(57)【要約】【課題】冷却対象機器を適切に冷却して出力向上、燃費向上等を図る車両用冷却システムを提供する。【解決手段】車両用冷却システムは、冷却用回路１と、冷却用回路１の冷媒を循環させる電動ポンプ２と、冷却用回路１の冷媒の熱を放出させる放熱器３と、冷却用回路１に並列に設けられ放熱器３を流出した冷媒が流通して冷却対象である部材を放熱させて冷却する複数の冷却器６ａ，７ａと、この冷却器がそれぞれ配置され冷却用回路１の途中が分岐してなる複数の冷媒通路と、少なくとも２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を可変する流量可変弁８，９を備える。冷却対象部材は、インタークーラ６、空調用冷凍サイクルのコンデンサ７、再循環排ガスが流れるＥＧＲクーラ１７および走行用モータのインバータ１８のうちの少なくとも２つで構成される。【選択図】図１
2010090729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する冷却用回路（１）と、
前記冷却用回路の前記冷媒を循環させる循環手段（２）と、
前記冷却用回路に設けられ、外部を流れる流体との熱交換により前記冷媒の熱を放出させる放熱器（３）と、
前記冷却用回路において並列に設けられ、前記放熱器を流出した冷媒が流通することにより冷却対象である部材から放熱させて冷却する複数の冷却器（６ａ，７ａ）と、
前記冷却器がそれぞれ配置され、前記冷却用回路の途中が分岐してなる複数の冷媒通路であって、前記冷却用回路の前記冷媒を分配して前記各冷却器に供給する複数の冷媒通路（４，５）と、
を備え、
前記冷却対象部材は、過給器に取り込まれる過給空気が流通するインタークーラ（６）、車室内の空調に用いられる冷凍サイクルに設けられたコンデンサ（７）、吸気とともに内燃機関の燃焼室に再度導入される排ガスの一部が流通するＥＧＲクーラ（１７）および走行用モータを制御するインバータ（１８）のうちの少なくとも２つで構成され、
さらに、前記少なくとも２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する前記各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を可変する流量比率可変手段（８，９）を備えることを特徴とする車両用冷却システム。
【請求項２】
前記流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、
前記制御手段は、前記冷却対象部材のそれぞれについて、現時点の放熱出力と前記冷却対象部材固有の最大放熱能力との比である現状出力比を演算し、前記現状出力比を用いて前記流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記並列関係にある冷却対象部材間でさらに前記現状出力比の比である冷却対象部材間出力比を求め、前記演算された前記冷却対象部材間出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出し、前記算出された冷媒流量の分配比率になるように、前記流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却システム。
【請求項４】
前記流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、
前記制御手段は、前記冷却対象部材のそれぞれについて現時点の放熱出力を演算し、さらに前記並列関係にある前記冷却対象部材間の前記現時点の放熱出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出し、前記算出された冷媒流量の分配比率になるように、前記流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項５】
前記流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、
前記制御手段は、少なくとも車両のアクセル開度（Ａｃｌ）を検出し、前記検出されたアクセル開度に対応する加速要求に基づいて算出された冷媒流量の分配比率になるように、前記流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項６】
前記冷却対象部材のうちの一つは前記コンデンサであり、
前記流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、
前記制御手段は、車室内の空調要求がないときには、前記コンデンサに冷媒を流入させないように、前記流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項７】
前記流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、
前記制御手段は、前記各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を決定するときに、前記内燃機関の作動状態に関わるパラメータおよび前記冷却対象部材の作動に関わる制御信号を用いることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項８】
前記流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、
前記循環手段は電動ポンプ（２）で構成されており、
前記制御手段は前記電動ポンプの吐出量を可変することにより、前記各冷却器を流通する冷媒流量を可変することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項９】
前記複数の冷媒通路（４，５）は、前記放熱器の出口において分岐してなる通路であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項１０】
前記複数の冷媒通路（４，５）は、前記放熱器の内部において分岐してなる通路であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項１１】
さらに、前記冷媒が前記放熱器をバイパスするように、前記放熱器の上流側と下流側とをつなぐバイパス通路（１１）を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項１２】
さらに、前記放熱器に対する空気の通風を遮断および許容する通風調整部材（１６）を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項１３】
前記放熱器は、車室内に送風される空調風が流通する空気通路に設けられることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項１４】
前記冷却用回路において前記冷却器の下流側であって前記放熱器の上流側に、さらに空冷式の熱交換器（１２）を備え、前記空冷式の熱交換器は、車室内に送風される空調風が流通する空気通路に設けられることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【請求項１５】
前記冷却用回路において前記冷却器の下流側であって前記放熱器の上流側に、さらにＡＴＦクーラ（１３）およびＥＧＲクーラ（１４）の少なくとも一つを設けることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の車両用冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の出力向上、燃費向上等に寄与する各機器を冷却する車両用冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の燃費、排ガス等への高い要求のため、小排気量で高出力が出せる過給器付きのエンジンが採用されている。高出力化のためには高温となった過給空気を適度に冷却することが必要である。この冷却の方式としては外気を用いる空冷式よりも水冷式の方が搭載位置をエンジンの近傍に配置できるため、車両への搭載性、過給空気抵抗の低減等の観点から採用される傾向にある。
【０００３】
そして、従来の車両用冷却システムとして、例えば、特許文献１から特許文献３に記載の技術が知られており、各従来技術において水冷式の循環回路によって機器を冷却している。特許文献１に記載の第１の従来技術では、インバータやモータ等の動力回路と、空調用冷凍サイクルのコンデンサとを冷却する技術が開示されている。特許文献２に記載の第２の従来技術では、ターボチャージャーの過給空気冷却器と、排ガス再循環装置（ＥＧＲ）の少なくとも一方を冷却し、耐久性を向上させる技術が開示されている。特許文献３に記載の第３の従来技術では、空調用冷凍サイクルのコンデンサと過給空気冷却器とを冷却対象とする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１８６８７９号公報
【特許文献２】特開２００１−３７４７号公報
【特許文献３】特表２００８−５２５７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、第１の従来の技術および第２の従来技術では、冷却対象の複数の機器が水冷式の循環回路に対して直列に並んで配されており、循環回路中の上流側にある機器ほど先に冷却されるため冷却効果が大きくなるが、下流側の機器の方が強く冷却する必要がある場合でも、優先的に冷却することができない。一方、第３の従来技術では、冷却対象の２つの機器が循環回路に対して並列となるように配されているため、各機器は同程度に冷却されることになり、一方の機器を優先的に強く冷却することができない。
【０００５】
さらに、車両の実際の使用状態において、冷却対象である各機器は、必ずしも同程度の冷却および同時の冷却が要求されるわけではない。このため、上記各従来技術においては、各機器が必要とする冷却性能を得ることができない場合があり、さらなる高出力、燃費改善等の性能向上の余地が十分にあるシステムとなっている。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は冷却対象の機器を適切に冷却することにより出力向上、燃費向上等を図る車両用冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の車両用冷却システムの発明は、冷媒が循環する冷却用回路（１）と、冷却用回路の前記冷媒を強制的に循環させる循環手段（２）と、冷却用回路に設けられ、外部を流れる流体との熱交換により冷媒の熱を放出させる放熱器（３）と、冷却用回路において並列に設けられ、放熱器を流出した冷媒が流通することにより冷却対象である部材から放熱させて冷却する複数の冷却器（６ａ，７ａ）と、冷却器がそれぞれ配置され、冷却用回路の途中が分岐してなる複数の冷媒通路であって、冷却用回路の冷媒を分配して各冷却器に供給する複数の冷媒通路（４，５）と、を備え、
冷却対象部材は、過給器に取り込まれる過給空気が流通するインタークーラ（６）、車室内の空調に用いられる冷凍サイクルに設けられたコンデンサ（７）、吸気とともに内燃機関の燃焼室に再度導入される排ガスの一部が流通するＥＧＲクーラ（１７）および走行用モータを制御するインバータ（１８）のうちの少なくとも２つで構成され、
さらに、少なくとも２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を可変する流量比率可変手段（８，９）を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、流量比率可変手段によって適切な流量の冷媒が冷却器に流れるようになると、冷却器と冷却対象部材との間で熱交換が行われ、当該冷媒温度よりも高温である冷却対象部材を所望の温度状態になるように冷却することができる。これにより、インタークーラ、空調用冷凍サイクルのコンデンサ、ＥＧＲクーラ、走行用モータ制御用のインバータのうちの少なくとも２つで構成された冷却対象部材が、同様に冷却されるのではなく、車両の運転状態に応じた必要なタイミングや必要な冷却度合いで冷却されることになる。したがって、各冷却対象部材が適切な能力を発揮することができ、一層の車両の出力向上、燃費向上等が図れ、さらに簡単な冷却用回路の構成によって高効率である車両用冷却システムを実現することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用冷却システムの発明において、流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、制御手段は、冷却対象部材のそれぞれについて、現時点の放熱出力と冷却対象部材固有の最大放熱能力との比である現状出力比を演算し、演算された現状出力比を用いて流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、各冷却対象部材の現時点の放熱量が予め各冷却対象部材を備えている固有の最大放熱能力に対してどの程度かを演算し、この現状出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出することにより、各冷却対象部材が十分に放熱されるため、各冷却対象部材が所定の設計値通りに能力を発揮できる温度環境に制御できる。また、各冷却対象部材固有の最大放熱能力と現状の放熱量とを比較することにより、比較対象が所定値の最大放熱能力であるため、演算処理が簡潔であり、演算用のプログラムを簡単化することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用冷却システムの発明において、制御手段は、並列関係にある冷却対象部材間でさらに現状出力比の比である冷却対象部材間出力比を求め、この冷却対象部材間出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出し、算出された冷媒流量の分配比率になるように流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、並列関係にある冷却対象部材間における冷却対象部材間出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出することにより、現時点の他の冷却対象部材の状態をも考慮した各冷却対象部材の温度制御が実施できる。これにより、複数の冷却対象部材をバランスよく効率的に冷却でき、車両全体として省エネルギー効果の高い車両用冷却システムを提供できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の車両用冷却システムの発明において、流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、制御手段は、冷却対象部材のそれぞれについて現時点の放熱出力を演算し、さらに並列関係にある冷却対象部材間の現時点の放熱出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出し、算出された冷媒流量の分配比率になるように流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、並列関係にある冷却対象部材間の現時点の放熱量の比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出することにより、他の冷却対象部材の現状を考慮して冷媒流量の分配比率を決定することができる。これにより、複数の冷却対象部材をバランスよく効率的に冷却でき、車両全体として省エネルギー効果の高い車両用冷却システムを提供できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用冷却システムの発明において、流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、制御手段は、少なくとも車両のアクセル開度（Ａｃｌ）を検出し、検出されたアクセル開度に対応する加速要求に基づいて算出された冷媒流量の分配比率になるように、前記流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、少なくともアクセル開度に対応する加速要求に基づいて冷媒流量の分配比率を算出することにより、加速に関する車両の現状を考慮した冷媒流量の分配比率が求められるため、高出力および燃費性に一層有効な冷却対象部材の温度制御を実施できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、上記いずれかの発明において、冷却対象部材のうちの一つはコンデンサであり、流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、制御手段は、車室内の空調要求がないときには、コンデンサに冷媒を流入させないように、流量比率可変手段の作動を制御することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、空調要求がないときにコンデンサに冷媒を流入させないことにより、コンデンサ以外の冷却対象部材を冷却する冷却器に多くの流量を提供できる。これにより、コンデンサ以外の冷却対象部材に対する冷却能力を向上させることができ、例えば、車両の走行性をより重視した制御を実施できる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、上記いずれかの発明において、流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、制御手段は、各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を決定するときに、内燃機関の作動状態に関わるパラメータおよび冷却対象部材の作動に関わる制御信号を用いることを特徴とする。この発明によれば、車両の走行性能および燃費性能に対して適宜最適な制御を実施することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、上記いずれかの発明において、流量比率可変手段（８，９）の作動を制御する制御手段（５０）を備え、循環手段は電動ポンプ（２）で構成されており、制御手段は電動ポンプの吐出量を可変することにより、各冷却器を流通する冷媒流量を可変することを特徴とする。この発明によれば、冷却用回路を循環する冷媒流量を可変することにより、さらにきめ細かい冷却対象部材の温度制御を実施できる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、上記いずれかの発明において、複数の冷媒通路（４，５）は、放熱器の出口において分岐してなる通路であることを特徴とする。この発明によれば、放熱器の内部で分岐する複数の冷媒通路を構成する場合に比べて、冷却用回路における通路構成を簡単化することができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発明において、複数の冷媒通路（４，５）は、放熱器の内部において分岐してなる通路であることを特徴とする。この発明によれば、当該複数の冷媒通路が放熱器内部ですでに分岐した独立の通路であることにより、放熱器において各冷媒通路からの放熱を調整できるため、各冷却器における冷却性能の調整可能範囲をさらに大きくすることができる。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の発明において、さらに、冷媒が放熱器をバイパスするように放熱器の上流側と下流側とをつなぐバイパス通路（１１）を備えることを特徴とする。この発明によれば、冷媒が放熱器で放熱しないような回路も構成することが可能なため、冷媒を放熱量を減らした状態の高めの温度で各冷却器に流入させることが可能であり、冷却対象部材の温度調整可能範囲をさらに大きくすることができる。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の発明において、さらに、放熱器に対する空気の通風を遮断および許容する通風調整部材（１６）を備えることを特徴とする。この発明によれば、通風調整部材によって通風を遮断および許容することにより、冷媒を放熱器で放熱させない場合と放熱させる場合とが可能とする冷却用回路も構成することができるため、冷却対象部材の温度調整可能範囲をさらに大きくすることができる。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、上記いずれかの発明において、放熱器は車室内に送風される空調風が流通する空気通路に設けられることを特徴とする。この発明によれば、冷媒が外部に放熱することによって空気通路を流れる空気を暖めることができるため、暖房空気を提供することができ、空調の暖房性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の発明において、冷却用回路において冷却器の下流側であって放熱器の上流側に、さらに空冷式の熱交換器（１２）を備え、この空冷式の熱交換器は車室内に送風される空調風が流通する空気通路に設けられることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、空調用の暖房用熱交換器であるヒータ等において十分な冷却効果が得られないような場合であっても、当該空冷式の熱交換器によって空気通路を流れる空気が暖められるため、暖房空気を提供することができ、特にエンジンが温まっていない始動直後の場合等に空調の暖房性能を補充することが可能となる。
【００２８】
請求項１５に記載の発明は、上記いずれかの発明において、冷却用回路において冷却器の下流側であって放熱器の上流側に、さらにＡＴＦクーラ（１３）およびＥＧＲクーラ（１４）の少なくとも一つを設けることを特徴とする。この発明によれば、自動変速オイル、エンジン吸込みガス等から放出される熱量を暖房等の熱源として活用することができる。
【００２９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３１】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態の車両用冷却システムについて図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。図２は車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。
【００３２】
本車両用冷却システムは、内燃系のエンジンによって駆動される自動車に搭載される冷却システムの一例である。図１に示すように、車両用冷却システムは、冷媒が循環する冷却用回路１と、冷却用回路１に設けられる各種機器と、により構成されている。冷却用回路１に設けられる各種機器には、冷却用回路１内で冷媒を循環させる循環手段の一例である電動ポンプ２と、冷却用回路１に設けられ、外部を流れる流体との熱交換により冷媒の熱を放出させる放熱器３と、冷却用回路１において並列に設けられ、放熱器３を流出した冷媒が流通することにより冷却対象である部材（以下、冷却対象部材ともいう）から放熱させて冷却する複数の冷却器（第１の冷却器６ａ、第２の冷却器７ａ）と、が含まれる。放熱器３は、回路を流れる冷媒を冷却するためのラジエータの機能を担っている。電動ポンプ２は回転数が制御されることにより、吐出流量が調整可能である。
【００３３】
この冷却用回路１は、例えば、車両のエンジンを冷却するためのメイン冷却水回路とともに車両の冷却系システムとして採用されるサブ冷却水回路によって構成してもよい。サブ冷却水回路は、エンジン冷却水よりも低温の冷却水が流れる低温水回路である。このように冷却用回路１としてサブ冷却水回路を活用する場合には、放熱器３は低温側ラジエータとなる。低温側ラジエータは、メイン冷却水回路の高温側ラジエータが有する第１空気流路の上流側に位置する第２空気流路を有する。低温側ラジエータは、空気が先に第２空気流路を通った後、高温側ラジエータの第１空気流路を流れるように設けられている。すなわち、空気の流れは、第２空気流路、第１空気流路の順に流れ、低温側ラジエータ、高温側ラジエータの順に各ラジエータを流れる冷却水を冷却する。また、低温側ラジエータ、高温側ラジエータは、この順に車両前部（例えば、エンジンルームの前部）に並んで配置されており、低温側ラジエータの前方には、車両用空調に使用される冷凍サイクルの構成部品の一つであるコンデンサを配置してもよい。
【００３４】
さらに、冷却用回路１としてサブ冷却水回路を活用する場合には、既存のサブ冷却水回路に対して本願の特徴の一つである流量比率可変手段がさらに設けられることになる。この流量比率可変手段は、車両の出力、燃費等を向上させるために冷却対象部材を冷却する能力を調節する機構である。
【００３５】
冷却用回路１は、冷却用回路１の途中が分岐してなる複数の冷媒通路を含んでいる。この複数の冷媒通路は、冷却用回路１の冷媒を分配する分岐通路であって、第１の冷却器６ａが配置される第１の分岐通路４と、第２の冷却器７ａが配置される第２の分岐通路５である。第１の分岐通路４には、第１の冷却器６ａよりも上流側に流量比率可変手段の一例である流量可変弁８が設けられている。第２の分岐通路５には、第２の冷却器７ａよりも上流側に流量比率可変手段の一例である流量可変弁９が設けられている。流量可変弁８および流量可変弁９は、それぞれの冷媒通路の断面積を可変自在で、冷媒流量を調節可能な弁手段であり、例えば電子式制御弁で構成される。
【００３６】
冷却対象部材は、車両を運転時に使用される空気、冷媒、オイル等の各種流体が流通する機器である。冷却対象部材を流通する流体は、例えば、ＥＧＲガス（排気再循環ガス）、ターボチャージャー、スーパーチャージャー等の過給器で吸入された空気、空調用の冷凍サイクルを流通する冷媒、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）等である。したがって、冷却対象部材は、過給器に取り込まれる過給空気が流通するインタークーラ、車室内空調用の冷凍サイクルに設けられたコンデンサ、内燃機関の燃焼室に再度導入される排ガスの一部が流通するＥＧＲクーラ、およびハイブリッド自動車等の走行用モータを制御するインバータが採用される。そして、本発明の冷却対象部材は、インタークーラ、空調用冷凍サイクルのコンデンサ、ＥＧＲクーラおよび走行用モータのインバータのうちの少なくとも２つで構成されるものである。
【００３７】
組み合わせ可能な冷却対象部材は、使用用途、目的が異なるため、冷却要求のタイミングや、必要な冷却量が異なるため、それぞれ必要なときに必要量で冷却されることが重要である。そこで、本実施形態の流量比率可変手段は、各冷却対象部材にタイミングおよび容量が最適な冷却を提供し、一律的でない冷却制御を可能にする。
【００３８】
本実施形態で採用される冷却対象部材は、インタークーラ６とコンデンサ７である。これにより、本実施形態の車両用冷却システムが適用される車両は、ターボチャージャー等の過給器付きの車両であり、特にディーゼル車である。第１の冷却器６ａは、インタークーラ６を冷却する低温側通路を構成する。第２の冷却器７ａは、車内空調用の冷凍サイクル２０に搭載されるコンデンサ７を冷却する低温側通路を構成する。
【００３９】
インタークーラは、過給器で過給された空気を冷却する液冷式の装置であり、吸気温度の上昇による酸素不足を改善して、内燃機関の効率を高めて燃費の悪化および内燃機関の出力低下を抑制することができる。例えば、インタークーラは車両の加速時、エンジンの高負荷時に大容量の冷却が必要となる。本実施形態のインタークーラ６は、冷却用回路１の冷媒が流れる低温側通路を有する第１の冷却器６ａと、低温側通路に隣接して配置され冷媒と熱交換される過給空気が流れる過給空気通路部６ｂと、が一体となって熱交換可能に構成されている。この構成により、過給空気通路部６ｂを流れる過給空気は、冷却用回路１の放熱器３で放熱された冷媒に対して放熱して冷却されるようになっている。
【００４０】
コンデンサ７は、車内空調に使用される冷凍サイクル２０において、コンプレッサ２１で吐出された高圧高温の冷媒が凝縮して冷却される熱交換器である。例えば、コンデンサは、車両の走行風が少ないとき、アイドリング時や渋滞時に放熱要求が大きくなり、冷却が必要となる。本実施形態のコンデンサ７は、冷却用回路１の冷媒が流れる低温側通路を有する第２の冷却器７ａと、低温側通路に隣接して配置され低温の冷媒と熱交換される高温の冷媒が流れる高温側通路７ｂと、が一体となって両者が熱交換可能に構成されている。この構成により、高温側通路７ｂを流れる高温冷媒は、冷却用回路１の放熱器３で放熱された冷媒に対して放熱して冷却されるようになっている。
【００４１】
本実施形態の冷凍サイクル２０は、コンプレッサ２１と、コンデンサ７、下流側コンデンサ２２、膨張弁２３と、エバポレータ２４と、を備え、これらを環状に接続した冷媒回路により構成されている。さらにコンプレッサ２１の出口には、冷媒の圧力を検出する吐出圧センサ２５が設けられている。吐出圧センサ２５は、冷凍サイクル２０における高圧側の冷媒圧力（ＨＰ）を検出することができる。冷凍サイクル２０を流れる冷媒は、例えばアルコール、アンモニア、Ｒ４０４Ａ、フロン系冷媒、ＨＣ系冷媒、二酸化炭素冷媒等を使用することができる。
【００４２】
コンプレッサ２１の出口側から膨張弁２３の入口側に至る冷媒通路は、冷凍サイクル２０の高圧側部分に相当する。そして、コンデンサ７の高温側通路７ｂには第２の冷却器７ａを流れる冷媒よりも高温の高圧冷媒が流通し、この高圧冷媒は低温側通路である第２の冷却器７ａに対して放熱して冷却される。また、下流側コンデンサ２２は、コンデンサ７の下流側にさらに設けられたコンデンサであり、コンデンサ７での放熱を補充して冷凍サイクル２０の放熱能力を向上し、さらに高圧側の冷媒圧力を下げることができる。
【００４３】
冷却用回路１において電動ポンプ２出口と放熱器３入口の間には、冷媒が放熱器３を迂回して流量可変弁８，９に流れるように流路を切り替えることが可能な切替弁１０が設けられている。切替弁１０は、冷媒が流れる経路を、放熱器３を通る場合と通らない場合とに切り替え可能に構成された弁である。
【００４４】
そして、冷却用回路１の冷媒温度が低い場合等に、放熱器３を通らない経路に切り替えられたときには、冷媒は切替弁１０と放熱器３の出口側流路である第１の分岐通路４および第２の分岐通路５とを接続するバイパス通路１１を通ることになる。このとき、冷却用回路１の冷媒は、切替弁１０、バイパス通路１１、流量可変弁８，９、各冷却器６ａ，７ａ、空冷式の熱交換器１２、電動ポンプ２を接続して構成される回路を循環するようになり、放熱器３で放熱することなく、各冷却器６ａ，７ａで吸熱し、加熱される。そして、冷却用回路１の冷媒は、空冷式の熱交換器１２のみで放熱するようになる。
【００４５】
一方、冷却用回路１の冷媒温度が高い場合等に、放熱器３を通る経路に切り替えられたときには、冷媒はバイパス通路１１を通ることなく、切替弁１０、放熱器３、流量可変弁８，９、各冷却器６ａ，７ａ、空冷式の熱交換器１２、電動ポンプ２を接続して構成される回路を循環するようになり、放熱器３で放熱して温度を下げた後、各冷却器６ａ，７ａで吸熱し、加熱される。このとき、冷却用回路１の冷媒は、放熱器３および空冷式の熱交換器１２で放熱する。
【００４６】
空冷式の熱交換器１２は、車室内に送風される空調風が流通する空気通路に設けられることが好ましい。この構成を採用した場合には、暖房用熱交換器のヒータにおいて十分な冷却効果が得られないような場合であっても、空冷式の熱交換器１２によって空気通路の空気が暖められるため、暖房空気を提供することができ、空調の暖房性能を補充することができる。
【００４７】
放熱器３は、車室内に送風される空調風が流通する空気通路に設けられることが可能である。この構成を採用した場合には、冷媒が外部に放熱することによって空気通路を流れる空気を暖めることができるため、暖房空気を提供することができ、空調の暖房性能を向上させることが可能となる。
【００４８】
複数の分岐する冷媒通路である第１の分岐通路４および第２の分岐通路５は、放熱器３の出口において分岐する通路である。そして、この分岐通路は、第１の冷却器６ａおよび第２の冷却器７ａよりも下流側で合流して１本の通路となって空冷式の熱交換器１２、電動ポンプ２に至る。このように分岐する場合には、独立した複数の冷媒通路を構成する場合に比べて、放熱器３や冷却用回路１における通路構成を簡単化することができる。
【００４９】
また、第１の分岐通路４および第２の分岐通路５が放熱器３の内部において分岐してなる通路である場合には、当該分岐通路が放熱器３の内部ですでに分岐した独立の通路であることにより、放熱器３において各冷媒通路からの放熱を調整できるため、下流側の各冷却器６ａ，７ａにおける冷却性能の調整可能な範囲を大きくすることに寄与する。
【００５０】
エンジンＥＣＵ５０は、本実施形態の制御手段であり、冷却用回路１の冷媒の流れを制御する電子制御ユニットである。エンジンＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータと、エアコンに関する各種制御信号、エンジンに関する各種制御信号等が入力される入力回路と、各種アクチュエータに出力信号を送る出力回路と、を備えている。マイクロコンピュータは、ＲＯＭ（読み込み専用記憶装置）、ＲＡＭ（読み込み書き込み可能記憶装置）等のメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）等から構成されており、各種演算に使用される各種プログラムを有している。図２に示すように、エンジンＥＣＵ５０は、各種プログラムにより演算された結果に基づいて、電動ポンプ２、流量可変弁８、流量可変弁９、切替弁１０等の各作動を制御する。また、エアコンに関する各種制御信号は、エンジンＥＣＵ５０に直接送信される構成でもよいし、エアコンＥＣＵ（図示せず）を経由して送信される構成でもよい。
【００５１】
エンジンＥＣＵ５０に読み込まれる各種制御信号は、主に、冷却用回路１を流れる冷媒温度（Ｔｗ）、エアコンに関する各種制御信号、およびエンジンに関する各種制御信号である。エアコンに関する各種制御信号は、冷凍サイクル２０を流れる高圧側の冷媒圧力（ＨＰ）、冷凍サイクル２０のコンプレッサ２１に与えられる制御信号（Ｃｏｍｐ）、エアコンに与えられる作動信号（ＡＣ）、外気温度（Ｔａｍｂ）、車室内へ送風を行うブロワ風量（Ｖｂｌｗ）等である。エンジンに関する各種制御信号は、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｓｐｄ）、車両のアクセル開度（Ａｃｌ）、エンジンの吸入空気温度（Ｔｇ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）等である。このように内燃機関の作動状態に関わる各種制御信号およびエアコンの作動に関わる制御信号を用いることにより、車両の走行性能および空調性能に対して適宜最適な制御を実施できるようになる。
【００５２】
上記構成における車両用冷却システム１の作動について説明する。まず、冷却用回路１における冷媒の流れについて説明する。冷媒の流れ方はその温度によって変わるものである。冷媒温度が比較的低温のときは、切替弁１０は放熱器３側の通路を閉じてバイパス通路１１側の通路を開放するため、冷媒は、電動ポンプ２の吸い込みにより放熱器３には流れずにバイパス通路１１を通り、流量可変弁８，９、各冷却器６ａ，７ａ、空冷式の熱交換器１２、電動ポンプ２を順に流れて循環する。すなわち、冷媒は、放熱器３で放熱することなく、各冷却器６ａ，７ａでインタークーラ６およびコンデンサ７を冷却した後、空冷式の熱交換器１２で放熱するようになる。
【００５３】
一方、冷媒温度が比較的高温であると、切替弁１０は放熱器３側の通路を開放してバイパス通路１１側の通路を閉じるため、冷媒は、電動ポンプ２の吸い込みにより放熱器３に流れて放熱し、さらに流量可変弁８，９、各冷却器６ａ，７ａ、空冷式の熱交換器１２、電動ポンプ２を順に流れて循環する。すなわち、冷媒は、放熱器３で放熱して温度を下げた後、各冷却器６ａ，７ａで吸熱し、インタークーラ６を流れる過給空気とコンデンサ７を流れる高圧冷媒とを冷却した後、空冷式の熱交換器１２で放熱するようになる。
【００５４】
次に、上記冷却用回路１の冷媒の流れとは別に作動される冷凍サイクル２０について、その冷媒の流れを説明する。乗員による空調パネルの操作等により、車内への空調要求がエアコンＥＣＵに送信されると、コンプレッサ２１が起動し、冷凍サイクル２０の冷媒回路を冷媒が流動する。コンプレッサ２１で吸入、圧縮された冷媒は、高圧の冷媒となってコンデンサ７の高温側通路７ｂに流入し、冷却用回路１の冷媒から吸熱されて、凝縮し冷却される。コンデンサ７で冷却された冷媒は、下流側コンデンサ２２でさらに放熱して温度を下げた後、膨張弁２３で減圧され、エバポレータ２４に流入して蒸発して周囲空気から吸熱する。エバポレータ２４は、車両用空調装置の空調ユニットケース内に配設されるため、空調ユニットケースを流れる空気を冷却し、冷却された空気が車室内に向けて送風される。さらにエバポレータ２４を流出した冷媒はコンプレッサ２１に吸入され、引き続き冷媒回路を循環する。
【００５５】
次に、本車両用冷却システムが実行する流量比率可変制御について図３〜図４を参照して説明する。まず、本実施形態における第１例の流量比率可変制御を説明する。図３（ａ）は流量比率可変制御の第１例を示すフローチャートである。図３（ａ）に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【００５６】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、前述の各種制御信号を読み込む（ステップ１）。次に、ステップ１０でエアコン制御の実行要求があるか否かを判定する。ステップ１０での判定は、冷凍サイクル２０のコンデンサ７に冷媒が流通している場合にはエアコン側の温度を制御するエアコン側制御の要求ありと判定し、コンデンサ７での冷媒の流通がない場合はエアコン側制御の要求なしと判定するものである。
【００５７】
具体的には、エアコン側制御の要求ありと判定できる場合は、例えば、冷凍サイクル２０の高圧側の冷媒圧力（ＨＰ）が所定圧力ＨＰ１以上であること、外気温度（Ｔａｍｂ）が所定温度Ｔａｍｂ１以上であること、ブロワ風量（Ｖｂｌｗ）が所定風量Ｖｂｌｗ１以上であること、コンプレッサ２１への制御信号（Ｃｏｍｐ）の大きさが所定値Ｃｏｍｐ１以上であること、エアコンの作動信号（ＡＣ）がＯＮ状態であること、および冷却用回路１の冷媒温度（Ｔｗ）が所定温度Ｔｗ１以上であること、の少なくともいずれか一つの条件が成立した場合である。逆に、これらのいずれの条件も成立していない場合はエアコン側制御の要求なしと判定できる。
【００５８】
ステップ１０でエアコン側制御の要求なしと判定されると、さらにステップ１２でインタークーラ（ＣＡＣ（チャージ空気冷却器の略））の温度を制御するインタークーラ側制御要求があるか否かを判定する。ステップ１２での判定は、インタークーラ６の過給空気通路部６ｂに過給空気が流通している場合にはインタークーラ側制御の要求ありと判定し、過給空気の流通がない場合はインタークーラ側制御の要求なしと判定するものである。
【００５９】
具体的には、インタークーラ側制御の要求ありと判定できる場合は、例えば、エンジン回転数（Ｎｅ）が所定回転数Ｎｅ１以上であること、車速（Ｓｐｄ）が所定速度Ｓｐｄ１以上であること、車両のアクセル開度（Ａｃｌ）が所定開度Ａｃｌ１以上であること、エンジンの吸入空気温度（Ｔｇ）が所定温度Ｔｇ１以上であること、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）が所定圧力Ｐｇ１以上であること、およびエンジンの吸入空気量（Ｇｇ）が所定量Ｇｇ１以上であること、の少なくともいずれか一つの条件が成立した場合である。逆に、これらのいずれの条件も成立しない場合はインタークーラ側制御の要求なしと判定できる。
【００６０】
エンジンＥＣＵ５０は、ステップ１２でインタークーラ側制御の要求ありと判定されると、インタークーラ（ＣＡＣ）側の冷媒通路の弁開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ１３）、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。なお、ステップ１３では、コンデンサ（ＣＯＮＤ）側の冷媒通路の弁開度を絞るように流量可変弁８，９の弁開度を制御してもよい。これにより、インタークーラ６の第１の冷却器６ａに流す冷媒流量が増加し、過給空気が冷却されて適切な温度に保たれるようになる。逆に、ステップ１２でインタークーラ側制御の要求なしと判定されると、エンジンＥＣＵ５０は、流量可変弁８，９の弁開度を現状に維持するように制御し（ステップ１４）、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。
【００６１】
次に、ステップ１０でエアコン側制御の要求ありと判定されると、さらにステップ２０でインタークーラ側制御の要求があるか否かを判定する。ステップ２０での判定は、前述のステップ１２での判定と同様である。エンジンＥＣＵ５０は、ステップ２０でインタークーラ側制御の要求なしと判定されると、コンデンサ７を冷却する必要があると判断し、コンデンサ（ＣＯＮＤ）側の冷媒通路の弁開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御する（ステップ２２）。なお、ステップ２２では、インタークーラ（ＣＡＣ）側の冷媒通路の弁開度を絞るように流量可変弁８，９の弁開度を制御してもよい。そして、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。これにより、コンデンサ７の第２の冷却器７ａに流す冷媒流量が増加し、冷凍サイクル２０の高圧冷媒が冷却されて高圧側の冷媒温度が下がるようになる。
【００６２】
逆に、ステップ２０でインタークーラ側制御の要求ありと判定されると、エンジンＥＣＵ５０は、インタークーラ６、コンデンサ７のそれぞれについて現時点で要求されている放熱量（Ｑｃａｃ，Ｑｃｏｎｄ）を算出する（ステップ３０）。
【００６３】
ここで、インタークーラ６の要求放熱量Ｑｃａｃは、過給気温度と冷却後のガス温度との差、流通するガス流量、およびガスの密度の３つの値の積によって算出することができる。そして、ガス流量と過給気温度はエンジン回転数から求まり、密度は各温度から求まり、冷却後のガス温度に置き換えられる外気温度は車両に搭載される外気温度センサ（図示せず）から検出することができる。また、コンデンサ７の要求放熱量Ｑｃｏｎｄは、コンプレッサ２１の吸入流量と、冷凍サイクル２０を流れる高圧側冷媒のエンタルピー差との積によって算出することができる。また、エバポレータ２４の吹出し空気温度から低圧側の冷媒圧力が求められる。そして、コンプレッサ２１の吸入流量は、低圧側の冷媒圧力から求められたコンプレッサ２１の吸入密度とコンプレッサ２１固有の能力値とから算出することができる。
【００６４】
次に、ＱｃａｃおよびＱｃｏｎｄが算出されると、次にステップ４０で、さらに並列関係にある冷却対象部材間の現時点の放熱出力比（Ｑｃａｃ／Ｑｃｏｎｄ）に基づいて冷媒流量の分配比率を算出する。具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、予め内蔵されている、（Ｑｃａｃ／Ｑｃｏｎｄ）×ｋ（定数）と冷媒の流量比率との関数曲線であるマップを用いて冷媒流量の分配比率を求める。つまり、ステップ４０では、冷却対象部材のそれぞれについて現時点の放熱出力を演算し、さらに並列関係にある冷却対象部材間の現時点の放熱出力の比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するものである。この処理によれば、他の冷却対象部材の現状を考慮した冷媒流量の分配比率を決定することができる。このため、複数の冷却対象部材をバランスよく効率的に冷却でき、車両全体として高い省エネルギー効果が得られる。
【００６５】
そして、エンジンＥＣＵ５０は、ステップ４０で決定された冷媒流量の分配比率に満たすように、流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ５０）、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。このようにして、冷却対象部材における要求放熱量に応じて、冷媒流量の分配比率が決定され、例えば、要求放熱量が大きい方の冷却対象部材により多くの冷媒が流れるように制御される。
【００６６】
次に、本実施形態における第２例の流量比率可変制御を説明する。図３（ｂ）は流量比率可変制御の第２例を示すフローチャートである。図３（ｂ）に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。図３（ｂ）の第２例のフローは、前述の第１例のフローに対して、ステップ４０ａに示すマップのみが異なり、他の同じステップ符号を付した処理は同様である。
【００６７】
第２例の流量比率可変制御では、冷却対象部材であるインタークーラ６およびコンデンサ７のそれぞれについて、現時点の放熱出力（Ｑｃａｃ，Ｑｃｏｎｄ）と、固有の最大放熱能力（Ｑｃａｃ（ｍａｘ），Ｑｃｏｎｄ（ｍａｘ））との比である現状出力比（Ｑｃａｃ／Ｑｃａｃ（ｍａｘ），Ｑｃｏｎｄ／Ｑｃｏｎｄ（ｍａｘ））を演算し、この現状出力比を用いて流量比率可変手段の作動を制御するものである。この処理によれば、各冷却対象部材の現時点の放熱量が予め各冷却対象部材を備えている固有の最大放熱能力に対してどの程度であるかを演算し、この現状出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するため、各冷却対象部材が十分に放熱されることになり、各冷却対象部材が所定の設計値通りに能力を発揮できる温度環境を提供できる。また、各冷却対象部材固有の最大放熱能力を用いるため、演算処理を簡単化することができる。
【００６８】
さらに、ステップ４０ａでは、並列関係にある冷却対象部材間で現状出力比の比である冷却対象部材間出力比（（Ｑｃａｃ／Ｑｃａｃ（ｍａｘ））／（Ｑｃｏｎｄ／Ｑｃｏｎｄ（ｍａｘ）））を求める。この冷却対象部材間出力比に基づいて所定のマップから冷媒流量の分配比率を決定する。そして、エンジンＥＣＵ５０は、決定された冷媒流量の分配比率になるように、流量可変弁８，９の作動を制御する（ステップ５０）。この処理によれば、並列関係にある冷却対象部材間における冷却対象部材間出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するため、現時点の他の冷却対象部材の状態をも考慮した温度制御が実施できるようになり、複数の冷却対象部材をバランスよく効率的に冷却でき、車両全体として高い省エネルギー効果が得られる。
【００６９】
次に、本実施形態における第３例の流量比率可変制御を説明する。図４は流量比率可変制御の第３例を示すフローチャートである。図４に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。図４の第３例のフローは、前述の第１例のフローに対して、車両の加速要求を判定するステップを備えており、さらに冷媒流量の分配比率の決定に冷凍サイクル２０の高圧側冷媒圧力の判定を加味するステップも備えている。図４のフローにおいて、同じステップ符号を付したステップは同様の処理を行うものとする。
【００７０】
図４に示すように、エンジンＥＣＵ５０は、ステップ１ａで前述の高圧側冷媒圧力（ＨＰ）、アクセル開度（Ａｃｌ），車速（Ｓｐｄ）を含む各種制御信号を読み込む。次に、ステップ１０ａで、ＨＰが所定圧力ＨＰ１以上であるか否かを判定する。ステップ１０ａは、冷凍サイクル２０の高圧側の冷媒圧力が冷却を必要としているか否かの初期判定ステップである。
【００７１】
ステップ１０ａでＨＰが所定圧力ＨＰ１以上でないと判定されると、次にステップ１２ａで、車速とアクセル開度との関係に基づいて冷媒流量の分配比率を決定する。具体的には、エンジンＥＣＵ５０は、予め内蔵されている、車速Ｓｐｄとアクセル開度Ａｃｌとの関係を表したマップを用いて冷媒流量の分配比率を求める。ステップ１２ａでＳｐｄに対するＡｃｌの値（あるいはＡｃｌに対するＳｐｄの値）がＹＥＳの領域に含まれる場合は、加速要求があると判断し、インタークーラ（ＣＡＣ）側の冷媒通路の弁開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ１３）、再びステップ１ａに戻り、以降の各処理を実行する。このステップ１３は走行性能重視の処理である。
【００７２】
逆に、ステップ１２ａでＮＯの領域に含まれる場合は、加速要求はないと判断し、エンジンＥＣＵ５０は、流量可変弁８，９の弁開度を中立の開度になるように制御し（ステップ１５）、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。
【００７３】
一方、ステップ１０ａでＨＰが所定圧力ＨＰ１以上であると判定されると、次にステップ２０ａで、車速とアクセル開度との関係に基づいて冷媒流量の分配比率を決定する。ステップ２０ａは、ステップ１２ａと同様に、車速Ｓｐｄとアクセル開度Ａｃｌとの関係を表したマップを用いて冷媒流量の分配比率を求めるステップである。ステップ１２ａでＳｐｄに対するＡｃｌの値（あるいはＡｃｌに対するＳｐｄの値）がＮＯの領域に含まれる場合は、加速要求はないと判断し、コンデンサ（ＣＯＮＤ）側の冷媒通路の弁開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ２２）、再びステップ１ａに戻り、以降の各処理を実行する。このステップ２２は空調性能重視の処理である。
【００７４】
逆に、ステップ２０ａでＹＥＳの領域に含まれる場合は、加速要求があると判断し、以降、図３（ａ）に示す第１例のステップ３０、ステップ４０、ステップ５０を実行していく。ステップ５０の実行後は、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ５０は、ステップ４０で決定される流量比率によって、空調性能重視の処理にも走行性能重視の処理にもなり得る。
【００７５】
このように第３例の制御では、少なくとも車両のアクセル開度（Ａｃｌ）を検出し、この検出されたアクセル開度に対応する加速要求に基づいて冷媒流量の分配比率を算出し、この算出された冷媒流量の分配比率になるように流量可変弁８，９の作動を制御する。この制御によれば、少なくともアクセル開度に対応する加速要求に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するため、加速に関する車両の現状を考慮した冷媒流量の分配比率が求められる。これにより、車両の走行性能を重視した冷却対象部材の温度制御が得られる。
【００７６】
以下に、本実施形態の車両用冷却システムがもたらす作用効果を述べる。本車両用冷却システムは、冷却用回路１と、冷却用回路１の冷媒を強制的に循環させる電動ポンプ２と、冷却用回路１の冷媒の熱を放出させる放熱器３と、冷却用回路１に並列に設けられ、放熱器３を流出した冷媒が流通して冷却対象である部材から放熱させて冷却する第１の冷却器６ａおよび第２の冷却器７ａと、冷却器６ａ，７ａがそれぞれ配置され冷却用回路１の途中が分岐して構成される第１の分岐通路４および第２の分岐通路５と、を備える。冷却対象部材は、インタークーラ６と空調用冷凍サイクルのコンデンサ７で構成される。さらに、車両用冷却システムは、２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を可変する流量可変弁８，９を備える。
【００７７】
この構成によれば、流量可変弁８，９によって適切な流量の冷媒が各冷却器６ａ，７ａに流れるようになると、各冷却器６ａ，７ａとインタークーラ６およびコンデンサ７との間で熱交換が行われ、当該冷媒温度よりも高温であるインタークーラ６およびコンデンサ７を所望の温度状態になるように冷却することができる。これにより、インタークーラ６およびコンデンサ７が、同様に冷却されるのではなく、車両の運転状態に応じた必要なタイミングや必要な冷却度合いで冷却されることになる。したがって、インタークーラ６およびコンデンサ７が適切な能力を発揮することができ、一層の車両の出力向上、燃費向上、エアコン性能の向上等が図れる。また、簡単な冷却用回路１の構成によって高効率である車両用冷却システムを提供できる。また、コンデンサ７を適切に冷却することにより、冷凍サイクル２０の高圧側の冷媒圧力が下がる。これにより、コンプレッサ２１の圧縮量が低下し、エバポレータ２４のエンタルピー差も増加し、二重で冷凍サイクルの成績係数を向上させることができる。
【００７８】
また、冷却用回路１には、冷媒が放熱器３をバイパスするバイパス通路１１が設けられている。この構成によれば、冷媒が放熱器３で放熱しないような冷媒の経路も構成することが可能なため、冷媒をその放熱量を減らした状態で各冷却器６ａ，７ａに流入させることも可能となり、冷却対象部材の温度調整可能な範囲をさらに大きくすることができる。
【００７９】
また、インタークーラ６およびコンデンサ７が、冷却用回路１において放熱器３よりも下流の部位で冷却される構成であることにより、両冷却対象部材の設置場所の自由度が向上し、例えば車両の前方部以外の場所に設置可能となる。これにより、一般に車両前方部に配置される放熱器３（例えばラジエータ）周囲の空きスペースが大きくなり、放熱器３を大きくでき、冷却性能の向上が図れる。また、冷凍サイクル２０の冷媒回路を構成する配管の長さも短くでき、冷媒通路抵抗や設置スペースの低減が図れる。
【００８０】
また、電動ポンプ２はその吐出量が変動可能に構成されており、エンジンＥＣＵ５０は電動ポンプ２の吐出量を可変することにより、各冷却器６ａ，７ａを流通する冷媒流量を可変する。この構成によれば、冷却用回路１を循環する冷媒流量を可変することにより、さらに冷却対象部材の温度制御を詳細に設定できる。
【００８１】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の車両用冷却システムの変形例について図５を参照して説明する。図５は本実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。図５において同一符号を付した構成部品は、第１実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。
【００８２】
本実施形態の車両用冷却システムは、図５に示すように、第１実施形態の車両用冷却システム（図１参照）に対して、冷却用回路１Ａにおいて冷却器６ａ，７ａの下流側であって放熱器３の上流側に、さらにＡＴＦクーラ１３およびＥＧＲクーラ１４の少なくとも一つを設けたものである。ＡＴＦクーラ１３またはＥＧＲクーラ１４は空冷式の熱交換器１２に対して直列に接続されている。
【００８３】
ＥＧＲクーラは、再度燃焼室に導入される内燃機関の排ガスの一部（ＥＧＲガスという）を冷却する装置であり、ＥＧＲガスを予め冷却して温度降下させてからエンジンの吸気側に戻すことでＮＯｘ低減効果を高めることができる。ＥＧＲクーラ１４は、冷却用回路１の冷媒が流れる低温側通路と、低温側通路に隣接して配置され冷却水と熱交換されるＥＧＲガスが流れるＥＧＲガス通路部と、が一体となって熱交換可能に構成されている。
【００８４】
ＡＴＦクーラは、自動変速オイル（ＡＴＦ）を冷却する装置であり、本実施形態のＡＴＦクーラ１３は、冷却用回路１の冷媒が流れる低温側通路と、低温側通路に隣接して配置され、冷却水と熱交換される自動変速オイル（ＡＴＦ）が流れるオイル通路と、が一体になって熱交換可能に構成されている。この構成により、オイル通路を流れる自動変速オイル（ＡＴＦ）は、冷却器６ａ，７ａで加熱された冷媒が放熱することにより吸熱して暖められるようになる。
【００８５】
本実施形態の車両用冷却システムによれば、冷却用回路１Ａを流れる冷媒が放熱する熱交換器を増やすことができる。したがって、自動変速オイル、エンジン吸込みガス等から放出される熱量を暖房等の熱源として活用することができる。
【００８６】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態の車両用冷却システムの変形例である車両用冷却システムおよびその作動について図６〜図８にしたがって説明する。図６は本実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。図７は車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。図８は、本実施形態における流量比率可変制御を示すフローチャートである。図６〜図８において同一符号を付した構成部品やステップは、第１実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。
【００８７】
本実施形態の車両用冷却システムは、図６に示すように、第１実施形態の車両用冷却システム（図１参照）に対して、流量比率可変手段の構成が異なるシステムであり、その他の構成は同様である。すなわち、本車両用冷却システムは流量比率可変手段として一つの流量可変弁１５を有し、この流量可変弁１５は、放熱器３の下流側の１本の冷媒通路が第１の分岐通路４と第２の分岐通路５とに分岐する分岐部に配置されている。このような構成により、流量可変弁１５は第１の分岐通路４および第２の分岐通路５の各通路断面積を可変自在とする三方弁であり、それぞれの通路を流れる冷媒流量を調節可能な弁手段であり、例えば電子式制御弁で構成される。流量可変弁１５は、放熱器３を流出してきた冷媒を第１の分岐通路４および第２の分岐通路５に所望の流量で分配することができる。
【００８８】
このような流量可変弁１５を備えたことに伴い、冷却用回路１Ｂにおけるバイパス通路１１Ａは、放熱器３出口の冷媒通路が１本の通路であるため、第１実施形態のバイパス通路１１と異なって途中で分岐しない構造になっている。また、エンジンＥＣＵ５０は、図７に示すように、各種プログラムにより演算された結果に基づいて、電動ポンプ２、流量可変弁１５、切替弁１０等の各作動を制御する。
【００８９】
次に、本車両用冷却システムが実行する流量比率可変制御について図８を参照して説明する。図８は流量比率可変制御を示すフローチャートである。図８に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、前述の各種制御信号を読み込む（ステップ１）。次に、インタークーラ６、コンデンサ７のそれぞれについて現時点で要求されている放熱量（Ｑｃａｃ，Ｑｃｏｎｄ）を算出する（ステップ３０）。ここで、インタークーラ６の要求放熱量Ｑｃａｃおよびコンデンサ７の要求放熱量Ｑｃｏｎｄの算出方法は第１実施形態で前述したとおりである。次に、前述したステップ４０ａの処理を行い、冷却対象部材間出力比に基づいて所定のマップから冷媒流量の分配比率を決定する。そして、エンジンＥＣＵ５０は、ステップ４０ａで決定された冷媒流量の分配比率になるように、流量可変弁１５の作動を制御する（ステップ６０）。この処理によれば、並列関係にある冷却対象部材間における冷却対象部材間出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するため、現時点の他の冷却対象部材の状態をも考慮した流量の分配が行われ、状況に応じた適切な冷却を実施できるようになる。したがって、複数の冷却対象部材をバランスよく効率的に冷却でき、車両全体として高い省エネルギー効果が得られる。そして、ステップ６０の処理を実行後、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。
【００９０】
以下に、本実施形態の車両用冷却システムがもたらす作用効果を述べる。本車両用冷却システムは、前述の第１実施形態の車両用冷却システムに対して、２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する各冷却器６ａ，７ａに流れる冷媒流量の分配比率を可変する１個の流量可変弁１５を備える。
【００９１】
この構成によれば、１個の流量可変弁１５により、２個の流量可変弁と同様に流量分配の調整を行うため、制御対象とする弁を減少することができるとともに、配管経路の構成を簡単化することができる。
【００９２】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第２実施形態の車両用冷却システムの変形例について図９を参照して説明する。図９は本実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。図９において同一符号を付した構成部品は、第２実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。
【００９３】
本実施形態の車両用冷却システムは、図９に示すように、第２実施形態の車両用冷却システム（図５参照）に対して、冷却用回路１Ｃにおける放熱器３に対する空気の通風を遮断および許容する通風調整部材としてのシャッター部材１６を備えるものである。シャッター部材１６は、エンジンＥＣＵ５０によってその作動が制御される。シャッター部材１６は、例えば、冷却器６ａ，７ａに流入する前の冷媒温度を低下させるため放熱器３で放熱させる場合には通風を許容すべく開放され、空冷式の熱交換器１２等での放熱を優先させるため放熱器３での放熱を行わない場合には通風を遮断すべく閉じられる。
【００９４】
このように本実施形態の車両用冷却システムによれば、シャッター部材１６によって通風を遮断したり許容したりすることにより、冷媒を放熱器３で放熱させる場合と放熱させない場合との両方を実現できるため、冷却対象部材の温度調整可能な範囲をさらに大きくすることができる。また、シャッター部材１６を有することにより、他の実施形態における冷却用回路に設けられるバイパス通路を不要にすることができる。
【００９５】
（第５実施形態）
第５実施形態では、第１実施形態の車両用冷却システムの変形例である車両用冷却システムおよびその作動について図１０〜図１４にしたがって説明する。図１０は本実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。図１１は本車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。図１０〜図１４において同一符号を付した構成部品やステップは、第１実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。
【００９６】
本実施形態の車両用冷却システムは、図１０に示すように、第１実施形態の車両用冷却システム（図１参照）に対して、冷却対象部材がインタークーラ６とＥＧＲクーラ１７である点が異なるシステムである。なお、本車両用冷却システムの冷却用回路１Ｄには、第１実施形態のようなバイパス通路１１が設けられていないが、その他の構成は同様である。
【００９７】
ＥＧＲクーラは、再度燃焼室に導入される内燃機関の排ガスの一部（ＥＧＲガスという）を冷却する装置であり、ＥＧＲガスを予め冷却して温度降下させてからエンジンの吸気側に戻すことでＮＯｘ低減効果を高めることができる。本実施形態のＥＧＲクーラ１７は、冷却用回路１Ｄの冷媒が流れる低温側通路を有する第１の冷却器１７ａと、低温側通路に隣接して配置され冷却水と熱交換されるＥＧＲガスが流れるＥＧＲガス通路部１７ｂと、が一体となって熱交換可能に構成されている。ＥＧＲクーラ１７を流れるＥＧＲガスの流量は、ＥＧＲバルブ開度を制御することにより調整される。この構成により、ＥＧＲガス通路部１７ｂを流れるＥＧＲガスは、冷却用回路１Ｄの放熱器３で放熱された冷媒に対して放熱して冷却されるようになっている。ＥＧＲガス通路部１７ｂの出口よりも下流側の通路には、露点温度（大気を冷却したときに大気中に含まれている水蒸気の一部が露を結び始める温度）を検出する露点温度センサ７１と、ＥＧＲガス温度を検出する温度センサ７２と、が設けられている。
【００９８】
エンジンＥＣＵ５０は、冷却用回路１Ｄの冷媒の流れを制御する電子制御ユニットである。エンジンＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータと、温度センサ７２が検出するＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）および露点温度センサ７１が検出する露点温度（Ｔｄｅｗ）の信号、エンジンに関する各種制御信号等が入力される入力回路と、各種アクチュエータに出力信号を送る出力回路と、を備えている。マイクロコンピュータは、ＲＯＭ（読み込み専用記憶装置）、ＲＡＭ（読み込み書き込み可能記憶装置）等のメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）等から構成されており、各種演算に使用される各種プログラムを有している。図１１に示すように、エンジンＥＣＵ５０は、各種プログラムにより演算された結果に基づいて、電動ポンプ２、流量可変弁８、流量可変弁９等の各作動を制御する。
【００９９】
エンジンＥＣＵ５０に読み込まれる各種制御信号は、主に、冷却用回路１を流れる冷媒温度（Ｔｗ）、露点温度（Ｔｄｅｗ）、およびエンジンに関する各種制御信号である。エンジンに関する各種制御信号は、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｓｐｄ）、車両のアクセル開度（Ａｃｌ）、エンジンの吸入空気温度（Ｔｇ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）、吸気スロットル弁開度（Ｌｉｎｔｈ）、ＥＧＲバルブ開度（Ｌｅｇｒ）、ＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）等である。
【０１００】
また、インタークーラ６側の冷却に関する制御信号は、冷媒温度（Ｔｗ）、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｓｐｄ）、車両のアクセル開度（Ａｃｌ）、エンジンの吸入空気温度（Ｔｇ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）等である。また、ＥＧＲクーラ１７側の冷却に関する制御信号は、冷媒温度（Ｔｗ）、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｓｐｄ）、車両のアクセル開度（Ａｃｌ）、エンジンの吸入空気温度（Ｔｇ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）、吸気スロットル弁開度（Ｌｉｎｔｈ）、ＥＧＲバルブ開度（Ｌｅｇｒ）、ＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）等である。
【０１０１】
インタークーラ６およびＥＧＲクーラ１７においては、車両の動力、燃費効率等の走行性能を向上するために、過給空気およびＥＧＲガスを冷却することが重要である。さらに、ＥＧＲクーラ１７においては、ＥＧＲクーラ１７が露点温度よりも低温になり、結露水が発生すると、結露水は、排ガス中の酸化物（ＮＯｘ、ＳＯｘ等）によって強酸性の金属を腐食する液体になり得る。そこで、本実施形態では、このような現象を防止するため、ＥＧＲクーラ１７を露点温度よりも高温になるように維持して、結露水の発生を抑制する制御を行う。
【０１０２】
次に、本車両用冷却システムが実行する流量比率可変制御について説明する。本実施形態の流量比率可変制御においては、基本的にエンジン稼働時には、インタークーラ６とＥＧＲクーラ１７の両方を冷却するが、車両の運転状態に応じて優先度を変えて一方を強く冷却するようになる。例えば、加速時等のアクセル開度増加時や高負荷時にはインタークーラ６を優先的に冷却する。また、アイドリング時や高負荷時は排気再循環がなされないため、インタークーラ６側を主に冷却するが、これ以外でＥＧＲクーラ１７側の冷却が必要な場合はＥＧＲクーラ１７を優先的に冷却する。
【０１０３】
まず、本実施形態における第１例の流量比率可変制御を説明する。図１２は流量比率可変制御の第１例を示すフローチャートである。図１２に示す制御では、ＥＧＲクーラ側の作動状態を検出し、この作動状態に基づいてＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を優先的に決定することによりインタークーラ６側の冷媒流量も決定するものである。また当該制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【０１０４】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）および露点温度（Ｔｄｅｗ）を含む各種制御信号を読み込む（ステップ１００）。次に、ＴｅｇｒとＴｄｅｗが等しいか否かを判定する（ステップ１０１）。ステップ１０１で両者が等しいと判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量に固定し一定値に保つように、流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ１０２）、再びステップ１００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ１０１，１０２の処理の流れは、ＥＧＲガスの温度状態を現状に保とうとする制御である。
【０１０５】
ステップ１０１で両者が等しくないと判定されると、さらにステップ１０３でＴｅｇｒがＴｄｅｗよりも大きいか否かを判定する。ステップ１０３でＴｅｇｒがＴｄｅｗよりも大きくないと判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量よりも減少させるように、流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ１０４）、再びステップ１００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ１０１，１０３，１０４の処理の流れは、ＥＧＲガスの温度状態を積極的に低下させない方向にする制御である。
【０１０６】
一方、ステップ１０３でＴｅｇｒがＴｄｅｗよりも大きいと判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量よりも増加させるように、流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ１０５）、再びステップ１００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ１０１，１０３，１０５の処理の流れは、ＥＧＲクーラ１７の腐食の可能性があると判断し、これを防ぐためにＥＧＲガスの温度状態を積極的に低下させる方向にする制御である。
【０１０７】
次に、本実施形態における第２例の流量比率可変制御を説明する。図１３は流量比率可変制御の第２例を示すフローチャートである。図１３に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【０１０８】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、エンジン回転数（Ｎｅ）、アクセル開度（Ａｃｌ）、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）等を含む前述の各種制御信号を読み込む（ステップ１００ａ）。次に、ステップ１１０で、エンジンの負荷と出力とから流量比率（あるいは弁開度比率）が求まる所定のマップを用いて、冷媒流量の分配比率を決定する。エンジンの負荷はアクセル開度（Ａｃｌ）、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）等を用いて算出され、出力はエンジン回転数（Ｎｅ）に相当する。このステップ１１０は、エンジンの負荷と出力（回転数）を用いて冷媒流量の分配比率（インタークーラ側流路とＥＧＲクーラ側流路との開弁比率）を算出するステップである。
【０１０９】
そして、エンジンＥＣＵ５０は、ステップ１１０で決定された冷媒流量の分配比率になるように、流量可変弁８，９の作動を制御し（ステップ１２０）、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。この制御によれば、エンジンの負荷と出力とから推定されるＥＧＲ率に応じて、冷媒流量の分配比率（インタークーラ側流路とＥＧＲクーラ側流路との開弁比率）を決定するため、車両のエンジン状態に応じた適切な冷却を実施できるようになる。したがって、インタークーラ６、ＥＧＲクーラ１７のいずれの冷却を優先すべきかが効率的に行われ、動力性、燃費性等について高い省エネルギー効果が得られる。このＥＧＲ率とは、エンジンの吸入空気量とＥＧＲガス流量との和に対するＥＧＲガス流量が占める割合のことである。
【０１１０】
次に、本実施形態における第３例の流量比率可変制御を説明する。図１４（ａ）は流量比率可変制御の第３例を示すフローチャートである。図１４（ａ）に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【０１１１】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、前述の各種制御信号を読み込む（ステップ１００ａ）。次に、インタークーラ６、ＥＧＲクーラ１７のそれぞれについて現時点の放熱量（Ｑｃａｃ，Ｑｅｇｒ）を算出する（ステップ１１１）。ここで、Ｑｃａｃの算出方法は第１実施形態で前述したとおりである。Ｑｅｇｒの算出方法は、ＥＧＲガスの入口温度と冷却後温度との差、流通するＥＧＲガス流量、およびＥＧＲガスの密度の３つの値の積を演算することによって算出することができる。そして、ガス流量はＥＧＲバルブ開度（Ｌｅｇｒ）から求まり、密度と入口温度はＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）から求まり、冷却後温度は冷媒温度（Ｔｗ）と冷媒流量から推定される。
【０１１２】
次に、ステップ１１２では、インタークーラ６およびＥＧＲクーラ１７のそれぞれについて、現時点の放熱出力（Ｑｃａｃ，Ｑｅｇｒ）と、機器固有の最大放熱能力（Ｑｃａｃ（ｍａｘ），Ｑｅｇｒ（ｍａｘ））との比である現状出力比（Ｑｃａｃ／Ｑｃａｃ（ｍａｘ），Ｑｅｇｒ／Ｑｅｇｒ（ｍａｘ））を演算し、この現状出力比を用いて流量比率可変手段の作動を制御する。この処理によれば、各冷却対象部材の現時点の放熱量が予め各冷却対象部材を備えている固有の最大放熱能力に対してどの程度であるかを演算し、この現状出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するため、各冷却対象部材が十分に放熱されることになり、各冷却対象部材が所定の設計値通りに能力を発揮できる温度環境を提供できる。
【０１１３】
すなわち、ステップ１１２では、並列関係にある冷却対象部材間で現状出力比の比である冷却対象部材間出力比（（Ｑｃａｃ／Ｑｃａｃ（ｍａｘ））／（Ｑｅｇｒ／Ｑｅｇｒ（ｍａｘ）））を求める。この冷却対象部材間出力比に基づいて所定のマップから冷媒流量の分配比率を決定する。そして、ステップ１２０で、決定された冷媒流量の分配比率になるように、流量可変弁８，９の作動を制御した後、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。この処理によれば、並列関係にある冷却対象部材間における冷却対象部材間出力比に基づいて冷媒流量の分配比率を算出するため、現時点の他の冷却対象部材の状態をも考慮した温度制御が実施できるようになり、複数の冷却対象部材をバランスよく効率的に冷却でき、車両全体として高い省エネルギー効果が得られる。
【０１１４】
次に、本実施形態における第４例の流量比率可変制御を説明する。図１４（ｂ）は流量比率可変制御の第４例を示すフローチャートであり、図１３のフローに対して、エンジンの負荷と出力（回転数）を用いてＥＧＲ率を算出する（ステップ１１３）点が大きく異なっている。図１４（ｂ）に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【０１１５】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、エンジン回転数（Ｎｅ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）等を含む前述の各種制御信号を読み込む（ステップ１００ｂ）。次に、ステップ１１３で、エンジンの負荷と出力とからＥＧＲ率が求まる所定のマップを用いて、ＥＧＲ率を決定する。エンジンの負荷は燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）等を用いて算出され、出力はエンジン回転数（Ｎｅ）に相当する。
【０１１６】
次に、ステップ１１３で決定したＥＧＲ率から流量比率（あるいは弁開度比率）が求まる所定のマップを用いて、冷媒流量の分配比率を決定する（ステップ１１４）。そして、エンジンＥＣＵ５０は、ステップ１１４で決定された冷媒流量の分配比率になるように開度比率を決定して流量可変弁８，９の作動を制御し（ステップ１２０）、再びステップ１に戻り、以降の各処理を実行する。
【０１１７】
例えば、ディーゼルエンジンを使用する場合には、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）とエンジン回転数（Ｎｅ）でＥＧＲバルブ開度が求まる所定のマップを備えるようにし、このマップで求めたＥＧＲバルブ開度からＥＧＲガス流量を求めるようにしてもよい。これにより、前述のフローチャートにＥＧＲガス流量を適用すると、冷媒流量の分配比率、すなわち、ＥＧＲクーラ１７の冷却要求量が求められる。さらに、適宜、エンジンの吸入空気温度（Ｔｇ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）等を検出してフィードバック制御を行うようにしてもよい。ガソリンエンジンを使用する場合には、スロットル開度から噴射量がある程度決まるため、スロットル開度、エンジン吸入空気流量等からＥＧＲガス流量を求めるようにしてもよい。
【０１１８】
以下に、本実施形態の車両用冷却システムがもたらす作用効果を述べる。本車両用冷却システムによれば、インタークーラ６とＥＧＲクーラ１７を冷却対象部材とし、この２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を可変する流量可変弁８，９を備える。
【０１１９】
この構成によれば、流量可変弁８，９によって適切な流量の冷媒が各冷却器６ａ，７ａに流れるようになると、各冷却器６ａ，７ａとインタークーラ６およびＥＧＲクーラ１７との間で熱交換が行われ、当該冷媒温度よりも高温であるインタークーラ６およびＥＧＲクーラ１７を所望の温度状態になるように冷却することができる。これにより、インタークーラ６およびＥＧＲクーラ１７が、同様に冷却されるのではなく、車両の運転状態に応じた必要なタイミングや必要な冷却度合いで冷却されることになる。したがって、インタークーラ６およびＥＧＲクーラ１７が適切な能力を発揮することができるように温度制御され、車両の動力向上、燃費向上等が図れる。また、簡単な冷却用回路１Ｄの構成によって高効率である車両用冷却システムを提供できる。
【０１２０】
（第６実施形態）
第６実施形態では、第５実施形態の車両用冷却システムの変形例である車両用冷却システムおよびその作動について図１５〜図２０にしたがって説明する。図１５は本実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。図１６は本車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。図１５〜図２０において同一符号を付した構成部品やステップは、第５実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。
【０１２１】
本実施形態の車両用冷却システムは、図１５に示すように、第５実施形態の車両用冷却システム（図１０参照）に対して、冷却対象部材が走行用モータのインバータ１８とＥＧＲクーラ１７である点が異なるシステムである。本車両用冷却システムは、内燃系のエンジンや走行用モータによって駆動されるハイブリッド自動車等に搭載される冷却システムの一例である。
【０１２２】
本実施形態のインバータ１８は、例えば、低速運転時にバッテリを電源として駆動する走行用モータの作動を制御する装置である。本実施形態の流量比率可変制御は、ＥＧＲクーラ１７に加えてインバータ１８も適切な温度に制御すべく、車両の運転状態に応じて必要なタイミングや必要な冷却度合いで冷却するものである。ハイブリッド自動車は、一定速度以上の場合はエンジンを駆動源として走行するが、エンジンと走行用モータとが同時に駆動源として駆動する場合もあり、この場合にもインバータ１８の温度制御が行われ得る。
【０１２３】
インバータ１８は、冷却用回路１Ｅの第１の分岐通路４と接続される低温側通路を有する第１の冷却器１７ａと、低温側通路に隣接して配置されるインバータ１８の本部と、が一体となって熱交換可能に構成されている。低温側通路を流れる冷媒流量は、流量可変弁８の開度変化により変更自在になっている。インバータ１８には、インバータ１８の温度を検出する温度センサ７３が設けられている。この構成により、電子部品等の発熱源を有するインバータ１８は、冷却用回路１Ｅの放熱器３で放熱した冷媒に対して放熱することで冷却されるようになり、機器の良好な運転および耐久寿命に対して有用な制御が行われる。
【０１２４】
エンジンＥＣＵ５０は、冷却用回路１Ｅの冷媒の流れを制御する電子制御ユニットである。エンジンＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータと、温度センサ７３が検出するインバータ１８の温度（Ｔｉｎｖ）、温度センサ７２が検出するＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）、および露点温度センサ７１が検出する露点温度（Ｔｄｅｗ）の信号、エンジンに関する各種制御信号等が入力される入力回路と、各種アクチュエータに出力信号を送る出力回路と、を備えている。マイクロコンピュータは、ＲＯＭ（読み込み専用記憶装置）、ＲＡＭ（読み込み書き込み可能記憶装置）等のメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）等から構成されており、各種演算に使用される各種プログラムを有している。図１６に示すように、エンジンＥＣＵ５０は、各種プログラムにより演算された結果に基づいて、電動ポンプ２、流量可変弁８、流量可変弁９等の各作動を制御する。
【０１２５】
エンジンＥＣＵ５０に読み込まれる各種制御信号は、主に、外気温度（Ｔａｍｂ）、冷却用回路１を流れる冷媒温度（Ｔｗ）、露点温度（Ｔｄｅｗ）、インバータの温度（Ｔｉｎｖ）、およびエンジンに関する各種制御信号である。エンジンに関する各種制御信号は、エンジンのオン・オフ信号（ＩＧＮ）、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｓｐｄ）、アクセル開度（Ａｃｌ）、燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）、エンジン吸入空気温度（Ｔｇ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）、ＥＧＲバルブ開度（Ｌｅｇｒ）、ＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）等である。
【０１２６】
また、インバータ１８側の冷却に関する制御信号は、エンジンのオン・オフ信号（ＩＧＮ）、冷媒温度（Ｔｗ）、車速（Ｓｐｄ）、車両のアクセル開度（Ａｃｌ）、インバータの温度（Ｔｉｎｖ）等である。また、ＥＧＲクーラ１７側の冷却に関する制御信号は、冷媒温度（Ｔｗ）、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｓｐｄ）、アクセル開度（Ａｃｌ）、エンジン吸入空気圧力（Ｐｇ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）、ＥＧＲバルブ開度（Ｌｅｇｒ）、ＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）、露点温度（Ｔｄｅｗ）等である。
【０１２７】
次に、本車両用冷却システムが実行する流量比率可変制御について説明する。まず、本実施形態における第１例の流量比率可変制御を説明する。図１７は流量比率可変制御の第１例を示すフローチャートである。図１７に示す制御では、インバータ１８側の温度状態およびＥＧＲクーラ１７側の温度状態をそれぞれ検出し、これらの温度状態に基づいてインバータ１８側とＥＧＲクーラ側とに流す冷媒流量を決定するものである。また当該制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【０１２８】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、インバータ温度（Ｔｉｎｖ）を含む各種制御信号を読み込む（ステップ２００）。次に、Ｔｉｎｖと所定温度Ｔｉｎｖ１とを比較し、Ｔｉｎｖが所定温度Ｔｉｎｖ１以上の温度であるか否かを判定する（ステップ２０５）。ステップ２０５でＴｉｎｖの方が低い温度であると判定されると、インバータ１８側に流す冷媒流量を現状の流量または現状の流量よりも減少させるように、流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ２０６）、ステップ２２０に飛び、以降の各処理を実行する。このステップ２０５，２０６の処理の流れは、インバータ１８がそれほど高温でないため、インバータ１８を積極的に冷却しない方向にする制御である。
【０１２９】
ステップ２０５でＴｉｎｖが所定温度Ｔｉｎｖ１以上の温度であると判定されると、さらにステップ２１０でインバータ側の冷媒通路の開度が最大状態であるか否かを判定する。ステップ２１０で最大状態であると判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量よりも減少させるように、流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ２１１）、再びステップ２００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ２０５，２１０，２１１の処理の流れは、インバータ１８を積極的に冷却するとともに、ＥＧＲガス温度を積極的に冷却しない方向にする制御である。ステップ２１０で最大状態でないと判定されると、インバータ１８側の冷媒通路の開度を拡大し（ステップ２１５）、インバータ１８を積極的に冷却する。このステップ２００〜ステップ２１５までの各処理は、インバータ１８側の温度状態を検出し、この温度状態に基づいてインバータ１８側に流す冷媒流量を決定するフローを構成する。
【０１３０】
次に、エンジンＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス温度（Ｔｅｇｒ）と露点温度（Ｔｄｅｗ）を含む各種制御信号を読み込む（ステップ２２０）。ステップ２２５で、ＴｅｇｒとＴｄｅｗが等しいか否かを判定する（ステップ２２５）。ステップ２２５で両者が等しいと判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量に固定し（ＥＧＲクーラ１７側の冷媒通路の開度を固定し）一定値に保つように、流量可変弁８，９の弁開度を制御した（ステップ２２６）後、再びステップ２００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ２２５，２２６の処理の流れは、ＥＧＲガスの温度状態を現状に保とうとする制御である。
【０１３１】
一方、ステップ２２５で両者が等しくないと判定されると、さらにステップ２３０でＴｅｇｒがＴｄｅｗよりも大きいか否かを判定する。ステップ２３０でＴｅｇｒがＴｄｅｗよりも大きくないと判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量よりも減少させるために、ＥＧＲクーラ１７側の冷媒通路の開度を絞るように流量可変弁８，９の弁開度を制御した（ステップ２３１）後、再びステップ２００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ２２５，２３０，２３１の処理の流れは、ＥＧＲガスの温度状態を積極的に低下させない方向にする制御である。
【０１３２】
ステップ２３０でＴｅｇｒがＴｄｅｗよりも大きいと判定されると、ＥＧＲクーラ側に流す冷媒流量を現状の流量よりも増加させるために、ＥＧＲクーラ１７側の冷媒通路の開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御した（ステップ２３５）後、再びステップ２００に戻り、以降の各処理を実行する。このステップ２２５，２３０，２３５の処理の流れは、ＥＧＲクーラ１７の腐食の可能性があると判断し、これを防ぐためにＥＧＲガスを積極的に冷却し温度低下させる方向にする制御である。
【０１３３】
次に、本実施形態における第２例の流量比率可変制御を説明する。図１８は流量比率可変制御の第２例を示すフローチャートである。図１８に示す第２例の制御においては、図１７に示す第１例のフローチャートを簡単化したものであり、第１例のフローチャートにおけるステップ２２０〜ステップ２３５までの各処理を実行する。つまり、図１８の第２例の制御では、ＥＧＲクーラ１７の温度制御を重視または優先しており、ＥＧＲクーラ１７側の温度状態を検出し、この温度状態に基づいてＥＧＲクーラ１７側に流す冷媒流量を決定することにより、その結果インバータ１８側に流す冷媒流量も決定され、流量比率可変手段による冷媒流量の分配比率が決定されることになる。
【０１３４】
次に、本実施形態における第３例の流量比率可変制御を説明する。図１９は流量比率可変制御の第３例を示すフローチャートである。図１９に示す第３例の制御においては、図１７に示す第１例のフローチャートを簡単化したものである。つまり、図１９の第３例の制御では、インバータ１８の温度制御を重視または優先しており、インバータ１８側の温度状態を検出し、この温度状態に基づいてインバータ１８側に流す冷媒流量を決定することにより、その結果ＥＧＲクーラ１７側に流す冷媒流量も決定され、流量比率可変手段による冷媒流量の分配比率が決定されることになる。
【０１３５】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、インバータ温度（Ｔｉｎｖ）を含む各種制御信号を読み込む（ステップ２００）。次に、Ｔｉｎｖと所定温度Ｔｉｎｖ１とを比較し、Ｔｉｎｖが所定温度Ｔｉｎｖ１以上の温度であるか否かを判定する（ステップ２０５）。ステップ２０５でＴｉｎｖの方が低い温度であると判定されると、インバータ１８側に流す冷媒流量を現状の流量または現状の流量よりも減少させるように、流量可変弁８，９の弁開度を制御した（ステップ２０６）後、再びステップ２００に戻り、以降の各処理を実行する。
【０１３６】
一方、ステップ２０５でＴｉｎｖが所定温度Ｔｉｎｖ１以上の温度であると判定されると、ステップ２１５で最大状態でないと判定されると、インバータ１８側の冷媒通路の開度を拡大し（ステップ２１５）、インバータ１８を積極的に冷却する。そして、再びステップ２００に戻り、以降の各処理を実行する。
【０１３７】
次に、本実施形態における第４例の流量比率可変制御を説明する。図２０は流量比率可変制御の第４例を示すフローチャートである。図２０に示す制御は、エンジンＥＣＵ５０によって実行される。
【０１３８】
まず、エンジンＥＣＵ５０に電源が投入されると、エンジンＥＣＵ５０は、前述の各種制御信号を読み込む（ステップ３００）。次に、冷却用回路１Ｅの冷媒温度（Ｔｗ）と所定温度Ｔｗ１とを比較し、Ｔｗが所定温度Ｔｗ１以下の温度であるか否かを判定する（ステップ３１０）。例えば、Ｔｗ１は、インバータ１８の回路保護のため６５℃よりも若干低い温度に設定される。ステップ３１０でＴｗの方が高い温度であると判定されると、インバータ１８側に流す冷媒流量を現状の流量よりも増加させるために、インバータ１８側の冷媒通路の開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御した（ステップ３５１）後、再びステップ３００に戻り、以降の各処理を実行する。
【０１３９】
ステップ３１０でＴｗが所定温度Ｔｗ１以下の温度であると判定されると、次にステップ３２０で、インバータの冷却余裕度Ａの演算を行う。具体的には、インバータの冷却余裕度Ａは次式、Ａ＝（Ｔｗ−Ｔａｍｂ）／（Ｔｗ１−Ｔａｍｂ）により、算出する。ステップ３２０は、インバータ側の冷却要求度合いを算出するステップである。
【０１４０】
さらに、ステップ３３０で、エンジンの負荷と出力（エンジン回転数）とからＥＧＲ率が求まる所定のマップを用いてＥＧＲ率を決定する。エンジンの負荷は燃料噴射量（Ｖｆｕｅｌ）、エンジンの吸入空気量（Ｇｇ）等を用いて算出され、出力はエンジン回転数（Ｎｅ）に相当する。
【０１４１】
次に、ステップ３３０で決定したＥＧＲ率と最大ＥＧＲ率の比（Ｂ＝ＥＧＲ率／ＥＧＲ率（ｍａｘ））を算出する（ステップ３４０）。この最大ＥＧＲ率は、ＥＧＲバルブが全開状態のときのＥＧＲ率のことである。さらに、前述のＢをＡで割った値が所定の定数Ｃ以上であるか否かを判定する（ステップ３５０）。
【０１４２】
ステップ３５０で、Ｂ／Ａが定数Ｃ未満であると判定されると、インバータ１８側に流す冷媒流量を増加させるために、インバータ１８側の冷媒通路の開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ３５１）、その後、再びステップ３００に戻り、以降の各処理を実行する。
【０１４３】
ステップ３５０で、Ｂ／Ａが定数Ｃ以上であると判定されると、ＥＧＲクーラ１７側に流す冷媒流量を増加させるために、ＥＧＲ１７側の冷媒通路の開度を拡大するように流量可変弁８，９の弁開度を制御し（ステップ３６０）、その後、再びステップ３００に戻り、以降の各処理を実行する。
【０１４４】
以上の制御により、結果的に負荷が中程度または低いときにはＥＧＲ側の冷却を優先する制御を行い、それ以外の排気再循環がなされないとき、アイドリング時または高負荷時にはインバータ側の冷却を優先する制御を行うことができる。
【０１４５】
また、第４例の流量比率可変制御について、好ましくは、第２例のステップ２３０のようなＥＧＲガス温度Ｔｅｇｒと露点温度Ｔｄｅｗとの大小判定（図１８参照）を行い、ＥＧＲ１７側の冷媒通路の開度制御を実行するフィードバック制御を実施する。
【０１４６】
なお、第４例の流量比率可変制御について、ステップ３１０における判定のみによって、ＮＯのときはステップ３５１を実行し、ＹＥＳのときはステップ３６０を実行するようにしてもよい。
【０１４７】
以下に、本実施形態の車両用冷却システムがもたらす作用効果を述べる。本車両用冷却システムによれば、インバータ１８とＥＧＲクーラ１７を冷却対象部材とし、この２つの冷却対象部材のそれぞれを冷却する各冷却器に流れる冷媒流量の分配比率を可変する流量可変弁８，９を備える。
【０１４８】
この構成によれば、流量可変弁８，９によって適切な流量の冷媒が各冷却器６ａ，７ａに流れるようになると、各冷却器６ａ，７ａとインバータ１８およびＥＧＲクーラ１７との間で熱交換が行われ、当該冷媒温度よりも高温であるインバータ１８およびＥＧＲクーラ１７を所望の温度状態になるように冷却することができる。これにより、インバータ１８およびＥＧＲクーラ１７が、同様に冷却されるのではなく、車両の運転状態に応じた必要なタイミングや必要な冷却度合いで冷却されることになる。したがって、インバータ１８およびＥＧＲクーラ１７が適切な能力を発揮することができるように温度制御され、車両の動力向上、燃費向上等が図れる。また、簡単な冷却用回路１Ｅの構成によって高効率である車両用冷却システムを提供できる。
【０１４９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【０１５０】
例えば、上記実施形態では、冷却器の下流であって放熱器３の上流側に配置されている空冷式の熱交換器として、ＡＴＦクーラ１３、ＥＧＲクーラ１４等の熱交換器を採用しているが、熱交換器はこれらに限定されるものではなく、その他の冷却水により熱交換可能な流体が流通する熱交換器にも適用できることはいうまでもない。
【０１５１】
また、上記実施形態において、冷却対象部材の一つが空調用冷凍サイクル２０のコンデンサ７である場合には、エンジンＥＣＵ５０は空調要求がないときには、コンデンサ７に冷媒を流入させないように、流量可変弁８，９の作動を制御する。この制御によれば、空調要求がないときにコンデンサ７に冷媒を流入させないことにより、コンデンサ７以外の冷却対象部材を冷却する冷却器に多くの流量を与えることができる。これにより、コンデンサ７以外の冷却対象部材に対する冷却能力を向上させることができる。例えば、車両の走行性能をより重視した制御が得られる。
【０１５２】
また、上記実施形態においては、冷却対象部材が二つである例が記載されているが、この個数に限定するものではない。すなわち、冷却対象部材は、１つの冷却用回路において少なくとも二つであり、例えば三つ以上であってもよい。
【０１５３】
また、上記実施形態では、冷却対象部材が二つである例として、インタークーラとコンデンサ、インタークーラとＥＧＲクーラ、およびインバータとＥＧＲクーラの３通りを説明している。一方、インタークーラとインバータ、コンデンサとＥＧＲクーラ、およびコンデンサとインバータについての各流量比率可変制御も、冷却対象部材の組み合わせに応じて、上記実施形態で説明したフローチャートの各処理を適宜組み合わせることにより、同様に実施することができる。
【０１５４】
また、上記実施形態において、車両用冷却システムの冷却用回路として既設のサブ冷却水回路を活用する場合には、サブ冷却水回路は高温のエンジン冷却水が流通するメイン冷却水回路に対して、互いに混合することのない独立した回路であってもよいし、回路の途中で混合部分を有して温度調節される回路であってもよい。
【０１５５】
また、上記実施形態における車両用冷却システムは、ガソリン内燃機関、ディーゼル内燃機関等を有する車両、ハイブリッド自動車等に適用することができる。
【０１５６】
また、上記各実施形態の冷却用回路を流れる冷媒は、エチレングリコール等が含まれる冷却水の他、水、アルコール、フロロカーボン、フロン、各種オイル等を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】第１実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。
【図２】第１実施形態の車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。
【図３（ａ）】第１実施形態における流量比率可変制御の第１例を示すフローチャートである。
【図３（ｂ）】流量比率可変制御の第２例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態における流量比率可変制御の第３例を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。
【図６】第３実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。
【図７】第３実施形態の車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態における流量比率可変制御を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。
【図１０】第５実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。
【図１１】第５実施形態の車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。
【図１２】第５実施形態における流量比率可変制御の第１例を示すフローチャートである。
【図１３】第５実施形態における流量比率可変制御の第２例を示すフローチャートである。
【図１４（ａ）】第５実施形態における流量比率可変制御の第３例を示すフローチャートである。
【図１４（ｂ）】流量比率可変制御の第４例を示すフローチャートである。
【図１５】第６実施形態の車両用冷却システムを模式的に示す構成図である。
【図１６】第６実施形態の車両用冷却システムの制御に係る構成を示すブロック図である。
【図１７】第６実施形態における流量比率可変制御の第１例を示すフローチャートである。
【図１８】第６実施形態における流量比率可変制御の第２例を示すフローチャートである。
【図１９】第６実施形態における流量比率可変制御の第３例を示すフローチャートである。
【図２０】第６実施形態における流量比率可変制御の第４例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５８】
１…冷却用回路
２…電動ポンプ（循環手段）
３…放熱器
４…第１の分岐通路（複数の冷媒通路）
５…第２の分岐通路（複数の冷媒通路）
６…インタークーラ
６ａ…第１の冷却器（冷却器）
７…コンデンサ
７ａ…第２の冷却器（冷却器）
８…流量可変弁（流量比率可変手段）
９…流量可変弁（流量比率可変手段）
１１…バイパス通路
１２…空冷式の熱交換器
１３…ＡＴＦクーラ
１４…ＥＧＲクーラ
１６…シャッター部材（通風調整部材）
１７…ＥＧＲクーラ
１８…インバータ
５０…エンジンＥＣＵ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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