JP6648719B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、インタークーラよりも上流側の吸気通路にＥＧＲガスが導入される内燃機関の制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、ターボ過給機とインタークーラと低圧ＥＧＲ装置とを備える内燃機関が開示されている。この低圧ＥＧＲ装置が備えるＥＧＲ通路は、ターボ過給機のコンプレッサよりも上流側の吸気通路と、ターボ過給機のタービンよりも下流側の排気通路とを接続している。インタークーラは、コンプレッサの下流に配置される。したがって、上記低圧ＥＧＲ装置によれば、ＥＧＲガスは、インタークーラよりも上流側の吸気通路に導入される。

特開２００７−２１１５９５号公報 特開２０１６−０５０４８５号公報

内燃機関の熱効率向上のためには、ＥＧＲ率を高めることが有効である。内燃機関の中には、特許文献１に記載の内燃機関のように、インタークーラよりも上流側の吸気通路にＥＧＲガスを導入する構成を有するものがある。本構成を有する内燃機関では、吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガスがインタークーラにおいて当該混合ガスの露点以下に冷やされると、凝縮水が発生してしまう。凝縮水が発生すると、吸気通路壁の腐食などの問題が生じる可能性がある。このため、凝縮水の発生を抑制することが必要とされる。

上記の凝縮水の発生を抑制する対策の１つとして、吸気ガス（上記混合ガス）の温度を露点よりも高くすることが知られている。ＥＧＲ率が高くなると、吸気ガス中に含まれる水分の量が増えることに起因して露点が高くなる。したがって、ＥＧＲ率を高くすると、凝縮水の発生抑制のために必要とされる吸気ガス温度の値が高くなる。吸気ガス温度が高くなると、高負荷領域においてノッキングが発生し易くなる。ノッキング抑制のために点火時期が遅角されると、熱効率が低下する。

したがって、本件出願時の技術常識の下では、凝縮水の発生抑制とノッキング抑制とを両立しつつ、ＥＧＲ率を十分に高めていくことは難しいとされていた。これに対し、本願発明者の鋭意研究により、次のような知見が得られた。すなわち、２５％以上の「高ＥＧＲ率」が用いられると、高吸気ガス温度下であっても、低吸気ガス温度下と同等のレベルでノッキングを抑制しつつ熱効率を改善できることが分かった。

その一方で、高負荷領域において同一の高吸気ガス温度の下では、ＥＧＲ率が高くなると、燃焼ガス温度が下がる。したがって、高負荷領域において同一の高吸気ガス温度の下では、ＥＧＲ率が低い方が、ノッキングが生じ易くなる。したがって、高吸気ガス温度を利用すると、上記の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域の下では、ノッキング抑制と熱効率向上とに関して良い燃焼特性が得られるが、２５％未満の低ＥＧＲ率（ゼロを含む）を要求する低ＥＧＲ率領域においては、高吸気ガス温度を利用することは、ノッキングの抑制（およびこれに伴うエンジントルク変動の抑制）の観点において改善が必要とされる。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、インタークーラよりも上流側の吸気通路にＥＧＲガスが導入され、かつ、熱効率向上のために２５％以上の高ＥＧＲ率が利用される内燃機関のために、高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、高ＥＧＲ率未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域のどちらを使用中であっても、ノッキングの抑制と凝縮水の発生抑制とを両立させられる制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る内燃機関の制御装置は、気筒内の混合気に点火する点火装置と、吸気通路に設けられたコンプレッサを備える過給機と、前記コンプレッサにより圧縮された吸気ガスを冷却するインタークーラと、前記インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置と、前記吸気通路に接続され、前記インタークーラをバイパスするクーラバイパス通路と、前記吸気ガスが前記インタークーラを通過するクーラ通過流路形態と、前記吸気ガスが前記クーラバイパス通路を通過するクーラバイパス流路形態とを切り替える流路切替弁と、を備える内燃機関を制御する。前記内燃機関の運転領域は、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域とを含む。前記制御装置は、前記高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、前記低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御する。前記内燃機関の運転領域は、低負荷領域、中負荷領域及び高負荷領域を含む。そして、前記中負荷領域が前記高ＥＧＲ率領域として設定され、前記低負荷領域及び前記高負荷領域が前記低ＥＧＲ率領域として設定されている。

前記制御装置は、前記低ＥＧＲ率領域から前記高ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の増加遅れ期間中には、前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止してもよい。
また、本発明の第２の態様に係る内燃機関の制御装置は、気筒内の混合気に点火する点火装置と、吸気通路に設けられたコンプレッサを備える過給機と、前記コンプレッサにより圧縮された吸気ガスを冷却するインタークーラと、前記インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置と、前記吸気通路に接続され、前記インタークーラをバイパスするクーラバイパス通路と、前記吸気ガスが前記インタークーラを通過するクーラ通過流路形態と、前記吸気ガスが前記クーラバイパス通路を通過するクーラバイパス流路形態とを切り替える流路切替弁と、を備える内燃機関を制御する。前記内燃機関の運転領域は、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域とを含む。前記制御装置は、前記高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、前記低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、かつ、前記低ＥＧＲ率領域から前記高ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の増加遅れ期間中には、前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する。

前記制御装置は、前記増加遅れ期間中に吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガスの露点が前記インタークーラを流通する冷却水の温度以上にまで上昇したときに、前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを許可してもよい。

前記制御装置は、前記混合ガスの露点が前記冷却水の温度以上にまで上昇したことに伴って前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御した後の前記増加遅れ期間中に、エンジントルク変動が判定値よりも高い場合には、点火時期が遅角されるように前記点火装置を制御してもよい。

前記制御装置は、前記高ＥＧＲ率領域から前記低ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の減少遅れ期間中には、前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止してもよい。
また、本発明の第３の態様に係る内燃機関の制御装置は、気筒内の混合気に点火する点火装置と、吸気通路に設けられたコンプレッサを備える過給機と、前記コンプレッサにより圧縮された吸気ガスを冷却するインタークーラと、前記インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置と、前記吸気通路に接続され、前記インタークーラをバイパスするクーラバイパス通路と、前記吸気ガスが前記インタークーラを通過するクーラ通過流路形態と、前記吸気ガスが前記クーラバイパス通路を通過するクーラバイパス流路形態とを切り替える流路切替弁と、を備える内燃機関を制御する。前記内燃機関の運転領域は、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域とを含む。前記制御装置は、前記高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、前記低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、かつ、前記高ＥＧＲ率領域から前記低ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の減少遅れ期間中には、前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する。

前記制御装置は、前記減少遅れ期間の開始後に前記クーラ通過流路形態が選択されていると仮定したときの吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガスの露点が、前記減少遅れ期間中に前記インタークーラを流通する冷却水の温度以下になるまで、前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止してもよい。

前記制御装置は、エンジン回転速度に基づいて実ＥＧＲ率を推定し、推定された前記実ＥＧＲ率に基づいて前記混合ガスの露点を推定してもよい。

本発明によれば、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には、クーラバイパス流路形態が選択されるので、高吸気ガス温度の下で高ＥＧＲ率が利用される。これにより、高吸気ガス温度の利用による凝縮水の発生抑制と、高ＥＧＲ率の利用によるノッキングの抑制とを両立しつつ、高ＥＧＲ率の利用による熱効率向上を実現することができる。一方、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には、クーラ通過流路形態が選択されるので、低吸気ガス温度の下で低ＥＧＲ率が利用される。これにより、低ＥＧＲ率領域内の使用領域が高負荷領域であっても、低吸気ガス温度の利用によるノッキングの抑制と、ＥＧＲ率がゼロまたは低いことによる凝縮水の発生抑制とを両立させることができる。このため、本発明によれば、高ＥＧＲ率領域と低ＥＧＲ率領域のどちらを使用中であっても、ノッキングの抑制と凝縮水の発生抑制とを両立させられるようになる。また、クーラ通過流路形態とクーラバイパス流路形態との間で吸気ガスの流路形態を変更可能な流路切替弁を利用する本発明によれば、吸気ガス温度を高い応答性で切り替えることができる。このため、吸気ガス温度の切り替えの遅れに起因するノッキングおよび凝縮水の発生を良好に抑制しつつ、吸気ガス温度の切り替えを行えるようになる。

本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。 吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガス（すなわち、ＥＧＲガス導入時の吸気ガス）の露点とＥＧＲ率との関係を表した図である。 高ＥＧＲ率の利用に関して今回新たに得られた知見を説明するための図である。 吸気ガス温度（インタークーラの下流）とＥＧＲ率との関係で、凝縮水発生領域、ノック領域、および領域Ｘを表した図である。 本発明の実施の形態１に係る制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 大量ＥＧＲマップの設定の一例を表したグラフである。 少量ＥＧＲマップの設定の一例を表したグラフである。 本発明の実施の形態２に係る加速過渡時の制御を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態２に係る制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る減速過渡時の制御を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施の形態３に係る制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

実施の形態１．
まず、図１〜図７を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

１．実施の形態１に係るシステム構成
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、火花点火式の内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、一例として直列３気筒型エンジンである。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。

（吸気通路周りの構成）
吸気通路１２の入口付近には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６には、吸気通路１２を流れる吸気ガス（空気）の流量に応じた信号を出力するエアフローセンサ１８が設けられている。

内燃機関１０は、吸入空気を過給するための過給機の一例として、ターボ過給機２０を備えている。エアクリーナ１６よりも下流側の吸気通路１２には、ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが配置されている。

コンプレッサ２０ａよりも下流側の吸気通路１２には、電子制御式のスロットル弁２２が設けられている。スロットル弁２２の下流側には、吸気マニホールド１２ａが設けられている。吸気マニホールド１２ａ内の通路は吸気通路１２の一部として機能する。

（インタークーラ周りの構成）
吸気マニホールド１２ａの集合部（サージタンク）には、コンプレッサ２０ａによって圧縮された吸気ガスを冷却するためのインタークーラ２４が配置されている。インタークーラ２４は水冷式であり、冷却水流路２６（図１にはその一部のみを図示）とともに、図示省略するウォータポンプおよびラジエータを備えている。より具体的には、インタークーラ２４の内部には、エンジン本体（少なくともシリンダブロック）１０ａを冷却するためのエンジン冷却水と比べて低温のクーラ冷却水が、冷却水流路２６を通って循環するように構成されている。なお、インタークーラ２４は、上記の例に代え、スロットル弁２２の上流側に配置されてもよい。

また、冷却水流路２６には、その内部を流通するクーラ冷却水の温度を検出するためのクーラ水温センサ２８が取り付けられている。さらに、インタークーラ２４よりも下流側の吸気通路１２には、その部位における吸気ガスの温度を検出する吸気温センサ３０が取り付けられている。

吸気通路１２には、インタークーラ２４をバイパスするクーラバイパス通路３２が接続されている。より詳細には、クーラバイパス通路３２は、一例として、吸気通路１２におけるスロットル弁２２とインタークーラ２４との間の部位と、吸気マニホールド１２ａの集合部におけるインタークーラ２４よりも下流側の部位とを接続している。

クーラバイパス通路３２には、吸気ガスがインタークーラ２４を通過する「クーラ通過流路形態」と、吸気ガスがクーラバイパス通路３２を通過する「クーラバイパス流路形態」とを切り替える流路切替弁の一例として、クーラバイパス弁（以下、「Ｉ／Ｃバイパス弁」とも称する）３４が配置されている。Ｉ／Ｃバイパス弁３４は、クーラバイパス通路３２を開閉するように構成されており、一例として、電動式である。

Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられると、コンプレッサ２０ａを通過した吸気ガスは、インタークーラ２４を通って各気筒に吸入される。つまり、「クーラ通過流路形態」が実現される。一方、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれると、コンプレッサ２０ａを通過した吸気ガスは、クーラバイパス通路３２を通って各気筒に吸入される。つまり、「クーラバイパス流路形態」が実現される。なお、流路切替弁は、このように「クーラ通過流路形態」と「クーラバイパス流路形態」との間で流路を切り替えられるものであれば上記のクーラバイパス弁３４の構成に限られず、例えば、吸気通路１２側に配置されていてもよい。

（排気通路周りの構成）
排気通路１４には、ターボ過給機２０のタービン２０ｂが配置されている。タービン２０ｂよりも下流側の排気通路１４には、排気の浄化のために、上流側触媒３６および下流側触媒３８が直列に配置されている。

（ＥＧＲ装置）
図１に示す内燃機関１０は、ＥＧＲ装置４０を備えている。ＥＧＲ装置４０は、ＥＧＲ通路４２と、ＥＧＲ弁４４と、ＥＧＲクーラ４６とを備える。ＥＧＲ通路４２は、インタークーラ２４よりも上流側の吸気通路１２と排気通路１４とを接続する。より詳細には、ＥＧＲ通路４２は、コンプレッサ２０ａよりも上流側の吸気通路１２と、タービン２０ｂよりも下流側の排気通路１４とを接続している。つまり、ＥＧＲ装置４０は、低圧ループ（ＬＰＬ）方式である。さらに付け加えると、ＥＧＲ通路４２は、上流側触媒３６と下流側触媒３８との間の部位において排気通路１４に接続されている。ＥＧＲ弁４４は、一例として、電動式であり、ＥＧＲ通路４２に設けられ、ＥＧＲ通路４２を開閉する。ＥＧＲクーラ４６は、ＥＧＲ通路４２を流れるＥＧＲガスを冷却する。

ＥＧＲ弁４４が閉じられていると、ＥＧＲガスが吸気通路１２に導入されないため、コンプレッサ２０ａを通過する「吸気ガス」は、吸入空気となる。一方、ＥＧＲ弁４４が開いている場合には、コンプレッサ２０ａを通過する「吸気ガス」は、吸入空気（新気）とＥＧＲガスとの混合ガスとなる。上述したＥＧＲ装置４０によれば、ＥＧＲ弁４４の開度を調整することでＥＧＲ通路４２を流れるＥＧＲガスの流量を制御し、その結果、ＥＧＲ率を制御することができる。ＥＧＲ率は、気筒内に流入する吸気ガス（混合ガス）の量に対するＥＧＲガス量の割合である。

（制御系の構成）
さらに、本実施形態のシステムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、各種センサと各種アクチュエータとが電気的に接続されている。

上記の各種センサは、上述したエアフローセンサ１８、クーラ水温センサ２８および吸気温センサ３０に加え、クランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ５２、エンジン冷却水温度に応じた信号を出力するエンジン水温センサ５４、および車両のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５６を含む。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ５２を用いてエンジン回転速度を取得できる。また、上記の各種アクチュエータは、上述したスロットル弁２２、Ｉ／Ｃバイパス弁３４およびＥＧＲ弁４４に加え、燃料噴射弁５８と点火装置６０とを含む。燃料噴射弁５８は、各気筒に配置され、気筒内に直接燃料を噴射する。燃料噴射弁５８は、このような筒内噴射弁に代え、あるいはそれと併用され、吸気ポート１２ｂに燃料を噴射するポート噴射弁であってもよい。点火装置６０は、各気筒に配置された点火プラグ（図示省略）を用いて、気筒内の混合気に点火する。

ＥＣＵ５０は、プロセッサ５０ａ、メモリ５０ｂおよび入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上記の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上記の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリ５０ｂには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラムおよびマップが記憶されている。プロセッサ５０ａは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る「内燃機関の制御装置」の機能が実現される。

２．実施の形態１に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御
２−１．高ＥＧＲ率化（大量ＥＧＲガス導入）に関する課題
図２は、吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガス（すなわち、ＥＧＲガス導入時の吸気ガス）の露点とＥＧＲ率との関係を表した図である。内燃機関１０の熱効率向上のためには、ＥＧＲ率を高めることが有効である。しかしながら、内燃機関１０では、この混合ガスがインタークーラ２４において当該混合ガスの露点以下に冷やされると、凝縮水が発生してしまう。吸気通路壁の腐食などの問題を生じなくするためには、凝縮水の発生を抑制することが必要とされる。

より具体的には、混合ガスの露点は、図２に示すように、ＥＧＲ率が高いほど高くなる。混合ガスの露点がクーラ冷却水の温度（以下、「Ｉ／Ｃ冷却水温度」とも称する）以上であると、凝縮水が発生する。このため、図２に示す例では、Ｉ／Ｃ冷却水温度がＢ１である場合には、ＥＧＲ率が、混合ガスの露点がＩ／Ｃ冷却水温度Ｂ１と等しくなるＥＧＲ率Ａ１以上であると、凝縮水が発生してしまう。したがって、例えば、目標ＥＧＲ率がＥＧＲ率Ａ１よりも高いＡ２である場合において凝縮水の発生を抑制するためには、図２に示すように、ＥＧＲ率Ａ２での混合ガスの露点よりも高い値（例えば、Ｂ２）となるようにＩ／Ｃ冷却水温度を高める必要がある。しかしながら、その背反として、吸気ガス（混合ガス）温度が上昇するため、高負荷領域においてノッキングが発生し易くなる。ノッキング抑制のために点火時期が遅角されると、熱効率が低下する。

２−２．高ＥＧＲ率の利用に関する新たな知見
上述の理由により、本件出願時の技術常識の下では、凝縮水の発生抑制とノッキング抑制とを両立しつつ、ＥＧＲ率を十分に高めていくことは難しいとされていた。これに対し、本願発明者の鋭意研究により、次のような知見が得られた。すなわち、２５％以上の「高ＥＧＲ率」が用いられると、高吸気ガス温度下であっても、低吸気ガス温度下と同等のレベルでノッキングを抑制しつつ熱効率を改善できることが分かった。

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、高ＥＧＲ率の利用に関して今回新たに得られた知見を説明するための図である。より詳細には、図３（Ａ）はトルク変動（エンジントルク変動）ＴＦとＥＧＲ率との関係を示し、図３（Ｂ）は燃焼重心とＥＧＲ率との関係を示し、図３（Ｃ）は正味熱効率とＥＧＲ率との関係を示している。なお、燃焼重心は、燃焼が行われる時期を示す代表的なクランク角度位置の一例であり、燃焼質量割合（ＭＦＢ）が５０％となるときのクランク角度である。

また、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、一例として、外気温度が２５℃（標準的な環境温度）、外気の相対湿度が１００％、空燃比が理論空燃比、かつ、所定の低回転高負荷条件の下で内燃機関１０が運転されたときに得られた試験結果を表している。このことは、後述の図４も同様である。

図３（Ａ）〜図３（Ｃ）のそれぞれには、吸気ガス温度（上記混合ガスの温度）の値が異なる２つの波形が表されている。ここで用いられる２つの吸気ガス温度のうちの低吸気ガス温度Ｔ_Ｌの一例は４５℃であり、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの一例は７５℃である。より詳細には、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌは、インタークーラ２４による冷却が利用された場合（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられた場合）の温度値に相当し、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈは、インタークーラ２４による冷却が利用されなかった場合（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれた場合）の温度値に相当する。

図３（Ａ）中に示すトルク変動ＴＦのクライテリアＴＦｃは、良好な燃焼成立の観点で許容されるトルク変動ＴＦの上限に相当する。図３（Ａ）に示すように、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時と比べてノッキングが生じにくい低吸気ガス温度Ｔ_Ｌ時の波形では、ＥＧＲ率が２５％以下の範囲では、トルク変動ＴＦが低く抑えられている。そして、ＥＧＲ率が２５％を超えた辺りからＥＧＲ率の上昇とともにトルク変動ＴＦが大きくなっていき、ＥＧＲ率が２８％のときにクライテリアＴＦｃに到達している。

一方、相対的にノッキングが生じ易い高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの波形では、ＥＧＲ率が２５％未満の領域では、ノッキングに起因してトルク変動ＴＦがクライテリアＴＦｃを上回っている。しかしながら、本件発明者の鋭意研究により、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの下では、図３（Ａ）に示すように、ＥＧＲ率が２５％以上になると、ノッキングの改善によりトルク変動ＴＦがクライテリアＴＦｃよりも低下するという知見が得られた。このようにノッキングが改善する理由は、ＥＧＲ率の増加に伴う燃焼温度の低下が影響しているためと考えられる。そして、このノッキング改善により、図３（Ａ）に示す例では、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時のＥＧＲ率の導入限界が、低吸気ガス温度時の２８％から３０％に向上している。すなわち、この例では、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時には、ＥＧＲ率が２５％から３０％までの領域で燃焼が成立している。

高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時においてＥＧＲ率が２５％から３０％までの領域で燃焼が成立する理由は、図３（Ｂ）によっても補足することができる。すなわち、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時においてＥＧＲ率が２５％未満の領域では、ノッキング抑制のための最適点火時期（ＭＢＴ）に対する点火時期の遅角量が多くなる。このため、図３（Ｂ）の両波形を比較すると分かるように、ＥＧＲ率が２５％未満の領域では、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時に燃焼重心の遅角量が大きくなっている。燃焼重心の遅角量が大きくなると、燃焼が不安定となり、このことは、トルク変動ＴＦの増大に繋がる。

一方、ＥＧＲ率が２５％以上になると、図３（Ｂ）に示すように、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時の燃焼重心の遅角量が減少している。この理由は、ＥＧＲ率の増加に伴う上述の燃焼温度の低下の効果により、ＭＢＴに対する点火時期の遅角量を減少できているためである。より詳細には、図３（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ率が２５％以上になると、ＥＧＲ率が２５％未満の領域と比べて、ＥＧＲ率の増加に対する燃焼重心の遅角量の減少の度合いが大きくなっている。そして、ＥＧＲ率が２８％から３０％付近の領域では、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌ時と同等の位置にまで燃焼重心の進角が可能となっている。このことは、上述のトルク変動ＴＦの改善に繋がるとともに、以下に図３（Ｃ）を参照して説明するように、熱効率の向上（燃費の改善）に繋がる。

図３（Ｃ）に示すように、ＥＧＲ率が２５％未満の領域では、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時の正味熱効率は、上述のようにノッキング抑制のための点火時期の遅角（およびこれに伴う燃焼重心の遅角）に起因して、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌ時のそれと比べて低下している。これに対し、ＥＧＲ率が２５％以上となる領域では、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈ時には、上述の燃焼温度の低下に起因するＭＢＴに対する点火時期の遅角量の減少により、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌ時と同等の正味熱効率が得られている（燃費が改善している）。このように、本件発明者の鋭意研究により、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの下では、ＥＧＲ率が２５％以上になると、上述のノッキングの改善だけでなく、図３（Ｃ）に示すように熱効率向上（燃費改善）が実現されるという知見が得られた。

図４は、吸気ガス温度（インタークーラ２４の下流）とＥＧＲ率との関係で、凝縮水発生領域、ノック領域、および領域Ｘを表した図である。上述の知見（２５％以上の「高ＥＧＲ率」が用いられると、高吸気ガス温度下であっても、低吸気ガス温度下と同等のレベルでノッキングを抑制しつつ熱効率を改善できること）に関して、図４を参照して以下のように補足説明を行う。

図４中に凝縮水発生領域として示されるように、ＥＧＲ率が高くなるにつれ、凝縮水が発生する吸気ガス温度の上限値が高くなる。より詳細には、同一吸気ガス温度の下では、ＥＧＲ率が高いほど、凝縮水の発生量が多くなる。また、同一ＥＧＲ率の下では、吸気ガス温度が低いほど、凝縮水の発生量が多くなる。

また、図４に示すノック領域は、ノッキングに起因してトルク変動ＴＦがクライテリアＴＦｃ（図３（Ａ）参照）を超える領域に相当する。同一吸気ガス温度の下では、ＥＧＲ率が低いほど燃焼温度が高くなる。このため、ノック領域は、ＥＧＲ率が低くなるにつれ、より低い吸気ガス温度にまで及ぶようになる。

なお、図４に示すように、燃費（熱効率）およびエンジン出力は、図４中の右下方向に進むほど（すなわち、吸気ガス温度が低く、かつ、ＥＧＲ率が高いほど）より優れたものとなる。

さらに、図４には、上述の図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の説明に用いられた吸気ガス温度値の一例（高吸気ガス温度Ｔ_Ｈおよび低吸気ガス温度Ｔ_Ｌ）が表されている。上述のように、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈは、インタークーラ２４による冷却が利用されなかった場合（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれた場合）の温度値に相当し、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌは、インタークーラ２４による冷却が利用された場合（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられた場合）の温度値の一例に相当する。さらに付け加えると、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈは、２５％以上の高ＥＧＲ率の下でノック領域に含まれず、かつ、凝縮水の発生もない温度値に相当する。低吸気ガス温度Ｔ_Ｌは、ＥＧＲ率０％の下でノック領域に含まれず、かつ、凝縮水の発生もない温度値に相当する。

上述の知見に対応する領域の一例は、図４中に領域Ｘとして表すことができる。すなわち、本願発明者の鋭意研究によれば、２５％以上の高ＥＧＲ率の領域には、本件出願時の技術常識とは異なり、低吸気ガス温度下と同等のレベルでノッキングを抑制しつつ熱効率を改善できる高吸気ガス温度の領域Ｘが存在することが分かった。そして、このような領域Ｘでは、インタークーラ２４によって吸気ガス（混合ガス）を冷却しなければ、低吸気ガス温度時と同等の熱効率を維持したまま、凝縮水の発生を回避できることが分かった。

２−３．実施の形態１に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御の概要
（吸気ガス温度を可変させる必要性）
上述のように、高ＥＧＲ率側かつ高吸気ガス温度側には、ノッキングの抑制と凝縮水の発生抑制とを両立しつつ熱効率を改善できる領域Ｘが存在する。しかしながら、この領域Ｘ内に含まれる高吸気ガス温度Ｔ_Ｈは、ＥＧＲ率２５％未満の低ＥＧＲ率領域では採用することはできない。その理由は、図３（Ａ）および図４からも分かるように、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの下でＥＧＲ率を下げると、ノッキングの影響により燃焼が不成立となるためであり、さらには、図３（Ｂ）に示すように点火時期の大幅な遅角が要求されるためエンジン出力が低下するためである。

したがって、インタークーラ２４の上流にＥＧＲガスが導入され、かつ、２５％以上の高ＥＧＲ率と２５％未満の低ＥＧＲ率（ゼロを含む）とが目標ＥＧＲ率として使用される内燃機関１０において上記知見を利用しつつＥＧＲ率を高めて熱効率向上を図るためには、吸気ガス温度（混合ガス温度）は、要求されるＥＧＲ率（すなわち、目標ＥＧＲ率）に応じて変更される必要がある。

（吸気ガス温度の速やかな切り替えの必要性）
内燃機関１０の運転中には、エンジン負荷とエンジン回転速度とにより特定されるエンジン運転領域上のエンジン動作点は、車両の運転者からの加速または減速の要求に起因して頻繁に変更される。目標ＥＧＲ率は、後述の図６および図７に示すように、エンジン運転領域に応じて変更される。したがって、エンジン動作点が頻繁に変更されると、目標ＥＧＲ率も頻繁に変化する。

ここで、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、上述の知見に対応する２５％以上の高ＥＧＲ率の範囲（図４では領域Ｘ内のＥＧＲ率の範囲）は狭い。このため、図３（Ａ）および図４に示すように、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの下で「高ＥＧＲ率」よりもＥＧＲ率が少し低くなると、ノッキングに起因するトルク変動ＴＦの増大が生じる。このため、「高ＥＧＲ率」からのＥＧＲ率の減少に対して吸気ガス温度の低下が遅れた場合には、ノッキングが発生し易くなってしまう。また、逆に、２５％未満の低ＥＧＲ率からのＥＧＲ率の増加に対して吸気ガス温度の上昇が遅れた場合には、凝縮水が発生してしまう。したがって、吸気ガス温度の切り替えは、速やかに行えることが必要とされる。

（Ｉ／Ｃバイパス弁を用いた吸気ガス温度制御を伴うＥＧＲ率制御の概要）
本実施形態では、２５％以上の「高ＥＧＲ率」を要求するエンジン運転領域（以下、「高ＥＧＲ率領域」とも称する）が要求された場合には、２５％以上の目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ装置４０が制御される（より具体的には、ＥＧＲ弁４４の開度が制御される）。一方、２５％未満のＥＧＲ率を要求するエンジン運転領域（以下、「低ＥＧＲ率領域」とも称する）が要求された場合には２５％未満の目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ装置４０が制御される。

そのうえで、高ＥＧＲ率領域の使用中には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれる。一方、低ＥＧＲ率領域の使用中には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられる。

２−４．実施の形態１に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御に関するＥＣＵの処理
図５は、本発明の実施の形態１に係る制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、内燃機関１０の運転中に所定の制御周期で繰り返し実行される。

図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず、エンジン暖機が完了しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。具体的には、エンジン水温センサ５４を用いて検出されるエンジン冷却水温度が所定の判定温度（例えば、６０℃）以上であるか否かに基づいて、エンジン暖機の完了の有無を判定することができる。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００においてエンジン暖機が未だ完了していないと判定した場合には、ＥＧＲガスの導入を許可するＥＧＲ許可信号をオフとする（ステップＳ１０２）。また、この場合には、ＥＣＵ５０は、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じる（ステップＳ１０４）。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００においてエンジン暖機が完了していると判定した場合には、ＥＧＲ許可信号をオンにする（ステップＳ１０６）。次いで、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が定常運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。具体的には、定常運転中であるか過渡運転中であるかは、例えば、エンジン負荷率の時間変化率もしくはエンジン回転速度の時間変化率が所定値未満であるか否かに基づいて判定することができる。

ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が定常運転中であると判定した場合には、次いで、現在のエンジン動作点が高ＥＧＲ率領域にあるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。高ＥＧＲ率領域は、上述のように、２５％以上の高ＥＧＲ率が要求されるエンジン運転領域（すなわち、大量ＥＧＲ導入ＥＧＲ領域）であり、エンジントルクＴＱとエンジン回転速度ＮＥとによって特定される。

エンジン運転領域上の現在のエンジン動作点は、現在のエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥによって把握することができる。ＥＣＵ５０には、エンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥと関連付けて高ＥＧＲ率領域が特定されたマップ（後述の図６参照）が記憶されている。このため、本ステップＳ１１０では、現在のエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥと上記マップとを参照して、現在のエンジン動作点が高ＥＧＲ率領域にあるか否かが判定される。なお、エンジントルクＴＱは、クランク角センサ５２を用いて取得されるエンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷率および点火時期に基づいて算出することができる。エンジン負荷率は、例えば、エアフローセンサ１８を用いて取得される吸入空気量と、エンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出することができる。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１０において現在のエンジン動作点が高ＥＧＲ率領域内にあると判定した場合、つまり、高ＥＧＲ率領域が要求された場合には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開く処理を実行する（ステップＳ１１２）。その結果、吸気ガス（混合ガス）はインタークーラ２４をバイパスするので、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈが得られる。

ステップＳ１１０の判定が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、さらにステップＳ１１４の処理を実行する。ステップＳ１１４では、ＥＧＲ率制御のために、大量ＥＧＲマップが選択される。大量ＥＧＲマップは、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれているときに用いられるＥＧＲ率のマップである。

図６は、大量ＥＧＲマップの設定の一例を表したグラフである。図６に示すように、大量ＥＧＲマップでは、各エンジン動作点での目標ＥＧＲ率がエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに関連付けて設定されている。より詳細には、大量ＥＧＲマップでは、図６に示すように、部分負荷領域（より詳細には、中負荷領域（ただし、低回転領域を除く））が、ＥＧＲ率２５％以上の高ＥＧＲ率領域として設定されている。ステップＳ１１４では、この高ＥＧＲ率領域内の目標ＥＧＲ率が、現在のエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに対応する値で取得される。その結果、取得された目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ弁４４の開度が制御される。

なお、大量ＥＧＲマップには、ステップＳ１１４の処理では用いられないが、高ＥＧＲ率領域以外のエンジン運転領域の目標ＥＧＲ率も設定されている。すなわち、図６に示すように、高ＥＧＲ率領域よりも高トルク（高負荷）側のエンジン動作点では、エンジントルクＴＱが高くなるにつれ目標ＥＧＲ率が低くなっている。また、高ＥＧＲ率領域よりも低トルク（低負荷）側のエンジン動作点では、エンジントルクＴＱが低くなるにつれ目標ＥＧＲ率が低くなっている。さらに、図６に示すように、アイドリング運転時も含め、低回転速度領域および所定エンジントルク以下の低負荷領域においても、目標ＥＧＲ率はゼロとされている。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０８において内燃機関１０が過渡運転中であると判定した場合、または、ステップＳ１１０において現在のエンジン動作点が高ＥＧＲ率領域内にはないと判定した場合には、ステップＳ１１６およびＳ１１８の処理を実行する。

ステップＳ１１６では、ＥＣＵ５０は、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じる処理を実行する。その結果、吸気ガス（混合ガス）はインタークーラ２４を通過するので、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌが得られる。

ステップＳ１１８では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率制御のために、少量ＥＧＲマップを選択する。少量ＥＧＲマップは、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられているときに用いられるＥＧＲ率のマップである。

図７は、少量ＥＧＲマップの設定の一例を表したグラフである。図７に示すように、少量ＥＧＲマップにおいても、大量ＥＧＲマップと同様に、各エンジン動作点での目標ＥＧＲ率がエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに関連付けて設定されている。ただし、少量ＥＧＲマップでは、図７を図６と比較すると分かるように、大量ＥＧＲマップと比べて、ＥＧＲガスが導入されるエンジン運転領域（すなわち、目標ＥＧＲ率がゼロ以外の領域）が狭くなっており、かつ、目標ＥＧＲ率の最大値も小さくなっている。ステップＳ１１８では、この少量ＥＧＲマップを参照して、目標ＥＧＲ率が、現在のエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに対応する値で取得される。その結果、取得された目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ弁４４の開度が制御される。

２−５．実施の形態１に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御の効果
以上説明した図５に示すルーチンの処理によれば、定常運転中には、要求されるＥＧＲ率が「高ＥＧＲ率（２５％以上）」であるか否かに応じて、Ｉ／Ｃバイパス弁３４の開閉が切り替えられる。

より具体的には、定常運転中に大量のＥＧＲガスを導入できる高ＥＧＲ率領域の使用中には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれるとともに、大量ＥＧＲマップが選択される。これにより、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの下で高ＥＧＲ率が利用される。その結果、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの利用による凝縮水の発生抑制と、高ＥＧＲ率の利用によるノッキングの抑制とを両立しつつ、高ＥＧＲ率の利用による熱効率向上を実現することができる。

また、定常運転中に低ＥＧＲ率領域（ＥＧＲ率ゼロの領域も含む）の使用中には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられるとともに、少量ＥＧＲマップが選択される。これにより、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌの下で低ＥＧＲ率が利用される。その結果、エンジン出力確保の観点で高ＥＧＲ率を利用できない高負荷領域であっても、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌの利用によるノッキングの抑制およびエンジン出力の確保と、ＥＧＲ率がゼロまたは低いことによる凝縮水の発生抑制とを両立させることができる。

このため、本実施形態の制御によれば、インタークーラ２４よりも上流側の吸気通路１２にＥＧＲガスが導入され、かつ、熱効率向上のために２５％以上の高ＥＧＲ率が利用される内燃機関１０において、高ＥＧＲ率領域および低ＥＧＲ率領域のどちらを使用中であっても、ノッキングの抑制と凝縮水の発生抑制とを両立させられるようになる。

そして、Ｉ／Ｃバイパス弁３４の開閉による吸気ガス温度制御によれば、例えばＩ／Ｃ冷却水温度の調整を利用して吸気ガス温度を変更する場合と比べて、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈと低吸気ガス温度Ｔ_Ｌとの間で吸気ガス温度を速やかに切り替えることが可能となる。また、クーラバイパス通路３２の長さは、インタークーラ２４をバイパスさせるものであれば足りる。このため、コンプレッサ２０ａの上流側にＥＧＲガス導入口があるためにＥＧＲガス導入口から気筒までの通路長さが長くなるＬＰＬ式のＥＧＲ装置４０と比べて、クーラバイパス通路３２の長さを短くすることは容易である。つまり、クーラバイパス機構（クーラバイパス通路３２およびクーラバイパス弁（Ｉ／Ｃバイパス弁）３４）によれば、ＥＧＲ装置４０によるＥＧＲ率の変化よりも高い応答性で吸気ガス温度の変化を切り替える構成を得ることが容易である。したがって、このようなクーラバイパス機構の利用によれば、内燃機関１０の運転中にエンジン運転領域の頻繁な変化に伴って目標ＥＧＲ率が２５％以上の高ＥＧＲ率とそれ未満の低ＥＧＲ率との間で頻繁に変化することがあっても、実ＥＧＲ率の変化に対する吸気ガスの変化の遅れに起因するノッキングの発生および凝縮水の発生を良好に抑制できる。

また、上述のように、吸気ガス温度の速やかな切り替えを実現し易いクーラバイパス機構と比べて、ＥＧＲ装置４０によるＥＧＲ率の切り替えには応答遅れが生じ易い。このため、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈへの切り替えに対して高ＥＧＲ率への実ＥＧＲ率の増加が遅れると、ノッキングが発生し易くなり、逆に、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌへの切り替えに対して低ＥＧＲ率への実ＥＧＲ率の減少が遅れると、凝縮水が発生してしまう。この点に関し、上記ルーチンの処理によれば、過渡運転中には、使用されるエンジン運転領域に関係なく、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられる（換言すると、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開くことが禁止される）とともに、少量ＥＧＲマップが選択される（換言すると、大量ＥＧＲマップの利用が禁止される）。これにより、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈへの切り替えに対する高ＥＧＲ率への実ＥＧＲ率の増加の遅れに起因してノッキングが発生し易くなることを確実に抑制できる。なお、このような過渡運転に関する処理は、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌへの切り替えに対する低ＥＧＲ率への実ＥＧＲ率の減少の遅れに起因する凝縮水の発生を抑制するものではないが、本処理によれば、過渡運転中に一時的に生じ得る凝縮水の発生抑制よりもノッキングの抑制を優先した対策を行えるといえる。

また、上記ルーチンの処理によれば、エンジン暖機が未完了であるためにＥＧＲガスの導入が許可されない場合には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられる。これにより、ＥＧＲガスの導入がなされないためにノッキングが発生し易い状況下において、ノッキングの抑制を図ることができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、ＥＧＲ率２５％以上の高ＥＧＲ率領域内の全域でＩ／Ｃバイパス弁３４が開かれ（すなわち、「クーラバイパス流路流路形態」が選択され）、一方、ＥＧＲ率２５％未満の低ＥＧＲ率領域内の全域でＩ／Ｃバイパス弁３４が閉じられる（すなわち、「クーラ通過流路流路形態」が選択される）例を挙げた。しかしながら、本発明に係る流路切替弁（例えば、Ｉ／Ｃバイパス弁３４）の制御は、上記の例に限られない。すなわち、流路切替弁は、高ＥＧＲ率領域内の全体ではなく任意の一部の使用中にクーラバイパス流路形態が選択されるように制御され、低ＥＧＲ率領域内の全体ではなく任意の一部の使用中にクーラ通過流路形態が選択されるように制御されてもよい。

さらに付け加えると、例えば、流路切替弁は、高ＥＧＲ率領域内においては、ＥＧＲ率２５％以上の第１特定ＥＧＲ率値以上のＥＧＲ率領域の使用中にはクーラバイパス流路形態が選択されるように制御され、低ＥＧＲ率領域内においては、ＥＧＲ率２５％以下の第２特定ＥＧＲ率値未満のＥＧＲ率領域の使用中にはクーラ通過流路形態が選択されるように制御されてもよい。
より詳細には、上記の制御例によれば、第１特定ＥＧＲ率値が２５％である場合には、実施の形態１と同様に、高ＥＧＲ率領域内の全域で「クーラバイパス流路形態」が選択され、第１特定ＥＧＲ率値が２５％よりも高い場合には、高ＥＧＲ率領域内に位置する高ＥＧＲ率側の一部のＥＧＲ率領域の使用中に「クーラバイパス流路形態」が選択されることになる。
また、上記の制御例によれば、第２特定ＥＧＲ率値が２５％である場合には、実施の形態１と同様に、低ＥＧＲ率領域内の全域で「クーラ通過流路形態」が選択され、第２特定ＥＧＲ率値が２５％よりも低い場合には、低ＥＧＲ率領域内に位置する低ＥＧＲ率側の一部のＥＧＲ率領域の使用中に「クーラ通過流路形態」が選択されることになる。

実施の形態２．
次に、図８および図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。

１．実施の形態２のシステム構成
以下の説明では、実施の形態２のシステム構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。

２．実施の形態２に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御
２−１．過渡運転時（加速中）の課題
実施の形態１においても説明したように、過渡運転中には目標ＥＧＲ率の変化に対する実ＥＧＲ率の変化の遅れが生じる。そして、ＥＧＲガス導入口から気筒までの通路長の長いＬＰＬ式のＥＧＲ装置４０では、そのような遅れが大きくなる。

本実施形態は、加速要求に伴う過渡運転時（以下、「加速過渡時」と称する）に低ＥＧＲ率領域から高ＥＧＲ率領域に移行する例を対象とする。この例では、上記の遅れにより目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の不足が生じる。一方、クーラバイパス機構による吸気ガス温度の切り替えは早い。したがって、加速時に高ＥＧＲ率領域が要求されたことを受けて上記の遅れを考慮せずに速やかにＩ／Ｃバイパス弁３４が開かれると、２５％未満の「低ＥＧＲ率」の下で高吸気ガス温度Ｔ_Ｈが使用されることになる。その結果、ノッキングが発生し易くなる。

また、上述の実ＥＧＲ率の変化の遅れは、加速パターン（具体的には、加速中のエンジン回転速度ＮＥの高低）に応じて異なる。その理由は、エンジン回転速度ＮＥが高いと、実ＥＧＲ率の遅れ期間が短くなるためである。実ＥＧＲ率の遅れが解消されているのに低吸気ガス温度Ｔ_Ｌの利用が維持されると、２５％以上の「高ＥＧＲ率」の下で凝縮水が発生してしまう。したがって、実ＥＧＲ率の遅れへの対策には、加速パターン（加速中のエンジン回転速度ＮＥの高低）が考慮されていることが望ましい。なお、加速中のエンジン回転速度ＮＥの高低は、加速開始時のエンジン回転速度ＮＥの高低に依存し、また、加速時におけるアクセルペダルの踏み込み速度にも依存する。その理由は、アクセルペダルの踏み込み速度が高いと、エンジン回転速度の上昇が早くなるためである。

２−２．実施の形態２に係る加速過渡時の制御の概要
図８は、本発明の実施の形態２に係る加速過渡時の制御を説明するためのタイムチャートである。図８には、異なるエンジン回転速度ＮＥを使用する２通りの加速パターン、すなわち、加速パターン（低速）および加速パターン（高速）における実ＥＧＲ率の推移が表されている。この２つの加速パターンの例は、高ＥＧＲ率領域内の同一の「高ＥＧＲ率」が目標ＥＧＲ率とされた例である。

図８に示すように、目標ＥＧＲ率は、アクセルペダルの踏み込みに伴って速やかに立ち上がる。これに対し、実ＥＧＲ率は、上述の遅れを有する。より詳細には、加速パターン（低速）では、実ＥＧＲ率の増加遅れ期間が加速パターン（高速）のそれと比べて長くなる。

本実施形態では、図８に示す例のように高ＥＧＲ率領域を要求する加速過渡時において実ＥＧＲ率の増加遅れ期間（目標ＥＧＲ率が実ＥＧＲよりも高い期間）中に、次のような制御が実行される。すなわち、加速過渡運転中の実ＥＧＲ率が、エンジン回転速度ＮＥに基づいて推定される。そして、加速過渡運転中の吸気ガス（吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガス）の露点が、この実ＥＧＲ率の推定値（推定ＥＧＲ率）に基づいて推定される。

図８には、上記の手法に基づく推定露点が加速パターン毎に表されている。推定露点は、図８に示すように、増加遅れを伴って増加する実ＥＧＲ率に応じて時間経過とともに上昇していく。吸気ガスの露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇すると、吸気ガスがインタークーラ２４によって冷やされることで凝縮水が生じ得る。

そこで、本実施形態では、実ＥＧＲ率の増加遅れ期間中に推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇したときに、Ｉ／Ｃバイパス弁３４の切り替え（すなわち、閉じから開きへの切り替え）が実行される。

また、本実施形態では、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇したことに伴い、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開いた後の増加遅れ期間中にトルク変動ＴＦが所定の判定値よりも高い場合には、点火時期が遅角されるように点火装置６０が制御される。

２−３．実施の形態２に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御に関するＥＣＵの処理
図９は、本発明の実施の形態２に係る制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図９に示すルーチン中のステップＳ１００〜Ｓ１０６の処理については、実施の形態１において既述した通りである。

図９に示すルーチンでは、エンジン暖機完了後にステップＳ１０６においてＥＧＲ許可信号がオンとした後には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、ＥＣＵ５０は、低ＥＧＲ率領域を利用する低負荷条件からの加速過渡運転中であるか否かを判定する。この判定は、例えば、スロットル弁２２の開度の現在の大きさと、当該開度の増加量が所定の判定値以上であるか否かに基づいて行うことができる。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２００において加速過渡運転中ではないと判定した場合には、本ルーチンの今回の処理サイクルを終了する。なお、このように加速過渡運転中ではないと判定された後に、図５に示すルーチンのステップＳ１０８以降の処理（すなわち、定常運転時のための処理）が実行されてもよい。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２００において加速過渡運転中であると判定した場合には、高ＥＧＲ率領域（大量ＥＧＲ導入領域）が要求されているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。上述の図６に示されるマップのように、ＥＣＵ５０には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が開かれている時に用いられる目標ＥＧＲ率がエンジントルクＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥと関連付けて記憶されている。本ステップＳ２０２では、過渡運転中であるため、アクセル開度に応じて決定される目標エンジントルクＴＱｒとエンジン回転速度ＮＥとを用いて現在要求されているエンジン動作点が特定される。そして、このエンジン動作点に対応する目標ＥＧＲ率が２５％以上であるか否かに基づいて、高ＥＧＲ率領域が要求されているか否かが判定される。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０２において高ＥＧＲ率領域が要求されていないと判定した場合には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じる処理を実行（継続）するとともに、少量ＥＧＲマップを継続的に選択する（ステップＳ２０４）。一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０２において高ＥＧＲ率領域が要求されていると判定した場合には、次いで、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、ＥＣＵ５０は、目標ＥＧＲ率が実ＥＧＲ率よりも高いか否かを判定する。加速過渡運転中の実ＥＧＲ率は、上述のように、エンジン回転速度ＮＥに基づいて推定される。より具体的には、ＥＧＲ弁４４の開度が変更されてから実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に到達するまでに要する時間は、エンジン回転速度ＮＥと、ＥＧＲ導入口から気筒までの通路長さに基づいて把握することができる。また、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に到達する過程における各時点での実ＥＧＲ率の値は、例えば、次のような手法で取得できる。すなわち、ＥＧＲ弁４４の開度変更時点からの経過時間、変更前後のＥＧＲ弁４４の開度、エアフローセンサ１８の検出値に基づく吸入空気量、およびエンジン回転速度ＮＥなどのパラメータと、上記の各時点での実ＥＧＲ率の値との関係を予め実験等により定めておき、そのような関係を定めたマップをＥＣＵ５０に記憶させておく。本ステップＳ２０６の判定は、そのようなマップを参照することでエンジン回転速度ＮＥ等のパラメータに基づいて推定される加速過渡運転中の実ＥＧＲ率を用いて行われる。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０６の判定が不成立となる場合、つまり、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に到達している場合には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開く処理を実行するとともに、大量ＥＧＲマップを選択する（ステップＳ２０８）。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０６の判定が成立する場合、つまり、実ＥＧＲ率の増加遅れ期間中である場合には、実ＥＧＲ率の推定値などのパラメータに基づいて吸気ガス（混合ガス）の露点の推定値（すなわち、推定露点）を算出する（ステップＳ２１０）。より詳細には、推定露点は、例えば、ステップＳ２０６で用いられる実ＥＧＲ率の推定値、吸気温センサ３０の検出値に基づくインタークーラ２４の下流の吸気ガス温度、およびエアフローセンサ１８の検出値に基づく吸入空気量などのパラメータに基づいて算出することができる。さらに付け加えると、本実施形態では、推定露点の算出に用いられる吸気ガス温度は、上述のように、増加遅れ期間中の「現在の吸気ガス温度」である。したがって、ステップＳ２１０の処理によれば、増加遅れ期間中の「現在の吸気ガスの推定露点」が算出される。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１０の処理に続いて、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。その結果、本判定が不成立となる場合、つまり、インタークーラ２４による吸気ガスの冷却を伴う低吸気ガス温度Ｔ_Ｌの下で凝縮水が生じないと判断できる場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じる処理が実行（継続）されるとともに、少量ＥＧＲマップが継続的に選択される。

一方、ＥＣＵ５０は、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇した場合、つまり、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌをこのまま利用し続けると凝縮水が生じると判断できる場合には、ステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６では、ＥＣＵ５０は、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開く処理を実行するとともに、大量ＥＧＲマップを選択する。

また、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１６の処理に続いて、トルク変動ＴＦが判定値（例えば、図３（Ａ）に示すクライテリアＴＦｃ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。トルク変動ＴＦは、例えば、クランク角センサ５２の出力値を利用して算出することができる。なお、内燃機関１０とともに電動モータを動力源として備えるハイブリッド車両において電動モータ側でトルク変動ＴＦを検出できる構成を有している場合には、そのような構成を利用してトルク変動ＴＦを取得してもよい。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１８においてトルク変動ＴＦが判定値以下であると判定した場合には、本ルーチンの今回の処理サイクルを終了する。一方、トルク変動ＴＦが判定値よりも高い場合には、ＥＣＵ５０は、トルク変動ＴＦを下げるために、点火時期の遅角を実行する（ステップＳ２２０）。より詳細には、例えば、所定量だけ点火時期が遅角される。

２−４．実施の形態２に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御の効果
上述した実施の形態１の制御によれば、低ＥＧＲ率領域から高ＥＧＲ率領域に移行する過渡運転がなされた場合には、高ＥＧＲ率領域への到達後に定常運転中であると判定されるまで、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられる（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開くことが禁止される）とともに、少量ＥＧＲマップが使用される。

これに対し、以上説明した図９に示すルーチンの処理によれば、低ＥＧＲ率領域から高ＥＧＲ率領域に移行する加速過渡運転中の増加遅れ期間（目標ＥＧＲ率＞実ＥＧＲ率）では、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度を下回る間はＩ／Ｃバイパス弁３４が閉じられる（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開くことが禁止される）とともに、少量ＥＧＲマップが使用される。このような制御によれば、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇するまでの期間、すなわち、増加遅れ期間の中で相対的に実ＥＧＲ率が低い初期期間中に、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの利用によりノッキングが発生し易くなることが抑制される。

そして、上記ルーチンの処理によれば、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇してからＩ／Ｃバイパス弁３４が開かれるとともに、大量ＥＧＲマップが使用される。これにより、ノッキングと凝縮水の発生とを適切に抑制しつつ、Ｉ／Ｃバイパス弁３４の切り替えを行うことができる。より具体的には、増加遅れ期間中の実ＥＧＲ率の上昇に伴って凝縮水が発生する間際までＩ／Ｃバイパス弁３４の開放を遅らせることでノッキング抑制を図りつつ、凝縮水が発生し始める前にＩ／Ｃバイパス弁３４を開くことで高吸気ガス温度Ｔ_Ｈを利用して凝縮水の発生を抑制できる。

さらに付け加えると、上述のように、実ＥＧＲ率の推定にはエンジン回転速度ＮＥの影響が考慮されている。このため、実ＥＧＲの推定値に基づいて算出される推定露点にも、エンジン回転速度ＮＥの影響（つまり、エンジン回転速度ＮＥの高低に応じて実ＥＧＲ率の増加遅れ期間が変化する点）が考慮されている。したがって、この推定露点を利用するＩ／Ｃバイパス弁３４の切り替えによれば、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度に到達するタイミングは、上述の図８に時点ｔ１、ｔ２として例示するように、増加遅れ期間が短くなる高速時（加速パターン（高速））の方が低速時（加速パターン（低速））よりも早くなる。このため、用いられる加速パターンに関係なく、加速中のエンジン回転速度ＮＥの高低の影響が考慮された適切なタイミングでＩ／Ｃバイパス弁３４の切り替えを行えるようになる。

また、既述したように、クーラバイパス機構による吸気ガス温度の切り替えは、ＥＧＲ装置４０による実ＥＧＲ率の変化と比べて早い。このため、凝縮水の発生抑制の観点で行われる上記判定によってＩ／Ｃバイパス弁３４が開かれた時の実ＥＧＲ率が低いと、高吸気ガス温度Ｔ_Ｈの下でノッキングが発生し易くなることが懸念される。この点に関し、上記ルーチンによれば、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以上にまで上昇したことに伴い、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開いた後の増加遅れ期間中にトルク変動ＴＦが判定値よりも高いという判定がなされた場合には、点火時期が遅角される。このような推定露点を利用した切り替え判定と点火時期制御との組み合わせによれば、凝縮水の発生抑制を優先しつつ、トルク変動ＴＦが過大とならないことを保障できる。

実施の形態３．
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。

１．実施の形態３のシステム構成
以下の説明では、実施の形態３のシステム構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。

２．実施の形態３に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御
２−１．過渡運転時（減速中）の課題
本実施形態は、減速要求に伴う過渡運転時（以下、「減速過渡時」と称する）に高ＥＧＲ率領域から低ＥＧＲ率領域に移行する例を対象とする。この例では、上述の実施の形態２において対象とされる加速過渡時とは逆に、実ＥＧＲ率の変化の遅れにより目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の過多が生じる。したがって、減速時に低ＥＧＲ率領域が要求されたことを受けて上記の遅れを考慮せずに速やかにＩ／Ｃバイパス弁３４が閉じられると、「高ＥＧＲ率」の下で低吸気ガス温度Ｔ_Ｌが使用されることになる。その結果、凝縮水が発生してしまう。

２−２．実施の形態３に係る減速過渡時の制御の概要
図１０は、本発明の実施の形態３に係る減速過渡時の制御を説明するためのタイムチャートである。図１０には、減速過渡運転中の実ＥＧＲ率の推移の一例が表されている。図１０に示すように、目標ＥＧＲ率は、アクセルペダルが戻されることに伴って速やかに減少する。これに対し、実ＥＧＲ率は、上述の遅れを有する。なお、図１０では、目標ＥＧＲ率は、２５％未満の低ＥＧＲ率の一例であるゼロに変更されている。

本実施形態では、図１０に示す例のように低ＥＧＲ率領域を要求する減速過渡時において実ＥＧＲ率の減少遅れ期間（実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲよりも高い期間）中に、次のような制御が実行される。すなわち、本実施形態においても、減速過渡運転中の実ＥＧＲ率が、実施の形態２と同様に、エンジン回転速度ＮＥに基づいて推定される。そして、減速過渡運転中の吸気ガス（吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガス）の露点が、この実ＥＧＲ率の推定値（推定ＥＧＲ率）に基づいて推定される。

ただし、本実施形態の推定対象となる露点は、実施の形態２とは異なり、減少遅れ期間の開始後のＩ／Ｃバイパス弁３４の開放中にＩ／Ｃバイパス弁３４が閉じられていると仮定したときの吸気ガス（吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガス）の露点である。したがって、本実施形態における推定露点の算出に用いられる吸気ガス温度は、増加遅れ期間中の現在の吸気ガス温度が用いられる実施の形態２とは異なり、減少遅れ期間中にＩ／Ｃバイパス弁３４を閉じたとしたら得られる吸気ガス温度、つまり、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌである。

そのうえで、本実施形態では、減少遅れ期間中に推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以下にまで低下したとき（例えば、図１０中の時点ｔ３参照）に、Ｉ／Ｃバイパス弁３４の切り替え（すなわち、開きから閉じへの切り替え）が実行される。

２−３．実施の形態３に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御に関するＥＣＵの処理
図１１は、本発明の実施の形態３に係る制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。

図１１に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず、次の３つの条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ３００）。３つの条件とは、エンジン暖機が完了していること、高ＥＧＲ率領域の利用中であること、およびクーラバイパス弁３４が開いていることである。なお、エンジン暖機が完了しているか否かは、上述のステップＳ１００の処理を利用して行える。高ＥＧＲ率領域の利用中であるか否かは、ステップＳ１１０の処理を利用して行える。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ３００の判定が不成立となる場合には、本ルーチンの今回の処理サイクルを終了する。一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３００の判定が成立する場合には、減速過渡運転中であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。この判定は、例えば、高ＥＧＲ率領域の利用中に、スロットル弁２２の開度の減少量の絶対値が所定の判定値以上であるか否かに基づいて行うことができる。

ＥＣＵ５０は、減速過渡運転中でない場合には、本ルーチンの今回の処理サイクルを終了する。一方、ＥＣＵ５０は、減速過渡運転中である場合には、目標ＥＧＲ率が実ＥＧＲ率よりも低いか否かを判定する（ステップＳ３０４）。減速過渡運転中の実ＥＧＲ率は、上述のステップＳ２０６において説明した手法で推定される。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ３０４の判定が不成立となる場合、つまり、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率以下にまで低下した場合には、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じる処理を実行するとともに、少量ＥＧＲマップを選択する（ステップＳ３０６）。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３０４の判定が成立する場合、つまり、上述の減少遅れ期間中である場合には、上述のように、実ＥＧＲ率の推定値および低吸気ガス温度Ｔ_Ｌなどのパラメータに基づいて、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌが利用されていると仮定したときの推定露点を算出する（ステップＳ３０８）。次いで、ＥＣＵ５０は、算出された推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以下であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ３１０の判定が不成立となる場合、つまり、インタークーラ２４による吸気ガスの冷却を伴う低吸気ガス温度Ｔ_Ｌが現在利用されたとしたら凝縮水が生じてしまうと判断できる場合には、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２では、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を開く処理が実行（継続）されるとともに、大量ＥＧＲマップが継続的に選択される。

一方、ＥＣＵ５０は、推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度にまで低下した場合、つまり、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌに切り替えたとしても凝縮水が生じないと判断できる場合には、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４では、ＥＣＵ５０は、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じる処理を実行するとともに、少量ＥＧＲマップを選択する。

２−４．実施の形態３に係る吸気ガス温度およびＥＧＲ率の制御の効果
以上説明した図１１に示すルーチンの処理によれば、高ＥＧＲ率領域から低ＥＧＲ率領域に移行する減速過渡運転中の減少遅れ期間（目標ＥＧＲ率＜実ＥＧＲ率）では、Ｉ／Ｃバイパス弁３４が閉じられていると仮定したときの吸気ガスに対する推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度を上回る間はＩ／Ｃバイパス弁３４が開かれる（すなわち、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じることが禁止される）とともに、大量ＥＧＲマップが使用される。このような制御によれば、低吸気ガス温度Ｔ_Ｌの使用を仮定して算出される推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度を上回っているために、直ちにＩ／Ｃバイパス弁３４を閉じたとしたら凝縮水が発生してしまう期間中に、Ｉ／Ｃバイパス弁３４を閉じることを禁止し、凝縮水の発生を抑制できる。

そして、上記ルーチンの処理によれば、上記の推定露点がＩ／Ｃ冷却水温度以下に低下してからＩ／Ｃバイパス弁３４が閉じられるとともに、少量ＥＧＲマップが使用される。これにより、低ＥＧＲ率の下で高吸気ガス温度Ｔ_Ｈが利用されることに起因してノッキングが生じ易くなることが抑制される。

また、上記ルーチンの処理においても、実施の形態２と同様に、実ＥＧＲ率の推定にはエンジン回転速度ＮＥの影響が考慮されている。このため、実ＥＧＲ率の推定値に基づいて算出される推定露点にも、エンジン回転速度ＮＥの影響（つまり、エンジン回転速度ＮＥの高低に応じて実ＥＧＲ率の減少遅れ期間が変化する点）が考慮されている。したがって、本実施形態においても、減速中のエンジン回転速度ＮＥの高低の影響が考慮された適切なタイミングでＩ／Ｃバイパス弁３４の切り替えを行えるようになる。

ところで、上述した実施の形態２においては、低ＥＧＲ率領域から高ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の増加遅れ期間が生じる状況として、加速過渡時を例として挙げた。しかしながら、図６に示されるような高ＥＧＲ率領域（大量ＥＧＲ導入領域）よりも高負荷側のエンジン動作点の使用中に高ＥＧＲ率領域に向けての減速がなされた場合（すなわち、低ＥＧＲ率領域から高ＥＧＲ率領域への減速過渡時）も、低ＥＧＲ率領域から高ＥＧＲ率領域への移行時の一例に該当し、上記の増加遅れ期間が生じ得る。このため、実ＥＧＲ率の増加遅れ期間に対する制御は、加速過渡時だけでなく、例えば、ここで取り上げた減速過渡時に適用してもよい。

また、上述した実施の形態３においては、高ＥＧＲ率領域から低ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の減少遅れ期間が生じる状況として、減速過渡時を例に挙げた。しかしながら、図６に示されるような高ＥＧＲ率領域（大量ＥＧＲ導入領域）内のエンジン動作点の使用中に高負荷側の低ＥＧＲ率領域を要求する加速がなされた場合（すなわち、高ＥＧＲ率領域から低ＥＧＲ率領域への加速過渡時）についても、高ＥＧＲ率領域から低ＥＧＲ率領域への移行時の一例に該当し、上記の減少遅れ期間が生じ得る。このため、実ＥＧＲ率の減少遅れ期間に対する制御は、減速過渡時だけでなく、例えば、ここで取り上げた加速過渡時に適用してもよい。

また、上述した実施の形態１〜３においては、ＬＰＬ方式のＥＧＲ装置４０を備える内燃機関１０を例示した。しかしながら、本発明の対象となるＥＧＲ装置は、インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるものであればよい。すなわち、吸気通路に対するＥＧＲ通路の接続位置（ＥＧＲガス導入口）は、内燃機関１０の例のようにコンプレッサの上流に限られず、例えば、コンプレッサの下流側であって、スロットルバルブとインタークーラとの間の部位に設けられてもよい。また、排気通路に対するＥＧＲ通路の接続位置（ＥＧＲガス取り出し口）は、必ずしもタービンの下流に限られず、排気通路上で任意に決定されてもよい。

また、上述した実施の形態１〜３においては、ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが吸気通路１２に設けられた内燃機関１０を例示した。しかしながら、本発明の対象となるコンプレッサは、吸気を過給するものであれば、ターボ過給機が備えるコンプレッサに限られない。すなわち、例えば、クランク軸のトルクを利用して駆動されるコンプレッサであってもよく、あるいは、電動式のコンプレッサであってもよい。

また、以上説明した各実施の形態に記載の例および他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。

１０ 内燃機関
１２ 吸気通路
１４ 排気通路
１８ エアフローセンサ
２０ ターボ過給機
２０ａ コンプレッサ
２０ｂ タービン
２２ スロットル弁
２４ インタークーラ
２６ 冷却水流路
２８ クーラ水温センサ
３０ 吸気温センサ
３２ クーラバイパス通路
３４ クーラバイパス弁（Ｉ／Ｃバイパス弁）
４０ ＥＧＲ装置
４２ ＥＧＲ通路
４４ ＥＧＲ弁
５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２ クランク角センサ
５６ アクセル開度センサ
５８ 燃料噴射弁
６０ 点火装置

Claims (9)

1. 気筒内の混合気に点火する点火装置と、
   吸気通路に設けられたコンプレッサを備える過給機と、
   前記コンプレッサにより圧縮された吸気ガスを冷却するインタークーラと、
   前記インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置と、
   前記吸気通路に接続され、前記インタークーラをバイパスするクーラバイパス通路と、
   前記吸気ガスが前記インタークーラを通過するクーラ通過流路形態と、前記吸気ガスが前記クーラバイパス通路を通過するクーラバイパス流路形態とを切り替える流路切替弁と、
   を備える内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の運転領域は、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域とを含み、
   前記制御装置は、
   前記高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、前記低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、
   前記内燃機関の運転領域は、低負荷領域、中負荷領域及び高負荷領域を含み、
   前記中負荷領域が前記高ＥＧＲ率領域として設定され、前記低負荷領域及び前記高負荷領域が前記低ＥＧＲ率領域として設定されている
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記低ＥＧＲ率領域から前記高ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の増加遅れ期間中には、前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 気筒内の混合気に点火する点火装置と、
   吸気通路に設けられたコンプレッサを備える過給機と、
   前記コンプレッサにより圧縮された吸気ガスを冷却するインタークーラと、
   前記インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置と、
   前記吸気通路に接続され、前記インタークーラをバイパスするクーラバイパス通路と、
   前記吸気ガスが前記インタークーラを通過するクーラ通過流路形態と、前記吸気ガスが前記クーラバイパス通路を通過するクーラバイパス流路形態とを切り替える流路切替弁と、
   を備える内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の運転領域は、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域とを含み、
   前記制御装置は、
   前記高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、前記低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、かつ、
   前記低ＥＧＲ率領域から前記高ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の増加遅れ期間中には、前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記増加遅れ期間中に吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガスの露点が前記インタークーラを流通する冷却水の温度以上にまで上昇したときに、前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを許可する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記混合ガスの露点が前記冷却水の温度以上にまで上昇したことに伴って前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御した後の前記増加遅れ期間中に、エンジントルク変動が判定値よりも高い場合には、点火時期が遅角されるように前記点火装置を制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記制御装置は、前記高ＥＧＲ率領域から前記低ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の減少遅れ期間中には、前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
7. 気筒内の混合気に点火する点火装置と、
   吸気通路に設けられたコンプレッサを備える過給機と、
   前記コンプレッサにより圧縮された吸気ガスを冷却するインタークーラと、
   前記インタークーラよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を備えるＥＧＲ装置と、
   前記吸気通路に接続され、前記インタークーラをバイパスするクーラバイパス通路と、
   前記吸気ガスが前記インタークーラを通過するクーラ通過流路形態と、前記吸気ガスが前記クーラバイパス通路を通過するクーラバイパス流路形態とを切り替える流路切替弁と、
   を備える内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の運転領域は、２５％以上の高ＥＧＲ率を要求する高ＥＧＲ率領域と、２５％未満の低ＥＧＲ率を要求する低ＥＧＲ率領域とを含み、
   前記制御装置は、
   前記高ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラバイパス流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、前記低ＥＧＲ率領域内の少なくとも一部の使用中には前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御し、かつ、
   前記高ＥＧＲ率領域から前記低ＥＧＲ率領域への移行時における目標ＥＧＲ率に対する実ＥＧＲ率の減少遅れ期間中には、前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
8. 前記制御装置は、前記減少遅れ期間の開始後に前記クーラ通過流路形態が選択されていると仮定したときの吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガスの露点が、前記減少遅れ期間中に前記インタークーラを流通する冷却水の温度以下になるまで、前記クーラ通過流路形態が選択されるように前記流路切替弁を制御することを禁止する
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記制御装置は、エンジン回転速度に基づいて実ＥＧＲ率を推定し、推定された前記実ＥＧＲ率に基づいて前記混合ガスの露点を推定する
   ことを特徴とする請求項４、５または８に記載の内燃機関の制御装置。

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