CN117222805A - 内燃机和内燃机的控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供内燃机和内燃机的控制方法。沉积物量计算部(111)以燃料喷射量fq和转速NE为参数计算沉积物的堆积量ΣDp，若堆积量ΣDp超过第1阈值，则在EGR冷却器的入口与出口之间进行切换。冷凝水计算部(121)以燃料喷射量fq和转速NE为参数计算冷凝水的存积量ΣCw，若存积量ΣCw超过第2阈值，则在EGR冷却器的入口与出口间进行切换。

Description

内燃机和内燃机的控制方法
技术领域
本公开涉及内燃机和内燃机的控制方法，特别是涉及具有排气再循环装置的内燃机和内燃机的控制方法。
背景技术
公知一种内燃机，为了从内燃机排出的排气(排气气体)所含的氮氧化物(NOx)的减少、燃料经济性的提高而具备使排气的一部分回流至进气系统的排气再循环装置(EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置)。向进气系统回流的排气的一部分(以下，也称为EGR气体)的温度越低，则EGR气体的密度越高，NOx的减少效果、燃料经济性效果越好。因此，也公知有在EGR装置设置对EGR气体进行冷却的EGR冷却器。
若通过EGR冷却器将EGR气体冷却，则EGR气体失去热能，因此，动能降低。此外，在将EGR气体冷却时，EGR气体(排气)所含的冷凝水、润滑油雾气与EGR气体中的烟尘结合而生成异物(沉积物)。因此，在EGR气体的流速降低的EGR冷却器出口侧，沉积物堆积。此外，EGR冷却器出口侧的温度低，因此，存留在EGR冷却器的出口侧的冷凝水没有蒸发而是滞留。
若沉积物堆积于EGR冷却器，则导致EGR冷却器的堵塞、冷却效率的降低。为了消除EGR冷却器的沉积物的堆积，日本特开2011-38440号公报(专利文献1)公开一种EGR装置，其在EGR配管设置第一EGR支管和第二EGR支管，并且将第一EGR支管与第二EGR支管间的中间点连接于EGR冷却器。
在该专利文献1公开的EGR装置中，根据EGR冷却器的入口温度和出口温度求出冷却效率，若冷却效率不足允许值，则判断为烟尘(沉积物)堆积于EGR冷却器，对EGR冷却器的入口与出口进行切换，除去沉积物。此外，也可以根据EGR冷却器的压损来识别沉积物的堆积。
专利文献1：日本特开2011-38440号公报
在专利文献1公开的EGR装置中，使用EGR冷却器的冷却效率来推定沉积物的堆积。冷却效率例如也受到冷却水等制冷剂的流量影响，因此，存在的情况是，在由于某些原因而使制冷剂的流量出现了降低的情况下，也使冷却效率不足允许值。此外，可考虑的是，在根据EGR冷却器的压损来识别沉积物的堆积的情况下，根据EGR冷却器的入口与出口之间的差压而求出压损，但是，在通过EGR阀的开闭等，使EGR气体流量变化时，可能差压大幅变化而错误识别沉积物的堆积。另外，难以基于冷却效率、压损来推定存留(滞留)于EGR冷却器的冷凝水的量。
发明内容
本公开的目的在于通过比较高精度地推定堆积于EGR冷却器的沉积物的量或者存留于EGR冷却器的冷凝水的量，能够准确地除去沉积物或者冷凝水。
本公开的内燃机是具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路的排气再循环装置的内燃机。内燃机具备：EGR冷却器，其设置于供EGR气体流动的EGR通路，对EGR气体进行冷却；切换部，其将EGR气体流动的方向切换为EGR气体在EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器向与预定方向相反方向流动的第2模式；以及控制装置。控制装置具备沉积物控制部或者冷凝水控制部中至少一者。沉积物控制部包括：沉积物量计算部，其以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量；和第1切换指令部，其在沉积物的堆积量超过第1阈值时，指令为在第1模式与第2模式之间进行切换。冷凝水控制部具备：冷凝水量计算部，其以内燃机的燃料喷射量和转速为参数，计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量；和第2切换指令部，其在冷凝水的存积量超过第2阈值时，指令为在第1模式与第2模式之间进行切换。
根据该结构，通过切换部，在EGR气体在EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器向与预定方向相反方向流动的第2模式之间进行切换，由此能够在EGR冷却器的入口与出口间进行切换。
控制装置具备沉积物控制部或者冷凝水控制部中至少一者。沉积物控制部通过沉积物量计算部以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量，在沉积物的堆积量超过第1阈值时，通过第1切换指令部，指令为在第1模式与第2模式之间进行切换。在堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量超过第1阈值时，在EGR冷却器的入口与出口间进行切换，因此，能够除去所堆积的沉积物。堆积于EGR冷却器的沉积物的量因内燃机的运转状态特别是燃料喷射量和转速而变化。沉积物量计算部以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量，因此，能够比较高精度地推定堆积于EGR冷却器的沉积物的量，能够准确地除去沉积物。
冷凝水控制部通过冷凝水量计算部以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量，在冷凝水的存积量超过第2阈值时，通过第2切换指令部指令为在第1模式与第2模式之间进行切换。在存留(滞留)于EGR冷却器的冷凝水的存积量超过第2阈值时，在EGR冷却器的入口与出口间进行切换，因此，能够除去所存留的冷凝水。滞留于EGR冷却器的冷凝水的量因内燃机的运转状态特别是燃料喷射量和转速而变化。冷凝水量计算部以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量，因此，能够比较高精度地推定存留于EGR冷却器的冷凝水的量，能够准确地除去冷凝水。
也可以是，优选为，控制装置构成为，在由第1切换指令部指令为在第1模式与第2模式之间进行切换时或者在由第2切换指令部指令为在第1模式与第2模式之间进行切换时，控制切换部，以在第1模式与第2模式之间进行切换。
根据该结构，在沉积物的堆积量超过第1阈值时或者在冷凝水的存积量超过第2阈值时，通过控制装置控制切换部，以在第1模式与第2模式之间进行切换，因此，在内燃机工作时，能够在适当的时间点除去沉积物或者冷凝水。
也可以是，优选为，沉积物量计算部构成为，在第1模式时，计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量，沉积物控制部还包括沉积物复位值计算部，上述沉积物复位值计算部在第2模式时对沉积物的堆积量进行减法计算，控制装置构成为，在由第1切换指令部指令为在第1模式与上述第2模式之间进行切换时，控制上述切换部，从第1模式切换为第2模式，并且在由沉积物复位值计算部计算出的沉积物的堆积量成为第1复位值以下时，控制上述切换部，从第2模式切换为上述第1模式。
此外，也可以是，冷凝水量计算部构成为，在第1模式时，计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量，冷凝水控制部还包括冷凝水复位值计算部，上述冷凝水复位值计算部在第2模式时对冷凝水的存积量进行减法计算，控制装置构成为，在由第2切换指令部指令为在第1模式与第2模式之间进行切换时，控制切换部，从第1模式切换为第2模式，并且在由冷凝水复位值计算部计算出的冷凝水的存积量成为第2复位值以下时，控制上述切换部，从第2模式切换为第1模式。
在第1模式和第2模式中，EGR气体流动的方向不同，因此，EGR冷却器的冷却效率可能变化。根据该结构，内燃机以第1模式运转，至堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量超过第1阈值为止，或者至存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量超过第2阈值为止。而且，若堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量超过第1阈值，或者若存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量超过第2阈值，则切换为第2模式，除去沉积物或者冷凝水。与沉积物的堆积的进行或者冷凝水的滞留的进行相比，沉积物或者冷凝水的除去以极短时间进行，因此，在第2模式中，由沉积物复位计算部进行减法计算的沉积物的堆积量在短时间内成为第1复位值以下，从第2模式切换为第1模式。此外，在第2模式中，由冷凝水复位值计算部进行减法计算的冷凝水的存积量在短时间内成为第2复位值以下，从第2模式切换为第1模式。因此，即便从第1模式切换为第2模式而冷却效率变化，内燃机的在第2模式下的运转时间也较短，从而能够使其影响变少。
也可以是，优选为，控制装置构成为能够与诊断工具进行通信，控制装置构成为，在诊断工具检测到由第1切换指令部指令了在第1模式与第2模式之间进行切换时，或者检测到由第2切换指令部指令了在第1模式与第2模式之间进行切换时，控制切换部，在第1模式与第2模式之间进行切换。
在内燃机工作时，若在EGR冷却器的入口与出口间进行切换，则在切换时EGR率可能大幅变动。根据该结构，能够通过将能够与控制装置通信的诊断工具连接于控制装置，控制为在第1模式与第2模式之间进行切换。在通过诊断工具诊断内燃机时，能够在EGR冷却器的入口与出口间进行切换，因此，在内燃机的工作时，能够抑制EGR率大幅变动。
也可以是，优选为，沉积物量计算部构成为，在第1模式时，计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量，沉积物控制部还包括沉积物复位值计算部，上述沉积物复位值计算部在第2模式时对沉积物的堆积量进行减法计算，对于控制装置而言，构成为，在诊断工具检测到由第1切换指令部指令了在第1模式与上述第2模式之间进行切换时，控制切换部，从第1模式切换为第2模式，并且构成为，在由沉积物复位值计算部计算出的沉积物的堆积量成为第1复位值以下时，控制切换部，从第2模式切换为第1模式。
此外，也可以是，冷凝水量计算部构成为，在第1模式时，计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量，冷凝水控制部还包括冷凝水复位值计算部，上述冷凝水复位值计算部在第2模式时对冷凝水的存积量进行减法计算，对于控制装置而言，构成为，在诊断工具检测到由第2切换指令部指令了在第1模式与上述第2模式之间进行切换时，控制切换部，从第1模式切换为第2模式，并且构成为，在由冷凝水复位值计算部计算出的冷凝水的存积量成为第2复位值以下时，控制切换部，从第2模式切换为第1模式。
根据该结构，即便从第1模式切换为第2模式而使EGR冷却器的冷却效率变化，也能够使第2模式中的内燃机的运转时间较短，能够使其影响变少。
本公开的内燃机的控制方法是具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路的排气再循环装置的内燃机的控制方法。内燃机具备：EGR冷却器，其设置于供EGR气体流动的EGR通路，对EGR气体进行冷却；和切换部，其将EGR气体流动的方向在EGR气体在上述EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器向与预定方向相反方向流动的第2模式之间切换。控制方法包括如下步骤：以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于EGR冷却器的沉积物堆积量；和在沉积物的堆积量超过第1阈值时，在第1模式与上述第2模式之间进行切换。
根据该控制方法，在沉积物的堆积量超过第1阈值时，在第1模式与第2模式之间进行切换，因此，在EGR冷却器的入口与出口间进行切换，能够除去所堆积的沉积物。以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量，因此，能够比较高精度地推定堆积于EGR冷却器的沉积物的量，能够准确地除去沉积物。
本公开的内燃机的控制方法是具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路的排气再循环装置的内燃机的控制方法。内燃机具备：EGR冷却器，其设置于供EGR气体流动的EGR通路，对EGR气体进行冷却；和切换部，其将EGR气体流动的方向在EGR气体在上述EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器向与预定方向相反方向流动的第2模式之间进行切换。控制方法包括如下步骤：以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量；和在冷凝水的存积量超过第2阈值时，在第1模式与上述第2模式之间进行切换。
根据该控制方法，在冷凝水的存积量超过第2阈值时，在第1模式与第2模式之间进行切换，因此，在EGR冷却器的入口与出口间进行切换，能够除去冷凝水。以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算存留于EGR冷却器的冷凝水的存积量，因此，能够比较高精度地推定存留于EGR冷却器的冷凝水的量，能够准确地除去冷凝水。
根据本公开，比较高精度地推定堆积于EGR冷却器的沉积物的量或者存留于EGR冷却器的冷凝水的量，能够准确地除去沉积物或者冷凝水。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的内燃机的整体结构图。
图2是表示EGR装置60的结构的图。
图3是对EGR装置60的第1模式进行说明的图。
图4是对EGR装置60的第2模式进行说明的图。
图5是对在EGR装置60正以第1模式工作时对EGR冷却器61进行旁通的旁通模式进行说明的图。
图6是对在EGR装置60正以第2模式工作时对EGR冷却器61进行旁通的旁通模式进行说明的图。
图7是表示E/G-ECU100所构成的功能模块的图。
图8是表示由E/G-ECU100执行的沉积物/冷凝水控制的处理的流程图。
图9是表示存储于存储器102的沉积物量Dp映射与冷凝水量Cw映射的图。
图10是表示由E/G-ECU100执行的模式切换控制的处理的流程图。
图11是表示在实施方式2中E/G-ECU100所构成的功能模块的图。
图12是表示由E/G-ECU100执行的OBD控制的处理的流程图。
图13是表示由诊断工具400执行的诊断/切换处理的流程图。
图14是表示在实施方式3中E/G-ECU100所构成的功能模块的图。
图15是表示在实施方式3中由E/G-ECU100执行的沉积物/冷凝水控制的处理的流程图。
图16是表示实施方式3中的第1模式和第2模式的时间推移(沉积物的堆积量ΣDp和冷凝水的存积量ΣCw的时间推移)的图。
图17是表示在实施方式4中E/G-ECU100所构成的功能模块的图。
图18是表示在实施方式4中由E/G-ECU100执行的沉积物/冷凝水控制的处理的流程图。
图19是表示在实施方式4中由E/G-ECU100执行的诊断/切换处理的流程图。
图20是表示变形例中的EGR装置60A的概略结构的图。
图21是对EGR装置60A的第1模式和第2模式进行说明的图。
图22是对使EGR冷却器61c旁通的旁通模式进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式详细地进行说明。另外，对图中同一或相当部分标注同一附图标记，不重复其说明。
(实施方式1)
图1是本实施方式所涉及的内燃机的整体结构图。内燃机1是压燃式内燃机(柴油发动机)，是从燃料喷射阀(喷射器)14对在内燃机主体10的气缸(cylinder)12形成的燃烧室中喷射燃料并进行压燃的内燃机。在内燃机1的进气通路20设置有空气滤清器22、中冷器24和进气节流阀(电控节气门)26，被空气滤清器22除去了异物的新鲜空气(空气)被涡轮增压器30的压缩机32增压(压缩)，由中冷器24冷却，进而供给于进气歧管28，从进气口供给于各燃烧室。
从燃烧室排出的排气(排气气体)在排气歧管40中汇集，经由排气通路42，向外部大气放出。此外，排气的一部分通过排气再循环装置(EGR装置)60回流至进气歧管(进气通路)28。针对EGR装置60的详情将后述。
在排气通路42，从上游侧起，设置有涡轮增压器30的涡轮34、氧化催化剂70、DPF(Diesel Particulate Filter)72、选择性还原催化剂74、氧化催化剂76。氧化催化剂70将排气中的一氧化碳(CO)氧化为二氧化碳(CO2)，将排气中的烃(HC)氧化为水(H2O)和CO2。此外，将排气中的一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO2)。这是由于氮氧化物(NOx)的还原反应在NO与NO2为1：1的比率时，反应速度快，因此，由于在柴油内燃机的排气中包含较多NO，故而将排气中的NO氧化为NO2，使NO与NO2之比接近1：1。
DPF72通过将排气中的微粒捕集并适当地燃烧除去所捕集的微粒来进行净化。选择性还原催化剂(以下，也称为SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂)74对排气中的NOx进行还原净化。SCR催化剂74的详情将后述。氧化催化剂76将从SCR催化剂74排出(逸出)的氨气氧化而进行净化。
SCR催化剂74例如是在陶瓷载体上担载了铜(Cu)离子交换沸石作为催化剂而构成，并通过将氨气(NH3)用作还原剂而示出较高的净化率。通过对供给于SCR催化剂74的上游的排气通路42的尿素水进行水解而生成利用为还原剂的氨气。在SCR催化剂74的上游的排气通路设置有尿素添加阀(尿素水喷射器)80，将从尿素水罐82由未图示的泵压送的尿素水从尿素添加阀80向SCR催化剂74的上游的排气通路42喷射。
图2是表示EGR装置60的结构的图。EGR装置60设置于将排气歧管40与进气歧管28连通的EGR通路50。在EGR通路50中流动有排气的一部分亦即EGR气体。在与排气歧管40连接的EGR通路50的上游设置有切换阀62。EGR通路50以切换阀62为分支部而分支为第1分支通路63a和第2分支通路63b。切换阀62例如也可以是三通阀。第1分支通路63a的下游经由开闭阀64a而与集合通路65连接。第2分支通路63b的下游经由开闭阀64b而与集合通路65连接。集合通路65的下游经由EGR阀67而与EGR通路50连接，EGR气体回流至进气歧管28。通过调整EGR阀67的开度，能够控制EGR率(EGR量)。
第1分支通路63a的下游与第1EGR冷却器61a的一侧连接。第2分支通路63b的下游与第2EGR冷却器61b的一侧连接。第1EGR冷却器61a的另一侧与第2EGR冷却器61b的另一侧由连接通路66连接。第1EGR冷却器61a与第2EGR冷却器61b大体上为同一结构，例如，EGR气体在形成为供冷却水流动的扁平状的冷却水管的蜂窝构造的冷却翅片之间流动，由此在EGR气体与冷却水之间进行热交换，将EGR气体冷却。在本实施方式中，第1EGR冷却器61a的另一侧与第2EGR冷却器61b的另一侧由连接通路66连接，由此形成EGR冷却器61。
在EGR冷却器61连接有冷却水通路90。如图2的箭头所示那样，冷却水从第2EGR冷却器61b的一侧流入，从第1EGR冷却器61a的一侧流出。在第1EGR冷却器61a的另一侧和第2EGR冷却器61b的另一侧设置有冷却水连接通路91，构成为冷却水从第2EGR冷却器61b向第1EGR冷却器61a流动。
图3是对EGR装置60的第1模式进行说明的图。在第1模式中，切换切换阀62，使EGR通路50与第1分支通路63a连通，切断EGR通路50与第2分支通路63b间的连通。此外，使开闭阀64a闭阀，使开闭阀64b开阀。于是，如图3中虚线的箭头所示那样，EGR气体在第1分支通路63a流动，从第1EGR冷却器61a的一侧流入，从第2EGR冷却器61b的一侧流出，经由EGR阀67而流入进气歧管28。在第1模式中，第1EGR冷却器61a的一侧相当于EGR冷却器61的入口，第2EGR冷却器61b的一侧相当于EGR冷却器61的出口。
图4是对EGR装置60的第2模式进行说明的图。在第2模式中，切换切换阀62，使EGR通路50与第2分支通路63b连通，切断EGR通路50与第1分支通路63a间的连通。此外，使开闭阀64b闭阀，使开闭阀64a开阀。于是，如图4中虚线的箭头所示那样，EGR气体在第2分支通路63b流动，从第2EGR冷却器61b的一侧流入，从第1EGR冷却器61a的一侧流出，经由EGR阀67而流入进气歧管28。在第2模式中，第2EGR冷却器61b的一侧相当于EGR冷却器61的入口，第1EGR冷却器61a的一侧相当于EGR冷却器61的出口。
图5是对在EGR装置60以第1模式工作时对EGR冷却器61进行旁通的旁通模式进行说明的图。在图3所示的第1模式的工作中，使开闭阀64b闭阀，使开闭阀64a开阀。这样，如图5的虚线的箭头所示那样，EGR气体没有流入EGR冷却器61，而对EGR冷却器61进行旁通，经由EGR阀67而流入进气歧管28。另外，开闭阀64b也可以开阀。
图6是对在EGR装置60以第2模式工作时对EGR冷却器61进行旁通的旁通模式进行说明的图。在图4所示的第2模式的工作中，使开闭阀64a闭阀，使开闭阀64b开阀。这样，如图6的虚线的箭头所示那样，EGR气体没有流入EGR冷却器61，而对EGR冷却器61进行旁通，经由EGR阀67而流入进气歧管28。另外，开闭阀64a也可以开阀。
内燃机1作为控制装置而具备E/G-ECU(Electronic Control Unit)100。E/G-ECU100包括CPU(Central Processing Unit)101、由存储处理程序等的ROM(Read OnlyMemory)和暂时存储数据的RAM(Random Access Memory)等构成的存储器102、用于输入输出各种信号的输入输出端口(未图示)等，基于存储于存储器102的信息、来自各种传感器的信息，执行预定的运算处理。而且，E/G-ECU100基于运算处理的结果控制内燃机1。例如，在将内燃机1用作车辆的动力源的情况下，根据由油门开度传感器151检测到的油门开度AP和由车速传感器152检测到的车速SPD来计算需求扭矩，求出从内燃机1输出与需求扭矩相称的扭矩的燃料喷射量Fq和燃料喷射时期，控制燃料喷射量和燃料喷射时期。
此外，E/G-ECU100控制内燃机1的EGR装置60。例如，根据燃料喷射量Fq和由发动机转速传感器153检测到的发动机转速NE来计算目标EGR率，以成为目标EGR率的方式控制EGR阀67的开度。此外，基于由发动机冷却水温传感器154检测到的冷却水温度THW，判定是否通过EGR冷却器61来冷却EGR气体。例如，在冷却水温度THW比预先设定的温度低的情况下，没有进行通过EGR冷却器61来冷却EGR气体这种处理，而使EGR气体回流至进气歧管28。在这种情况下，通过图5或者图6所示的旁通模式，EGR气体进入进气歧管28。在冷却水温度THW比预先设定的温度高的情况下，通过EGR冷却器61来冷却EGR气体。另外，也将使由EGR冷却器61冷却过的EGR气体回流这个状况，称为冷EGR。
在冷EGR中，EGR气体因图3所示的第1模式或者图4所示的第2模式而流入进气歧管28。若通过EGR冷却器61而冷却EGR气体，则EGR气体失去热能，因此，动能降低。此外，在将EGR气体冷却时，EGR气体(排气)所含的冷凝水、润滑油雾气与EGR气体中的烟尘结合而生成异物(沉积物)。因此，沉积物在ER气体的流速降得最低的EGR冷却器61的出口附近堆积。在第1模式的情况下，沉积物堆积于第2EGR冷却器61b的一侧，在第2模式的情况下，沉积物堆积于第1EGR冷却器61a的一侧。若大量的沉积物堆积于EGR冷却器61，则可能由于EGR冷却器61的堵塞、冷却效率的降低而得不到所希望的NOx减少效果、燃料经济性效果。
在冷EGR中，EGR冷却器61的出口侧的温度低，因此，存留于EGR冷却器的出口侧的冷凝水没有蒸发而是滞留。冷凝水示出较强的酸性，因此，恐怕由于滞留的冷凝水而引起EGR冷却器61的腐蚀。
在本实施方式中，通过对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换，除去所堆积的沉积物和所存留的冷凝水。能够通过从第1模式切换为第2模式或者从第2模式切换为第1模式，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。通过对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换而使沉积物所堆积的出口侧和冷凝水所滞留的出口侧成为ERG冷却器61的入口。EGR冷却器61的入口侧由于EGR气体的流速高，所以所堆积的沉积物从冷却翅片等上剥落而被除去。在EGR冷却器61的入口侧，EGR气体的温度高(高温)，因此，所堆积的沉积物的粘度降低，沉积物容易剥落。此外，在EGR冷却器61的入口侧，EGR气体的温度高(高温)，因此，EGR冷却器61的入口侧的温度变高，滞留的冷凝水被加热而蒸发除去。
在本实施方式中，以内燃机1的燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算堆积于EGR冷却器61的沉积物的堆积量ΣDp。在沉积物的堆积量ΣDp成为第1阈值α以上时，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。此外，以内燃机1的燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算存留于EGR冷却器61的冷凝水的存积量ΣCw。在冷凝水的存积量ΣCw成为第2阈值β以上时，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。
堆积于EGR冷却器61的沉积物的堆积量ΣDp和存留于EGR冷却器61的冷凝水的存积量ΣCw因内燃机1的运转状态特别是燃料喷射量Fq和发动机转速NE而变化。沉积物的堆积量ΣDp和冷凝水的存积量ΣCw以燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算，因此，能够比较高精度地推定堆积于EGR冷却器61的沉积物的堆积量ΣDp和存留于EGR冷却器61的冷凝水的存积量ΣCw，能够准确地除去沉积物和冷凝水。
图7是表示E/G-ECU100所构成的功能模块的图。沉积物控制部110包括沉积物量计算部111和第1切换指令部112。沉积物量计算部111根据燃料喷射量Fq和发动机转速NE计算沉积物的堆积量ΣDp，并将计算出的沉积物的堆积量ΣDp向第1切换指令部112输出。另外，沉积物的堆积量ΣDp的计算方法在下文说明。第1切换指令部112对沉积物的堆积量ΣDp与第1阈值α进行比较，若沉积物的堆积量ΣDp为第1阈值α以上，则对切换控制部130输出切换指令，对第1模式与第2模式之间进行切换，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。
冷凝水控制部120包括冷凝水量计算部121和第2切换指令部122。冷凝水量计算部121根据燃料喷射量Fq和发动机转速NE计算冷凝水的存积量ΣCw，并将计算出的冷凝水的存积量ΣCw向第2切换指令部122输出。另外，冷凝水的存积量ΣCw的计算方法在下文说明。第2切换指令部122对冷凝水的存积量ΣCw与第2阈值β进行比较，若冷凝水的存积量ΣCw为第2阈值β以上，则对切换控制部130输出切换指令，对第1模式与第2模式之间进行切换，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。
切换控制部130若接收到切换指令，则控制切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b，对第1模式与第2模式之间进行切换。
图8是表示由E/G-ECU100执行的沉积物/冷凝水控制的处理的流程图。该流程图在内燃机1的工作中(运转中)按每个预定期间反复执行。在步骤(以下，将步骤省略为S)10中，判定是否为冷EGR中。将由EGR冷却器61冷却了的EGR气体回流至进气歧管28，若在冷EGR中，则进行肯定判定而进入S11。在通过旁通模式而没有冷却EGR气体而使EGR气体回流至进气歧管28的情况下或者停止EGR气体的回流的情况下，进行否定判定，结束本次例程。
在S11中，判定标志Fs是否发生了变化。标志Fs是通过下文说明的模式切换控制设定的标志。在第1模式时，标志Fs设定为0，在第2模式时，标志Fa设定为1。在处理了前次的例程之后至处理本次的例程为止期间，没有进行第1模式与第2模式的切换的情况下，标志Fs没有变化，因此，进行否定判定而进入S13。在处理了前次的例程之后至处理本次的例程为止期间，若通过模式切换控制而执行第1模式与第2模式间的切换，则标志Fs变化，因此，进行肯定判定而进入S12。
在S12中，在将沉积物的堆积量的前次值ΣDp(n)设定(改写)为复位值Dps，并且将冷凝水的存积量的前次值ΣCw(n)设定(改写)为复位值Cws之后，进入S13。
在S13中，基于燃料喷射量Fq和发动机转速NE计算堆积于EGR冷却器61的沉积物量Dp和存留于EGR冷却器61的冷凝水量Cw。图9是表示存储于存储器102的沉积物量Dp映射与冷凝水量Cw映射的图。图9的(A)是沉积物量Dp映射，图9的(B)是冷凝水量Cw映射。
图9中，横轴是内燃机1的发动机转速NE，纵轴是内燃机1的燃料喷射量Fq。在沉积物量Dp映射(图9的(A))中，“＊”表示每单位时间堆积的沉积物量，各个“＊”是不同数值。此外，“-＊”表示将所堆积的沉积物除去的量。也存在在内燃机1以高负荷、高速旋转运转时，在ERG冷却器61中流动的EGR气体量增大，将所堆积的沉积物除去的运转区域。在冷凝水量Cw映射(图9的(B))中，“＊”表示每单位时间存留的冷凝水量，各个“＊”是不同数值。此外，“-＊”表示将所存留的冷凝水除去的量。也存在在内燃机1以高负荷、高速旋转运转时，在ERG冷却器61流动的EGR气体的温度上升，将所存留的冷凝水除去的运转区域。
预先通过实验等，求出每单位时间堆积的沉积物量和每单位时间存留的冷凝水量等，制作沉积物量Dp映射和冷凝水量Cw映射。而且，将制作出的沉积物量Dp映射和冷凝水量Cw映射预先储存于存储器102。
在S13中，以燃料喷射量Fq和发动机转速NE作为参数，从沉积物量Dp映射，求出每单位时间堆积的沉积物量(＊、-＊)，将相当于本例程的运算周期(预定期间)的值计算为沉积物量Dp。此外，以燃料喷射量Fq和发动机转速NE作为参数，从冷凝水量Cw映射，求出每单位时间存留的冷凝水量(＊、-＊)，将相当于本例程的运算周期的值计算为冷凝水量Cw。
接着，在S14中，从存储器102中读出沉积物的堆积量的前次值ΣDP(n)，在前次值ΣDp(n)上加和沉积物量Dp，由此计算沉积物的堆积量ΣDp(ΣDp＝ΣDp(n)+Dp)。然后，将计算出的沉积物的堆积量ΣDp作为前次值ΣDp(n)存储(改写)于存储器102。
此外，在S14中，从存储器102中读出冷凝水的存积量的前次值ΣDP(n)，在前次值ΣCw(n)上加和冷凝水量Cw，由此计算冷凝水的存积量ΣCw(ΣCw＝ΣCw(n)+Cw)。然后，在将计算出的冷凝水的存积量ΣCw作为前次值ΣCw(n)存储(改写)于存储器102之后，进入S15。
在S15中，判定沉积物的堆积量ΣDp是否为第1阈值α以上。在沉积物的堆积量ΣDp小于第1阈值α的情况下(ΣDp＜α)，进行否定判定并进入S16。在沉积物的堆积量ΣDp为第1阈值α以上的情况下(ΣDp≥α)，进行肯定判定，并进入S17。第1阈值α例如为，若沉积物以该值以上堆积于EGR冷却器61，则成为EGR冷却器61的冷却效率变成不足允许值的值，是预先通过实验等来决定的。
在S16中，判定冷凝水的存积量ΣCw是否为第2阈值β以上。在冷凝水的存积量ΣCw小于第2阈值β的情况下(ΣCw＜β)，进行否定判定，结束本次的例程。在冷凝水的存积量ΣCw为第2阈值β以上的情况下(ΣCw≥β)，进行肯定判定，进入S17。第2阈值β例如为，若冷凝水以该值以上滞留于EGR冷却器61，则是EGR冷却器61的腐蚀比较快速地进行的值，是预先通过实验等而决定的。
在S17中，在将标志Fc设定为1之后，结束本次的例程。标志Fc是指令第1模式与第2模式间的切换的标志，在标志Fc设定为1时(Fc＝1时)，成为切换的指令。
图10是表示由E/G-ECU100执行的模式切换控制的处理的流程图。在标志Fc设定为1时，该流程图被中断处理。若在图8的S17中标志Fc设定为1，模式切换控制被中断处理，则在S20中，判定标志Fs是否为1。在当前的EGR装置60的状态为第1模式的情况下，标志Fs为0，因此，在S20中进行否定判定，进入S21。
在S21中，切换切换阀62，使EGR通路50与第2分支通路63b连通，切断EGR通路50与第1分支通路63a间的连通。此外，在使开闭阀64b闭阀，使开闭阀64a开阀，将EGR装置60切换为第2模式(参照图4)之后，进入S22。
在S22中，在将标志Fs设定为1之后，进入S23，将标志Fc设定为0，结束本次的例程。
在S20中，在当前的EGR装置60的状态为第2模式的情况下，标志Fs为1，因此，进行肯定判定，进入S24。
在S24中，切换切换阀62，使EGR通路50与第1分支通路63a连通，切断EGR通路50与第2分支通路63b间的连通。此外，在使开闭阀64a闭阀，使开闭阀64b开阀，将EGR装置60切换为第1模式(参照图3)之后，进入S25。
在S25中，在将标志Fs设定为0之后，进入S23，将标志Fc设定为0，结束本次的例程。
在本实施方式中，图8的处理相当于沉积物控制部110，S13和S14的处理相当于沉积物量计算部111，S15和S17的处理相当于第1切换指令部112。图8的处理相当于冷凝水控制部120，13和S14的处理相当于冷凝水量计算部121，S15和S17的处理相当于第2切换指令部122。此外，图10的处理相当于切换控制部130。
根据本实施方式，沉积物控制部110通过沉积物量计算部111以内燃机的燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算堆积于EGR冷却器的沉积物的堆积量ΣDp，在沉积物的堆积量ΣDp超过第1阈值α时，通过第1切换指令部112指令为在第1模式与第2模式之间进行切换。而且，切换控制部130控制切换部(切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b)对EGR气体在EGR冷却器61向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器61向与预定方向相反方向流动的第2模式之间进行切换，由此，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。
通过对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换，沉积物堆积的出口侧成为ERG冷却器61的入口。EGR冷却器61的入口侧，由于EGR气体的流速高，所以所堆积的沉积物从冷却翅片等上剥落并被除去。此外，沉积物的堆积量ΣDp以燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算，因此，能够比较高精度地推定堆积于EGR冷却器61的沉积物的堆积量ΣDp，能够准确地除去沉积物。
根据本实施方式，冷凝水控制部120通过冷凝水量计算部121以内燃机的燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算存留于EGR冷却器61的冷凝水的存积量ΣCw，在冷凝水的存积量ΣCw超过第2阈值β时，通过第2切换指令部122指令为对第1模式与第2模式之间进行切换。而且，切换控制部130控制切换部(切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b)对EGR气体在EGR冷却器61向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器61向与预定方向相反方向流动的第2模式之间进行切换，由此，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。
通过对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换，冷凝水存留的出口侧成为ERG冷却器61的入口。EGR冷却器61的入口侧，由于EGR气体的温度高，所以滞留的冷凝水蒸发(挥发)而被除去。此外，冷凝水的存积量ΣCw以燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算，因此，能够比较高精度地推定存留于EGR冷却器61的冷凝水的存积量ΣCw，能够准确地除去冷凝水。
在本实施方式中，在E/G-ECU100构成沉积物控制部110和冷凝水控制部120，但也可以是，在E/G-ECU100构成沉积物控制部110或者冷凝水控制部120中至少一者。
(实施方式2)
在上述的实施方式(实施方式1)中，通过切换控制部130，对第1模式与第2模式之间进行切换。但是，也可以使用诊断工具，来对第1模式与第2模式之间进行切换。
图1中，E/G-ECU100构成为能够与诊断工具400进行通信。诊断工具400在修配厂中诊断内燃机1的异常、故障。例如，在内燃机1作为动力源而搭载于车辆的情况下，诊断工具400也可以是车载式故障诊断装置(OBD：On-Board Diagnostics)的扫描工具。
图11是表示在实施方式2中由E/G-ECU100构成的功能模块的图。包含沉积物量计算部111和第1切换指令部112的沉积物控制部110以及包括冷凝水量计算部121和第2切换指令部122的冷凝水控制部120是与实施方式1中的(参照图7)沉积物控制部110和冷凝水控制部120相同的结构。因此，与实施方式1相同，在实施方式2中，也执行图8所示的沉积物/冷凝水控制的处理。
图11中，OBD控制部140若从第1切换指令部112或者第2切换指令部122处接收到切换指令，则将检测代码向存储器102写入，并且点亮未图示的警告灯(MIL：MalfunctionIndication Lamp)。
图12是表示由E/G-ECU100执行的OBD控制的处理的流程图。在标志Fc设定为1时，该流程图被中断处理。若在图8的S17中标志Fc设定为1，OBD控制被中断处理，则在S30中，将检测代码写入存储器102。该检测代码是表示沉积物的堆积量ΣDp为第1阈值α以上或者冷凝水的存积量ΣCw为第2阈值β以上的状态的代码，例如也可以使用“P1001”这样的代码。另外，也将在S30中写入的检测代码称为EGR代码。接着，在S31中，在点亮了MIL之后，结束本次的例程。
通过MIL的点亮，例如，若搭载有内燃机1的车辆入库至修配厂，则诊断工具400与E/G-ECU100连接，进行内燃机1的异常诊断。图13是表示由诊断工具400执行的诊断/切换处理的流程图。该处理在诊断工具400连接于E/G-ECU100时执行。首先，在S40中，读出存储于存储器102的检测代码，判定读出的检测代码中是否包含EGR代码。例如，当在从存储器102读出的检测代码中存在“P1001”的代码时，判定为存在EGR代码(检测到EGR代码)。当在从存储器102读出的检测代码中不存在“P1001”的代码的情况下，进行否定判定，结束本次的处理。若在从存储器102读出的检测代码中存在“P1001”的代码，进行肯定判定，则进入S41。
在S41中，从存储器102中读出标志Fs，进入S20。S20～S25是与图10所示的模式切换控制的S20～S25实质上相同的处理，省略详细的说明。另外，S21中的向第1模式的切换和S24中的向第2模式的切换，是通过经由E/G-ECU100控制切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b来执行的。
在接续于S23而处理的S42中，使存储于存储器102中的EGR代码消除(复位)，并且在存储器102写入标志Fs和标志Fs。由此，存储于存储器102的标志Fc设定为0。存储于存储器102的标志Fs在处理过S25时设定为0，在处理过S21时设定为1。若处理S42，则结束本次的处理。
在该实施方式2中，通过能够与E/G-ECU100进行通信的诊断工具400，以对第1模式与第2模式之间进行切换的方式控制切换部(切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b)。在上述的实施方式1中，在内燃机1运转时(工作时)，通过切换控制部130对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换，因此，可能在内燃机1工作时EGR率大幅变动，使用户感到不协调。在该实施方式2中，当沉积物的堆积量ΣDp超过第1阈值α，从第1切换指令部112输出切换指令，写入EGR代码时，或者当冷凝水的存积量ΣCw超过第2阈值β，从第2切换指令部122输出切换指令，写入EGR代码时，在修配厂中，当使用诊断工具400进行内燃机1的异常诊断时，对EGR冷却器61的入口与出口间进行切换。内燃机1的异常诊断使用EGR代码来进行，因此，能够使内燃机1在不运转(不工作)的情况下进行诊断，能够抑制在内燃机1工作时EGR率大幅变动而使用户感到不协调这种情况。
在该实施方式2中，可以是，在E/G-ECU100构成沉积物控制部110或者冷凝水控制部120中至少一者。
另外，在实施方式2中，诊断工具400通过S21或者S24(参照图13)的处理，对第1模式与第2模式之间进行了切换。但是，也可以是，在诊断工具400的显示器显示有向第1模式切换的切换指示和向第2模式切换的切换指示，修配人员通过根据这些指示操作诊断工具400来对切换第1模式与第2模式之间进行切换。
(实施方式3)
在第1模式和第2模式中，EGR气体流动的方向不同，因此，EGR冷却器61的冷却效率可能变化。参照图2，冷却水如图2的箭头所示那样，从第2EGR冷却器61b的一侧流入，从第1EGR冷却器61a的另一侧流出。因此，在第1模式中，EGR气体与冷却水的流动成为相向流，在第2模式中，EGR气体与冷却水的流动成为并行流，因此，在第2模式中，与第1模式比较，EGR冷却器61的冷却效率可能降低。
在实施方式1和实施方式2中，控制为交替切换EGR装置60的第1模式与第2模式，因此，第1模式与第2模式持续几乎相同的期间。在实施方式3中，通过使内燃机1以第2模式运转的期间变短，即便从第1模式切换为第2模式，冷却效率变化，也使其影响变少。
图14是表示在实施方式3中E/G-ECU100所构成的功能模块的图。图14中的功能框图针对实施方式1的功能框图(参照图7)，向沉积物控制部110追加沉积物复位值计算部113，在冷凝水控制部120追加了冷凝水复位值计算部123。
沉积物复位值计算部113在第2模式时对沉积物的堆积量ΣDp进行减法计算。伴随于此，沉积物量计算部111构成为，在第1模式时，计算沉积物的堆积量ΣDp。第1切换指令部112将沉积物的堆积量ΣDp与第1阈值α进行比较，若沉积物的堆积量ΣDp为第1阈值α以上，则对切换控制部130输出切换指令，从第1模式切换为第2模式。此外，第1切换指令部112在由沉积物复位值计算部113进行了减法计算的沉积物的堆积量ΣDp成为第1复位值Dps以下时，对切换控制部130输出切换指令，从第2模式向第1模式切换。
冷凝水复位值计算部123在第2模式时对冷凝水的存积量ΣCw进行减法计算。伴随于此，冷凝水量计算部121构成为，在第1模式时，计算冷凝水的存积量ΣCw。第2切换指令部122将冷凝水的存积量ΣCw与第2阈值β进行比较，若冷凝水的存积量ΣCw为第2阈β以上，则对切换控制部130输出切换指令，从第1模式切换为第2模式。此外，第2切换指令部122在由冷凝水复位值计算部123进行了减法计算的冷凝水的存积量ΣCw成为第2复位值Cws以下时，对切换控制部130输出切换指令，从第2模式向第1模式切换。
图15是表示在实施方式3中由E/G-ECU100执行的沉积物/冷凝水控制的处理的流程图。该流程图从图8所示的实施方式1的流程图删除S12，并追加了SS50～S56，S10、S11以及S13～S17与图8相同，因此，省略其说明。在S11中，若标志Fs为0，进行肯定判定，则处理S13及其之后的步骤，以燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算沉积物的堆积量ΣDp和冷凝水的存积量ΣCw。在S15中，在沉积物的堆积量ΣDp为第1阈值α以上的情况下(ΣDp≥α)，进行肯定判定，向S17进入时，在追加的S50中，将标志Fg设定为0之后，进入S17。此外，在S16中，在冷凝水的存积量ΣCw为第2阈值β以上的情况下(ΣCw≥β)，进行肯定判定，向S17进入时，在追加的S51中将标志Fg设定为1之后，进入S17。
若在S11中，标志Fs为1，进行否定判定，则进入S52。与实施方式1相同，在该实施方式3中，也执行图10所示的模式切换控制。在标志Fs设定为0时，为第1模式，在标志Fs设定为1时，为第2模式。因此，通过处理S11，在第1模式时，处理S13及其之后的步骤，以燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数计算沉积物的堆积量ΣDp和冷凝水的存积量ΣCw，在第2模式时，进入S50。
在S52中，基于发动机转速NE，计算沉积物的除去量Dpd，此外，基于发动机转速，计算冷凝水的除去量Cwd，进入S51。
在S53中，从存储器102读出沉积物的堆积量的前次值ΣDP(n)，通过从前次值ΣDp(n)中减去沉积物的除去量Dpd来计算沉积物的堆积量ΣDp(ΣDp＝ΣDp(n)-Dps)。然后，将计算出的沉积物的堆积量ΣDp作为前次值ΣDp(n)而存储(改写)于存储器102。此外，从存储器102读出冷凝水的存积量的前次值ΣDP(n)，通过从前次值ΣCw(n)中减去冷凝水的除去量Cwd，来计算冷凝水的存积量ΣCw(ΣCw＝ΣCw(n)-Cwd)。而且，在将计算出的冷凝水的存积量ΣCw作为前次值ΣCw(n)而存储于存储器102之后，进入S54。
在S54中，判定标志Fg是否为0。在沉积物的堆积量ΣDp成为第1阈值α以上，为第2模式的情况下，标志Fg为0，进行肯定判定，进入S55。在冷凝水的存积量ΣCw成为第2阈值β以上，为第2模式的情况下，标志Fg为1，因此，进行否定判定，进入S56。
在S55中，判定沉积物的堆积量ΣDp是否为第1复位值Dps以下。在沉积物的堆积量ΣDp为第1复位值Dps以下的情况下(ΣDp≤Dps)，进行肯定判定，进入S17，在S17中将标志Fc设定为1之后，结束本次的例程。在沉积物的堆积量ΣDp大于第1复位值Dps的情况下(ΣDp＞Dps)，进行否定判定，结束本次的例程。另外，第1复位值Dps是与图7的S12中设定的复位值Dps相同的值。
在S56中，判定冷凝水的存积量ΣCw是否为第2复位值Cws以下。在冷凝水的存积量ΣCw为第2复位值Cws以下的情况下(ΣCw≤Cws)，进行肯定判定，进入S17，在S17中将标志Fc设定为1之后，结束本次的例程。在冷凝水的存积量ΣCw大于第2复位值Cws的情况下(ΣCw＞Cws)，进行否定判定，结束本次的例程。另外，第2复位值Cws是与图7的S12中设定的复位值Cws相同的值。
S52和S53的处理相当于沉积物复位值计算部113和冷凝水复位值计算部123。预先通过实验等求出从第1模式切换为第2模式之后所堆积的沉积物从冷却翅片等上剥落且沉积物的堆积量ΣDp从第1阈值α减少至第1复位值Dps为止的内燃机1的运转时间，由此，设定S52中计算的沉积物的除去量Dpd。例如可以是，在内燃机1搭载于车辆的情况下，在从第1模式切换为第2模式之后，以WLCT(Worldwide-harmonized Light vehicles Test Cycle)的市区模式行驶时，基于沉积物的堆积量ΣDp从第1阈值α减少至第1复位值Dps为止的内燃机1的运转时间，制作以发动机转速NE为参数的沉积物的除去量Dpd的映射，根据该映射来计算沉积物的除去量Dpd。沉积物的除去量Dpd的映射也可以是以燃料喷射量Fq和发动机转速NE为参数的映射。此外，也可以根据内燃机1的运转时间(工作时间)求出沉积物的除去量Dpd。
若EGR装置60从第1模式切换为第2模式，则所堆积的沉积物因高速的EGR气体而从冷却翅片等上剥落，因此，沉积物的堆积量ΣDp在比较短的时间内减少至第1复位值Dps。例如，在从第1模式切换为第2模式之后，沉积物的堆积量ΣDp在10分钟以内减少至第1复位值Dps。
预先通过实验等求出从第1模式切换为第2模式之后滞留的冷凝水蒸发(挥发)而被除去且冷凝水的存积量ΣCw从第2阈值β减少至第2复位值Cws为止的内燃机1的运转时间，由此设定S52中计算的冷凝水的除去量Cwd。例如可以是，在内燃机1搭载于车辆的情况下，基于在从第1模式切换为第2模式之后，以WLCT的市区模式行驶时，冷凝水的存积量ΣCw从第2阈值β减少至第2复位值Cws为止的内燃机1的运转时间，来制作以发动机转速NE为参数的冷凝水的除去量Cwd的映射，根据该映射计算冷凝水的除去量Cwd。冷凝水的除去量Cwd的映射也可以是以燃料喷射量Fq和发动机转速NE作为参数的映射。此外，也可以根据内燃机1的运转时间(工作时间)而求出冷凝水的除去量Cwd。
若EGR装置60从第1模式切换为第2模式，则存留于EGR冷却器61的冷凝水被高温的EGR气体加热、蒸发而除去，因此，冷凝水的除去量Cwd在比较短的时间内减少至第2复位值Cws。例如，在从第1模式切换为第2模式之后，冷凝水的除去量Cwd在10分钟以内减少至第2复位值Cws。
在实施方式3中，也执行图10所示的模式切换控制。即，若在S17中标志Fc设定为1，则图10的模式切换控制被中断处理。由此，若在第1模式(标志Fs＝0)时，沉积物的堆积量ΣDp成为第1阈值α以上(S15中肯定判定)，或者冷凝水的存积量ΣCw成为第2阈值β以上(S16中肯定判定)，标志Fc设定为1，则在S21中(参照图10)，从第1模式切换为第2模式。此外，若在第2模式(标志Fs＝1)时，沉积物的堆积量ΣDp成为第1复位值Dps以下(S55中肯定判定)，或者冷凝水的存积量ΣCw成为第2复位值Cws以下(S56中肯定判定)，标志Fc设定为1，则在S24中(参照图10)，从第2模式切换为第1模式。
图16是表示实施方式3中第1模式与第2模式的时间推移(沉积物的堆积量ΣDp和冷凝水的存积量ΣCw的时间推移)的图。根据该实施方式3，EGR装置60在EGR气体和冷却水的流动为相向流的第1模式下工作，直至沉积物的堆积量ΣDp成为第1阈值α以上为止，或者直至冷凝水的存积量ΣCw成为第2阈值β以上为止。而且，若沉积物的堆积量ΣDp成为第1阈值α以上，或者若冷凝水的存积量ΣCw成为第2阈值β以上，则从第1模式切换为第2模式。沉积物向EGR冷却器61的堆积和冷凝水向EGR冷却器61的存积逐渐进行，因此，第1模式的运转时间(工作时间)如图16所示跨长时间持续。
若切换为第2模式，则将堆积的沉积物和滞留的冷凝水除去。沉积物和冷凝水如上述那样在比较短的时间内除去，因此，由沉积物复位值计算部113计算的沉积物的堆积量ΣDp在短时间内成为第1复位值Dps以下，并且由冷凝水复位值计算部123计算的冷凝水的存积量ΣCw在短时间内成为第2复位值Cws以下。因此，在短时间内从第2模式切换为第1模式，因此，如图16所示，内燃机1(EGR装置60)能够使以第2模式运转的期间变短。
在本实施方式中，构成为，冷却水如图2的箭头所示那样，从第2EGR冷却器61b的一侧流入，从第1EGR冷却器61a的另一侧流出，在第1模式中，EGR气体与冷却水的流动成为相向流，在第2模式中，EGR气体与冷却水的流动成为并行流。因此，能够跨长时间持续执行通过冷却效率比较高的相向流进行的冷却的第1模式，此外，能够以比较短的时间结束执行通过冷却效率比相向流低的并行流进行的冷却的第2模式，因此，能够作为整体而以较高的冷却效率冷却EGR气体。
在该实施方式3中，可以在E/G-ECU100构成沉积物控制部110或者冷凝水控制部120中至少一者。
(实施方式4)
也可以如实施方式2那样，在使用诊断工具400对第1模式与第2模式之间进行切换的例子中，通过使内燃机1以第2模式运转的期间变短，即便从第1模式切换为第2模式而冷却效率变化，也使其影响变少。
图17是表示在实施方式4中由E/G-ECU100构成的功能模块的图。相比于实施方式3的功能框图(参照图14)，图16中的功能框图将切换控制部130置换为OBD控制部140。OBD控制部140与实施方式2的功能框图(参照图11)的OBD控制部140实质上相同，若从第1切换指令部112或者第2切换指令部122接收切换指令(标志Fc＝1)，则将检测代码向存储器102写入，并且点亮未图示的MIL。
图17中，沉积物复位值计算部113和冷凝水复位值计算部123与实施方式3(参照图14)相同，因此，省略其说明。另外，在实施方式4中，在由沉积物复位值计算部113进行了减法计算的沉积物的堆积量ΣDp成为第1复位值Dps以下时，沉积物控制部110控制切换部(切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b)，从第2模式向第1模式切换。此外，在由冷凝水复位值计算部123进行了减法计算的冷凝水的存积量ΣCw成为第2复位值Cws以下时，冷凝水控制部120控制切换部，从第2模式向第1模式切换。
图18是表示在实施方式4中由E/G-ECU100执行的沉积物/冷凝水控制的处理的流程图。该流程图是在图15所示的实施方式3的流程图上追加了S57和S58而得到的，针对与图15的流程图相同的处理，省略其说明。
在实施方式4中，与实施方式2相同，执行图12所示的ODB控制的处理。即，若图15的S17中标志Fc设定为1，则图12所示的ODB控制被中断处理，检测代码(EGR代码)写入存储器102，并且MIL点亮。
图19是表示在实施方式4中由E/G-ECU100执行的诊断/切换处理的流程图。该处理在诊断工具400连接于E/G-ECU100时执行。是从图13所示的实施方式2的诊断/切换处理的流程图中省略掉S41、S20、S24和S25而得到的。在S40中，读出存储于存储器102的检测代码，判定读出的检测代码是否包含EGR代码，在不包含EGR代码的情况下，进行否定判定，结束本次的处理。当在检测代码中包含EGR代码的情况下，进行肯定判定，执行S21以下的处理。S21及其后续步骤的处理与实施方式2(图13)相同，因此，省略说明。
因此，当在存储器102中写入检测代码(EGR代码)之后，在E/G-ECU100上连接诊断工具400，执行图19所示的诊断/切换处理，由此EGR装置60从第1模式切换为第2模式。
若通过执行诊断/切换处理，EGR装置60从第1模式切换为第2模式，则标志Fs设定为1(图19的S22)，因此，参照图18，在S11中进行否定判定，执行S52及其后续步骤的处理。沉积物的堆积量ΣDp成为第1阈值α以上，通过诊断/切换处理而切换为第2模式的情况下，标志Fg为0，在S54中进行肯定判定，进入S55，若在S53中计算出(进行了减法计算)的沉积物的堆积量ΣDp为第1复位值Dps以下，则进入S57。此外，冷凝水的存积量ΣCw成为第2阈值β以上，通过诊断/切换处理切换为第2模式的情况下，标志Fg为1，在S54中进行否定判定，进入S56，若在S53中计算出(进行了减法计算)的冷凝水的存积量ΣCw为第2复位值Cws以下，则进入S57。
在S57中，在控制切换部(切换阀62、开闭阀64a和开闭阀64b)，将EGR装置切换为第1模式(参照图3)之后，进入S58，将标志Fs设定为0，结束本次的例程。
与实施方式3相同，在该实施方式的4中，也是内燃机1(EGR装置60)能够使以第2模式运转的期间较短。因此，能够跨长时间持续执行通过冷却效率比较高的相向流进行的冷却的第1模式，此外，能够以比较短的时间结束执行由冷却效率比相向流低的并行流进行的冷却的第2模式，因此，能够作为整体而以较高的冷却效率冷却EGR气体。
在该实施方式4中，可以在E/G-ECU100构成沉积物控制部110或者冷凝水控制部120中至少一者。
(变形例)
在上述的实施方式中，由第1EGR冷却器61a和第2EGR冷却器61b构成EGR冷却器61。但是，EGR冷却器的结构不局限于此。图20是表示变形例中的EGR装置60A的概略结构的图。参照图20，EGR通路50以切换阀62作为分支部而分支为第1分支通路63c和第2分支通路63d。切换阀62例如可以是三通阀。第1分支通路63c的下游经由切换阀64而与EGR阀67连接。第2分支通路63d的下游经由切换阀64而与EGR阀67连接。切换阀64例如也可以是三通阀。
第1分支通路63c的中间部(中间点)向EGR冷却器61c的一侧连接，第2分支通路63d的中间部(中间点)向EGR冷却器61c的另一侧连接。由此，第1分支通路63c的中间部与第2分支通路63d的中间部经由EGR冷却器61c而连通。
在EGR冷却器61上连接有冷却水通路90。如图20的箭头所示那样，冷却水从EGR冷却器61c的另一侧流入，从EGR冷却器61c的一侧流出。
图21是对EGR装置60A的第1模式和第2模式进行说明的图。图21的(A)是第1模式，图21的(B)是第2模式。如图21的(A)所示，在第1模式中，对切换阀62进行切换，使EGR通路50与第1分支通路63c连通，切断EGR通路50与第2分支通路63d间的连通。此外，对切换阀64进行切换，使EGR阀67与第2分支通路63d连通，切断EGR阀67与第1分支通路63c间的连通。这样，如图21的(A)中虚线的箭头所示那样，EGR气体在第1分支通路63c流动，从EGR冷却器61c的一侧流入，从EGR冷却器61c的另一侧流出，经由EGR阀67而流入进气歧管28。在第1模式中，EGR冷却器61c的一侧相当于入口，EGR冷却器61c的另一侧相当于出口。
如图21的(B)所示，在第2模式中，对切换阀62进行切换，使EGR通路50与第2分支通路63d连通，切断EGR通路50与第1分支通路63c间的连通。此外，对切换阀64进行切换，使EGR阀67与第1分支通路63c连通，切断EGR阀67与第2分支通路63d间的连通。这样，如图21的(B)中虚线的箭头所示那样，EGR气体在第2分支通路63d流动，从EGR冷却器61c的另一侧流入，从EGR冷却器61c的一侧流出，经由EGR阀67而流入进气歧管28。在第2模式中，EGR冷却器61c的另一侧相当于入口，EGR冷却器61c的一侧相当于出口。
图22是说明对EGR冷却器61c进行旁通的旁通模式的图。图22的(A)是对在ERG装置60A以第1模式工作时的旁通模式进行说明的图，图22的(B)是对EGR装置60A以第2模式工作时的旁通模式进行说明的图。
在图21的(A)中说明的第1模式的工作中，将切换阀64切换为，使EGR阀67与第1分支通路63c连通，EGR阀67与第2分支通路63d间的连通切断。这样，如图22的(A)的虚线的箭头所示那样，GR气体不流入EGR冷却器61c而对EGR冷却器61c进行旁通，经由EGR阀67而流入进气歧管28。
在图21的(B)中说明的第2模式的工作中，将切换阀64切换为，使EGR阀67与第2分支通路63d连通，EGR阀67与第1分支通路63c间的连通切断。这样，如图22的(B)的虚线的箭头所示那样，GR气体没有流入EGR冷却器61c，而对EGR冷却器61c进行旁通，经由EGR阀67而流入进气歧管28。
也可以如该变形例那样，EGR装置60若具备能够切换入口与出口的EGR冷却器，则也可以具备一个ERG冷却器。
在本实施方式中，作为内燃机1而对柴油发动机进行了说明，但内燃机1也可以是汽油内燃机(点燃式内燃机)。
若例示本公开的实施方式，则能够例示以下那样的方式。
1)一种具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路(20、28)的排气再循环装置(60)的内燃机(1)，具备：EGR冷却器(61)，其设置于供EGR气体流动的EGR通路(50)，对EGR气体进行冷却；切换部(62、64、64a、64b)，其将EGR气体流动的方向切换为EGR气体在EGR冷却器(61)向预定方向流动的第1模式与EGR气体在EGR冷却器(61)向与预定方向相反方向流动的第2模式；以及控制装置(100)，控制装置具备沉积物控制部(110)或者冷凝水控制部(120)中至少一者，沉积物控制部(110)包括：沉积物量计算部(111)，其以内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于EGR冷却器(61)的沉积物的堆积量；和第1切换指令部(112)，其在沉积物的堆积量超过第1阈值时，指令为在第1模式与第2模式之间进行切换，冷凝水控制部(121)具备：冷凝水量计算部(121)，其以燃料喷射量和转速为参数计算存留于EGR冷却器(61)的冷凝水的存积量；和第2切换指令部(122)，其在冷凝水的存积量超过第2阈值时，指令为在第1模式与第2模式之间进行切换。
2)在1的基础上，沉积物控制部(110)构成为，在沉积物的堆积量超过第1阈值时，将表示沉积物的堆积量超过了第1阈值这个状况的检测代码写入存储器(120)，冷凝水控制部(120)在冷凝水的存积量超过了第2阈值时，将表示冷凝水的存积量超过了第2阈值这个状况的检测代码写入存储器(120)。
3)在2的基础上，控制装置(100)构成为能够与诊断工具(400)进行通信，在诊断工具(400)检测到表示沉积物的堆积量超过了第1阈值这个状况的检测代码时，或者诊断工具(400)检测到表示冷凝水的存积量超过了第2阈值这个状况的检测代码时，诊断工具(400)经由控制装置(100)控制切换部，对第1模式与第2模式进行切换。
4)在1的基础上，第1模式是EGR气体从EGR冷却器(61)的一侧流入，EGR气体从EGR冷却器(61)的另一侧流出的模式，第2模式是EGR气体从EGR冷却器(61)的另一侧流入，EGR气体从EGR冷却器(61)的一侧流出的模式，在EGR冷却器(61)设置有供冷却水从EGR冷却器(61)的另一侧流入且供冷却水从EGR冷却器(61)的一侧流出的冷却水通路，在第1模式下，EGR气体与冷却水的流动成为相向流，在第2模式下，EGR气体与冷却水的流动成为并行流。
5)在4的基础上，沉积物量计算部(110)构成为，在第1模式时，计算沉积物的堆积量，沉积物控制部(110)还具备沉积物复位值计算部(113)，上述沉积物复位值计算部(113)在第2模式时对沉积物的堆积量进行减法计算，在由沉积物量计算部(110)计算出的沉积物的堆积量超过第1阈值时，在第1模式与第2模式之间进行切换，在由沉积物复位值计算部(113)计算出的沉积物的堆积量成为第1复位值以下时，从第2模式切换为上述第1模式，冷凝水量计算部(121)构成为，在第1模式时，计算冷凝水的存积量，冷凝水控制部(120)还具备冷凝水复位值计算部(123)，上述冷凝水复位值计算部(123)在第2模式时对冷凝水的存积量进行减法计算，在由冷凝水量计算部(121)计算出的冷凝水的存积量超过第2阈值时，从第1模式切换为上述第2模式，在由冷凝水复位值计算(123)部计算出的冷凝水的存积量成为第2复位值以下时，从第2模式切换为上述第1模式。
应该认为本次公开的实施方式所有方面均为例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是通过上述的实施方式的说明示出而是通过权利要求书示出，旨在包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。
附图标记说明
1...内燃机；10...内燃机主体；12...气缸(cylinder)；14...燃料喷射阀；20...进气通路；22...空气滤清器；24...中冷器；26...进气节流阀；28...给气歧管；30...涡轮增压器；32...压缩机；34...涡轮；40...排气歧管；42...排气通路；50...EGR通路；60、60A...EGR装置；61、61c...EGR冷却器；61a...第1EGR冷却器；61b...第2EGR冷却器；62...切换阀；63a、63c...第1分支通路；63b、63d...第2分支通通路；64...切换阀；64a...开闭阀；64b...开闭阀；65...集合通路；66...连接通路；67...EGR阀；70...氧化催化剂；72...DPF；74...选择性还原催化剂(SCR催化剂)；76...氧化催化剂；80...尿素添加阀；82...尿素水罐；90...冷却水通路；91...冷却水连接通路；100...E/G-ECU；101...CPU；102...存储器；110...沉积物控制部；111...沉积物量计算部；112...第1切换指令部；113...沉积物复位值计算部；120...冷凝水控制部；121...冷凝水量计算部；122...第2切换指令部；123...冷凝水复位值计算部；130...切换控制部；140...OBD控制部；151...加速器开度传感器；152...车速传感器；153...发动机转速传感器；154...发动机冷却水温传感器；400...诊断工具。

Claims (8)

1.一种内燃机，是具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路的排气再循环装置的内燃机，其特征在于，具备：
EGR冷却器，其设置于供所述EGR气体流动的EGR通路，对所述EGR气体进行冷却；
切换部，其将所述EGR气体流动的方向切换为所述EGR气体在所述EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与所述EGR气体在所述EGR冷却器向与所述预定方向相反方向流动的第2模式；以及
控制装置，
所述控制装置具备沉积物控制部或者冷凝水控制部中至少一者，
所述沉积物控制部包括：
沉积物量计算部，其以所述内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于所述EGR冷却器的沉积物的堆积量；和
第1切换指令部，其在所述沉积物的堆积量超过第1阈值时，指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换，
所述冷凝水控制部具备：
冷凝水量计算部，其以所述燃料喷射量和所述转速为参数计算存留于所述EGR冷却器的冷凝水的存积量；和
第2切换指令部，其在所述冷凝水的存积量超过第2阈值时，指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述控制装置构成为，在由所述第1切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换时，或者在由所述第2切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换时，控制所述切换部，在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，
所述沉积物量计算部构成为，在所述第1模式时，计算所述沉积物的堆积量，
所述沉积物控制部还包括沉积物复位值计算部，所述沉积物复位值计算部在所述第2模式时对所述沉积物的堆积量进行减法计算，
所述控制装置构成为，在由所述第1切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换时，控制所述切换部，从所述第1模式切换为所述第2模式，并且在由所述沉积物复位值计算部计算出的所述沉积物的堆积量成为第1复位值以下时，控制所述切换部，从所述第2模式切换为所述第1模式，
所述冷凝水量计算部构成为，在所述第1模式时，计算所述冷凝水的存积量，
所述冷凝水控制部还包括冷凝水复位值计算部，所述冷凝水复位值计算部在所述第2模式时对所述冷凝水的存积量进行减法计算，
所述控制装置构成为，在由所述第2切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换时，控制所述切换部，从所述第1模式切换为所述第2模式，并且在由所述冷凝水复位值计算部计算出的所述冷凝水的存积量成为第2复位值以下时，控制所述切换部，从所述第2模式切换为所述第1模式。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述控制装置构成为能够与诊断工具进行通信，
所述控制装置构成为，在所述诊断工具检测到由所述第1切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换这个状况时，或者检测到由所述第2切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换这个状况时，控制所述切换部，在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，
所述沉积物量计算部构成为，在所述第1模式时，计算所述沉积物的堆积量，
所述沉积物控制部还包括沉积物复位值计算部，所述沉积物复位值计算部在所述第2模式时，对所述沉积物的堆积量进行减法计算，
对于所述控制装置而言，
构成为，在所述诊断工具检测到由所述第1切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换这个状况时，控制所述切换部，从所述第1模式切换为所述第2模式，
构成为，在由所述沉积物复位值计算部计算出的所述沉积物的堆积量成为第1复位值以下时，控制所述切换部，从所述第2模式切换为所述第1模式，
所述冷凝水量计算部构成为，在所述第1模式时，计算所述冷凝水的存积量，
所述冷凝水控制部还包括冷凝水复位值计算部，所述冷凝水复位值计算部在所述第2模式时，对所述冷凝水的存积量进行减法计算，
对于所述控制装置而言，
构成为，在所述诊断工具检测到由所述第2切换指令部指令为在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换这个状况时，控制所述切换部，从所述第1模式切换为所述第2模式，
构成为，在由所述冷凝水复位值计算部计算出的所述冷凝水的存积量成为第2复位值以下时，控制所述切换部，从所述第2模式切换为所述第1模式。
6.一种内燃机的控制方法，是具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路的排气再循环装置的内燃机的控制方法，其特征在于，
所述内燃机具备：
EGR冷却器，其设置于供所述EGR气体流动的EGR通路，对所述EGR气体进行冷却；和
切换部，其将所述EGR气体流动的方向切换为所述EGR气体在所述EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与所述EGR气体在所述EGR冷却器向与所述预定方向相反方向流动的第2模式，
所述控制方法包括如下步骤：
以所述内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算堆积于所述EGR冷却器的沉积物的堆积量；和
在所述沉积物的堆积量超过第1阈值时，在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换。
7.一种内燃机的控制方法，是具有使排气的一部分亦即EGR气体回流至进气通路的排气再循环装置的内燃机的控制方法，其特征在于，
所述内燃机具备：
EGR冷却器，其设置于供所述EGR气体流动的EGR通路，对所述EGR气体进行冷却；和
切换部，其将所述EGR气体流动的方向切换为所述EGR气体在所述EGR冷却器向预定方向流动的第1模式与所述EGR气体在所述EGR冷却器向与所述预定方向相反方向流动的第2模式，
所述控制方法包括如下步骤：
以所述内燃机的燃料喷射量和转速为参数计算存留于所述EGR冷却器的冷凝水的存积量；和
在所述冷凝水的存积量超过第2阈值时，在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换。
8.根据权利要求6或7所述的内燃机的控制方法，其特征在于，
在所述第1模式与所述第2模式之间进行切换的步骤由诊断所述内燃机的状态的诊断工具执行。
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