(57)【要約】【課題】この発明は、水冷式のインタークーラー内での凝縮水の発生を抑制可能な構成を備える内燃機関を提供することを目的とする。【解決手段】インタークーラー２４と、インタークーラー２４に供給される冷却水が循環するインタークーラー冷却水回路６０と、ウォーターポンプ５２と、ラジエーター６２と、を備える。インタークーラー冷却水回路６０におけるインタークーラー２４とウォーターポンプ５２との間の部位に、第１経路６４ａと第２経路６４ｂとからなる並列経路６４を介在させる。第１経路６４ａに、冷却水と置換可能に気体が充填されるタンク６６を備える。タンク６６内の冷却水を加熱する電熱線６６ａをタンク６６に備える。並列経路６４を流れる冷却水の経路を、第１経路６４ａと第２経路６４ｂとの間で切り替える開閉バルブ５４、５６を備える。インタークーラー２４とタンク６６との間で空気を移動させる第１および第２の流体置換動作を行う。【選択図】図２
2015145624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入空気を冷却するインタークーラーと、
前記インタークーラーに供給される冷却水が循環する冷却水回路と、
前記冷却水回路内で冷却水を循環させるウォーターポンプと、
前記冷却水回路内を流れる冷却水を冷却するラジエーターと、
を備える内燃機関であって、
前記冷却水回路は、前記インタークーラーと前記ウォーターポンプとの間の部位に、第１経路と第２経路とからなる並列経路が介在しており、
前記第１経路に設置され、冷却水と置換可能に気体が充填されるタンクと、
前記並列経路を流れる冷却水の経路を、前記第１経路と前記第２経路との間で切り替える流路切替手段と、
前記インタークーラーと前記タンクとの間で前記気体を移動させる流体置換手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記タンクは、前記インタークーラーよりも鉛直方向上方に配置されており、
前記タンクと前記インタークーラーとを繋ぐ前記冷却水回路は、前記インタークーラーから前記タンクに向かうにつれて鉛直方向の位置が高くなっていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記冷却水回路内の冷却水に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給手段と、
前記インタークーラー内に冷却水が存在する状況下において当該インタークーラー内でガスが冷却されて凝縮水が発生する場合に、前記流体置換手段を用いて前記タンク内の気体で前記インタークーラー内の冷却水を置き換える第１の制御手段と、
前記インタークーラー内に気体が存在する状況下において当該インタークーラー内に冷却水が導入されても当該インタークーラー内で凝縮水が発生しない場合に、前記流体置換手段を用いて前記インタークーラー内の気体を冷却水で置き換える第２の制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記インタークーラー内に冷却水が存在する状況下において当該インタークーラー内でガスが冷却されて凝縮水が発生する場合に、前記流体置換手段を用いて前記タンク内の気体で前記インタークーラー内の冷却水を置き換える第１の制御手段と、
前記インタークーラー内に気体が存在する状況下において当該インタークーラー内に冷却水が導入されても当該インタークーラー内で凝縮水が発生しない場合に、前記流体置換手段を用いて前記インタークーラー内の気体を冷却水で置き換える第２の制御手段と、
をさらに備え、
前記第２の制御手段は、前記インタークーラー内に気体が存在する場合に、冷却水が前記インタークーラー内に導入されてもガスが前記インタークーラー内で露点以下にまで冷却されない冷却水量を算出し、当該冷却水量を超えない範囲内で前記流体置換手段を用いて前記インタークーラー内の気体を冷却水で置き換えていくことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記冷却水回路内の冷却水に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記熱エネルギー供給手段は、当該タンク内に冷却水が存在する場合に当該冷却水に熱エネルギーを供給するものであることを特徴とする請求項３または５に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に係り、特に、過給機付き内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、過給機付き内燃機関が開示されている。この従来の内燃機関は、エンジン本体を冷却する冷却水が循環するエンジン冷却液循環路と、インタークーラーに供給される冷却水が循環するインタークーラー冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能に構成されている。上記内燃機関は、さらに、エンジン冷却液循環路とインタークーラー冷却液循環路との間で冷却液を往復可能とする構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１９６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水冷式のインタークーラー内の冷却水の温度が低い状況下においてインタークーラーを通過するガスが露点以下に冷却されると、インタークーラー内で凝縮水が発生する。発生した凝縮水が吸気通路内で溜まった後に一度に多量でシリンダ内に流入すると、ウォーターハンマーの発生が懸念される。したがって、内燃機関は、インタークーラー内での凝縮水の発生を抑制可能な構成を備えていることが望ましい。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、水冷式のインタークーラー内での凝縮水の発生を抑制可能な構成を備える内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関であって、
吸入空気を冷却するインタークーラーと、
前記インタークーラーに供給される冷却水が循環する冷却水回路と、
前記冷却水回路内で冷却水を循環させるウォーターポンプと、
前記冷却水回路内を流れる冷却水を冷却するラジエーターと、
を備える内燃機関であって、
前記冷却水回路は、前記インタークーラーと前記ウォーターポンプとの間の部位に、第１経路と第２経路とからなる並列経路が介在しており、
前記第１経路に設置され、冷却水と置換可能に気体が充填されるタンクと、
前記並列経路を流れる冷却水の経路を、前記第１経路と前記第２経路との間で切り替える流路切替手段と、
前記インタークーラーと前記タンクとの間で前記気体を移動させる流体置換手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記タンクは、前記インタークーラーよりも鉛直方向上方に配置されており、
前記タンクと前記インタークーラーとを繋ぐ前記冷却水回路は、前記インタークーラーから前記タンクに向かうにつれて鉛直方向の位置が高くなっていることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記冷却水回路内の冷却水に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給手段と、
前記インタークーラー内に冷却水が存在する状況下において当該インタークーラー内でガスが冷却されて凝縮水が発生する場合に、前記流体置換手段を用いて前記タンク内の気体で前記インタークーラー内の冷却水を置き換える第１の制御手段と、
前記インタークーラー内に気体が存在する状況下において当該インタークーラー内に冷却水が導入されても当該インタークーラー内で凝縮水が発生しない場合に、前記流体置換手段を用いて前記インタークーラー内の気体を冷却水で置き換える第２の制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第１または第２の発明において、
前記インタークーラー内に冷却水が存在する状況下において当該インタークーラー内でガスが冷却されて凝縮水が発生する場合に、前記流体置換手段を用いて前記タンク内の気体で前記インタークーラー内の冷却水を置き換える第１の制御手段と、
前記インタークーラー内に気体が存在する状況下において当該インタークーラー内に冷却水が導入されても当該インタークーラー内で凝縮水が発生しない場合に、前記流体置換手段を用いて前記インタークーラー内の気体を冷却水で置き換える第２の制御手段と、
をさらに備え、
前記第２の制御手段は、前記インタークーラー内に気体が存在する場合に、冷却水が前記インタークーラー内に導入されてもガスが前記インタークーラー内で露点以下にまで冷却されない冷却水量を算出し、当該冷却水量を超えない範囲内で前記流体置換手段を用いて前記インタークーラー内の気体を冷却水で置き換えていくことを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記冷却水回路内の冷却水に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第３または第５の発明において、
前記熱エネルギー供給手段は、当該タンク内に冷却水が存在する場合に当該冷却水に熱エネルギーを供給するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、インタークーラーとタンクとの間で気体を移動させることで、インタークーラーの冷却機能を制御することができる。具体的には、インタークーラー内の冷却水の一部を気体で置き換えた場合には冷却機能を低減させることができ、インタークーラー内の冷却水の全量を気体で置き換えた場合には冷却機能が発揮されないようにすることができる。冷却機能の抑制は、インタークーラー内での凝縮水の発生抑制に繋がる。したがって、本発明によれば、水冷式のインタークーラー内での凝縮水の発生を抑制可能な構成を備える内燃機関を提供することができる。
【００１３】
第２の発明によれば、タンク内に冷却水が充填され、かつインタークーラー内に気体が充填されている状況下において、タンクとインタークーラーとの高低差を利用して、逆回転可能なウォーターポンプを備える必要なしにインタークーラーからタンクに気体を移動させることができる。
【００１４】
第３の発明によれば、インタークーラーとタンクとの間での気体の移動を利用して、水冷式のインタークーラー内での凝縮水の発生を抑制することができる。
【００１５】
第４の発明によれば、冷却水温度が低い状況下において、インタークーラー内での凝縮水の発生を抑制しつつ、インタークーラー内に流入するガスから冷却水への伝熱を利用して冷却水を昇温させることができる。
【００１６】
第５の発明によれば、冷却水温度が低い状況下において、インタークーラー内での凝縮水の発生を抑制しつつ、インタークーラー内に流入するガスから冷却水への伝熱を利用して冷却水の昇温を実現することができる。
【００１７】
第６の発明によれば、インタークーラー内に空気を移動させてインタークーラーの冷却機能を抑制している間にタンク内に存在する冷却水を加熱することによって、冷却水回路内の冷却水の昇温を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるインタークーラー冷却水回路の構成を説明するための図である。
【図３】図２に示すタンクおよびインタークーラーの鉛直方向での配置関係を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態３におけるインタークーラー冷却水回路の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態４におけるインタークーラー冷却水回路の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の変形例における冷却水回路の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
［内燃機関のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関（一例として火花点火式ガソリンエンジン）１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。
【００２０】
吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８、および、吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ２０がそれぞれ設けられている。エアクリーナ１６の下流には、ターボ過給機２２のコンプレッサ２２ａが設置されている。コンプレッサ２２ａは、排気通路１４に配置されたタービン２２ｂと連結軸を介して一体的に連結されている。
【００２１】
コンプレッサ２２ａの下流には、コンプレッサ２２ａにより圧縮された空気を冷却するための水冷式のインタークーラー２４が設けられている。インタークーラー２４周りの具体的な構成は、本実施形態の特徴部分であるので、図２および図３を参照して後に詳述する。また、インタークーラー２４の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２６が設けられている。
【００２２】
タービン２２ｂよりも下流側の排気通路１４には、排気浄化触媒（ここでは、三元触媒）２８が配置されている。さらに、図１に示す内燃機関１０は、低圧ループ（ＬＰＬ）式のＥＧＲ装置３０を備えている。ＥＧＲ装置３０は、排気浄化触媒２８よりも下流側の排気通路１４と、コンプレッサ２２ａよりも上流側の吸気通路１２とを接続するＥＧＲ通路３２を備えている。このＥＧＲ通路３２の途中には、吸気通路１２に導入される際のＥＧＲガスの流れの上流側から順に、ＥＧＲクーラー３４およびＥＧＲバルブ３６がそれぞれ設けられている。ＥＧＲクーラー３４は、ＥＧＲ通路３２を流れるＥＧＲガスを冷却するために備えられており、ＥＧＲバルブ３６は、ＥＧＲ通路３２を通って吸気通路１２に還流されるＥＧＲガスの量を調整するために備えられている。
【００２３】
さらに、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０を備えている。ＥＣＵ４０の入力部には、上述したエアフローメータ１８および吸気温度センサ２０に加え、クランク角センサ４２、Ｉ／Ｃ水温センサ４４およびタンク水温センサ４６等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが接続されている。クランク角センサ４２は、エンジン回転数を検知するためのセンサである。また、ＥＣＵ４０の出力部には、上述したスロットルバルブ２６およびＥＧＲバルブ３６に加え、内燃機関１０に燃料を供給するための燃料噴射弁４８、筒内の混合気に点火するための点火装置５０、ウォーターポンプ５２、第１開閉バルブ５４および第２開閉バルブ５６等の内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、上述した各種センサの出力と所定のプログラムとに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転を制御するものである。
【００２４】
［インタークーラー周りの構成］
本実施形態の内燃機関１０は、冷却水の循環による２系統の冷却水回路として、主にエンジン本体１０ａを冷却する冷却水が循環するエンジン冷却水回路（図示省略）と、インタークーラー２４に供給される冷却水が循環するインタークーラー冷却水回路６０とを備えている。本実施形態のインタークーラー冷却水回路６０は、エンジン冷却水回路とは別系統で備えられている。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるインタークーラー冷却水回路６０の構成を説明するための図である。
図２に示すように、インタークーラー冷却水回路６０には、インタークーラー２４が設置されている。より具体的には、インタークーラー２４は、吸気通路１２の一部として機能する内部吸気通路（図示省略）と、インタークーラー冷却水回路６０の一部として機能する内部冷却水通路（図示省略）とを備えており、インタークーラー２４の内部で吸気と冷却水とが熱交換するようになっている。上述したＩ／Ｃ水温センサ４４は、内部冷却水通路内を流れる冷却水の温度を検知するために備えられている。
【００２６】
また、インタークーラー冷却水回路６０には、その内部で冷却水を循環させるためのウォーターポンプ５２が設置されている。ここでは、ウォーターポンプ５２は一例として電動式であるものとするが、ウォーターポンプ５２は、例えば、クランク軸の駆動力によって駆動され、かつクラッチによって駆動を任意に停止可能なものであってもよい。インタークーラー冷却水回路６０には、インタークーラー２４の出口とウォーターポンプ５２の入口との間の部位に、インタークーラー冷却水回路６０を流れる冷却水を冷却するためのラジエーター６２が設置されている。
【００２７】
さらに、インタークーラー冷却水回路６０には、ウォーターポンプ５２の出口とインタークーラー２４の入口との間の部位に、第１経路６４ａと第２経路６４ｂとからなる並列経路６４が介在している。第１経路６４ａには、第１経路６４ａを開閉するための第１開閉バルブ５４が設置されており、第２経路６４ｂには、第２経路６４ｂを開閉するための第２開閉バルブ５６が設置されている。ここでは、開閉バルブ５４、５６は一例として電磁式のバルブであるものとする。
【００２８】
第１経路６４ａには、第１開閉バルブ５４よりも上流側（ウォーターポンプ５２に近い側）の部位に、冷却水と置換可能に空気が充填されるタンク６６が設置されている。タンク６６内に充填される空気は、後述の動作によって所定条件の成立時にインタークーラー２４に供給され、また、所定条件の成立時に再びタンク６６内に戻されるものである。タンク６６の容積は、タンク６６の容積とタンク６６から第１開閉バルブ５４までの第１経路６４ａの容積との和がインタークーラー２４の内部冷却水通路の容積相当の大きさとなるように設定されている。すなわち、タンク６６の容積は、インタークーラー２４（内部冷却水通路）内を満たすことのできる量の空気を充填可能な大きさで設定されている。なお、タンク６６から第１開閉バルブ５４までの第１経路６４ａの容積分も空気で満たしておくことにより、第１開閉バルブ５４を開いて空気をインタークーラー２４に導入する際の応答性を向上させることができる。
【００２９】
上記のように、本実施形態のインタークーラー冷却水回路６０は、その内部の流路の全体が冷却水だけによって満たされているのではなく、上記の量の空気が冷却水とともに封入されている。なお、タンク６６の容積だけで、内部冷却水通路の容積相当の大きさを確保するようにしてもよい。
【００３０】
上述したタンク水温センサ４６は、タンク６６内に冷却水が充填された際の冷却水の温度を検知するために、タンク６６に設置されている。また、タンク６６には、タンク６６内に冷却水が充填された際に冷却水に熱エネルギーを供給するための熱エネルギー供給手段としての電熱線６６ａが張り巡らされている。すなわち、タンク６６は、電熱線６６ａとタンク水温センサ４６とを用いて、内部の冷却水の温度調節（昇温）が可能となるように構成されている。なお、電熱線６６ａへの通電はＥＣＵ４０により制御される。また、このような熱エネルギー供給手段は、電熱線６６ａ以外にも、ブロックヒーターなどであってもよい。
【００３１】
図３は、図２に示すタンク６６およびインタークーラー２４の鉛直方向での配置関係を説明するための図である。なお、図３の上下方向は、鉛直方向での上下方向に対応している。
本実施形態では、タンク６６は、図３に示すようにインタークーラー２４よりも鉛直方向上方に配置されている。また、タンク６６とインタークーラー２４とを繋ぐインタークーラー冷却水回路６０の部位は、インタークーラー２４からタンク６６に向かうにつれて鉛直方向の位置が高くなるように構成されている。なお、このような構成は、タンク６６内に冷却水が充填され、かつインタークーラー２４内が空気で満たされている状況において第１開閉バルブ５４を開いた際に冷却水が落差を利用してタンク６６からインタークーラー２４に導かれ、それに伴い、空気がインタークーラー２４からタンク６６に戻るようになっていれば、図３に示すように当該部位がタンク６６からインタークーラー２４に向けて真下に延びることまでは必須ではない。
【００３２】
なお、インタークーラー２４内の冷却水を空気によって置換するための空気量は、インタークーラー２４（内部冷却水通路）内を確実に空気で満たせるようにするためには、内部冷却水通路の容積相当分だけでなく、インタークーラー２４の入口と第１開閉バルブ５４との間の流路容積相当分を余裕代として含んでいることが好適である。また、インタークーラー２４内に空気が充填されている状態で第２経路６４ｂ側に空気が回っていかないようにするためには、図３に示すように第２開閉バルブ５６をインタークーラー２４側の第１経路６４ａとの合流部に近接して配置していることが望ましい。また、インタークーラー２４の出口とラジエーター６２の入口とを繋ぐインタークーラー冷却水回路６０の取り回し次第では、ラジエーター６２側に空気が流出しないようにするためにインタークーラー２４の出口近傍に開閉バルブを適宜追加してもよい。同様に、ウォーターポンプ５２とタンク６６とを繋ぐインタークーラー冷却水回路６０の取り回し次第では、ウォーターポンプ５２側に空気が流出しないようにするためにタンク６６の入口近傍に開閉バルブを適宜追加してもよい。
【００３３】
以上説明した構成によれば、タンク６６内に空気が充填され、かつインタークーラー２４内に冷却水が充填されている状況下において第１開閉バルブ５４を閉じ、かつ第２開閉バルブ５６を開いた状態でウォーターポンプ５２を駆動することにより、第２経路６４ｂを利用してインタークーラー冷却水回路６０内で冷却水を循環させることができる。一方、上記状況下において第１開閉バルブ５４を開き、かつ第２開閉バルブ５６を閉じた状態でウォーターポンプ５２を駆動することにより、次のような「第１の流体置換動作」が実現される。すなわち、ウォーターポンプ５２の作用によって、インタークーラー２４内の冷却水が下流側（ラジエーター６２側）に吸い出されるとともに、タンク６６内の空気が上流側から流入する冷却水によって下流側（インタークーラー２４側）に押し出される。これにより、インタークーラー２４内の冷却水が空気によって置換されるとともに、タンク６６内の空気が冷却水によって置換される。
【００３４】
また、タンク６６内に冷却水が充填され、かつインタークーラー２４内に空気が充填されている状況下において第２開閉バルブ５６が閉じ、かつウォーターポンプ５２が停止した状態で第１開閉バルブ５４を開くことにより、次のような「第２の流体置換動作」が実現される。すなわち、タンク６６とインタークーラー２４との高低差によって、インタークーラー２４内の空気がタンク６６に向けて上昇するとともに、タンク６６内の冷却水がインタークーラー２４に向けて落下する。これにより、インタークーラー２４内の空気が冷却水によって置換されるとともに、タンク６６内の冷却水が空気によって置換される。以上のように、本実施形態の構成によれば、インタークーラー２４とタンク６６との間で空気を移動させることができる。
【００３５】
［実施の形態１の制御］
インタークーラー２４のような水冷式のインタークーラー内の冷却水の温度が低い状況（例えば、冷間始動時）下においてインタークーラーを通過するガスが露点以下に冷却されると、インタークーラー内で凝縮水が発生する。発生した凝縮水が吸気通路内で溜まった後に一度に多量でシリンダ内に流入すると、ウォーターハンマーの発生が懸念される。特に、内燃機関１０のようにインタークーラーに流入するガス中にＥＧＲガスが含まれることがある内燃機関では、ＥＧＲガス中に含まれる水分の存在によって凝縮水が発生し易くなる。
【００３６】
コンプレッサ２２ａによって過給されたガスをインタークーラー２４で冷却する場合には、インタークーラー冷却水回路６０では、第２経路６４ｂを利用して冷却水が循環するようになっている。そのうえで、本実施形態では、インタークーラー２４内の冷却水温度が低いためにインタークーラー２４内で凝縮水が発生する状況である場合には、その後にインタークーラー２４内で凝縮水が発生する可能性がないと判断できる状況になるまで、インタークーラー２４内の冷却水をタンク６６内の空気によって置換することとした。
【００３７】
また、本実施形態では、空気をインタークーラー２４内に送り出していることで冷却水によって満たされているタンク６６では、電熱線６６ａの通電によってタンク６６内の冷却水の温度を高めることとした。そして、インタークーラー２４内に冷却水を再び導入しても凝縮水の発生のおそれがないと判断できる程度にまでタンク６６内の冷却水の温度が高まった際に、インタークーラー２４内の空気をタンク６６内の冷却水によって置換することとした。このような動作によってインタークーラー２４内が冷却水によって再び満たされた後に、第２経路６４ｂを利用してインタークーラー冷却水回路６０内で冷却水を循環させることとした。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態１の制御を実現するために、ＥＣＵ４０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンの起動時には、インタークーラー冷却水回路６０内の空気はタンク６６内に充填されている状態にあるものとする。
【００３９】
図４に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、先ず、インタークーラー２４（Ｉ／Ｃ）内で凝縮水が発生する状況にあるか否かを判定する（ステップ１００）。インタークーラー２４内での凝縮水の発生は、例えば、インタークーラー２４内に流入するガスの熱容量（当該ガスの温度と流量から算出可能）と、インタークーラー冷却水回路６０内を循環する冷却水温度（例えば、Ｉ／Ｃ水温センサ４４を用いて取得可能）と、インタークーラー２４の冷却効率（既知の値）とに基づいて予測することができる。あるいは、本ステップ１００の判定は、例えば、インタークーラー２４内に流入するガスの温度が当該ガスの露点以下であるか否かに基づいて判定してもよい。
【００４０】
ステップ１００の判定が成立する場合には、ＥＣＵ４０は、第１開閉バルブ５４を開くとともに、第２開閉バルブ５６を閉じる（ステップ１０２）。次いで、ＥＣＵ４０は、ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）の駆動中であるか否かを判定する（ステップ１０４）。その結果、ＥＣＵ４０は、ウォーターポンプ５２の駆動中であればステップ１０８に進み、駆動中でなければウォーターポンプ５２の駆動を開始する（ステップ１０６）。ステップ１０２〜１０６の処理により、タンク６６内の空気がインタークーラー２４に充填されていくとともに、タンク６６内に冷却水が充填されていく。
【００４１】
ステップ１０８では、ＥＣＵ４０は、インタークーラー２４内への空気の充填が完了したか否かを判定する。この判定は、例えば、インタークーラー２４（内部冷却水通路）内の冷却水容積と、ウォーターポンプ５２によってインタークーラー２４から吸い出した冷却水体積との差分がゼロになったか否かに基づいて行うことができる。ウォーターポンプ５２で吸い出した冷却水体積は、ウォーターポンプ５２の回転数と吐出量との積に基づいて算出することができる。
【００４２】
ステップ１０６の処理によるウォーターポンプ５２の駆動はステップ１０８の判定が成立するまで継続して実行される。ステップ１０８の判定が成立する場合、すなわち、インタークーラー２４内の冷却水の空気による置換と、かつタンク６６内の空気の冷却水による置換とが完了したと判断できる場合には、ＥＣＵ４０は、第１開閉バルブ５４を閉じ、ウォーターポンプ５２の駆動を停止し、かつ、電熱線６６ａへの通電を開始する（ステップ１１０）。
【００４３】
次に、ＥＣＵ４０は、インタークーラー２４内で凝縮水が発生する状況にあるか否かを判定する（ステップ１１２）。本ステップ１１２の判定は、インタークーラー冷却水回路６０内の冷却水温度（本実施形態では、タンク水温センサ４６により検知されるタンク６６内の冷却水温度）が所定値よりも高いか否かに基づいて判断することができる。ここでいう所定値は、インタークーラー２４内に冷却水を再び導入しても凝縮水の発生のおそれがないと判断できる程度にまでインタークーラー冷却水回路６０内（本実施形態では、タンク６６内）の冷却水温度が高まっていることを判断可能な温度として予め設定された値である。
【００４４】
第１開閉バルブ５４を閉じた状態での電熱線６６ａへの通電はステップ１１２の判定が成立する間は継続して実行される。ステップ１１２の判定が不成立となった場合には、ＥＣＵ４０は、第１開閉バルブ５４を開くとともに、電熱線６６ａへの通電を停止する（ステップ１１４）。
【００４５】
次に、ＥＣＵ４０は、タンク６６内への空気の充填が完了したか否かを判定する（ステップ１１６）。本ステップ１１６の判定は、例えば、ステップ１１４の処理による第１開閉バルブ５４の開放後に所定時間が経過したか否かに基づいて行うことができる。ここでいう所定時間とは、第１開閉バルブ５４の開放に伴うインタークーラー２４からタンク６６への空気の充填が完了するために要する時間の経過を判断できる値として予め設定されたものである。
【００４６】
第１開閉バルブ５４の開放後にステップ１１６の判定が成立した場合には、ＥＣＵ４０は、第１開閉バルブ５４を閉じ、第２開閉バルブ５６を開き、かつ、ウォーターポンプ５２の駆動を開始する（ステップ１１８）。
【００４７】
以上説明した図４に示すルーチンによれば、インタークーラー２４内の冷却水温度が低いためにインタークーラー２４内で凝縮水が発生する状況にある場合には、インタークーラー２４内の冷却水がタンク６６内の空気によって置換される。インタークーラー２４内が空気で満たされていると、インタークーラー２４による吸入ガスの冷却機能は発揮されない。このため、吸入ガスが露点以下に冷却されるのを防止することができるので、インタークーラー２４内での凝縮水の発生を抑制することができる。
【００４８】
また、上記ルーチンによれば、インタークーラー２４内に空気が充填されている状況下において冷却水の再導入によりインタークーラー２４内で凝縮水が発生する可能性があると判断される間は、インタークーラー２４内に空気が充填された状態が維持されるとともに、電熱線６６ａによってタンク６６内の冷却水が加熱される。そして、冷却水の昇温によって、冷却水を再導入してもインタークーラー２４内で凝縮水が発生する可能性がないと判断された場合には、インタークーラー２４内が再び冷却水によって満たされるとともに、空気がタンク６６に戻される。これにより、インタークーラー２４による吸入ガスの冷却機能を回復することができる。
【００４９】
以上の制御によれば、凝縮水が発生する状況にあると判断された場合には、冷却水を空気で置換するという手法によってインタークーラー２４内から冷却水が排出されることによりインタークーラー２４の冷却機能がなくされる。これにより、インタークーラー２４内での凝縮水の発生を抑制できるようになる。
【００５０】
なお、上述した実施の形態１においては、インタークーラー冷却水回路６０が前記第１の発明における「冷却水回路」に、第１開閉バルブ５４および第２開閉バルブ５６が前記第１の発明における「流路切替手段」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ４０が、ウォーターポンプ５２、開閉バルブ５４、５６、およびタンク６６とインタークーラー２４との高低差を利用して上述した第１の流体置換動作および第２の流体置換動作を実行することにより前記第１の発明における「流体置換手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、電熱線６６ａが前記第３の発明における「熱エネルギー供給手段」に相当している。また、ＥＣＵ４０が上記ステップ１００〜１１０の一連の処理を実行することにより前記第３の発明における「第１の制御手段」が実現されており、ＥＣＵ４０が上記ステップ１１２〜１１８の一連の処理を実行することにより前記第３の発明における「第２の制御手段」が実現されている。
【００５１】
実施の形態２．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図４に示すルーチンに代えて後述の図５に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００５２】
上述した実施の形態１においては、インタークーラー２４内に空気を充填した状況下では、内部を冷却水で満たしてもインタークーラー２４内で凝縮水が発生する可能性がないと判断できる程度にまでタンク６６内の冷却水の温度が高まった際（ステップ１１２の判定が不成立となる時）に、タンク６６に空気が一度に戻り切るまで第１開閉バルブ５４を開放することとしている。
【００５３】
これに対し、本実施形態では、インタークーラー２４内に空気を充填した後に、冷却水量Ｖｗを超えない量の冷却水がインタークーラー２４内に存在するように第１開閉バルブ５４を制御することとした。ここでいう冷却水量Ｖｗとは、インタークーラー２４内に存在しても吸入ガスが露点以下に冷却されない冷却水量のことである。冷却水量Ｖｗは、後述のように吸入ガスの熱容量にも影響を受けるが、基本的に、インタークーラー冷却水回路６０内の冷却水の温度が熱源からの熱エネルギーの供給（本実施形態では、一例として電熱線６６ａの利用）によって上昇していくことに伴って増えていくものである。したがって、本実施形態の制御によれば、インタークーラー２４内の空気を冷却水によって置換していく際には、インタークーラー２４内の冷却水量が冷却水量Ｖｗを超えない範囲内で冷却水がインタークーラー２４内に徐々に戻されるように第１開閉バルブ５４が制御されることになる。
【００５４】
図５は、本発明の実施の形態２の制御を実現するために、ＥＣＵ４０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図５において、実施の形態１における図４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００５５】
図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、ステップ１００の判定が成立した場合にはステップ２００に進む。ステップ２００は、説明の便宜上、図４に示すルーチンのステップ１０２〜１１０の処理をまとめたものである。ステップ２００の処理が実行された後には、ＥＣＵ４０は、冷却水量Ｖｗを算出する（ステップ２０２）。冷却水量Ｖｗは、例えば、吸入ガスの熱容量と冷却水温度との関係で冷却水量Ｖｗを定めたマップ（図示省略）をＥＣＵ４０に記憶させておくことで、そのようなマップを参照して現時点の値を算出することができる。なお、吸入ガスの熱容量は、吸入ガスの温度と流量から算出可能であり、ここでいう冷却水温度としてはタンク水温センサ４６により検知される値を用いることができる。
【００５６】
次に、ＥＣＵ４０は、インタークーラー２４内の冷却水量（以下、「Ｉ／Ｃ内水量」と略する場合がある）が冷却水量Ｖｗよりも少ないか否かを判定する（ステップ２０４）。Ｉ／Ｃ内水量は、ステップ１１０の処理が実行された時点ではインタークーラー２４内が空気で満たされているためゼロとなる。その後のＩ／Ｃ内水量は、例えば、第１開閉バルブ５４の開弁時間とタンク６６からインタークーラー２４に移動（落下）する冷却水量との関係を事前に求めてマップ（図示省略）としてＥＣＵ４０に記憶させておくことで、そのようなマップを参照して第１開閉バルブ５４の開弁時間の積算値に応じた値として算出することができる。
【００５７】
ステップ２０４の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ４０はステップ２０２に戻る。一方、ステップ２０４の判定が成立する場合、すなわち、Ｉ／Ｃ内水量が冷却水量Ｖｗ未満である場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ２０６に進んで第１開閉バルブ５４を開く。これにより、冷却水がタンク６６からインタークーラー２４に向けて移動（落下）していく。
【００５８】
次に、ＥＣＵ４０は、Ｉ／Ｃ内水量が冷却水量Ｖｗに達したか否かを判定する（ステップ２０８）。ＥＣＵ４０は、本ステップ２０８の判定が成立するまでの間は第１開閉バルブ５４を継続して開き、一方、本ステップ２０８の判定が成立した場合に第１開閉バルブ５４を閉じる（ステップ２１０）。
【００５９】
次に、ＥＣＵ４０は、インタークーラー２４内の空気の残量がゼロになったか否かを判定する（ステップ２１２）。本ステップ２１２の判定が不成立となる場合、すなわち、インタークーラー２４内に空気が残存していると判断できる場合には、ステップ２０２以降の処理が繰り返し実行される。一方、本ステップ２１２の判定が成立する場合、すなわち、インタークーラー２４内の冷却水による空気の置換が完了したと判断できる場合には、ＥＣＵ４０は、ステップ２１４にて電熱線６６ａへの通電を停止した後に、第２開閉バルブ５６を開き、かつ、ウォーターポンプ５２の駆動を開始する（ステップ２１６）。
【００６０】
既述したように、インタークーラー２４内が空気だけで満たされていると、吸入ガスの冷却機能が発揮されない。以上説明した図５に示すルーチンによれば、インタークーラー２４内に空気を充填させた後に、冷却水量Ｖｗを超えない範囲内の量でインタークーラー２４内に冷却水が供給される（戻される）。これにより、吸入ガスの温度を露点以下に低下させないだけの量の熱が吸入ガスから冷却水に伝達される。その結果、電熱線６６ａを利用した冷却水の昇温だけでインタークーラー２４内での凝縮水が発生しない状況を作り出す場合と比べて早い段階から、吸入ガスの温度が露点以下となるのを防止できる適切な範囲内で吸入ガスの冷却を開始することができる。このため、インタークーラー２４内を空気で満たしている場合と比べて出力性能の低下を抑制することができる。さらに、電熱線６６ａだけを利用して冷却水を昇温させる場合と比べ、吸入ガスから冷却水への伝熱を利用して、冷却水全体の早期昇温を実現することができる。これにより、タンク６６内での温調時間の短縮（電熱線６６ａへの通電時間の短縮）による燃費改善（節電）を図ることもできる。
【００６１】
ところで、上述した実施の形態２においては、インタークーラー２４内の冷却水を空気によって置換し終えた後に、冷却水量Ｖｗを超えない範囲内の量でインタークーラー２４内に冷却水を戻すようにしている。このような手法に代え、吸入ガスの熱容量と冷却水温度次第では、インタークーラー２４内に空気を導入する際に冷却水量Ｖｗを超えない範囲内の量の冷却水をインタークーラー２４内に残すようにしてもよい。
【００６２】
なお、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ２０２〜２１０の一連の処理を実行することにより前記第３の発明における「第２の制御手段」が実現されている。
【００６３】
実施の形態３．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
図６は、本発明の実施の形態３におけるインタークーラー冷却水回路７０の構成を説明するための図である。なお、図６において、上記図２に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、実施の形態３の内燃機関は、インタークーラー冷却水回路６０がインタークーラー冷却水回路７０に置き換えられている点を除き、実施の形態１の内燃機関１０と同様に構成されているものとする。また、図６の上下方向は、鉛直方向での上下方向に対応している。
【００６４】
本実施形態のインタークーラー冷却水回路７０では、ウォーターポンプ５２に代え、逆回転が可能なウォーターポンプ７２が備えられている。ウォーターポンプ７２は上述したＥＣＵ４０に電気的に接続されており、ここでは電動式であるものとする。
【００６５】
また、インタークーラー冷却水回路７０では、図６に示すように、タンク６６はインタークーラー２４よりも鉛直方向下方に配置されている。また、タンク６６とインタークーラー２４とを繋ぐインタークーラー冷却水回路７０の部位は、タンク６６からインタークーラー２４に向かうにつれて鉛直方向の位置が高くなるように構成されている。なお、このような構成は、インタークーラー２４内に冷却水が充填され、かつタンク６６内が空気で満たされている状況において第１開閉バルブ５４を開いた際に冷却水が落差を利用してインタークーラー２４からタンク６６に導かれ、それに伴い、空気がタンク６６からインタークーラー２４に導かれるようになっていれば、図６に示すように当該部位がインタークーラー２４からタンク６６に向けて真下に延びることまでは必須ではない。なお、インタークーラー２４の出口とラジエーター６２の入口とを繋ぐインタークーラー冷却水回路７０の取り回し次第では、ラジエーター６２側に空気が流出しないようにするためにインタークーラー２４の出口近傍に開閉バルブを適宜追加してもよい。同様に、ウォーターポンプ７２とタンク６６とを繋ぐインタークーラー冷却水回路７０の取り回し次第では、ウォーターポンプ７２側に空気が流出しないようにするためにタンク６６の入口近傍に開閉バルブを適宜追加してもよい。
【００６６】
以上説明した構成を採用している場合であっても、次のような「第１の流体置換動作」を行うことにより、インタークーラー２４内の冷却水を空気によって置換するとともに、タンク６６内の空気を冷却水によって置換することができる。すなわち、インタークーラー２４内に冷却水が充填され、かつタンク６６内に空気が充填されている状況下において第２開閉バルブ５６が閉じ、かつウォーターポンプ７２が停止した状態で第１開閉バルブ５４を開くようにする。これにより、インタークーラー２４とタンク６６との高低差によって、タンク６６内の空気がインタークーラー２４に向けて上昇するとともに、インタークーラー２４内の冷却水がタンク６６に向けて落下する。したがって、上記の置換が可能となる。
【００６７】
また、インタークーラー２４内に空気が充填され、かつタンク６６内に冷却水が充填されている状況下において第１開閉バルブ５４が開き、かつ第２開閉バルブ５６が閉じている状態でウォーターポンプ７２を逆転方向に駆動することにより、次のような「第２の流体置換動作」が実現される。すなわち、ウォーターポンプ７２の作用によって、タンク６６内の冷却水がウォーターポンプ７２側に吸い出されるとともに、インタークーラー２４内の空気がインタークーラー２４の出口側から流入する冷却水によってタンク６６側に押し出される。タンク６６への空気の充填が完了するまでこのような動作を行うことによって、インタークーラー２４内の空気が冷却水によって置換されるとともに、タンク６６内の冷却水が空気によって置換される。
【００６８】
以上説明したように、実施の形態１、２とは異なり、タンク６６がインタークーラー２４よりも鉛直方向下方に配置されている本実施形態の構成であっても、上述した動作を行うことによってインタークーラー２４とタンク６６との間で冷却水と空気とを置換させることができる。したがって、本実施形態の構成に対して上記図４もしくは図５に示すルーチンと同様のルーチンに従う制御を適用することにより、上述した実施の形態１もしくは２と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の構成は、車両搭載上の制約からインタークーラー２４の上方にタンク６６の設置スペースを確保できない場合に用いる構成として好適である。
【００６９】
ところで、上述した実施の形態３の構成と同様にタンク６６がインタークーラー２４よりも鉛直方向下方に配置されている構成において、図６に示す構成とは異なり、タンク６６をインタークーラー２４の下流側（インタークーラー２４とラジエーター６２との間の部位）に配置するようにしてもよい。このような構成によれば、インタークーラー２４内に充填されている空気をタンク６６内に戻す際には、ウォーターポンプを正転方向に駆動すればよくなる。このため、この構成の場合には、ウォーターポンプ７２のように逆回転可能なウォーターポンプを備える必要はなく、例えば、ウォーターポンプ５２のように一方向にのみ回転可能なウォーターポンプを備えていればよい。
【００７０】
実施の形態４．
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
図７は、本発明の実施の形態４におけるインタークーラー冷却水回路８０の構成を説明するための図である。なお、図７において、上記図６に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、実施の形態４の内燃機関は、インタークーラー冷却水回路６０がインタークーラー冷却水回路８０に置き換えられている点を除き、実施の形態１の内燃機関１０と同様に構成されているものとする。また、図７の上下方向は、鉛直方向での上下方向に対応している。
【００７１】
本実施形態のインタークーラー冷却水回路８０においても、実施の形態３と同様に、逆回転が可能なウォーターポンプ７２が備えられている。そのうえで、インタークーラー冷却水回路８０では、図７に示すように、タンク６６とインタークーラー２４とは鉛直方向の高さが同等となるように構成されている。
【００７２】
さらに、第１経路６４ａにおけるタンク６６よりもウォーターポンプ７２に近い部位には、開閉バルブ８２が備えられている。また、インタークーラー２４の出口近傍のインタークーラー冷却水回路８０にも、開閉バルブ８４が備えられている。これらの開閉バルブ８２、８４は上述したＥＣＵ４０に電気的に接続されており、ここでは電磁式であるものとする。開閉バルブ８２を備えていることにより、インタークーラー冷却水回路８０の流路の取り回しによらずに、タンク６６内に空気が充填されているときに空気がウォーターポンプ７２側に流出することを確実に防止することができる。同様に、開閉バルブ８４を備えていることにより、流路の取り回しによらずに、インタークーラー２４内に空気が充填されているときに空気がラジエーター６２側に流出することを確実に防止することができる。なお、流路の取り回し次第で開閉バルブ８２、８４が不要である場合には、開閉バルブ８２、８４は必ずしも備えていなくてもよい。
【００７３】
以上説明した構成を採用している場合であっても、次のような「第１の流体置換動作」を行うことにより、インタークーラー２４内の冷却水を空気によって置換するとともに、タンク６６内の空気を冷却水によって置換することができる。すなわち、インタークーラー２４内に冷却水が充填され、かつタンク６６内に空気が充填されている状況下において第１開閉バルブ５４および開閉バルブ８２、８４が開き、かつ第２開閉バルブ５６が閉じている状態でウォーターポンプ７２を正転方向に駆動する。これにより、ウォーターポンプ７２の作用によって、インタークーラー２４内の冷却水がラジエーター６２側に吸い出されるとともに、タンク６６内の空気がウォーターポンプ７２側から流入する冷却水によってインタークーラー２４側に押し出される。インタークーラー２４への空気の充填が完了するまでこのような動作を行うことによって、上記の置換が可能となる。
【００７４】
また、インタークーラー２４内に空気が充填され、かつタンク６６内に冷却水が充填されている状況下において第１開閉バルブ５４および開閉バルブ８２、８４が開き、かつ第２開閉バルブ５６が閉じている状態でウォーターポンプ７２を逆転方向に駆動することにより、次のような「第２の流体置換動作」が実現される。すなわち、ウォーターポンプ７２の作用によって、タンク６６内の冷却水がウォーターポンプ７２側に吸い出されるとともに、インタークーラー２４内の空気がインタークーラー２４の出口側から流入する冷却水によってタンク６６側に押し出される。タンク６６への空気の充填が完了するまでこのような動作を行うことによって、インタークーラー２４内の空気が冷却水によって置換されるとともに、タンク６６内の冷却水が空気によって置換される。
【００７５】
以上説明したように、実施の形態１〜３とは異なり、タンク６６とインタークーラー２４とは鉛直方向の高さが同等とされている本実施形態の構成であっても、上述した動作を行うことによってインタークーラー２４とタンク６６との間で空気を移動させることができる。したがって、本実施形態の構成に対して上記図４もしくは図５に示すルーチンと同様のルーチンに従う制御を適用することにより、上述した実施の形態１もしくは２と同様の効果を得ることができる。なお、上述した実施の形態１のようにタンク６６がインタークーラー２４よりも鉛直方向上方に配置される場合であっても、タンク６６とインタークーラー２４との間の冷却水回路の取り回し次第では、図３に示す構成のように第１開閉バルブ５４を開く動作だけで高低差を利用してタンク６６内の冷却水をインタークーラー２４内の空気と置き換えることが困難な場合も想定され得る。そのような場合には、本実施形態の構成を採用することが好適である。このことは、実施の形態１の構成だけでなく実施の形態３の構成に対しても同様にいえる。
【００７６】
その他．
ところで、上述した実施の形態１〜４においては、エンジン本体１０ａを冷却するためのエンジン冷却水回路と独立したインタークーラー冷却水回路６０等を備える構成を例に挙げて説明を行った。しかしながら、インタークーラー２４とタンク６６との間での空気の移動を利用してインタークーラー２４の冷却機能を制御するための構成は、上記の構成に限らず、例えば、以下の図８に示すように１系統の冷却水回路９０に対して適用されるものであってもよい。
【００７７】
図８は、本発明の変形例における冷却水回路９０の構成を説明するための図である。なお、図８において、上記図２に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、冷却水回路９０を備える内燃機関は、インタークーラー冷却水回路６０を含む２系統の冷却水回路が１系統の冷却水回路９０に置き換えられている点を除き、実施の形態１の内燃機関１０と同様に構成されているものとする。
【００７８】
図８に示すように、冷却水回路９０は、一部の流路を共有する態様でエンジン冷却水回路９０ａとインタークーラー冷却水回路９０ｂとを備えている。エンジン本体１０ａには、クランク軸（図示省略）の駆動力を利用して回転するウォーターポンプ９２が取り付けられている。ウォーターポンプ９２の駆動によって冷却水回路９０の全体に冷却水を循環させられるようになっている。すなわち、このウォーターポンプ９２がインタークーラー冷却水回路９０ｂ内での冷却水の循環をも担っている。また、エンジン冷却水回路９０ａには、冷却水回路９０の全体を流通する冷却水を冷却するためのラジエーター９４が配置されている。すなわち、このラジエーター９４がインタークーラー冷却水回路９０ｂ内を流れる冷却水の冷却をも担っている。
【００７９】
一方、インタークーラー冷却水回路９０ｂは、エンジン本体１０ａの冷却水出口とラジエーター９４の入口との間の部位においてエンジン冷却水回路９０ａから分岐し、ラジエーター９４の出口とエンジン本体１０ａの冷却水入口との間の部位においてエンジン冷却水回路９０ａに再び合流するように構成されている。インタークーラー冷却水回路９０ｂとエンジン冷却水回路９０ａとの分岐点には、エンジン冷却水回路９０ａのみで冷却水が循環する流路形態と、エンジン冷却水回路９０ａおよびインタークーラー冷却水回路９０ｂの双方で冷却水が循環する流路形態との間で、冷却水の流路形態を切り替えるための切替バルブ９６が備えられている。切替バルブ９６は、インタークーラー冷却水回路９０ｂとエンジン冷却水回路９０ａとの他方の分岐点に配置されていてもよい。
【００８０】
冷却水回路９０に関して、インタークーラー２４とタンク６６周りの構成については、図２、３に示す実施の形態１の構成を採用することができる。なお、ウォーターポンプ９２を電動式とする等の変更を行ってインタークーラー冷却水回路９０ｂ内で冷却水を通常と逆方向に切り替え可能に構成されている場合であれば、インタークーラー２４とタンク６６周りの構成として、実施の形態１のものだけでなく、実施の形態３、４の構成も採用することができる。
【００８１】
上述した冷却水回路９０では、インタークーラー冷却水回路９０ｂ内にエンジン本体１０ａが介在している。このため、この構成では、エンジン本体１０ａが冷却水に熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給手段に相当する。したがって、本構成では、エンジン本体１０ａのみを熱エネルギー供給手段として利用してもよいし、あるいはエンジン本体１０ａとともに、電熱線６６ａなども併用してもよい。
【００８２】
また、図８に示す構成に対して上記図４もしくは図５に示すルーチンと同様のルーチンに従う制御を適用することにより、上述した実施の形態１もしくは２と同様の効果を得ることができる。ただし、本構成では、インタークーラー冷却水回路９０ｂ内で冷却水の循環を停止させる動作としては、上述したウォーターポンプ５２等を停止することに代え、エンジン冷却水回路９０ａのみで冷却水が循環する流路形態が得られるように切替バルブ９６を制御することが相当する。
【００８３】
また、上述した実施の形態１〜４においては、タンク６６内に冷却水が存在する場合に電熱線６６ａを利用して当該タンク６６内の冷却水を加熱することとしている。しかしながら、本発明における熱エネルギー供給手段は、インタークーラー冷却水回路内の冷却水に熱エネルギーを供給するものであれば上記の電熱線６６ａ等に限らず、例えば、インタークーラー冷却水回路内を循環する冷却水による冷却対象機器（例えば、ターボ過給機２２）であってもよい。なお、このような冷却対象機器を用いた外部からの受熱を利用する場合には、実施の形態１の制御であればステップ１１２において冷却水の昇温の度合いを判断するために、実施の形態２の制御であればステップ２０２において上記冷却水量ｗを算出するために、タンク水温センサ４６に代え、インタークーラー冷却水回路中の適切な場所に水温センサを別途備えることが好ましい。そして、外部からの受熱を利用する場合の制御ルーチンを示すフローチャートとしては、上記図４および図５から電熱線６６ａの通電に関する処理を取り除いたものが該当する。
また、実施の形態２の制御は、既述したように、インタークーラー２４内の空気を冷却水によって置換していく際に、インタークーラー２４内の冷却水量が冷却水量Ｖｗを超えない範囲内で冷却水がインタークーラー２４内に徐々に戻されるように第１開閉バルブ５４を制御するというものである。この実施の形態２の制御を実行するうえでは、上記熱エネルギー供給手段の存在は必須ではない。すなわち、上記の熱エネルギー供給手段を備えずに吸入ガスからの伝熱のみを利用してインタークーラー２４内の冷却水を温めつつ、インタークーラー２４内の冷却水量が冷却水量Ｖｗを超えない範囲内で冷却水をインタークーラー２４内に徐々に戻すものであってもよい。
【００８４】
また、上述した実施の形態１〜４においては、インタークーラー２４とタンク６６とが別体で構成されている例について説明を行った。しかしながら、本発明におけるタンクは、上記の例とは異なり、タンクとインタークーラーとの間に存在する流路を含めて、インタークーラーと一体的に構成されていてもよい。
【００８５】
また、上述した実施の形態１〜４においては、インタークーラー２４とタンク６６との間で移動させる気体として空気を例に挙げて説明を行ったが、本発明の対象となる気体は空気以外の気体であってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０  内燃機関
１０ａ  エンジン本体
１２  吸気通路
１４  排気通路
１６  エアクリーナ
１８  エアフローメータ
２０  吸気温度センサ
２２  ターボ過給機
２２ａ  ターボ過給機のコンプレッサ
２２ｂ  ターボ過給機のタービン
２４  インタークーラー
２６  スロットルバルブ
２８  排気浄化触媒
３０  ＥＧＲ装置
３２  ＥＧＲ通路
３４  ＥＧＲクーラー
３６  ＥＧＲバルブ
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  クランク角センサ
４４  Ｉ／Ｃ水温センサ
４６  タンク水温センサ
４８  燃料噴射弁
５０  点火装置
５２、７２、９２  ウォーターポンプ
５４  第１開閉バルブ
５６  第２開閉バルブ
６０、７０、８０、９０ｂ  インタークーラー冷却水回路
６２、９４  ラジエーター
６４  並列経路
６４ａ  並列経路の第１経路
６４ｂ  並列経路の第２経路
６６  タンク
６６ａ  タンクの電熱線
８２、８４  開閉バルブ
９０  冷却水回路
９０ａ  エンジン冷却水回路
９６  切替バルブ
【図１】
2015145624.tif 000003
【図２】
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【図３】
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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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