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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-13
(45)【発行日】2023-12-21
(54)【発明の名称】熱交換システム制御方法及び熱交換システム
(51)【国際特許分類】
F01N 5/02 20060101AFI20231214BHJP
F01N 3/24 20060101ALI20231214BHJP
F01N 13/00 20100101ALI20231214BHJP
F01N 13/08 20100101ALI20231214BHJP
F02M 26/23 20160101ALI20231214BHJP
F02M 26/06 20160101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
F01N5/02 G
F01N3/24 L
F01N13/00 A
F01N13/08 B
F02M26/23
F02M26/06 301
F02M26/06 311
F02M26/06 321
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020105513
(22)【出願日】2020-06-18
(65)【公開番号】P2021195940
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-02-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(73)【特許権者】
【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．
【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】青木 駿祐
(72)【発明者】
【氏名】永井 宏幸
【審査官】小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－１５４７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１３８６１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１７３６６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０１Ｎ ５／０２
Ｆ０１Ｎ ３／２４
Ｆ０１Ｎ １３／００
Ｆ０１Ｎ １３／０８
Ｆ０２Ｍ ２６／２３
Ｆ０２Ｍ ２６／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンの排気通路と、前記排気通路に設けられ、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流に設けられ、排気ガスと前記エンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記排気通路に接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量及び前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構と、
を備える熱交換システムを制御する熱交換システム制御方法において、
前記触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、前記バルブ機構の開度を制御し、
前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記冷却液の温度が上昇した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項2】
エンジンの排気通路と、
前記排気通路に設けられ、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流に設けられ、排気ガスと前記エンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記排気通路に接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量及び前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構と、
を備える熱交換システムを制御する熱交換システム制御方法において、
前記触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、前記バルブ機構の開度を制御し、
前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記エンジンからの排気ガスの流量が増加した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項3】
エンジンの排気通路と、
前記排気通路に設けられ、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流に設けられ、排気ガスと前記エンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記排気通路に接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量及び前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構と、
を備える熱交換システムを制御する熱交換システム制御方法において、
前記触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、前記バルブ機構の開度を制御し、
前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記冷却液の流量が減少した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換システム制御方法において、前記触媒の温度が前記ライトオフ温度未満の場合には、排気ガスが前記熱交換器を通過しないよう前記バルブ機構を制御して前記熱交換器による熱交換が行われないようにすることを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換システム制御方法において、前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記熱交換器の入口側における排気ガスの温度が上昇した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか１つに記載の熱交換システム制御方法において、前記バルブ機構は、
前記バイパス通路に設けられ、前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御する第１バルブと、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を制御する第２バルブと、を備えることを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか１つに記載の熱交換システム制御方法において、前記熱交換器は、ＥＧＲクーラとしても機能することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１つに記載の熱交換システム制御方法において、前記熱交換システムは、
前記触媒の温度を検出する第１温度センサと、
前記熱交換器の入口側の温度を検出する第２温度センサと、をさらに備え、
検出した前記熱交換器の入口側の温度と前記触媒の温度とに基づいて、前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１つに記載の熱交換システム制御方法において、前記熱交換器の入口側の温度と前記触媒の温度を、前記エンジンの回転速度及び負荷から推定し、
推定した前記熱交換器の入口側の温度と前記触媒の温度とに基づいて、前記バルブ機構の開度を制御することを特徴とする熱交換システム制御方法。
【請求項10】
エンジンの排気通路と、前記排気通路に設けられ、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流に設けられ、排気ガスと前記エンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記排気通路に接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量及び前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構と、
前記バルブ機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、前記バルブ機構を制御し、
前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記冷却液の温度が上昇した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム。
【請求項11】
エンジンの排気通路と、
前記排気通路に設けられ、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流に設けられ、排気ガスと前記エンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記排気通路に接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量及び前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構と、
前記バルブ機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、前記バルブ機構を制御し、
前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記エンジンからの排気ガスの流量が増加した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム。
【請求項12】
エンジンの排気通路と、
前記排気通路に設けられ、前記エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流に設けられ、排気ガスと前記エンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記排気通路に接続され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路と、
前記熱交換器を通過する排気ガスの流量及び前記バイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構と、
前記バルブ機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、前記バルブ機構を制御し、
前記触媒の温度が前記ライトオフ温度以上であって前記熱交換器による熱交換が行われているときに、前記冷却液の流量が減少した場合には、前記熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすように前記バルブ機構を制御することを特徴とする熱交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関に用いる熱交換システム及び熱交換システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、触媒の上流にエンジンからの排気ガスの排熱を回収することができる熱交換器（冷却装置）を備えた熱交換システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１８／００８５１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、触媒を暖機したのち、熱交換器によって排熱回収を行うことが記載されている。しかしながら、特許文献１には、熱交換器によって排熱回収を行っているときに、触媒の温度が低下してしまった場合の制御について記載されていない。このため、特許文献１に記載された熱交換システムでは、排熱回収時に排気要求を確実に満たすことができなくなるおそれがある。
【0005】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、熱交換システムにおいて、排熱回収中に、触媒の浄化性能を低下させることなく排気要求を確実に満たすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のある態様によれば、熱交換システム制御方法は、エンジンの排気通路と、排気通路に設けられ、エンジンからの排気ガスを浄化する触媒と、排気通路における触媒の上流に設けられ、排気ガスとエンジンを冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器と、排気通路に接続され、熱交換器をバイパスするバイパス通路と、熱交換器を通過する排気ガスの流量及びバイパス通路を通過する排気ガスの流量を制御するバルブと、を備える熱交換システムを制御する。熱交換システム制御方法は、触媒の温度をライトオフ温度以上に保ちつつ、バルブの開度を制御し、触媒の温度がライトオフ温度以上であって熱交換器による熱交換が行われているときに、冷却液の温度が上昇した場合には、熱交換器を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
この態様では、排熱回収中に、触媒の浄化性能を低下させることなく排気要求を確実に満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【0010】
図１は、本発明の実施形態に係る熱交換システム１００を示す概略図である。熱交換システム１００は、エンジン１０の排気通路１１と、排気通路１１に設けられた触媒１２と、排気通路１１における触媒１２の上流に設けられた熱交換器１３と、排気通路１１に接続され、熱交換器１３をバイパスするバイパス通路１４と、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構としてのバルブ２０と、を備える。
【0011】
本実施形態におけるエンジン１０は、例えば、シリーズハイブリッド車両の駆動源として用いられる。エンジン１０で発生する出力は、図示しない発電機を駆動するために使用され、発電機で発電した電力は図示しないバッテリに充電される。なお、これに限らず、エンジン１０は、駆動用動力源として用いられるものでもよい。また、エンジン１０は、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンであってもよい。
【0012】
触媒１２は、エンジン１０からの排気ガスを浄化する。触媒１２は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒、酸化触媒、及び三元触媒のいずれか、又はこれらの組み合わせによって構成される。本実施形態では、排気通路１１におけるエンジン１０の近くにサブ触媒１６が設けられているが、サブ触媒１６は必ずしも設けなくてもよい。
【0013】
熱交換器１３は、排気通路１１におけるサブ触媒１６の下流側であって触媒１２の上流側に設けられる。熱交換器１３は、排気ガスが通過する排気ガス流路（図示せず）と、エンジン１０を冷却する冷却液が通過する冷却流路（図示せず）とが隣り合う構成となっており、排気ガス流路を流れる排気ガスと冷却流路の冷却液との間で熱交換を行う。なお、冷却液とは、エンジン１０を冷却する液状の冷媒（クーラント液、水など）を意味する。冷却通路とエンジン内部の通路とは、接続通路１０ａ，１０ｂによって接続される。冷却液は、これらの通路を循環するように流れる。
【0014】
バイパス通路１４は、一端（上流端）が排気通路１１におけるサブ触媒１６の下流であって熱交換器１３の上流から分岐するように接続され、他端（下流端）が排気通路１１における熱交換器１３の下流であって触媒１２の上流において排気通路１１に合流するように接続される。これにより、バイパス通路１４は、熱交換器１３をバイパスする流路を形成する。なお、以下では、排気通路１１におけるバイパス通路１４と平行な流路を形成する部分を「熱交換通路１５」という。
【0015】
バイパス通路１４の下流端と排気通路１１との合流部分には、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量及びバイパス通路１４を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ２０が設けられる。バルブ２０は、例えば、開度を変化させることで、熱交換通路１５及びバイパス通路１４の開口面積を同時に調整する三方弁によって構成される。以下では、バルブ２０が熱交換通路１５を閉じる方向を閉方向と言い、バルブ２０が熱交換通路１５を開く方向を開方向と言う。なお、バルブ２０が開方向に移動すると、バイパス通路１４は閉じられる。また、バルブ２０が熱交換通路１５を閉じた状態をバルブ２０の開度が０（ゼロ）度とし、バルブ２０がバイパス通路１４を閉じた状態をバルブ２０の開度が９０度とする。
【0016】
本実施形態では、バルブ機構として１つのバルブ２０を例に説明するが、バルブ機構は、図２に示すように、バイパス通路１４を開閉する第１バルブ２０ａと、熱交換通路１５を開閉する第２バルブ２０ｂと、を備えた構成としてもよい。この構成では、一方のバルブの開度を増大させた場合に、他方のバルブの開度を減少させることで、バルブ２０と同様の機能を果たすことができる。
【0017】
熱交換システム１００は、バルブ２０の作動を制御する制御部としてのコントローラ３０をさらに備える。本実施形態のコントローラ３０は、バルブ２０に加え、エンジン１０の吸気量を制御するスロットルバルブ１７等、エンジン１０の作動も制御するように構成される。熱交換システム１００の制御を行うコントローラとエンジン１０の制御を行うコントローラとを別々に設けてもよい。
【0018】
コントローラ３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、入出インターフェース、これらを接続するバス等を含んだマイクロコンピュータで構成される。コントローラ３０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ３０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することで熱交換システム１００の制御を行う。
【0019】
熱交換システム１００は、触媒１２の温度を検出する第１温度センサ２１と、後述する排熱回収部Ｅの入口における排気ガス温度を検出する第２温度センサ２２と、熱交換器１３の入口側における冷却液の温度を検出する第３温度センサ２３と、をさらに備える。第２温度センサ２２は、排気通路１１におけるサブ触媒１６の下流であってバイパス通路１４と熱交換通路１５との分岐部より上流に設けられる。第３温度センサ２３は、接続通路１０ａにおける熱交換器１３との接続部近傍に設けられる。これらの温度センサ２１，２２，２３によって検出された温度は、コントローラ３０に入力される。
【0020】
熱交換システム１００は、熱交換器１３において排気ガスと冷却液との熱交換を行なうことにより、排気ガスの熱（排熱）を冷却液に回収する。排熱を回収する目的は、例えば、エンジン１０の暖機を行うため冷却液の温度上昇を促進させることである。なお、以下では、熱交換システム１００における排熱回収にかかる構成を排熱回収部Ｅという。排熱回収部Ｅは、熱交換器１３、バイパス通路１４、熱交換通路１５、及びバルブ２０を含む。排熱回収部Ｅの入口は、排気通路１１におけるサブ触媒１６の下流であってバイパス通路１４と熱交換通路１５の分岐部より上流とし、排熱回収部Ｅの出口は、バイパス通路１４と熱交換通路１５の合流部より下流であって、触媒１２の上流とする。
【0021】
次に、図３に示すフローチャートを参照しながら、熱交換システム１００における排熱回収時のバルブ２０の具体的な制御について説明する。コントローラ３０は、例えば、エンジン１０の暖機要求があった場合など、熱交換器１３による排熱回収が要求された場合に、あらかじめ記憶されたプログラムに基づいて、図３に示す制御を実行する。なお、以下では、排熱回収がエンジン１０の暖機を目的として行われた場合を例に説明する。
【0022】
ステップＳ１では、触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、第１温度センサ２１によって検出された触媒１２の温度が、所定温度Ｔ１以上か否かを判定する。所定温度Ｔ１は、具体的には、触媒１２のライトオフ温度（触媒１２の活性温度）以上の値に設定される。つまり、ステップＳ１では、触媒１２の温度Ｔｃがライトオフ温度に到達しているか否かを判定する。
【0023】
ステップＳ１において、触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であると判定された場合には、ステップＳ２に進む。これに対して、触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満であると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、触媒１２を優先的に加熱する。具体的には、ステップＳ１２に進み、バルブ２０を熱交換通路１５を閉じるように制御する。熱交換通路１５が閉じられた後は、再びステップＳ１の判定を繰り返す。
【0024】
ステップＳ２では、カウンタ値ｎを０にする。
【0025】
ステップＳ３では、バルブ２０の開度Ｄの目標開度Ｄ１を演算する。ここで、目標開度Ｄ１の演算方法について説明する。
【0026】
まず、エンジン１０の排気ガスから熱交換器１３によって回収可能な熱量Ｃを、以下の式（１）により求める。
【0027】
Ｃ ＝ Ｑｇ・ｃ／（Ｔｅｉｎ－Ｔｃ） ・・・（１）
ここで、Ｑｇ：排熱回収部Ｅの入口の排気ガス流量、ｃ：排気比熱、Ｔｅｉｎ：排熱回収部Ｅの入口の排気ガス温度、Ｔｃ：触媒１２の温度である。排気ガス流量Ｑｇは、エンジン１０の動作点などに基づいて演算できる。
ここで、Ｑｇ：排熱回収部Ｅの入口の排気ガス流量、ｃ：排気比熱、Ｔｅｉｎ：排熱回収部Ｅの入口の排気ガス温度、Ｔｃ：触媒１２の温度である。排気ガス流量Ｑｇは、エンジン１０の動作点などに基づいて演算できる。
【0028】
次に、コントローラ３０にあらかじめ記憶されたマップに基づいて、上記式（１）で演算された熱量Ｃと、予め求められた触媒１２をライトオフ温度以上に維持できるバイパス通路１４を流れる排気ガスの流量に基づいて、熱交換通路１５に流す排気ガスの流量Ｑｈを演算する。さらに、コントローラ３０にあらかじめ記憶されたマップから、熱交換通路１５に流量Ｑｈの排気ガスを流すためのバルブ２０の開度Ｄを演算する。コントローラ３０は、このようにして演算された開度Ｄを目標開度Ｄ１とする。
【0029】
ステップＳ４では、ｎ＝ｎ＋１を演算する。具体的には、コントローラ３０は、カウンタ値ｎに１を加えて、新たなカウンタ値ｎとする。
【0030】
ステップＳ５では、熱交換器１３の入口側の冷却液温度Ｔｗ（以下では、単に「冷却液温度Ｔｗ」ともいう。）が所定温度Ｔ２より大きいか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、第３温度センサ２３によって検出された熱交換器１３の入口側の冷却液温度Ｔｗが、所定温度Ｔ２より大きいか否かを判定する。所定温度Ｔ２は、具体的には、エンジン１０の暖機が完了したと推定できる冷却液温度に設定される。つまり、ステップＳ５では、エンジン１０の暖機が完了したか否かを判定する。
【0031】
ステップＳ５において、冷却液温度Ｔｗが所定温度Ｔ２より大きいと判定された場合には、ステップＳ１３に進む。冷却液温度Ｔｗが所定温度Ｔ２より大きい場合、つまり、暖機が完了した場合には、熱交換器１３によって排熱を回収する必要がなくなる。そこで、ステップＳ１３において、コントローラ３０は、バルブ２０を熱交換通路１５を閉じるように制御する。これにより、熱交換器１３を通過する排気ガスの流れが遮断され、熱交換器１３による排熱回収が行われなくなる。これに対し、冷却液温度Ｔｗが、所定温度Ｔ２以下であると判定された場合には、ステップＳ６に進む。
【0032】
ステップＳ６では、ｎ時における排熱回収部Ｅの入口の排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における排熱回収部Ｅの入口の排気ガス温度Ｔｅｉｎより大きいか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、第２温度センサ２２によって今回（ｎ時）検出された排気ガス温度Ｔｅｉｎが、前回（ｎ－１時）検出された排気ガス温度Ｔｅｉｎより大きいか否か、つまり、排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇しているか否かを判定する。
【0033】
ステップＳ６において、ｎ時における排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における排気ガス温度Ｔｅｉｎより大きいと判定された場合には、ステップＳ１４に進む。ｎ時における排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における排気ガス温度Ｔｅｉｎより大きいと判定された場合には、排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇しているため、排熱回収可能な熱量が増加していることになる。また、この状態では、触媒１２がライトオフ温度に到達しているため、触媒１２をさらに加熱する必要がない。そこで、コントローラ３０は、排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇した分の熱量を、熱交換器１３によって回収させるため、ステップＳ１４において、バルブ２０の開度を所定量増加させる。これにより、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量が増加し、熱交換器１３による排熱回収が促進されるので、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短縮することができる。
【0034】
これに対し、ｎ時における排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における排気ガス温度Ｔｅｉｎ以下であると判定された場合には、排気ガス温度Ｔｅｉｎが一定あるいは下降している状態にある。このときに、バルブ２０の開度を増加してしまうと、バイパス通路１４を流れる排気ガス流量が低下する。この結果、触媒１２をライトオフ温度に維持するための熱量を確保できなくなるおそれがある。そこで、ｎ時における排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における排気ガス温度Ｔｅｉｎ以下であると判定された場合には、バルブ２０の開度を増加せず、ステップＳ７に進む。
【0035】
ステップＳ７では、ｎ時における熱交換器１３の入口側の冷却液温度Ｔｗが、（ｎ－１）時における熱交換器１３の入口側の冷却液温度Ｔｗより大きいか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、第３温度センサ２３によって今回（ｎ時）検出された熱交換器１３の入口側の冷却液温度Ｔｗが、前回（ｎ－１時）検出された冷却液温度Ｔｗより大きいか否か、つまり、冷却液温度Ｔｗが上昇しているか否かを判定する。
【0036】
ステップＳ７において、ｎ時における冷却液温度Ｔｗが、（ｎ－１）時における冷却液温度Ｔｗより大きいと判定された場合には、ステップＳ１４に進む。ｎ時における冷却液温度Ｔｗが、（ｎ－１）時における冷却液温度Ｔｗより大きいと判定された場合には、冷却液温度Ｔｗが上昇し、熱交換器１３における冷却液と排気ガスとの温度差が小さくなっているため排熱回収量が低下するおそれがある。そこで、コントローラ３０は、排熱回収量の低下を抑制するため、ステップＳ１４において、バルブ２０の開度を所定量増加させる。これにより、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量が増加するので、熱交換器１３による排熱回収の低下を抑制できる。なお、この場合、バイパス通路１４を通過する排気ガスの流量が小さくなるが、冷却液温度Ｔｗが上昇したことによって熱交換器１３を通過した排気ガスの温度低下は小さくなる。このため、熱交換器１３を通過した排気ガスの熱量が上昇することになり、触媒１２をライトオフ温度に保持する熱量を確保することが可能となる。
【0037】
これに対し、ｎ時における排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における冷却液温度Ｔｗ以下であると判定された場合には、冷却液温度Ｔｗが一定あるいは下降している状態にある。さらに、この状態では、排気ガス温度Ｔｅｉｎが一定あるいは下降している状態である（ステップＳ６のＮＯ判定）ので、この状態でバルブ２０の開度を増加してしまうと、バイパス通路１４を流れる排気ガス流量が低下するため、触媒１２をライトオフ温度に維持するための熱量を確保できなくなるおそれがある。そこで、ｎ時における排気ガス温度Ｔｅｉｎが、（ｎ－１）時における排気ガス温度Ｔｅｉｎ以下であると判定された場合には、バルブ２０の開度を増加せず、ステップＳ８に進む。
【0038】
ステップＳ８では、ｎ時における排気ガス流量Ｑｇが、（ｎ－１）時における排気ガス流量Ｑｇより大きいか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、エンジン１０の動作点（エンジン回転速度Ｎｅやエンジン１０の出力トルク）などに基づいて排気ガス流量Ｑｇを演算し、今回（ｎ時）演算した排気ガス流量Ｑｇが、前回（ｎ－１時）演算した排気ガス流量Ｑｇより大きいか否か、つまり、排気ガス流量Ｑｇが増加しているか否かを判定する。
【0039】
ステップＳ８において、ｎ時における排気ガス流量Ｑｇが、（ｎ－１）時における排気ガス流量Ｑｇより大きいと判定された場合には、ステップＳ１４に進む。ｎ時における排気ガス流量Ｑｇが、（ｎ－１）時における排気ガス流量Ｑｇより大きいと判定された場合には、排気ガス流量Ｑｇが増加しているため、排熱回収可能な熱量が増加していることになる。また、この状態では、触媒１２がライトオフ温度に到達しているため、触媒１２をさらに加熱する必要がない。そこで、コントローラ３０は、排気ガス流量Ｑｇが増加した分の熱量を、熱交換器１３によって回収させるため、ステップＳ１４において、バルブ２０の開度を所定量増加させる。これにより、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量が増加し、熱交換器１３による排熱回収が促進されるので、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短縮することができる。
【0040】
これに対し、ｎ時における排気ガス流量Ｑｇが、（ｎ－１）時における排気ガス流量Ｑｇであると判定された場合には、排気ガス流量Ｑｇが一定あるいは下降している状態にある。さらに、この状態では、排気ガス温度Ｔｅｉｎが一定あるいは下降している状態であり（ステップＳ６のＮＯ判定）、冷却液温度Ｔｗが一定あるいは下降している状態にある（ステップＳ７のＮＯ判定）ので、この状態でバルブ２０の開度を増加させてしまうと、バイパス通路１４を流れる排気ガス流量が低下し、触媒１２をライトオフ温度に維持するための熱量を確保できなくなるおそれがある。そこで、ｎ時における排気ガス流量Ｑｇが、（ｎ－１）時における排気ガス流量Ｑｇであると判定された場合には、バルブ２０の開度を増加せず、ステップＳ９に進む。
【0041】
ステップＳ９では、ｎ時における熱交換器１３の入口側の冷却液流量Ｑｗが、（ｎ－１）時における熱交換器１３の入口側の冷却液流量Ｑｗより小さいか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、冷却液を循環させるポンプの回転速度などに基づいて冷却液流量Ｑｗを演算し、今回（ｎ時）演算した冷却液流量Ｑｗが、前回（ｎ－１時）演算した冷却液流量Ｑｗより小さいか否か、つまり、冷却液流量Ｑｗが減少しているか否かを判定する。
【0042】
ステップＳ９において、ｎ時における冷却液流量Ｑｗが、（ｎ－１）時における冷却液流量Ｑｗより小さいと判定された場合には、ステップＳ１４に進む。ｎ時における冷却液流量Ｑｗが、（ｎ－１）時における冷却液流量Ｑｗより小さいと判定された場合には、冷却液流量Ｑｗが減少しているため、排熱回収量が低下するおそれがある。そこで、コントローラ３０は、排熱回収量の低下を抑制するため、ステップＳ１４において、バルブ２０の開度を所定量増加させる。これにより、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量が増加するので、熱交換器１３による排熱回収の低下を抑制できる。なお、この場合にも、バイパス通路１４を通過する排気ガスの流量が小さくなるが、冷却液流量Ｑｗが減少したことによって熱交換器１３を通過した排気ガスの温度低下は小さくなる。このため、熱交換器１３を通過した排気ガスの熱量が上昇することになり、触媒１２をライトオフ温度に保持する熱量を確保することが可能となる。
【0043】
これに対し、ｎ時における冷却液流量Ｑｗが、（ｎ－１）時における冷却液流量Ｑｗ以上であると判定された場合には、排熱回収量が低下するおそれがない。このため、バルブ２０の開度を増加せず、ステップＳ１０に進む。
【0044】
ステップＳ１０では、バルブ２０の開度を維持する。そして、ステップＳ１１に進む。
【0045】
ステップＳ１０及びステップＳ１４の処理がなされた後は、ステップＳ１１に進む。
【0046】
ステップＳ１１では、触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。具体的な方法は、ステップＳ１と同様であるので説明を省略する。ステップＳ１１で触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であると判定された場合には、ステップＳ４に進む。以降は、冷却液温度Ｔｗが所定温度Ｔ２より大きくなるまで、つまり、暖機が完了するまで、ステップＳ４からステップＳ１１、ステップＳ１４の制御を繰り返す。
【0047】
これに対して、ステップＳ１１で触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満であると判定された場合には、ステップＳ１５に進む。具体的には、ステップＳ１５に進み、バルブ２０を熱交換通路１５を閉じるように制御する。これにより、熱交換器１３を通過する排気ガスの流れが遮断され、触媒１２が優先的に加熱される。そして、再びステップＳ１から判定を行う。
【0048】
このように、本実施形態では、エンジン１０の暖機等の排熱回収要求があるとき、触媒１２の温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満である場合にはバルブ２０を熱交換通路１５を閉じるように制御し、触媒１２を優先的に加熱する。これにより、触媒１２の温度をライトオフ温度まで早く到達させることができるので、より早く排気要求を満たすことができる。
【0049】
これに加え、本実施形態では、排気ガス温度Ｔｅｉｎ、排気ガス流量Ｑｇ、冷却液温度Ｔｗ、冷却液流量Ｑｗの変化（ステップＳ６からステップＳ９の判定）に基づいてバルブ２０の開度を制御しているので、排気要求を満たしつつ排熱回収量を増やすことができる。これにより、排気要求を満たしつつ排熱回収完了までの時間（例えば、エンジン１０の暖機時間）を短くすることができる。
【0050】
なお、ステップＳ７からステップＳ９の判定は、必ずしもすべて実行する必要はない。また、これらの順序を入れ替えることも可能である。
【0051】
また、ステップＳ１４において、バルブ２０の開度を一定の開度ずつ増加させてもよいし、ｎ時と（ｎ－１）時との差分に基づいて、開度の大きさを変化させるようにしてもよい。さらに、各測定値や外気温などのパラメータの大きさに基づいて開度の大きさを変化させるようにしてもよい。
【0052】
【0053】
まず、図４を参照して、排気ガス温度Ｔｅｉｎが排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）まで上昇を続けている場合の制御について説明する。なお、図４に示す実施例では、排気ガスの流量Ｑｇ及び冷却液流量Ｑｗが一定になっている。また、図４から図７に示す実施例では、排気ガス流量の変化として、バイパス通路１４及び熱交換通路１５の流量の変化を示している。排気ガスの流量Ｑｇの流量の変化は、これらを合計したものに相当する。
【0054】
時刻ｔ１において、エンジン１０が始動すると、排熱回収部Ｅの入口の排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇を開始する。このとき、バルブ２０の開度は０（ゼロ）であるので、排気ガスは、略全量がバイパス通路１４を通って触媒１２に導かれる。これにより、触媒温度Ｔｃも上昇する。また、エンジン１０が始動することにより、冷却液を循環させるポンプが駆動され、冷却液流量Ｑｗが増加する。
【0055】
触媒温度Ｔｃが上昇し、時刻ｔ２において所定温度Ｔ１以上になると、コントローラ３０は、上述のようにしてバルブ２０の目標開度Ｄ１を演算する。時刻ｔ２では、冷却液温度Ｔｗが所定温度Ｔ２に到達していないため、コントローラ３０は、開度が目標開度Ｄ１となるようにバルブ２０を制御する。これにより、排気ガスが熱交換通路１５に流入し、熱交換器１３によって冷却液が加熱されることで、冷却液温度Ｔｗが上昇する。
【0056】
また、その後も排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇を続けているため、コントローラ３０は、上記ステップＳ６における判定に基づいて、バルブ２０の開度を所定開度ずつ大きくする。
【0057】
このようにバルブ２０の開度が大きくなるにつれて、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量が増加するとともに、バイパス通路１４を通過する排気ガスの流量が減少する。
【0058】
冷却液温度Ｔｗが上昇し、時刻ｔ３において所定温度Ｔ２より大きくなると、コントローラ３０は、排熱回収要求を満足した（エンジン１０の暖機が完了した）と判断して、バルブ２０の開度を再び０（ゼロ）にする。これにより、排気ガスは、略全量がバイパス通路１４を通って触媒１２に導かれるようになる。
【0059】
なお、この場合にも、触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満に低下すると、コントローラ３０は、バルブ２０を閉じるように制御し、触媒１２の加熱を優先させる。
【0060】
図４に示す実施例では、排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇を続けている間、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量を増加させて、熱交換を促進させるので、本実施形態の制御を行わない場合に比べ、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短くすることができる。
【0061】
次に、図５を参照して、排気ガス温度Ｔｅｉｎが排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）前に一定となった場合の制御について説明する。なお、図５に示す実施例では、排気ガスの流量Ｑｇ及び冷却液流量Ｑｗが一定になっている。
【0062】
【0063】
図５の実施例においては、時刻ｔ２後、時刻ｔ１１において排気ガス温度Ｔｅｉｎが一定になる。このとき、排気ガス温度Ｔｅｉｎの上昇が停止するため、この事象（ステップＳ６のＹＥＳ判定）に起因するバルブ２０の開度の増加はなくなる。しかしながら、時刻ｔ１１では、冷却液温度Ｔｗが所定温度Ｔ２に到達しておらず、上昇を続けているため、コントローラ３０は、上記ステップＳ７における判定に基づいて、バルブ２０の開度を所定開度ずつ大きくする。
【0064】
冷却液温度Ｔｗが上昇し、時刻ｔ３において所定温度Ｔ２より大きくなると、コントローラ３０は、排熱回収要求を満足した（エンジン１０の暖機が完了した）と判断して、バルブ２０の開度を再び０（ゼロ）にする。これにより、排気ガスは、略全量がバイパス通路１４を通って触媒１２に導かれるようになる。
【0065】
なお、この場合にも、触媒温度Ｔｃが所定温度Ｔ１未満に低下すると、コントローラ３０は、バルブ２０を閉じるように制御し、触媒１２の加熱を優先させる。
【0066】
図５に示す実施例では、図４に示す実施例の効果に加え、冷却液温度Ｔｗが上昇を続けている間、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量を増加させて、熱交換を促進させるので、本実施形態の制御を行わない場合に比べ、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短くすることができる。
【0067】
次に、図６を参照して、排気ガス温度Ｔｅｉｎが排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）前に一定になった後、排気ガス流量Ｑｇが排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）前に増加した場合の制御について説明する。図６に示す実施例では、冷却液流量Ｑｗが一定である。なお、図６に示す実施例は、説明のため図３のステップＳ７による判定を行っていないものとする。
【0068】
【0069】
時刻ｔ２１において、エンジン回転速度Ｎｅが上昇すると、排気ガス流量Ｑｇが増加する。排気ガス流量Ｑｇが増加すると、コントローラ３０は、上記ステップＳ８における判定に基づいて、バルブ２０の開度を所定開度ずつ大きくする。
【0070】
これにより、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量がさらに増加する。そして、時刻ｔ３において所定温度Ｔ２より大きくなると、コントローラ３０は、排熱回収要求を満足した（エンジン１０の暖機が完了した）と判断して、バルブ２０の開度を再び０（ゼロ）にする。これにより、排気ガスは、略全量がバイパス通路１４を通って触媒１２に導かれるようになる。
【0071】
図６に示す実施例では、図４に示す実施例の効果に加え、排気ガス流量Ｑｇが増加したときに、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量を増加させて、熱交換を促進させるので、本実施形態の制御を行わない場合に比べ、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短くすることができる。
【0072】
次に、図７を参照して、冷却液流量Ｑｗが排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）前に減少している場合の制御について説明する。図７に示す実施例では、冷却液流量Ｑｗが一定であり、排気ガス温度Ｔｅｉｎが暖機完了前に一定になっている。なお、図７に示す実施例は、説明のため図３のステップＳ７による判定を行っていないものとする。
【0073】
【0074】
時刻ｔ３１において、例えば、エンジン１０の負荷が上昇しエンジン回転速度Ｎｅが低下すると、それに伴ってポンプの回転速度が低下する。これにより、冷却液流量Ｑｗが低下するため、コントローラ３０は、上記ステップＳ９における判定に基づいて、バルブ２０の開度を所定開度ずつ大きくする。
【0075】
これにより、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量が増加する。そして、時刻ｔ３において所定温度Ｔ２より大きくなると、コントローラ３０は、排熱回収要求を満足した（エンジン１０の暖機が完了した）と判断して、バルブ２０の開度を再び０（ゼロ）にする。これにより、排気ガスは、略全量がバイパス通路１４を通って触媒１２に導かれるようになる。
【0076】
図7に示す実施例では、図４に示す実施例の効果に加え、冷却液流量Ｑｗが低下したときに、熱交換通路１５を通過する排気ガスの流量を増加させて、熱交換を促進させるので、本実施形態の制御を行わない場合に比べ、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短くすることができる。
【0077】
以上のように、本実施形態の熱交換システム１００では、エンジン１０の暖機等、排熱回収が必要な場合には、まず、触媒１２の温度（触媒温度Ｔｃ）を所定温度Ｔ１以上になるように制御する。そして、排熱回収部Ｅによる排熱回収を行っているときも、触媒１２の温度（触媒温度Ｔｃ）を所定温度Ｔ１未満になると、排熱回収を中断して触媒１２の加熱を優先させる。
【0078】
これにより、排気要求を確実に満たしつつ、排気ガスと冷却液との間で熱交換を行うことができる。さらに、排熱回収部Ｅによる排熱回収を最大限行うようにしても、触媒１２の浄化性能を低下させることなく排気要求を確実に満たすことができる。
【0079】
また、本実施形態では、排気ガス温度Ｔｅｉｎ、排気ガス流量Ｑｇ、冷却液温度Ｔｗ、冷却液流量Ｑｗの変化（図３のステップＳ６からステップＳ９の判定）に基づいてバルブ２０の開度を制御しているので、排気要求を満たしつつ排熱回収量を最大限増やすことができる。これにより、排気要求を満たしつつ排熱回収完了までの時間（例えば、エンジン１０の暖機時間）を短くすることができる。
【0080】
上記熱交換システム１００は、例えば、図８に示すようなＥＧＲシステムを備えたエンジンに適用してもよい。図８に示すＥＧＲシステムは、熱交換器１３の出口側から吸気通路に排気の一部を還流させる排気還流通路４１と、排気還流通路４１を通過する排気の流量を調節する排気還流弁４２と、を備えた、いわゆる低圧ＥＧＲシステムである。熱交換システム１００は、図８に示すような低圧ＥＧＲシステムに限らず、高圧ＥＧＲシステムにも適用することができる。
【0081】
また、熱交換システム１００をＥＧＲシステムに適用した場合には、熱交換器１３をＥＧＲクーラとして機能させるようにしてもよい。
【0082】
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【0083】
熱交換システム１００は、エンジン１０の排気通路１１と、排気通路１１に設けられ、エンジン１０からの排気ガスを浄化する触媒１２と、排気通路１１における触媒１２の上流に設けられ、排気ガスとエンジン１０を冷却するための冷却液との間で熱交換を行う熱交換器１３と、排気通路１１に接続され、熱交換器１３をバイパスするバイパス通路１４と、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量及びバイパス通路１４を通過する排気ガスの流量を制御するバルブ機構（バルブ２０）と、を備える。
【0084】
熱交換システム１００を制御する熱交換システム制御方法では、触媒１２の温度をライトオフ温度（所定温度Ｔ１）以上に保ちつつ、バルブ機構（バルブ２０）の開度を制御する。
【0085】
この構成では、触媒１２の温度をライトオフ温度（所定温度Ｔ１）以上に保って、排熱回収を行うようにバルブ機構（バルブ２０）の開度を制御しているので、排気要求を確実に満たしつつ、排気ガスと冷却液との間で熱交換を行うことができる。さらに、排熱回収を最大限行うようにしても、触媒１２の浄化性能を低下させることなく排気要求を確実に満たすことができる。
【0086】
熱交換システム制御方法は、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）未満の場合には、排気ガスが熱交換器１３を通過しないようバルブ機構（バルブ２０）を制御して熱交換器１３による熱交換が行われないようにする。
【0087】
触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）に未満である場合に、熱交換器１３側に排気ガスを流してしまうと、その分、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）に達するまでの時間が長くなる。そこで、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）未満の場合には、排気ガスが熱交換器１３を通過しないようバルブ機構（バルブ２０）を制御することで、触媒１２を優先的に加熱する。これにより、触媒１２の浄化性能を低下させることなく排気要求を確実に満たすことができる。また、排熱回収中に触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）未満に低下してしまった場合にも、排気ガスが熱交換器１３を通過しないようバルブ機構（バルブ２０）を制御することで、触媒１２を優先的に加熱する。これにより、触媒１２の浄化性能を低下させることを防止できる。
【0088】
熱交換システム制御方法は、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）以上であって熱交換器１３による熱交換が行われているときに、熱交換器１３の入口側における排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇した場合には、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御する。
【0089】
排気ガス温度Ｔｅｉｎが上昇した場合には、排熱回収可能な熱量が増加していることになる。そこで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御することで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増加させる。これにより、熱交換器１３による排熱回収が促進されるので、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短縮することができる。
【0090】
熱交換システム制御方法は、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）以上であって熱交換器１３による熱交換が行われているときに、冷却液温度Ｔｗが上昇した場合には、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構の入口側における排気ガスを制御する。
【0091】
冷却液温度Ｔｗが上昇した場合には、排熱回収量が低下するおそれがある。そこで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御することで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増加させる。これにより、熱交換器１３による排熱回収が促進されるので、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短縮することができる。
【0092】
熱交換システム制御方法は、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）以上であって熱交換器１３による熱交換が行われているときに、エンジン１０からの排気ガス流量Ｑｇが増加した場合には、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御する。
【0093】
エンジン１０からの排気ガス流量Ｑｇが増加した場合には、排熱回収可能な熱量が増加していることになる。そこで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御することで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増加させる。これにより、熱交換器１３による排熱回収が促進されるので、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短縮することができる。
【0094】
熱交換システム制御方法は、触媒１２の温度がライトオフ温度（所定温度Ｔ１）以上であって熱交換器１３による熱交換が行われているときに、冷却液流量Ｑｗが減少した場合には、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御する。
【0095】
冷却液流量Ｑｗが減少した場合には、冷却液流量Ｑｗが低下し排熱回収量が低下するおそれがある。熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増やすようにバルブ機構（バルブ２０）を制御することで、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を増加させる。これにより、熱交換器１３による排熱回収が促進されるので、排熱回収完了（エンジン１０の暖機完了）までの時間を短縮することができる。
【0096】
バルブ機構は、バイパス通路１４に設けられ、バイパス通路１４を通過する排気ガスの流量を制御する第１バルブ２０ａと、熱交換器１３を通過する排気ガスの流量を制御する第２バルブ２０ｂと、を備える。
【0097】
バルブ機構を２つのバルブ（第１バルブ２０ａ、第２バルブ２０ｂ）で構成することにより、より細かな制御を行うことができる。
【0098】
熱交換器１３は、ＥＧＲクーラとしても機能する。
【0099】
熱交換システム１００をＥＧＲシステムを搭載したエンジンに適用した場合には、熱交換器１３をＥＧＲクーラとしても機能させることで、別途ＥＧＲクーラを設ける必要がない。これにより、コストの上昇を抑制できる。
【0100】
熱交換システム１００は、触媒１２の温度を検出する第１温度センサ２１と、熱交換器１３の入口側の温度を検出する第２温度センサ２２と、をさらに備える。この構成における熱交換システム制御方法は、検出した熱交換器１３の入口側の温度と触媒１２の温度とに基づいて、バルブ機構（バルブ２０）を制御する。
【0101】
この構成では、温度センサを用いて温度を検出することにより、制御の精度を向上させることができる。
【0102】
熱交換システム制御方法は、熱交換器１３の入口側の温度と触媒１２の温度を、エンジン１０の回転速度Ｎｅ及び負荷から推定し、推定した熱交換器１３の入口側の温度と触媒１２の温度とに基づいて、バルブ機構（バルブ２０）を制御する。
【0103】
この構成では、温度センサを用いていないので、コストを低減することができる。
【0104】
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。
【符号の説明】
【0105】
１００ 熱交換システム
１０ エンジン
１１ 排気通路
１２ 触媒
１３ 熱交換器
１４ バイパス通路
１５ 熱交換通路
２０ バルブ（バルブ機構）
２０ａ 第１バルブ（バルブ機構）
２０ｂ 第２バルブ（バルブ機構）
２１ 第１温度センサ
２２ 第２温度センサ
２３ 第３温度センサ
３０ コントローラ
Ｅ 排熱回収部
１０ エンジン
１１ 排気通路
１２ 触媒
１３ 熱交換器
１４ バイパス通路
１５ 熱交換通路
２０ バルブ（バルブ機構）
２０ａ 第１バルブ（バルブ機構）
２０ｂ 第２バルブ（バルブ機構）
２１ 第１温度センサ
２２ 第２温度センサ
２３ 第３温度センサ
３０ コントローラ
Ｅ 排熱回収部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】