(57)【要約】【課題】スーパーチャージャの無駄な仕事を減少させる。【解決手段】内燃機関１の吸気通路２に、ターボチャージャ３と、第一インタークーラ４と、スーパーチャージャ５と、第二インタークーラ６と、を順に備え、さらにスーパーチャージャ５を迂回するバイパス通路１１と、バイパス通路１１に設けられる制御弁１２と、を備え、ターボチャージャ３及びスーパーチャージャ５により過給が行われる所定の運転領域において、制御弁１２の開度が変化したときのターボチャージャ３から流出する吸気の温度とスーパーチャージャ５に流入する吸気の温度との差の変化量が、スーパーチャージャ５から流出する吸気の温度と内燃機関１に流入する吸気の温度との差よりも大きくする。【選択図】図１
2017133455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられ排気のエネルギを利用して過給を行うターボチャージャと、
前記吸気通路における前記ターボチャージャよりも下流側に設けられ前記吸気通路を流通する吸気を冷却する第一インタークーラと、
前記吸気通路における前記第一インタークーラよりも下流側に設けられ前記内燃機関の出力を利用して過給を行う機械式のスーパーチャージャと、
前記吸気通路における前記スーパーチャージャよりも下流側に設けられ前記吸気通路を流通する吸気を冷却する第二インタークーラと、
前記ターボチャージャよりも下流で且つ前記スーパーチャージャよりも上流の吸気通路と、前記スーパーチャージャよりも下流の吸気通路とを接続するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路を流れる吸気の流量を調整する制御弁と、
前記ターボチャージャから流出する吸気の温度と前記スーパーチャージャに流入する吸気の温度との差である第一温度差、及び、前記スーパーチャージャから流出する吸気の温度と前記内燃機関に流入する吸気の温度との差である第二温度差を調整する温度調整装置と、
前記温度調整装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ターボチャージャ及び前記スーパーチャージャにより過給が行われる所定の運転領域において、前記制御弁の開度が大きくなるほど前記第一温度差が小さくなるように且つ前記制御弁の開度が小さくなるほど前記第一温度差が大きくなるように前記温度調整装置を制御すると共に、前記制御弁の開度が変化したときの前記第一温度差の変化量が前記第二温度差の変化量よりも大きくなるように前記温度調整装置を制御する
内燃機関の吸気制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャと、吸気通路におけるコンプレッサよりも吸気の下流側に機械式のスーパーチャージャと、を備え、さらに、スーパーチャージャを迂回するバイパス通路を備える構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような構成において、バイパス通路に制御弁を設けて、該制御弁の開度を調整することにより過給圧を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８１３９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−００１８７７号公報
【特許文献３】特開昭６２−２７１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成を備えた吸気系では、制御弁を開弁すると、その開度に応じた量の吸気が、バイパス通路をスーパーチャージャよりも下流側の吸気通路からスーパーチャージャよりも上流側の吸気通路へ流れる。一方、ターボチャージャよりも下流で且つスーパーチャージャよりも上流の吸気通路にインタークーラが設けられた場合、スーパーチャージャに流入する吸気は、インタークーラにより冷却される。吸気の密度が高いほど圧縮仕事が大きくなるため、スーパーチャージャによる仕事量は、該スーパーチャージャに流入する吸気の温度が低いほど大きくなる。
【０００５】
ここで、制御弁を開いてスーパーチャージャよりも下流側から上流側へバイパス通路を通って吸気が流れている場合には、スーパーチャージャは必要以上の仕事をしていることになる。すなわち、スーパーチャージャでは無駄な仕事をしていることになる。このときに、インタークーラによって冷却された吸気がスーパーチャージャに流入すると、密度の高い吸気がスーパーチャージャに流入することになるため、無駄な仕事がさらに大きくなる。これにより、燃費の悪化を招く。なお、このような事態は、バイパス通路が、インタークーラよりも上流側の吸気通路に接続されていたとしても、または、インタークーラよりも下流側の吸気通路に接続されていたとしても起こり得る。
【０００６】
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、スーパーチャージャの無駄な仕事を減少させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、内燃機関の吸気通路に設けられ排気のエネルギを利用して過給を行うターボチャージャと、前記吸気通路における前記ターボチャージャよりも下流側に設けられ前記吸気通路を流通する吸気を冷却する第一インタークーラと、前記吸気通路における前記第一インタークーラよりも下流側に設けられ前記内燃機関の出力を利用して過給を行う機械式のスーパーチャージャと、前記吸気通路における前記スーパーチャージャよりも下流側に設けられ前記吸気通路を流通する吸気を冷却する第二インタークーラと、前記ターボチャージャよりも下流で且つ前記スーパーチャージャよりも上流の吸気通路と、前記スーパーチャージャよりも下流の吸気通路とを接続するバイパス通路と、前記
バイパス通路に設けられ、該バイパス通路を流れる吸気の流量を調整する制御弁と、前記ターボチャージャから流出する吸気の温度と前記スーパーチャージャに流入する吸気の温度との差である第一温度差、及び、前記スーパーチャージャから流出する吸気の温度と前記内燃機関に流入する吸気の温度との差である第二温度差を調整する温度調整装置と、前記温度調整装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ターボチャージャ及び前記スーパーチャージャにより過給が行われる所定の運転領域において、前記制御弁の開度が大きくなるほど前記第一温度差が小さくなるように且つ前記制御弁の開度が小さくなるほど前記第一温度差が大きくなるように前記温度調整装置を制御すると共に、前記制御弁の開度が変化したときの前記第一温度差の変化量が前記第二温度差の変化量よりも大きくなるように前記温度調整装置を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スーパーチャージャの無駄な仕事を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図２】機関回転速度と、機関負荷と、ターボチャージャ及びスーパーチャージャの両方により過給される運転領域と、の関係を示した図である。
【図３】制御弁の開度と、第一インタークーラ及び第二インタークーラの冷却能力と、の関係を示した図である。
【図４】実施例１に係る制御弁の開度に対する、第一インタークーラの冷却能力、スーパーチャージャに流入する吸気の温度（スーパーチャージャから流出する吸気の温度としてもよい。）、制御弁を通過する空気量、スーパーチャージャの仕事量の関係を示した図である。
【図５】実施例２に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図６】実施例３に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図７】制御弁の開度、第一インタークーラの冷却能力、スーパーチャージャに流入する吸気の温度（スーパーチャージャ５から流出する吸気の温度としてもよい。）、スーパーチャージャの仕事量の推移を示したタイムチャートである。
【図８】実施例４に係る制御を実施した場合のフローを示したフローチャートである。
【図９】制御弁の目標開度Ｂ１と制御弁の開度Ａ１との差（Ｂ１−Ａ１）と、第一インタークーラの目標冷却能力の補正量Ｄ１と、の関係を示した図である。
【図１０】実施例５に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のガソリンエンジンである。ただし、本実施例に係る内燃機関１は、ガソリンエンジンに限られるものではなく、ディーゼルエンジン等であってもよい。
【００１２】
内燃機関１には吸気通路２が接続されている。吸気通路２には、排気の流れ方向の上流側から順に、ターボチャージャ３、第一インタークーラ４、スーパーチャージャ５、第二インタークーラ６が設けられている。
【００１３】
ターボチャージャ３は、排気のエネルギを利用してコンプレッサを駆動する排気タービン式過給器である。一方、スーパーチャージャ５は、内燃機関１の出力軸の回転を利用してコンプレッサを駆動する機械式過給器である。
【００１４】
第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６は、熱交換器であり、夫々、吸気と冷却水とで熱交換を行う。第一インタークーラ４には、第一冷却装置３０が備わる。第一冷却装置３０は、第一インタークーラ４を循環する冷却水と大気とで熱交換を行う第一ラジエータ３１、第一インタークーラ４と第一ラジエータ３１とを接続し第一インタークーラ４から第一ラジエータ３１へ向かって冷却水が流れる第一流出通路３２、第一インタークーラ４と第一ラジエータ３１とを接続し第一ラジエータ３１から第一インタークーラ４へ向かって冷却水が流れる第一流入通路３３、第一流入通路３３に設けられ第一ラジエータ３１側から第一インタークーラ４側へ向かって冷却水を吐出する第一ポンプ３４を備えている。
【００１５】
第二インタークーラ６には、第二冷却装置４０が備わる。第二冷却装置４０は、第二インタークーラ６を循環する冷却水と大気とで熱交換を行う第二ラジエータ４１、第二インタークーラ６と第二ラジエータ４１とを接続し第二インタークーラ６から第二ラジエータ４１へ向かって冷却水が流れる第二流出通路４２、第二インタークーラ６と第二ラジエータ４１とを接続し第二ラジエータ４１から第二インタークーラ６へ向かって冷却水が流れる第二流入通路４３、第二流入通路４３に設けられ第二ラジエータ４１側から第二インタークーラ６側へ向かって冷却水を吐出する第二ポンプ４４を備えている。なお、本実施例においては第一冷却装置３０及び第二冷却装置４０が、本発明における温度調整装置に相当する。
【００１６】
また、第一インタークーラ４よりも下流で且つスーパーチャージャ５よりも上流の吸気通路２と、スーパーチャージャ５よりも下流で且つ第二インタークーラ６よりも上流の吸気通路２とを接続するバイパス通路１１が設けられている。バイパス通路１１は、スーパーチャージャを迂回する通路である。バイパス通路１１には、該バイパス通路１１を流通する吸気の量を調整する制御弁１２が設けられている。なお、本実施例では、バイパス通路１１の一端を、第一インタークーラ４よりも下流で且つスーパーチャージャ５よりも上流の吸気通路２に接続する代わりに、ターボチャージャ３よりも下流で且つ第一インタークーラ４よりも上流の吸気通路２に接続してもよい（一点鎖線参照）。また、本実施例では、バイパス通路１１の他端を、スーパーチャージャ５よりも下流で且つ第二インタークーラ６よりも上流の吸気通路２に接続する代わりに、第二インタークーラ６よりも下流の吸気通路２に接続してもよい（二点鎖線参照）。
【００１７】
以上述べたように構成された内燃機関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ＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０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。ＥＣＵ１０には、運転者がアクセルペダル１５を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ１６、および機関回転速度を検知するクランクポジションセンサ１７が電気配線を介して接続されている。そして、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。
【００１８】
一方、ＥＣＵ１０には、制御弁１２、第一ポンプ３４、第二ポンプ４４が電気配線を介して接続されている。そして、これらの機器がＥＣＵ１０により制御される。ＥＣＵ１０は、第一ポンプ３４の回転速度を調整することにより、第一インタークーラ４を流通する冷却水の量を調整する。これにより、第一インタークーラ４の冷却能力を調整することができる。すなわち、第一ポンプ３４の回転速度を高くするほど、第一インタークーラ４を通過する冷却水の量が増加するため、第一インタークーラ４の冷却能力を高くすることができる。同様に、ＥＣＵ１０は、第二ポンプ４４の回転速度を調整することにより、第二
インタークーラ６の冷却能力を調整することができる。
【００１９】
また、ＥＣＵ１０は、制御弁１２の開度を調整することにより過給圧を調整する。なお、本実施例においては、ターボチャージャ３及びスーパーチャージャ５の両方により過給される運転領域において制御弁１２による過給圧の調整を行う。図２は、機関回転速度と、機関負荷と、ターボチャージャ３及びスーパーチャージャ５の両方により過給される運転領域と、の関係を示した図である。図２のハッチングで示した運転領域、すなわち、低回転高負荷時にターボチャージャ３及びスーパーチャージャ５の両方により過給される。なお、ターボチャージャ３にウェストゲートバルブが備わる場合であっても、このときには、ウェストゲートバルブは全閉とされる。以下では、内燃機関１が、ターボチャージャ３及びスーパーチャージャ５の両方により過給される運転領域で運転されているものとして説明する。
【００２０】
ここで、制御弁１２を開くことにより、スーパーチャージャ５から流出する吸気の一部が、バイパス通路１１を通ってスーパーチャージャ５の上流側に還流される。すなわち、過給された吸気の一部が還流されることによりスーパーチャージャ５よりも下流の吸気の圧力が低下する。これにより、内燃機関１に供給される吸気の圧力が低下する。このため、ＥＣＵ１０は、機関負荷が大きくなるほど、過給圧を上げるために、制御弁１２の開度を小さくする。またＥＣＵ１０は、機関回転速度が高くなるほど、スーパーチャージャ５の回転速度が高くなって過給圧が増加するため、過給圧を低下させるように制御弁１２の開度を大きくする。
【００２１】
ところで、制御弁１２を開いているときには、過給圧を低下させる要求があるということであり、スーパーチャージャ５が必要以上に過給しているということになる。このときには、スーパーチャージャは無駄な仕事をしていることになる。このときに第一インタークーラ４により吸気が冷却されていると、密度の高い吸気がスーパーチャージャ５に流入するため、スーパーチャージャ５の仕事が増加する。すなわち、スーパーチャージャ５の無駄な仕事が増加するため、燃費が悪化する虞がある。
【００２２】
これに対して、本実施例では、制御弁１２の開度が大きくなるほど、ＥＣＵ１０が、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６の冷却能力を低下させる。なお、本実施例では、第一インタークーラ４の冷却能力は、ターボチャージャ３から流出する吸気の温度とスーパーチャージャ５に流入する吸気の温度との差である第一温度差によって決まるものとする。したがって、第一温度差が大きいほど第一インタークーラ４の冷却能力が高いといえる。また、本実施例では、第二インタークーラ６の冷却能力は、スーパーチャージャ５から流出する吸気の温度と内燃機関１に流入する吸気の温度との差である第二温度差によって決まるものとする。したがって、第二温度差が大きいほど第二インタークーラ６の冷却能力が高いといえる。同様に、制御弁１２の開度が小さくなるほど、ＥＣＵ１０が、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６の冷却能力を高くさせる。したがって、本実施例では、ＥＣＵ１０は、制御弁１２の開度が大きくなるほど第一温度差及び第二温度差が小さくなるように且つ制御弁１２の開度が小さくなるほど第一温度差及び第二温度差が大きくなるように第一冷却装置３０及び第二冷却装置４０を制御しているといえる。
【００２３】
そして、ＥＣＵ１０は、制御弁１２の開度を変化させたときに、制御弁１２の開度の変化量に対する第一インタークーラ４の冷却能力の変化量を、制御弁１２の開度の変化量に対する第二インタークーラ６の冷却能力の変化量よりも大きくする。ここで、図３は、制御弁１２の開度と、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６の冷却能力と、の関係を示した図である。このように、第一インタークーラ４のほうが第二インタークーラ６よりも、制御弁１２の開度が変化したときの冷却能力の変化量が大きい。すなわち、図３
における直線の傾き（負の傾き）は、第一インタークーラ４のほうが第二インタークーラ６よりも大きい。なお、図３では、制御弁１２の開度が０のときの第一インタークーラ４の冷却能力と第二インタークーラ６の冷却能力とが等しくなっているが、必ずしも等しくなっている必要はない。
【００２４】
第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６の冷却能力は、冷却水の流量に応じて変化する。したがって、第一ポンプ３４及び第二ポンプ４４の吐出量を変化させることにより、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６の冷却能力を調整することができる。すなわち、冷却水の流量の変化量を大きくするほど、冷却能力の変化量を大きくすることができる。
【００２５】
このように、制御弁１２が開いたときの第一インタークーラ４の冷却能力の低下量を第二インタークーラ６の冷却能力の低下量よりも相対的に大きくすることにより、第一インタークーラ４から流出する吸気の温度を上昇させることができる。これにより、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度が上昇するため、該スーパーチャージャ５に流入する吸気の密度が減少するので、スーパーチャージャ５が加圧する空気量を減少させることができる。よって、スーパーチャージャ５の仕事を減少させることができる。これにより、燃費の悪化を抑制することができる。
【００２６】
図４は、本実施例に係る制御弁１２の開度に対する、第一インタークーラ４の冷却能力、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度（スーパーチャージャ５から流出する吸気の温度としてもよい。）、制御弁１２を通過する空気量、スーパーチャージャ５の仕事量の関係を示した図である。実線は本実施例に係る第一インタークーラ４の冷却能力の調整をした場合（以下、本実施例に係る制御をした場合という。）を示し、一点鎖線は本実施例に係る第一インタークーラ４の冷却能力の調整をしなかった場合（以下、本実施例に係る制御をしなかった場合という。）を示している。一点鎖線は、従来の状態を示しているともいえる。
【００２７】
図４に示されるように、本実施例に係る制御をした場合の制御弁１２の開度の変化量に対する冷却能力の低下量は、本実施例に係る制御をしなかった場合の制御弁１２の開度の変化量に対する冷却能力の低下量よりも大きい。本実施例に係る制御をした場合には、本実施例に係る制御をしなかった場合よりも、第一ラジエータ３１の冷却能力が低下されるため、第一インタークーラ４における吸気の温度低下が抑制されるので、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度及びスーパーチャージャ５から流出する吸気の温度がより高くなる。このため、本実施例に係る制御をすることにより、バイパス通路１１を還流する空気の密度が小さくなるため、制御弁１２を通過する空気量が減少する。したがって、過給圧が高くなって制御弁１２が開かれたとしても、スーパーチャージャ５に還流する空気量が減少する。これにより、スーパーチャージャ５において圧縮される空気量が減少するため、該スーパーチャージャ５における仕事量を減少させることができる。なお、本実施例においては制御弁１２の開度が変化したときの第一温度差の変化量が第二温度差の変化量よりも大きくなるようにＥＣＵ１０が第一冷却装置３０及び第二冷却装置４０を制御することにより、本発明における制御装置として機能する。
【００２８】
以上説明したように本実施例によれば、過給圧が高くなったときにスーパーチャージャ５における無駄な仕事を減少させることができるため、燃費を向上させることができる。
【００２９】
＜実施例２＞
図５は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。実施例１と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。本実施例では、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６が、１つの冷却装置５０で冷却される点が実施例１と異なる。
本実施例では、第一インタークーラ４と第二インタークーラ６とを冷却する冷却水の通路が直列に接続されている。
【００３０】
冷却装置５０は、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６を循環する冷却水と大気とで熱交換を行うラジエータ５１、第二インタークーラ６とラジエータ５１とを接続しラジエータ５１から第二インタークーラ６へ向かって冷却水が流れる第一通路５２、第二インタークーラ６と第一インタークーラ４とを接続し第二インタークーラ６から第一インタークーラ４へ向かって冷却水が流れる第二通路５３、第一インタークーラ４とラジエータ５１とを接続し第一インタークーラ４からラジエータ５１へ向かって冷却水が流れる第三通路５４、第二通路５３と第三通路５４とを接続する第四通路５５、第一通路５２に設けられラジエータ５１側から第二インタークーラ６側へ向かって冷却水を吐出するポンプ５６、第三通路５４における第四通路５５の接続部に備えられ第四通路５５を流通する冷却水の流量を調整する調整弁５７を備えている。このような構成によれば、調整弁５７の開度を大きくするほど、第四通路５５を流通する冷却水の流量が増加すると共に第一インタークーラ４を流通する冷却水の流量が減少するため、第一インタークーラ４の冷却能力が低下する。ポンプ５６及び調整弁５７は電気配線にてＥＣＵ１０と接続されており、該ＥＣＵ１０によりこれらの機器が制御される。なお、本実施例においては冷却装置５０が、本発明における温度調整装置に相当する。
【００３１】
このように構成された冷却装置５０では、ラジエータ５１により放熱された冷却水がまずは第二インタークーラ６を通過し、その後に、第一インタークーラ４を通過する。冷却水が第二インタークーラ６を通過する際に冷却水の温度が上昇するため、第二インタークーラ６の方がより温度の低い冷却水が通過することになる。したがって、第二インタークーラ６の方が第一インタークーラよりも冷却能力が高くなる。また、制御弁１２の開度が大きくなるほど調整弁５７の開度を大きくすることで、第一インタークーラ４における冷却能力を制御弁１２の開度に応じて調整することができる。この場合、制御弁１２の開度の変化量に対する第一インタークーラ４における吸気の冷却能力（第一温度差）の変化量が、制御弁１２の開度の変化量に対する第二インタークーラ６における吸気の冷却能力（第二温度差）の変化量よりも大きくなる。したがって、過給圧が高くなって制御弁１２が開かれたとしても、スーパーチャージャ５に還流する空気量が減少する。これにより、スーパーチャージャ５において圧縮される空気量が減少するため、該スーパーチャージャ５における仕事量を減少させることができる。なお、本実施例においては制御弁１２の開度が変化したときの第一温度差の変化量が第二温度差の変化量よりも大きくなるようにＥＣＵ１０が冷却装置５０を制御することにより、本発明における制御装置として機能する。
【００３２】
以上説明したように本実施例によれば、過給圧が高くなったときにスーパーチャージャ５における無駄な仕事を減少させることができるため、燃費を向上させることができる。また、ラジエータ５１及びポンプ５６を１つだけ設ければよいため、装置を簡素化することができる。
【００３３】
＜実施例３＞
図６は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。実施例１と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。本実施例では、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６が、１つの冷却装置６０で冷却される点が実施例１と異なる。本実施例では、第一インタークーラ４と第二インタークーラ６とを冷却する冷却水の通路が並列に接続されている。
【００３４】
冷却装置６０は、第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６を循環する冷却水と大気とで熱交換を行うラジエータ６１、第二インタークーラ６とラジエータ６１とを接続しラジエータ６１から第二インタークーラ６へ向かって冷却水が流れる第一通路６２、第
一通路６２と第一インタークーラ４とを接続し第一通路６２から第一インタークーラ４へ向かって冷却水が流れる第二通路６３、第二インタークーラ６とラジエータ６１とを接続し第二インタークーラ６からラジエータ６１へ向かって冷却水が流れる第三通路６４、第一インタークーラ４と第三通路６４とを接続し第一インタークーラ４から第三通路６４へ向かって冷却水が流れる第四通路６５、第二通路６３が接続される箇所よりもラジエータ６１側の第一通路６２に設けられラジエータ６１側から第二インタークーラ６側へ向かって冷却水を吐出するポンプ６６、第三通路６４における第四通路６５の接続部に備えられ第四通路６５を流通する冷却水の流量を調整する調整弁６７を備えている。調整弁６７の開度を小さくするほど、第四通路６５を流通する冷却水の流量が減少すると共に第一インタークーラ４を流通する冷却水の流量が減少するため、第一インタークーラ４の冷却能力が低下する。ポンプ６６及び調整弁６７は電気配線にてＥＣＵ１０と接続されており、該ＥＣＵ１０によりこれらの機器が制御される。なお、本実施例においては冷却装置６０が、本発明における温度調整装置に相当する。
【００３５】
このように構成された冷却装置６０では、ラジエータ６１により放熱された冷却水が第一インタークーラ４及び第二インタークーラ６を流通する。このときに、調整弁６７の開度を小さくするほど、第二インタークーラ６を流通する冷却水の量よりも第一インタークーラ４を流通する冷却水の量が減少するため、第一インタークーラ４の冷却能力をより低下させることができる。第一インタークーラ４の冷却能力を低下させることにより、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度が低下することを抑制できる。また、制御弁１２の開度が大きくなるほど調整弁６７の開度を小さくすることで、第一インタークーラ４における冷却能力を制御弁１２の開度に応じて調整することができる。この場合、制御弁１２の開度の変化量に対する第一インタークーラ４における吸気の冷却能力（第一温度差）の変化量が、制御弁１２の開度の変化量に対する第二インタークーラ６における吸気の冷却能力（第二温度差）の変化量よりも大きくなる。したがって、過給圧が高くなって制御弁１２が開かれたとしても、スーパーチャージャ５に還流する空気量が減少する。これにより、スーパーチャージャ５において圧縮される空気量が減少するため、該スーパーチャージャ５における仕事量を減少させることができる。なお、本実施例においては制御弁１２の開度が変化したときの第一温度差の変化量が第二温度差の変化量よりも大きくなるようにＥＣＵ１０が冷却装置６０を制御することにより、本発明における制御装置として機能する。
【００３６】
以上説明したように本実施例によれば、過給圧が高くなったときにスーパーチャージャ５における無駄な仕事を減少させることができるため、燃費を向上させることができる。また、ラジエータ６１及びポンプ６６を１つだけ設ければよいため、装置を簡素化することができる。さらに、スーパーチャージャ５が停止しているときには第一インタークーラ４による吸気の冷却は必要ないため、調整弁６７を閉じることにより第一インタークーラ４への冷却水の供給を停止させることができる。これにより、ポンプ６６の仕事量を減少させることもできる。
【００３７】
＜実施例４＞
本実施例では、制御弁１２を過渡的に開くときには、制御弁１２の開度が一定のときよりも、第一インタークーラ４の冷却能力を低下させる。その他の装置等は実施例１−３と同じため説明を省略する。
【００３８】
ここで、機関負荷が低下して制御弁１２を過渡的に開くときには、バイパス通路１１を還流する空気量が増加していく。この場合、上記実施例では、第一インタークーラ４の冷却能力を低下させているが、制御弁１２を過渡的に開くときには、第一インタークーラ４の冷却能力の低下が制御弁１２の開度の増加よりも遅れることがある。この場合、第一インタークーラ４により吸気が過剰に冷却される状態となる。この結果、スーパーチャージ
ャ５は必要のない仕事をすることになる。
【００３９】
そこで本実施例では、制御弁１２を過渡的に開くときには、第一インタークーラ４の冷却能力を急激に低下させることにより、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度を速やかに上昇させる。これにより、スーパーチャージャ５の過度な仕事を抑制できる。
【００４０】
図７は、制御弁１２の開度、第一インタークーラ４の冷却能力、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度（スーパーチャージャ５から流出する吸気の温度としてもよい。）、スーパーチャージャ５の仕事量の推移を示したタイムチャートである。実線は本実施例に係る第一インタークーラ４の冷却能力の調整をした場合（以下、本実施例に係る制御をした場合という。）を示し、一点鎖線は本実施例に係る第一インタークーラ４の冷却能力の調整をしなかった場合（以下、本実施例に係る制御をしなかった場合という。）を示している。
【００４１】
図７においてＴ１からＴ２の期間に制御弁１２の開度が徐々に大きくなっている。このときに、第一インタークーラ４の冷却能力の単位時間当たりの低下量は、本実施例に係る制御をしなかった場合よりも本実施例に係る制御をした場合のほうが大きい。このため、本実施例に係る制御を実施することにより、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度が低下することを抑制できるので、スーパーチャージャ５の仕事量を減少させることができる。
【００４２】
図８は、本実施例に係る制御を実施した場合のフローを示したフローチャートである。本フローチャートはＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００４３】
ステップＳ１０１では、制御弁１２の開度Ａ１が取得される。制御弁１２の開度Ａ１は、例えば制御弁１２に開度センサを取り付けて該開度センサにより検出することができる。
【００４４】
ステップＳ１０２では、制御弁１２の目標開度Ｂ１が算出される。制御弁１２の目標開度Ｂ１は、内燃機関１の運転状態（機関回転速度及び機関負荷）に基づいて算出される。制御弁１２の目標開度Ｂ１と、内燃機関１の運転状態との関係は予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００４５】
ステップＳ１０３では、第一インタークーラ４の目標冷却能力Ｃ１が算出される。第一インタークーラ４の目標冷却能力Ｃ１（目標第一温度差若しくは目標冷却水流量としてもよい。）は、内燃機関１の運転状態に基づいて算出される。第一インタークーラ４の目標冷却能力Ｃ１と、内燃機関１の運転状態との関係は予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００４６】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で算出された制御弁１２の目標開度Ｂ１と、ステップＳ１０１で読み込まれた制御弁１２の開度Ａ１との差（Ｂ１−Ａ１）が、所定開度差よりも大きいか否か判定される。本ステップＳ１０４では、制御弁１２の開度が増加する過渡状態であるか否か判定している。所定開度差は、過渡状態といえる開度差の上限値である。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、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００４７】
ステップＳ１０５では、第一インタークーラ４の目標冷却能力の補正量Ｄ１が算出される。すなわち、第一インタークーラ４の目標冷却能力Ｃ１の低下量をより大きくするために、目標冷却能力Ｃ１が補正される。ここで、図９は、制御弁１２の目標開度Ｂ１と制御弁１２の開度Ａ１との差（Ｂ１−Ａ１）と、第一インタークーラ４の目標冷却能力の補正
量Ｄ１と、の関係を示した図である。差（Ｂ１−Ａ１）が大きいほど、第一インタークーラ４の冷却能力の低下が間に合わなくなる可能性が高くなるため、より早期に冷却能力を低下させるように、補正量Ｄ１を大きくする。この関係は予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００４８】
ステップＳ１０６では、第一インタークーラ４の目標冷却能力Ｃ１が補正される。ステップＳ１０３で算出された第一インタークーラ４の目標冷却能力Ｃ１からステップＳ１０５で算出された補正量Ｄ１を減算することにより、目標冷却能力Ｃ１が補正される。補正後の目標冷却能力Ｃ１が、新たな目標冷却能力Ｃ１とされる。
【００４９】
ステップＳ１０７では、第一インタークーラ４を通過する冷却水の流量が、ステップＳ１０７で算出された目標冷却能力（冷却水流量）となるように第一ポンプ３４（ポンプ５６またはポンプ６６としてもよい。）がデューティ制御される。
【００５０】
以上説明したように本実施例によれば、制御弁１２の開度を過渡的に大きくするときには、第一インタークーラ４の冷却能力を定常時よりも低くする。これにより、第一インタークーラ４の冷却能力を速やかに低下させることができるため、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度が過度に低下することを抑制できるので、スーパーチャージャ５の仕事が増加することを抑制できる。
【００５１】
＜実施例５＞
図１０は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。実施例１と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。本実施例では、第一インタークーラ４を迂回する第一インタークーラバイパス通路７１を備えている。第一インタークーラバイパス通路７１は、ターボチャージャ３よりも下流で且つ第一インタークーラ４よりも上流の吸気通路２と、第一インタークーラ４よりも下流で且つスーパーチャージャ５よりも上流の吸気通路２とを接続している。なお、第一インタークーラ４よりも下流で且つスーパーチャージャ５よりも上流の吸気通路２において、第一インタークーラバイパス通路７１とバイパス通路１１とは何れが上流側に接続されていてもよい。また、第一インタークーラバイパス通路７１は、バイパス通路１１に接続されていてもよい。第一インタークーラバイパス通路７１には、該第一インタークーラバイパス通路７１を流通する吸気の量を調整するバイパス調整弁７２が設けられている。バイパス調整弁７２は、電気配線を介してＥＣＵ１０と接続されており、該ＥＣＵ１０によりバイパス調整弁７２が制御される。
【００５２】
このような構成によれば、バイパス調整弁７２の開度が大きくなるほど、第一インタークーラ４よりも上流から第一インタークーラバイパス通路７１を流通して第一インタークーラ４よりも下流へ流れる吸気の量が増加する。このように、第一インタークーラバイパス通路７１を流通する吸気の量が増加することにより、第一インタークーラ４を通過しない吸気の量が増加するため、スーパーチャージャ５に流入する吸気の温度が上昇する。すなわち、第一インタークーラ４の冷却能力を低下させるときに、該第一インタークーラ４を通過する冷却水の量を減少させる代わりに、第一インタークーラバイパス通路７１を流通する吸気の量を増加させることにより、上記実施例１−４と同様の効果を得ることができる。このときには、制御弁１２の開度が大きくなるほど、ターボチャージャ３から流出する吸気の量に対する第一インタークーラバイパス通路７１を流通する吸気の量の比を増加させる。なお、本実施例においては第一インタークーラバイパス通路７１及びバイパス調整弁７２が、本発明における温度調整装置に相当する。また、本実施例においては制御弁１２の開度が変化したときの第一温度差の変化量が第二温度差の変化量よりも大きくなるようにＥＣＵ１０がバイパス調整弁７２を制御することにより、本発明における制御装置として機能する。
【符号の説明】
【００５３】
１  内燃機関
２  吸気通路
３  ターボチャージャ
４  第一インタークーラ
５  スーパーチャージャ
６  第二インタークーラ
１０  ＥＣＵ
１１  バイパス通路
１２  制御弁
３０  第一冷却装置
３１  第一ラジエータ
３２  第一流出通路
３３  第一流入通路
３４  第一ポンプ
４０  第二冷却装置
４１  第二ラジエータ
４２  第二流出通路
４３  第二流入通路
４４  第二ポンプ
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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