくても、インタークーラ３２において吸入ガスの温度が露点温度以下に低下しないので、低温系温度調整液に高温系冷却液を混入させる必要がないためである。

また、前述したように、第１〜第４運転領域Ｅ〜Ｈは、外気温ＴＡが前記所定温度であると仮定した場合の運転領域である。このため、外気温ＴＡが所定温度よりも低いときには、吸入ガスの温度がその露点温度に達しやすくなることによって、前記ステップ２３以降により昇温用バルブ５３を制御しても、インタークーラ３２において凝縮水が発生する可能性がある。これを防止するために、ＥＣＵ２は、図８に示す処理を実行することによって、第１〜第４運転領域Ｅ〜Ｈを補正する。本処理は、図７に示す処理と同様、前記所定時間ごとに繰り返し実行される。

具体的には、図８のステップ３１において、検出された外気温ＴＡに応じ、前述した第１〜第３境界線Ｌ１〜Ｌ３を変更することによって、第１〜第４運転領域Ｅ〜Ｈが補正される。この場合、第１〜第３境界線Ｌ１〜Ｌ３は、外気温ＴＡが低いほど、第２運転領域Ｆが拡大するように、かつ、第３運転領域Ｇが第４運転領域Ｈ側に拡大するように、変更される。より具体的には、例えば、第１境界線Ｌ１は、その切片が第１運転領域Ｅ側に移動するように変更され、第２境界線Ｌ２は、その切片が第３運転領域Ｇ側に移動するように、第３境界線Ｌ３は、その切片が第４運転領域Ｈ側に移動するように、それぞれ変更される。

以上により、運転領域マップは、外気温ＴＡが低いほど、第２運転領域Ｆが拡大するように、かつ、第３運転領域Ｇが第４運転領域Ｈ側に拡大するように、補正される。これは、エンジン３の周囲の外気が吸気通路４に吸入されるため、外気温ＴＡが低いほど、インタークーラ３２に流入する吸入ガスがその露点温度に達しやすくなるためである。

また、本実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるエンジン冷却液通路４２及び機械式ポンプ４３が、本発明におけるメイン通路及びメインポンプにそれぞれ相当するとともに、本実施形態におけるＩＣ調温液通路３３及び電動ポンプ３４が、本発明におけるサブ通路及びサブポンプにそれぞれ相当する。また、本実施形態における上流側水温センサ８０及び下流側水温センサ８１が、本発明における上流側液体温度取得手段及び下流側液体温度取得手段にそれぞれ相当するとともに、本実施形態における冷却水流入通路５１及び冷却水流出通路５２が、本発明における複数の接続通路に相当する。

さらに、本実施形態における昇温用バルブ５３が、本発明におけるバルブに相当し、本実施形態における外気温センサ８５が、本発明における吸入ガス温度パラメータ取得手段に相当するとともに、本実施形態におけるＥＣＵ２が、本発明における目標温度算出手段、制御手段及び運転状態判定手段に相当する。

以上のように、本実施形態によれば、吸入ガス温度調整回路３０では、吸気通路４に設けられたインタークーラ３２とサブラジエータ３１との間で、低温系温度調整液がＩＣ調温液通路３３を介して循環する。また、吸気通路４のインタークーラ３２よりも上流側には、ターボチャージャ１０が設けられており、インタークーラ３２に流入する吸入ガスは、ターボチャージャ１０による過給によって昇温される。インタークーラ３２に流入した吸入ガスは、インタークーラ３２において低温系温度調整液との間で熱交換が行われることにより、その温度が調整される。さらに、吸気通路４のインタークーラ３２よりも上流側には、排ガスの一部がＥＧＲガスとして、ＥＧＲ装置６０によって還流させられる。これにより、インタークーラ３２には、水蒸気が比較的多く含まれたＥＧＲガスを含む吸入ガスが流入する。

また、ＩＣ調温液通路３３のインタークーラ３２よりも上流側における低温系温度調整液の温度である上流側低温系水温ＴＷＵＳが、上流側水温センサ８０によって検出されるとともに、ＩＣ調温液通路３３のインタークーラ３２よりも下流側における低温系温度調整液の温度である下流側低温系水温ＴＷＤＳが、下流側水温センサ８１によって検出される。さらに、低温系温度調整液が昇温装置５０によって昇温される。

また、低温系温度調整液の目標温度ＴＷＣＭＤが、インタークーラ３２よりも下流側の吸入ガスの温度がその露点温度よりも高くなるように算出される（図６のステップ２２）とともに、エンジン３が、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するような所定の加温運転領域、及び、インタークーラ３２により吸入ガスを冷却するような所定の冷却運転領域のいずれにあるか否かが判定される（ステップ２５，２７）。さらに、エンジン３が加温運転領域にあると判定されているとき（ステップ２５：ＹＥＳ）には、検出された下流側低温系水温ＴＷＤＳが算出された目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温装置５０の昇温用バルブ５３を制御する第１制御動作が実行される（ステップ２６）。また、エンジン３が冷却運転領域にあると判定されているとき（ステップ２７：ＹＥＳ）には、検出された上流側低温系水温ＴＷＵＳが目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温用バルブ５３を制御する第２制御動作が実行される（ステップ２８）。

このように、インタークーラ３２で吸入ガスを加温するようなときには、前述した特許文献２の従来の制御装置と異なり、下流側低温系水温ＴＷＤＳが目標温度ＴＷＣＭＤになるように、低温系温度調整液を昇温する昇温装置５０を制御するので、インタークーラ３２の入口から出口の全体において、吸入ガスを、その温度が露点温度を超えるように適切に加温でき、それにより、インタークーラ３２における凝縮水の発生を適切に抑制することができる。

また、インタークーラ３２で吸入ガスを冷却するようなときには、上流側低温系水温ＴＷＵＳが目標温度ＴＷＣＭＤになるように昇温装置５０を制御するので、インタークーラ３２の入口から出口の全体において、吸入ガスを、その温度が露点温度を下回らないように適切に冷却でき、それにより、インタークーラ３２における凝縮水の発生を適切に抑制することができる。以上により、インタークーラ３２による吸入ガスの温度調整を適切に制御でき、それにより、インタークーラ３２における凝縮水の発生を適切に抑制することができる。

また、吸入ガスがターボチャージャ１０による過給で昇温されることから、インタークーラ３２により吸入ガスを加温するような状況にあるか否か、及び、冷却するような状況にあるか否かは、エンジン３の運転状態に応じて適切に判定することができる。

さらに、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが所定の第２運転領域Ｆにあるときに、エンジン３が加温運転領域にあると判定され、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰが第３運転領域Ｇにあるときに、エンジン３が冷却運転領域にあると判定される。また、インタークーラ３２に流入する吸入ガスの温度に相関する外気温ＴＡが、外気温センサ８５によって検出されるとともに、検出された外気温ＴＡに応じて、第２及び第３運転領域Ｆ，Ｇが補正される（図８のステップ３１）。これにより、インタークーラ３２に流入する吸入ガスの温度に応じて、エンジン３が、インタークーラ３２で吸入ガスを加温するような加温運転領域にあるか否かの判定、及び、インタークーラ３２で吸入ガスを冷却するような冷却運転領域にあるか否かの判定を、適切に行うことができる。

また、エンジン冷却回路４０及び吸入ガス温度調整回路３０が互いに別個に設けられており、前者４０は、メインラジエータ４１、エンジン冷却液通路４２及び機械式ポンプ４３を有し、後者３０は、インタークーラ３２、サブラジエータ３１、ＩＣ調温液通路３３及び電動ポンプ３４を有している。エンジン冷却回路４０では、燃焼動作を行う機関本体３ｂを冷却するため、その高温系冷却液は比較的高温になる一方、吸入ガス温度調整回路３０では、吸入ガスの温度を調整するため、その低温系温度調整液は、高温系冷却液よりも低温になる。また、これらの高温系冷却液及び低温系温度調整液として、調温液が兼用されている。

さらに、昇温装置５０は、エンジン冷却回路４０及び吸入ガス温度調整回路３０を互いに接続する冷却水流入通路５１及び冷却水流出通路５２と、冷却水流入通路５１に設けられた昇温用バルブ５３を有しており、調温液（高温系冷却液、低温系温度調整液）は、これらの通路５１，５２を介して、両回路３０，４０の一方から他方に流通可能である。具体的には、冷却水流入通路５１において、昇温用バルブ５３が開弁されることにより、エンジン冷却回路４０を循環する高温系冷却液の一部が、冷却水流入通路５１を介して吸入ガス温度調整回路３０に流入するとともに、吸入ガス温度調整回路３０を循環する低温系温度調整液の一部が、冷却水流出通路５２を介してエンジン冷却回路４０に流出する。これにより、吸入ガス温度調整回路３０内の低温系温度調整液に、比較的高温のエンジン冷却回路４０内の高温系冷却液が混入するので、低温系温度調整液を適切に上昇させることができる。

また、冷却水流入通路５１は、エンジン冷却回路４０の機械式ポンプ４３の下流側かつメインラジエータ４１の上流側と、吸入ガス温度調整回路３０のサブラジエータ３１の下流側かつ電動ポンプ３４の上流側との間を接続している。冷却水流出通路５２は、吸入ガス温度調整回路３０の電動ポンプ３４の下流側かつサブラジエータ３１の上流側と、エンジン冷却回路４０の機械式ポンプ４３の下流側かつメインラジエータ４１の上流側との間を接続している。以上のように、エンジン冷却回路４０において、高温系冷却液が吸入ガス温度調整回路３０に流出する位置と、低温系温度調整液が吸入ガス温度調整回路３０から流入する位置がいずれも、機械式ポンプ４３の下流側かつメインラジエータ５１の上流側であり、共通している。

このため、エンジン冷却回路４０と吸入ガス温度調整回路３０の間で調温液（高温系冷却液、低温系温度調整液）を流通させる場合、その流通する調温液の圧力差を非常に小さくすることができる。このように、両回路３０，４０間で流通する調温液の圧力差を抑えることができるので、冷却水流入通路５１に設けられた昇温用バルブ５３の開度を大きくしても、調温液を両回路３０，４０の一方から他方に適切に流通させることができる。換言すれば、エンジン冷却回路４０と吸入ガス温度調整回路３０の間での調温液の流通を、昇温用バルブ５３を介してきめ細かく制御できるので、低温系温度調整液の昇温を適切に制御することができる。

また、図７に示すように、第２及び第３運転領域Ｆ，Ｇが、前述したＥＧＲ動作が実行されるＥＧＲ運転領域（破線で図示）よりも大きく設定されており、また、ＥＧＲ運転領域と重なっている。これにより、エンジン３の運転状態の急変によりＥＧＲ動作の実行や停止が短時間で切り換えられるようなときでも、前記ステップ２６及び２８による目標温度ＴＷＣＭＤに基づく第１及び第２制御動作が実行されているので、吸入ガスの温度を常に露点温度よりも高い状態に適切に維持でき、凝縮水の発生の心配なくＥＧＲ動作を開始することができる。

なお、本発明は、説明した第２実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、第２実施形態では、高温系冷却液及び低温系温度調整液として、水などで構成された調温液である冷却水を用いているが、例えばオイルなどで構成された他の適当な調温液を用いてもよい。また、第２実施形態では、上流側又は下流側低温系水温ＴＷＵＳ、ＴＷＤＳを目標温度ＴＷＣＭＤに制御するためのアクチュエータとして、昇温用バルブ５３を用いているが、昇温用バルブ５３に加えて、電動ポンプ３４を用いてもよい。その場合には、昇温用バルブ５３として、全開状態及び全閉状態の２つの状態のみを取り得るバルブを用いてもよい。さらに、第２実施形態では、本発明におけるメインポンプとして、機械式ポンプ４３を用いているが、電動ポンプを用いてもよく、その場合には、上流側又は下流側低温系水温ＴＷＵＳ、ＴＷＤＳを目標温度ＴＷＣＭＤに制御するためのアクチュエータとして、昇温用バルブ５３に加えて、電動ポンプで構成されたメインポンプ及び電動ポンプ３４の少なくとも一方を用いてもよい。

また、第２実施形態では、昇温装置５０として、低温系温度調整液に高温系冷却液を混入させることによって低温系温度調整液を昇温するタイプのものを用いているが、他の適当な昇温装置、例えば、ＩＣ調温液通路３３に設けられたヒータなどを用いてもよい。さらに、第２実施形態では、ターボチャージャ１０は、ターボチャージャであるが、スーパーチャージャでもよい。また、第２実施形態では、上流側低温系水温ＴＷＵＳ及び下流側低温系水温ＴＷＤＳを、上流側水温センサ８０及び下流側水温センサ８１でそれぞれ検出しているが、上流側低温系水温及び下流側低温系水温の一方をセンサで検出するとともに、その検出結果を用いて他方を算出（推定）してもよい。この場合、上流側低温系水温をセンサで検出するとともに、その検出結果を用いて下流側低温系水温を算出した方が、その高い算出精度を得ることができる。

さらに、第２実施形態では、前記ステップ２３、２５及び２７による判定に、エンジン回転数ＮＥ及び正味平均有効圧力ＢＭＥＰを用いているが、正味平均有効圧力ＢＭＥＰのみを用いてもよく、また、正味平均有効圧力ＢＭＥＰに代えて、エンジン３の負荷を表す他の適当なパラメータ、例えば、エンジン３の要求トルクや、ターボチャージャ１０による過給圧を用いてもよい。また、第２実施形態では、本発明における吸入ガス温度パラメータは、外気温ＴＡであるが、他の適当なパラメータでもよい。さらに、第２実施形態では、図７に示す運転領域マップを補正するためのパラメータとして、外気温ＴＡを用いているが、これに代えて、又は、これとともに、インタークーラ３２における凝縮水の発生に影響を及ぼす他の適当なパラメータ、例えば吸入ガスの絶対湿度などを用いてもよい。

また、第２実施形態では、エンジン３が加温運転領域にあると判定されているときに、第１制御動作を実行し、冷却運転領域にあると判定されているときに、第２制御動作を実行しているが、インタークーラに流入する吸入ガスの温度を取得（検出・推定）するとともに、取得された吸入ガスの温度が目標温度ＴＷＣＭＤ（又は吸入ガスの露点温度）以下のときに、第１制御動作を実行し、目標温度ＴＷＣＭＤ（又は吸入ガスの露点温度）よりも高いときに、第２制御動作を実行してもよい。さらに、第２実施形態では、エンジン３は、ガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンや、クランク軸が鉛直方向に配置された船外機などのような船舶推進機用エンジンを含む、様々な産業用の内燃機関でもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

以上のように、本発明の内燃機関の制御装置は、過給機、ＥＧＲ装置及び吸気冷却装置を備えた場合において、内燃機関の運転域がＥＧＲ停止域からＥＧＲ実行域に移行したときに、凝縮水が吸気中に発生するのを抑制しながら、ＥＧＲ制御の開始タイミングの迅速化を図る上で有効であるとともに、インタークーラにおける凝縮水の発生を適切に抑制する上で有効である。

１ 制御装置
２ ＥＣＵ（運転域判定手段、ＥＧＲ制御手段、第１水温制御手段、第
２水温制御手段、水温制御停止手段、目標温度算出手段、制御手段
、運転状態判定手段）
３ 内燃機関
３ｂ 機関本体
４ 吸気通路
７ 排気通路
１０ ターボチャージャ（過給機）
３０ 吸気冷却装置（第１冷却装置）、吸入ガス温度調整回路
３１ サブラジエータ（第１放熱器）
３２ インタークーラ
３３ ＩＣ調温液通路（サブ通路）
３４ 電動ポンプ（サブポンプ）
４０ ＥＮＧ冷却装置（第２冷却装置）、エンジン冷却回路
４１ メインラジエータ（第２放熱器）
４２ エンジン冷却液通路（メイン通路）
４３ 機械式ポンプ（メインポンプ）
５０ 昇温装置
５１ 冷却水流入通路（複数の接続通路）
５２ 冷却水流出通路（複数の接続通路）
５３ 昇温用バルブ（バルブ）
６０ ＥＧＲ装置
８０ 上流側水温センサ（上流側液体温度取得手段）
８１ 下流側水温センサ（下流側液体温度取得手段）
８５ 外気温センサ（吸入ガス温度パラメータ取得手段）
Ａ ＥＧＲ停止域、第１停止域
Ｂ ＥＧＲ実行域
Ｃ ＥＧＲ停止域、第２水温制御実行域
Ｄ ＥＧＲ停止域、第２停止域
Ｅ 第１運転領域
Ｆ 第２運転領域
Ｇ 第３運転領域
Ｈ 第４運転領域
ＮＥ エンジン回転数（運転域を規定する値）
ＢＭＥＰ 正味平均有効圧力（運転域を規定する値）
ＴＷｉｃ 吸気冷却回路内の冷却水の温度（第１冷却回路内の冷却水の温
度）
ＴＷＵＳ 上流側低温系水温（上流側液体温度）
ＴＷＤＳ 下流側低温系水温（下流側液体温度）
ＴＷＣＭＤ 目標温度

Claims (7)

1. 吸気通路内の吸気を加圧する過給機と、第１放熱器及び第１冷却回路内を循環する冷却水によって前記吸気通路の前記過給機よりも下流側の所定部位を流れる吸気を冷却する第１冷却装置と、前記第１冷却回路内の冷却水を昇温させる昇温装置と、排気通路の排ガスの一部を前記吸気通路の前記所定部位よりも上流側に還流させるＥＧＲ装置と、を備えた内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の運転域が前記ＥＧＲ装置による排ガスの還流を実行すべきＥＧＲ実行域と、当該排ガスの還流を停止すべきＥＧＲ停止域とのいずれにあるかを判定する運転域判定手段と、
   当該運転域判定手段の判定結果に基づき、前記内燃機関の運転域が前記ＥＧＲ実行域にあるときに、前記ＥＧＲ装置を介して、前記吸気通路に還流される排ガス量を制御するＥＧＲ制御を実行するＥＧＲ制御手段と、
   前記運転域判定手段の判定結果に基づき、前記内燃機関の運転域が前記ＥＧＲ実行域にあるときに、前記吸気通路の前記所定部位を通過した吸気の温度が露点温度を上回るように、前記昇温装置を介して、前記第１冷却回路内の冷却水の温度を制御する第１水温制御を実行する第１水温制御手段と、
   前記運転域判定手段の判定結果に基づき、前記内燃機関の運転域が前記ＥＧＲ停止域にある場合には、前記内燃機関の運転域が前記ＥＧＲ実行域に移行したと仮定したときに、前記吸気通路の前記所定部位を通過した吸気の温度が露点温度を上回るように、前記昇温装置を介して、前記第１冷却回路内の冷却水の温度を制御する第２水温制御を実行する第２水温制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関は、第２放熱器及び第２冷却回路内を循環する冷却水によって機関本体を冷却する第２冷却装置をさらに備え、
   前記昇温装置は、当該第２冷却装置内の冷却水を前記第１冷却装置の前記第１冷却回路内に導入することによって、当該第１冷却回路内の冷却水を昇温させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記ＥＧＲ停止域は、前記第２水温制御手段によって前記第２水温制御が実行される第２水温制御実行域と、前記第１水温制御及び前記第２水温制御を停止すべき水温制御停止域とを含むように設定され、
   前記第２水温制御実行域は、前記ＥＧＲ実行域よりも低負荷側及び高負荷側の運転域と、前記ＥＧＲ実行域よりも高回転側の運転域とを含むように設定され、
   前記水温制御停止域は、前記第２水温制御実行域よりも低負荷側及び低回転側の第１停止域と、前記第２水温制御実行域よりも高負荷側及び高回転側の第２停止域とを含むように設定され、
   前記内燃機関の運転域が前記水温制御停止域にあるときに、前記第１水温制御及び前記第２水温制御を停止する水温制御停止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 内燃機関の吸気通路に設けられ、前記内燃機関に吸入される吸入ガスを過給する過給機と、
   前記吸気通路の前記過給機よりも下流側に設けられ、内部を流れる吸入ガス温度調整液と吸入ガスとの間の熱交換により吸入ガスの温度を調整するインタークーラ、及び、当該インタークーラに、吸入ガス温度調整液を循環させるためのサブ通路を介して接続され、吸入ガス温度調整液を冷却するサブラジエータを有する吸入ガス温度調整回路と、
   前記内燃機関の排ガスの一部を、前記吸気通路の前記インタークーラよりも上流側に還流させるためのＥＧＲ装置と、を備える内燃機関の制御装置であって、
   前記サブ通路の前記インタークーラよりも上流側における吸入ガス温度調整液の温度である上流側液体温度を取得する上流側液体温度取得手段と、
   前記サブ通路の前記インタークーラよりも下流側における吸入ガス温度調整液の温度である下流側液体温度を取得する下流側液体温度取得手段と、
   吸入ガス温度調整液を昇温するための昇温装置と、
   前記インタークーラよりも下流側の吸入ガスの温度が吸入ガスの露点温度よりも高くなるように、吸入ガス温度調整液の目標温度を算出する目標温度算出手段と、
   前記インタークーラにより吸入ガスを加温するようなときには、前記取得された下流側液体温度が前記算出された目標温度になるように前記昇温装置を制御する第１制御動作を実行し、前記インタークーラにより吸入ガスを冷却するようなときには、前記取得された上流側液体温度が前記目標温度になるように前記昇温装置を制御する第２制御動作を実行する制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関が、前記インタークーラにより吸入ガスを加温するような所定の加温運転領域、及び、前記インタークーラにより吸入ガスを冷却するような所定の冷却運転領域のいずれにあるか否かを判定する運転状態判定手段と、
   前記インタークーラに流入する吸入ガスの温度に相関する吸入ガス温度パラメータを取得する吸入ガス温度パラメータ取得手段と、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関が前記加温運転領域にある判定されているときに、前記第１制御動作を実行し、前記内燃機関が前記冷却運転領域にある判定されているときに、前記第２制御動作を実行し、
   前記運転状態判定手段は、前記取得された吸入ガス温度パラメータに応じて、前記加温運転領域及び前記冷却運転領域を補正することを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記吸入ガス温度パラメータは、前記内燃機関の周囲の外気の温度を含むことを特徴とする、請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記内燃機関は、
   機関本体の冷却液を冷却するメインラジエータと、前記機関本体及び前記メインラジエータに接続され、前記機関本体の冷却液を循環させるためのメイン通路と、当該メイン通路に設けられ、前記機関本体の冷却液を送り出すことによって循環させるメインポンプを有し、前記機関本体を冷却する内燃機関冷却回路をさらに備え、
   前記吸入ガス温度調整回路は、前記サブ通路に設けられ、前記吸入ガス温度調整液を送り出すことによって循環させるサブポンプをさらに有しており、
   前記機関本体の冷却液及び前記吸入ガス温度調整液として、調温液が兼用され、
   前記昇温装置は、前記内燃機関冷却回路及び前記吸入ガス温度調整回路の一方から他方に調温液を流通させるための複数の接続通路を有しており、
   当該複数の接続通路は、
   前記内燃機関冷却回路の前記メインポンプの下流側かつ前記メインラジエータの上流側と、前記吸入ガス温度調整回路の前記サブラジエータの下流側かつ前記サブポンプの上流側との間に接続され、前記内燃機関冷却回路から前記吸入ガス温度調整回路に調温液を流入させるための流入通路と、
   前記吸入ガス温度調整回路の前記サブポンプの下流側かつ前記サブラジエータの上流側と、前記内燃機関冷却回路の前記メインポンプの下流側かつ前記メインラジエータの上流側との間に接続され、前記吸入ガス温度調整回路から前記内燃機関冷却回路に調温液を流出させるための流出通路と、を有し、
   前記昇温装置は、前記流入通路に設けられ、前記内燃機関冷却回路の調温液を前記吸入ガス温度調整回路に流入させるときに開弁するバルブをさらに有していることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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