JP2018204519A

JP2018204519A - EGR system

Info

Publication number: JP2018204519A
Application number: JP2017109938A
Authority: JP
Inventors: 吉岡　衛; Mamoru Yoshioka; 衛吉岡
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2018-12-27

Abstract

To execute EGR by dehumidifying EGR gas from cold time by using a relatively simple configuration.SOLUTION: An EGR system includes: an EGR passage 22; an EGR valve 23; an EGR cooler 24; a first EGR cooling water passage (each passage section 44, 46, 47, 48) for returning cooling water flowing out from an engine 1 to a cooling water passage 36 via the EGR cooler 24 to the passage 36; a second EGR cooling water passage (each passage section 44, 45, 48, 49) for returning cooling water flowing out from a radiator 32 to the cooling water passage 36 via the EGR cooler 24 to the passage 36; three-way valves 43, 50 for switching a flow of the cooling water to the EGR cooler 24 between the first EGR cooling water passage and the second EGR cooling water passage; a second water pump 42; and an electronic control unit (ECU) 60. At cold time in a warming-up process, in order to dehumidify EGR gas flowing in the EGR cooler 24, the ECU 60 opens the EGR valve 23 and controls the three-way valves 43, 50 to switch the flow of the cooling water to the EGR cooler 24 to the second EGR cooling water passage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この明細書に開示される技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるＥＧＲシステムに関する。 The technology disclosed in this specification relates to an EGR system in which a part of exhaust discharged from an engine to an exhaust passage flows as an EGR gas to an intake passage and is returned to the engine.

従来より、この種の技術として、エンジンへ還流させるＥＧＲガスをＥＧＲクーラによってエンジン冷却水と熱交換させて冷却するように構成したＥＧＲ装置が周知となっている。このようなＥＧＲ装置において、冷却されたＥＧＲガスが吸気通路へ流れたときに、ＥＧＲガス中の水分が結露して凝縮水が発生することがある。このように発生した凝縮水は、吸気通路に設けられる各種部品を腐食させたり、エンジンで燃焼異常が起きたりするおそれがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of technology, an EGR device configured to cool EGR gas that is recirculated to the engine by exchanging heat with engine cooling water using an EGR cooler is well known. In such an EGR device, when the cooled EGR gas flows into the intake passage, moisture in the EGR gas may be condensed to generate condensed water. Condensed water generated in this way may corrode various parts provided in the intake passage and may cause combustion abnormality in the engine.

そこで、下記の特許文献１は、こうした課題を解決するための技術（内燃機関の排気再循環装置）を提案している。この装置は、エンジン冷却水を流通させることでＥＧＲガスを冷却する水冷部と、所定の冷媒を流通させることでＥＧＲガスを除湿する熱交換機とを併せ持つＥＧＲクーラを備えている。この装置は、吸気通路を流れる吸気の温度が、吸気通路に導入されるＥＧＲガス中の水分が凍結する所定の凍結温度以下であることを条件として、熱交換機によりＥＧＲクーラへ冷媒を流通させてＥＧＲガスを除湿するようになっている。具体的には、ＥＧＲ実行中に、ＥＧＲクーラにて冷却水によるＥＧＲガスの冷却を実行すると共に、吸気温度が「０℃」以下となる場合にのみ、熱交換機によるＥＧＲガスの除湿を実行する。このＥＧＲガスの除湿は、吸気温度が「０℃」より高くなる場合には停止する。ここで、特許文献１は、コンプレッサの他に、コンプレッサにより圧縮された気体冷媒を空気により冷却して液化させるコンデンサと、冷媒を一時蓄えて液体冷媒中から気体冷媒を分離する受液器と、液体冷媒を噴射すると共に圧縮及び霧化させる膨張弁と、霧化した液体冷媒を気化させて気化熱により冷媒の温度を低下させるエバポレータと、各部分を接続する冷媒通路とを備えた熱交換機を開示している。 Therefore, Patent Document 1 below proposes a technique (an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine) for solving such a problem. This apparatus includes an EGR cooler that has both a water cooling section that cools EGR gas by circulating engine cooling water and a heat exchanger that dehumidifies EGR gas by circulating a predetermined refrigerant. This device allows a refrigerant to flow to the EGR cooler by a heat exchanger on the condition that the temperature of the intake air flowing through the intake passage is equal to or lower than a predetermined freezing temperature at which moisture in the EGR gas introduced into the intake passage is frozen. The EGR gas is dehumidified. Specifically, during the EGR execution, the EGR cooler performs the cooling of the EGR gas by the cooling water, and the EGR gas is dehumidified by the heat exchanger only when the intake air temperature becomes “0 ° C.” or less. . The dehumidification of the EGR gas is stopped when the intake air temperature becomes higher than “0 ° C.”. Here, in Patent Document 1, in addition to the compressor, a condenser that cools and liquefies the gaseous refrigerant compressed by the compressor with air, a receiver that temporarily stores the refrigerant and separates the gaseous refrigerant from the liquid refrigerant, A heat exchanger comprising an expansion valve that injects and compresses and atomizes liquid refrigerant, an evaporator that vaporizes the atomized liquid refrigerant and lowers the temperature of the refrigerant by heat of vaporization, and a refrigerant passage that connects each part. Disclosure.

特許第５０７７０３３号公報Japanese Patent No. 5077033

ところが、特許文献１に記載の装置は、ＥＧＲガスを除湿するために熱交換機を必要とし、しかもその構成が複雑であることから、装置全体がコスト高になるおそれがあった。また、この装置は、エンジンの暖機後のＥＧＲ実行中にＥＧＲガスの除湿を行うことが前提になると考えられ、エンジンの冷間時からＥＧＲガスを除湿することができず、冷間時から早期にＥＧＲを実行することができなかった。近年は、ＥＧＲの適用範囲を拡大するために、エンジンの冷間時からＥＧＲを実行することが望まれている。 However, the apparatus described in Patent Document 1 requires a heat exchanger to dehumidify the EGR gas, and the configuration thereof is complicated, so that the entire apparatus may be expensive. In addition, it is considered that this device is premised on dehumidifying the EGR gas during the EGR after the engine is warmed up, and the EGR gas cannot be dehumidified from when the engine is cold. EGR could not be executed early. In recent years, in order to expand the application range of EGR, it is desired to perform EGR from the time of engine cold.

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、専用の除湿装置を別途設けることなく比較的簡易な構成によって冷間時からＥＧＲガスを除湿してＥＧＲを実行することを可能としたＥＧＲシステムを提供することにある。 The disclosed technology has been made in view of the above circumstances, and the purpose thereof is to perform EGR by dehumidifying EGR gas from a cold state with a relatively simple configuration without separately providing a dedicated dehumidifying device. It is to provide an EGR system that makes it possible.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるＥＧＲシステムであって、排気通路から吸気通路へＥＧＲガスを流すためのＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、エンジン冷却装置を循環する冷却水をＥＧＲクーラへ流すことにより、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスを冷却するように構成したＥＧＲ冷却装置と、エンジン冷却装置は、ラジエータ、エンジン側水ポンプ及びエンジン冷却水通路を備え、エンジン側水ポンプが作動することにより、エンジン、ラジエータ及びエンジン側水ポンプを介してエンジン冷却水通路を冷却水が循環するように構成されることと、エンジン、ラジエータ及びＥＧＲクーラは、それぞれ冷却水を導入する水入口と冷却水を導出する水出口とを含むことと、エンジンの水出口からエンジン冷却水通路へ流れ出る冷却水を、ＥＧＲクーラを介してエンジン冷却水通路へ戻すための第１のＥＧＲ冷却水通路とを備えたＥＧＲシステムにおいて、ラジエータの水出口から流れ出る冷却水を、ＥＧＲクーラを介してラジエータの水入口へ戻すための第２のＥＧＲ冷却水通路と、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを、第１のＥＧＲ冷却水通路と第２のＥＧＲ冷却水通路との間で切り替えるための流れ切替手段と、少なくともＥＧＲ弁及び流れ切替手段を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、エンジンの暖機過程であって冷間時には、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスを除湿するために、ＥＧＲ弁を開弁させると共に、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように流れ切替手段を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology according to claim 1 is an EGR system in which a part of the exhaust discharged from the engine to the exhaust passage flows as an EGR gas to the intake passage and is recirculated to the engine. An EGR passage for flowing EGR gas from the engine to the intake passage, an EGR valve for adjusting the flow rate of the EGR gas in the EGR passage, an EGR cooler for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage, and the engine cooling device are circulated The EGR cooling device configured to cool the EGR gas flowing through the EGR cooler by flowing the cooling water to the EGR cooler, and the engine cooling device include a radiator, an engine-side water pump, and an engine cooling water passage. When the water pump is activated, the engine is cooled via the engine, radiator, and engine side water pump. The engine, the radiator, and the EGR cooler each include a water inlet for introducing the cooling water and a water outlet for deriving the cooling water, and the water outlet of the engine. In the EGR system including the first EGR cooling water passage for returning the cooling water flowing out from the engine cooling water passage to the engine cooling water passage through the EGR cooler, the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator is The second EGR cooling water passage for returning to the water inlet of the radiator via the cooler and the flow of the cooling water to the EGR cooler are switched between the first EGR cooling water passage and the second EGR cooling water passage. And a control means for controlling at least the EGR valve and the flow switching means. The control means is a process for warming up the engine. When cold, in order to dehumidify the EGR gas flowing through the EGR cooler, the EGR valve is opened, and the flow switching means is controlled so that the flow of the cooling water to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage. Intended to be

上記技術の構成によれば、ラジエータの水出口から流れ出る冷却水の温度は、エンジンの水出口から流れ出る冷却水の温度よりも相対的に低くなる。また、通常、エンジンの水出口から流れ出る冷却水の温度は、エンジンの暖機過程ではエンジンの暖機後よりも相対的に低くなる。ここで、エンジンの水出口から流れ出る冷却水は、第１のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラへ流れ、ラジエータの水出口から流れ出る冷却水は、第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラへ流れる。そして、制御手段は、エンジンの暖機過程であって冷間時には、ＥＧＲ弁を開弁させると共に、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように流れ切替手段を制御する。従って、エンジンの暖機過程であって冷間時には、ＥＧＲクーラにＥＧＲガスが流れると共に、相対的に温度の低い冷却水が第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラへ流れ、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスが冷やされてＥＧＲガスから水分が分離する。 According to the configuration of the above technique, the temperature of the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator is relatively lower than the temperature of the cooling water flowing out of the water outlet of the engine. In general, the temperature of the cooling water flowing out from the water outlet of the engine is relatively lower in the process of warming up the engine than after warming up the engine. Here, the cooling water flowing out from the water outlet of the engine flows to the EGR cooler via the first EGR cooling water passage, and the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator passes through the second EGR cooling water passage. To flow. The control means controls the flow switching means so that the EGR valve is opened and the flow of the cooling water to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage when the engine is warming up and cold. To do. Accordingly, when the engine is warming up and cold, EGR gas flows through the EGR cooler, and cooling water having a relatively low temperature flows through the second EGR cooling water passage to the EGR cooler. The flowing EGR gas is cooled and moisture is separated from the EGR gas.

上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、制御手段は、エンジンの暖機過程であって温間時には、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスを冷やすために、ＥＧＲ弁を開弁させると共に、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第１のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように流れ切替手段を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the technology according to the first aspect, the control means cools the EGR gas flowing through the EGR cooler during the warming-up process of the engine. For this purpose, the EGR valve is opened, and the flow switching means is controlled so as to switch the flow of the cooling water to the EGR cooler to the first EGR cooling water passage.

上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、制御手段は、エンジンの暖機過程であって温間時には、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスを冷やすために、ＥＧＲ弁を開弁させると共に、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第１のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように流れ切替手段を制御する。従って、エンジンの暖機過程であって温間時には、ＥＧＲクーラにＥＧＲガスが流れると共に、相対的に温度の高い冷却水が第１のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラへ流れ、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスは水分が分離することなく適度に冷やされる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the operation of the technology described in claim 1, the control means controls the EGR valve in order to cool the EGR gas flowing through the EGR cooler when the engine is warming up. The flow switching means is controlled to open the valve and to switch the flow of the cooling water to the EGR cooler to the first EGR cooling water passage. Accordingly, when the engine is warming up and warm, EGR gas flows through the EGR cooler, and cooling water having a relatively high temperature flows through the first EGR cooling water passage to the EGR cooler. The flowing EGR gas is appropriately cooled without separation of moisture.

上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、制御手段は、エンジンの暖機後であっても、外気が所定の外気温度より低く、エンジンが低負荷となる場合には、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスを除湿するために、ＥＧＲ弁を開弁させると共に、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように流れ切替手段を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the technology according to the first or second aspect, the control means is configured such that the outside air is lower than a predetermined outside air temperature even after the engine is warmed up. When the engine has a low load, in order to dehumidify the EGR gas flowing through the EGR cooler, the EGR valve is opened and the flow of the cooling water to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage. The purpose is to control the flow switching means.

上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、制御手段は、エンジンの暖機後であっても、外気が所定の外気温度より低く、エンジンが低負荷となる場合には、ＥＧＲ弁を開弁させると共に、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように流れ切替手段を制御する。従って、エンジンの暖機後であっても外気温度が低くエンジンが低負荷となる場合は、相対的に温度の低い冷却水が第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラへ流れ、ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスが冷やされてＥＧＲガスから水分が分離する。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to claim 1 or 2, the control means is configured so that the outside air is lower than a predetermined outside air temperature and the engine has a low load even after the engine is warmed up. In this case, the EGR valve is opened, and the flow switching means is controlled so as to switch the flow of the cooling water to the EGR cooler to the second EGR cooling water passage. Therefore, even after the engine is warmed up, when the outside air temperature is low and the engine is under a low load, the cooling water having a relatively low temperature flows to the EGR cooler through the second EGR cooling water passage, and the EGR cooler The EGR gas flowing through is cooled and moisture is separated from the EGR gas.

上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術において、制御手段は、エンジンの冷間時にＥＧＲ弁を開弁させるときには、ＥＧＲ弁を所定の目標開度より小さい開度に制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the technique according to any one of the first to third aspects, when the control means opens the EGR valve when the engine is cold, the EGR valve Is controlled to an opening smaller than a predetermined target opening.

上記技術の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の作用に加え、制御手段は、エンジンの冷間時にＥＧＲ弁を開弁させるときには、ＥＧＲ弁を所定の目標開度より小さい開度に制御するので、冷間時に過剰なＥＧＲガスがエンジンに還流されることがない。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to any one of claims 1 to 3, when the control means opens the EGR valve when the engine is cold, the control means opens the EGR valve to a predetermined target opening. Since the opening degree is controlled to be smaller, excessive EGR gas is not returned to the engine when cold.

上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術において、流れ切替手段は、第１三方弁と第２三方弁を含み、制御手段は、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第１のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるときは、第１三方弁及び第２三方弁をオフすることにより、エンジンの水出口からエンジン冷却水通路へ流れ出る冷却水を、第２三方弁、ＥＧＲクーラ及び第１三方弁を介して第１のＥＧＲ冷却水通路へ流してエンジン側水ポンプの近傍におけるエンジン冷却水通路へ戻し、制御手段は、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるときは、第１三方弁及び第２三方弁をオンすることにより、ラジエータの水出口からエンジン冷却水通路へ流れ出る冷却水を、第１三方弁、ＥＧＲクーラ及び第２三方弁を介して第２のＥＧＲ冷却水通路へ流してラジエータの水入口の近傍におけるエンジン冷却水通路へ戻すことを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology according to claim 5 is the technology according to any one of claims 1 to 4, wherein the flow switching means includes a first three-way valve and a second three-way valve, and the control means. When switching the flow of the cooling water to the EGR cooler to the first EGR cooling water passage, the cooling water flowing out from the water outlet of the engine to the engine cooling water passage by turning off the first three-way valve and the second three-way valve Through the second three-way valve, the EGR cooler and the first three-way valve to the first EGR cooling water passage and return to the engine cooling water passage in the vicinity of the engine-side water pump, and the control means supplies the cooling water to the EGR cooler. Is switched to the second EGR cooling water passage, by turning on the first three-way valve and the second three-way valve, the cooling water flowing from the water outlet of the radiator to the engine cooling water passage is changed to the first EGR cooling water passage. Way valve, and the spirit that back flow through the EGR cooler and the second three-way valve to the second EGR cooling water passage to the engine cooling water passage in the vicinity of the water inlet of the radiator.

上記技術の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術の作用に加え、ラジエータの水出口から流れ出る冷却水がＥＧＲクーラへ流れるときは、ＥＧＲクーラとラジエータとの間で、第１及び第２の三方弁と第２のＥＧＲ冷却水通路を介して冷却水が循環することになる。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to any one of claims 1 to 4, when the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator flows to the EGR cooler, between the EGR cooler and the radiator, Cooling water circulates through the first and second three-way valves and the second EGR cooling water passage.

上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術において、第２のＥＧＲ冷却水通路には、ラジエータの水出口から流れ出る冷却水をＥＧＲクーラへ圧送するためのラジエータ側水ポンプが設けられ、制御手段は、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えたときにラジエータ側水ポンプをオンすることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, in the technique according to any one of the first to fifth aspects, the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator is supplied to the second EGR cooling water passage. A radiator-side water pump for pumping to the EGR cooler is provided, and the control means turns on the radiator-side water pump when the flow of the cooling water to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage. To do.

上記技術の構成によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の作用に加え、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れが第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えられるときは、制御手段がラジエータ側水ポンプをオンする。従って、ラジエータから流れ出る冷却水が、第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラへ圧送される。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to any one of claims 1 to 5, when the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage, the control means is a radiator. Turn on the side water pump. Therefore, the cooling water flowing out from the radiator is pumped to the EGR cooler via the second EGR cooling water passage.

上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術において、エンジンの暖機状態を検出するための暖機状態検出手段を更に備え、制御手段は、暖機状態検出手段による検出結果に基づいてエンジンが暖機過程であるか暖機後であるかを判断することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the technology according to claim 7 is the technology according to any one of claims 1 to 6, further comprising a warm-up state detection unit for detecting a warm-up state of the engine, The purpose of the control means is to determine whether the engine is in the warm-up process or after the warm-up based on the detection result by the warm-up state detection means.

上記技術の構成によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術の作用に加え、制御手段は、暖機状態検出手段による検出結果に基づきエンジンが暖機過程であるか暖機後であるかを判断する。従って、エンジンが暖機過程又は暖機後であることが高精度に判断され、ＥＧＲクーラに対する冷却水の流れが第２のＥＧＲ冷却水通路へ切り替えられる。 According to the configuration of the above technique, in addition to the operation of the technique according to any one of claims 1 to 6, the control means is configured to determine whether the engine is in the warming-up process based on the detection result by the warm-up state detecting means. It is judged whether it is. Therefore, it is determined with high accuracy that the engine is warming up or after warming up, and the flow of the cooling water to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage.

請求項１に記載の技術によれば、専用の除湿装置を別途設けることなく比較的簡易な構成によって冷間時からＥＧＲガスを除湿することができ、これによって冷間時から早期にＥＧＲを実行することができる。 According to the technology described in claim 1, EGR gas can be dehumidified from the cold time by a relatively simple configuration without separately providing a dedicated dehumidifying device, thereby executing EGR early from the cold time. can do.

請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、エンジンの暖機過程であって温間時には、相対的に温度の高い冷却水によりＥＧＲガスを冷やすことができ、凝縮水の発生を抑制しつつＥＧＲガス密度を高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the EGR gas can be cooled by the relatively high-temperature cooling water during the warm-up process of the engine during the warm-up process. It is possible to increase the EGR gas density while suppressing the generation of condensed water.

請求項３に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、エンジンの暖機後であっても外気温度が低くエンジンが低負荷となる場合には、ＥＧＲクーラから流れ出るＥＧＲガスを除湿することができ、これによって外気低温時から早期にＥＧＲを実行することができる。 According to the technology described in claim 3, in addition to the effect of the technology described in claim 1 or 2, in the case where the outside air temperature is low and the engine has a low load even after the engine is warmed up, the EGR cooler The EGR gas flowing out from the air can be dehumidified, and thus, EGR can be executed early from the time when the outside air is cold.

請求項４に記載の技術によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の効果に加え、冷間時にエンジンにＥＧＲガスを還流させてもエンジンの失火発生を未然に防止することができる。 According to the technology described in claim 4, in addition to the effect of the technology described in any one of claims 1 to 3, the occurrence of engine misfire can be prevented in advance even if the EGR gas is recirculated to the engine when cold. Can do.

請求項５に記載の技術によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術の効果に加え、ラジエータで冷やされる冷却水をＥＧＲクーラへ効率よく流すことができ、ＥＧＲガスを効果的に除湿することができる。 According to the technique described in claim 5, in addition to the effect of the technique described in any one of claims 1 to 4, the cooling water cooled by the radiator can be efficiently flowed to the EGR cooler, and the EGR gas is effectively supplied. Can be dehumidified.

請求項６に記載の技術によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の効果に加え、ラジエータから流れ出る相対的に温度の低い冷却水を効率よくＥＧＲクーラへ流すことができる。 According to the technology described in claim 6, in addition to the effect of the technology described in any one of claims 1 to 5, it is possible to efficiently flow the cooling water having a relatively low temperature flowing out from the radiator to the EGR cooler.

請求項７に記載の技術によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の技術の効果に加え、エンジンの暖機過程又は暖機後において、ラジエータから流れ出る相対的に温度の低い冷却水によりＥＧＲガスを適正かつ確実に除湿することができる。 According to the technology described in claim 7, in addition to the effect of the technology described in any of claims 1 to 6, the cooling water having a relatively low temperature that flows out of the radiator during the engine warm-up process or after the engine warm-up. Thus, the EGR gas can be dehumidified properly and reliably.

一実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system according to an embodiment. 一実施形態に係り、ＥＧＲ制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of EGR control concerning one Embodiment. 一実施形態に係り、エンジン冷却水温度に応じた目標開度の補正係数を求めるために参照される補正係数マップ。The correction coefficient map referred in order to obtain | require the correction coefficient of the target opening degree according to one Embodiment according to engine cooling water temperature. 一実施形態に係り、外気温度に応じた判定値を求めるために参照される判定値マップ。The determination value map referred in order to obtain | require the determination value according to one Embodiment according to external temperature. 一実施形態に係り、ラジエータ冷却を実行する場合のエンジン冷却装置とＥＧＲ冷却装置における冷却水の流れを示す概略図。Schematic which shows the flow of the cooling water in an engine cooling device and EGR cooling device in the case of performing radiator cooling according to one embodiment. 一実施形態に係り、エンジン冷却を実行する場合のエンジン冷却装置とＥＧＲ冷却装置における冷却水の流れを示す概略図。Schematic which shows the flow of the cooling water in an engine cooling device and an EGR cooling device in the case of performing engine cooling according to one embodiment.

以下、ＥＧＲシステムをガソリンエンジンに具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment in which an EGR system is embodied in a gasoline engine will be described in detail with reference to the drawings.

[ガソリンエンジンシステムの概要について]
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。自動車に搭載されたガソリンエンジンシステムは、エンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。吸気通路２には、その上流側から順にエアクリーナ４、スロットル装置５及び吸気マニホールド６が設けられる。スロットル装置５は、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁５ａを開度可変に駆動する電動弁である。スロットル装置５は、吸気通路２における吸気量を調節するための装置である。吸気マニホールド６は、サージタンク６ａと、サージタンク６ａからエンジン１の各気筒へ分岐する４つの分岐通路６ｂとを含む。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド７、第１触媒８及び第２触媒９が設けられる。これら触媒８，９は、排気を浄化するためのものであり、三元触媒により構成される。 [Outline of gasoline engine system]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a gasoline engine system of this embodiment. The gasoline engine system mounted on the automobile includes an engine 1. The engine 1 is a 4-cylinder, 4-cycle reciprocating engine, and includes well-known components such as a piston and a crankshaft. The engine 1 is provided with an intake passage 2 for introducing intake air to each cylinder and an exhaust passage 3 for deriving exhaust gas from each cylinder. In the intake passage 2, an air cleaner 4, a throttle device 5, and an intake manifold 6 are provided in this order from the upstream side. The throttle device 5 is an electric valve that drives a butterfly throttle valve 5a in a variable opening degree in accordance with a driver's accelerator operation. The throttle device 5 is a device for adjusting the intake air amount in the intake passage 2. Intake manifold 6 includes a surge tank 6 a and four branch passages 6 b that branch from surge tank 6 a to each cylinder of engine 1. In the exhaust passage 3, an exhaust manifold 7, a first catalyst 8, and a second catalyst 9 are provided in that order from the upstream side. These catalysts 8 and 9 are for purifying exhaust gas and are constituted by a three-way catalyst.

エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置（図示略）が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド６から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。 The engine 1 is provided with a fuel injection device (not shown) for injecting fuel corresponding to each cylinder. The fuel injection device is configured to inject fuel supplied from a fuel supply device (not shown) into each cylinder of the engine 1. In each cylinder, a combustible air-fuel mixture is formed by the fuel injected from the fuel injection device and the intake air introduced from the intake manifold 6.

また、エンジン１には、各気筒に対応して点火装置（図示略）が設けられる。点火装置は、各気筒にて可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド７、第１触媒８及び第２触媒９を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン（図示略）が上下運動し、クランクシャフト（図示略）が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。 The engine 1 is provided with an ignition device (not shown) corresponding to each cylinder. The ignition device is configured to ignite a combustible mixture in each cylinder. The combustible air-fuel mixture in each cylinder explodes and burns by the ignition operation of the ignition device, and the exhaust after combustion is discharged to the outside from each cylinder through the exhaust manifold 7, the first catalyst 8, and the second catalyst 9. At this time, a piston (not shown) moves up and down in each cylinder, and a crankshaft (not shown) rotates, whereby power is obtained for the engine 1.

この実施形態のガソリンエンジンシステムは、エンジン１から排気通路３へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路２へ流してエンジン１へ還流させるＥＧＲシステムを備える。この実施形態で、ＥＧＲシステムは、ＥＧＲ装置２１、エンジン冷却装置３１及びＥＧＲ冷却装置４１を含む。ＥＧＲ装置２１は、排気通路３から吸気通路２へＥＧＲガスを流すためのＥＧＲ通路２２と、ＥＧＲ通路２２におけるＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁２３と、ＥＧＲ通路２２を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２４とを備える。ＥＧＲ通路２２は、入口２２ａと出口２２ｂを含む。ＥＧＲ通路２２の入口２２ａは、二つの触媒８，９の間にて排気通路３に接続され、同通路２２の出口２２ｂは、スロットル装置５より下流の吸気通路２（吸気マニホールド６）にガス分配管２５を介して接続される。このＥＧＲ通路２２の出口２２ｂは、ガス分配管２５に複数設けられる。それら出口２２ｂは、ＥＧＲガスを各分岐通路６ｂへ均等に分配するために各分岐通路６ｂのそれぞれに接続される。 The gasoline engine system of this embodiment includes an EGR system that causes a part of the exhaust gas discharged from the engine 1 to the exhaust passage 3 to flow into the intake passage 2 as EGR gas and recirculate to the engine 1. In this embodiment, the EGR system includes an EGR device 21, an engine cooling device 31, and an EGR cooling device 41. The EGR device 21 has an EGR passage 22 for flowing EGR gas from the exhaust passage 3 to the intake passage 2, an EGR valve 23 for adjusting the flow rate of the EGR gas in the EGR passage 22, and EGR gas flowing through the EGR passage 22. And an EGR cooler 24 for cooling. The EGR passage 22 includes an inlet 22a and an outlet 22b. An inlet 22 a of the EGR passage 22 is connected to the exhaust passage 3 between the two catalysts 8 and 9, and an outlet 22 b of the passage 22 is supplied to the intake passage 2 (intake manifold 6) downstream of the throttle device 5. It is connected via a pipe 25. A plurality of outlets 22 b of the EGR passage 22 are provided in the gas distribution pipe 25. The outlets 22b are connected to the respective branch passages 6b in order to evenly distribute the EGR gas to the branch passages 6b.

この実施形態において、ＥＧＲ弁２３は、開度可変な電動弁により構成される。このＥＧＲ弁２３として、大流量、高応答及び高分解能の特性を有することが望ましい。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁２３の構造として、例えば、特許第５７５９６４６号公報に記載される「二重偏心弁」を採用することができる。この二重偏心弁は、大流量制御に対応して構成される。また、ＥＧＲクーラ２４は、ＥＧＲガスが流れるガス流路と、その流路の中に配置されて冷却水が流れる熱交換器とを含む周知の構造を有する。この実施形態では、ＥＧＲクーラ２４の内部にてＥＧＲガス中の水分が結露した場合は、その水滴がＥＧＲクーラ２４より上流のＥＧＲ通路２２を介して排気通路３へ流れ下り外部へ排出されるようになっている。そのために、ＥＧＲクーラ２４及びそれより上流のＥＧＲ通路２２には、排気通路３へ向けた下り傾斜が与えられている。 In this embodiment, the EGR valve 23 is constituted by an electrically operated valve having a variable opening. The EGR valve 23 desirably has characteristics of a large flow rate, high response, and high resolution. Therefore, in this embodiment, as the structure of the EGR valve 23, for example, a “double eccentric valve” described in Japanese Patent No. 5759646 can be adopted. This double eccentric valve is configured for large flow control. The EGR cooler 24 has a known structure including a gas flow path through which EGR gas flows and a heat exchanger that is disposed in the flow path and through which cooling water flows. In this embodiment, when moisture in the EGR gas is condensed inside the EGR cooler 24, the water droplets flow to the exhaust passage 3 via the EGR passage 22 upstream from the EGR cooler 24 and are discharged to the outside. It has become. Therefore, the EGR cooler 24 and the EGR passage 22 upstream thereof are provided with a downward slope toward the exhaust passage 3.

この実施形態において、エンジン冷却装置３１は、エンジン１を冷却するための水冷式の装置である。エンジン冷却装置３１は、熱交換器であるラジエータ３２と、冷却水の温度に応じて冷却水の流量を調節するためのサーモスタット３３と、冷却水を圧送するためのエンジン側水ポンプとしての第１水ポンプ３４と、エンジン１の内部に設けられる水ジャケット３５と、エンジン冷却水通路３６とを備える。第１水ポンプ３４が作動することにより、ラジエータ３２、サーモスタット３３、第１水ポンプ３４、エンジン１の水ジャケット３５を介してエンジン冷却水通路３６を冷却水が循環するように構成される。エンジン１の水ジャケット３５は、冷却水を導入する水入口３５ａと冷却水を導出する水出口３５ｂを含む。ラジエータ３２は、冷却水を導入する水入口３２ａと冷却水を導出する水出口３２ｂを含む。ラジエータ３２は、自動車の前側に配置され、走行風を受けて冷却水を冷やすようになっている。サーモスタット３３は、冷却水を所要温度に保つために冷却水の温度に感応してエンジン冷却水通路３６を開閉するようになっている。第１水ポンプ３４は、エンジン１の運転に連動して駆動されるようになっている。加えて、エンジン冷却水通路３６には、ラジエータ３２を迂回するバイパス通路（図示略）が、サーモスタット３３から分岐して設けられる。 In this embodiment, the engine cooling device 31 is a water-cooled device for cooling the engine 1. The engine cooling device 31 includes a radiator 32 as a heat exchanger, a thermostat 33 for adjusting the flow rate of the cooling water according to the temperature of the cooling water, and a first engine-side water pump for pumping the cooling water. A water pump 34, a water jacket 35 provided inside the engine 1, and an engine cooling water passage 36 are provided. When the first water pump 34 is operated, the cooling water is circulated through the engine cooling water passage 36 via the radiator 32, the thermostat 33, the first water pump 34, and the water jacket 35 of the engine 1. The water jacket 35 of the engine 1 includes a water inlet 35a for introducing cooling water and a water outlet 35b for extracting cooling water. The radiator 32 includes a water inlet 32a that introduces cooling water and a water outlet 32b that leads out cooling water. The radiator 32 is arranged on the front side of the automobile and cools the cooling water by receiving the traveling wind. The thermostat 33 opens and closes the engine coolant passage 36 in response to the temperature of the coolant to keep the coolant at a required temperature. The first water pump 34 is driven in conjunction with the operation of the engine 1. In addition, the engine coolant passage 36 is provided with a bypass passage (not shown) that bypasses the radiator 32 and is branched from the thermostat 33.

[ＥＧＲ冷却装置の構成について]
この実施形態において、ＥＧＲ冷却装置４１は、エンジン冷却装置３１を循環する冷却水をＥＧＲクーラ２４へ流すことにより、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスを冷却するように構成される。ＥＧＲ冷却装置４１は、小型電動式のラジエータ側水ポンプとしての第２水ポンプ４２と、電動式の第１三方弁４３及び第２三方弁５０と、後述する第１のＥＧＲ冷却水通路、及び第２のＥＧＲ冷却水通路とを備える。ＥＧＲクーラ２４は、冷却水が出入りする第１の水出入口２４ａと第２の水出入口２４ｂを含む。 [Configuration of EGR cooling system]
In this embodiment, the EGR cooling device 41 is configured to cool the EGR gas flowing through the EGR cooler 24 by flowing the cooling water circulating through the engine cooling device 31 to the EGR cooler 24. The EGR cooling device 41 includes a second water pump 42 as a small electric radiator-side water pump, an electric first three-way valve 43 and a second three-way valve 50, a first EGR cooling water passage to be described later, and A second EGR cooling water passage. The EGR cooler 24 includes a first water inlet / outlet 24a and a second water inlet / outlet 24b through which cooling water enters and exits.

この実施形態において、第１三方弁４３は、第１ポート４３ａ、第２ポート４３ｂ及び第３ポート４３ｃを備える。第１三方弁４３は、オンされることにより、第１ポート４３ａと第２ポート４３ｂとの間が連通し、第１ポート４３ａと第３ポート４３ｃとの間が遮断されるようになっている。一方、第１三方弁４３は、オフされることにより、第１ポート４３ａと第２ポート４３ｂとの間が遮断され、第１ポート４３ａと第３ポート４３ｃとの間が連通するようになっている。第１三方弁４３の第１ポート４３ａとＥＧＲクーラ２４の第２の水出入口２４ｂとの間は、第１通路部４４により接続される。第１三方弁４３の第２ポート４３ｂとラジエータ３２の水出口３２ｂの近傍との間は、第２通路部４５により接続される。第１三方弁４３の第３ポート４３ｃとサーモスタット３３との間は、第３通路部４６により接続される。水ジャケット３５の水出口３５ｂの近傍には、第４通路部４７の一端が接続される。 In this embodiment, the first three-way valve 43 includes a first port 43a, a second port 43b, and a third port 43c. When the first three-way valve 43 is turned on, the first port 43a and the second port 43b communicate with each other, and the first port 43a and the third port 43c are blocked. . On the other hand, when the first three-way valve 43 is turned off, the first port 43a and the second port 43b are blocked, and the first port 43a and the third port 43c communicate with each other. Yes. A first passage portion 44 connects between the first port 43 a of the first three-way valve 43 and the second water inlet / outlet 24 b of the EGR cooler 24. A second passage portion 45 connects between the second port 43 b of the first three-way valve 43 and the vicinity of the water outlet 32 b of the radiator 32. The third passage portion 46 is connected between the third port 43 c of the first three-way valve 43 and the thermostat 33. One end of the fourth passage portion 47 is connected to the vicinity of the water outlet 35 b of the water jacket 35.

この実施形態において、第２三方弁５０は、第１ポート５０ａ、第２ポート５０ｂ及び第３ポート５０ｃを備える。この第２三方弁５０は、オンされることにより、第１ポート５０ａと第２ポート５０ｂとの間が連通し、第１ポート５０ａと第３ポート５０ｃとの間が遮断されるようになっている。一方、この第２三方弁５０は、オフされることにより、第１ポート５０ａと第２ポート５０ｂとの間が遮断され、第１ポート５０ａと第３ポート５０ｃとの間が連通するようになっている。この実施形態では、水ジャケット３５の水出口３５ｂの近傍から伸びる第４通路部４７が、第２三方弁５０の第３ポート５０ｃに接続される。また、第２三方弁５０の第１ポート５０ａとＥＧＲクーラ２４の第１の水出入口２４ａとの間は、第５通路部４８により接続される。更に、ラジエータ３２の水入口３２ａの近傍におけるエンジン冷却水通路３６と第２三方弁５０の第２ポート５０ｂとの間は、第６通路部４９により接続される。この実施形態で、第１のＥＧＲ冷却水通路は、第１通路部４４、第３〜第５の通路部４６〜４８により構成される。第１のＥＧＲ冷却水通路は、エンジン１の水ジャケット３５の水出口３５ｂからエンジン冷却水通路３６へ流れ出る冷却水を、ＥＧＲクーラ２４を介してエンジン冷却水通路３６へ戻すための通路である。また、第２のＥＧＲ冷却水通路は、第１通路部４４、第２通路部４５、第５通路部４８及び第６通路部４９により構成される。第２のＥＧＲ冷却水通路は、ラジエータ３２の水出口３２ｂからエンジン冷却水通路３６へ流れ出る冷却水を、ＥＧＲクーラ２４を介してラジエータ３２の水入口３２ａへ戻すための通路である。この実施形態で、第１三方弁４３及び第２三方弁５０は、この開示技術における流れ切替手段の一例に相当する。 In this embodiment, the second three-way valve 50 includes a first port 50a, a second port 50b, and a third port 50c. When the second three-way valve 50 is turned on, the first port 50a and the second port 50b communicate with each other, and the first port 50a and the third port 50c are blocked. Yes. On the other hand, when the second three-way valve 50 is turned off, the first port 50a and the second port 50b are blocked, and the first port 50a and the third port 50c communicate with each other. ing. In this embodiment, a fourth passage portion 47 extending from the vicinity of the water outlet 35 b of the water jacket 35 is connected to the third port 50 c of the second three-way valve 50. Further, the first passage 50 a of the second three-way valve 50 and the first water inlet / outlet 24 a of the EGR cooler 24 are connected by a fifth passage portion 48. Further, the engine coolant passage 36 in the vicinity of the water inlet 32 a of the radiator 32 and the second port 50 b of the second three-way valve 50 are connected by a sixth passage portion 49. In this embodiment, the first EGR cooling water passage is constituted by a first passage portion 44 and third to fifth passage portions 46 to 48. The first EGR cooling water passage is a passage for returning the cooling water flowing out from the water outlet 35 b of the water jacket 35 of the engine 1 to the engine cooling water passage 36 to the engine cooling water passage 36 via the EGR cooler 24. The second EGR cooling water passage is constituted by a first passage portion 44, a second passage portion 45, a fifth passage portion 48 and a sixth passage portion 49. The second EGR cooling water passage is a passage for returning the cooling water flowing from the water outlet 32 b of the radiator 32 to the engine cooling water passage 36 to the water inlet 32 a of the radiator 32 via the EGR cooler 24. In this embodiment, the first three-way valve 43 and the second three-way valve 50 correspond to an example of a flow switching unit in the disclosed technology.

[ガソリンエンジンシステムの電気的構成について]
次に、上記したガソリンエンジンシステムの電気的構成の一例について説明する。図１において、ガソリンエンジンシステムに設けられる各種センサ５１〜５７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段の一例に相当する。スロットル装置５に設けられたスロットルセンサ５１は、スロットル弁５ａの開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられたエンジン水温センサ５２は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（エンジン冷却水温度）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた回転速度センサ５３は、クランクシャフトの回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ４に設けられたエアフローメータ５４は、エアクリーナ４を介して吸気通路２を流れる吸気量Ｇａを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エアクリーナ４の入口に設けられた吸気温センサ５５は、エアクリーナ４に吸入される外気の温度（外気温度）ＴＨＡを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。第１触媒８より上流の排気通路３に設けられた酸素センサ５６は、排気中の酸素濃度Ｏｘを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。また、ＥＧＲクーラ２４に設けられたＥＧＲ水温センサ５７は、ＥＧＲクーラ２４を流れる冷却水の温度（ＥＧＲ冷却水温度）ＴＨＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。この実施形態で、エンジン水温センサ５２は、この開示技術における暖機状態検出手段の一例に相当する。 [Electric configuration of gasoline engine system]
Next, an example of the electrical configuration of the above gasoline engine system will be described. In FIG. 1, various sensors 51 to 57 provided in the gasoline engine system correspond to an example of an operation state detection unit for detecting the operation state of the engine 1. A throttle sensor 51 provided in the throttle device 5 detects the opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 5a and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. The engine water temperature sensor 52 provided in the engine 1 detects the temperature (cooling water temperature) THW of the cooling water flowing inside the engine 1 and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. A rotational speed sensor 53 provided in the engine 1 detects a rotational speed (engine rotational speed) NE of the crankshaft and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. An air flow meter 54 provided in the air cleaner 4 detects the intake air amount Ga flowing through the intake passage 2 via the air cleaner 4 and outputs an electric signal corresponding to the detected value. An intake air temperature sensor 55 provided at the inlet of the air cleaner 4 detects the temperature (outside air temperature) THA of the outside air sucked into the air cleaner 4 and outputs an electric signal corresponding to the detected value. The oxygen sensor 56 provided in the exhaust passage 3 upstream from the first catalyst 8 detects the oxygen concentration Ox in the exhaust gas and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. The EGR water temperature sensor 57 provided in the EGR cooler 24 detects the temperature of the cooling water flowing through the EGR cooler 24 (EGR cooling water temperature) THE and outputs an electrical signal corresponding to the detected value. In this embodiment, the engine water temperature sensor 52 corresponds to an example of a warm-up state detection unit in the disclosed technology.

このガソリンエンジンシステムは、同システムの制御を司る電子制御装置（ＥＣＵ）６０を更に備える。ＥＣＵ６０には、各種センサ５１〜５７がそれぞれ接続される。また、ＥＣＵ６０には、ＥＧＲ弁２３、第２水ポンプ４２、第１三方弁４３及び第２三方弁５０の他、燃料噴射装置（図示略）及び点火装置（図示略）が接続される。ＥＣＵ６０は、この開示技術における制御手段の一例に相当する。周知のようにＥＣＵ６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、各種メモリ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。メモリには、各種制御に関する所定の制御プログラムが格納される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ５１〜５７の検出信号に基づき、所定の制御プログラムに基づいて燃料噴射制御、点火時期制御及びＥＧＲ制御等を実行するようになっている。 The gasoline engine system further includes an electronic control unit (ECU) 60 that controls the system. Various sensors 51 to 57 are connected to the ECU 60. In addition to the EGR valve 23, the second water pump 42, the first three-way valve 43 and the second three-way valve 50, a fuel injection device (not shown) and an ignition device (not shown) are connected to the ECU 60. The ECU 60 corresponds to an example of a control unit in the disclosed technique. As is well known, the ECU 60 includes a central processing unit (CPU), various memories, an external input circuit, an external output circuit, and the like. The memory stores predetermined control programs related to various controls. The CPU executes fuel injection control, ignition timing control, EGR control, and the like based on a predetermined control program based on detection signals of various sensors 51 to 57 input via the input circuit.

[ＥＧＲ制御について]
次に、この実施形態におけるＥＧＲ制御について説明する。図２に、その制御内容をフローチャートにより示す。 [About EGR control]
Next, EGR control in this embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the control contents.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ６０は、スロットルセンサ５１、エンジン水温センサ５２、回転速度センサ５３、吸気温センサ５５の検出値に基づき、エンジン冷却水温度ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ、外気温度ＴＨＡ及びエンジン負荷ＫＬを取り込む。ＥＣＵ６０は、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転速度ＮＥから、エンジン負荷ＫＬを求めることができる。 When the processing shifts to this routine, in step 100, the ECU 60 determines the engine coolant temperature THW, the engine rotational speed NE, based on the detected values of the throttle sensor 51, the engine water temperature sensor 52, the rotational speed sensor 53, and the intake air temperature sensor 55. The outside air temperature THA and the engine load KL are taken in. The ECU 60 can determine the engine load KL from the throttle opening degree TA and the engine rotational speed NE.

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬよりＥＧＲ弁２３の目標開度Ｔｔｅｇｒを求める。ＥＣＵ６０は、所定の目標開度マップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬに応じた所定の目標開度Ｔｔｅｇｒを求めることができる。この目標開度Ｔｔｅｇｒは、エンジン１の暖機後（エンジン冷却水温度ＴＨＷが所定値Ｔ３（例えば「９０℃」）以上となる場合）にＥＧＲ弁２３の開弁を許容することを前提とした設定される。 Next, in step 110, the ECU 60 obtains a target opening degree Ttegr of the EGR valve 23 from the engine speed NE and the engine load KL. The ECU 60 can obtain a predetermined target opening degree Ttegr according to the engine speed NE and the engine load KL by referring to the predetermined target opening degree map. This target opening degree Ttegr is premised on allowing the EGR valve 23 to open after the engine 1 is warmed up (when the engine coolant temperature THW is equal to or higher than a predetermined value T3 (eg, “90 ° C.”)). Is set.

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ６０は、エンジン冷却水温度ＴＨＷより目標開度Ｔｔｅｇｒの補正係数Ｋｅｇｒｔｈｗを求める。ＥＣＵ６０は、例えば、図３に示すような所定の補正係数マップを参照することにより、エンジン冷却水温度ＴＨＷに応じた補正係数Ｋｅｇｒｔｈｗを求めることができる。この補正係数マップでは、０℃から所定値Ｔ２（例えば、「８０℃」）の範囲のエンジン冷却水温度ＴＨＷでは、補正係数Ｋｅｇｒｔｈｗが、「１.０」未満の所定値αから「１.０」へ向けて徐々に増加し、所定値Ｔ２以上のエンジン冷却水温度ＴＨＷでは、補正係数Ｋｅｇｒｔｈｗが「１.０」で一定となる。 Next, in step 120, the ECU 60 determines a correction coefficient Kegrthw for the target opening degree Ttegr from the engine coolant temperature THW. The ECU 60 can obtain the correction coefficient Kegrthw corresponding to the engine coolant temperature THW, for example, by referring to a predetermined correction coefficient map as shown in FIG. In this correction coefficient map, at an engine coolant temperature THW in the range from 0 ° C. to a predetermined value T2 (eg, “80 ° C.”), the correction coefficient Kegrthw is from a predetermined value α less than “1.0” to “1.0. When the engine coolant temperature THW is equal to or greater than a predetermined value T2, the correction coefficient Kegrthw is constant at “1.0”.

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ６０は、目標開度Ｔｔｅｇｒに補正係数Ｋｅｇｒｔｈｗを乗算することにより最終目標開度ＴＥＧＲを求める。従って、この最終目標開度ＴＥＧＲは、エンジン１の暖機過程では、目標開度Ｔｔｅｇｒより小さい開度となり、エンジン１の暖機後には、目標開度Ｔｔｅｇｒと同じ開度となる。 Next, at step 130, the ECU 60 determines the final target opening degree TEGR by multiplying the target opening degree Ttegr by the correction coefficient Kegrthw. Therefore, the final target opening degree TEGR is smaller than the target opening degree Ttegr during the warm-up process of the engine 1, and becomes the same opening degree as the target opening degree Ttegr after the engine 1 is warmed up.

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ６０は、エンジン冷却水温度ＴＨＷが所定値Ｔ１より高いか否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１として、例えば「３０℃」を当てはめることができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１８０へ移行する。 Next, in step 140, the ECU 60 determines whether or not the engine coolant temperature THW is higher than a predetermined value T1. Here, for example, “30 ° C.” can be applied as the predetermined value T1. The ECU 60 proceeds to step 150 when the determination result is affirmative, and proceeds to step 180 when the determination result is negative.

ステップ１５０では、ＥＣＵ６０は、エンジン冷却水温度ＴＨＷが所定値Ｔ２（＞Ｔ１）より低いか否かを判断する。ここで、所定値Ｔ２として、例えば「８０℃」を当てはめることができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる場合は、処理をステップ１６０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、処理をステップ１９０へ移行する。 In step 150, the ECU 60 determines whether or not the engine coolant temperature THW is lower than a predetermined value T2 (> T1). Here, for example, “80 ° C.” can be applied as the predetermined value T2. If the determination result is affirmative, the ECU 60 proceeds to step 160. If the determination result is negative, the ECU 60 proceeds to step 190.

そして、エンジン冷却水温度ＴＨＷが「３０℃」より高く「８０℃」より低くなる場合、すなわち、エンジン１の冷間時には、ステップ１６０で、ＥＣＵ６０は、ラジエータ冷却を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、ラジエータ３２から流れ出る相対的に温度の低い冷却水によりＥＧＲクーラ２４を冷却するために、第１及び第２の三方弁４３，５０と第２水ポンプ４２をオンする。ここで、冷却水はラジエータ３２で冷やされることから、ラジエータ３２から流れ出る冷却水は、ラジエータ３２を通らない冷却水よりも温度が低くなる。この実施形態で、冷間時の指標となるエンジン冷却水温度ＴＨＷの低温側を「３０（℃）」と規定するのは、エンジン冷却水温度ＴＨＷが「３０（℃）」以下になると、エンジン１でＥＧＲによる燃焼悪化が顕著になってしまうからである。冷間時を規定するエンジン冷却水温度ＴＨＷの範囲は「３０〜８０（℃）」に限られるものではなく、エンジンの排気量や形式の違いによって変更することができる。 When the engine coolant temperature THW is higher than “30 ° C.” and lower than “80 ° C.”, that is, when the engine 1 is cold, the ECU 60 performs radiator cooling in step 160. That is, the ECU 60 turns on the first and second three-way valves 43 and 50 and the second water pump 42 in order to cool the EGR cooler 24 with the cooling water flowing out of the radiator 32 and having a relatively low temperature. Here, since the cooling water is cooled by the radiator 32, the cooling water flowing out from the radiator 32 has a temperature lower than that of the cooling water that does not pass through the radiator 32. In this embodiment, the low temperature side of the engine coolant temperature THW that is an index during cold is defined as “30 (° C.)” when the engine coolant temperature THW is equal to or lower than “30 (° C.)”. This is because the combustion deterioration due to EGR becomes remarkable at 1. The range of the engine coolant temperature THW that defines the cold time is not limited to “30 to 80 (° C.)”, and can be changed depending on the engine displacement and the type.

図５に、ラジエータ冷却を実行する場合のエンジン冷却装置３１とＥＧＲ冷却装置４１における冷却水の流れを概略図により示す。図５に示すように、エンジン冷却装置３１では、エンジン１（水ジャケット３５）からエンジン冷却水通路３６へ流れ出る冷却水が、ラジエータ３２へ流れることなく、バイパス通路（図示略）へ流れ、サーモスタット３３及び第１水ポンプ３４を介してエンジン１（水ジャケット３５）へ戻り、この経路を循環する。また、ラジエータ３２の中の冷却水は、その水出口３２ｂから流れ出て、第２通路部４５、第２水ポンプ４２、第１三方弁４３、第１通路部４４、ＥＧＲクーラ２４、第５通路部４８、第２三方弁５０及び第６通路部４９を介して、ラジエータ３２の水入口３２ａへ戻り、この経路を循環する。これにより、ＥＧＲクーラ２４には、ラジエータ３２で冷やされた相対的に温度の低い冷却水が流れ、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスが低い温度に冷やされることになる。このとき、ＥＧＲクーラ２４では、ＥＧＲガスに含まれる水分が結露してＥＧＲガスから水分が分離する。そして、ＥＧＲクーラ２４の内部で生じた水滴は、ＥＧＲクーラ２４からそれより上流のＥＧＲ通路２２を介して排気通路３へ流れ、外部へ排出される。 FIG. 5 schematically shows the flow of cooling water in the engine cooling device 31 and the EGR cooling device 41 when radiator cooling is performed. As shown in FIG. 5, in the engine cooling device 31, the cooling water flowing from the engine 1 (water jacket 35) to the engine cooling water passage 36 flows to the bypass passage (not shown) without flowing to the radiator 32, and the thermostat 33. And it returns to the engine 1 (water jacket 35) via the 1st water pump 34, and circulates through this path | route. Further, the cooling water in the radiator 32 flows out from the water outlet 32b, and the second passage 45, the second water pump 42, the first three-way valve 43, the first passage 44, the EGR cooler 24, and the fifth passage. It returns to the water inlet 32a of the radiator 32 through the section 48, the second three-way valve 50, and the sixth passage section 49, and circulates in this path. As a result, the cooling water having a relatively low temperature cooled by the radiator 32 flows to the EGR cooler 24, and the EGR gas flowing through the EGR cooler 24 is cooled to a low temperature. At this time, in the EGR cooler 24, moisture contained in the EGR gas is condensed and moisture is separated from the EGR gas. Then, water droplets generated inside the EGR cooler 24 flow from the EGR cooler 24 to the exhaust passage 3 via the EGR passage 22 upstream from the EGR cooler 24 and are discharged to the outside.

次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ６０は、ＥＧＲ弁２３を、最終目標開度ＴＥＧＲに制御し、その後、処理をステップ１００へ戻す。ここで、処理がステップ１６０からステップ１７０へ移行する場合は、エンジン１の暖機過程であることから、ＥＧＲ弁２３は、暖機後の開度よりも小さい開度で開弁されることになる。 Next, in step 170, the ECU 60 controls the EGR valve 23 to the final target opening degree TEGR, and then returns the process to step 100. Here, when the process proceeds from step 160 to step 170, it is a process of warming up the engine 1, and therefore the EGR valve 23 is opened at an opening smaller than the opening after warming up. Become.

一方、ステップ１４０から移行してステップ１８０では、ＥＣＵ６０は、エンジン冷却水温度ＴＨＷが所定値Ｔ１より低いことから、最終目標開度ＴＥＧＲを「０」、すなわち全閉に設定し、その後、処理をステップ２３０へ移行する。 On the other hand, in step 180 after shifting from step 140, since the engine coolant temperature THW is lower than the predetermined value T1, the ECU 60 sets the final target opening degree TEGR to “0”, that is, fully closed, and then performs the processing. Control goes to step 230.

また、ステップ１５０から移行してステップ１９０では、ＥＣＵ６０は、外気温度ＴＨＡが所定値Ｔ４より低いか否かを判断する。ここで、所定値Ｔ４として、例えば「５℃」を当てはめることができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる（エンジン冷却水温度ＴＨＷが高く、外気温度ＴＨＡが低い）場合は処理をステップ２００へ移行し、この判断結果が否定となる（エンジン冷却水温度ＴＨＷが高く、外気温度ＴＨＡが高い）場合は、処理をステップ２２０へ移行する。 In Step 190 after proceeding from Step 150, the ECU 60 determines whether or not the outside air temperature THA is lower than a predetermined value T4. Here, for example, “5 ° C.” can be applied as the predetermined value T4. If the determination result is affirmative (the engine coolant temperature THW is high and the outside air temperature THA is low), the ECU 60 proceeds to step 200 and the determination result is negative (the engine coolant temperature THW is high). If the outside air temperature THA is high), the process proceeds to step 220.

ステップ２００では、ＥＣＵ６０は、外気温度ＴＨＡよりエンジン負荷ＫＬの領域判定値ＫＬｅｇｒを求める。ＥＣＵ６０は、例えば、図４に示すような所定の判定値マップを参照することにより、外気温度ＴＨＡに応じた領域判定値ＫＬｅｇｒを求めることができる。この判定値マップでは、所定値Ｔ４以下の範囲の外気温度ＴＨＡでは、その外気温度ＴＨＡの増加に伴い領域判定値ＫＬｅｇｒが二段階の減少率で減少するようになっている。 In step 200, the ECU 60 obtains a region determination value KLegr for the engine load KL from the outside air temperature THA. For example, the ECU 60 can obtain the region determination value KLegr corresponding to the outside air temperature THA by referring to a predetermined determination value map as shown in FIG. In this determination value map, the region determination value KLegr decreases at a two-step decrease rate with an increase in the outside air temperature THA at an outside air temperature THA in the range of the predetermined value T4 or less.

次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ６０は、エンジン負荷ＫＬが領域判定値ＫＬｅｇｒより大きいか否かを判断する。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる（外気温度ＴＨＡが低く、エンジン負荷ＫＬが高い）場合は、処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が否定となる（外気温度ＴＨＡが低く、エンジン負荷ＫＬが低い）場合は、処理をステップ１６０へ移行する。 Next, in step 210, the ECU 60 determines whether or not the engine load KL is larger than the region determination value KLegr. If the determination result is affirmative (the outside air temperature THA is low and the engine load KL is high), the ECU 60 proceeds to step 230, and the determination result is negative (the outside air temperature THA is low and the engine load is low). If KL is low), the process proceeds to step 160.

一方、ステップ１９０から移行してステップ２２０では、ＥＣＵ６０は、エンジン冷却水温度ＴＨＷが所定値Ｔ３（＞Ｔ２）より低いか否かを判断する。ここで、所定値Ｔ３として、例えば「９０℃」を当てはめることができる。ＥＣＵ６０は、この判断結果が肯定となる（外気温度ＴＨＡが低く、エンジン１の暖機過程（温間時））場合は、処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が否定となる（外気温度ＴＨＡが低く、エンジン１の暖機後）場合は、処理をステップ１６０へ移行する。 On the other hand, in step 220 after shifting from step 190, the ECU 60 determines whether or not the engine coolant temperature THW is lower than a predetermined value T3 (> T2). Here, for example, “90 ° C.” can be applied as the predetermined value T3. If the determination result is affirmative (the outside air temperature THA is low and the engine 1 is warming up (during warm time)), the ECU 60 proceeds to step 230 and the determination result is negative (outside air temperature). If THA is low and the engine 1 is warmed up), the process proceeds to step 160.

そして、ステップ１８０、２１０又は２２０から移行してステップ２３０では、ＥＣＵ６０は、エンジン冷却を実行する。すなわち、ＥＣＵ６０は、エンジン１から流れ出る冷却水によりＥＧＲクーラ２４を冷却するために、第１及び第２の三方弁４３，５０と第２水ポンプ４２をオフし、その後、ＥＣＵ６０は、処理をステップ１７０へ移行する。ここでは、冷却水はラジエータ３２を流れないことから、エンジン１から流れ出る冷却水は、ラジエータ３２を流れる冷却水よりも温度が高くなる。 Then, in step 230 after shifting from step 180, 210 or 220, the ECU 60 performs engine cooling. That is, the ECU 60 turns off the first and second three-way valves 43 and 50 and the second water pump 42 in order to cool the EGR cooler 24 with the cooling water flowing out from the engine 1, and then the ECU 60 performs the processing step. 170. Here, since the cooling water does not flow through the radiator 32, the temperature of the cooling water flowing out from the engine 1 is higher than that of the cooling water flowing through the radiator 32.

図６に、エンジン冷却を実行する場合のエンジン冷却装置３１とＥＧＲ冷却装置４１における冷却水の流れを概略図により示す。図６に示すように、エンジン冷却装置３１では、エンジン１（水ジャケット３５）からエンジン冷却水通路３６へ流れ出る冷却水が、ラジエータ３２へ流れ、エンジン冷却水通路３６を流れ、サーモスタット３３及び第１水ポンプ３４を介してエンジン１（水ジャケット３５）へ戻り、この経路を循環する。このとき、エンジン冷却水通路３６を流れる冷却水の一部は、第４通路部４７、第２三方弁５０、第５通路部４８、ＥＧＲクーラ２４、第１通路部４４、第１三方弁４３、第３通路部４６及びサーモスタット３３を介して第１水ポンプ３４の近傍のエンジン冷却水通路３６へ流れる。これにより、ＥＧＲクーラ２４には、相対的に温度の高い冷却水が流れ、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスの過冷却が抑えられる。この場合、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスは、水分が分離することなく適度に冷やされる。 FIG. 6 schematically shows the flow of cooling water in the engine cooling device 31 and the EGR cooling device 41 when engine cooling is performed. As shown in FIG. 6, in the engine cooling device 31, the cooling water flowing out from the engine 1 (water jacket 35) to the engine cooling water passage 36 flows to the radiator 32, flows through the engine cooling water passage 36, the thermostat 33 and the first It returns to the engine 1 (water jacket 35) through the water pump 34 and circulates in this path. At this time, a part of the cooling water flowing through the engine cooling water passage 36 includes the fourth passage portion 47, the second three-way valve 50, the fifth passage portion 48, the EGR cooler 24, the first passage portion 44, and the first three-way valve 43. Then, it flows to the engine coolant passage 36 near the first water pump 34 via the third passage portion 46 and the thermostat 33. As a result, cooling water having a relatively high temperature flows through the EGR cooler 24, and overcooling of the EGR gas flowing through the EGR cooler 24 is suppressed. In this case, the EGR gas flowing through the EGR cooler 24 is appropriately cooled without separation of moisture.

上記制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の暖機過程であって冷間時（エンジン冷却水温度ＴＨＷが「３０〜８０（℃）」となるとき）には、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスを除湿するために、ＥＧＲ弁２３を開弁させると共に、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように第１及び第２の三方弁４３，５０を制御するようになっている。一方、ＥＣＵ６０は、エンジン１の暖機過程であって温間時（エンジン冷却水温度ＴＨＷが「８０〜９０（℃）」となるとき）には、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスを冷やすために、ＥＧＲ弁２３を開弁させると共に、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れを第１のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように第１及び第２の三方弁４３，５０を制御するようになっている。なお、この実施形態では、エンジン冷却水温度ＴＨＷが「８０〜９０（℃）」となるときを「温間時」と規定したが、この温度範囲は一例に過ぎない。 According to the above control, the ECU 60 is in the process of warming up the engine 1 and is cold (when the engine coolant temperature THW becomes “30 to 80 (° C.)”), the EGR gas flowing through the EGR cooler 24 In order to dehumidify, the EGR valve 23 is opened, and the first and second three-way valves 43 and 50 are controlled so that the flow of the cooling water to the EGR cooler 24 is switched to the second EGR cooling water passage. It has become. On the other hand, the ECU 60 is in the process of warming up the engine 1 and is warm (when the engine coolant temperature THW is “80 to 90 (° C.)”), the ECU 60 cools the EGR gas flowing through the EGR cooler 24. The EGR valve 23 is opened, and the first and second three-way valves 43 and 50 are controlled so as to switch the flow of cooling water to the EGR cooler 24 to the first EGR cooling water passage. In this embodiment, the engine cooling water temperature THW is defined as “80-90 (° C.)” as “warm”, but this temperature range is merely an example.

また、上記制御によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の暖機後であっても、外気温度ＴＨＡが所定の外気温度（所定値Ｔ４）より低く、エンジン１が低負荷となる場合には、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスを除湿するために、ＥＧＲ弁２３を開弁させると共に、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように第１及び第２の三方弁４３，５０を制御するようになっている。 Further, according to the control described above, even after the engine 1 is warmed up, the ECU 60 determines that the EGR is low when the outside air temperature THA is lower than the predetermined outside air temperature (predetermined value T4) and the engine 1 has a low load. In order to dehumidify the EGR gas flowing through the cooler 24, the EGR valve 23 is opened, and the first and second three-way valves 43 so as to switch the flow of cooling water to the EGR cooler 24 to the second EGR cooling water passage. , 50 are controlled.

以上説明したこの実施形態におけるＥＧＲシステムによれば、ラジエータ３２の水出口３２ｂから流れ出る冷却水の温度は、エンジン１の水ジャケット３５の水出口３５ｂから流れ出る冷却水の温度よりも相対的に低くなる。また、通常、水ジャケット３５の水出口３５ｂから流れ出る冷却水の温度は、エンジン１の暖機過程ではエンジン１の暖機後よりも相対的に低くなる。ここで、水ジャケット３５の水出口３５ｂから流れ出る冷却水は、第１のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４６，４７，４８）を介してＥＧＲクーラ２４へ流れ、ラジエータ３２の水出口３２ｂから流れ出る冷却水は、第２のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４５，４８，４９）を介してＥＧＲクーラ２４へ流れる。そして、ＥＣＵ６０は、エンジン１の暖機過程であって冷間時（吸気通路２でＥＧＲガスから凝縮水が発生する条件下）には、ＥＧＲ弁２３を開弁させると共に、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路に切り替えるように第１及び第２の三方弁４３，５０をオンする。従って、外気が常温で、エンジン１の暖機過程であって冷間時には、ＥＧＲクーラ２４にＥＧＲガスが流れると共に、相対的に温度の低い冷却水が第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラ２４へ流れ、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスが冷やされてＥＧＲガスから水分が分離する。このため、専用の除湿装置を別途設けることなく比較的簡易な構成によって冷間時からＥＧＲガスを除湿することができ、これによって冷間時から早期にＥＧＲを実行することができる。 According to the EGR system in this embodiment described above, the temperature of the cooling water flowing out from the water outlet 32b of the radiator 32 is relatively lower than the temperature of the cooling water flowing out from the water outlet 35b of the water jacket 35 of the engine 1. . In general, the temperature of the cooling water flowing out from the water outlet 35 b of the water jacket 35 is relatively lower during the warm-up process of the engine 1 than after the warm-up of the engine 1. Here, the cooling water flowing out from the water outlet 35b of the water jacket 35 flows to the EGR cooler 24 via the first EGR cooling water passage (each passage portion 44, 46, 47, 48), and the water outlet 32b of the radiator 32. The cooling water flowing out from the air flows to the EGR cooler 24 through the second EGR cooling water passage (each passage portion 44, 45, 48, 49). The ECU 60 opens the EGR valve 23 and cools the EGR cooler 24 when the engine 1 is warming up and is cold (condensed water is generated from the EGR gas in the intake passage 2). The first and second three-way valves 43 and 50 are turned on so that the water flow is switched to the second EGR cooling water passage. Accordingly, when the outside air is at normal temperature and the engine 1 is warming up and cold, EGR gas flows through the EGR cooler 24 and cooling water having a relatively low temperature passes through the second EGR cooling water passage. It flows to the cooler 24, the EGR gas flowing through the EGR cooler 24 is cooled, and water is separated from the EGR gas. For this reason, EGR gas can be dehumidified from the cold time with a relatively simple configuration without separately providing a dedicated dehumidifying device, whereby EGR can be performed early from the cold time.

すなわち、このＥＧＲシステムによれば、外気が常温で、エンジン１の暖機過程であって冷間時に、エンジン１の水出口３５ｂから流れ出る冷却水の温度より低い、ラジエータ３２の水出口３２ｂから流れ出る冷却水を、ＥＧＲクーラ２４へ導いてＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスを冷却する。これにより、ＥＧＲガスから凝縮水を発生させてその凝縮水をＥＧＲガスから分離する。この結果、エンジン１が暖機過程かつ冷間時であっても、エンジン１の始動開始からＥＧＲクーラ２４にてＥＧＲガスを除湿し、これによって冷間時から早期にＥＧＲガスをエンジン１へ還流させてＥＧＲを実行することができる。 That is, according to this EGR system, the outside air flows out from the water outlet 32b of the radiator 32, which is lower than the temperature of the cooling water flowing out from the water outlet 35b of the engine 1 when the outside air is at normal temperature and is warming up and cold. The cooling water is guided to the EGR cooler 24 to cool the EGR gas flowing through the EGR cooler 24. Thereby, condensed water is generated from the EGR gas, and the condensed water is separated from the EGR gas. As a result, even when the engine 1 is warming up and cold, the EGR gas is dehumidified by the EGR cooler 24 from the start of the engine 1 so that the EGR gas is returned to the engine 1 early from the cold time. And EGR can be executed.

一方、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の暖機過程であって温間時（吸気通路２でＥＧＲガスから凝縮水が発生しない条件下）には、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスを冷やすために、ＥＧＲ弁２３を開弁させると共に、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れを第１のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４６，４７，４８）に切り替えるように第１及び第２の三方弁４３，５０をオフする。従って、エンジン１の暖機過程であって温間時には、ＥＧＲクーラ２４にＥＧＲガスが流れると共に、相対的に温度の高い冷却水が第１のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラ２４へ流れ、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスは水分が分離することなく適度に冷やされる。このため、エンジン１の暖機過程であって温間時には、相対的に温度の高い冷却水によりＥＧＲガスを冷やすことができ、凝縮水の発生を抑制しつつＥＧＲガス密度を高めることができる。この結果、エンジン１の暖機過程であって温間時には、ＥＧＲガス密度を高めてＥＧＲ弁２３を通過するＥＧＲ流量（ＥＧＲ率）を増加させることができ、エンジン１の排気エミッションとドライバビリティの向上を図ることができる。 On the other hand, according to the configuration of this embodiment, the ECU 60 flows through the EGR cooler 24 during the warm-up process of the engine 1 and when it is warm (condensed water is not generated from the EGR gas in the intake passage 2). In order to cool the EGR gas, the EGR valve 23 is opened, and the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler 24 is switched to the first EGR cooling water passage (each passage portion 44, 46, 47, 48). And the second three-way valves 43 and 50 are turned off. Accordingly, when the engine 1 is warming up and warm, EGR gas flows through the EGR cooler 24, and cooling water having a relatively high temperature flows through the first EGR cooling water passage to the EGR cooler 24. The EGR gas flowing through the EGR cooler 24 is appropriately cooled without separation of moisture. For this reason, when the engine 1 is warming up and warm, the EGR gas can be cooled by cooling water having a relatively high temperature, and the EGR gas density can be increased while suppressing the generation of condensed water. As a result, when the engine 1 is warming up and warm, the EGR gas density can be increased and the EGR flow rate (EGR rate) passing through the EGR valve 23 can be increased, and the exhaust emission and drivability of the engine 1 can be improved. Improvements can be made.

また、この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の暖機後であっても、外気温度ＴＨＡが所定の外気温度（所定値Ｔ４）より低く、エンジン１が低負荷となる場合には、ＥＧＲ弁２３を開弁させると共に、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れを第２のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４５，４８，４９）に切り替えるように第１及び第２の三方弁４３，５０をオンする。従って、エンジン１の暖機後であっても外気温度ＴＨＡが低くエンジン１が低負荷となる場合には、相対的に温度の低い冷却水が第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラ２４へ流れ、ＥＧＲクーラ２４を流れるＥＧＲガスから水分が分離する。このため、エンジン１の暖機後であっても外気が低温でエンジン１が低負荷となる場合には、ＥＧＲクーラ２４から流れ出るＥＧＲガスを除湿することができ、これによって外気低温時から早期にＥＧＲを実行することができる。 Further, according to the configuration of this embodiment, the ECU 60 is configured when the outside air temperature THA is lower than the predetermined outside air temperature (predetermined value T4) and the engine 1 has a low load even after the engine 1 is warmed up. Is configured to open the EGR valve 23 and switch the flow of the cooling water to the EGR cooler 24 to the second EGR cooling water passage (each passage portion 44, 45, 48, 49). The valves 43 and 50 are turned on. Accordingly, even after the engine 1 is warmed up, if the outside air temperature THA is low and the engine 1 is under a low load, the coolant having a relatively low temperature is supplied to the EGR cooler 24 via the second EGR coolant passage. The water is separated from the EGR gas flowing through the EGR cooler 24. For this reason, even after the engine 1 is warmed up, when the outside air is at a low temperature and the engine 1 has a low load, the EGR gas flowing out from the EGR cooler 24 can be dehumidified. EGR can be performed.

この実施形態では、ＥＧＲガスを除湿するためにＥＧＲガスを冷やしていることから、ＥＧＲガスの密度が高まり、冷間時に過剰なＥＧＲガスがエンジン１に還流される傾向がある。この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン１の冷間時にＥＧＲ弁２３を開弁させるときには、ＥＧＲ弁２３を所定の目標開度Ｔｔｅｇｒより小さい開度に制御するので、冷間時に過剰なＥＧＲガスがエンジン１に還流されることがない。このため、冷間時にエンジン１にＥＧＲガスを還流させても、エンジン１の失火発生を未然に防止することができる。 In this embodiment, since the EGR gas is cooled in order to dehumidify the EGR gas, the density of the EGR gas is increased, and there is a tendency that excess EGR gas is recirculated to the engine 1 when cold. According to the configuration of this embodiment, when opening the EGR valve 23 when the engine 1 is cold, the ECU 60 controls the EGR valve 23 to an opening smaller than the predetermined target opening Ttegr. EGR gas is not recirculated to the engine 1. For this reason, even if the EGR gas is recirculated to the engine 1 when it is cold, the misfire of the engine 1 can be prevented.

この実施形態の構成によれば、ラジエータ３２の水出口３２ｂから流れ出る冷却水がＥＧＲクーラ２４へ流れるときは、ＥＧＲクーラ２４とラジエータ３２との間で、第１及び第２の三方弁４３，５０と第２のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４５，４８，４９）を介して冷却水が循環することになる。このため、ラジエータ３２で冷やされる冷却水をＥＧＲクーラ２４へ効率よく流すことができ、ＥＧＲガスを効果的に除湿することができる。 According to the configuration of this embodiment, when the cooling water flowing out from the water outlet 32 b of the radiator 32 flows to the EGR cooler 24, the first and second three-way valves 43, 50 between the EGR cooler 24 and the radiator 32. Then, the cooling water circulates through the second EGR cooling water passage (each passage portion 44, 45, 48, 49). For this reason, the cooling water cooled with the radiator 32 can be efficiently flowed to the EGR cooler 24, and EGR gas can be dehumidified effectively.

この実施形態の構成によれば、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れが、第２のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４５，４８，４９）に切り替えられるときは、ＥＣＵ６０が第２水ポンプ４２をオンする。従って、ラジエータ３２から流れ出る冷却水が、第２のＥＧＲ冷却水通路を介してＥＧＲクーラ２４へ圧送される。このため、ラジエータ３２から流れ出る相対的に温度の低い冷却水を効率よくＥＧＲクーラ２４へ流すことができる。 According to the configuration of this embodiment, when the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler 24 is switched to the second EGR cooling water passage (each passage portion 44, 45, 48, 49), the ECU 60 causes the second water pump. 42 is turned on. Therefore, the cooling water flowing out from the radiator 32 is pumped to the EGR cooler 24 through the second EGR cooling water passage. For this reason, it is possible to efficiently flow the cooling water having a relatively low temperature flowing out from the radiator 32 to the EGR cooler 24.

この実施形態の構成によれば、ＥＣＵ６０は、エンジン水温センサ５２による検出結果に基づき、エンジン１が暖機過程であるか暖機後であるかを判断する。従って、エンジン１が暖機過程又は暖機後であることが高精度に判断され、ＥＧＲクーラ２４に対する冷却水の流れが第２のＥＧＲ冷却水通路（各通路部４４，４５，４８，４９）へ切り替えられる。このため、エンジン１の暖機過程又は暖機後において、ラジエータ３２から流れ出る相対的に温度の低い冷却水によりＥＧＲガスを適正かつ確実に除湿することができる。 According to the configuration of this embodiment, the ECU 60 determines whether the engine 1 is in the warming-up process or after being warmed up based on the detection result by the engine water temperature sensor 52. Accordingly, it is determined with high accuracy that the engine 1 is in the warming-up process or after the warming-up, and the flow of the cooling water to the EGR cooler 24 is the second EGR cooling water passage (each passage portion 44, 45, 48, 49). Can be switched to. For this reason, the EGR gas can be appropriately and reliably dehumidified by the cooling water having a relatively low temperature flowing out from the radiator 32 during the warm-up process of the engine 1 or after the warm-up.

なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 Note that the disclosed technology is not limited to the above-described embodiment, and a part of the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the disclosed technology.

（１）前記実施形態では、ＥＧＲシステムをガソリンエンジンシステムに具体化したが、ＥＧＲシステムをディーゼルエンジンシステムに具体化することもできる。 (1) In the above embodiment, the EGR system is embodied as a gasoline engine system, but the EGR system may be embodied as a diesel engine system.

（２）前記実施形態では、ＥＧＲシステムを過給機を持たないガソリンエンジンシステムに具体化したが、ＥＧＲシステムを過給機を持ったガソリンエンジンシステム又はディーゼルエンジンシステムに具体化することもできる。 (2) In the above embodiment, the EGR system is embodied as a gasoline engine system without a supercharger. However, the EGR system may be embodied as a gasoline engine system or a diesel engine system having a supercharger.

（３）前記実施形態におけるＥＧＲ冷却装置４１の構成は一例であって、適宜構成の一部を変更することもできる。 (3) The configuration of the EGR cooling device 41 in the above embodiment is an example, and a part of the configuration can be changed as appropriate.

この開示技術は、エンジン冷却装置を備えたエンジンシステムに適用することができる。 This disclosed technique can be applied to an engine system including an engine cooling device.

１エンジン
２吸気通路
３排気通路
２２ＥＧＲ通路
２３ＥＧＲ弁
２４ＥＧＲクーラ
２４ａ第１の水出入口
２４ｂ第２の水出入口
３１エンジン冷却装置
３２ラジエータ
３２ａ水入口
３２ｂ水出口
３４第１水ポンプ（エンジン側水ポンプ）
３５水ジャケット
３５ａ水入口
３５ｂ水出口
３６エンジン冷却水通路
４１ＥＧＲ冷却装置
４２第２水ポンプ（ラジエータ側水ポンプ）
４３第１三方弁（流れ切替手段）
４４第１通路部
４５第２通路部
４６第３通路部
４７第４通路部
４８第５通路部
４９第６通路部
５０第２三方弁（流れ切替手段）
５２エンジン水温センサ（暖機状態検出手段）
６０ＥＣＵ（制御手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Intake passage 3 Exhaust passage 22 EGR passage 23 EGR valve 24 EGR cooler 24a 1st water inlet / outlet 24b 2nd water inlet / outlet 31 Engine cooling device 32 Radiator 32a Water inlet 32b Water outlet 34 1st water pump (engine side water) pump)
35 Water jacket 35a Water inlet 35b Water outlet 36 Engine cooling water passage 41 EGR cooling device 42 Second water pump (radiator side water pump)
43 First three-way valve (flow switching means)
44 first passage portion 45 second passage portion 46 third passage portion 47 fourth passage portion 48 fifth passage portion 49 sixth passage portion 50 second three-way valve (flow switching means)
52 Engine water temperature sensor (warm-up state detection means)
60 ECU (control means)

Claims

An EGR system in which a part of exhaust discharged from an engine to an exhaust passage flows as an EGR gas to an intake passage and is recirculated to the engine,
An EGR passage for flowing the EGR gas from the exhaust passage to the intake passage;
An EGR valve for adjusting the flow rate of the EGR gas in the EGR passage;
An EGR cooler for cooling the EGR gas flowing through the EGR passage;
An EGR cooling device configured to cool the EGR gas flowing through the EGR cooler by flowing cooling water circulating through the engine cooling device to the EGR cooler;
The engine cooling device includes a radiator, an engine-side water pump, and an engine-cooling water passage. When the engine-side water pump operates, the engine-cooling water passage passes through the engine, the radiator, and the engine-side water pump. Configured to circulate the cooling water;
The engine, the radiator and the EGR cooler each include a water inlet for introducing the cooling water and a water outlet for deriving the cooling water;
In an EGR system comprising: a first EGR cooling water passage for returning the cooling water flowing out from the water outlet of the engine to the engine cooling water passage to the engine cooling water passage through the EGR cooler;
A second EGR cooling water passage for returning the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator to the water inlet of the radiator via the EGR cooler;
Flow switching means for switching the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler between the first EGR cooling water passage and the second EGR cooling water passage;
Control means for controlling at least the EGR valve and the flow switching means, the control means for dehumidifying the EGR gas flowing through the EGR cooler when the engine is warming up and cold. Further, the EGR valve is opened, and the flow switching means is controlled to switch the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler to the second EGR cooling water passage.

The EGR system according to claim 1,
The control means opens the EGR valve and cools the flow of the cooling water to the EGR cooler in order to cool the EGR gas flowing through the EGR cooler during the warm-up process of the engine. The EGR system, wherein the flow switching means is controlled to switch to the first EGR cooling water passage.

In the EGR system according to claim 1 or 2,
In order to dehumidify the EGR gas flowing through the EGR cooler when the outside air is lower than a predetermined outside air temperature and the engine has a low load even after the engine is warmed up, The EGR system is characterized in that the EGR valve is opened and the flow switching means is controlled to switch the flow of the cooling water to the EGR cooler to the second EGR cooling water passage.

In the EGR system according to any one of claims 1 to 3,
The EGR system controls the EGR valve to an opening smaller than a predetermined target opening when the EGR valve is opened when the engine is cold.

In the EGR system according to any one of claims 1 to 4,
The flow switching means includes a first three-way valve and a second three-way valve,
When switching the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler to the first EGR cooling water passage, the control means turns off the first three-way valve and the second three-way valve to thereby turn off the water of the engine. The cooling water flowing out from the outlet to the engine cooling water passage flows to the first EGR cooling water passage through the second three-way valve, the EGR cooler, and the first three-way valve, and in the vicinity of the engine-side water pump. Return to the engine coolant passage in
When the control means switches the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler to the second EGR cooling water passage, the control means turns on the first three-way valve and the second three-way valve to thereby turn on the water of the radiator. The cooling water flowing out from the outlet to the engine cooling water passage is caused to flow to the second EGR cooling water passage through the first three-way valve, the EGR cooler, and the second three-way valve, and then to the water inlet of the radiator. An EGR system returning to the engine coolant passage in the vicinity.

The EGR system according to any one of claims 1 to 5,
The second EGR cooling water passage is provided with a radiator side water pump for pumping the cooling water flowing out from the water outlet of the radiator to the EGR cooler,
The control means turns on the radiator-side water pump when the flow of the cooling water with respect to the EGR cooler is switched to the second EGR cooling water passage.

The EGR system according to any one of claims 1 to 6,
A warm-up state detecting means for detecting a warm-up state of the engine;
The control means determines whether the engine is in the warm-up process or after the warm-up based on a detection result by the warm-up state detection means.