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JP7505297B2 - Vehicle intake air cooling system - Google Patents

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JP7505297B2
JP7505297B2 JP2020113837A JP2020113837A JP7505297B2 JP 7505297 B2 JP7505297 B2 JP 7505297B2 JP 2020113837 A JP2020113837 A JP 2020113837A JP 2020113837 A JP2020113837 A JP 2020113837A JP 7505297 B2 JP7505297 B2 JP 7505297B2
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JP
Japan
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cooling water
flow rate
temperature
intercooler
intake air
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JP2020113837A
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Japanese (ja)
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英成 近藤
高史 吉川
智哉 小園
加奈恵 冨喜
謙太 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、エンジン本体およびラジエータが搭載された車両の吸気冷却装置に関するものである。 The present invention relates to an intake air cooling device for a vehicle equipped with an engine body and a radiator.

エンジン本体に導入される吸気を冷却するためのインタークーラが、車両に設けられる場合がある。インタークーラは、外部から供給される冷却水と吸気とを熱交換させることによって吸気を冷却する。 Some vehicles are equipped with an intercooler to cool the intake air that is introduced into the engine body. The intercooler cools the intake air by exchanging heat between the intake air and cooling water supplied from outside.

ここで、インタークーラによって吸気が過度に冷却されると吸気中に凝縮水が発生する。凝縮水がエンジン本体に導入されると失火等を招き好ましくない。吸気の過度な冷却を抑制するためには、インタークーラに導入される冷却水の量を少なくすればよい。しかし、インタークーラに導入される冷却水の量を過度に低減すると、今度は、少流量の冷却水が高温の吸気に晒されることでインタークーラ内で冷却水が沸騰し、インタークーラが損傷するおそれがある。具体的には、インタークーラ内で冷却水が沸騰して気泡が生じると、気泡が生じた部分のインタークーラコアが非常に高い温度になり、これにより熱劣化が生じたり、その後に低温の冷却水が流入することに伴う温度差に伴って前記部分が損傷するおそれがある。 Here, if the intake air is cooled excessively by the intercooler, condensation water will be generated in the intake air. If the condensation water is introduced into the engine body, it will undesirably cause misfires and other problems. In order to prevent excessive cooling of the intake air, the amount of cooling water introduced into the intercooler can be reduced. However, if the amount of cooling water introduced into the intercooler is reduced too much, the small amount of cooling water will be exposed to the high-temperature intake air, causing the cooling water to boil in the intercooler and potentially damaging the intercooler. Specifically, if the cooling water boils in the intercooler and air bubbles form, the intercooler core in the area where the air bubbles form will reach a very high temperature, which may cause thermal degradation, or the temperature difference caused by the subsequent inflow of low-temperature cooling water may damage the aforementioned area.

これに対して、特許文献1には、冷媒が沸騰すると予想されるときに、インタークーラに導入される冷媒の量を多くしつつ、EGR率つまり吸気に含まれるEGRガス(吸気に還流された排気ガス)の割合を低くするようにしたエンジンシステムが開示されている。このエンジンシステムによれば、インタークーラ内の冷媒の量が多くされることで冷媒の沸騰が抑制されるとともに、EGR率が少なくされることで、排気ガス中の水の吸気への還流量が少なくなり吸気内での凝縮水の発生が抑制されると考えられる。 In response to this, Patent Document 1 discloses an engine system in which, when the refrigerant is expected to boil, the amount of refrigerant introduced into the intercooler is increased while the EGR rate, i.e., the proportion of EGR gas (exhaust gas recirculated to the intake air) contained in the intake air, is reduced. With this engine system, the amount of refrigerant in the intercooler is increased to suppress boiling of the refrigerant, and the EGR rate is reduced to reduce the amount of water in the exhaust gas that is recirculated to the intake air, suppressing the generation of condensed water in the intake air.

特開2017-115828号公報JP 2017-115828 A

特許文献1のシステムでは、吸気内での凝縮水の発生を抑制するためにEGR率を少なくしているため、エンジン本体に十分な量のEGRガスつまり不活性ガスが導入されずエンジン本体から排出されるNOxの量が増大する等して排気ガスの性能が悪化するおそれがある。 In the system of Patent Document 1, the EGR rate is reduced to suppress the generation of condensed water in the intake air, so there is a risk that a sufficient amount of EGR gas, i.e., inert gas, is not introduced into the engine body, and the amount of NOx emitted from the engine body increases, resulting in a deterioration in exhaust gas performance.

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、排ガス性能の悪化を抑制しながら、冷却水の沸騰と吸気中での凝縮水の発生とを抑制できる車両の吸気冷却装置の提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an intake cooling device for a vehicle that can suppress the boiling of the coolant and the generation of condensation in the intake air while suppressing the deterioration of exhaust gas performance.

前記課題を解決するため、本発明は、フロントグリルと、前記フロントグリルの後方に配設されたエンジン本体と、冷却水を冷却するために前記フロントグリルと前記エンジン本体との間に配設されたラジエータとを備えた車両に適用される吸気冷却装置において、前記ラジエータから供給される前記冷却水によって前記エンジン本体に導入される吸気を冷却するインタークーラと、前記フロントグリルと前記ラジエータとの間に設けられたグ
リルシャッターと、前記ラジエータから前記インタークーラに供給される前記冷却水の流量である冷却水供給流量を調整可能な冷却水量調整手段と、前記グリルシャッターおよび前記冷却水量調整手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記インタークーラから導出される前記吸気の温度を所定の目標吸気温度にするために必要な前記冷却水供給流量である第1冷却水流量を算出する第1算出部と、前記インタークーラ内の前記冷却水の温度を所定の冷却水上限温度未満にするために必要な前記冷却水供給流量の最小値である第2冷却水流量を算出する第2算出部とを備え、算出された前記第1冷却水流量と前記第2冷却水流量とを比較して、前記第1冷却水流量が前記第2冷却水流量以上の場合は、前記第1冷却水流量に基づいて前記冷却水量調整手段を制御し、前記第1冷却水流量が前記第2冷却水流量未満の場合は、前記第2冷却水流量に基づいて前記冷却水量調整手段を制御するとともに、前記ラジエータから導出される前記冷却水の温度が所定の判定水温未満で、且つ、前記第1冷却水流量が前記第2冷却水流量未満のときに、前記グリルシャッターを閉じる、ことを特徴とする(請求項1)。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an intake air cooling device applied to a vehicle including a front grille, an engine body disposed behind the front grille, and a radiator disposed between the front grille and the engine body for cooling coolant, the intake air cooling device comprising: an intercooler that cools intake air introduced into the engine body with the coolant supplied from the radiator; a grill shutter provided between the front grille and the radiator; a coolant amount adjusting means capable of adjusting a coolant supply flow rate which is the flow rate of the coolant supplied from the radiator to the intercooler; and a control means for controlling the grill shutter and the coolant amount adjusting means, the control means controlling the intake air temperature required to make the temperature of the intake air drawn out from the intercooler a predetermined target intake air temperature. the control system further comprises a first calculation unit that calculates a first coolant flow rate, which is the required coolant supply flow rate, and a second calculation unit that calculates a second coolant flow rate, which is the minimum value of the coolant supply flow rate required to make the temperature of the coolant in the intercooler less than a predetermined coolant upper limit temperature, and the calculated first coolant flow rate and the second coolant flow rate are compared, and if the first coolant flow rate is equal to or greater than the second coolant flow rate, the control system controls the coolant flow rate based on the first coolant flow rate, and if the first coolant flow rate is less than the second coolant flow rate, the control system controls the coolant flow rate based on the second coolant flow rate, and closes the grill shutter when the temperature of the coolant drawn out from the radiator is less than a predetermined judgment water temperature and the first coolant flow rate is less than the second coolant flow rate (claim 1).

本発明によれば、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上である場合、つまり、インタークーラに導入される冷却水の流量を第1冷却水流量としても、インタークーラ内の冷却水の温度が冷却水上限温度未満になると考えられる場合は、第1冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段が制御される。そのため、冷却水の温度を冷却水上限温度未満にしてインタークーラ内での冷却水の沸騰を抑制しつつ、インタークーラから導出される吸気の温度を目標吸気温度に制御できる。また、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満であって、インタークーラに導入される冷却水の流量を第1冷却水流量にするとインタークーラ内の冷却水の温度が冷却水上限温度以上になると考えられる場合には、第2冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段が制御される。そのため、この場合においても、インタークーラ内の温度が冷却水上限温度を超えるのを抑制してインタークーラ内での冷却水の沸騰を抑制できる。これより、インタークーラ内での冷却水の沸騰を確実に抑制でき、インタークーラの損傷を防止できる。 According to the present invention, when the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, that is, when it is considered that the temperature of the cooling water in the intercooler will be less than the upper limit temperature of the cooling water even if the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler is the first cooling water flow rate, the cooling water amount adjustment means is controlled based on the first cooling water flow rate. Therefore, it is possible to control the temperature of the intake air discharged from the intercooler to the target intake air temperature while suppressing the boiling of the cooling water in the intercooler by making the temperature of the cooling water less than the upper limit temperature of the cooling water. Also, when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate and it is considered that the temperature of the cooling water in the intercooler will be equal to or greater than the upper limit temperature of the cooling water if the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler is set to the first cooling water flow rate, the cooling water amount adjustment means is controlled based on the second cooling water flow rate. Therefore, even in this case, it is possible to suppress the temperature in the intercooler from exceeding the upper limit temperature of the cooling water and suppress the boiling of the cooling water in the intercooler. This makes it possible to reliably suppress the boiling of the cooling water in the intercooler and prevent damage to the intercooler.

ここで、単に、第2冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段を制御しただけでは、インタークーラから導出される吸気の温度が目標吸気温度よりも低くなり、吸気内に凝縮水が発生するおそれがある。これに対して、本発明では、ラジエータから導出される冷却水の温度が所定の判定水温未満であって低温の冷却水によって吸気が過度に冷却されて凝縮水が生成される可能性の高いときに、グリルシャッターが閉じられる。グリルシャッターが閉じられると、走行風によるラジエータの冷却が抑制されることでインタークーラに導入される冷却水の温度は高くなる。これより、第2冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段を制御した場合であっても、冷却水による吸気の過度な冷却および凝縮水の発生を抑制できる。 Here, if the cooling water amount adjustment means is simply controlled based on the second cooling water flow rate, the temperature of the intake air drawn from the intercooler will be lower than the target intake air temperature, and there is a risk of condensation occurring in the intake air. In contrast, in the present invention, the grill shutter is closed when the temperature of the cooling water drawn from the radiator is lower than a predetermined judgment water temperature, making it highly likely that the intake air will be excessively cooled by the low-temperature cooling water and condensation will be generated. When the grill shutter is closed, the cooling of the radiator by the running wind is suppressed, and the temperature of the cooling water introduced into the intercooler increases. As a result, even when the cooling water amount adjustment means is controlled based on the second cooling water flow rate, excessive cooling of the intake air by the cooling water and the generation of condensation can be suppressed.

このように、本発明では、インタークーラに導入される冷却水の流量の調整によってインタークーラ内での冷却水の沸騰を抑制し、グリルシャッターを閉じることによって凝縮水の発生を抑制している。従って、吸気に導入されるEGRガスの割合を低減することなく、あるいは、この低減量を少なくして排ガス性能の悪化を抑制しながら、インタークーラ内での冷却水の沸騰と吸気中での凝縮水の発生とを抑制できる。 In this way, the present invention suppresses the boiling of the cooling water in the intercooler by adjusting the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler, and suppresses the generation of condensation water by closing the grill shutter. Therefore, it is possible to suppress the boiling of the cooling water in the intercooler and the generation of condensation water in the intake air without reducing the proportion of EGR gas introduced into the intake air, or by reducing the amount of reduction, while suppressing the deterioration of exhaust gas performance.

しかも、ラジエータから導出される前記冷却水の温度が判定水温未満で、且つ、第2冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段が制御されるときという吸気内に凝縮水が発生する可能性がより高いときに、グリルシャッターが閉じられる。そのため、吸気中に凝縮水が発生するのをより確実に抑制できるとともに、グリルシャッターの閉弁機会を少なく抑えてグリルシャッターが長期間にわたって閉弁されることに伴う冷却水の過度な昇温を抑制できる。 Moreover, the grill shutter is closed when the temperature of the coolant discharged from the radiator is lower than the reference water temperature and the coolant amount adjustment means is controlled based on the second coolant flow rate, which is when there is a higher possibility of condensation occurring in the intake air. This makes it possible to more reliably prevent condensation from occurring in the intake air, and also to reduce the number of times the grill shutter is closed, thereby preventing an excessive rise in the temperature of the coolant that would otherwise occur if the grill shutter were closed for a long period of time.

前記制御手段による前記第1冷却水流量および前記第2冷却水流量の算出構成としては、前記インタークーラに供給される前記冷却水の温度、前記インタークーラに導入される前記吸気の温度、および、前記インタークーラを通過する前記吸気の流量に基づいて、前記第1冷却水流量および前記第2冷却水流量を算出する、構成が挙げられる(請求項)。 An example of a configuration for calculating the first cooling water flow rate and the second cooling water flow rate by the control means is a configuration in which the first cooling water flow rate and the second cooling water flow rate are calculated based on the temperature of the cooling water supplied to the intercooler, the temperature of the intake air introduced into the intercooler, and the flow rate of the intake air passing through the intercooler (Claim 2 ).

以上のように、本発明によれば、排ガス性能の悪化を抑制しながら、冷却水の沸騰と吸気中での凝縮水の発生とを抑制できる車両の吸気冷却装置を提供できる。 As described above, the present invention provides an intake air cooling device for a vehicle that can suppress the boiling of the coolant and the generation of condensation in the intake air while suppressing the deterioration of exhaust gas performance.

本発明の第1実施形態に係る車両の吸気冷却装置を示したシステム図である。1 is a system diagram showing an intake air cooling device for a vehicle according to a first embodiment of the present invention; 車両前部を示した概略図である。FIG. インタークーラの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an intercooler. 第1実施形態に係る吸気冷却装置の制御ブロックである。3 is a control block diagram of the intake air cooling device according to the first embodiment. 第1実施形態に係る冷却水流量の制御手順を示したフローチャートである。4 is a flowchart showing a control procedure of a cooling water flow rate according to the first embodiment. (a)は入ガス温度と第1冷却水流量との関係を、(b)は冷却水温と第1冷却水流量との関係を、(c)吸気量と第1冷却水流量との関係を示したグラフである。13A is a graph showing the relationship between inlet gas temperature and first cooling water flow rate, FIG. 13B is a graph showing the relationship between cooling water temperature and first cooling water flow rate, and FIG. 13C is a graph showing the relationship between intake air volume and first cooling water flow rate. (a)は入ガス温度と第2冷却水流量との関係を、(b)は冷却水温と第2冷却水流量との関係を、(c)吸気量と第2冷却水流量との関係を示したグラフである。5A is a graph showing the relationship between the inlet gas temperature and the second cooling water flow rate, FIG. 5B is a graph showing the relationship between the cooling water temperature and the second cooling water flow rate, and FIG. 5C is a graph showing the relationship between the intake air volume and the second cooling water flow rate. 第1実施形態の変形例に係る冷却水流量の制御手順を示したフローチャートである。6 is a flowchart showing a procedure for controlling a cooling water flow rate according to a modified example of the first embodiment. 本発明の第2実施形態に係る車両の吸気冷却装置を示したシステム図である。FIG. 6 is a system diagram showing an intake air cooling device for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. 第2実施形態に係る吸気冷却装置の制御ブロックである。11 is a control block diagram of an intake air cooling device according to a second embodiment. 第2実施形態に係る冷却水流量の制御手順を示したフローチャートである。10 is a flowchart showing a procedure for controlling a cooling water flow rate according to a second embodiment. 第2実施形態の変形例に係る冷却水流量の制御手順を示したフローチャートである。10 is a flowchart showing a procedure for controlling a cooling water flow rate according to a modified example of the second embodiment.

以下、本発明の実施形態に係る車両の吸気冷却装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。 The vehicle intake cooling device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両の吸気冷却装置が搭載された車両における吸気冷却システムA1およびエンジンシステムA2を示した概略構成図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic diagram showing an intake air cooling system A1 and an engine system A2 in a vehicle equipped with an intake air cooling device according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、エンジンシステムA2は、気筒が形成されたエンジン本体1と、エンジン本体1に吸気を導入する吸気通路2と、エンジン本体1から排気ガスが導出される排気通路3と、EGR装置4とを有する。本実施形態では、吸気冷却システムA1およびエンジンシステムA2が搭載される車両Vは、ハイブリッド車両であって、車両Vの駆動源としてエンジン本体1に加えて電動モータ(不図示)を有する。 As shown in FIG. 1, the engine system A2 has an engine body 1 with cylinders, an intake passage 2 that introduces intake air into the engine body 1, an exhaust passage 3 that discharges exhaust gas from the engine body 1, and an EGR device 4. In this embodiment, the vehicle V on which the intake cooling system A1 and the engine system A2 are mounted is a hybrid vehicle, and has an electric motor (not shown) in addition to the engine body 1 as a drive source for the vehicle V.

吸気通路2には、吸気を過給する過給機5のコンプレッサ5aと、吸気通路2のうちコンプレッサ5aよりも下流側に設けられて吸気を冷却するためのインタークーラ10とが設けられている。また、吸気通路2には、吸気の流量を検出するためのエアフローセンサSN1と、吸気の温度を検出するための吸気温センサSN2とが設けられている。エアフローセンサSN1は、吸気通路2のうちのコンプレッサ5aおよび後述するEGR通路4aの接続部分よりも上流側の部分に設けられている。吸気温センサSN2は、吸気通路2のうちのコンプレッサ5aとインタークーラ10との間に設けられており、インタークーラ10に導入される前の吸気の温度を検出する。 The intake passage 2 is provided with a compressor 5a of the supercharger 5 that supercharges the intake air, and an intercooler 10 that is provided downstream of the compressor 5a in the intake passage 2 to cool the intake air. The intake passage 2 is also provided with an airflow sensor SN1 for detecting the flow rate of the intake air, and an intake air temperature sensor SN2 for detecting the temperature of the intake air. The airflow sensor SN1 is provided in a portion of the intake passage 2 upstream of the connection between the compressor 5a and the EGR passage 4a described below. The intake air temperature sensor SN2 is provided in the intake passage 2 between the compressor 5a and the intercooler 10, and detects the temperature of the intake air before it is introduced into the intercooler 10.

排気通路3には、過給機5のタービン5bが設けられている。過給機5は、排気のエネルギーを受けてタービン5bが回転し、これによってコンプレッサ5aが回転駆動されることで、吸気を過給する。排気通路3には、タービン5bよりも下流側の部分に排気ガスを浄化するための浄化装置6が設けられている。 The exhaust passage 3 is provided with a turbine 5b of the turbocharger 5. The turbocharger 5 receives energy from the exhaust gas and rotates the turbine 5b, which in turn rotates the compressor 5a, supercharging the intake air. The exhaust passage 3 is provided with a purification device 6 downstream of the turbine 5b for purifying the exhaust gas.

EGR装置4は、排気通路3と吸気通路2とを連通して排気ガスを吸気通路2に還流させるEGR通路4aと、EGR通路4aを流通する排気ガスであるEGRガスを冷却するEGRクーラー4bと、EGR通路4aを開閉可能なEGRバルブ4cとを有する。EGR通路4aは、排気通路3のうちのタービン5bよりも下流側の部分と、吸気通路2のうちのコンプレッサ5aよりも上流側の部分とを連通している。 The EGR device 4 has an EGR passage 4a that connects the exhaust passage 3 and the intake passage 2 to return exhaust gas to the intake passage 2, an EGR cooler 4b that cools the EGR gas, which is the exhaust gas flowing through the EGR passage 4a, and an EGR valve 4c that can open and close the EGR passage 4a. The EGR passage 4a connects the part of the exhaust passage 3 downstream of the turbine 5b with the part of the intake passage 2 upstream of the compressor 5a.

吸気冷却システムA1は、内側を冷却水が流通(循環)する冷却水回路20と、グリルシャッター50と、冷却水回路20上に設けられたラジエータ31、ウォーターポンプ32、流量調整バルブ33、HEV機器40およびATFクーラ(ATF/C)41を有する。冷却水回路20上には前記のインタークーラ10も設けられており、インタークーラ10は吸気冷却システムA1の構成要素でもある。つまり、インタークーラ10には冷却水回路20を流通する冷却水が供給されるようになっており、インタークーラ10はこの冷却水と吸気との熱交換によって吸気を冷却する。また、冷却水回路20には、これを流通する冷却水の温度を検出する水温センサSN3が設けられている。水温センサSN3は、冷却水回路20のうちのラジエータ31とウォーターポンプ32との間に設けられており、ラジエータ31から導出された直後の冷却水の温度を検出する。 The intake cooling system A1 has a cooling water circuit 20 through which cooling water flows (circulates), a grill shutter 50, a radiator 31, a water pump 32, a flow rate control valve 33, HEV equipment 40, and an ATF cooler (ATF/C) 41 provided on the cooling water circuit 20. The intercooler 10 is also provided on the cooling water circuit 20, and is also a component of the intake cooling system A1. In other words, the intercooler 10 is supplied with cooling water flowing through the cooling water circuit 20, and the intercooler 10 cools the intake air by heat exchange between the cooling water and the intake air. The cooling water circuit 20 is also provided with a water temperature sensor SN3 that detects the temperature of the cooling water flowing through it. The water temperature sensor SN3 is provided between the radiator 31 and the water pump 32 of the cooling water circuit 20, and detects the temperature of the cooling water immediately after it is drawn out from the radiator 31.

ラジエータ31は冷却水回路20を流通する冷却水を冷却するための装置である。図2に示すように、ラジエータ31は車両Vの前部でエンジン本体1よりも前方に設けられており、走行風を受けて冷却水を冷却する。ウォーターポンプ32は、冷却水を圧送するためのポンプである。ウォーターポンプ32は、冷却水回路20のうちのラジエータ31よりも下流側の部分に設けられている。HEV機器40は、ハイブリッド車両であることに伴って車両Vに搭載される電気機器であり、電動モータやコンバータ等を含む。ATFクーラ41は、車両に設けられた変速機に供給されるATオイルを冷却するための装置である。 The radiator 31 is a device for cooling the coolant flowing through the coolant circuit 20. As shown in FIG. 2, the radiator 31 is provided in front of the engine body 1 at the front of the vehicle V, and cools the coolant by receiving wind while the vehicle is traveling. The water pump 32 is a pump for pumping the coolant. The water pump 32 is provided in a portion of the coolant circuit 20 downstream of the radiator 31. The HEV equipment 40 is electrical equipment mounted on the vehicle V because the vehicle is a hybrid vehicle, and includes an electric motor, a converter, and the like. The ATF cooler 41 is a device for cooling the AT oil supplied to the transmission provided in the vehicle.

冷却水回路20は、ウォーターポンプ32よりも下流側の分岐部20aで第1冷却水通路21と第2冷却水通路22とに分岐している。第1冷却水通路21には、インタークーラ10が配設されている。第2冷却水通路22には、HEV機器40とATFクーラ41とが、この順で上流側から順に設けられている。第1冷却水通路21の下流端と第2冷却水通路22の下流端とは、冷却水回路20のうちのラジエータ31よりも上流側の合流部20bで合流している。これより、冷却水回路20での冷却水の基本的な流れは次のようになる。ラジエータ31から導出された冷却水は、まず、分岐部20aにおいて第1冷却水通路21と第2冷却水通路22とに分岐する。第1冷却水通路21に流入した冷却水はインタークーラ10において吸気を冷却する。一方、第2冷却水通路22に流入した冷却水はATFクーラ41においてATオイルを冷却した後、HEV機器40を冷却する。インタークーラ10を通過した後の冷却水と、ATFクーラ41およびHEV機器40を通過した後の冷却水とは、合流部20bにて合流し、再びラジエータ31に導入されてラジエータ31により冷却される。 The cooling water circuit 20 branches into a first cooling water passage 21 and a second cooling water passage 22 at a branching portion 20a downstream of the water pump 32. The first cooling water passage 21 is provided with an intercooler 10. The second cooling water passage 22 is provided with an HEV device 40 and an ATF cooler 41 in this order from the upstream side. The downstream end of the first cooling water passage 21 and the downstream end of the second cooling water passage 22 merge at a merger portion 20b upstream of the radiator 31 of the cooling water circuit 20. Thus, the basic flow of the cooling water in the cooling water circuit 20 is as follows. The cooling water led out from the radiator 31 first branches into the first cooling water passage 21 and the second cooling water passage 22 at the branching portion 20a. The cooling water flowing into the first cooling water passage 21 cools the intake air in the intercooler 10. Meanwhile, the coolant that flows into the second coolant passage 22 cools the AT oil in the ATF cooler 41, and then cools the HEV equipment 40. The coolant that has passed through the intercooler 10 and the coolant that has passed through the ATF cooler 41 and the HEV equipment 40 join at the joining point 20b, and is introduced back into the radiator 31 and cooled by the radiator 31.

第1冷却水通路21には、第1冷却水通路21を開閉する流量調整バルブ33が設けられている。流量調整バルブ33が閉弁されると、第1冷却水通路21およびインタークーラ10への冷却水の流入は停止される。 The first cooling water passage 21 is provided with a flow rate control valve 33 that opens and closes the first cooling water passage 21. When the flow rate control valve 33 is closed, the flow of cooling water into the first cooling water passage 21 and the intercooler 10 is stopped.

図3は、インタークーラ10の概略断面図である。インタークーラ10は、吸気が導入される吸気導入部11と、吸気が導出される吸気導出部12と、冷却水が導入される冷却水導入部15と、冷却水が導出される冷却水導出部16とを備える。図2に示すように、本実施形態では、インタークーラ10は対流式であり、吸気の流れ方向(図2の矢印Y1の方向)について上流側の部分に冷却水導出部16が設けられ、下流側の部分に冷却水導入部15が設けられている。矢印Y2に示すように、インタークーラ10内で、冷却水は、吸気の流れ方向について下流側から上流側に流れている。インタークーラ10に供給される冷却水の流量である冷却水供給流量は、ウォーターポンプ32の回転数および流量調整バルブ33の開度によって変更される。このように、本実施形態では、ウォーターポンプ32の回転数および流量調整バルブ33の開度によって、ラジエータ31からインタークーラ10に供給される冷却水の流量である冷却水供給流量が変更されるようになっており、ウォーターポンプ32と流量調整バルブ33とが、請求項の「冷却水量調整手段」に相当する。 3 is a schematic cross-sectional view of the intercooler 10. The intercooler 10 includes an intake air inlet 11 through which intake air is introduced, an intake air outlet 12 through which intake air is discharged, a cooling water inlet 15 through which cooling water is introduced, and a cooling water outlet 16 through which cooling water is discharged. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the intercooler 10 is of a convection type, and the cooling water outlet 16 is provided in the upstream portion with respect to the flow direction of the intake air (the direction of the arrow Y1 in FIG. 2), and the cooling water inlet 15 is provided in the downstream portion. As shown by the arrow Y2, in the intercooler 10, the cooling water flows from the downstream side to the upstream side with respect to the flow direction of the intake air. The cooling water supply flow rate, which is the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler 10, is changed by the rotation speed of the water pump 32 and the opening degree of the flow control valve 33. In this embodiment, the cooling water supply flow rate, which is the flow rate of the cooling water supplied from the radiator 31 to the intercooler 10, is changed by the rotation speed of the water pump 32 and the opening degree of the flow rate control valve 33, and the water pump 32 and the flow rate control valve 33 correspond to the "cooling water amount control means" in the claims.

図2に示すように、グリルシャッター50は、車両Vの前部に設けられたフロントグリル301とラジエータ31との間に設けられている。グリルシャッター50は、上下方向に並設された複数のフラップ51と、これを回動させる駆動装置(不図示)とを有する。グリルシャッター50は、駆動装置によってフラップ51が回動されることで、図2の実線に示すように開いた状態と、図2の鎖線に示すように閉じた状態とに切り替えられる。グリルシャッター50が閉じられると、前方からラジエータ31に向かう風の流れが遮断され、走行風によるラジエータ31の冷却力ひいてはラジエータ31による冷却水の冷却力が弱められる。 As shown in FIG. 2, the grill shutter 50 is provided between the front grill 301 and the radiator 31 at the front of the vehicle V. The grill shutter 50 has multiple flaps 51 arranged in parallel in the vertical direction and a drive device (not shown) that rotates the flaps 51. The grill shutter 50 is switched between an open state as shown by the solid line in FIG. 2 and a closed state as shown by the dashed line in FIG. 2 by rotating the flaps 51 by the drive device. When the grill shutter 50 is closed, the flow of air from the front toward the radiator 31 is blocked, and the cooling power of the radiator 31 due to the wind while driving and therefore the cooling power of the coolant by the radiator 31 are weakened.

ここで、本発明の車両の吸気冷却装置60は、少なくとも前記の吸気冷却システムA1とグリルシャッター50と後述するECU90とを含む。 Here, the vehicle intake cooling device 60 of the present invention includes at least the intake cooling system A1, the grille shutter 50, and the ECU 90 described below.

(制御構成)
図4は、吸気冷却システムA1およびエンジンシステムA2の制御構成を示したブロック図である。車両Vには、車両Vの各部を制御するための制御手段であるECU(エンジン・コントロール・モジュール)90が搭載されている。ECU90は、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
(Control Configuration)
4 is a block diagram showing the control configuration of the intake cooling system A1 and the engine system A2. The vehicle V is equipped with an ECU (Engine Control Module) 90, which is a control means for controlling each part of the vehicle V. The ECU 90 is a microprocessor composed of a CPU, a ROM, a RAM, etc.

ECU90には、前記のエアフローセンサSN1、吸気温センサSN2、水温センサSN3等の車両Vに搭載された各種センサからの検出信号が入力される。ECU90はこれらのセンサSN1~SN3等からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、車両100の各部を制御する。ECU90は、ウォーターポンプ32、流量調整バルブ33、グリルシャッター50、EGRバルブ4c等と電気的に接続されており、前記演算の結果等に基づいてこれらの機器にそれぞれ制御用の信号を出力する。例えば、ECU90は、エンジン本体1の全運転領域において、EGRガスを吸気通路2に還流するべくEGRバルブ4cを開弁させる。 The ECU 90 receives detection signals from various sensors mounted on the vehicle V, such as the air flow sensor SN1, intake air temperature sensor SN2, and water temperature sensor SN3. The ECU 90 controls each part of the vehicle 100 while executing various judgments and calculations based on the input signals from these sensors SN1 to SN3. The ECU 90 is electrically connected to the water pump 32, flow control valve 33, grill shutter 50, EGR valve 4c, etc., and outputs control signals to these devices based on the results of the calculations. For example, the ECU 90 opens the EGR valve 4c to recirculate EGR gas to the intake passage 2 in all operating ranges of the engine body 1.

ECU90には、機能的に、後述する第1冷却水流量を算出する第1算出部91と、後述する第2冷却水流量を算出する第2算出部92とが設けられている。 The ECU 90 is functionally provided with a first calculation unit 91 that calculates a first cooling water flow rate, which will be described later, and a second calculation unit 92 that calculates a second cooling water flow rate, which will be described later.

(冷却水の流量制御)
ECU90により実施される冷却水の流量制御について、図5のフローチャートを用いて説明する。
(Flow rate control of cooling water)
The flow rate control of the cooling water performed by the ECU 90 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS1にて、ECU90は、各センサの検出値等を読み込む。ECU90は、エアフローセンサSN1、吸気温センサSN2および水温センサSN3の検出値を少なくとも読み込む。以下では、エアフローセンサSN1により検出された吸気の流量を吸気量といい、吸気温センサSN2により検出された吸気の温度であってインタークーラ10に導入される前の吸気の温度を入ガス温度といい、水温センサSN3により検出された冷却水の温度であってラジエータ31から導出された直後の冷却水の温度を冷却水温という。 First, in step S1, the ECU 90 reads the detection values of each sensor. The ECU 90 reads at least the detection values of the air flow sensor SN1, the intake air temperature sensor SN2, and the water temperature sensor SN3. In the following, the intake air flow rate detected by the air flow sensor SN1 is referred to as the intake air volume, the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor SN2, which is the temperature of the intake air before it is introduced into the intercooler 10, is referred to as the intake gas temperature, and the cooling water temperature detected by the water temperature sensor SN3, which is the temperature of the cooling water immediately after it is drawn out from the radiator 31, is referred to as the cooling water temperature.

次に、ステップS2にて、ECU90は、第1冷却水流量を算出する。第1冷却水流量は、インタークーラ10の吸気導出部12における吸気の温度であってインタークーラ10で冷却された後の吸気の温度(以下、適宜、出ガス温度という)を、これの目標値である目標吸気温度にするために必要な冷却水供給流量である。つまり、第1冷却水流量は、コンプレッサ5aによって過給されて高温となった吸気の温度を、インタークーラ10によって目標吸気温度まで下げるためにインタークーラ10に供給するべく冷却水の流量である。目標吸気温度は予め設定されてECU90に記憶されている。本実施形態では、目標吸気温度が50℃と比較的高い値に設定されている。 Next, in step S2, the ECU 90 calculates the first cooling water flow rate. The first cooling water flow rate is the cooling water supply flow rate required to make the temperature of the intake air at the intake air outlet portion 12 of the intercooler 10, which is the temperature of the intake air after being cooled by the intercooler 10 (hereinafter, appropriately referred to as the outlet gas temperature), a target intake temperature, which is a target value of the temperature of the intake air. In other words, the first cooling water flow rate is the flow rate of cooling water to be supplied to the intercooler 10 in order to lower the temperature of the intake air, which has been supercharged by the compressor 5a and has become high, to the target intake temperature by the intercooler 10. The target intake temperature is preset and stored in the ECU 90. In this embodiment, the target intake temperature is set to a relatively high value of 50°C.

ECU90は、ステップS1で読み込んだ入ガス温度、冷却水温および吸気量に基づいて第1冷却水流量を算出する。出ガス温度を目標吸気温度まで下げるためには、入ガス温度が高いほどインタークーラ10に導入する冷却水の流量を多くする必要がある。これに対応して、ECU90は、図6(a)に示すように、入ガス温度が高いほど第1冷却水流量を大きい値に算出する。また、出ガス温度を目標吸気温度まで下げるためには、冷却水温が高いほどインタークーラ10に導入する冷却水の流量を多くする必要がある。これに対応して、ECU90は、図6(b)に示すように、冷却水温が高いほど第1冷却水流量を大きい値に算出する。また、出ガス温度を目標吸気温度まで下げるためには、吸気量が多いほど、インタークーラ10に導入する冷却水の流量を多くする必要がある。これに対応して、ECU90は、図6(c)に示すように、吸気量が多いほど第1冷却水流量を大きい値に算出する。 The ECU 90 calculates the first cooling water flow rate based on the inlet gas temperature, the cooling water temperature, and the intake air volume read in step S1. In order to lower the outlet gas temperature to the target intake air temperature, the higher the inlet gas temperature, the greater the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 needs to be. Correspondingly, as shown in FIG. 6(a), the ECU 90 calculates the first cooling water flow rate to a larger value as the inlet gas temperature is higher. Also, in order to lower the outlet gas temperature to the target intake air temperature, the higher the cooling water temperature, the greater the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 needs to be. Correspondingly, as shown in FIG. 6(b), the ECU 90 calculates the first cooling water flow rate to a larger value as the cooling water temperature is higher. Also, in order to lower the outlet gas temperature to the target intake air temperature, the greater the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 needs to be. Correspondingly, as shown in FIG. 6(c), the ECU 90 calculates the first cooling water flow rate to a larger value as the intake air volume is larger.

次に、ステップS3にて、ECU90は、第2冷却水流量を算出する。第2冷却水流量は、インタークーラ10内の冷却水の温度(以下、適宜、インタークーラ内水温という)を所定の冷却水上限温度未満にするために必要な冷却水供給流量(インタークーラ10導入するべき冷却水の流量)の最小値である。詳細には、インタークーラ10内において、吸気の温度は上流側(吸気の流れ方向について)ほど高い。これより、インタークーラ10内の冷却水の温度は、インタークーラ10の吸気の流れ方向についての上流端つまり冷却水導出部16において最も高くなる。第2冷却水流量は、この冷却水導出部16における冷却水の温度であってインタークーラ10内の冷却水の温度を冷却水上限温度未満にするために必要な冷却水供給流量の最小値である。なお、インタークーラ10を流通する冷却水の流量が多いほど、吸気からの受熱による冷却水の温度上昇は小さくなる。 Next, in step S3, the ECU 90 calculates the second cooling water flow rate. The second cooling water flow rate is the minimum value of the cooling water supply flow rate (the flow rate of the cooling water to be introduced into the intercooler 10) required to make the temperature of the cooling water in the intercooler 10 (hereinafter, appropriately, referred to as the intercooler water temperature) less than a predetermined cooling water upper limit temperature. In detail, in the intercooler 10, the temperature of the intake air is higher the more upstream (in the flow direction of the intake air). Thus, the temperature of the cooling water in the intercooler 10 is highest at the upstream end of the intake air flow direction of the intercooler 10, that is, at the cooling water outlet portion 16. The second cooling water flow rate is the temperature of the cooling water in the cooling water outlet portion 16, and is the minimum value of the cooling water supply flow rate required to make the temperature of the cooling water in the intercooler 10 less than the cooling water upper limit temperature. Note that the greater the flow rate of the cooling water flowing through the intercooler 10, the smaller the temperature rise of the cooling water due to heat received from the intake air.

冷却水上限温度は予め設定されてECU90に記憶されている。冷却水上限温度は、冷却水の沸点とほぼ同じ温度(100℃等)に設定されており、第2冷却水流量は、インタークーラ10内の冷却水の温度を沸点以下に抑えるために必要な冷却水供給流量の最小値である。 The upper limit coolant temperature is preset and stored in the ECU 90. The upper limit coolant temperature is set to a temperature (e.g., 100°C) that is approximately the same as the boiling point of the coolant, and the second coolant flow rate is the minimum coolant supply flow rate required to keep the temperature of the coolant in the intercooler 10 below the boiling point.

ECU90は、ステップS1で読み込んだ入ガス温度、冷却水温および吸気量に基づいて第2冷却水流量を算出する。入ガス温度が高いほどインタークーラ10内の冷却水の温度は高温になりやすいことから、インタークーラ内水温を冷却水上限温度以下にするためには、入ガス温度が高いほどインタークーラ10に導入する冷却水の流量を多くする必要がある。これに対応して、ECU90は、図7(a)に示すように、入ガス温度が高いほど第2冷却水流量を大きい値に算出する。また、インタークーラ内水温を冷却水上限温度以下にするためには、冷却水温が高いほどインタークーラ10に導入する冷却水の流量を多くする必要がある。これに対応して、ECU90は、図7(b)に示すように、冷却水温が高いほど第2冷却水流量を大きい値に算出する。また、インタークーラ内水温を冷却水上限温度以下にするためには、吸気量が多く吸気から冷却水への放熱量が多いほど、インタークーラ10に導入する冷却水の流量を多くする必要がある。これに対応して、ECU90は、図7(c)に示すように、吸気量が多いほど第2冷却水流量を大きい値に算出する。 The ECU 90 calculates the second cooling water flow rate based on the inlet gas temperature, the cooling water temperature, and the intake air volume read in step S1. Since the higher the inlet gas temperature, the higher the temperature of the cooling water in the intercooler 10, the higher the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 must be, in order to keep the water temperature in the intercooler below the upper limit temperature of the cooling water. In response to this, the ECU 90 calculates the second cooling water flow rate to a larger value as the inlet gas temperature is higher, as shown in FIG. 7(a). Also, in order to keep the water temperature in the intercooler below the upper limit temperature of the cooling water, the higher the cooling water temperature, the higher the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 must be. In response to this, the ECU 90 calculates the second cooling water flow rate to a larger value as the cooling water temperature is higher, as shown in FIG. 7(b). Also, in order to keep the water temperature in the intercooler below the upper limit temperature of the cooling water, the larger the intake air volume and the greater the amount of heat dissipated from the intake air to the cooling water, the greater the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 must be. In response to this, the ECU 90 calculates the second cooling water flow rate to be a larger value as the intake air volume increases, as shown in FIG. 7(c).

ステップS3の後は、ECU90は、ステップS4にて、第2目標冷却水量を算出する。第2目標冷却水量は、第2冷却水通路22を流通させてHEV機器40およびATFクーラ41に供給する冷却水の流量の目標値である。ECU90は、ATオイルの温度やHEV機器40の温度等に基づいて第2目標冷却水量を算出する。 After step S3, the ECU 90 calculates a second target coolant amount in step S4. The second target coolant amount is a target value for the flow rate of coolant that flows through the second coolant passage 22 and is supplied to the HEV equipment 40 and the ATF cooler 41. The ECU 90 calculates the second target coolant amount based on the temperature of the AT oil, the temperature of the HEV equipment 40, etc.

ステップS4の後はステップS5にて、ECU90は、ステップS2で算出した第1冷却水流量がステップS3で算出した第2冷却水流量以上であるか否かを判定する。この判定がYESであって第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合、ECU90はステップS6の処理を行う。ステップS6にて、ECU90は、第1目標冷却水量を第1冷却水流量に設定する。第1目標冷却水量は、第1冷却水通路21を流通させる冷却水の流量の目標値である。 After step S4, in step S5, the ECU 90 determines whether the first coolant flow rate calculated in step S2 is equal to or greater than the second coolant flow rate calculated in step S3. If the determination is YES and the first coolant flow rate is equal to or greater than the second coolant flow rate, the ECU 90 performs processing in step S6. In step S6, the ECU 90 sets the first target coolant flow rate to the first coolant flow rate. The first target coolant flow rate is a target value for the flow rate of coolant circulating through the first coolant passage 21.

すなわち、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上であって、出ガス温度を目標吸気温度にするのに必要な冷却水供給流量が、インタークーラ内水温を冷却水上限温度以下にするのに必要な冷却水供給流量以上であり、冷却水供給流量を第1冷却水流量としてもインタークーラ内水温を冷却水上限温度以下にできる場合は、第1冷却水流量が第1目標冷却水量に設定される。 In other words, if the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, the cooling water supply flow rate required to bring the outlet gas temperature to the target intake temperature is equal to or greater than the cooling water supply flow rate required to bring the intercooler water temperature below the upper cooling water temperature limit, and the intercooler water temperature can be brought below the upper cooling water temperature limit even if the cooling water supply flow rate is the first cooling water flow rate, then the first cooling water flow rate is set to the first target cooling water amount.

一方、ステップS5の判定がNOであって第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合、ステップS7にて、ECU90は、第2冷却水流量を第1目標冷却水量に設定する。すなわち、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満であって、出ガス温度を目標吸気温度にするのに必要な冷却水供給流量がインタークーラ内水温を冷却水上限温度以下にするのに必要な冷却水供給流量未満であり、冷却水供給流量を第1冷却水流量としてもインタークーラ内水温を冷却水上限温度未満にできない場合は、第2冷却水流量が第1目標冷却水量に設定される。 On the other hand, if the determination in step S5 is NO and the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, in step S7, the ECU 90 sets the second cooling water flow rate to the first target cooling water flow rate. That is, if the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, the cooling water supply flow rate required to make the outlet gas temperature the target intake temperature is less than the cooling water supply flow rate required to make the intercooler water temperature equal to or lower than the cooling water upper limit temperature, and the intercooler water temperature cannot be made less than the cooling water upper limit temperature even if the cooling water supply flow rate is set to the first cooling water flow rate, the second cooling water flow rate is set to the first target cooling water flow rate.

ステップS6あるいはステップS7の後はステップS8に進む。ECU90は、ステップS8にて、設定した第1目標冷却水量および第2目標冷却水量に基づいて、ウォーターポンプ32の回転数と流量調整バルブ33の開度を決定する。すなわち、ECU90は、第1冷却水通路21を流通する冷却水の流量が第1目標冷却水量になり、且つ、第2冷却水通路22を流通してインタークーラ10に供給される冷却水の流量が第2目標冷却水量になるように、ウォーターポンプ32の回転数と流量調整バルブ33の開度を決定する。そして、これらの回転数および開度が実現されるようにECU90はウォーターポンプ32と流量調整バルブ33とを制御する。 After step S6 or step S7, the process proceeds to step S8. In step S8, the ECU 90 determines the rotation speed of the water pump 32 and the opening degree of the flow control valve 33 based on the set first target cooling water volume and second target cooling water volume. That is, the ECU 90 determines the rotation speed of the water pump 32 and the opening degree of the flow control valve 33 so that the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water passage 21 becomes the first target cooling water volume, and the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling water passage 22 and supplied to the intercooler 10 becomes the second target cooling water volume. The ECU 90 then controls the water pump 32 and the flow control valve 33 so that these rotation speeds and opening degrees are realized.

このように、本実施形態では、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合は、インタークーラ10に供給される冷却水の流量が第1冷却水流量とされ、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合は、インタークーラ10に供給される冷却水の流量が第2冷却水流量とされる。ただし、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合に、インタークーラ10に供給される冷却水の流量を単に第2冷却水流量としただけでは、出ガス温度が目標吸気温度よりも低くなって吸気中に凝縮水が生成されやすくなる。具体的には、吸気中には、空気中あるいはEGRガス中の水蒸気が含まれており、これらが凝縮するおそれがある。 Thus, in this embodiment, when the first coolant flow rate is equal to or greater than the second coolant flow rate, the flow rate of the coolant supplied to the intercooler 10 is set to the first coolant flow rate, and when the first coolant flow rate is less than the second coolant flow rate, the flow rate of the coolant supplied to the intercooler 10 is set to the second coolant flow rate. However, when the first coolant flow rate is less than the second coolant flow rate, simply setting the flow rate of the coolant supplied to the intercooler 10 to the second coolant flow rate will result in the outlet gas temperature being lower than the target intake temperature, making it easier for condensed water to be generated in the intake air. Specifically, the intake air contains water vapor in the air or EGR gas, which may condense.

ここで、吸気中に凝縮水が生じやすいのは、主としてインタークーラ10に供給される冷却水の温度が低いときである。これより、ECU90は、冷却水温が低い場合には、ECU90は、インタークーラ10に供給される冷却水を昇温するべくグリルシャッター50を閉じる。前記のように、グリルシャッター50が閉じられると、ラジエータ31の冷却力が弱くなることで冷却水の温度が昇温される。 Condensation is likely to occur in the intake air mainly when the temperature of the cooling water supplied to the intercooler 10 is low. Therefore, when the cooling water temperature is low, the ECU 90 closes the grill shutter 50 to raise the temperature of the cooling water supplied to the intercooler 10. As described above, when the grill shutter 50 is closed, the cooling power of the radiator 31 is weakened, and the temperature of the cooling water rises.

具体的には、ステップS8の後に進むステップS9において、ECU90は、冷却水温が所定の判定水温以上であるか否かを判定する。判定水温は、吸気中に凝縮水が生じやすい冷却水温であり予め設定されてECU90に記憶されている。判定水温は、例えば、40℃程度に設定されている。 Specifically, in step S9, which follows step S8, the ECU 90 determines whether the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined judgment water temperature. The judgment water temperature is the cooling water temperature at which condensation is likely to occur in the intake air, and is preset and stored in the ECU 90. The judgment water temperature is set to, for example, about 40°C.

ステップS9の判定がYESであって、冷却水温が判定水温以上の場合は、ECU90は、ステップS10にてグリルシャッター50を開く(既に開いている場合は継続してグリルシャッター50を開く)。一方、ステップS9の判定がNOであって、冷却水温が判定水温未満の場合は、ECU90は、ステップS11にてグリルシャッター50を閉じる(既に開いている場合は継続してグリルシャッター50を開く)。ステップS10あるいはステップS11の後はステップS1に戻る。 If the determination in step S9 is YES and the cooling water temperature is equal to or higher than the determination water temperature, the ECU 90 opens the grill shutter 50 in step S10 (if the grill shutter 50 is already open, it continues to be open). On the other hand, if the determination in step S9 is NO and the cooling water temperature is lower than the determination water temperature, the ECU 90 closes the grill shutter 50 in step S11 (if the grill shutter 50 is already open, it continues to be open). After step S10 or step S11, the process returns to step S1.

(作用等)
以上のように、本第1実施形態では、インタークーラ10から導出される吸気の温度を目標吸気温度にするために必要な冷却水供給流量である第1冷却水流量と、インタークーラ10内の冷却水の温度を所定の冷却水上限温度以下にするために必要な前記冷却水供給流量の最小値である第2冷却水流量とが算出される。そして、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上であって、インタークーラ10に導入される冷却水の流量を第2冷却水流量としても、インタークーラ10内の冷却水の温度が冷却水上限温度未満に抑えられると考えられる場合には、第1冷却水流量が第1目標冷却水量に設定される。また、インタークーラ10に供給される冷却水の流量が第1冷却水流量になるように、ウォーターポンプ32と流量調整バルブ33とが制御される。そのため、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合に、インタークーラ内水温(インタークーラ10内の冷却水の温度)を冷却水上限温度未満にしてインタークーラ10内での冷却水の沸騰を抑制しつつ、インタークーラ10から導出される吸気の温度を目標吸気温度に制御できる。
(Action, etc.)
As described above, in the first embodiment, the first coolant flow rate, which is the coolant supply flow rate necessary to make the temperature of the intake air drawn out from the intercooler 10 the target intake air temperature, and the second coolant flow rate, which is the minimum value of the coolant supply flow rate necessary to make the temperature of the coolant in the intercooler 10 equal to or lower than a predetermined coolant upper limit temperature, are calculated. Then, when the first coolant flow rate is equal to or higher than the second coolant flow rate and it is considered that the temperature of the coolant in the intercooler 10 can be suppressed below the coolant upper limit temperature even if the flow rate of the coolant introduced into the intercooler 10 is the second coolant flow rate, the first coolant flow rate is set to the first target coolant amount. Also, the water pump 32 and the flow rate control valve 33 are controlled so that the flow rate of the coolant supplied to the intercooler 10 becomes the first coolant flow rate. Therefore, when the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, the water temperature inside the intercooler (the temperature of the cooling water inside the intercooler 10) is kept below the upper limit cooling water temperature to suppress boiling of the cooling water inside the intercooler 10, while the temperature of the intake air discharged from the intercooler 10 can be controlled to the target intake air temperature.

また、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満であって、インタークーラ10に導入される冷却水の流量を第1冷却水流量にするとインタークーラ内水温が冷却水上限温度以上になると考えられる場合には、インタークーラ10に供給される冷却水の流量が第2冷却水流量になるように、ウォーターポンプ32と流量調整バルブ33とが制御される。そのため、この場合においても、インタークーラ内水温が冷却水上限温度を超えるのを抑制してインタークーラ10内での冷却水の沸騰を抑制できる。これより、インタークーラ10内での冷却水の沸騰を確実に抑制でき、インタークーラ10の損傷を防止できる。 In addition, when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, and it is considered that the temperature of the intercooler water would be equal to or higher than the upper limit temperature of the cooling water if the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 is set to the first cooling water flow rate, the water pump 32 and the flow rate adjustment valve 33 are controlled so that the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler 10 is set to the second cooling water flow rate. Therefore, even in this case, the temperature of the intercooler water can be prevented from exceeding the upper limit temperature of the cooling water, and boiling of the cooling water in the intercooler 10 can be prevented. This reliably prevents boiling of the cooling water in the intercooler 10, and prevents damage to the intercooler 10.

しかも、冷却水温が判定水温未満であってインタークーラ10内で冷却水によって吸気が過度に冷却されて吸気中に凝縮水が発生する可能性の高いときに、グリルシャッター50が閉じられて、冷却水が昇温される。従って、第2冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段を制御した場合であっても、冷却水による吸気の過度な冷却および凝縮水の発生を抑制できる。 In addition, when the cooling water temperature is below the judgment water temperature and the intake air is excessively cooled by the cooling water in the intercooler 10, and there is a high possibility that condensation will occur in the intake air, the grill shutter 50 is closed and the cooling water is heated. Therefore, even when the cooling water amount adjustment means is controlled based on the second cooling water flow rate, excessive cooling of the intake air by the cooling water and the occurrence of condensation can be suppressed.

特に、第1実施形態では、インタークーラ10に導入される冷却水の流量の調整によってインタークーラ10内での冷却水の沸騰を抑制しつつ、この冷却水の沸騰抑制に伴う吸気内での凝縮水の発生をグリルシャッター50の閉弁によって抑制している。これより、冷却水の沸騰を抑制しながら吸気内での凝縮水の発生を抑制するために吸気に導入されるEGRガスの割合を低減する必要がなく、あるいは、この低減量を少なくできる。従って、第1実施形態によれば、排ガス性能の悪化を抑制しながら、インタークーラ10内での冷却水の沸騰と吸気内での凝縮水の発生とを抑止できる。 In particular, in the first embodiment, the boiling of the cooling water in the intercooler 10 is suppressed by adjusting the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10, while the generation of condensation water in the intake air due to the suppression of the boiling of the cooling water is suppressed by closing the grill shutter 50. As a result, there is no need to reduce the proportion of EGR gas introduced into the intake air in order to suppress the generation of condensation water in the intake air while suppressing the boiling of the cooling water, or the amount of reduction can be reduced. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to suppress the boiling of the cooling water in the intercooler 10 and the generation of condensation water in the intake air while suppressing the deterioration of exhaust gas performance.

(変形例)
前記実施形態では、冷却水温が判定水温以上であるか否かに応じてグリルシャッター50を開閉するか否かを決定した場合を説明したが、この判定に加えて第1冷却水流量が第2冷却水流量未満であるか否かに基づいてグリルシャッター50の開閉を行ってもよい。
(Modification)
In the above embodiment, a case was described in which it was determined whether or not to open/close the grill shutter 50 depending on whether the cooling water temperature was equal to or higher than a judgment water temperature. However, in addition to this judgment, the grill shutter 50 may also be opened/closed based on whether the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate.

具体的には、図5のフローチャートに変えて図6のフローチャートに示す制御を実施し、前記実施形態におけるステップS9の判定を、冷却水温が判定水温以上である、または、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上であるか否かの判定(図6のステップS19)に変えてもよい。そして、ステップS19の判定がYESであって、冷却水温が判定水温以上である、または、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合に、グリルシャッター50を開き(ステップS10を実施し)、ステップS19の判定がNOであって冷却水温が判定水温未満であり、且つ、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合に、グリルシャッター50を開く(ステップS11を実施する)ようにしてもよい。なお、図6のフローチャートにおいてステップS19を除く他のステップS1~8、S10およびS11は、図5のフローチャートと同様のステップである。 Specifically, the control shown in the flowchart of FIG. 6 may be implemented instead of the flowchart of FIG. 5, and the judgment in step S9 in the above embodiment may be changed to a judgment of whether the cooling water temperature is equal to or higher than the judgment water temperature, or the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate (step S19 in FIG. 6). If the judgment in step S19 is YES and the cooling water temperature is equal to or higher than the judgment water temperature, or the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, the grill shutter 50 may be opened (step S10 may be implemented), and if the judgment in step S19 is NO and the cooling water temperature is lower than the judgment water temperature and the first cooling water flow rate is lower than the second cooling water flow rate, the grill shutter 50 may be opened (step S11 may be implemented). Note that in the flowchart of FIG. 6, steps S1 to S8, S10, and S11 other than step S19 are the same as those in the flowchart of FIG. 5.

このようにすれば、冷却水温が判定水温未満で、且つ、出ガスの温度が目標吸気温度未満であって、吸気中に凝縮水が発生する可能性がより高いときにのみグリルシャッター50が閉じられることになる。そのため、吸気中に凝縮水が発生するのを確実に抑制しつつ、グリルシャッター50が閉じられることに伴って冷却水が過度に昇温されるのを防止できる。 In this way, the grill shutter 50 is closed only when the cooling water temperature is below the judgment water temperature and the temperature of the outlet gas is below the target intake temperature, making it more likely that condensation will occur during intake. This makes it possible to reliably suppress the occurrence of condensation during intake while preventing the cooling water from being excessively heated when the grill shutter 50 is closed.

(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態に係る車両の吸気冷却装置が搭載された車両における吸気冷却システムA1およびエンジンシステムA2を示した概略構成図である。第2実施形態は、第1実施形態と異なり、冷却水回路20に、ラジエータ31をバイパスするバイパス通路23と、バイパス通路23を開閉するバイパスバルブ24が設けられている。また、第2実施形態では、第1実施形態と異なり、グリルシャッター50の開閉制御が実施されないようになっている。この相違点を除く他の構成は第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Second Embodiment
9 is a schematic diagram showing an intake cooling system A1 and an engine system A2 in a vehicle equipped with an intake cooling device for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that a coolant circuit 20 is provided with a bypass passage 23 that bypasses a radiator 31 and a bypass valve 24 that opens and closes the bypass passage 23. Also, in the second embodiment, unlike the first embodiment, opening and closing control of the grill shutter 50 is not performed. Other configurations except for this difference are the same as those in the first embodiment, and a description of the same configurations as those in the first embodiment will be omitted.

図9の例では、バイパス通路23は、第2冷却水通路22のうちATFクーラ41よりも下流側且つ合流部20bよりも上流側の部分と、冷却水回路20のうちラジエータ31よりも下流側且つウォーターポンプ32よりも上流側の部分とをつないでおり、第2冷却水通路22内の冷却水がバイパス通路23に流入するようになっている。 In the example of FIG. 9, the bypass passage 23 connects the portion of the second cooling water passage 22 downstream of the ATF cooler 41 and upstream of the junction 20b with the portion of the cooling water circuit 20 downstream of the radiator 31 and upstream of the water pump 32, so that the cooling water in the second cooling water passage 22 flows into the bypass passage 23.

第1冷却水通路21を通過した冷却水は第1実施形態と同様にラジエータ31を通り冷却される。一方、バイパスバルブ24が開弁しているとき、第2冷却水通路22内の冷却水であってHEV機器40およびATFクーラ41において昇温された冷却水は、バイパス通路23に流入し、ラジエータ31を迂回する。第1冷却水通路21を通過した冷却水と、バイパス通路23を通過した冷却水とは、冷却水回路20のうちのウォーターポンプ32よりも上流側の部分で合流する。前記のように、バイパス通路23を通過した冷却水はラジエータ31を迂回しており高温に維持される。これより、バイパスバルブ24が開弁したときは、バイパスバルブ24が閉弁してすべての冷却水がラジエータ31により冷却される場合よりも、冷却水回路20を流れる冷却水は高温になる。 The cooling water that passes through the first cooling water passage 21 passes through the radiator 31 and is cooled in the same manner as in the first embodiment. On the other hand, when the bypass valve 24 is open, the cooling water in the second cooling water passage 22 that has been heated in the HEV equipment 40 and the ATF cooler 41 flows into the bypass passage 23 and bypasses the radiator 31. The cooling water that passes through the first cooling water passage 21 and the cooling water that passes through the bypass passage 23 join together in a portion of the cooling water circuit 20 upstream of the water pump 32. As described above, the cooling water that passes through the bypass passage 23 bypasses the radiator 31 and is maintained at a high temperature. As a result, when the bypass valve 24 is open, the cooling water flowing through the cooling water circuit 20 becomes hotter than when the bypass valve 24 is closed and all the cooling water is cooled by the radiator 31.

図10に示すように、バイパスバルブ24はECU90によって制御される。具体的には、ECU90は、バイパスバルブ24を全閉と全開とに切り替える。 As shown in FIG. 10, the bypass valve 24 is controlled by the ECU 90. Specifically, the ECU 90 switches the bypass valve 24 between fully closed and fully open.

第2実施形態では、このようにバイパスバルブ24を開弁させることで冷却水の温度を高くし、これより、吸気中での凝縮水の生成を抑制する。 In the second embodiment, the bypass valve 24 is opened in this manner to increase the temperature of the cooling water, thereby suppressing the formation of condensed water in the intake air.

具体的には、図11のフローチャートに示すように、第2実施形態でも、第1実施形態と同じステップS1~ステップS9を実施する。すなわち、第2実施形態でも、ECU90は、入ガス温度、冷却水温および吸気量に基づいて第1冷却水流量および第2冷却水流量を算出するとともに第2目標冷却水流量を算出する。そして、ECU90は、第1冷却水量が第2冷却水量以上の場合は第1冷却水流量を第1目標冷却水量に設定し、第1冷却水量が第2冷却水量未満の場合は第2冷却水流量を第1目標冷却水量に設定する。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 11, the second embodiment also performs steps S1 to S9, which are the same as the first embodiment. That is, in the second embodiment, the ECU 90 also calculates the first coolant flow rate and the second coolant flow rate based on the inlet gas temperature, the coolant temperature, and the intake air volume, and calculates the second target coolant flow rate. Then, if the first coolant volume is equal to or greater than the second coolant volume, the ECU 90 sets the first coolant flow rate to the first target coolant volume, and if the first coolant volume is less than the second coolant volume, the ECU 90 sets the second coolant flow rate to the first target coolant volume.

一方、第2実施形態では、ステップS9の判定がYESであって冷却水温が判定水温以上の場合は、ECU90はステップS20にてバイパスバルブ24を閉弁させ、ステップS9の判定がNOであって冷却水温が判定水温未満の場合は、ステップS22にてバイパスバルブ24を開弁させる。ステップS20、S21の後は、ステップS1に戻る。 On the other hand, in the second embodiment, if the determination in step S9 is YES and the cooling water temperature is equal to or higher than the determination water temperature, the ECU 90 closes the bypass valve 24 in step S20, and if the determination in step S9 is NO and the cooling water temperature is lower than the determination water temperature, the ECU 90 opens the bypass valve 24 in step S22. After steps S20 and S21, the process returns to step S1.

(作用等)
以上のように、第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合に、インタークーラ10に供給される冷却水の流量が第1冷却水流量になるようにウォーターポンプ32と流量調整バルブ33とが制御される。そのため、インタークーラ内水温を冷却水上限温度未満にしてインタークーラ10内での冷却水の沸騰を抑制しつつ、インタークーラ10から導出される吸気の温度を目標吸気温度に制御できる。また、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合には、インタークーラ10に供給される冷却水の流量が第2冷却水流量になるようにウォーターポンプ32と流量調整バルブ33とが制御される。そのため、この場合においても、インタークーラ内水温が冷却水上限温度以上になるのを抑制してインタークーラ10内での冷却水の沸騰を抑制できる。これより、インタークーラ10内での冷却水の沸騰を確実に抑制でき、インタークーラ10の損傷を防止できる。
(Action, etc.)
As described above, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, when the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, the water pump 32 and the flow rate control valve 33 are controlled so that the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler 10 is equal to the first cooling water flow rate. Therefore, the temperature of the intake air drawn out from the intercooler 10 can be controlled to the target intake air temperature while making the water temperature inside the intercooler lower than the upper limit temperature of the cooling water to suppress boiling of the cooling water in the intercooler 10. Also, when the first cooling water flow rate is lower than the second cooling water flow rate, the water pump 32 and the flow rate control valve 33 are controlled so that the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler 10 is equal to the second cooling water flow rate. Therefore, even in this case, the water temperature inside the intercooler can be prevented from becoming equal to or higher than the upper limit temperature of the cooling water to suppress boiling of the cooling water in the intercooler 10. This reliably suppresses boiling of the cooling water in the intercooler 10, and prevents damage to the intercooler 10.

また、冷却水温が判定水温未満であってインタークーラ10内で冷却水によって吸気が過度に冷却されて吸気中に凝縮水が発生する可能性の高いときに、バイパスバルブ24が開弁されて、冷却水回路20中の冷却水が昇温される。従って、第2冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段を制御した場合であっても、冷却水による吸気の過度な冷却および凝縮水の発生を抑制できる。 In addition, when the cooling water temperature is below the judgment water temperature and the intake air is excessively cooled by the cooling water in the intercooler 10, and there is a high possibility that condensation will occur in the intake air, the bypass valve 24 is opened and the temperature of the cooling water in the cooling water circuit 20 is raised. Therefore, even if the cooling water amount adjustment means is controlled based on the second cooling water flow rate, excessive cooling of the intake air by the cooling water and the occurrence of condensation can be suppressed.

このように、第2実施形態では、インタークーラ10に導入される冷却水の流量の調整によってインタークーラ10内での冷却水の沸騰を抑制しつつ、この冷却水の沸騰抑制に伴う吸気内での凝縮水の発生をバイパスバルブ24の開弁よって抑制している。これより、第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、吸気内での凝縮水の発生を抑制するために吸気に導入されるEGRガスの割合を低減する必要がなく、あるいは、この低減量を少なくでき、排ガス性能の悪化を抑制しながら、インタークーラ10内での冷却水の沸騰と吸気内での凝縮水の発生とを抑止できる。 In this way, in the second embodiment, the boiling of the cooling water in the intercooler 10 is suppressed by adjusting the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10, while the generation of condensation water in the intake air due to the suppression of the boiling of the cooling water is suppressed by opening the bypass valve 24. As a result, as in the first embodiment, in the second embodiment, there is no need to reduce the proportion of EGR gas introduced into the intake air to suppress the generation of condensation water in the intake air, or the amount of reduction can be reduced, and the boiling of the cooling water in the intercooler 10 and the generation of condensation water in the intake air can be suppressed while suppressing the deterioration of exhaust gas performance.

(変形例)
前記第2実施形態では、冷却水温が判定水温以上であるか否かに応じてバイパスバルブ24を開閉するか否かを決定した場合を説明したが、この判定に加えて第1冷却水流量が第2冷却水流量未満であるか否かに基づいてバイパスバルブ24の開閉を行ってもよい。
(Modification)
In the second embodiment, a case has been described in which it is determined whether or not to open/close the bypass valve 24 depending on whether the cooling water temperature is equal to or higher than the judgment water temperature. However, in addition to this judgment, the bypass valve 24 may be opened/closed based on whether the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate.

具体的には、図11のフローチャートに変えて図12のフローチャートに示す制御を実施し、前記実施形態におけるステップS9の判定を、冷却水温が判定水温以上である、または、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上であるか否かの判定(図12のステップS39)に変えてもよい。そして、ステップS39の判定がYESであって、冷却水温が判定水温以上である、または、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合に、バイパスバルブ24を閉じ(ステップS20を実施し)、ステップS39の判定がNOであって冷却水温が判定水温未満であり、且つ、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合に、バイパスバルブ24を閉じる(ステップS21を実施する)ようにしてもよい。なお、図12のフローチャートにおいてステップS39を除く他のステップS1~8、S20およびS21は、図11のフローチャートと同様のステップである。 Specifically, the control shown in the flowchart of FIG. 12 may be implemented instead of the flowchart of FIG. 11, and the judgment in step S9 in the above embodiment may be changed to a judgment of whether the cooling water temperature is equal to or higher than the judgment water temperature, or the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate (step S39 in FIG. 12). If the judgment in step S39 is YES and the cooling water temperature is equal to or higher than the judgment water temperature, or the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, the bypass valve 24 may be closed (step S20 may be implemented), and if the judgment in step S39 is NO and the cooling water temperature is lower than the judgment water temperature and the first cooling water flow rate is lower than the second cooling water flow rate, the bypass valve 24 may be closed (step S21 may be implemented). Note that in the flowchart of FIG. 12, steps S1 to 8, S20, and S21 other than step S39 are the same as those in the flowchart of FIG. 11.

このようにすれば、冷却水温が判定水温未満で、且つ、出ガスの温度が目標吸気温度未満であって、吸気中に凝縮水が発生する可能性がより高いときにのみバイパスバルブ24が閉じられることになる。そのため、吸気中に凝縮水が発生するのを確実に抑制しつつ、バイパスバルブ24が閉じられることに伴って冷却水が過度に昇温されるのを防止できる。 In this way, the bypass valve 24 is closed only when the cooling water temperature is below the judgment water temperature and the temperature of the outlet gas is below the target intake temperature, making it more likely that condensation will occur during intake. This makes it possible to reliably suppress the occurrence of condensation during intake while preventing the cooling water from being excessively heated as a result of the bypass valve 24 being closed.

前記第2実施形態では、バイパス通路23が、第2冷却水通路22のATFクーラ41の下流側の部分と、冷却水回路20のラジエータ31とウォーターポンプ32の間の部分とを連通する場合を説明したが、バイパス通路23はラジエータ31をバイパスする通路であればよく、その配置は前記に限らない。例えば、冷却水回路20のうち前記の合流部20bとラジエータ31の間の部分と、ラジエータ31とウォーターポンプ32の間の部分とを連通するようにバイパス通路23を設けてもよい。 In the second embodiment, the bypass passage 23 communicates with the portion of the second cooling water passage 22 downstream of the ATF cooler 41 and the portion of the cooling water circuit 20 between the radiator 31 and the water pump 32. However, the bypass passage 23 may be any passage that bypasses the radiator 31, and its arrangement is not limited to the above. For example, the bypass passage 23 may be provided to communicate with the portion of the cooling water circuit 20 between the junction 20b and the radiator 31 and the portion between the radiator 31 and the water pump 32.

(第1実施形態および第2実施形態の変形例)
前記各実施形態では、冷却水回路20にインタークーラ10に加えてHEV機器40とATFクーラ41とが設けられた場合を説明したが、冷却水回路20にインタークーラ10以外に設けられる機器はこれに限らない。例えば、排気通路3に尿素を噴射する尿素インジェクタが設けられるエンジンシステムにおいてこの尿素インジェクタを冷却水回路20上に設けて、冷却水によって尿素インジェクタが冷却されるように構成してもよい。また、HEV機器40とATFクーラ41とを省略してもよい。
(Modifications of the first and second embodiments)
In each of the above embodiments, the HEV equipment 40 and the ATF cooler 41 are provided in addition to the intercooler 10 in the coolant circuit 20, but the equipment provided in the coolant circuit 20 other than the intercooler 10 is not limited to this. For example, in an engine system provided with a urea injector that injects urea into the exhaust passage 3, the urea injector may be provided on the coolant circuit 20 so that the urea injector is cooled by the coolant. Also, the HEV equipment 40 and the ATF cooler 41 may be omitted.

1 エンジン本体
2 吸気通路
10 インタークーラ
20 冷却水回路
23 バイパス通路(第2実施形態)
24 バイパスバルブ(第2実施形態)
31 ラジエータ
32 ウォーターポンプ(流量調整手段)
33 流量制御バルブ(流量調整手段)
50 グリルシャッター(第1実施形態)
90 ECU(制御手段)
91 第1算出部
92 第2算出部
1 engine body 2 intake passage 10 intercooler 20 cooling water circuit 23 bypass passage (second embodiment)
24 Bypass valve (second embodiment)
31 Radiator 32 Water pump (flow rate adjusting means)
33 Flow control valve (flow rate adjusting means)
50 Grill shutter (first embodiment)
90 ECU (control means)
91 First calculation unit 92 Second calculation unit

Claims (2)

フロントグリルと、前記フロントグリルの後方に配設されたエンジン本体と、冷却水を冷却するために前記フロントグリルと前記エンジン本体との間に配設されたラジエータとを備えた車両に適用される吸気冷却装置において、
前記ラジエータから供給される前記冷却水によって前記エンジン本体に導入される吸気を冷却するインタークーラと、
前記フロントグリルと前記ラジエータとの間に設けられたグリルシャッターと、
前記ラジエータから前記インタークーラに供給される前記冷却水の流量である冷却水供給流量を調整可能な冷却水量調整手段と、
前記グリルシャッターおよび前記冷却水量調整手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記インタークーラから導出される前記吸気の温度を所定の目標吸気温度にするために必要な前記冷却水供給流量である第1冷却水流量を算出する第1算出部と、
前記インタークーラ内の前記冷却水の温度を所定の冷却水上限温度未満にするために必要な前記冷却水供給流量の最小値である第2冷却水流量を算出する第2算出部とを備え、
算出された前記第1冷却水流量と前記第2冷却水流量とを比較して、前記第1冷却水流量が前記第2冷却水流量以上の場合は、前記第1冷却水流量に基づいて前記冷却水量調整手段を制御し、前記第1冷却水流量が前記第2冷却水流量未満の場合は、前記第2冷却水流量に基づいて前記冷却水量調整手段を制御するとともに、
前記ラジエータから導出される前記冷却水の温度が所定の判定水温未満で、且つ、前記第1冷却水流量が前記第2冷却水流量未満のときに、前記グリルシャッターを閉じる、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
An intake air cooling device applied to a vehicle including a front grille, an engine body disposed behind the front grille, and a radiator disposed between the front grille and the engine body for cooling cooling water,
an intercooler that cools intake air introduced into the engine body by the cooling water supplied from the radiator;
a grill shutter provided between the front grille and the radiator;
a cooling water flow rate adjusting means for adjusting a cooling water supply flow rate, which is a flow rate of the cooling water supplied from the radiator to the intercooler;
A control means for controlling the grill shutter and the cooling water amount adjusting means,
The control means
a first calculation unit that calculates a first cooling water flow rate, which is the cooling water supply flow rate required to make the temperature of the intake air discharged from the intercooler a predetermined target intake air temperature;
a second calculation unit that calculates a second cooling water flow rate that is a minimum value of the cooling water supply flow rate required to make the temperature of the cooling water in the intercooler less than a predetermined cooling water upper limit temperature,
comparing the calculated first cooling water flow rate with the second cooling water flow rate, and when the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, controlling the cooling water amount adjustment means based on the first cooling water flow rate, and when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, controlling the cooling water amount adjustment means based on the second cooling water flow rate;
An intake cooling device for a vehicle, characterized in that the grill shutter is closed when the temperature of the cooling water discharged from the radiator is less than a predetermined judgment water temperature and the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate .
請求項1に記載の車両の吸気冷却装置において、
前記制御手段は、前記インタークーラに供給される前記冷却水の温度、前記インタークーラに導入される前記吸気の温度、および、前記インタークーラを通過する前記吸気の流量に基づいて、前記第1冷却水流量および前記第2冷却水流量を算出する、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
2. The vehicle intake air cooling device according to claim 1 ,
The control means calculates the first cooling water flow rate and the second cooling water flow rate based on the temperature of the cooling water supplied to the intercooler, the temperature of the intake air introduced into the intercooler, and the flow rate of the intake air passing through the intercooler.
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