(57)【要約】【課題】インタークーラにおける凝縮水の発生を抑制する。【解決手段】高温の冷却水が流通する高温系冷却水通路と、低温の冷却水が流通する冷却水通路であり少なくとも前記インタークーラを通る低温系冷却水通路と、高温系冷却水通路と低温系冷却水通路とを連通する２つの連通路であって、一方は高温系冷却水通路から低温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れ、他方は低温系冷却水通路から高温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れる連通路と、連通路の夫々に設けられる弁と、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、前記連通路の夫々に設けられる弁を制御する制御装置と、を備える。【選択図】図２
2014156804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路にタービンを備え吸気通路にコンプレッサを備えるターボチャージャと、
前記コンプレッサよりも下流の前記吸気通路に備えられ吸気通路を流通するガスと冷却水とで熱交換を行うインタークーラと、
前記排気通路と前記インタークーラよりも上流の前記吸気通路とを接続するＥＧＲ通路を備え排気の一部を前記吸気通路へ供給するＥＧＲ装置と、
を備えた内燃機関のインタークーラの温度制御装置において、
温度の異なる冷却水が流通する２つの冷却水通路のうちの１つであって、他方よりも高温の冷却水が流通する高温系冷却水通路と、
温度の異なる冷却水が流通する２つの冷却水通路のうちの１つであって、前記高温系冷却水通路よりも低温の冷却水が流通する冷却水通路であり、少なくとも前記インタークーラを通る低温系冷却水通路と、
前記高温系冷却水通路と前記低温系冷却水通路とを連通する２つの連通路であって、一方は高温系冷却水通路から低温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れ、他方は低温系冷却水通路から高温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れる連通路と、
前記連通路の夫々に設けられる弁と、
前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、前記連通路の夫々に設けられる弁を制御する制御装置と、
を備えるインタークーラの温度制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、凝縮水の発生量が規定量以下となる範囲内で、前記インタークーラから流出するガスの温度を露点温度以下にする請求項１に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、ノッキングが発生しない場合よりも、ピストンへ向けてオイルを噴射するオイルジェットの噴射量を増加させる請求項１に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、ノッキングが発生しない場合よりも、前記内燃機関を流通する冷却水の量を増加させる請求項１に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の負荷を変更する電動モータを備え、前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、ノッキングが発生しない場合よりも、前記内燃機関の負荷が小さくなるように、前記電動モータを制御する請求項１に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項６】
前記低温系冷却水通路において冷却水を吐出するポンプと、
前記低温系冷却水通路が通り前記インタークーラとは異なる他の装置と、
前記ポンプから前記インタークーラまでの間の前記低温系冷却水通路に設けられる弁と、
を備え、
前記低温系冷却水通路は、前記ポンプよりも下流で複数に分岐し、分岐した前記低温系冷却水通路の１つが前記インタークーラを通り、分岐した前記低温系冷却水通路の１つであって前記インタークーラを通る低温系冷却水通路とは異なる低温系冷却水通路が前記他
の装置を通り、
前記低温系冷却水通路に設けられる弁は、前記低温系冷却水通路が分岐する箇所から前記インタークーラまでの間に設けられ、
前記制御装置は、前記他の装置に冷却水を流す場合には、前記ポンプを作動させると共に、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、前記連通路の夫々に設けられる弁、または、前記低温系冷却水通路に設けられる弁の少なくとも一方を制御する請求項１に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項７】
前記他の装置は、ターボチャージャであり、
前記制御装置は、前記ターボチャージャの冷却の要求がある場合に、前記ポンプを作動させて前記ターボチャージャに冷却水を流す請求項６に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記ターボチャージャの所定の部材の温度が、所定温度以上となった場合に、前記ターボチャージャの冷却の要求があると判断する請求項７に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項９】
前記制御装置は、所定の時間毎に、前記ターボチャージャの冷却の要求があると判断する請求項７に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記ターボチャージャの冷却の要求ある場合には、前記ターボチャージャの冷却の要求がない場合よりも、前記低温系冷却水通路に設けられる弁の開度を小さくする請求項７から９の何れか１項に記載のインタークーラの温度制御装置。
【請求項１１】
前記低温系冷却水通路において冷却水を吐出するポンプを備え、
前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度以下の場合に、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように前記連通路の夫々に設けられる弁を制御するよりも前に前記ポンプを停止させ、前記ポンプを停止させてから所定時間経過後に前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度以下の場合に、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように前記連通路の夫々に設けられる弁を制御する請求項１に記載のインタークーラの温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタークーラの温度制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャのタービンよりも下流の排気通路と、ターボチャージャのコンプレッサよりも上流の吸気通路を接続して、排気の一部をＥＧＲガスとして供給する低圧ＥＧＲ装置が知られている。この低圧ＥＧＲ装置では、ＥＧＲガスがインタークーラを通過するため、該インタークーラでＥＧＲガスが冷却されるときに該ＥＧＲガスに含まれる水分が凝縮することがある。このようにして発生した凝縮水が気筒内に流入して点火プラグに付着すると、火花が発生し難くなり、燃焼状態が悪化することがある。また、気筒内に多くの凝縮水が流入すると、ピストンの往復運動を阻害する所謂ウォーターハンマ現象が起こることがある。また、凝縮水が発生すると、インタークーラが腐食する虞がある。さらに、凝縮水にＥＧＲガス中の粒子状物質または未燃燃料が付着すると、インタークーラの冷却効率が低下する虞がある。
【０００３】
これに対して、インタークーラの下流端温度が所定温度未満で且つブースト圧が所定圧未満の場合に、凝縮水が発生するとして、低圧ＥＧＲ装置からのＥＧＲガスの供給を停止することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、インタークーラの出口の吸気の水蒸気圧とインタークーラを通過する吸気の流量とに基づいて算出される限界相対湿度を超えないように、インタークーラの吸気の流量を制御することが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、インタークーラを流れる冷却水温度が、凝縮水が凍結する虞のある温度未満の場合に、ＥＧＲ弁を閉じることが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
また、凝縮水除去通路の一端側と他端側とに差圧を生じさせることで凝縮水を凝縮水除去通路から吸気調整弁よりも下流側の吸気通路に流出させる凝縮水除去制御を実行するが、内燃機関がアイドル状態のときには凝縮水除去制御を禁止することが知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
また、複合型熱交換器において、底部に凝縮水を排出可能な排出部を設けることが知られている（例えば、特許文献５参照。）。
【０００８】
しかし、ＥＧＲガスの供給を停止すると、凝縮水の発生は抑制できるものの、ＥＧＲガスを供給することができなくなるため、燃費が悪化したり、ＮＯｘの排出量が増加したりする虞がある。
【０００９】
また、インタークーラの構造を、凝縮水が排出されやすい構造にすると、車両に搭載するときに制限を受けたり、構成部品の増加によりコストが上がったりする虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−０８７７７９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３２３６４号公報
【特許文献３】特開２０１１−１９０７４３号公報
【特許文献４】特開２０１２−１４０８６８号公報
【特許文献５】特開２０１０−１９７００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インタークーラにおける凝縮水の発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するために本発明は、
排気通路にタービンを備え吸気通路にコンプレッサを備えるターボチャージャと、
前記コンプレッサよりも下流の前記吸気通路に備えられ吸気通路を流通するガスと冷却水とで熱交換を行うインタークーラと、
前記排気通路と前記インタークーラよりも上流の前記吸気通路とを接続するＥＧＲ通路を備え排気の一部を前記吸気通路へ供給するＥＧＲ装置と、
を備えた内燃機関のインタークーラの温度制御装置において、
温度の異なる冷却水が流通する２つの冷却水通路のうちの１つであって、他方よりも高温の冷却水が流通する高温系冷却水通路と、
温度の異なる冷却水が流通する２つの冷却水通路のうちの１つであって、前記高温系冷却水通路よりも低温の冷却水が流通する冷却水通路であり、少なくとも前記インタークーラを通る低温系冷却水通路と、
前記高温系冷却水通路と前記低温系冷却水通路とを連通する２つの連通路であって、一方は高温系冷却水通路から低温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れ、他方は低温系冷却水通路から高温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れる連通路と、
前記連通路の夫々に設けられる弁と、
前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、前記連通路の夫々に設けられる弁を制御する制御装置と、
を備える。
【００１３】
ここで、内燃機関には、比較的高い温度の冷却水が流通する高温系冷却水通路と、比較的低い温度の冷却水が流通する低温系冷却水通路と、の２系統の冷却水通路を備えることがある。例えば、インタークーラは、比較的に低い温度の冷却水で冷却することで、充填効率を高めることができる。しかし、インタークーラの温度が低くなりすぎると、インタークーラ内において凝縮水が発生する。
【００１４】
これに対し、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるようにすれば、インタークーラ内で凝縮水が発生することを抑制できる。なお、インタークーラから流出するガスの温度は、インタークーラ内の温度、又は、インタークーラの出口温度としてもよい。
【００１５】
そして、インタークーラから流出するガスの温度を上昇させるために、高温系冷却水通路を流れる冷却水（以下、高温系冷却水という。）を、低温系冷却水通路へ導入する。そうすると、低温系冷却水通路を流れる冷却水（以下、低温系冷却水という。）に高温系冷却水が混ざることにより、低温系冷却水の温度が上昇する。これにより、インタークーラの温度が上昇するため、凝縮水が発生することを抑制できる。
【００１６】
ここで、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなれば、凝縮水の発生を抑制できると考えられる。そして、連通路の夫々に設けられる弁を共に開くことで、一方の連通路においては高温系冷却水通路から低温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れ、他方の連通路においては低温系冷却水通路から高温系冷却水通路へ向かって冷却水が流れる。したがって、低温系冷却水通路内の温度は上昇し、高温系冷却水通路内の温度
は下降する。そして、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、夫々の弁を制御することで、凝縮水が発生することを抑制できる。
【００１７】
本発明においては、前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、凝縮水の発生量が規定量以下となる範囲内で、前記インタークーラから流出するガスの温度を露点温度以下にすることができる。
【００１８】
ここで、インタークーラから流出するガスの温度が高くなることにより、気筒内でノッキングが発生する虞がある。このような場合には、凝縮水の発生を抑制するよりも、ノッキングの発生を抑制することを優先させて、インタークーラから流出するガスの温度を露点温度以下にしてもよい。ただし、インタークーラ内に存在する凝縮水の量が規定量以下となるように、インタークーラから流出するガスの温度を調整する。この規定量は、一度に気筒内に流入しても燃焼状態の悪化やウォーターハンマ等の問題が生じない凝縮水の量とすることができる。これにより、ノッキングの発生を抑制でき、且つ、凝縮水が発生したとしても該凝縮水により問題が生じることを抑制できる。
【００１９】
本発明においては、前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、ノッキングが発生しない場合よりも、ピストンへ向けてオイルを噴射するオイルジェットの噴射量を増加させることができる。
【００２０】
オイルジェットの噴射量を増加させることにより、ピストンを冷却することができる。これにより、ノッキングが発生することを抑制できる。
【００２１】
本発明においては、前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、ノッキングが発生しない場合よりも、前記内燃機関を流通する冷却水の量を増加させることができる。
【００２２】
内燃機関を流通する冷却水の量を増加させることにより、内燃機関のシリンダ周りの温度を低下させることができる。これにより、ノッキングが発生することを抑制できる。なお、内燃機関には、高温系冷却水または低温系冷却水の何れを流してもよい。
【００２３】
本発明においては、前記内燃機関の負荷を変更する電動モータを備え、前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなることで前記内燃機関においてノッキングが発生する場合には、ノッキングが発生しない場合よりも、前記内燃機関の負荷が小さくなるように、前記電動モータを制御することができる。
【００２４】
電動モータを備えるハイブリッド車両等では、電動モータにより内燃機関の負荷を変えることができる。例えば、ノッキングが発生する場合には、内燃機関の負荷が小さくなるように、電動モータを作動させることで、ノッキングの発生を抑制できる。
【００２５】
本発明においては、前記低温系冷却水通路において冷却水を吐出するポンプと、
前記低温系冷却水通路が通り前記インタークーラとは異なる他の装置と、
前記ポンプから前記インタークーラまでの間の前記低温系冷却水通路に設けられる弁と、
を備え、
前記低温系冷却水通路は、前記ポンプよりも下流で複数に分岐し、分岐した前記低温系冷却水通路の１つが前記インタークーラを通り、分岐した前記低温系冷却水通路の１つで
あって前記インタークーラを通る低温系冷却水通路とは異なる低温系冷却水通路が前記他の装置を通り、
前記低温系冷却水通路に設けられる弁は、前記低温系冷却水通路が分岐する箇所から前記インタークーラまでの間に設けられ、
前記制御装置は、前記他の装置に冷却水を流す場合には、前記ポンプを作動させると共に、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、前記連通路の夫々に設けられる弁、または、前記低温系冷却水通路に設けられる弁の少なくとも一方を制御することができる。
【００２６】
他の装置は、例えばターボチャージャであるが、これに限らない。他の装置の冷却が必要である場合にポンプを作動させて低温系冷却水を循環させると、インタークーラにも低温系冷却水が循環するため、凝縮水が発生する虞がある。これに対し、他の装置に冷却水を循環させるときには、インタークーラに冷却水が循環することを制限してもよい。例えば、インタークーラに冷却水が循環しないように、低温系冷却水通路に設けられる弁を閉じてもよいし、インタークーラに循環する冷却水の量が減少するように、低温系冷却水通路に設けられる弁の開度を小さくしてもよい。また、インタークーラに冷却水を循環させる場合には、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように冷却水の温度を調整することで、凝縮水の発生を抑制できる。
【００２７】
本発明においては、前記他の装置は、ターボチャージャであり、
前記制御装置は、前記ターボチャージャの冷却の要求がある場合に、前記ポンプを作動させて前記ターボチャージャに冷却水を流すことができる。
【００２８】
ターボチャージャは高温となるため、該ターボチャージャを冷却するために冷却水を循環させることがある。そして、ターボチャージャの冷却が必要である場合に、該ターボチャージャへ低温系冷却水を循環させると、インタークーラにも低温系冷却水が循環するため、凝縮水が発生する虞がある。このときに、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、連通路の夫々に設けられる弁、または、低温系冷却水通路に設けられる弁の少なくとも一方を制御することで、凝縮水の発生を抑制できる。
【００２９】
本発明においては、前記制御装置は、前記ターボチャージャの所定の部材の温度が、所定温度以上となった場合に、前記ターボチャージャの冷却の要求があると判断することができる。
【００３０】
例えば、ターボチャージャ内でオイルが炭化するほど該ターボチャージャの温度が高くなった場合には、ターボチャージャの冷却が必要となる。また、例えば、内燃機関のアイドル運転時で且つ吸入空気量が少ない場合には、低温系冷却水の循環が停止されるが、長時間停止させていると、ターボチャージャ内で冷却水が沸騰する虞があるため、ターボチャージャの冷却が必要となる。これらの場合に、ターボチャージャへ低温系冷却水を循環させると、インタークーラにも低温系冷却水が循環するため、凝縮水が発生する虞がある。これに対し、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、連通路の夫々に設けられる弁、または、低温系冷却水通路に設けられる弁の少なくとも一方を制御することで、凝縮水の発生を抑制できる。なお、ターボチャージャのハウジング、ターボチャージャのシール部材、ターボチャージャの回転軸の何れかを所定の部材としてもよい。また、ターボチャージャ内のオイルが炭化する温度または炭化する虞のある温度を所定温度としてもよい。また、ターボチャージャ内の冷却水が沸騰する温度または沸騰する虞のある温度を所定温度としてもよい。
【００３１】
本発明においては、前記制御装置は、所定の時間毎に、前記ターボチャージャの冷却の要求があると判断することができる。
【００３２】
冷却水の沸騰を抑制するためや、オイルの炭化を抑制するために、ポンプを所定の時間毎に作動させることがある。この場合、ターボチャージャへ低温系冷却水を循環させると、インタークーラにも低温系冷却水が循環するため、凝縮水が発生する虞がある。これに対し、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように、連通路の夫々に設けられる弁、または、低温系冷却水通路に設けられる弁の少なくとも一方を制御することで、凝縮水の発生を抑制できる。なお、所定の時間は、冷却水の沸騰またはオイルの炭化を抑制することのできる時間とすることができる。
【００３３】
本発明においては、前記制御装置は、前記ターボチャージャの冷却の要求ある場合には、前記ターボチャージャの冷却の要求がない場合よりも、前記低温系冷却水通路に設けられる弁の開度を小さくすることができる。
【００３４】
前記低温系冷却水通路に設けられる弁の開度を小さくすることで、インタークーラを流れる低温系冷却水の量を減少させることができる。これにより、インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも低くなることを抑制できる。また、インタークーラを流れる低温系冷却水の量を減少させることにより、他の装置に流れる低温系冷却水の量を増加させることができるため、他の装置を効果的に冷却することができる。なお、低温系冷却水通路に設けられる弁の開度を小さくすることには、弁を全閉とすることを含むことができる。
【００３５】
本発明においては、前記低温系冷却水通路において冷却水を吐出するポンプを備え、
前記制御装置は、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度以下の場合に、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように前記連通路の夫々に設けられる弁を制御するよりも前に前記ポンプを停止させ、前記ポンプを停止させてから所定時間経過後に前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度以下の場合に、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度よりも高くなるように前記連通路の夫々に設けられる弁を制御することができる。
【００３６】
ポンプを停止させることにより、インタークーラ内の冷却水がインタークーラに留まり、吸気との熱交換が進むにしたがって該冷却水の温度が上昇する。これにより、凝縮水の発生を抑制できる。なお、ポンプを停止させても、前記インタークーラから流出するガスの温度が露点温度より高くならない場合や、露点温度よりも高くなるために時間を要する場合もあるため、所定時間経過後に、低温系冷却水通路に高温系冷却水を導入する。所定時間は、凝縮水の発生量が問題のない範囲で設定される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、インタークーラにおける凝縮水の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】実施例に係るインタークーラ内での凝縮水の発生を抑制するフローを示したフローチャートである。
【図３】ノッキングの発生を抑制するフローを示したフローチャートである。
【図４】機関停止後に電動ポンプを作動させる場合の各種値の推移を示したタイムチャートである。
【図５】シール部材の温度と、内燃機関の停止後に電動ポンプを作動させる時間との関係を示した図である。
【図６】ターボチャージャの温度を低下させるときに、インタークーラにおいて凝縮水が発生することを抑制するフローを示したフローチャートである。
【図７】本実施例に係る制御を実施したときの、インタークーラの出口温度、目標ＥＧＲ率、内燃機関における冷却水の温度、オイルジェットからのオイル噴射量、機関回転数、機関負荷の推移を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４０】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、ガソリン機関であっても、また、ディーゼル機関であってもよい。
【００４１】
内燃機関１には、吸気通路２及び排気通路３が接続されている。吸気通路２の途中には、ターボチャージャ４のコンプレッサ４１が備わる。また、コンプレッサ４１よりも下流の吸気通路２には、吸気と冷却水とで熱交換を行うインタークーラ５が設けられている。また、排気通路３の途中には、ターボチャージャ４のタービン４２が備わる。
【００４２】
また、内燃機関１には、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路２へ供給するＥＧＲ装置６が備わる。ＥＧＲ装置６は、タービン４２よりも下流の排気通路３と、コンプレッサ４１よりも上流の吸気通路２とを接続するＥＧＲ通路６１と、ＥＧＲ通路６１の通路面積を変更するＥＧＲ弁６２と、ＥＧＲガスの温度を低下させるＥＧＲクーラ６３と、を備えて構成されている。
【００４３】
なお、ＥＧＲ通路６１は、インタークーラ５よりも上流であれば、コンプレッサ４１よりも下流の吸気通路２に接続されていてもよい。また、ＥＧＲ通路６１は、タービン４２よりも上流の排気通路３に接続されていてもよい。
【００４４】
また、本実施例では、比較的高い温度（例えば９０℃）の冷却水が循環する高温系冷却水通路７と、比較的低い温度（例えば４５℃）の冷却水が循環する低温系冷却水通路８と、を備えている。
【００４５】
高温系冷却水通路７は、内燃機関１に接続されており、高温系冷却水通路７を循環する冷却水（以下、高温系冷却水という。）が内燃機関１を循環する。また、高温系冷却水通路７の途中には、高温系冷却水と外気とで熱交換を行う高温系ラジエータ７１が設けられている。高温系冷却水通路７の途中であって内燃機関１の入口には、冷却水を吐出するポンプ７２が設けられている。ポンプ７２は、内燃機関１の出力軸から駆動力を得て内燃機関１の内部に高温系冷却水を吐出する。そして、内燃機関１の内部を通過した高温系冷却水は、高温系冷却水通路７を循環する。なお、高温系冷却水通路７は、ＥＧＲクーラ６３にも接続されており、該ＥＧＲクーラ６３に高温系冷却水が循環している。また、高温系冷却水は、車室内の空気の温度を上昇させるヒータを循環してもよい。高温系冷却水が循環する装置は、高温系冷却水通路７において、並列に配置されていてもよく、直列に配置されていてもよい。
【００４６】
一方、低温系冷却水通路８は、インタークーラ５及びターボチャージャ４に接続されており、低温系冷却水通路８を循環する冷却水（以下、低温系冷却水という。）がインタークーラ５及びターボチャージャ４を循環する。また、低温系冷却水通路８の途中には、低温系冷却水と外気とで熱交換を行う低温系ラジエータ８１が設けられている。すなわち、吸気は、インタークーラ５において低温系冷却水と熱交換を行うことで冷却される。また
、低温系冷却水によりターボチャージャ４が冷却される。低温系冷却水通路８の途中には、電動ポンプ８２が設けられている。電動ポンプ８２は、通電すると低温系冷却水を吐出して、低温系冷却水通路８内において低温系冷却水を循環させる。
【００４７】
電動ポンプ８２よりも下流側において低温系冷却水通路８が２つに分岐し、分岐した後の一方の低温系冷却水通路８がインタークーラ５を通り、他方の低温系冷却水通路８がターボチャージャ４を通る。すなわち、電動ポンプ８２は、低温系ラジエータ８１の出口と、インタークーラ５の入口及びターボチャージャ４の入口との間の低温系冷却水通路８に設けられており、インタークーラ５及びターボチャージャ４へ向けて低温系冷却水が吐出される。また、インタークーラ５及びターボチャージャ４よりも下流で低温系冷却水通路８が合流し、その後に低温系冷却水通路８は、低温系ラジエータ８１を通る。
【００４８】
そして、本実施例では、高温系冷却水通路７における内燃機関１の出口から高温系ラジエータ７１の入口までの間と、低温系冷却水通路８における低温系ラジエータ８１の出口から電動ポンプ８２の入口までの間と、を連通する第一連通路１１が設けられている。また、高温系冷却水通路７における高温系ラジエータ７１の出口からポンプ７２の入口までの間と、低温系冷却水通路８におけるインタークーラ５の出口から低温系ラジエータ８１の入口までの間と、を連通する第二連通路１２が設けられている。第一連通路１１の途中には、第一連通路１１を開閉する第一弁１３が設けられている。また、第二連通路１２の途中には、第二連通路１２を開閉する第二弁１４が設けられている。また、電動ポンプ８２の出口側であって、ターボチャージャ４へ向かう低温系冷却水通路８とインタークーラ５へ向かう低温系冷却水通路８との分岐部よりもインタークーラ５側の低温系冷却水通路８には、該低温系冷却水通路８を開閉する第三弁１５が設けられている。第一弁１３、第二弁１４、第三弁１５は、全開または全閉のみ可能な弁であってもよく、任意の開度を維持することができる弁であってもよい。なお、図１において、各装置に示される矢印は、冷却水の流れる方向を示している。
【００４９】
なお、インタークーラ５よりも下流の吸気通路２には、該吸気通路２内を流通する吸気の温度を検出する吸気温センサ１０が備わる。吸気温センサ１０により検出される温度は、インタークーラ５から流出するガスの温度、インタークーラ５の出口温度、又は、インタークーラ５内の温度と考えてもよい。
【００５０】
また、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１００が併設されている。このＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１を制御する。
【００５１】
ＥＣＵ１００には、上記センサの他、アクセルペダルの踏込量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検出可能なアクセル開度センサ１０１、及び、機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１０２、大気の圧力を検出する外気圧センサ１０３、大気の温度を検出する外気温センサ１０４、大気の湿度を検出する湿度センサ１０５が電気配線を介して接続され、これらセンサの出力がＥＣＵ１００に入力される。一方、ＥＣＵ１００には、ＥＧＲ弁６２、電動ポンプ８２、第一弁１３、第二弁１４、第三弁１５が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１００によりこれらの機器が制御される。
【００５２】
ＥＣＵ１００が第一弁１３及び第二弁１４を閉じている状態で内燃機関１が作動すると、内燃機関１の出力軸に連動してポンプ７２が作動する。このポンプ７２は、内燃機関１の内部に向けて高温系冷却水を吐出する。内燃機関１から流出した高温系冷却水は、高温系冷却水通路７を流通する。高温系冷却水通路７は、途中で分岐しており、高温系冷却水は高温系ラジエータ７１やＥＧＲクーラ６３を流れる。
【００５３】
また、ＥＣＵ１００が第一弁１３及び第二弁１４を閉じている状態で、ＥＣＵ１００が電動ポンプ８２を作動させると、電動ポンプ８２から低温系冷却水が吐出される。電動ポンプ８２よりも下流側において、低温系冷却水通路８が分岐しているため、低温系冷却水はターボチャージャ４やインタークーラ５を流れる。このときにＥＣＵ１００が第三弁１５を閉じると、インタークーラ５へ向かう低温系冷却水の流れを遮断できる。また、第三弁１５の開度を調整することにより、インタークーラ５を流通する冷却水の量を調整することができる。
【００５４】
また、ＥＣＵ１００が第一弁１３及び第二弁１４を開くと、第一連通路１１を高温系冷却水通路７から低温系冷却水通路８へ向けて高温系冷却水が流れ、第二連通路１２を低温系冷却水通路８から高温系冷却水通路７へ向けて低温系冷却水が流れる。したがって、高温系冷却水通路７内の冷却水の温度が下降し、低温系冷却水通路８内の冷却水の温度が上昇する。
【００５５】
そして、ＥＣＵ１００は、インタークーラ５において凝縮水が発生することを抑制するように、各機器を制御する。ここで、内燃機関１の運転状態が低回転高負荷のときであって、ＥＧＲ装置６によりＥＧＲガスが供給されており且つ吸入空気量が少ない状態では、インタークーラ５において凝縮水が発生しやすい。このときに、凝縮水の発生を抑制しようとしてＥＧＲガスの供給を停止すると、燃費の悪化やＮＯｘ排出量の増加を招く。このため、本実施例では、ＥＧＲガスの供給を継続しつつ凝縮水の発生を抑制する。なお、他の運転状態においても、凝縮水の発生を抑制することができる。
【００５６】
そこで、ＥＣＵ１００は、インタークーラ５から流出するガスの温度（以下、インタークーラ５の出口温度ともいう。）を、露点温度よりも高い温度に維持する。具体的には、外気温、外気湿度、外気圧、目標ＥＧＲ率に基づいて、ＥＧＲガスを供給しているときの露点温度を算出する。なお、露点温度はセンサにより検出してもよい。そして、吸気温センサ１０により検出されるインタークーラ５の出口温度が露点温度よりも高くなるように、インタークーラ５を循環する冷却水の温度を調整する。
【００５７】
インタークーラ５の出口温度を露点温度よりも高い温度に維持するために、例えば、インタークーラ５への冷却水の循環を停止することが考えられる。この場合、低温系冷却水通路８に設けられている第三弁１５を閉じるか、電動ポンプ８２を停止させればよい。これにより、吸気と冷却水との熱交換により、インタークーラ５内の冷却水の温度が徐々に高くなる。そうすると、インタークーラ５において吸気から奪われる熱が徐々に小さくなる。このようにして、インタークーラ５の出口温度を高くすることができるため、インタークーラ５の出口温度を露点温度よりも高い温度に維持することができる。
【００５８】
また、インタークーラ５の出口温度を露点温度よりも高い温度に維持するために、低温系冷却水通路８へ高温系冷却水を導入することが考えられる。ここで、第一連通路１１の途中に設けられている第一弁１３と、第二連通路１２の途中に設けられている第二弁１４とを閉じている状態では、インタークーラ５へ循環する冷却水の温度は、比較的低い。一方、第一連通路１１の途中に設けられている第一弁１３と、第二連通路１２の途中に設けられている第二弁１４とを開くと、第一連通路１１を通って高温系冷却水通路７から低温系冷却水通路８へ高温系冷却水が流入し、第二連通路１２を通って低温系冷却水通路８から高温系冷却水通路７へ低温系冷却水が流入する。すなわち、高温系冷却水と低温系冷却水とが混ざり合う。このため、低温系冷却水通路８を流通する冷却水の温度が上昇する。この温度が上昇した冷却水がインタークーラ５へ流入すると、インタークーラ５の出口温度も高くなる。これにより、インタークーラ５の出口温度を露点温度よりも高い温度に維持することができる。なお、インタークーラ５の出口温度の調整は、第一弁１３及び第二弁１４を開く時間や、第一弁１３及び第二弁１４の開度、電動ポンプ８２の作動時間、電
動ポンプ８２からの冷却水の吐出量等を調整することにより可能である。
【００５９】
図２は、本実施例に係るインタークーラ５内での凝縮水の発生を抑制するフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１００により所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００６０】
ステップＳ１０１では、外気の状態が検出される。本ステップでは、露点温度を算出するために必要となる外気圧、外気温、外気湿度がセンサにより検出される。
【００６１】
ステップＳ１０２では、目標ＥＧＲ率が算出される。目標ＥＧＲ率は、機関回転数及び機関負荷に基づいて算出される。機関回転数及び機関負荷と、目標ＥＧＲ率との関係は、予め実験又はシミュレーションにより求めてＥＣＵ１００に記憶させておく。
【００６２】
ステップＳ１０３では、露点温度が算出される。ここで、インタークーラ５を通過するガス中にはＥＧＲガスも含まれている。そして、ＥＧＲガス中には、燃料が燃焼することで発生した水分が含まれる。したがって、露点温度は、ステップＳ１０１において検出される外気の状態と、ステップＳ１０２で算出される目標ＥＧＲ率と、に基づいて算出される。露点温度の算出方法については周知であるため、説明を省略する。なお、露点温度を検出するセンサを設け、該センサにより露点温度を検出してもよい。この場合、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２の処理を省略することができる。
【００６３】
ステップＳ１０４では、インタークーラ５の出口温度が、ステップＳ１０３で算出される露点温度よりも高いか否か判定される。本ステップでは、インタークーラ５で凝縮水が発生しない状態であるか否か判定している。インタークーラ５の出口温度は、吸気温センサ１０により検出される。なお、多少の余裕を持たせるために、インタークーラ５の出口温度が、露点温度よりも高い所定温度以上であるか否か判定してもよい。
【００６４】
ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進み、電動ポンプ８２が作動される。すなわち、インタークーラ５へ低温系冷却水が流通する。このときには、第一弁１３及び第二弁１４は閉じており、第三弁１５は開いている。これにより、吸気がインタークーラ５を通過する際に、該吸気の温度が低下する。
【００６５】
一方、ステップＳ１０４で否定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進み、電動ポンプ８２が停止される。このときには、第一弁１３及び第二弁１４は閉じており、第三弁１５は開いている。電動ポンプ８２を停止させることにより、インタークーラ５内の冷却水の流れが止まる、吸気の熱によりインタークーラ５内の温度が徐々に上昇する。これにより、インタークーラ５の出口温度が露点温度よりも高くなれば、第一弁１３及び第二弁１４を開く必要がない。したがって、まずは電動ポンプ８２を停止させて様子を見ている。なお、電動ポンプ８２は、例えば、所定時間停止させてもよい。この所定時間は、インタークーラ５の出口温度上昇に要する時間と、発生する凝縮水の量と、を考慮して決定される。ここで、電動ポンプ８２を停止させる時間が長ければ、インタークーラ５の出口温度が上昇するとしても、それまでの間に多くの凝縮水が発生することもある。このときに発生する凝縮水により問題の起こらないような時間として所定時間が決定される。
【００６６】
ステップＳ１０７では、インタークーラ５の出口温度が露点温度よりも高いか否か判定している。すなわち、電動ポンプ８２を停止したことにより、インタークーラ５の出口温度が上昇し、露点温度よりも高くなったか否か判定している。
【００６７】
ステップＳ１０７で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０８へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０９へ進む。
【００６８】
ステップＳ１０８では、インタークーラ５の出口温度が露点温度よりも高い状態が維持されるように温度制御が実施される。このときには、インタークーラ５の出口温度が、露点温度よりも高い所定温度となるように、第一弁１３、第二弁１４、第三弁１５、電動ポンプ８２を制御してもよい。例えば、インタークーラ５の出口温度が高くなるほど、凝縮水の発生は抑制されるが、充填効率が低下するので、所定温度は高すぎない温度とする。例えば、インタークーラ５の出口温度を上昇させるときには、第一弁１３、第二弁１４、第三弁１５を開き、インタークーラ５の出口温度を下降させるときには、第一弁１３及び第二弁１４を閉じ、第三弁１５を開く。また、例えば、インタークーラ５の出口温度を上昇させるときには、第三弁１５を開いた状態で第一弁１３及び第二弁１４の開度を大きくし、インタークーラ５の出口温度を下降させるときには、第三弁１５を開いた状態で第一弁１３及び第二弁１４の開度を小さくする。また、電動ポンプ８２の吐出量を多くするほど、低温系ラジエータ８１における冷却水の温度低下が促進されるため、インタークーラ５の出口温度が下降する。
【００６９】
ステップＳ１０９では、低温系冷却水通路８へ高温系冷却水が導入される。すなわち、第一弁１３及び第二弁１４が開かれる。このときには、第三弁１５は開いている。本ステップでは、電動ポンプ８２を停止してもなお凝縮水が発生する虞があるため、高温系冷却水を導入することで、インタークーラ５内の温度を積極的に上昇させている。このときには、電動ポンプ８２を作動させてもよい。なお、ステップＳ１０４で否定判定がなされた場合に、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７を実施せずに、ステップＳ１０９を実施してもよい。すなわち、インタークーラ出口温度が露点温度以下の場合には、低温系冷却水通路８に高温系冷却水を導入してもよい。なお、本実施例においてはステップ１０９を処理するＥＣＵ１００が、本発明における制御装置に相当する。
【００７０】
ところで、低温系冷却水通路８に高温系冷却水を導入すると、インタークーラ５の出口温度が上昇するために、内燃機関１の吸気の温度が高くなる。このため、内燃機関１においてノッキングが発生する虞がある。これに対し、ノッキングが発生する場合、又は、ノッキングが発生する虞のある運転領域を運転中の場合には、凝縮水の発生量を規定量までは許容して、該インタークーラ５を流通する冷却水の温度を低下させてもよい。すなわち、凝縮水の発生量が規定量になるまでは、低温系冷却水通路８への高温系冷却水の導入量を少なくするか、または、低温系冷却水通路８への高温系冷却水の導入を行わないようにしてもよい。
【００７１】
この規定量は、インタークーラ５内に存在する凝縮水が一度に気筒内に流入したとしても、問題が起こらない凝縮水の量として設定される。例えば、凝縮水が点火プラグに付着すると、火花が発生し難くなり、燃焼状態が悪化することがある。また、気筒内に多くの凝縮水が流入すると、ピストンの往復運動を阻害する所謂ウォーターハンマ現象が起こることがある。これらの現象が起こらないような凝縮水の量の上限値として、規定量が設定される。この規定量は、予め実験またはシミュレーション等により求めることができる。
【００７２】
なお、実際に発生する凝縮水の量を検出または推定し、この値を規定量と比較してもよいが、インタークーラ出口温度がどの程度であれば、凝縮水の発生量が規定量以下になるのか、外気の状態や目標ＥＧＲ率と関連付けて予め実験またはシミュレーション等により求めておいてもよい。また、インタークーラ５内の水位を検出するセンサを設け、該センサの検出値に基づいて算出される凝縮水の量が規定量以下となるように、低温系冷却水通路８に導入する高温系冷却水の量を調整してもよい。また、例えば、インタークーラ５の出口温度が露点温度以下となってから凝縮水の発生量が規定量となるまでの時間を、外気の状態や内燃機関１の運転状態と関連付けて、予め実験またはシミュレーション等により求めておいてもよい。
【００７３】
また、内燃機関１においてノッキングが発生する場合、又は、ノッキングが発生する虞のある運転領域を運転中の場合には、ノッキングの発生を抑制する他の制御を実施してもよい。例えば、内燃機関１を循環する冷却水の量を増加させることで、燃焼室の壁面温度を低下させてもよい。これにより、ノッキングの発生を抑制できる。また、ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットの噴射量を増加させることにより、ピストンの温度を低下させてもよい。これによっても、ノッキングの発生を抑制できる。さらに、内燃機関１の負荷を変更してもよい。例えば、電動モータを備えるハイブリッド車両においては、内燃機関１の負荷を電動モータにより調整することができる。そして、内燃機関１の負荷を低下させるように電動モータを作動させることで、ノッキングの発生を抑制できる。以上のノッキングの発生を抑制する制御は、全てを行ってもよいが、何れか１つ以上を行ってもよい。
【００７４】
このように、低温系冷却水通路８に高温系冷却水を導入することで、ノッキングが発生する場合、又は、ノッキングが発生する虞のある場合には、ノッキングの発生を抑制する制御を実施してもよい。また、低温系冷却水通路８に高温系冷却水を導入しない場合であっても、ノッキングが発生する場合、又は、ノッキングが発生する虞のある場合には、ノッキングの発生を抑制する制御を実施してもよい。
【００７５】
図３は、ノッキングの発生を抑制するフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１００により所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、図２に示したルーチンの終了後に続いて、本ルーチンを実行してもよい。
【００７６】
ステップＳ２０１では、内燃機関１においてノッキングが発生しているか否か判定される。例えば内燃機関１にノッキングを検出するセンサを取り付けてノッキングの発生を検出する。ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【００７７】
ステップＳ２０２では、インタークーラ５内において発生する凝縮水の量が規定量以下となる範囲で、該インタークーラ５を循環する冷却水の温度を低下させる。すなわち、インタークーラ５の出口温度を露点温度以下にする。この場合には、インタークーラ５において凝縮水が発生するが、インタークーラ５内に存在する凝縮水の量が規定量以下となるようにインタークーラ５の出口温度を調整する。
【００７８】
インタークーラ５を循環する冷却水の温度を低下させるためには、第一弁１３及び第二弁１４を閉じ、第三弁１５を開く。また、第一弁１３及び第二弁１４の開度を小さくすることで、第一連通路１１及び第二連通路１２を流通する冷却水の量を減少させてもよい。この場合にも、第三弁１５は開く。そして、凝縮水の発生量が規定量に達した場合には、第一弁１３及び第二弁１４を開くことで、インタークーラ５を循環する冷却水の温度を上昇させる。
【００７９】
ステップＳ２０３では、内燃機関１においてノッキングが発生しているか否か判定される。すなわち、ステップＳ２０２の処理を行うことによりノッキングの発生が抑制されるが、まだノッキングが発生していることも考えられるため、ノッキングが発生しているか否かもう一度判定する。ステップＳ２０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【００８０】
ステップＳ２０４では、ノッキングの発生を抑制する制御が実施される。すなわち、インタークーラ５を流れる冷却水の温度を調整しても、ノッキングの発生を抑制できないため、他の手段によりノッキングの発生を抑制する。例えばピストンに向けてオイルを噴射
するオイルジェットの噴射量を増加させる。また、内燃機関１を循環する高温系冷却水の流量を増加させる。この場合、ポンプ７２は、吐出量を変更可能なものとする。さらに、内燃機関１の負荷を低下させる。例えば、ハイブリッド車両の場合には、電動モータにより内燃機関１をアシストすることで、内燃機関１の負荷を低下させる。なお、本ステップでは、ノッキングの発生を抑制する他の周知の手段を用いることもできる。
【００８１】
ところで、ターボチャージャ４にも冷却水が循環しているため、ターボチャージャ４の状態に応じて冷却水の流量又は温度を制御することがある。例えば、ターボチャージャ４の温度が高いときに内燃機関１が停止されると、ターボチャージャ４への冷却水の循環が停止する。このときに、ターボチャージャ４の回転軸のシール部材の周辺でオイルが炭化する虞がある。このシール部材は、ターボチャージャ４の回転軸を潤滑するためのオイルが外部に漏れないようにシールするための部材である。そして、オイルの炭化を抑制するために、内燃機関１の停止中に、電動ポンプ８２を作動させることがある。
【００８２】
ここで、内燃機関１の停止時におけるターボチャージャ４の回転軸周りのオイルの温度は、シール部材の温度と密接に関連している。したがって、シール部材の温度に基づいて、オイルが炭化するか否か判定することができる。また、シール部材の温度は、ターボチャージャ４のハウジングの温度と関連している。したがって、ターボチャージャ４のハウジングの温度からシール部材の温度を推定することができる。なお、シール部材の温度を検出するセンサにより、該シール部材の温度を検出してもよい。また、ターボチャージャ４のハウジングの温度をセンサにより検出してもよいが、機関回転数及び機関負荷から推定することもできる。機関回転数及び機関負荷からのハウジングの温度の推定には、周知の技術を用いることができる。また、機関回転数及び機関負荷と、ターボチャージャ４のハウジングの温度との関係を予め実験等により求めてマップ化しておいてもよい。そして、シール部材の温度が閾値以上のときに、オイルが炭化する虞があると判定することができる。オイルが炭化する虞があると判定された場合には、電動ポンプ８２を作動させる。シール部材の温度の閾値は、オイルが炭化する虞のある温度として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１００に記憶させておく。
【００８３】
また、シール部材の温度が閾値以上となっている間は電動ポンプ８２を作動させてもよく、電動ポンプ８２の作動開始時におけるシール部材の温度に応じて電動ポンプ８２を作動させる時間を決定してもよい。
【００８４】
ここで、図４は、機関停止後に電動ポンプ８２を作動させる場合の各種値の推移を示したタイムチャートである。上から順に、機関回転数、内燃機関１の負荷率、ターボチャージャ４のハウジングの温度、デッドソーク判定の状態、電動ポンプ８２の作動状態を示している。デッドソーク判定とは、機関停止後に電動ポンプ８２を作動させる必要があるか否かを判定したものであり、ＯＮのときには電動ポンプ８２を作動させる必要があるとされ、ＯＦＦのときには電動ポンプ８２を作動させる必要はないとされる。図４において、Ａ（実線）は、機関回転数及び負荷率の高い状態が継続した期間が最も長い場合を示し、Ｂ（一点鎖線）は、機関回転数及び負荷率の高い状態が継続した期間が中程度の場合を示し、Ｃ（破線）は、機関回転数及び負荷率の高い状態が継続した期間が最も短い場合を示している。
【００８５】
機関停止時には、Ｃの場合は、既にハウジングの温度が十分に低下しており、ポンプ作動温度よりも低くなっている。このため、Ｃの場合には、デッドソーク判定が機関停止時からＯＦＦとなっている。また、Ｃの場合には、機関作動時からハウジングの温度がポンプ作動温度よりも低くなっており、電動ポンプ８２は、機関作動時（機関停止前）から停止されている。また、Ｂの場合には、機関停止時においてハウジングの温度が、ポンプ作動温度よりも高いため、デッドソーク判定がＯＮとなり、機関停止後であっても、電動ポ
ンプ８２が作動している。そして、Ａの場合には、機関停止時のハウジングの温度が、Ｂの場合よりもさらに高くなっており、機関停止後であっても、電動ポンプ８２が作動している。そして、機関停止時のハウジングの温度が最も高いＡの場合において、電動ポンプ８２の作動時間が最も長くなっている。電動ポンプ８２の作動時間は、機関停止時のハウジングの温度によって決定してもよい。また、機関停止後のハウジングの温度がポンプ作動温度よりも低くなった場合に、電動ポンプ８２を停止させてもよい。
【００８６】
図５は、シール部材の温度と、内燃機関１の停止後に電動ポンプ８２を作動させる時間との関係を示した図である。シール部材の温度が閾値ＴＡ以上の場合に、電動ポンプ８２を作動させ、且つ、内燃機関１の停止時のシール部材の温度が高いほど、電動ポンプ８２を作動させる時間を長くする。閾値ＴＡは、オイルが炭化する温度ＴＢよりも低い温度に設定する。この電動ポンプ８２を作動させる時間は、シール部材の温度が閾値まで低下するまでの時間としてもよい。この関係は、予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１００に記憶させておく。
【００８７】
また、内燃機関１のアイドル運転中で且つ吸入空気量が少ないときには、各部材の温度が上がり難いので、電動ポンプ８２を停止させることがある。しかし、電動ポンプ８２を長時間停止させると、ターボチャージャ４の温度が上昇し、該ターボチャージャ４内で冷却水が沸騰する虞がある。このような冷却水の沸騰を抑制するために、電動ポンプ８２を定期的に作動させることがある。電動ポンプ８２を作動させる間隔は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。また、ターボチャージャ４のハウジングの温度が閾値以上のときに電動ポンプ８２を作動させてもよい。
【００８８】
ここで、図１に示すようにターボチャージャ４には低温系冷却水が循環するため、ターボチャージャ４を循環する冷却水の流量や温度が変化すると、インタークーラ５を循環する冷却水の流量や温度も変化し得る。このため、ターボチャージャ４の温度を低下させようとすると、インタークーラ５の出口温度も低下して、該インタークーラ５の出口温度が露点温度以下となる虞がある。このため、本実施例では、ターボチャージャ４の温度を低下させるときに、インタークーラ５において凝縮水が発生することを抑制する制御を実施する。
【００８９】
図６は、ターボチャージャ４の温度を低下させるときに、インタークーラ５において凝縮水が発生することを抑制するフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１００により所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、図２に示したルーチンの終了後、又は、図３に示したルーチンの終了後に続いて、本ルーチンを実行してもよい。
【００９０】
ステップＳ３０１では、ターボチャージャ４の冷却の要求があるか否か判定される。本ステップでは、電動ポンプ８２を作動させる必要があるか否か判定している。また、本ステップにおいては、電動ポンプ８２の吐出量を増加させる必要があるか否か判定してもよい。例えば、ターボチャージャ４のシール部材の温度が閾値以上であるか否か判定してもよい。また、電動ポンプ８２を定期的に作動させている場合には、電動ポンプ８２を作動させる時期になっているか否か判定してもよい。ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【００９１】
ステップＳ３０２では、電動ポンプ８２が作動される。これにより、ターボチャージャ４の温度が低下するが、インタークーラ５の出口温度も低下する。
【００９２】
ステップＳ３０３では、第一弁１３及び第二弁１４を開くことで、ターボチャージャ４へ高温系冷却水を導入する。すなわち、低温系冷却水通路８を流通する冷却水の温度を上
昇させる。なお、このときに、低温系冷却水通路８に設けられる第三弁１５を全閉にするか又は開度を小さくすることで、インタークーラ５の出口温度が低下することを抑制してもよい。すなわち、電動ポンプ８２を作動させても、インタークーラ５内の冷却水は流れないようにしてもよい。なお、本ステップでは、ステップＳ３０１で否定判定がなされた場合よりも、第一弁１３及び第二弁１４の開度を大きくするか、または、第三弁１５の開度を小さくしてもよい。
【００９３】
ステップＳ３０４では、インタークーラ５の出口温度が露点温度よりも高い状態が維持されるように温度制御が実施される。このときには、前記ステップＳ１０８と同様に、インタークーラ５の出口温度が、露点温度よりも高い所定温度となるように、第一弁１３、第二弁１４、第三弁１５、電動ポンプ８２を制御してもよい。また、低温系冷却水通路８に設けられる第三弁１５を閉じる期間や、開くときの開度を調整することで、インタークーラ５内の温度を調整してもよい。
【００９４】
なお、本実施例では、ターボチャージャ４へ冷却水を循環させるために電動ポンプ８２を作動させるが、ターボチャージャ４及びインタークーラ５以外の他の装置を冷却するために電動ポンプ８２を作動させる場合であっても同様に適用することができる。
【００９５】
図７は、本実施例に係る制御を実施したときの、インタークーラ５の出口温度、目標ＥＧＲ率、内燃機関１における冷却水の温度、オイルジェットからのオイル噴射量、機関回転数、機関負荷の推移を示したタイムチャートである。
【００９６】
Ｔ１の時点において、内燃機関１の暖機が完了してＥＧＲガスの供給が開始される。また、Ｔ１の時点においてオイルジェットからのオイルの噴射が開始される。Ｔ１の時点以降、インタークーラ５の出口温度が露点温度（例えば５０℃）以上となるように、第一弁１３、第二弁１４、第三弁１５が制御される。そして、Ｔ２の時点において、ノッキングが発生している。このノッキングは、Ｔ７の時点まで発生している。すなわち、Ｔ２の時点よりも前、及び、Ｔ７の時点以降は、ノッキングが発生していない。そして、Ｔ２の時点以降において、オイルジェットからのオイル噴射量を増加させている。すなわち、Ｔ１からＴ２までの期間におけるオイル噴射量よりも、Ｔ２の時点以降のオイル噴射量を増加させている。このときのオイル噴射量は、インタークーラ５の出口温度が高いほど、多くしてもよい。
【００９７】
Ｔ３からＴ４までの期間において、ＥＧＲガスの供給が停止されている。ＥＧＲガスの供給が停止される場合には、インタークーラ５を通過する水分の量が減少するため、露点温度が低下する。このため、インタークーラ５の出口温度を下げている。このときには、吸気の温度が低下して、ノッキングが発生し難くなるので、オイルジェットからのオイル噴射量も減少させることができる。
【００９８】
また、Ｔ５からＴ６の期間において、内燃機関１の負荷が高くなっている。この場合には、ノッキングが発生し易くなるため、内燃機関１における冷却水の温度を低下させることで、ノッキングの発生を抑制している。しかし、ノッキングの発生を抑制できないので、Ｔ７の時点において、電動モータにより内燃機関１の負荷を減少させ、且つ、機関回転数を上昇させている。これにより、Ｔ７の時点以降においては、ノッキングが発生しなくなる。
【００９９】
以上説明したように本実施例によれば、インタークーラ５の出口温度を露点温度よりも高い温度に維持することができるため、インタークーラ５にて凝縮水が発生することを抑制できる。
【０１００】
また、ノッキングが発生する場合には、凝縮水の発生量が規定量以下になるように冷却水の温度を調整することで、ノッキングの発生を抑制しつつ凝縮水による燃焼状態の悪化等を抑制できる。また、オイルジェットの噴射量を増加させたり、内燃機関１を循環する冷却水の流量を増加させたり、内燃機関１の負荷を低減したりして、ノッキングの発生を抑制できる。
【０１０１】
また、ターボチャージャ４を冷却する要求がある場合に、インタークーラ５へ循環する冷却水の量を制限することにより、ターボチャージャ４を冷却しつつ、インタークーラ５での凝縮水の発生を抑制できる。
【符号の説明】
【０１０２】
１     内燃機関
２     吸気通路
３     排気通路
４     ターボチャージャ
５     インタークーラ
６     ＥＧＲ装置
７     高温系冷却水通路
８     低温系冷却水通路
１０   吸気温センサ
１１   第一連通路
１２   第二連通路
１３   第一弁
１４   第二弁
１５   第三弁
４１   コンプレッサ
４２   タービン
６１   ＥＧＲ通路
６２   ＥＧＲ弁
６３   ＥＧＲクーラ
７１   高温系ラジエータ
７２   ポンプ
８１   低温系ラジエータ
８２   電動ポンプ
１００ ＥＣＵ
【図１】
2014156804.tif 000003
【図２】
2014156804.tif 000004
【図３】
2014156804.tif 000005
【図４】
2014156804.tif 000006
【図５】
2014156804.tif 000007
【図６】
2014156804.tif 000008
【図７】
2014156804.tif 000009