特開2021-71109(P2021-71109A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2021-71109内燃機関の吸気温度制御方法及び内燃機関の吸気温度制御装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-71109(P2021-71109A)
(43)【公開日】2021年5月6日
(54)【発明の名称】内燃機関の吸気温度制御方法及び内燃機関の吸気温度制御装置
(51)【国際特許分類】
   F01P 7/16 20060101AFI20210409BHJP
   F01P 3/20 20060101ALI20210409BHJP
   F02B 29/04 20060101ALI20210409BHJP
   F02M 26/06 20160101ALI20210409BHJP
【FI】
   F01P7/16 504B
   F01P3/20 L
   F01P7/16 504A
   F02B29/04 R
   F02M26/06 311
   F02M26/06 321
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2019-200267(P2019-200267)
(22)【出願日】2019年11月1日
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】507308902
【氏名又は名称】ルノー エス.ア.エス.
【氏名又は名称原語表記】RENAULT S.A.S.
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】越島 将史
(72)【発明者】
【氏名】上原 利矢子
【テーマコード(参考)】
3G062
【Fターム(参考)】
3G062AA05
3G062GA08
3G062GA10
3G062GA12
(57)【要約】
【課題】大気温に照らした吸気温度の適切な制御を可能にする。
【解決手段】内燃機関1の吸気温度制御方法は、内燃機関1を有する第1冷却水回路100Aを含む2系統の冷却水回路100A、101Aを流通する冷却水それぞれと内燃機関1の吸気とで熱交換を行うインタークーラ13が設けられ、インタークーラ13は第1熱交換部13aを有して構成される内燃機関1の吸気温度制御方法であって、外気温Tambに応じて、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水の流量を変更することを含む。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱源を有する第1熱媒体回路を含む2系統の熱媒体回路を流通する熱媒体それぞれと内燃機関の吸気とで熱交換を行う熱交換器が設けられ、前記熱交換器は、前記熱媒体であって前記第1熱媒体回路を流通する第1熱媒体と前記吸気とで熱交換を行う第1熱交換部を有して構成される内燃機関の吸気温度制御方法であって、
大気温に応じて、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を変更すること、
を含むことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項2】
請求項1に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記大気温に応じて、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項3】
請求項2に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記大気温が第1所定大気温以下の場合に、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項4】
請求項3に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記内燃機関は、排気再循環が行われるように構成され、
前記第1熱媒体の温度が前記排気再循環の開始温度よりも低い場合に、前記第1熱媒体の温度と前記開始温度との差分の大きさが所定値よりも小さくなったときに、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項5】
請求項3又は4に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記第1熱媒体回路とともに前記2系統の熱媒体回路を構成する第2熱媒体回路は、電動ポンプを有して構成され、
前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる際に、前記電動ポンプを停止状態とすること、
をさらに含むことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項6】
請求項3又は4に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記第1熱媒体回路とともに前記2系統の熱媒体回路を構成する第2熱媒体回路は、電動ポンプと、前記電動ポンプを迂回するバイパス路と、を有して構成され、
前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる際に、前記電動ポンプを所定出力以下で動作させた状態とすること、
をさらに含むことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項7】
請求項3から6いずれか1項に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記熱交換器から流出する前記吸気の温度が第2所定吸気温よりも高くなった場合に、前記第1熱媒体の流量の変更を解除する、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項8】
請求項3から7いずれか1項に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記第1熱交換部と前記内燃機関のオイルクーラとに前記第1熱媒体を並列に供給すること、
をさらに含むことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項9】
請求項3から8いずれか1項に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記第1熱交換部の後流で前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量をバルブにより制御すること、
をさらに含むことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項10】
請求項2に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記大気温が第2所定大気温よりも高い場合に、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項11】
請求項10に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
前記第1熱媒体回路は、前記第1熱媒体の温度に基づき前記第1熱交換部への前記第1熱媒体の流通を制御するコントロールバルブを備え、
前記内燃機関の駆動負荷に基づき、前記コントロールバルブの開弁温度を低下させることにより、低下させた前記開弁温度において前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を増加させる、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項12】
請求項11に記載の内燃機関の吸気温度制御方法であって、
さらに前記第1熱媒体の温度、前記内燃機関に過給される吸気の過給圧、前記内燃機関の油温及び前記内燃機関の回転速度のうち少なくともいずれかに基づき、前記コントロールバルブの開弁温度を低下させる、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御方法。
【請求項13】
熱源を有する第1熱媒体回路を含む2系統の熱媒体回路を流通する熱媒体それぞれと内燃機関の吸気とで熱交換を行う熱交換器が設けられ、前記熱交換器は、前記熱媒体であって前記第1熱媒体回路を流通する第1熱媒体と前記吸気とで熱交換を行う第1熱交換部を有して構成される内燃機関の吸気温度制御装置であって、
大気温に応じて、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を変更する制御部を備える、
ことを特徴とする内燃機関の吸気温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の吸気温度制御に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、水冷式のインタークーラにより吸気を冷却する吸気冷却装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012−102667号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
吸気温度は大気温に依存する。このため、内燃機関では熱交換器により吸気を冷却するだけでなく、大気温に照らした吸気温度の適切な制御が行われることが望まれる。
【0005】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、大気温に照らした吸気温度の適切な制御を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のある態様の内燃機関の吸気温度制御方法は、熱源を有する第1熱媒体回路を含む2系統の熱媒体回路を流通する熱媒体それぞれと内燃機関の吸気とで熱交換を行う熱交換器が設けられ、前記熱交換器は、前記熱媒体であって前記第1熱媒体回路を流通する第1熱媒体と前記吸気とで熱交換を行う第1熱交換部を有して構成される内燃機関の吸気温度制御方法であって、大気温に応じて、前記第1熱交換部を流通する前記第1熱媒体の流量を変更すること、を含む。
【0007】
本発明の別の態様によれば、上記内燃機関の吸気温度制御方法に対応する内燃機関の吸気温度制御装置が提供される。
【発明の効果】
【0008】
ここでこれらの態様では、吸気を冷却するにあたり、熱源を有する第1熱媒体回路を1系統とする2系統の熱媒体回路を流通する熱媒体それぞれと内燃機関の吸気とで熱交換を行う。このため、2つの熱媒体回路を流通する熱媒体それぞれにより吸気を段階的に冷却することで、吸気の冷却を促進することが可能になる。
【0009】
その一方で、これらの態様では第1熱媒体が熱源から受熱する。このため、第1熱交換部では吸気の冷却だけでなく吸気の加熱も可能になる。このことからこれらの態様では、大気温に応じて第1熱交換部を流通する第1熱媒体の流量を変更する。これにより、第1熱交換部における第1熱媒体と吸気との熱交換を大気温に応じて制御できるので、大気温に照らした吸気温度の適切な制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】内燃機関の吸排気系統の要部を示す図である。
図2】インタークーラの概略構成図である。
図3】第1実施形態にかかる第1冷却水回路の概略構成図である。
図4】第1実施形態にかかる第2冷却水回路の概略構成図である。
図5】第1実施形態にかかる制御の一例をフローチャートで示す図である。
図6図5に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。
図7】第2実施形態にかかる冷却水回路の概略構成図である。
図8】第2実施形態における冷却水の流通状態の一例を示す図である。
図9】開弁温度への到達遅れによるノッキングの生じ易さを説明する図である。
図10】第2実施形態にかかる制御の一例をフローチャートで示す図である。
図11】開弁温度の変化に応じた吸気温度及び吸気冷却効率の変化を示す図である。
図12図9に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。
図13】内燃機関の油温及びフリクションの関係を示す図である。
図14】内燃機関の回転速度とエンジン油水温差との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0012】
(第1実施形態)
図1は内燃機関1の吸排気系の要部を示す図である。車両には内燃機関1のほか、吸気系10と排気系20とEGR装置30と過給機40とコントローラ50とが設けられる。
【0013】
吸気系10は、吸気絞り弁11、コンプレッサ41、スロットルバルブ12、インタークーラ13を有して構成される。
【0014】
吸気絞り弁11は、吸気通路のうち後述するEGR通路31が接続する部分よりも上流側の部分に設けられる。吸気絞り弁11は開度を低下させることにより、EGR通路31を介した排気の還流量を増加させる。コンプレッサ41は、過給機40のコンプレッサであり、吸気を圧縮する。スロットルバルブ12は電動スロットルバルブであり、内燃機関1に導入する吸気の量を調節する。インタークーラ13は、過給された吸気を冷却する。インタークーラ13は水冷式のインタークーラであり、冷却水Wと吸気とで熱交換を行う。冷却水Wは冷却液であり、熱媒体を構成する。熱媒体としての冷却水Wは液相状態で用いられる。
【0015】
図2はインタークーラ13の概略構成図である。インタークーラ13は、第1熱交換部13aと第2熱交換部13bとを有して構成される。第1熱交換部13aと第2熱交換部13bとは、吸気の流通方向に沿って直列に設けられる。第1熱交換部13aは第2熱交換部13bよりも上流側に配置される。第1熱交換部13aと第2熱交換部13bとはともに2層の熱交換部となっており、下流側に配置された2層目の熱交換部に流入した冷却水Wが折り返して、上流側に配置された1層目の熱交換部に流入する構造を有する。
【0016】
インタークーラ13では、過給機40で過給された吸気が次のように冷却される。すなわち、過給された吸気は、第1熱交換部13a、第2熱交換部13bの順にこれらを通過する。そしてその際、過給された吸気は、後述する第1冷却水回路100Aを流通する冷却水Wである第1冷却水W1、及び後述する第2冷却水回路200Aを流通する冷却水Wである第2冷却水W2それぞれに対して放熱する。これにより、過給された吸気が内燃機関1に導入される前に段階的に冷却され、吸気冷却の促進が図られる。第1冷却水W1は第1熱媒体を構成し、第2冷却水W2は第2熱媒体を構成する。
【0017】
図3は、第1実施形態にかかる第1冷却水回路100Aの概略構成図である。図4は、第1実施形態にかかる第2冷却水回路200Aの概略構成図である。第1冷却水回路100Aは第1熱媒体回路であり、内燃機関1、過給機40及びスロットルバルブ12のほか、メインポンプ101、統合熱交換器102、ヒータコア103、サーモスタット104、リザーバタンク105、高温側ラジエータ106、バルブ107、及びサブポンプ108を備える。
【0018】
メインポンプ101は、第1冷却水W1を圧送する。メインポンプ101には例えば、内燃機関1の動力により駆動する機械式ポンプが用いられる。メインポンプ101は内燃機関1に第1冷却水W1を供給し、供給された第1冷却水W1は内燃機関1で受熱する。内燃機関1は熱源を構成する。
【0019】
内燃機関1では、メインポンプ101からシリンダブロック1aに第1冷却水W1が供給される。第1冷却水W1は、シリンダブロック1aを流通した後、シリンダヘッド1bに供給され、さらにシリンダヘッド1bを流通した後に内燃機関1から排出される。シリンダブロック1aからシリンダヘッド1bには、内燃機関1の複数の気筒の周囲に形成されたウォータジャケットWJを介して第1冷却水W1が流通する。
【0020】
内燃機関1から統合熱交換器102及び過給機40には、ウォータジャケットWJを介さない経路で第1冷却水W1が供給される。統合熱交換器102は複数の熱交換器を統合した熱交換器であり、統合熱交換器102と過給機40とでは、主に内燃機関1からの受熱が抑制された第1冷却水W1による冷却が行われる。
【0021】
ウォータジャケットWJを流通した第1冷却水W1は、内燃機関1からスロットルバルブ12、ヒータコア103、サーモスタット104、リザーバタンク105及び高温側ラジエータ106に並列的に供給される。ヒータコア103にはバルブ107を介して第1冷却水Wが供給される。スロットルバルブ12、ヒータコア103、サーモスタット104に分岐した分岐路それぞれは、メインポンプ101の吸入側流路で合流する。リザーバタンク105、高温側ラジエータ106に分岐した分岐路それぞれは、サーモスタット104の入口側流路で合流する。
【0022】
スロットルバルブ12では第1冷却水W1から受熱することにより、0℃以下の極低温時に生じ得る凍結が抑制される。ヒータコア103は第1冷却水W1より空気を加熱する。加熱された空気は車室内の空調に用いられる。バルブ107は例えば開閉弁であり、ヒータコア103への冷却水の流通を許可、禁止する。ヒータコア103の出口側流路にはサブポンプ108が設けられる。サブポンプ108は電動ポンプにより構成され、ヒータコア103を流通する冷却水の流量を制御する。バルブ107は暖房要求がある場合に開弁し、サブポンプ108は暖房要求がある場合に作動する。メインポンプ101に電動ポンプを用いる場合、サブポンプ108は省略可能である。
【0023】
サーモスタット104は感温式のサーモスタットであり、第1冷却水W1の温度である第1冷却水温Tw_HTが内燃機関1の暖機完了温度以上のときに開弁する。暖機完了温度は予め設定でき、例えば80℃とされる。サーモスタット104が開弁することにより、リザーバタンク105及び高温側ラジエータ106の冷却水出口とメインポンプ101の吸入口とが連通する。結果、リザーバタンク105と高温側ラジエータ106とに第1冷却水W1が流通する。リザーバタンク105は、余剰の第1冷却水W1を貯留する。高温側ラジエータ106は、空気と第1冷却水W1とで熱交換を行うことで第1冷却水W1からの放熱を促進し、第1冷却水W1を冷却する。
【0024】
第1冷却水回路100Aは、エンジンオイルクーラ109と、第1熱交換部13aと、バルブ110とをさらに備える。エンジンオイルクーラ109は、メインポンプ101と内燃機関1とを結ぶ経路から分岐し、第1メインポンプ101の吸入側流路に接続する第1分岐流路に設けられる。エンジンオイルクーラ109は、内燃機関1の油と第1冷却水W1とで熱交換を行うことにより、内燃機関1の油を冷却する。
【0025】
第1熱交換部13aは、エンジンオイルクーラ109よりも上流側の部分の第1分岐流路から分岐し、メインポンプ101の吸入側流路に接続する第2分岐経路に設けられる。このため、エンジンオイルクーラ109と第1熱交換部13aとには、第1冷却水W1が並列的に供給される。
【0026】
バルブ110は、第1熱交換部13aよりも下流側の部分の第2分岐流路に設けられる。バルブ110は、第1熱交換部13aの後流で第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を制御する。本実施形態ではバルブ110は、開閉弁とされる。バルブ110は、流量調節弁により構成されてもよい。
【0027】
第2冷却水回路200Aは、電動ポンプ201と、第2熱交換部13bと、低温側ラジエータ202と、三方弁203とを備える。
【0028】
電動ポンプ201は、第2冷却水W2を圧送する。第2冷却水W2は、電動ポンプ201から第2熱交換部13bに供給される。第2冷却水W2は、第2熱交換部13bを流通した後、低温側ラジエータ202に供給される。低温側ラジエータ202は、第2冷却水W2と空気とで熱交換を行うことで第2冷却水W2からの放熱を促進し、第2冷却水W2を冷却する。
【0029】
第2冷却水回路200Aは、低温側ラジエータ202を迂回するバイパス路BPを有する。バイパス路BPは低温側ラジエータ202を迂回して三方弁203に接続する。三方弁203は、第2冷却水W2を低温側ラジエータ202に流通させる場合とバイパス路BPに流通させる場合とで第2冷却水W2の流通態様を切り替える。
【0030】
図1に戻り、排気系20は、タービン42と、上流触媒21、22と、下流触媒23とを有して構成される。タービン42は過給機40のタービンであり、排気からエネルギーを回収する。上流触媒21、22及び下流触媒23は排気を浄化する。
【0031】
EGR装置30は、EGR通路31と、EGRクーラ32と、EGRバルブ33とを有して構成される。EGR装置30は、排気通路のうち過給機40よりも下流の部分から吸気通路のうち過給機40よりも上流の部分に排気を還流する排気再循環つまりEGRを行う。
【0032】
EGR通路31は、排気通路と吸気通路とを接続する。EGR通路31は、排気通路を流通する排気の一部をEGRガスとして吸気通路に還流する。EGRクーラ32は、EGR通路31を流通するEGRガスを冷却する。EGRバルブ33は、EGR通路31を流通するEGRガスの流量を調節する。
【0033】
EGR通路31は、排気通路のうちタービン42よりも下流の部分と、吸気通路のうちコンプレッサ41よりも上流の部分とを接続する。このように吸気通路と排気通路とを接続するEGR通路31は、LPLすなわちロープレッシャーループのEGR経路を形成する。EGR通路31は排気通路のうち上流触媒21、22及び下流触媒23の間の部分に接続するとともに、吸気通路のうち吸気絞り弁11及びコンプレッサ41間の部分に接続する。過給機40はターボチャージャであり、内燃機関1の吸気を過給する。
【0034】
コントローラ50は電子制御装置であり、コントローラ50には内燃機関1の回転速度Neの検出に用いられるクランク角センサ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサ、外気温Tambを検出するための外気温センサ、インタークーラ13の入口の吸気温度Taである吸気温度Ta_inを検出する第1吸気温センサ、インタークーラ13の出口の吸気温度Taである吸気温度Ta_outを検出する第2吸気温センサ、第1冷却水温Tw_HTを検出するための第1冷却水温センサ、第2冷却水W2の温度である第2冷却水温Tw_LTを検出するための第2冷却水温センサ、内燃機関1の油温Thを検出するための油温センサ等を含むセンサ・スイッチ類51からの信号が入力される。アクセルペダルの踏み込み量は、内燃機関1の駆動負荷Pwを指標する。
【0035】
コントローラ50は、センサ・スイッチ類51からの入力信号に基づいて、内燃機関1や吸気絞り弁11やスロットルバルブ12やEGRバルブ33のほか、図2に示すバルブ107、サブポンプ108、バルブ110や、図3に示す電動ポンプ201、三方弁203等を制御する。
【0036】
ところで、吸気温度Taは大気温である車両の外気温Tambに依存する。例えば、外気温Tambが0℃以下の極低温の場合には吸気温度Taも極低温になることから、吸気中に凝縮水が発生し、さらには凝縮水が凍結し得る。特にLPLのEGP経路が設けられている場合、還流された排気に含まれる水分が凝縮することにより、吸気中に凝縮水が発生したり、発生した凝縮水が凍結したりし易くなる。
【0037】
このような場合、インタークーラ13が凍結により破損に至ることが懸念される。また、凝縮水が内燃機関1の気筒内に流れ込み、燃焼が不安定になることが懸念される。このため、本実施形態ではコントローラ50が次に説明する制御を実行する。
【0038】
図5は、コントローラ50が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ50は、本フローチャートの処理を行うようにプログラムされることで制御部を有した構成とされる。本フローチャートの処理は機関冷間始動時に行うことができる。機関冷間始動時は例えば、第1冷却水温Tw_HTが暖機完了温度未満の場合とされる。
【0039】
ステップS1で、コントローラ50は吸気温度Ta_inが第1所定吸気温Ta1以下か否かを判定する。第1所定吸気温Ta1は、吸気中の凝縮水が凍結するか否かを判定するための判定値であり、例えば0℃とされる。第1所定吸気温Ta1は例えば、吸気中に凝縮水が発生するか否かを判定するための判定値とされてもよい。
【0040】
ステップS1では、吸気温度Ta_inが第1所定吸気温Ta1よりも低いか否かを判定することにより、外気温Tambが第1所定外気温Tamb1よりも低いか否かが判定される。このような判定は外気温Tambを用いて行われてもよい。第1所定外気温Tamb1は第1所定吸気温Ta1と同様の判定値とすることができる。ステップS1で否定判定であれば処理は一旦終了する。ステップS1で肯定判定であれば極低温時と判断され、処理はステップS2に進む。
【0041】
ステップS2で、コントローラ50は第1冷却水温Tw_HTがEGRの開始温度Tw1よりも低いか否かを判定する。開始温度Tw1は予め設定されており、例えば60℃とされる。ステップS2では、第1冷却水温Tw_HTが未だ開始温度Tw1に到達していないか否かが判定される。
【0042】
ステップS2で否定判定であれば、第1冷却水温Tw_HTが高いことから第1熱交換部13aで凝縮水の凍結は発生しないと判断され、処理は一旦終了する。ステップS2で肯定判定であれば、処理はステップS3に進む。
【0043】
ステップS3で、コントローラ50は第1冷却水温Tw_HTと開始温度Tw1との差分ΔTw_HTの大きさが所定値αよりも小さいか否かを判定する。所定値αは、後述する流量変更のタイミングを図るための値であり、流量変更のタイミングがEGRの開始タイミングの手前になるように予め設定される。所定値αは、EGRの開始タイミングで吸気温度Ta_outが後述する第2所定吸気温Ta2になるように設定される。ステップS3で否定判定であれば、処理はステップS3に戻る。ステップS3で肯定判定であれば、処理はステップS4に進む。
【0044】
ステップS4で、コントローラ50は第1冷却水W1の流量を変更する。流量の変更は、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量制御を供給停止制御から供給制御に変更することにより行われる。本実施形態では第1冷却水W1の供給制御は、バルブ110を開弁することにより行われる。これにより、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量が増加され、内燃機関1から受熱した第1冷却水W1と吸気とで熱交換が行われるので、吸気の加熱が促進される。
【0045】
ステップS5で、コントローラ50は電動ポンプ201を停止状態とする。電動ポンプ201を停止状態とすることは、作動状態の電動ポンプ201を停止させることと、停止状態の電動ポンプ201を停止状態のままに維持することとを含む。これにより、第2冷却水回路200Aにおける第2冷却水W2からの放熱が抑制される結果、吸気から第2冷却水W2への放熱も抑制されるので、吸気加熱効率が高まる。従って、吸気加熱を効率的に行うことにより暖機遅れが抑制され、吸気加熱と暖機との両立が図られる。
【0046】
ステップS6で、コントローラ50は吸気温度Ta_outが第2所定吸気温Ta2よりも高いか否かを判定する。第2所定吸気温Ta2は、吸気加熱を中止するための判定値であり、第1所定吸気温Ta1から所定値高い値に設定される。当該所定値は凝縮水の凍結防止及び暖機促進の観点から予め設定され、例えば5℃とされる。ステップS6で否定判定であれば、処理はステップS6に戻る。ステップS6で肯定判定であれば、処理はステップS7に進む。
【0047】
ステップS7で、コントローラ50は第1冷却水W1の流量変更を解除する。流量変更の解除は、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量制御を供給制御から供給停止制御に戻すことにより行われ、これにより、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流入が中止される。ステップS7の後には本フローチャートの処理は一旦終了する。
【0048】
図6は、図5に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。図6において、第1冷却水温Tw_HTは第1熱交換部13aの入口における第1冷却水W1の温度を示し、第2冷却水温Tw_LTは第2熱交換部13bの入口における第2冷却水W2の温度を示す。タイミングT1では、内燃機関1が始動される。このとき、第1冷却水温Tw_HTは暖機完了温度未満となっており、吸気温度Ta_inは第1所定吸気温Ta1以下、つまり凝縮水凍結温度以下となっている。
【0049】
タイミングT1では、第1冷却水温Tw_HTと開始温度Tw1との差分ΔTw_HTの大きさは所定値α以上になっている。このため、第1冷却水回路100Aでは、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の供給停止制御が行われる。結果、バルブ110が閉弁状態とされ、第1熱交換部13aにおいて第1冷却水W1から吸気への放熱が抑制されるので、暖機が促進される。タイミングT1では、第2冷却水回路200Aの電動ポンプ201も、暖機促進の観点から停止状態とされる。
【0050】
タイミングT1からは、第1冷却水W1が内燃機関1から受熱するので、第1冷却水温Tw_HTは上昇し始める。第2冷却水温Tw_LT、吸気温度Ta_in、吸気温度Ta_outも僅かながらにも上昇し始める。
【0051】
タイミングT2では、差分ΔTw_HTの大きさが所定値α未満になる。このため、バルブ110を用いた第1冷却水W1の流量制御が、供給停止制御から供給制御に変更される。これにより、バルブ110が開弁され、内燃機関1で受熱した第1冷却水W1が第1熱交換部13aに供給される。そして、第1熱交換部13aでは第1冷却水W1から吸気への放熱が行われるので、吸気温度Ta_inと吸気温度Ta_outとがタイミングT2の前よりも大きな度合いで上昇し始める。
【0052】
タイミングT3からは、内燃機関1の駆動負荷Pwが低負荷になり、吸気温度Ta_outが第2所定吸気温Ta2よりも高くなる。このため、タイミングT3では第1冷却水W1の流量制御の変更が解除され、供給停止制御によりバルブ110が閉弁される。タイミングT3では第1冷却水温Tw_HTがEGRの開始温度Tw1になり、EGRも開始される。タイミングT3でEGRを開始しても、吸気温度Ta_outが第2所定吸気温Ta2よりも高くなっているので、EGRガスに含まれる水分が凝縮して凍結することは回避される。
【0053】
タイミングT4からは駆動負荷Pwが中負荷になり、タイミングT5からは駆動負荷Pwが高負荷になる。タイミングT4、タイミングT5で発生している第1冷却水温Tw_HTの一時的な上昇は、駆動負荷Pwの変動によるものである。バルブ110を用いた第1冷却水W1の供給停止制御は、タイミングT6で第1冷却水温Tw_HTが暖機完了温度になると終了し、これによりバルブ110が開弁する。タイミングT5では、第2冷却水温Tw_LTが電動ポンプ201の作動温度になることにより、第1冷却水温Tw_HTに基づく暖機完了前に電動ポンプ201が駆動される。
【0054】
次に本実施形態の主な作用効果について説明する。
【0055】
本実施形態にかかる内燃機関1の吸気温度制御方法は、内燃機関1を有する第1冷却水回路100Aを含む2系統の冷却水回路100A、101Aを流通する冷却水それぞれと内燃機関1の吸気とで熱交換を行うインタークーラ13が設けられ、インタークーラ13は第1熱交換部13aを有して構成される内燃機関1の吸気温度制御方法であって、外気温Tambに応じて、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水の流量を変更することを含む。
【0056】
ここで、本実施形態では第1冷却水W1が内燃機関1から受熱する。このため、第1熱交換部13aでは吸気の冷却だけでなく吸気の加熱も可能になる。このことから本実施形態では、外気温Tambに応じて第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を変更する。これにより、第1熱交換部13aにおける第1冷却水W1と吸気との熱交換を外気温Tambに応じて制御できるので、外気温Tambに照らした吸気温度Taの適切な制御が可能になる。
【0057】
本実施形態では、外気温Tambに応じて、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる。
【0058】
このような方法によれば、第1冷却水W1の流量を増加させて第1熱交換部13aでの熱交換を促進することにより、外気温Tambに応じて吸気温度Taを適切に制御することが可能になる。
【0059】
本実施形態では、吸気温度Ta_inが第1所定吸気温Ta1以下の場合、従って外気温Tambが第1所定外気温Tamb1以下の場合に、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる。
【0060】
このような方法によれば、外気温Tambが低いことに照らし、内燃機関1から受熱する第1冷却水W1が流通する第1熱交換部13aでの熱交換を促進することにより、吸気温度Taを高めることが可能になる。このため、吸気に含まれる水分の凝縮による凝縮水の発生や、凝縮水の凍結による不具合の発生を抑制することが可能になる。
【0061】
本実施形態では、内燃機関1はEGRが行われるように構成され、第1冷却水温Tw_HTがEGRの開始温度Tw1よりも低い場合に、第1冷却水温Tw_HTと開始温度Twとの差分ΔTw_HTの大きさが所定値αよりも小さくなったときに、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる。
【0062】
このような方法によれば、暖機が必要な状況において内燃機関1から第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の供給を極力抑制しつつ、凝縮水の凍結防止の観点から第1熱交換部13aでの熱交換により吸気温度Taを加熱することができる。従って、このような方法によれば、暖機への影響を抑制することにより暖機と吸気加熱との両立を図ることができる。
【0063】
本実施形態では、第1冷却水回路100Aとともに2系統の冷却水回路を構成する第2冷却水回路200Aは、電動ポンプ201を有して構成される。本実施形態にかかる内燃機関1の吸気温度制御方法は、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる際に、電動ポンプ201を停止状態とすることをさらに含む。
【0064】
このような方法によれば、第2冷却水回路200Aにおける第2冷却水W2からの放熱が抑制されることにより、吸気から第2冷却水W2への放熱も抑制されるので、吸気加熱効率が高まる。このため、吸気加熱を効率的に行うことにより暖機遅れを抑制でき、これにより暖機と吸気加熱との両立を図ることができる。
【0065】
電動ポンプ201は停止状態とされる代わりに例えば、所定出力以下で動作させた状態とされてもよい。所定出力は、暖機及び吸気加熱の観点から予め設定できる。この場合でも、吸気から第2冷却水W2への放熱を抑制することにより、暖機と吸気加熱との両立を図ることができる。
【0066】
本実施形態では、インタークー13から流出する吸気の吸気温度Ta_outが第2所定吸気温Ta2よりも高くなった場合に、第1冷却水W1の流量の変更を解除する。
【0067】
このような方法によれば、必要以上に吸気加熱が行われることを抑制できるので、吸気加熱による暖機遅れを抑制でき、暖機と吸気加熱との両立を図ることができる。
【0068】
本実施形態にかかる内燃機関1の吸気温度制御方法は、第1熱交換部13aとエンジンオイルクーラ109とに第1冷却水W1を並列に供給することをさらに含む。
【0069】
このような方法によれば、暖機時に内燃機関1から受熱するとともにメインポンプ101から常時供給される第1冷却水W1を第1熱交換部13aに供給することで吸気を確実に加熱でき、これにより凝縮水の発生、凝縮水の凍結を抑制できる。
【0070】
本実施形態にかかる内燃機関1の吸気温度制御方法は、第1熱交換部13aの後流で第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量をバルブ110により制御することをさらに含む。
【0071】
このような方法によれば、第1熱交換部13aに供給する第1冷却水W1の流量を制御ことにより、吸気加熱に使用する内燃機関1の熱を温度及び時間の観点から最小化することが可能になる。また、第1熱交換部13aの後流でバルブ110により第1冷却水W1の流量を制御するので、第1熱交換部13aの入口側でバルブ110が流通抵抗になることを避けることができる。このためこのような方法によれば、第1冷却水W1の圧力を高く保つことができ、これにより第1冷却水W1の沸騰耐力を向上させることもできる。
【0072】
(第2実施形態)
図7は、第2実施形態にかかる第1冷却水回路100B及び第2冷却水回路200Bの概略構成図である。図8は、第2実施形態における冷却水Wの流通状態の一例を示す図である。図7図8では図示の都合上、メインポンプ101のハウジング101aをメインポンプ101と分離して示す。
【0073】
図7に示すように、第1冷却水回路100Bは、マルチコントロールバルブ(以下、MCVと称す)110を有した構成とされる。MCV111はロータリバルブで構成され、MCV111には、複数の熱交換器としてヒータコア103、エンジンオイルクーラ109、高温側ラジエータ106が並列接続され、第1熱交換部13aは高温側ラジエータ106と並列に設けられる。
【0074】
MCV111は、複数の熱交換器に接続する全ての流路を開放する全開パターン等の開弁パターンを有し、第1冷却水温Tw_HTに基づき複数の熱交換器を流通する冷却水Wの流通状態を変更する。MCV1は例えば、複数の熱交換器に並列接続する流路それぞれに設けられた複数のバルブで構成されてもよい。MCV111は、第1冷却水温Tw_HTに基づき第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流通を制御するコントロールバルブを構成する。
【0075】
第1冷却水回路100Bはさらに、ヒータコア103に直列にEGRバルブ33及びEGRクーラ32が設けられた構成となっている。また、第1冷却水回路100Bは、CVTオイルクーラ112がエンジンオイルクーラ109と並列に設けられた構成となっている。CVTオイルクーラ112は、ベルト式無段変速機の油と第1冷却水W1とで熱交換を行う。第1冷却水回路100Bでは、内燃機関1からMCV111を介さずにスロットルバルブ12、過給機40を介してEGRバルブ33に接続する流路が形成される。
【0076】
図8に示すように、MCV111は、暖機完了後に第1冷却水温Tw_HTがMCV111の全開パターンの開弁温度Tvになると、接続する全ての流路を開放する。結果、第1冷却水W1は、メインポンプ101から内燃機関1及びMCV111を介して、MCV111に並列接続された複数の熱交換器に供給されるとともに、第1熱交換部13aにも供給される。複数の熱交換器を流通した第1冷却水は、メインポンプ101のハウジング101aで合流し、メインポンプ101に戻る。第1熱交換部13aを流通した第1冷却水W1は、高温側ラジエータ106を流通した第1冷却水W1と合流した上でハウジング101aに流入する。
【0077】
第2冷却水回路200Bは、電動ポンプ201と、低温側ラジエータ202と、第2熱交換部13bとを備える。電動ポンプ201が吐出した第2冷却水W2は、第2熱交換部13b、低温側ラジエータ202の順に流通し、電動ポンプ201に戻る。
【0078】
外気温Tambが低中温の場合、第1冷却水温Tw_HTが外気温Tambの影響を受ける結果、開弁温度Tvへの第1冷却水温Tw_HTの到達に遅れが生じる。この場合、MCV111は開弁しないか温調領域で駆動する。結果、高温側ラジエータ16には第1冷却水W1が流れないか或いは少量しか流れない。従って、第1熱交換部13aにも第1冷却水W1が流れないか或いは少量しか流れず、吸気温度Taが上昇する。さらにこの場合において、吸気温度Taは外気温Tambが高いほど高くなる。結果、外気温Tambが高いほど内燃機関1でノッキングが発生し易くなることが懸念される。
【0079】
図9は、開弁温度Tvへの到達遅れによるノッキングの生じ易さを説明する図である。実線は内燃機関1の全負荷運転時つまりWOT状態における回転速度Neに応じたエンジントルクTeを示す。領域Rはノッキングの抑制が厳しい運転領域を示す。第2閾値Te2、第3開弁温度Tv3については後述する。
【0080】
ここで、MCV111の開弁温度Tvには、エンジントルクTeが第1閾値Te1以下の場合には第1開弁温度Tv1が用いられ、エンジントルクTeが第1閾値Te1よりも高い場合には第1開弁温度Tv1よりも低い第2開弁温度Tv2が用いられる。これは、過給時には第1冷却水温Tw_HTが第1開弁温度Tv1に到達する前に内燃機関1の動作点が領域Rに入ることがあるためである。これにより、エンジントルクTeが第1閾値Te1よりも高い場合には、第1冷却水温Tw_HTが第2開弁温度Tv2に到達することで、MCV111が早めに全開パターンで開弁する。
【0081】
その一方で、外気温Tambが低中温の場合は、開弁温度Tvに第2開弁温度Tv2が用いられたとしても、前述したようにMCV111の全開パターンでの開弁が遅れることから、エンジントルクTeが高い領域Rにおいてノッキングが生じ易くなることが懸念される。
【0082】
このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ50が次に説明する制御を実行する。
【0083】
図10は、第2実施形態でコントローラ50が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。本実施形態ではコントローラ50は図9に示すフローチャートの処理を実行するようにプログラムされることで、制御部を有した構成とされる。
【0084】
ステップS11で、コントローラ50は外気温Tambが第2所定外気温Tamb2よりも高いか否かを判定する。第2所定外気温Tamb2は外気温Tambが低中温かそれよりも低い温度かを判定するための判定値であり、予め設定される。ステップS11で否定判定あれば、外気温Tambが低中温でないと判断され、処理は一旦終了する。ステップS11で肯定判定であれば、処理はステップS12に進む。
【0085】
ステップS12で、コントローラ50は外気温Tambが第3所定外気温Tamb3よりも低いか否かを判定する。第3所定外気温Tamb3は外気温Tambが低中温かそれよりも高い温度かを判定するための判定値であり、予め設定される。ステップS12で否定判定あれば、外気温Tambが低中温でないと判断され、処理は一旦終了する。ステップS12で肯定判定であれば、処理はステップS13に進む。
【0086】
ステップS13で、コントローラ50は内燃機関1の駆動負荷Pwが所定負荷Pw1よりも高いか否かを判定する。所定負荷Pw1は、MCV111の開弁温度Tvを変更するか否かを判定するための判定値であり、次に説明するように予め設定される。
【0087】
すなわち、本実施形態では図9に示すように、回転速度Neに応じた第2閾値Te2であって領域Rの下限に沿った第2閾値Te2がエンジントルクTeに対してさらに設定される。そして、エンジントルクTeが第2閾値Te2よりも高い場合には、第2開弁温度Tv2よりも低い第3開弁温度Tv3が開弁温度Tvに用いられる。これにより、外気温Tambが低中温の場合に、MCV111が全開パターンでさらに早めに開弁される。第2閾値Te2は所定負荷Pwに対応する。
【0088】
図10に戻り、ステップS14で、コントローラ50は第1冷却水温Tw_HTが第3開弁温度Tv3以上か否かを判定する。ステップS14で否定判定であれば、処理は一旦終了する。この場合、その後のルーチンでステップS11からステップS13で肯定判定のままであれば、ステップS14で肯定判定されるまでの間、処理が繰り返される。そして、ステップS14で肯定判定であれば、処理はステップS15に進む。
【0089】
ステップS15で、コントローラ50は第2開弁温度Tv2から第3開弁温度Tv3に開弁温度Tvを変更する。これにより、MCV111が第2開弁温度Tv2よりも低い第3開弁温度Tv3で全開パターンにより開弁し、高温側ラジエータ16に第1冷却水W1が供給される。結果、第1冷却水W1の放熱が図られる。また、第1熱交換部13aにも第1冷却水W1が供給され、高温側ラジエータ16で第1冷却水W1が放熱されることとも相俟って、過給された吸気の放熱が図られる。結果、吸気温度Ta_outの上昇が抑制され、吸気冷却効率ηが向上する。
【0090】
図11は、開弁温度Tvの変化に応じた吸気温度Ta_out及び吸気冷却効率ηの変化を示す図である。外気温Tambが第2所定外気温Tamb2より高い場合に、開弁温度Tvが第2開弁温度Tv2から第3開弁温度Tv3に変更されると、吸気温度Ta_outの上昇が抑制される結果、吸気温度Ta_outは破線で示す場合よりも低くなる。また、吸気冷却効率ηの低下も抑制される結果、吸気冷却効率ηは破線で示す場合よりも高くなる。
【0091】
本実施形態では、開弁温度Tvを第2開弁温度Tv2から第3開弁温度Tv3に変更して、開弁温度Tvを低下させることにより、低下させた開弁温度Tvつまり第3開弁温度Tv3において、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量が増加される。全開パターンでのMCV111の開弁制御を含むMCV111の制御は、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量制御を構成し、このような流量制御の変更により、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量が変更される。
【0092】
図10に戻り、ステップS16で、コントローラ50は電動ポンプ201の出力を低下させる。ステップS16では、電動ポンプ201の出力が所定出力に低下される。所定出力は、吸気温度Ta_outの急激な変動をする観点から予め設定される。
【0093】
電動ポンプ201の出力を低下させることにより、第2冷却水W2の流量が低下し、第2熱交換部13bでの吸気の放熱量が低下する。これにより、第1熱交換部13aで吸気の放熱量が増加することに照らし、インタークーラ13全体の吸気の放熱量を制御することができるので、吸気温度Ta_outが急激に変動することを抑制できる。
【0094】
ステップS17で、コントローラ50は第2冷却水温Tw_LTが冷却要求温度Tw2以上であるか否かを判定する。冷却要求温度Tw2は、第2冷却水W2の冷却を図るための判定値であり、予め設定される。ステップS17で否定判定であれば、処理はステップS19に進み、ステップS17で肯定判定であれば、処理はステップS18に進む。
【0095】
ステップS18で、コントローラ50は電動ポンプ201の出力を上昇させる。これにより、冷却の必要がある場合に第2冷却水W2を冷却することができる。ステップS18、或いはステップS17の否定判定の後には、処理はステップS19に進む。
【0096】
ステップS19で、コントローラ50は第1冷却水温Tw_HTが第3開弁温度Tv3より低いか否かを判定する。第1冷却水温Tw_HTは例えば、駆動負荷Pwが所定負荷Pw1以下になり、内燃機関1から第1冷却水W1への放熱量が小さくなると、第3開弁温度Tv3より低くなる。ステップS19で否定判定であれば、処理は一旦終了する。この場合、その後のルーチンにおいて例えば、ステップS13で否定判定され且つステップS19で肯定判定されると、処理がステップS20に進む。
【0097】
ステップS20で、コントローラ50は開弁温度Tvを第3開弁温度Tv3から第2開弁温度Tv2に変更する。これにより、ノッキングを抑制する必要性が低下したことに応じて、開弁温度Tvが第3開弁温度Tv3から第2開弁温度Tv2に戻される。ステップS20の後には処理は一旦終了する。
【0098】
図12は、図10に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。図12では、外気温Tambが低中温で、第1冷却水温Twが中間域にある状態から加速した場合を示す。図12において、第1冷却水温Tw_HTは第1熱交換部13aの入口における第1冷却水W1の温度を示し、第2冷却水温Tw_LTは第2熱交換部13bの入口における第2冷却水W2の温度を示す。第1冷却水温Tw_HTは内燃機関1の出口の冷却水温Tw_HTであってもよい。
【0099】
タイミングT11からは加速が開始され、第1冷却水温Tw_HT及び第2冷却水温Tw_LTが内燃機関1からの放熱により上昇し始めるとともに、吸気温度Ta_in及び吸気温度Ta_outが過給により上昇し始める。電動ポンプ201は、最高出力で駆動されている。駆動負荷Pwは、タイミングT11、タイミングT12間で所定負荷Pw1より高くなる。
【0100】
タイミングT12では、第1冷却水温Tw_HTが第3開弁温度Tv3になる。このため、開弁温度Tvが第2開弁温度Tv2から第3開弁温度Tv3に変更され、MCV111が全開パターンで開弁する。結果、高温側ラジエータ16で第1冷却水W1の放熱が図られることにより、第1冷却水温Tw_HTの上昇が抑制される。また、過給された吸気の放熱が第1熱交換部13aで図られることにより、吸気温度Ta_outの上昇が抑制される。
【0101】
この際には、電動ポンプ201ではDuty比が低下されることにより出力が低下する。これにより、第2熱交換部13bで吸気の放熱が抑制されるので、タイミングT12における吸気温度Ta_outの急激な変動が回避される。
【0102】
タイミングT13では、第2冷却水温Tw_LTが冷却要求温度Tw2になる。このため、電動ポンプ201のDuty比が高められ、電動ポンプ201の出力が上昇する。結果、第2冷却水温Tw_LTの上昇が抑制される。第2冷却水温Tw_LTが冷却要求温度Tw2になった場合、電動ポンプ201の出力は最高出力に戻される。
【0103】
次に本実施形態の主な作用効果について説明する。
【0104】
本実施形態でも第1実施形態と同様、外気温Tambに応じて第1熱交換部13aを流通する第1冷却水の流量を変更する。また、外気温Tambに応じて第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる。その一方で、本実施形態にかかる内燃機関1の吸気温度制御方法では、外気温Tambが第2所定外気温Tamb2よりも高い場合に、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる。
【0105】
このような方法によれば、外気温Tambが第2所定外気温Tamb2よりも高い場合に、第1熱交換部13aでの熱交換を促進することにより、吸気温度Taの上昇を抑制することが可能になる。このため、内燃機関1でのノッキングが抑制可能になる。
【0106】
本実施形態では、第1冷却水回路100Bは、第1冷却水温Tw_HTに基づき第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流通を制御するMCV111を備え、内燃機関1の駆動負荷Pwに基づき開弁温度Tvを低下させることにより、低下させた開弁温度Tvにおいて、つまり第1冷却水温Tw_HTが低下させた開弁温度Tvになったときに、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる。
【0107】
このような方法によれば、外気温Tambが低中温の場合にMCV111の開弁が遅れる事態に対し、ノッキングが抑制可能になる。
【0108】
本実施形態ではさらに、第1冷却水温Tw_HTが第3開弁温度Tv3になったことに基づき、つまり第1冷却水温Tw_HTに基づき開弁温度Tvが低下される。このような方法によれば、内燃機関1から受熱する第1冷却水W1の第1冷却水温Tw_HTに基づくことにより、開弁温度Tvをより適切なタイミングで低下させることができる。
【0109】
内燃機関1に過給される吸気の過給圧は、内燃機関1のノッキングの抑制が厳しい状態を指標することができる。このため、開弁温度Tvはさらに、内燃機関1に過給される吸気の過給圧に基づき低下されてもよい。これにより、ノッキングがより適切に抑制可能になる。
【0110】
開弁温度Tvはさらに、内燃機関1の油温Thに基づき低下されてもよい。この場合、油温Thが所定油温Th1になった場合に開弁温度Tvを低下させることにより、ノッキングを抑制しつつ、内燃機関1のフリクション悪化を抑制することが可能になる。
【0111】
図13は、内燃機関1の油温Th及びフリクションの関係を示す図である。図13に示すように、内燃機関1では、油温Thが所定油温Th1以上の範囲で、フリクションが低くなり且つフリクションの変動が小さくなる。従って、油温Thが所定油温Th1以上の範囲であれば、フリクションの悪化を抑制することが可能になる。
【0112】
開弁温度Tvはさらに、回転速度Neに基づき低下されてもよい。この場合、回転速度Neが所定回転速度Ne1になった場合に開弁温度Tvを低下させることにより、内燃機関1のフリクションとノッキングの抑制とを両立させることが可能になる。
【0113】
図14は、回転速度Neとエンジン油水温差との関係を示す図である。エンジン油水温差は、油温Thから冷却水温Twを減算して得られる差であり、冷却水温Twはここでは内燃機関1の出口における第1冷却水温Tw_HTである。
【0114】
図14に示すように、回転速度Neが高いほど、エンジン油水温差は大きくなる。つまり、回転速度Neが高いほど油温Twが高くなる一方、冷却水温Twについては低い水準に維持することができる。このため、回転速度Neが所定回転速度Ne1以上の範囲であれば、油温Thに影響されるフリクションと第1冷却液W1による吸気の冷却つまりノッキングの抑制とを両立させることができる。
【0115】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【0116】
上述した第1実施形態及び第2実施形態では、外気温Tambに応じて第1冷却水W1の流量を増加させる場合について説明した。しかしながら、第1冷却水W1の流量は外気温Tambに応じて減少されてもよい。この場合でも、外気温Tambに照らした吸気温度Taの適切な制御は可能である。
【0117】
上述した第1実施形態では、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の供給停止制御から供給制御に流量制御を変更することにより、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量を増加させる場合について説明した。
【0118】
しかしながら、第1熱交換部13aを流通する第1冷却水W1の流量は例えば、第1熱交換部13aに第1冷却水W1を少量供給している状態から増加されてもよい。また、第1冷却水W1の流量変更の解除は、元の流量に戻すことに限られず、例えば流量を増加させた状態から第1冷却水W1の流量を所定量以上減少させることにより行われてもよい。
【0119】
上述した第2実施形態では、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量を増加するにあたり、MCV111が全開パターンで開弁する場合について説明した。しかしながら、MCV111は例えば、全開パターン以外の開弁パターンであって第1熱交換部13aに連通する流路の開弁を含む開弁パターンで、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流量を増加させてもよい。
【0120】
上述した第2実施形態では、複数の熱交換器が並列接続されるMCV111により、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流通を制御する場合について説明した。しかしながら、第1熱交換部13aへの第1冷却水W1の流通は例えば、電気制御可能なサーモスタットにより制御されてもよい。
【符号の説明】
【0121】
1 内燃機関(熱源)
13 インタークーラ
13a 第1熱交換部
13b 第2熱交換部
30 EGR装置
100A、100B 第1冷却水回路(第1熱媒体回路)
109 エンジンオイルクーラ(オイルクーラ)
110 バルブ
111 MCV(コントロールバルブ)
200A、200B 第2冷却水回路(第2熱媒体回路)
201 電動ポンプ
BP バイパス路
W 冷却水(熱媒体)
W1 第1冷却水(第1熱媒体)
W2 第2冷却水(第2熱媒体)
図1
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