CN107250503B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

提供内燃机的控制装置，在具有增压器、EGR装置和进气冷却装置的内燃机中，在运转区域已从EGR停止区域转移到EGR执行区域时，能够在抑制进气中产生冷凝水的情况下迅速地开始EGR控制，确保良好的燃料效率。内燃机的控制装置具有ECU。当内燃机的运转区域处于EGR执行区域时，ECU执行EGR控制，并执行控制IC水温TWic的第1水温控制，以使通过中间冷却器的进气的温度高于露点温度。此外，当在内燃机的运转区域处于EGR停止区域的情况下，ECU执行控制IC水温TWic的第2水温控制，使得在假定内燃机的运转区域转移到EGR执行区域时，通过中间冷却器后的进气的温度高于露点温度。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及具有增压器、EGR装置和进气冷却装置的内燃机的控制装置。

背景技术

以往，作为内燃机的控制装置，已知有专利文献1所述的内燃机的控制装置，该内燃机具有增压器、EGR装置以及作为进气冷却装置的水冷式中间冷却器。在该内燃机中，利用增压器执行增压动作以提高填充效率，并且，利用中间冷却器对温度随着该增压动作而上升的进气进行冷却。此外，中间冷却器与中间冷却器冷却回路连接，在该中间冷却器冷却回路中设有用于使回路内的冷却水循环的电动泵，并且，该中间冷却器冷却回路与发动机冷却回路的流路连接。在该发动机冷却回路中设有三个电动阀，构成为：根据这些电动阀的开闭状态而将来自发动机冷却回路的温度较高的冷却水(以下称作“发动机冷却水”)导入到中间冷却器冷却回路内，或者停止导入。

在该控制装置中，经由EGR装置来执行使排气通路的废气的一部分回流至进气通路的EGR控制。此外，在执行该EGR控制时，利用该文献的图2所示的控制方法来控制中间冷却器的出口温度，以抑制进气通过中间冷却器时的冷凝水的产生。即，当中间冷却器的出口温度在作为冷凝水的产生温度的露点温度以下时，以如下方式进行控制：通过将发动机冷却水导入中间冷却器冷却回路内而使中间冷却器的出口温度高于露点温度。另一方面，在停止EGR控制时，因露点温度降低而使得中间冷却器的出口温度被控制在低于执行EGR控制时的温度(该文献的第[0097]段和图7)。

此外，作为其它控制装置，已知有例如专利文献2所公开的控制装置。该控制装置应用于与专利文献1同样地构成的具有发动机冷却回路和中间冷却器冷却回路的内燃机，在内燃机的低负载运转中，将发动机冷却回路和中间冷却器冷却回路之间切断，并控制电动泵，使检测出的流入中间冷却器中的冷却液的温度(以下称作“IC流入冷却液温度”)成为目标温度。该目标温度被设定为能够抑制加速时的进气温度且能够获得良好的加速性的值。根据以上内容，利用该专利文献2的现有的控制装置，在内燃机从低负载运转转移到高负载运转时，能够获得良好的加速性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-156804号公报

专利文献2:日本特许第4269772号

发明内容

发明要解决的课题

根据上述专利文献1的控制装置，在停止EGR控制时，中间冷却器的出口温度被控制在低于执行EGR控制时的温度，因此，在内燃机的运转区域已从应停止EGR控制的EGR停止区域转移到应执行EGR控制的EGR执行区域时，存在发生以下问题的担忧。即，在利用专利文献1那样的发动机冷却水的导入而使中间冷却器的出口温度上升的方法的情况下，因其原理而使得从导入发动机冷却水起，到出口温度上升为止，需要时间。由此，尽管内燃机的运转区域处于EGR执行区域，但是，无法执行EGR控制的状态会长时间持续，从而导致燃料效率的恶化。

此外，在专利文献1的控制装置的情况下，当中间冷却器的出口温度在露点温度以下时，发动机冷却水被导入到中间冷却器冷却回路内。但是，该中间冷却器的出口温度是中间冷却器的下游侧的进气温度，即，是受到中间冷却器的冷却的影响后的平均温度，因此，存在进气在中间冷却器内局部地低于露点温度的情况，该情况下，无法适当地抑制冷凝水的产生。

此外，利用专利文献2的现有的控制装置，在内燃机的低负载运转中，将内燃机冷却回路和进气温度调节回路之间切断，并且进行控制，使IC流入冷却液温度成为目标温度。因此，存在进气温度在中间冷却器的出口附近低于露点温度的情况，该情况下，无法适当地抑制冷凝水的产生。

本发明是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供一种内燃机的控制装置，该内燃机的控制装置在具有增压器、EGR装置和进气冷却装置的情况下，当内燃机的运转区域已从EGR停止区域转移到EGR执行区域时，能够在抑制进气中产生冷凝水的情况下迅速地开始EGR控制，从而能够确保良好的燃料效率，目的还在于提供一种如下的内燃机的控制装置：能够适当地控制通过中间冷却器实现的进气、即吸入气体的温度调节，由此，能够适当地抑制中间冷却器中的冷凝水的产生。

用于解决课题的手段

为了实现所述前者的目的，权利要求1的发明为内燃机3的控制装置1，内燃机3具有：增压器(涡轮增压器10)，其对进气通路4内的进气进行加压；第1冷却装置(进气冷却装置30)，其利用在第1散热器(副散热器31)和第1冷却回路内循环的冷却水来冷却在进气通路4的比增压器靠下游侧的规定部位流动的进气；升温装置50，其使第1冷却回路内的冷却水升温；以及EGR装置60，其使排气通路7的废气的一部分回流至进气通路4的比规定部位靠上游侧的位置，内燃机3的控制装置1的特征在于，具有：运转区域判定单元(ECU2、步骤1，12，15)，其判定内燃机3的运转区域处于应由EGR装置60执行废气回流的EGR执行区域B和应停止废气回流的EGR停止区域A，C，D中的哪一个；EGR控制单元(ECU2、步骤2)，在根据运转区域判定单元的判定结果，内燃机3的运转区域处于EGR执行区域B时，该EGR控制单元借助于EGR装置60执行控制回流至进气通路4的废气量的EGR控制；第1水温控制单元(ECU2、步骤14)，在根据运转区域判定单元的判定结果，内燃机3的运转区域处于EGR执行区域B时，该第1水温控制单元借助于升温装置50执行控制第1冷却回路内的冷却水温度(IC水温TWic)的第1水温控制，使得通过进气通路4的规定部位后的进气的温度高于露点温度；以及第2水温控制单元(ECU2、步骤17)，在根据运转区域判定单元的判定结果，内燃机3的运转区域处于EGR停止区域C的情况下，该第2水温控制单元借助于升温装置50执行控制第1冷却回路内的冷却水温度(IC水温TWic)的第2水温控制，使得在假定内燃机3的运转区域转移到EGR执行区域B时，通过进气通路4的规定部位后的进气的温度高于露点温度。

根据该内燃机的控制装置，对内燃机的运转区域处于应由EGR装置执行废气回流的EGR执行区域和应停止废气回流的EGR停止区域中的哪一个区域进行判定，当内燃机的运转区域处于EGR执行区域时，控制经由EGR装置而回流至进气通路的废气量。在这样执行EGR控制的情况下，由于由EGR装置所产生的回流气体被导入到进气通路的比规定部位靠上游的一侧的关系，当混入有回流气体的进气通过规定部位时，被第1冷却装置冷却，当其温度处于露点温度以下时，有可能产生冷凝水。

与此相对，根据该控制装置，当内燃机的运转区域处于EGR执行区域时，借助于升温装置执行控制第1冷却回路内的冷却水的温度的第1水温控制，以使通过进气通路的规定部位后的进气的温度高于露点温度，因此，在EGR控制的执行中，能够抑制在进气中产生冷凝水的情况。此外，当在内燃机的运转区域处于EGR停止区域的情况下，借助于升温装置执行控制第1冷却回路内的冷却水的温度的第2水温控制，使得在假定内燃机的运转区域转移到EGR执行区域时，通过进气通路的规定部位后的进气的温度高于露点温度，因此，即使在EGR控制的停止中，也能够抑制在进气中产生冷凝水的情况，并且，当内燃机的运转区域已从EGR停止区域转移到EGR执行区域时，能够在抑制进气中产生冷凝水的情况下迅速地开始EGR控制。由此，能够确保良好的燃料效率，能够提高商品性能。

权利要求2的发明的特征在于，在权利要求1所述的内燃机3的控制装置1的基础上，内燃机3还具有第2冷却装置(ENG冷却装置40)，该第2冷却装置利用在第2散热器(主散热器41)和第2冷却回路内循环的冷却水来冷却内燃机主体3b，升温装置50构成为，通过将第2冷却装置内的冷却水导入所述第1冷却装置(进气冷却装置30)的第1冷却回路内来使第1冷却回路内的冷却水升温。

近年的内燃机一般是利用冷却水来冷却内燃机主体的水冷式内燃机。与此相对，根据该内燃机的控制装置，升温装置构成为：通过将第2冷却装置内的冷却水导入第1冷却装置的第1冷却回路内来使第1冷却回路内的冷却水升温，因此，利用水冷式的内燃机原本具有的冷却装置，就能够在抑制部件数量增多的情况下实现升温装置。由此，能够进一步提高商品性能。

权利要求3的发明的特征在于，在权利要求1或2所述的内燃机3的控制装置1的基础上，EGR停止区域A，C，D被设定成，包含由第2水温控制单元执行第2水温控制的第2水温控制执行区域C以及应停止第1水温控制和第2水温控制的水温控制停止区域A，D，第2水温控制执行区域C被设定成，包含相比于EGR执行区域B处于低负载侧和高负载侧的运转区域和相比于EGR执行区域B处于高速旋转侧的运转区域，水温控制停止区域A，D被设定成，包含相比于第2水温控制执行区域C处于低负载侧和低速旋转侧的第1停止区域A和相比于第2水温控制执行区域C处于高负载侧和高速旋转侧的第2停止区域D，内燃机3的控制装置1还具有水温控制停止单元(ECU2、步骤18)，当内燃机3的运转区域处于水温控制停止区域A，D时，该水温控制停止单元停止第1水温控制和第2水温控制。

根据该内燃机的控制装置，EGR停止区域被设定为包含第2水温控制执行区域和水温控制停止区域，其中，在所述第2水温控制执行区域中，由第2水温控制单元执行第2水温控制，在水温控制停止区域中，应停止第1水温控制和第2水温控制。该第2水温控制执行区域被设定为包含相比于EGR执行区域处于低负载侧和高负载侧的运转区域以及相比于EGR执行区域处于高速旋转侧的运转区域，因此，在高负载区域、高速旋转区域以及低负载区域那样的、存在一执行EGR控制就会导致内燃机的运转状态恶化或发生输出降低的担忧的运转区域，能够适当地停止EGR控制。此外，在内燃机的运转区域处于水温控制停止区域时，停止第1水温控制和第2水温控制。该水温控制停止区域被设定为包含相比于第2水温控制执行区域处于低负载侧和低速旋转侧的第1停止区域和相比于第2水温控制执行区域处于高负载侧和高速旋转侧的第2停止区域。该情况下，在权利要求2的发明那样的水冷式的内燃机中，当内燃机的运转区域处于极低负载侧和极低速旋转侧的区域时，如果将第2冷却回路内的冷却水导入第1冷却回路内而执行水温控制，则内燃机本身的温度会降低，存在导致燃料效率恶化以及加热器性能降低的担忧。因此，通过将第1停止区域设定在那样的极低负载侧和极低速旋转侧的区域，能够避免燃料效率恶化以及加热器性能降低。此外，在内燃机的运转区域处于极高负载侧和极高速旋转侧的运转区域的情况下，处于进气不易产生冷凝水的状态，由此，不再需要执行水温控制，并且，在持续水温控制的情况下，会成为在第1冷却回路内循环的冷却水的温度持续上升的状态，从而存在导致冷却效率降低以及燃料效率恶化的担忧。因此，通过将第2停止区域设定在那样的极高负载侧和极高速旋转侧的区域，能够避免燃料效率恶化以及冷却効率降低。

此外，为了实现所述后者的目的，权利要求4的发明为内燃机3的控制装置，所述内燃机3具有：增压器(涡轮增压器10)，其设置于内燃机3的进气通路4中，对被吸入内燃机3中的吸入气体进行增压；吸入气体温度调节回路30，其具有中间冷却器32和副散热器31，其中，所述中间冷却器32设置于进气通路4的比增压器靠下游侧的位置，利用在其内部流动的吸入气体温度调节液与吸入气体之间的热交换来调节吸入气体的温度，所述副散热器31经由用于使吸入气体温度调节液循环的副通路(实施方式中的(以下，在本项中相同)IC调温液通路33)与该中间冷却器32连接，冷却吸入气体温度调节液；以及EGR装置60，其用于使内燃机3的废气的一部分回流至进气通路4的比中间冷却器32靠上游侧的位置，所述内燃机的控制装置的特征在于，具有：上游侧液体温度取得单元(上游侧水温传感器80)，其取得副通路的比中间冷却器32靠上游侧处的吸入气体温度调节液的温度即上游侧液体温度；下游侧液体温度取得单元(下游侧水温传感器81)，其取得副通路的比中间冷却器32靠下游侧处的吸入气体温度调节液的温度即下游侧液体温度；升温装置50，其用于使吸入气体温度调节液升温；目标温度计算单元(ECU2、步骤22)，其以比中间冷却器32靠下游侧的吸入气体的温度高于吸入气体的露点温度的方式来计算吸入气体温度调节液的目标温度TWCMD；以及控制单元(ECU2、步骤26，28)，在由中间冷却器32对吸入气体进行加温时(步骤25：“是”)，该控制单元执行控制升温装置50，使得所取得的下游侧液体温度(下游侧低温系统水温TWDS)成为计算出的目标温度TWCMD的第1控制动作，在由中间冷却器32冷却吸入气体时(步骤27：“是”)，该控制单元执行控制升温装置50，使得所取得的上游侧液体温度(上游侧低温系统水温TWUS)成为目标温度TWCMD的第2控制动作。

根据该内燃机的控制装置，在吸入气体温度调节回路中，吸入气体温度调节液经由副通路而在设置于内燃机的进气通路中的中间冷却器与副散热器之间循环。此外，在进气通路的比中间冷却器靠上游侧的位置设有增压器，流入中间冷却器的吸入气体被增压器进行增压而升温。流入中间冷却器的吸入气体在中间冷却器中与吸入气体温度调节液之间进行热交换，由此对吸入气体的温度进行调节。进而，内燃机的废气的一部分通过EGR装置回流至进气通路的比中间冷却器靠上游侧的位置(以下，将该废气称作“EGR气体”)。由此，含有EGR气体的吸入气体流入中间冷却器，该EGR气体中含有较多的水蒸气。

此外，由上游侧液体温度取得单元取得所述副通路的比中间冷却器靠上游侧处的吸入气体温度调节液的温度即上游侧液体温度，由下游侧液体温度取得单元取得副通路的比中间冷却器靠下游侧处的吸入气体温度调节液的温度即下游侧液体温度。进而，吸入气体温度调节液被升温装置升温。

此外，由目标温度计算单元来计算吸入气体温度调节液的目标温度，以使比中间冷却器靠下游侧的吸入气体的温度高于吸入气体的露点温度，并且，由控制单元来控制升温装置，以使在由中间冷却器对吸入气体进行加温时，所取得的下游侧液体温度成为计算出的目标温度，并且，由控制单元来控制升温装置，以使在由中间冷却器冷却吸入气体时，所取得的上游侧液体温度成为目标温度。

在由中间冷却器对吸入气体进行加温时，在中间冷却器中，吸入气体温度调节液的热被吸入气体夺走，由此，使得下游侧液体温度(比中间冷却器靠下游侧的吸入气体温度调节液的温度)变得低于上游侧液体温度(比中间冷却器靠上游侧的吸入气体温度调节液的温度)。如上所述，根据本发明，在由中间冷却器对吸入气体进行加温时，与所述的专利文献2的现有的控制装置有所不同，执行控制升温装置的第1控制动作，以使下游侧液体温度成为目标温度，因此，可以在遍及中间冷却器的入口至出口的整个范围内适当地加温，以使吸入气体的温度超过露点温度，由此，能够适当地抑制中间冷却器中的冷凝水的产生。

此外，在由中间冷却器冷却吸入气体时，在中间冷却器中，吸入气体的热被加入吸入气体温度调节液中，由此使得下游侧液体温度变得高于上游侧液体温度。如上所述，根据本发明，在由中间冷却器冷却吸入气体时，执行控制升温装置的第2控制动作，以使上游侧液体温度成为目标温度，因此，在遍及中间冷却器的入口至出口的整个范围内，能使吸入气体的温度不低于露点温度的方式适当地冷却吸入气体，由此，能够适当地抑制中间冷却器中的冷凝水的产生。由以上内容，根据本发明，能够适当地控制由中间冷却器进行的吸入气体的温度调节，由此，能够适当地抑制中间冷却器中的冷凝水的产生。

权利要求5的发明的特征在于，在权利要求4所述的内燃机3的控制装置的基础上，还具有：运转状态判定单元(ECU2、步骤25，27)，其判定内燃机3是否处于由中间冷却器32对吸入气体进行加温的规定的加温运转区域(第2运转区域F)和由中间冷却器32冷却吸入气体的规定的第2运转区域(第3运转区域G)中的任意一个；和吸入气体温度参数取得单元(外部空气温度传感器86)，其取得与流入中间冷却器32的吸入气体的温度相关的吸入气体温度参数，当被判定为内燃机3处于加温运转区域时，控制单元执行第1控制动作，当被判定为内燃机3处于冷却运转区域时，控制单元执行第2控制动作，运转状态判定单元根据所取得的吸入气体温度参数(外部空气温度TA)对加温运转区域和冷却运转区域进行校正(步骤31)。

根据该内燃机的控制装置，由运转状态判定单元来判定内燃机是否处于由中间冷却器对吸入气体进行加温那样的规定的加温运转区域和由中间冷却器冷却吸入气体那样的规定的冷却运转区域中的任意一个。此外，当判定为内燃机处于规定的加温运转区域时，执行第1控制动作，当判定为内燃机处于规定的冷却运转区域时，执行第2控制动作。由于增压器进行的增压而使吸入气体升温，因此，能够根据内燃机的运转状态而适当地判定是否处于由中间冷却器对吸入气体进行加温那样的状况、以及是否处于由中间冷却器冷却吸入气体那样的状况。

此外，关于在中间冷却器中不产生冷凝水的情况下适当地调节吸入气体的温度这方面，优选的是，流入中间冷却器的吸入气体的温度越低，则将由中间冷却器对吸入气体进行加温那样的内燃机的运转区域即加温运转区域设定得越大，并且，将由中间冷却器冷却吸入气体那样的内燃机的运转区域即冷却运转区域设定得越小。

根据所述结构，由吸入气体温度参数取得单元来取得与流入中间冷却器的吸入气体的温度相关的吸入气体温度参数，并且，根据所取得的吸入气体温度参数对加温运转区域和冷却运转区域进行校正。由此，能够进一步根据流入中间冷却器的吸入气体的温度来适当地进行内燃机处于由中间冷却器对吸入气体进行加温那样的加温运转区域和冷却运转区域中的哪一个区域的判定。

权利要求6的发明的特征在于，在权利要求5所述的内燃机3的控制装置的基础上，吸入气体温度参数包含内燃机3的周围的外部空气的温度TA。

此外，内燃机周围的外部空气一般会作为吸入气体而被吸入进气通路，因此，外部空气的温度与流入中间冷却器的吸入气体的温度密接相关。根据所述内燃机的控制装置，吸入气体温度参数包含内燃机周围的外部空气的温度，因此，能够更适当地进行内燃机处于加温运转区域和冷却运转区域中的哪一个区域的判定。

权利要求7的发明的特征在于，在权利要求4至6中的任一项所述的内燃机3的控制装置的基础上，内燃机3还具有内燃机冷却回路40，该内燃机冷却回路40具有主散热器41、主通路(发动机冷却液通路42)以及主泵(机械式泵43)，用于冷却内燃机主体3b，其中，所述主散热器41冷却内燃机主体3b的冷却液，所述主通路与内燃机主体3b和主散热器41连接，用于使内燃机主体3b的冷却液循环，所述主泵设置于该主通路中，通过送出内燃机主体3b的冷却液来使内燃机主体3b的冷却液循环，吸入气体温度调节回路30还具有副泵(电动泵34)，该副泵设置于副通路中，通过送出吸入气体温度调节液，使所述吸入气体温度调节液循环，调温液兼用作内燃机主体3b的冷却液和吸入气体温度调节液，升温装置50具有多个连接通路(冷却水流入通路51、冷却水流出通路52)，所述多个连接通路用于使调温液从内燃机冷却回路40和吸入气体温度调节回路30中的一方朝向另一方流通，所述多个连接通路具有：流入通路(冷却水流入通路51)，其连接于内燃机冷却回路40的主泵的下游侧且主散热器41的上游侧和吸入气体温度调节回路30的副散热器31的下游侧且副泵的上游侧之间，用于使调温液从内燃机冷却回路40流入吸入气体温度调节回路30；和流出通路(冷却水流出通路52)，其连接于吸入气体温度调节回路30的副泵的下游侧且副散热器31的上游侧和内燃机冷却回路40的主泵的下游侧且主散热器41的上游侧之间，用于使调温液从吸入气体温度调节回路30流出至内燃机冷却回路40，升温装置50还具有阀(升温用阀53)，该阀设置于流入通路中，在使内燃机冷却回路40的调温液流入吸入气体温度调节回路30时打开。

根据该内燃机的控制装置，内燃机冷却回路和吸入气体温度调节回路彼此分开设置，前者具有主散热器、主通路和主泵，后者具有中间冷却器、副散热器、副通路和副泵。在内燃机冷却回路中，由于要冷却进行燃烧动作的内燃机主体，因此该冷却液的温度变得较高，另一方面，在吸入气体温度调节回路中，由于要调节吸入气体的温度，因此吸入气体温度调节液的温度低于内燃机主体的冷却液。此外，调温液兼用作上述内燃机主体的冷却液和吸入气体温度调节液。

而且，升温装置具有将内燃机冷却回路和吸入气体温度调节回路彼此连接起来的多个连接通路以及设置于连接通路中的阀，调温液能够经由上述连接通路而从两个回路中的一方朝向另一方流通。具体而言，在连接通路的流入通路中，通过打开阀，使得在内燃机冷却回路中循环的调温液的一部分经由流入通路而流入吸入气体温度调节回路，并且，在吸入气体温度调节回路中循环的调温液的一部分经由连接通路的流出通路流出至内燃机冷却回路。由此将温度较高的内燃机冷却回路内的调温液(内燃机主体的冷却液)混入吸入气体温度调节回路内的调温液(吸入气体温度调节液)中，因此，能够使吸入气体温度调节液适当地上升。

此外，流入通路将内燃机冷却回路的主泵的下游侧且主散热器的上游侧和吸入气体温度调节回路的副散热器的下游侧且副泵的上游侧之间连接起来。流出通路将吸入气体温度调节回路的副泵的下游侧且副散热器的上游侧和内燃机冷却回路的主泵的下游侧且主散热器的上游侧之间连接起来。如上所述，在内燃机冷却回路中，调温液流出至吸入气体温度调节回路的位置和调温液从吸入气体温度调节回路流入的位置都在主泵的下游且主散热器的上游侧，是共用的。

因此，在使调温液在内燃机冷却回路和吸入气体温度调节回路之间流通时，能够使该流通的调温液的压力差变得非常小。这样，能够抑制在两个回路间流通的调温液的压力差，因此，即使增大设置于流入通路中的阀的开度，也能够使调温液从两个回路中的一方朝向另一方适当地流通。换而言之，能够经由阀精细地控制在内燃机冷却回路和吸入气体温度调节回路之间的调温液的流通，因此，能够适当地控制吸入气体温度调节液的升温。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的第1实施方式的控制装置及应用该控制装置的内燃机的结构的图。

图2是示出控制装置的电气结构的框图。

图3是示出EGR控制处理的流程图。

图4是示出内燃机的运转区域的判定中使用的映射图的一例的图。

图5是示出IC水温控制处理的流程图。

图6是示出由第2实施方式的ECU执行的、用于控制升温用阀的处理的流程图。

图7是示出在图6的处理中使用的运转区域映射图的一例的图。

图8是示出由ECU执行的、用于对运转区域映射图进行校正的处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的第1实施方式的内燃机的控制装置进行说明。图1和图2所示的控制装置1控制内燃机3的EGR量、中间冷却器32的冷却水温度等，具有图2所示的ECU2等。如后述那样，由该ECU 2来执行EGR控制处理和IC水温控制处理等各种控制处理。

该内燃机(以下称作“发动机”)3是具有4个气缸3a的汽油式发动机，作为动力源搭载于车辆(未图示)上，并且具有涡轮增压器10、进气冷却装置30、ENG冷却装置40、升温装置50以及EGR装置60等。

涡轮增压器10(增压器)具有下述部件等：压缩机11，其设置于进气通路4中；涡轮13，其设置于排气通路7中，经由轴12与压缩机11一体地旋转；多个可变叶片14；以及叶片致动器14a，其驱动可变叶片14。在该涡轮增压器10中，当利用在排气通路7中流动的废气驱动涡轮13旋转时，与此一体的压缩机11也同时旋转，由此进行如下的增压动作：一边对进气通路4内的吸入气体(以下称作“进气”)进行加压一边将吸入气体送出至气缸3a侧。

可变叶片14以能够转动自如的方式安装于收纳涡轮13的壳体(未图示)的壁部，并与叶片致动器14a机械联结。可变叶片14的开度经由叶片致动器14a被ECU 2控制。由此，随着喷到涡轮13中的废气的量发生变化，涡轮13和压缩机11的转速发生变化，由此控制增压压力。

此外，前述的进气冷却装置30(第1冷却装置)是用于冷却通过上述的涡轮增压器10的压缩机11进行的加压而升温后的进气的装置，具有副散热器31(第1散热器)、中间冷却器32、将副散热器31和中间冷却器32之间联结起来的IC冷却水通路33、以及电动泵34等。由这些要素31～34构成供进气冷却用的冷却水(以下称作“进气冷却水”)循环的进气冷却回路。

在该进气冷却装置30中，当根据来自ECU 2的控制输入信号驱动电动泵34时，进气冷却水被从电动泵34朝向中间冷却器32侧泵出，由此使进气冷却水在进气冷却回路内绕图1的逆时针循环。此外，在IC冷却水通路33的电动泵34与中间冷却器32之间还设有上游侧水温传感器80，该上游侧水温传感器80对中间冷却器32的上游侧的进气冷却水的温度(以下称作“IC水温”)TWic进行检测，然后将表示该IC水温的检测信号输出至ECU 2。而且，在IC冷却水通路33的紧靠中间冷却器32的下游侧还设有下游侧水温传感器81，该下游侧水温传感器81对中间冷却器32的紧接下游侧的进气冷却水的温度TWDS进行检测，然后将表示该温度TWDS的检测信号输出至ECU 2。

此外，前述的ENG冷却装置40(第2冷却装置)是用于冷却伴随着发动机3的运转而升温后的内燃机主体3b的冷却装置，具有内燃机主体3b内的冷却水通路(未图示)、主散热器41(第2散热器)、将内燃机主体3b内的冷却水通路和主散热器41联结起来的ENG冷却水通路42、以及由发动机3的曲轴(未图示)驱动的机械式泵43等。由这些元素41～43和内燃机主体3b内的冷却水通路构成供发动机冷却用的冷却水(以下称作“ENG冷却水”)循环的ENG冷却回路。

在该ENG冷却装置40中，在发动机3的运转中，伴随着由发动机3的动力驱动机械式泵43，ENG冷却水被从机械式泵43朝向内燃机主体3b侧喷出，由此使ENG冷却水在ENG冷却回路内绕图1的顺时针循环。

该情况下，在打开后述的升温用阀53时，利用升温用阀53将包含中间冷却器32的进气冷却回路与ENG冷却回路隔绝，从而使得进气冷却回路成为独立的冷却回路，因此，进气冷却回路处于不会被传递来自发动机3的热的状态，其结果是，使得IC水温TWic成为比外部空气温度稍高的温度。

而且，前述的升温装置50是需要使IC水温TWic上升时对进气冷却装置30供给温度高于进气冷却水的ENG冷却水的装置，具有冷却水流入通路51、冷却水流出通路52和升温用阀53等。

该冷却水流入通路51的一端部连接于不存在机械式泵43的一方的ENG冷却水通路42的主散热器41和内燃机主体3b之间，另一端部则连接于IC冷却水通路33的副散热器31和电动泵34之间。此外，冷却水流出通路52的一端部连接于冷却水流出通路52与ENG冷却水通路42的冷却水流入通路51的连接部和主散热器41之间，另一端部则连接于不存在电动泵34的一方的IC冷却水通路33的副散热器31和中间冷却器32之间。

而且，升温用阀53设置于冷却水流入通路51中，其开度构成为能够在全开状态和全闭状态之间线性地变更，并且，在后述的第1水温控制处理或第2水温控制处理的执行中，以如下方式来控制升温用阀53的开度：根据来自ECU 2的控制输入信号，使IC水温TWic成为后述的第1目标温度TWCMD1或第2目标温度TWCMD2。

该升温装置50的情况下，当在发动机3和电动泵34的运转中升温用阀53被控制成关闭状态时，ENG冷却回路内的ENG冷却水经由冷却水流入通路51流入进气冷却回路内而混入到进气冷却水中。然后，伴随着进气冷却水绕图1的逆时针方向在进气冷却回路内循环，进气冷却水的一部分经由冷却水流出通路52而返回到ENG冷却回路侧。利用以上的动作使高温的ENG冷却水流入进气冷却回路内，由此使IC水温TWic上升。

此外，当在发动机3和电动泵34的运转中升温用阀53被控制成全闭状态时，成为下述这样的状态：ENG冷却水不流入进气冷却回路内，而是仅在ENG冷却回路内循环，而进气冷却水仅在进气冷却回路内循环，从而被副散热器31冷却至外部空气温度水平。

而且，前述的EGR装置60使排气通路7的废气的一部分回流至进气通路4，由EGR通路61、EGR阀62及EGR冷却器63等构成。EGR通路61的一端部与比进气通路4的压缩机11靠上游侧的位置连接，另一端部与比排气通路7的废气净化催化器8靠下游侧的位置连接。

此外，EGR阀62是蝴蝶阀式的阀，与由DC马达等构成的EGR致动器62a联结。通过将来自ECU 2的控制输入信号提供给EGR致动器62a，控制EGR阀62的开度，由此控制从排气通路7回流至进气通路4的废气量、即EGR量。

另一方面，在EGR致动器62a附近设有EGR阀开度传感器82，该EGR阀开度传感器82对EGR阀的开度(以下称作“EGR阀开度”)Vegr进行检测，然后将表示该EGR阀开度的检测信号输出至ECU 2。

而且，EGR冷却器63是配置在EGR通路61的比EGR阀62靠排气通路7侧的水冷式冷却器，并且，利用ENG冷却装置40的冷却水，对在EGR通路61中流动的高温的回流气体进行冷却。

另一方面，在进气通路4中，从上游侧开始依次设有LP用进气节流阀5、进气压传感器83、增压传感器84以及节气门6。LP用进气节流阀5用于通过在进气通路4的与EGR通路61的连接附近产生弱负压而实现朝向进气通路4进行的EGR气体的稳定导入，通过将来自ECU2的控制输入信号提供给LP致动器5a，控制LP用进气节流阀5的开度。

进气压传感器83检测进气通路4内的比压缩机11靠上游侧的压力作为EGR导入压力，并将该检测信号输出至ECU 2。增压传感器84检测进气通路4内的紧靠中间冷却器32的下游侧的压力作为增压PB，并将该检测信号输出至ECU 2。

此外，节气门6配置在进气通路4的中间冷却器32与进气歧管4a之间，以能够转动自如的方式设置于进气通路4内。该节气门6的情况下，通过将来自ECU 2的控制输入信号提供给TH致动器6a来控制节气门6的开度，由此控制通过节气门6的进气量。

而且，在排气通路7的比涡轮13靠下游侧的位置设有废气净化催化器8。该废气净化催化器8例如由三元催化器构成，使在排气通路7中流动的废气中的HC、CO氧化并使NOx还原，从而对废气进行净化。

另一方面，ECU 2与外部空气温度传感器85、外部空气湿度传感器86、曲轴角传感器87、缸内压力传感器88、油门开度传感器89及车速传感器90电连接。该外部空气温度传感器85将表示车辆周围的外部空气的温度(以下称作“外部空气温度”)TA的检测信号输出至ECU 2，外部空气湿度传感器86将表示外部空气的绝对湿度(以下称作“外部空气湿度”)HA的检测信号输出至ECU 2。

此外，曲轴角传感器87由磁体转子和MRE拾取器构成，伴随着曲轴的旋转而将作为脉冲信号的CRK信号输出至ECU 2。每规定曲轴角(例如1度)输出1脉冲的该CRK信号，ECU2根据该CRK信号来计算发动机3的转速(以下称作“发动机转速”)NE。

而且，缸内压力传感器88将表示气缸3a内的压力(以下称作“缸内压力”)PCYL的检测信号输出至ECU 2，油门开度传感器89将表示车辆的未图示的油门踏板的踩下量(以下称作“油门开度”)AP的检测信号输出至ECU 2，车速传感器90将表示车辆的速度(以下称作“车速”)VP的检测信号输出至ECU 2。

ECU 2由微型计算机构成，该微型计算机由CPU、RAM、ROM和I/O接口(都未图示)等构成，ECU 2根据前述的各种传感器80～90的检测信号等来执行后述的EGR控制处理和IC水温控制处理等各种控制处理。此时，ECU 2将计算的或设定好的各种值存储于RAM内。另外，在本实施方式中，ECU 2相当于运转区域判定单元、EGR控制单元、第1水温控制单元、第2水温控制单元和水温控制停止单元。

接下来，参照图3，对EGR控制处理进行说明。该EGR控制处理通过控制EGR阀62的开度来控制EGR量，由ECU 2以规定的控制周期来执行该EGR控制处理。

如该图所示，首先，在步骤1(在图中省略为“S1”。以下相同)中，根据实质平均有效压力BMEP和发动机转速NE来检索图4所示的映射图，由此对发动机3的运转区域是否处于EGR执行区域B(图中的施加有剖面线的区域)进行判别。

如该图所示，发动机3的运转区域是通过实质平均有效压力BMEP和发动机转速NE的组合来确定的区域，在未图示的燃料喷射控制处理中，根据发动机转速NE和油门开度AP来计算该实质平均有效压力BMEP。此外，在该图中，EGR执行区域B以外的三个区域A、C、D是应停止EGR动作的EGR停止区域，以下，这些EGR停止区域中的施加有阴影线的区域C被称作“第2水温控制执行区域C”，极低负载侧和极低速旋转侧的、未施加有阴影线和剖面线的区域A被称作“第1停止区域A”，极高负载侧和极高速旋转侧的、施加有剖面线的区域D被称作“第2停止区域D”。

当步骤1的判别结果为“是”且发动机3的运转区域处于EGR执行区域B时，判定为应执行EGR控制处理，从而前进至步骤2，执行EGR控制处理。

在该EGR控制处理中，将目标开度计算成这样的值：该值是通过与实质平均有效压力BMEP和发动机转速NE对应地将所需的EGR气体量换算成EGR阀开度Vegr而得到的值，并对EGR阀62进行反馈控制，使EGR阀开度Vegr成为该目标开度。在步骤2中，在如上所述那样执行EGR控制处理之后，结束本处理。

另一方面，当前述的步骤1的判别结果为“否”时，判定为应停止EGR控制，从而前进至步骤3，将EGR阀62控制成全闭状态之后，结束本处理。

接下来，参照图5，对IC水温控制处理进行说明。该IC水温控制处理通过控制前述的升温装置50的升温用阀53和电动泵34来控制IC水温TWic，由ECU 2以规定的控制周期来执行该IC水温控制处理。

如该图所示，首先，在步骤10中，对是否处于发动机运转中进行判别。当该判别结果为“否”且在发动机停止中时，直接结束本处理。

另一方面，当步骤10的判别结果为“是”时，前进至步骤11，根据实质平均有效压力BMEP和发动机转速NE来检索前述的图4所示的映射图，由此对发动机3的运转区域是否处于前述的EGR执行区域B进行判别。

当该判别结果为“是”时，前进至步骤12，根据实质平均有效压力BMEP和发动机转速NE来检索未图示的映射图，由此来计算EGR量GEGR。

接着，前进至步骤13，根据EGR量GEGR、增压PB和外部空气湿度HA来检索未图示的映射图，由此来计算第1目标温度TWCMD1。该第1目标温度TWCMD1被设定为下述这样的值：在EGR控制的执行中，只要TWic≧TWcmd1成立，则通过中间冷却器32后的进气的温度就高于露点温度。

接着，前进至步骤14，执行第1水温控制处理。在该第1水温控制处理中，根据电动泵34的泵出量来控制升温用阀53的开度，使IC水温TWic成为第1目标温度TWCMD1。

在步骤14中，在如上所述那样执行第1水温控制处理之后，结束本处理。

另一方面，当前述的步骤11的判别结果为“否”且发动机3的运转区域不处于前述的EGR执行区域B时，前进至步骤15，根据实质平均有效压力BMEP和发动机转速NE来检索前述的图4所示的映射图，由此对发动机3的运转区域是否处于第2水温控制执行区域C进行判别。

当该判别结果为“是”时，在EGR控制的停止中，判定为应执行控制IC水温TWic的第2水温控制处理，从而前进至步骤16，根据增压PB和外部空气湿度HA来检索未图示的映射图，由此来计算第2目标温度TWCMD2。

该第2目标温度TWCMD2被设定为EGR执行区域B中的、与最大负载点对应的值。这是因为，在发动机3的运转区域处于第2水温控制执行区域C的情况下，不执行EGR装置60进行的废气回流动作，因此，当进气通过中间冷却器32时，没有在进气中产生冷凝水的担忧，但是，当发动机3的运转区域已从第2水温控制执行区域C转移到EGR执行区域B时，要预先确保IC水温TWic≧TWcmd1成立的状态。

接着，前进至步骤17，执行第2水温控制处理。在该第2水温控制处理中，根据电动泵34的泵出量来控制升温用阀53的开度，使IC水温TWic成为第2目标温度TWCMD2。

在步骤17中，在如上所述那样执行第2水温控制处理之后，结束本处理。

另一方面，当步骤15的判别结果为“否”且发动机3的运转区域处于第1停止区域A或第2停止区域D时，前进至步骤18，停止水温控制处理。具体而言，将升温用阀53保持在全闭状态。这样执行了步骤18之后，结束本处理。

如上所述，根据本实施方式的控制装置1，当发动机3的运转区域处于EGR执行区域B时，执行EGR控制处理，而当发动机3的运转区域处于除EGR执行区域B以外的区域A、C、D时，则停止EGR控制处理。在本实施方式的发动机3的情况下，当执行EGR控制处理时，回流气体被导入到比中间冷却器32靠上游侧的位置，因此，当混入有回流气体的进气通过中间冷却器32时，被中间冷却器32冷却，当其温度成为露点温度以下时，存在产生冷凝水的可能性。

与此相对，根据该控制装置1，在发动机3的运转区域处于EGR执行区域B时，执行第1水温控制处理。在该第1水温控制处理中，进行控制以使IC水温TWic成为第1目标温度TWCMD1，并且，该第1目标温度TWCMD1被设定为下述这样的值：在EGR控制的执行中，只要TWic≧TWcmd1成立，通过中间冷却器32后的进气的温度就高于露点温度。因此，在EGR控制处理的执行中，当进气通过中间冷却器32时，能够抑制冷凝水的产生。

此外，在发动机3的运转区域处于第2水温控制执行区域C时，执行第2水温控制处理。在该第2水温控制处理中，进行控制以使IC水温TWic成为第2目标温度TWCMD2，并且，该第2目标温度TWCMD2被设定为下述这样的值：如果TWic≧TWcmd2成立，则在下次以后的控制时机，假定为：发动机3的运转区域已转移到EGR执行区域B，EGR控制处理已开始，这时，在该开始时机，TWic≧TWcmd1成立，通过中间冷却器32后的进气的温度高于露点温度。由此，即使在下次以后的控制正时发动机3的运转区域已转移到EGR执行区域B时，也能够在抑制进气中产生冷凝水的情况下迅速地开始EGR控制。根据以上内容，能够确保良好的燃料效率，能够提高商品性能。

而且，升温装置50构成为：通过将ENG冷却装置40内的ENG冷却水导入进气冷却装置30的进气冷却回路内而使进气冷却回路内的冷却水升温，因此，利用水冷式的发动机3原本具有的ENG冷却装置40，就能够在抑制部件数量增多的情况下实现升温装置50。由此，能够进一步提高商品性能。

除此之外，在图4所示的映射图中，第2水温控制执行区域C被设定为包含相比于EGR执行区域B处于低负载侧和高负载侧的运转区域以及相比于EGR执行区域B处于高速旋转侧的运转区域，因此，在高负载区域、高速旋转区域以及低负载区域那样的、存在一执行EGR控制就会导致发动机3的运转状态恶化或发生输出降低的担忧的运转区域中，也能够适当地停止EGR控制。

此外，第1停止区域A被设定为相比于第2水温控制执行区域C处于低负载侧和低速旋转侧的区域、即极低负载侧和极低速旋转侧的运转区域，第2停止区域D被设定为相比于第2水温控制执行区域C处于高负载侧和高速旋转侧的区域、即极高负载侧和极高速旋转侧的运转区域，并且，当发动机3的运转区域处于第1停止区域A或第2停止区域D时，第1水温控制处理和第2水温控制处理被停止。在水冷式的发动机3中，当其运转区域处于极低负载侧和极低速旋转侧的运转区域时，如果将第2冷却回路内的冷却水导入第1冷却回路内而执行水温控制，则发动机3本身的温度会降低，存在导致燃料效率恶化以及加热器性能降低的担忧。与此相对，在该控制装置1中，当发动机3的运转区域处于极低负载侧和极低速旋转侧的第1停止区域A时，第1水温控制处理和第2水温控制处理被停止，因此，能够避免那样的燃料效率恶化以及加热器性能降低。

此外，在发动机3的运转区域处于极高负载侧和极高速旋转侧的运转区域的情况下，处于进气不易产生冷凝水的状态，由此，不再需要执行水温控制，并且，在持续水温控制的情况下，会成为IC水温TWic持续上升的状态，从而存在导致冷却效率降低以及燃料效率恶化的担忧。与此相对，在该控制装置1中，当发动机3的运转区域处于极高负载侧和极高速旋转侧的第2停止区域D时，第1水温控制处理和第2水温控制处理被停止，因此，能够避免那样的燃料效率恶化以及冷却效率降低。

另外，第1实施方式是使用涡轮增压器10作为增压器的示例，但是，本发明的增压器不限于此，也可以是对进气通路内的进气进行加压的部件。例如，也可以使用增压机(supercharger)作为增压器。

此外，第1实施方式是将本发明的控制装置应用于汽油发动机式的内燃机3的示例，但是，本发明的控制装置不限于此，也可以应用于具有增压器、EGR装置、第1冷却装置和升温装置的内燃机。例如，也可以将本发明的控制装置应用于以轻油、天然气作为燃料的内燃机。

而且，第1实施方式是将本发明的控制装置应用于水冷式的内燃机3的示例，但是，也可以将本发明的控制装置应用于空冷式的内燃机。

另一方面，第1实施方式是使用升温装置50作为使第1冷却装置的第1冷却回路内的冷却水温度升温的升温装置的示例，但是，本发明的升温装置不限于此，只要是能够使第1冷却回路内的冷却水温度升温的升温装置即可。例如，也可以使用热线式的加热器等作为升温装置。

此外，第1实施方式是使用具有中间冷却器32的进气冷却装置30作为进气冷却装置的示例，但是，本发明的进气冷却装置不限于此，只要是利用在第1散热器和第1冷却回路内循环的冷却水冷却进气的进气冷却装置即可。

接下来，对本发明的第2实施方式的内燃机的控制装置进行说明。本实施方式的控制装置的情况下，与第1实施方式的控制装置1相比较，机械结构和电气结构相同，如以下叙述的那样，只有控制处理的内容有所不同，因此，以下，以不同点为中心进行说明。

另外，在第2实施方式的说明中，前述的IC水温TWic被称作“上游侧低温系统水温TWUS”，前述的由下游侧水温传感器81检测出的进气冷却水的温度TWDS被称作“下游侧低温系统水温TWDS”。此外，前述的进气冷却装置30被称作“吸入气体温度调节回路30”，前述的IC冷却水通路33被称作“IC调温液通路33”，并且，前述的进气冷却水被称作“低温系统温度调节液”。而且，前述的ENG冷却装置40被称作“发动机冷却回路40”，ENG冷却水通路42被称作“发动机冷却液通路42”，并且，前述的ENG冷却水被称作“高温系统冷却液”。此外，关于除这些以外的结构，使用与第1实施方式相同的名称和标号。

在该控制装置中，如以下叙述的那样，由ECU 2来控制电动泵34和升温用阀53。具体而言，根据检测出的油门开度AP对规定的映射图(未图示)进行检索，由此来计算发动机3的要求转矩，并根据计算出的要求转矩控制电动泵34。该情况下，要求转矩越大，将电动泵34的泵出量控制成越大的值。这是因为，要求转矩越大，将增压压力控制成越大的值，由此使得由吸入气体的增压导致的升温的程度变得更大，因此，要与此对应地来提高中间冷却器32对吸入气体的冷却程度。

此外，根据前述的结构可知：在流入中间冷却器32的吸入气体中含有由EGR装置60所产生的EGR气体，在EGR气体中含有较多的水蒸气。ECU 2执行图6所示的处理，以控制升温用阀53，以便适当地调节吸入气体的温度，而不会在中间冷却器32中产生冷凝水。在发动机3的运转中，每规定时间(例如100毫秒)反复执行本处理。

首先，在图6的步骤21中，根据缸内压力PCYL等计算实质平均有效压力BMEP。接着，根据检测出的外部空气温度TA对规定的映射图(未图示)进行检索，由此来计算目标水温TWCMD(步骤22)。

该目标水温TWCMD是上游侧低温系统水温TWUS和下游侧低温系统水温TWDS的目标值。在上述的映射图中，根据温度(外部空气温度)与露点温度之间的关系而将目标水温TWCMD设定为比露点温度稍大的值，并且，将目标水温TWCMD设定为外部空气温度TA越高则越大的值，以使比中间冷却器32靠下游侧的吸入气体的温度高于该吸入气体的露点温度。

另外，目标温度TWCMD的计算方法不限于上述方法，还可以采用其它适当的方法，也可以进一步根据吸入气体中的EGR气体的量及EGR气体的温度等来计算目标温度TWCMD。

在接下来的步骤23以后，根据计算出的发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP来判定发动机3的运转状态，并根据所判定的发动机3的运转状态来控制升温用阀53的动作。依照图7所示的运转区域映射图来进行该发动机3的运转状态的判定。首先，对该运转区域映射图进行说明。

如图7所示，在运转区域映射图中，关于发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP，利用实线而预先规定了发动机3能够取得的全部运转区域(以下称作“全部运转区域”)。此外，该全部运转区域被第1边界线L1(以单点划线图示)、第2边界线L2(以双点划线图示)和第3边界线L3(以三点划线图示)划分为规定的第1运转区域E(以右斜线的剖面线图示)、第2运转区域F(以左斜线的剖面线图示)、第3运转区域G(以横线剖面线图示)和第4运转区域H(以竖线剖面线图示)。

上述第1和第2运转区域E、F被设定为如下这样的发动机3的运转区域：在假定发动机3的预热完成之后、外部空气温度TA在规定温度(例如25度)且发动机3周围的绝对湿度在规定湿度范围(例如40％～60％)内的情况下，由中间冷却器32对吸入气体进行加温。具体而言，第1运转区域E被设定为发动机3的极低速旋转/极低负载的运转区域，第2运转区域F被设定为发动机3的低速旋转至高速旋转的运转区域且发动机3的极低负载至低负载的运转区域。

如上所述，发动机3的极低速旋转至高速旋转的运转区域且发动机3的极低负载至低负载的运转区域被设定为由中间冷却器32对吸入气体进行加温那样的发动机3的运转区域是由于以下原因：即，在这样的发动机3的运转区域中，不进行涡轮增压器10对吸入气体的增压，或者涡轮增压器10的增压压力较小，因此，由涡轮增压器10的吸入气体的增压导致的升温的程度非常小。因此，当由中间冷却器32来冷却吸入气体时，流入中间冷却器32的吸入气体的温度低于前述的目标水温TWCMD，从而存在在中间冷却器32中产生冷凝水的可能性，因此要抑制该可能性。

此外，所述第3和第4运转区域G、H被设定为如下这样的发动机3的运转区域：在假定在发动机3的预热完成之后、外部空气温度TA在所述规定温度且发动机3周围的绝对湿度在所述规定湿度范围内的情况下，由中间冷却器32对吸入气体进行冷却。具体而言，第3运转区域G被设定为发动机3的低速旋转至高速旋转的运转区域且发动机3的中负载至高负载的运转区域，第4运转区域H被设定为发动机3的的高速旋转的运转区域且发动机3的高负载的运转区域。

如上所述，发动机3的低速旋转至高速旋转的运转区域且发动机3的中负载至高负载的运转区域被设定为由中间冷却器32来冷却吸入气体那样的发动机3的运转区域是由于以下原因：即，在这样的发动机3的运转区域中，涡轮增压器10的增压压力较大，由增压导致的吸入气体升温的程度变大，因此，由此存在发生发动机3的爆震且发动机3的输出降低的可能性，因此要抑制该可能性。另外，第3运转区域G中的由虚线围成的运转区域示出了由EGR装置60执行EGR动作的运转区域(以下称作“EGR运转区域”)。

返回图6，在所述步骤23中，对发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP是否处于图7所示的第1运转区域E进行判别。当该回答为“是”且发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP处于第1运转区域E时，判定为发动机3处于由中间冷却器32对吸入气体进行加温那样的运转区域，并将升温用阀53控制成全闭状态(步骤24)，结束本处理。

如上所述，当发动机3处于极低速旋转/极低负载的运转区域时将升温用阀53控制成全闭状态是由于以下原因：即，在这样的情况下，如果通过打开升温用阀53而使高温系统冷却液混入低温系统温度调节液中，则由此会导致高温系统冷却液的温度降低，其结果会使发动机3的燃料效率恶化、或车辆的暖气不起作用，因此要防止该情况。

另一方面，当步骤23的回答为“否”时，对发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP是否处于图7所示的第2运转区域F进行判别(步骤25)。当该回答为“是”且发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP处于第2运转区域F时，判定为发动机3处于由中间冷却器32对吸入气体进行加温那样的规定的加温运转区域，并执行如下第1控制动作：控制升温用阀53，以使下游侧低温系统水温TWDS成为在所述步骤22中计算出的目标温度TWCMD(步骤26)，然后结束本处理。

具体而言，在上述步骤26中，计算下游侧低温系统水温TWDS与目标温度TWCMD之间的偏差，并且，根据计算出的偏差，利用规定的反馈控制算法来计算对升温用阀53发送的控制输入信号。由此来进行反馈控制，使下游侧低温系统水温TWDS成为目标温度TWCMD。其结果是，当吸入气体的温度低于目标温度TWCMD时，利用与中间冷却器32中的低温系统温度调节液之间的热交换来对吸入气体进行加温。

另一方面，当步骤25的回答为“否”时，对发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP是否处于图7所示的第3运转区域G进行判别(步骤27)。当该回答为“是”且发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP处于第3运转区域G时，判定为发动机3处于由中间冷却器32来冷却吸入气体那样的规定的冷却运转区域，并执行如下第2控制动作：控制升温用阀53，以使上游侧低温系统水温TWUS成为目标温度TWCMD(步骤28)，然后结束本处理。

具体而言，在上述步骤28中，计算上游侧低温系统水温TWUS与目标温度TWCMD之间的偏差，并且，根据计算出的偏差，利用规定的反馈控制算法来计算对升温用阀53发送的控制输入信号。由此来进行反馈控制，使上游侧低温系统水温TWUS成为目标温度TWCMD。其结果是，当吸入气体的温度高于目标温度TWCMD时，利用与中间冷却器32中的低温系统温度调节液之间的热交换来冷却吸入气体。

另一方面，当步骤27的回答为“否”时，即，当由发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP所表示的发动机3的运转状态处于图7所示的第4运转区域H时，判定为发动机3处于由中间冷却器32冷却吸入气体那样的运转区域，并执行所述步骤24，由此将升温用阀53控制成全闭状态，然后结束本处理。

当发动机3处于高速旋转/高负载的运转区域时这样地将升温用阀53控制成全闭状态是由于以下原因：即，在这样的情况下，即使不使低温系统温度调节液升温，在中间冷却器32中，吸入气体的温度也不会降低至露点温度以下，因此，无需使高温系统冷却液混入到低温系统温度调节液中。

此外，如上所述，第1～第4运转区域E～H是外部空气温度TA被假定为所述规定温度时的运转区域。因此，当外部空气温度TA低于规定温度时，吸入气体的温度容易达到该吸入气体的露点温度，由此，即使利用所述步骤23以后的步骤来控制升温用阀53，也存在在中间冷却器32中产生冷凝水的可能性。为了防止该情况，ECU2通过执行图8所示的处理而对第1～第4运转区域E～H进行校正。与图7所示的处理同样，每所述规定时间反复执行本处理。

具体而言，在图8的步骤31中，与检测出的外部空气温度TA对应地变更前述的第1～第3边界线L1～L3，由此对第1～第4运转区域E～H进行校正。该情况下，以如下方式来变更第1～第3边界线L1～L3：使得外部空气温度TA越低则第2运转区域F越扩大，并且，使第3运转区域G朝向第4运转区域H侧扩大。更具体来说，例如，进行变更以使第1边界线L1的截距朝向第1运转区域E侧移动，并且，进行变更以使第2边界线L2的截距朝向第3运转区域G侧移动，并且，进行变更以使第3边界线L3的截距朝向第4运转区域H侧移动。

根据以上内容，以如下方式对运转区域映射图进行校正：使得外部空气温度TA越低则第2运转区域F越扩大，并且，使第3运转区域G朝向第4运转区域H侧扩大。这是因为，由于发动机3周围的外部空气被吸入到进气通路4中，因此，外部空气温度TA越低，则流入中间冷却器32的吸入气体越容易达到该吸入气体的露点温度。

此外，本实施方式的各种元素与本发明的各种元素之间的对应关系如下：即，本实施方式的发动机冷却液通路42和机械式泵43分别相当于本发明的主通路和主泵，本实施方式的IC调温液通路33和电动泵34分别相当于本发明的副通路和副泵。此外，本实施方式的上游侧水温传感器80和下游侧水温传感器81分别相当于本发明的上游侧液体温度取得单元和下游侧液体温度取得单元，本实施方式的冷却水流入通路51和冷却水流出通路52相当于本发明的多个连接通路。

而且，本实施方式的升温用阀53相当于本发明的阀，本实施方式的外部空气温度传感器85相当于本发明的吸入气体温度参数取得单元，本实施方式的ECU 2相当于本发明的目标温度计算单元、控制单元以及运转状态判定单元。

如上所述，根据本实施方式，在吸入气体温度调节回路30中，低温系统温度调节液经由IC调温液通路33而在设置于进气通路4中的中间冷却器32与副散热器31之间循环。此外，在进气通路4的比中间冷却器32靠上游侧的位置设有涡轮增压器10，流入中间冷却器32的吸入气体被涡轮增压器10进行增压而升温。流入中间冷却器32的吸入气体在中间冷却器32中与低温系统温度调节液之间进行热交换，由此对吸入气体的温度进行调节。进而，废气的一部分作为EGR气体而通过EGR装置60回流至进气通路4的比中间冷却器32靠上游侧的位置。由此，含有EGR气体的吸入气体流入中间冷却器32，该EGR气体中含有较多的水蒸气。

此外，由上游侧水温传感器80对IC调温液通路33的比中间冷却器32靠上游侧处的低温系统温度调节液的温度即上游侧低温系统水温TWUS进行检测，由下游侧水温传感器81对IC调温液通路33的比中间冷却器32靠下游侧处的低温系统温度调节液的温度即下游侧低温系统水温TWDS进行检测。进而，低温系统温度调节液被升温装置70升温。

此外，以使比中间冷却器32靠下游侧的吸入气体的温度高于该吸入气体的露点温度的方式来计算低温系统温度调节液的目标温度TWCMD(图6的步骤22)，并且，对发动机3是否处于由中间冷却器32对吸入气体进行加温那样的规定的加温运转区域和由中间冷却器32冷却吸入气体那样的规定的冷却运转区域中的任意一个区域进行判定(步骤25、27)。进而，当被判定为发动机3处于加温运转区域时(步骤25：“是”)，执行如下第1控制动作：控制升温装置70的升温用阀53，以使检测出的下游侧低温系统水温TWDS成为计算出的目标温度TWCMD(步骤26)。此外，当被判定为发动机3处于冷却运转区域时(步骤27：“是”)，执行如下第2控制动作：控制升温用阀53，以使检测出的上游侧低温系统水温TWUS成为目标温度TWCMD(步骤28)。

这样，在由中间冷却器32对吸入气体进行加温时，与前述的专利文献2的现有的控制装置有所不同，控制使低温系统温度调节液升温的升温装置70，以使下游侧低温系统水温TWDS成为目标温度TWCMD，因此，可以在遍及中间冷却器32的入口至出口的整个范围内适当地对吸入气体进行加温，以使吸入气体的温度超过露点温度，由此，能够适当地抑制中间冷却器32中的冷凝水的产生。

此外，在由中间冷却器32冷却吸入气体时，控制升温装置70，以使上游侧低温系统水温TWUS成为目标温度TWCMD，因此，可以在遍及中间冷却器32的入口至出口的整个范围内，以使吸入气体的温度不低于露点温度的方式适当地冷却吸入气体，由此，能够适当地抑制中间冷却器32中的冷凝水的产生。根据以上内容，能够适当地控制由中间冷却器32进行的吸入气体的温度调节，由此，能够适当地抑制中间冷却器32中的冷凝水的产生。

此外，由于涡轮增压器10进行的增压而使吸入气体升温，因此，能够根据发动机3的运转状态适当地判定是否处于由中间冷却器32对吸入气体进行加温那样的状况、以及是否处于由中间冷却器32冷却吸入气体那样的状况。

进而，当发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP处于规定的第2运转区域F时，判定为发动机3处于加温运转区域，当发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP处于第3运转区域G时，判定为发动机3处于冷却运转区域。此外，由外部空气温度传感器85对与流入中间冷却器32的吸入气体的温度相关的外部空气温度TA进行检测，并根据检测出的外部空气温度TA对第2和第3运转区域F、G进行校正(图8的步骤31)。由此，能够根据流入中间冷却器32的吸入气体的温度来适当地进行发动机3是否处于由中间冷却器32对吸入气体进行加温那样的加温运转区域的判定、以及发动机3是否处于由中间冷却器32冷却吸入气体那样的冷却运转区域的判定。

此外，发动机冷却回路40和吸入气体温度调节回路30彼此分开设置，前者40具有主散热器51、发动机冷却液通路42和机械式泵43，后者30具有中间冷却器32、副散热器31、IC调温液通路33和电动泵34。在发动机冷却回路40中，由于要冷却进行燃烧动作的内燃机主体3b，因此该高温系统冷却液的温度变得较高，另一方面，在吸入气体温度调节回路30中，由于要调节吸入气体的温度，因此该低温系统温度调节液的温度低于高温系统冷却液。此外，调温液兼用作上述高温系统冷却液和低温系统温度调节液。

而且，升温装置70具有将发动机冷却回路40和吸入气体温度调节回路30彼此连接起来的冷却水流入通路51和冷却水流出通路52、以及设置于冷却水流入通路51中的升温用阀53，调温液(高温系统冷却液、低温系统温度调节液)能够经由上述通路51，52而从两个回路50、60中的一方朝向另一方流通。具体而言，在冷却水流入通路51中，通过打开升温用阀53，使得在发动机冷却回路40中循环的高温系统冷却液的一部分经由冷却水流入通路51而流入吸入气体温度调节回路30，并且，在吸入气体温度调节回路30中循环的低温系统温度调节液的一部分经由冷却水流出通路52流出至发动机冷却回路40。由此将温度较高的发动机冷却回路40内的高温系统冷却液混入吸入气体温度调节回路30内的低温系统温度调节液中，因此，能够使低温系统温度调节液适当地上升。

此外，冷却水流入通路51将发动机冷却回路40的机械式泵43的下游侧且主散热器51的上游侧和吸入气体温度调节回路30的副散热器31的下游侧且电动泵34的上游侧之间连接起来。冷却水流出通路52将吸入气体温度调节回路30的电动泵34的下游侧且副散热器31的上游侧和发动机冷却回路40的机械式泵43的下游侧且主散热器51的上游侧之间连接起来。如上所述，在发动机冷却回路40中，高温系统冷却液流出至吸入气体温度调节回路30的位置和低温系统温度调节液从吸入气体温度调节回路30流入的位置都在机械式泵43的下游且主散热器51的上游侧，是共用的。

因此，在使调温液(高温系统冷却液、低温系统温度调节液)在发动机冷却回路40和吸入气体温度调节回路30之间流通时，能够使该流通的调温液的压力差变得非常小。这样，能够抑制在两个回路50、60间流通的调温液的压力差，因此，即使增大设置于冷却水流入通路51中的升温用阀53的开度，也能够使调温液从两个回路50、60中的一方朝向另一方适当地流通。换而言之，能够经由升温用阀53精细地控制在发动机冷却回路40和吸入气体温度调节回路30之间的调温液的流通，因此，能够适当地控制低温系统温度调节液的升温。

此外，如图7所示，第2和第3运转区域F、G被设定得大于前述的执行EGR动作的EGR运转区域(以虚线图示)，此外，第2和第3运转区域F、G还与EGR运转区域重叠。由此，即使在由于发动机3的运转状态的急剧变化而在短时间内切换EGR动作的执行或停止时，也执行根据所述步骤26和28的、基于目标温度TWCMD的第1和第2控制动作，因此，能够将吸入气体的温度始终适当地维持在高于露点温度的状态，从而能够不用担心冷凝水的产生地开始EGR动作。

另外，本发明并不限定于进行了说明的第2实施方式，能够以各种方式来实施。例如，在第2实施方式中，使用由水等构成的调温液即冷却水作为高温系统冷却液和低温系统温度调节液，但是，例如也可以使用由油等构成的其它适当的调温液。此外，在第2实施方式中，使用升温用阀53作为用于将上游侧或下游侧低温系统水温TWUS、TWDS控制成目标温度TWCMD的致动器，但是，也可以使用电动泵34来代替升温用阀53。该情况下，也可以使用只能够采取全开状态和全闭状态这两种状态的阀作为升温用阀53。而且，在第2实施方式中，使用机械式泵43作为本发明的主泵，但是，也可以使用电动泵，该情况下，除了升温用阀53之外，还可以使用由电动泵构成的主泵和电动泵34中的至少一方作为用于将上游侧或下游侧低温系统水温TWUS、TWDS控制成目标温度TWCMD的致动器。

此外，在第2实施方式中，使用通过使高温系统冷却液混入低温系统温度调节液中来使低温系统温度调节液升温的类型的升温装置作为升温装置70，但是，也可以使用其它适当的升温装置、例如设置于IC调温液通路33中的加热器等。而且，在第2实施方式中，涡轮增压器10是涡轮增压器，但也可以是增压机(supercharger)。此外，在第2实施方式中，由上游侧水温传感器80和下游侧水温传感器81分别对上游侧低温系统水温TWUS和下游侧低温系统水温TWDS进行检测，但是，也可以是，由传感器对上游侧低温系统水温和下游侧低温系统水温中的一方进行检测，并使用其检测结果来计算(估计)另一方。该情况下，由传感器对上游侧低温系统水温进行检测并使用其检测结果来计算下游侧低温系统水温，这样能够获得较高的计算精度。

而且，在第2实施方式中，在根据所述步骤23、25和27的判定中使用发动机转速NE和实质平均有效压力BMEP，但是，也可以仅使用实质平均有效压力BMEP，或者，也可以使用表示发动机3的负载的其它适当的参数、例如发动机3的要求转矩以及由涡轮增压器10所产生的增压压力来代替实质平均有效压力BMEP。此外，在第2实施方式中，本发明的吸入气体温度参数是外部空气温度TA，但也可以是其它适当的参数。而且，在第2实施方式中，使用外部空气温度TA作为用于对图7所示的运转区域映射图进行校正的参数，但是，也可以取而代之，使用对中间冷却器32中的冷凝水的产生产生影响的其它适当的参数、例如吸入气体的绝对湿度等，或者，也可以使用外部空气温度TA以及对中间冷却器32中的冷凝水的产生产生影响的其它适当的参数、例如吸入气体的绝对湿度等。

此外，在第2实施方式中，当判定为发动机3处于加温运转区域时执行第1控制动作，当判定为发动机3处于冷却运转区域时执行第2控制动作，但是，也可以是，取得(检测/估计)流入中间冷却器的吸入气体的温度，并且，当所取得的吸入气体的温度在目标温度TWCMD(或吸入气体的露点温度)以下时执行第1控制动作，当所取得的吸入气体的温度高于目标温度TWCMD(或吸入气体的露点温度)时执行第2控制动作。而且，在第2实施方式中，发动机3是汽油发动机，但也可以是包含柴油发动机以及曲轴沿铅直方向进行配置的船外机等船舶推进机用发动机在内的各种工业用内燃机。此外，还可以在本发明的宗旨的范围内适当变更细微部分的结构。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的内燃机的控制装置在具有增压器、EGR装置和进气冷却装置的情况下，当内燃机的运转区域已从EGR停止区域转移到EGR执行区域时，在抑制进气中产生冷凝水的情况下实现EGR控制的开始时机的迅速化上是有效的，并且，在适当地抑制中间冷却器中的冷凝水的产生上是有效的。

标号说明

1：控制装置；

2：ECU(运转区域判定单元、EGR控制单元、第1水温控制单元、第2水温控制单元、水温控制停止单元、目标温度计算单元、控制单元、运转状态判定单元)；

3：内燃机；

3b：内燃机主体；

4：进气通路；

7：排气通路；

10：涡轮增压器(增压器)；

30：进气冷却装置(第1冷却装置)、吸入气体温度调节回路；

31：副散热器(第1散热器)；

32：中间冷却器；

33：IC调温液通路(副通路)；

34：电动泵(副泵)；

40：ENG冷却装置(第2冷却装置)、发动机冷却回路；

41：主散热器(第2散热器)；

42：发动机冷却液通路(主通路)；

43：机械式泵(主泵)；

50：升温装置；

51：冷却水流入通路(多个连接通路)；

52：冷却水流出通路(多个连接通路)；

53：升温用阀(阀)；

60：EGR装置；

80：上游侧水温传感器(上游侧液体温度取得单元)；

81：下游侧水温传感器(下游侧液体温度取得单元)；

85：外部空气温度传感器(吸入气体温度参数取得单元)；

A：EGR停止区域、第1停止区域；

B：EGR执行区域；

C：EGR停止区域、第2水温控制执行区域；

D：EGR停止区域、第2停止区域；

E：第1运转区域；

F：第2运转区域；

G：第3运转区域；

H：第4运转区域；

NE：发动机转速(用于规定运转区域的值)；

BMEP：实质平均有效压力(规定运转区域的值)；

TWic：进气冷却回路内的冷却水的温度(第1冷却回路内的冷却水的温度)；

TWUS：上游侧低温系统水温(上游侧液体温度)；

TWDS：下游侧低温系统水温(下游侧液体温度)；

TWCMD：目标温度

Claims (3)

1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具有：增压器，其对进气通路内的进气进行加压；第1冷却装置，其利用在第1散热器和第1冷却回路内循环的冷却水来冷却在所述进气通路的比所述增压器靠下游侧的规定部位流动的进气；升温装置，其使所述第1冷却回路内的冷却水升温；以及EGR装置，其使排气通路的废气的一部分回流至所述进气通路的比所述规定部位靠上游侧的位置，所述内燃机的控制装置的特征在于，具有：

运转区域判定单元，其判定所述内燃机的运转区域处于应由所述EGR装置执行废气回流的EGR执行区域和应停止该废气回流的EGR停止区域中的哪一个；

EGR控制单元，在根据该运转区域判定单元的判定结果，所述内燃机的运转区域处于所述EGR执行区域时，该EGR控制单元借助于所述EGR装置执行控制回流至所述进气通路的废气量的EGR控制；

第1水温控制单元，在根据所述运转区域判定单元的判定结果，所述内燃机的运转区域处于所述EGR执行区域时，该第1水温控制单元借助于所述升温装置执行控制所述第1冷却回路内的冷却水温度的第1水温控制，使得通过所述进气通路的所述规定部位后的进气的温度高于露点温度；以及

第2水温控制单元，在根据所述运转区域判定单元的判定结果，所述内燃机的运转区域处于所述EGR停止区域的情况下，该第2水温控制单元借助于所述升温装置执行控制所述第1冷却回路内的冷却水的温度的第2水温控制，使得在假定所述内燃机的运转区域转移到所述EGR执行区域时，通过所述进气通路的所述规定部位后的进气的温度高于露点温度。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述内燃机还具有第2冷却装置，该第2冷却装置利用在第2散热器和第2冷却回路内循环的冷却水来冷却内燃机主体，

所述升温装置构成为，通过将该第2冷却装置内的冷却水导入所述第1冷却装置的所述第1冷却回路内来使该第1冷却回路内的冷却水升温。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述EGR停止区域被设定成，包含由所述第2水温控制单元执行所述第2水温控制的第2水温控制执行区域以及应停止所述第1水温控制和所述第2水温控制的水温控制停止区域，

所述第2水温控制执行区域被设定成，包含相比于所述EGR执行区域处于低负载侧和高负载侧的运转区域和相比于所述EGR执行区域处于高速旋转侧的运转区域，

所述水温控制停止区域被设定成，包含相比于所述第2水温控制执行区域处于低负载侧和低速旋转侧的第1停止区域和相比于所述第2水温控制执行区域处于高负载侧和高速旋转侧的第2停止区域，

所述内燃机的控制装置还具有水温控制停止单元，在所述内燃机的运转区域处于所述水温控制停止区域时，该水温控制停止单元停止所述第1水温控制和所述第2水温控制。