JP2017031871A - 冷却制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却制御装置に関し、過給機に対する冷却性能を適正化する。
【解決手段】エンジン７の過給機４を冷却する冷媒の循環経路１１に介装され、冷媒を圧送する電動ポンプ１５を備える。また、アイドリングストップによるエンジン停止状態とアイドリングストップによらないエンジン停止状態とを検出する検出部２を備える。さらに、検出部２の検出結果に応じて、エンジン停止状態における電動ポンプ１５の仕事量を制御する制御部３を備える。制御部３は、アイドリングストップによるエンジン停止状態での仕事量を、アイドリングストップによらないエンジン停止状態での仕事量よりも小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの過給機を冷却するための冷却制御装置に関する。

従来、エンジンの補機を冷却するための冷媒循環経路上に電動ポンプを介装し、その電動ポンプをエンジン停止中に駆動することで補機を冷却する技術が知られている。すなわち、エンジンの駆動力を利用した機械式ポンプに加えて（あるいは代えて）、バッテリの電力で作動する電動ポンプを搭載したものである。この技術では、例えばエンジン冷却水やエンジン潤滑油を冷媒として、過給機，オルタネータ，送風機などの補機が冷却される。これにより、エンジンの作動中だけでなく、エンジンの停止後における補機の冷却性が向上しうる（特許文献１，２参照）。

特許第3075289号公報 特許第4830922号公報

ところで、アイドリングストップ機能が搭載された車両では、コースト走行中や信号待ちの間に、エンジンが自動的に停止するように制御されることがある。このようなエンジン停止状態においても、上記の電動ポンプを作動させることで補機に冷媒を供給することができ、例えば過給機の冷却性を向上させうる。
しかしながら、アイドリングストップによるエンジン停止は、乗員が降車するときのエンジン停止と比較して短時間であることから、エンジンの再始動後に再開される通常の冷却機能と相まって、過給機が必要以上に冷却されるおそれが生じる。また、アイドリングストップ中は過給機も停止した状態となっているため、エンジンの作動中と比較して冷却性能が過剰となり、急冷却されるおそれも生じる。これらの過冷却，急冷却は、過給機の故障や動作不良の原因となりうる。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、アイドリングストップによるエンジン停止状態での、過給機に対する冷却性能を適正化した冷却制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）ここで開示する冷却制御装置は、エンジンの過給機を冷却する冷媒の循環経路に介装され、前記冷媒を圧送する電動ポンプを備える。また、アイドリングストップによるエンジン停止状態と前記アイドリングストップによらないエンジン停止状態とを検出する検出部を備える。さらに、前記検出部の検出結果に応じて、前記エンジン停止状態における前記電動ポンプの仕事量を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記アイドリングストップによる前記エンジン停止状態での前記仕事量を、前記アイドリングストップによらない前記エンジン停止状態での前記仕事量よりも小さくする。

ここでいう前記仕事量とは、前記電動ポンプの作動時間内において前記電動ポンプが前記冷媒に与える仕事の量に相当するものであり、前記過給機に対する前記電動ポンプの冷媒供給量や冷却性能に対応する値を持つ。例えば、前記電動ポンプの単位時間当たりの吐出量と前記電動ポンプの駆動時間との積で前記仕事量を表してもよいし、前記電動ポンプの単位時間当たりの冷却能力と前記駆動時間との積で前記仕事量を表してもよい。また、前記吐出量がデューティ方式〔パルス幅変調方式（PWM方式）〕で制御される場合には、前記電動ポンプのデューティ比と前記駆動時間との積で前記仕事量を表してもよい。

（２）前記電動ポンプが、前記過給機の軸受に供給される潤滑油を圧送するオイルポンプと、前記軸受のハウジング内を流れる冷却水を圧送するウォータポンプとを有することが好ましい。この場合、前記制御部が、前記アイドリングストップによる前記エンジン停止状態において、前記オイルポンプの駆動時間を前記ウォータポンプの駆動時間よりも長くすることが好ましい。
（３）前記制御部は、前記潤滑油の温度が高いほど、前記ウォータポンプの出力を大きくすることが好ましい。

（４）前記制御部は、前記潤滑油の温度の高低にかかわらず、少なくとも所定時間のあいだは前記オイルポンプの出力を所定値に維持することが好ましい。
（５）前記制御部は、前記エンジンの停止前における前記エンジンの負荷が高いほど、前記電動ポンプの初期出力を大きくすることが好ましい。
例えば、前記制御部は、前記エンジンの停止前に車両が高負荷走行していた場合に、前記電動ポンプの初期出力を最大出力にすることが好ましい。なお、前記エンジンの負荷の大小は、エンジン回転数や前記エンジンの要求トルク，アクセルペダルの踏み込みなどの履歴から推定してもよい。

（６）前記制御部は、過去の所定時間内における前記エンジンのアイドリングストップ回数が多いほど、前記電動ポンプの初期出力を小さくすることが好ましい。
（７）前記制御部は、時間経過とともに前記電動ポンプの出力を漸減させることが好ましい。
（８）前記検出部が、イグニッションキースイッチの操作位置に基づいて、二種類の前記エンジン停止状態を判別することが好ましい。この場合、前記制御部は、前記操作位置がオン位置である場合の前記仕事量を、前記操作位置がオフ位置である場合の前記仕事量よりも小さくすることが好ましい。

アイドリングストップによるエンジン停止状態において、電動ポンプの仕事量を他のエンジン停止状態での仕事量よりも小さくすることで、過給機の急冷却，過冷却を抑制することができ、過給機に対する冷却性能を適正化することができる。

冷却制御装置が適用されたエンジンの構造を示す図である。 過給機の内部構造を模式的に示す断面図である。 電動ポンプの仕事量の設定を説明するためのグラフであり、（Ａ）はデューティ比と油温との関係を示し、（Ｂ）は駆動時間と油温との関係を示す。 電動ポンプの仕事量を説明するためのグラフである。 冷却制御装置で実施される制御の手順を例示するフローチャートである。 冷却制御装置で実施される制御の手順を例示するフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｃ）は制御の変形例を説明するためのグラフである。

図面を参照して、実施形態としての冷却制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．装置構成］
本実施形態の冷却制御装置が適用されたエンジン７の構成を図１に例示する。このエンジン７は、アイドリングストップ機能（アイドルストップ機能）を備えた過給機４（ターボチャージャー）付きのターボエンジンである。過給機４は、排気圧を利用して吸入空気を筒内へと送り込む過給装置（エンジン７の補機の一つ）であり、エンジン７の吸気系と排気系とに跨がるように取り付けられる。図２に示すように、過給機４のタービン３１は排気通路上に配置され、コンプレッサ３２は吸気通路上に配置される。なお、図２中の白抜き矢印は吸気の流れを示し、黒矢印は排気の流れを示す。

これらのタービン３１，コンプレッサ３２は、共通の回転軸を中心として回転可能に設けられ、軸受３４を介してハウジング３３に支持される。過給機４のハウジング３３は、軸受部３７，タービンハウジング部３８，コンプレッサハウジング部３９の三部位に大別される。タービンハウジング部３８，コンプレッサハウジング部３９のそれぞれは、タービン３１，コンプレッサ３２を収容する部位である。軸受部３７（カートリッジ部，ベアリング部）はタービンハウジング部３８とコンプレッサハウジング部３９とを連結する部位であり、軸受３４が内蔵される。また、軸受部３７の内部には、オイル通路３５と水通路３６とが設けられる。オイル通路３５は、軸受３４を潤滑，冷却するための潤滑油（冷媒の一つ）が流通する通路であり、軸受部３７の外表面から中央の軸受３４に向かって形成される。水通路３６は、軸受３４やハウジング３３の全体を冷却するためのエンジン冷却水（冷媒の一つ）が流通する通路であり、軸受３４の外周を囲むように配置される。

図１に示すように、エンジン７の吸気通路における過給機４よりも下流側（シリンダに近い側）には、インタークーラ８，スロットルボディ９が配置される。インタークーラ８は、コンプレッサ３２で圧縮された過給空気を冷却するための熱交換器である。また、スロットルボディ９は、エンジン７のシリンダに供給される吸気量を制御するためのスロットル弁を内蔵した装置であり、インタークーラ８よりも下流側に配置される。

このエンジン７には三系統の冷却回路、すなわち、第一冷却水回路１０，第二冷却水回路１１，潤滑油回路１２が設けられる。第一冷却水回路１０，第二冷却水回路１１は、エンジン冷却水を冷媒とした循環経路であり、潤滑油回路１２は、エンジンオイル（潤滑油）を冷媒とした循環経路である。第一冷却水回路１０は、おもにエンジン７の本体部（シリンダブロック，シリンダヘッドなど）を冷却するための回路である。これに対し、第二冷却水回路１１は、おもにエンジン７の補機（過給機４，オルタネータ，送風機など）を冷却するための回路である。本実施形態では、第二冷却水回路１１がインタークーラ８にも接続されて、水冷式の過給空気冷却構造を形成している。また、潤滑油回路１２は、エンジン７及び補機を潤滑しつつ冷却するための回路である。

第一冷却水回路１０には、スロットル弁を内蔵するスロットルボディ９，メカポンプ１３，第一ラジエータ１４，第一水温センサ２５が介装される。メカポンプ１３は、エンジン７の駆動力で作動する機械式圧送機であり、第一ラジエータ１４は第一冷却水回路１０内を流通するエンジン冷却水の熱を外気に放熱させる熱交換器である。また、第一水温センサ２５は、第一冷却水回路１０内におけるエンジン冷却水の温度を第一水温として検出するものである。

第二冷却水回路１１には、過給機４，インタークーラ８，ウォータポンプ１５（電動ポンプの一つ），第二ラジエータ１６，第二水温センサ２６が介装される。第二冷却水回路１１は、過給機４の水通路３６に接続される。ウォータポンプ１５は、バッテリの電力で作動する電動式圧送機であり、第二ラジエータ１６は第二冷却水回路１１内を流通するエンジン冷却水の熱を外気に放熱させる熱交換器である。また、第二水温センサ２６は、第二冷却水回路１１内におけるエンジン冷却水の温度を第二水温として検出するものである。第二水温はおおむね第一水温よりも低温であるが、過給時に昇温しやすい特性を持つ。

潤滑油回路１２には、過給機４，オイルポンプ１７（電動ポンプの一つ），オイルクーラ１８，油温センサ２７が介装される。潤滑油回路１２は、過給機４のオイル通路３５に接続される。オイルポンプ１７は、バッテリの電力で作動する電動式圧送機であり、オイルクーラ１８は潤滑油回路１２内を流通する潤滑油の熱を外気に放熱させる熱交換器である。また、油温センサ２７は、過給機４の軸受３４の近傍における潤滑油の温度（油温）を検出するものである。本実施形態では、過給機４の軸受３４を通過した後の油温（軸受３４よりも下流側の油温）が検出される。

上記のウォータポンプ１５，オイルポンプ１７の作動状態は、コンピュータとして機能する制御装置１で制御される。制御装置１は、CPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のプロセッサとROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリ等を集積した電子デバイス（ECU，電子制御装置）である。ここでいうプロセッサとは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、ROM，RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。制御装置１で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてROM，RAM，不揮発メモリ，リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。

制御装置１には、上記の第一水温センサ２５，第二水温センサ２６，油温センサ２７のほか、イグニッションキースイッチ２１，アクセル開度センサ２２，ブレーキ圧センサ２３，車速センサ２４，エンジン回転数センサ２８，ターボ回転数センサ２９が接続される。
イグニッションキースイッチ２１（以下、IGNスイッチ２１と呼ぶ）は、乗員の操作に応じて、車両の主電源の切断，投入，エンジン７の始動操作などのトリガーとなる信号（IG信号）を出力するものである。IGNスイッチ２１の操作位置は、オフ位置（IGN-OFF），アクセサリ位置（ACC），オン位置（IGN-ON），スタート位置（IGN）の四種類である。オフ位置では車両の主電源が切断され、アクセサリ位置ではエンジン７の駆動用電装品以外の車載電装品に通電される。これらの操作位置では、エンジン７が停止状態となるように制御される。また、スタート位置ではエンジン７の始動用スターターに通電され、オン位置では全ての電装品に通電される。エンジン７の作動中は、常にオン位置とされる。

アクセル開度センサ２２はアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度を検出するものであり、ブレーキ圧センサ２３はブレーキペダルの踏み込み量に対応するブレーキ圧を検出するものである。また、車速センサ２４，エンジン回転数センサ２８，ターボ回転数センサ２９のそれぞれは、車速，エンジン回転数（回転速度），ターボ回転数（タービン３１又はコンプレッサ３２の回転速度）を検出するものである。上記の各種センサ類２１〜２９で検出された情報は、制御装置１に伝達される。

［２．制御構成］
本実施形態では、制御装置１で実施される制御のうち、エンジン７の停止状態におけるウォータポンプ１５，オイルポンプ１７の駆動制御について説明する。制御装置１は、各電動ポンプ１５，１７を駆動するための電流値をパルス信号に変調して出力する機能を持つ。変調方式の具体例としては、PWM（Pulse Width Modulation）方式，PAM（Pulse Amplitude Modulation）方式，PPM（Pulse Position Modulation）方式などが挙げられ、各電動ポンプ１５，１７の特性に応じて選択可能である。本実施形態では、PWM方式で各電動ポンプ１５，１７の出力を制御するものを取り上げて説明する。

制御装置１には、各電動ポンプ１５，１７の駆動制御の機能を実現するための要素として、検出部２と制御部３とが設けられる。これらは、制御装置１で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子制御回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。

検出部２は、アイドリングストップによるエンジン停止状態と、アイドリングストップによらないエンジン停止状態とを区別して検出するものである。アイドリングストップによるエンジン停止状態とは、所定のアイドリングストップ条件の成立下におけるエンジン７の停止状態を意味する。例えば、以下の条件１〜４の全てが成立したときに、アイドリングストップ条件が成立したものと判断される。
条件１．IGNスイッチ２１の操作位置がオン位置である
条件２．アクセル開度が０である（アクセルペダル踏み込みなし）
条件３．ブレーキ圧が所定値以上である（ブレーキペダル踏み込みあり）
条件４．車速が０である（車両が停止している）

本実施形態の検出部２は、IGNスイッチ２１の操作位置に基づいて、二種類のエンジン停止状態を判別，検出する。すなわち、エンジン７が停止する直前（あるいはエンジン７の停止中）にIGNスイッチ２１がオン位置（IGN-ON）である場合には、アイドリングストップによるエンジン停止状態と判断する。一方、IGNスイッチ２１がオフ位置（IGN-OFF）である場合には、アイドリングストップによらないエンジン停止状態と判断する。ここでの判定結果（検出結果）は制御部３に伝達される。

なお、上記の条件１に代えて、以下の条件５，６を用いることも可能である。したがって、IGNスイッチ２１の操作位置の情報に代えて、制御装置１の通電状態に関する情報や他のECUから入力される信号などに基づいて、二種類のエンジン停止状態を判別，検出することも可能である。
条件５．制御装置１に通電された状態である
条件６．アイドリングストップ中であることを示す信号が、他のECUから
入力されている

制御部３は、検出部２の検出結果に応じて、エンジン停止状態におけるウォータポンプ１５，オイルポンプ１７の仕事量（各電動ポンプ１５，１７が冷媒に与える仕事の量）を設定するとともに制御するものである。本実施形態では、各電動ポンプ１５，１７を駆動するためのデューティ比と駆動時間との積を各電動ポンプ１５，１７の仕事量とみなし、エンジン停止状態における各電動ポンプ１５，１７のデューティ比D及び駆動時間T（作動時間）を制御部３で設定する。

ここでいうデューティ比Dとは、オン，オフの二値からなるパルス信号幅（パルス周期）に対するオン状態の信号幅（オン期間）の割合に相当するものである。デューティ比Dが小さいほど各電動ポンプ１５，１７の出力（単位時間当たりのポンプ揚程，ポンプ回転数，冷媒圧送量などに相当するもの）が小さくなり、デューティ比Dが大きいほど出力が大きくなる。

制御部３は、基本的にはエンジン７が停止する直前の負荷と油温とに基づいて、ウォータポンプ１５及びオイルポンプ１７のそれぞれについて、デューティ比D，駆動時間Tの初期値を設定する。ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPは、ウォータポンプ１５の作動中における油温の高低に応じて変化させてもよいし、初期値のまま一定に維持してもよい。一方、オイルポンプ１７のデューティ比D_OPも、オイルポンプ１７の作動中における油温の高低に応じて変化させてもよいが、初期値のまま一定に維持することが好ましい。

また、エンジン７の負荷が高負荷であった場合や、アイドリングストップの実施頻度が高い場合には、少なくともウォータポンプ１５に専用のデューティ比D_WP（通常よりも低出力のデューティ比D_WP）を設定することが好ましい。この場合も、各電動ポンプ１５，１７のデューティ比D，駆動時間Tの設定は、エンジン７が停止する前後で一回のみ設定されることとしてもよいし、各電動ポンプ１５，１７の駆動中における油温の変動に応じて適宜更新されることとしてもよい。

本実施形態におけるウォータポンプ１５及びオイルポンプ１７のデューティ比Dの初期値は、基本的には負荷が高いほど大きな値に設定されるとともに、油温が高いほど大きな値に設定される。エンジン７の負荷の大きさは、エンジン７が停止する直前の、所定時間内におけるエンジン回転数やターボ回転数，車速，アクセル開度，エンジン冷却水温などに基づいて算出可能である。

ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPは、図３（Ａ）に示すように、オイルポンプ１７のデューティ比D_OPよりも大きな値に設定される。なお、ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPは油温の変化に応じて適宜更新されるのに対し、オイルポンプ１７のデューティ比D_OPは、オイルポンプ１７の作動中は一定とされるものとする。
ウォータポンプ１５及びオイルポンプ１７の駆動時間Tは、負荷が高いほど長く設定されるとともに、油温が高いほど長く設定される。また、ウォータポンプ１５の駆動時間T_WPは、図３（Ｂ）に示すように、オイルポンプ１７の駆動時間T_OPよりも短い時間となるように設定される。

また、ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPは、IGNスイッチ２１の操作位置がオフ位置（IGN-OFF）である場合と比較して、オン位置（IGN-ON）である場合の値が小さく設定される。さらに、ウォータポンプ１５の駆動時間T_WPは、IGNスイッチ２１の操作位置がオフ位置（IGN-OFF）である場合と比較して、オン位置（IGN-ON）である場合の値が小さく設定される。つまり、アイドリングストップによるエンジン停止状態における、ウォータポンプ１５の仕事量は、アイドリングストップによらないエンジン停止状態での仕事量よりも小さくなるように制御される。これにより、アイドリングストップ中における過給機４の急冷却，過冷却が抑制される。

これに対し、オイルポンプ１７のデューティ比D_OPは、IGNスイッチ２１の操作位置に関わらず一定とされ、負荷及び油温が同一であればデューティ比D_OPも同一に設定される。また、オイルポンプ１７の駆動時間T_OPも、IGNスイッチ２１の操作位置に関わらず一定とされ、負荷及び油温が同一であれば駆動時間T_OPも同一に設定される。また、駆動時間T_OPは、少なくともウォータポンプ１５の駆動時間T_WPよりも長く設定される。これにより、過給機４の軸受３４における熱の持ち去り作用が安定化する。ただし、図３（Ａ），（Ｂ）中に一点鎖線で示すように、IGNスイッチ２１の操作位置がオン位置（IGN-ON）である場合のデューティ比D_OP，駆動時間T_OPを、オフ位置（IGN-OFF）の場合よりも若干小さく設定してもよい。これにより、アイドリングストップ中における軸受３４の急冷却，過冷却が抑制される。

図３（Ａ）中の上限値D_MAXは、エンジン７の負荷が所定負荷以上の場合（あるいは、ターボ回転数が所定回転数以上の場合）に、例外的に設定されるウォータポンプ１５のデューティ比D_WPである。制御部３は、エンジン７が停止する直前の負荷が高負荷であった場合には、IGNスイッチ２１の操作位置や油温の高低に関わらず、ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPを上限値D_MAXに設定する。これにより、エンジン７の高負荷運転の直後における過給機４の冷却性が向上する。

また、図３（Ａ）中の二点鎖線は、アイドリングストップの実施頻度が高い場合に、例外的に設定されるウォータポンプ１５のデューティ比D_WPを示すグラフである。制御部３は、直近の所定期間（例えば、直近の数十分〜数時間）におけるアイドリングストップの実施回数（アイドリングストップ回数）を計測し、その回数が所定回数以上である場合には、ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPを、IGNスイッチ２１の操作位置がオン位置（IGN-ON）の場合よりもやや小さめの値に設定する。これにより、度重なるアイドリングストップ中における、過給機４の急冷却，過冷却が抑制される。本実施形態では、アイドリングストップの実施頻度が高いほど（アイドリングストップ回数が多いほど）、図３（Ａ）中の二点鎖線のグラフが下方へ移動するように（ウォータポンプ１５の初期出力が小さくなるように）、ウォータポンプ１５の出力特性が変更されるものとする。

エンジン７の運転状態と各電動ポンプ１５，１７の制御状態との関係を図４に例示する。エンジン７の負荷，油温が一定である場合、ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPはIGN-OFF時よりもIGN-ON時の方が小さくなり、駆動時間T_WPも短くなる。ここで、太破線で囲まれた部分の面積（IGN-ON時におけるウォータポンプ１５の仕事量）は、太実線で囲まれた部分の面積（IGN-OFF時におけるウォータポンプ１５の仕事量）よりも小さくなるように設定される。これに対し、オイルポンプ１７のデューティ比D_OP，駆動時間T_OPは、IGN-OFF時とIGN-ON時とで同一に設定されるとともに、少なくともウォータポンプ１５よりも長く作動し続けるように駆動時間T_OPが設定される。

［３．フローチャート］
図５，図６は、上記の制御手順を例示するフローチャートである。図５はおもにエンジン７の作動中の制御内容に対応し、図６はおもにエンジン７の停止中の制御内容に対応する。これらのフロー中で使用される制御フラグFは、ウォータポンプ１５及びオイルポンプ１７の駆動中にF=1に設定される。また、制御フラグGは、ウォータポンプ１５及びオイルポンプ１７の駆動中であり、かつ、エンジン７が高負荷であった場合にG=1に設定される。これらの制御フラグF，Gの初期値（エンジン７の始動時の値）はF=G=0である。

図５のフローはエンジン７が始動したときに開始される。まず、各種センサ類２１〜２９で検出された情報が制御装置１に入力され（ステップＡ１）、制御フラグFがF=0であることを条件として、エンジン７が停止したか否かが判定される（ステップＡ２，Ａ３）。エンジン７が作動中であれば、その演算周期での制御が終了する。また、エンジン７が停止した場合には、停止前のエンジン７が高負荷であったか否かが判定される（ステップＡ４）。例えば、エンジン７が停止する直前の、所定期間内におけるターボ回転数の平均値が所定回転数以上の場合には、エンジン７が高負荷状態だったと判断され、ウォータポンプ１５のデューティ比D_WPが上限値D_MAXに設定される（ステップＡ１０）。また、ウォータポンプ１５の駆動時間T_WP，オイルポンプ１７のデューティ比D_OP，駆動時間T_OPは、エンジン７が停止する直前の負荷と油温とに基づいて設定される。その後、各電動ポンプ１５，１７が駆動されてからの経過時間に相当する時間Sの計測が開始されるとともに制御フラグF，GがF=G=1に設定され（ステップＡ１２）、各電動ポンプ１５，１７が駆動されて（ステップＡ１３）、その演算周期での制御が終了する。この場合、次回の演算周期では、ステップＡ２から図６のステップＡ１４に進む。

ステップＡ４でエンジン７が高負荷状態でなかった場合には、IGNスイッチ２１の操作位置がオン位置（IGN-ON）である否かが判定される（ステップＡ５）。ここで、操作位置がオフ位置（IGN-OFF）の場合には、図３（Ａ），（Ｂ）に太実線で示すような特性に基づき、通常時（IGN-OFF時）のデューティ比D，駆動時間Tが設定される（ステップＡ７）。その後、時間Sの計測が開始されるとともに制御フラグFがF=1に設定され（ステップＡ１１）、各電動ポンプ１５，１７が駆動されて（ステップＡ１３）、その演算周期での制御が終了する。

一方、操作位置がオン位置（IGN-ON）の場合には、アイドリングストップの実施頻度が高いか否かが判定される（ステップＡ６）。ここで、アイドリングストップの実施頻度が低頻度の場合にはステップＡ９に進み、図３（Ａ），（Ｂ）に太破線で示すような特性に基づき、IGN-OFF時よりも小さいウォータポンプ１５のデューティ比D_WPが設定されるとともに、IGN-OFF時よりも短い駆動時間T_WPが設定される。また、アイドリングストップの実施頻度が高頻度である場合にはステップＡ８に進み、ウォータポンプ１５の出力がさらに絞られる。この場合、図３（Ａ）に二点鎖線で示すような特性に基づき、IGN-ON時よりもさらに小さいウォータポンプ１５のデューティ比D_WPが設定される。また、何れの場合も時間Sの計測が開始されるとともに制御フラグFがF=1に設定され（ステップＡ１１）、各電動ポンプ１５，１７が駆動されて（ステップＡ１３）、その演算周期での制御が終了する。

各電動ポンプ１５，１７の作動中に実施されるステップＡ１４では、油温に応じてウォータポンプ１５のデューティ比D_WPの値が変更，更新される。また、制御フラグGがG=1である場合には、各電動ポンプ１５，１７の作動開始から経過した時間Sが、ステップＡ１０で設定されたウォータポンプ１５の駆動時間T_WPから一定時間T_Zを減じた時間未満であるか否かが判定される（ステップＡ１６）。この条件が成立する間は、各電動ポンプ１５，１７の駆動状態がそのまま維持される（ステップＡ１７）。一方、この条件が不成立になると、油温が所定温度未満まで低下しているか否かが判定され（ステップＡ１８）、低下していなければ各電動ポンプ１５，１７の駆動時間T_WP，T_OPが延長される（ステップＡ１９）。なお、油温が所定温度未満まで低下している場合や、制御フラグGがG=0である場合には、ステップＡ２０に進む。

ステップＡ２０〜Ａ２４は、各電動ポンプ１５，１７の駆動時間Tを制御するためのフローである。すなわち、時間Sがウォータポンプ１５の駆動時間T_WP未満ならば（ステップＡ２０）、各電動ポンプ１５，１７の駆動状態が維持される（ステップＡ２２）。また、時間Sがウォータポンプ１５の駆動時間T_WP以上になるとウォータポンプ１５が停止し、オイルポンプ１７の駆動時間T_OPが経過するまではオイルポンプ１７のみが駆動される（ステップＡ２１，Ａ２３）。さらに、時間Sがオイルポンプ１７の駆動時間T_OP以上になると、オイルポンプ１７も停止し、過給機４のクールダウン制御が終了する。

［４．作用，効果］
（１）上記の冷却制御装置では、アイドリングストップによるエンジン停止状態と、アイドリングストップによらないエンジン停止状態とが検出部２で識別され、前者におけるウォータポンプ１５の仕事量（デューティ比D_WPや駆動時間T_WP）が後者における仕事量よりも小さくなるように、ウォータポンプ１５が制御される。これにより、エンジン７が停止した状態で過給機４を冷却することができるとともに、過給機４の急冷却，過冷却を抑制することができ、過給機４の冷却性能を適正化することができる。

（２）上記の冷却制御装置では、図３（Ｂ）に示すように、オイルポンプ１７の駆動時間T_OPがウォータポンプ１５の駆動時間T_WPよりも長く設定される。これにより、過給機４の軸受３４を、時間をかけて安定的に冷却することができ、過昇温による潤滑油の劣化や過給機４の軸受３４の焼き付き（固着，コーキング）の発生を抑制することができる。また、図２に示すように、水通路３６が軸受３４の周囲のハウジング３３を冷却する機能を持つのに対し、オイル通路３５は軸受３４を直接的に冷却する機能を持つ。このような構造の過給機４において、エンジン７の停止中に潤滑油が供給される時間を、冷却水が供給される時間よりも長くすることで、ウォータポンプ１５を駆動するための電力を削減しつつ軸受３４の冷却性能を向上させることができる。

（３）上記の冷却制御装置では、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、油温が高温であるほどウォータポンプ１５のデューティ比D_WPが大きく、駆動時間T_WPが長く設定されており、すなわち、油温が高温であるほどウォータポンプ１５の出力が大きくなるように制御される。これにより、過給機４のハウジング３３の冷却性能を向上させて、潤滑油の過昇温を抑制することができる。

（４）一方、上記の冷却制御装置では、潤滑油の温度の高低にかかわらず、少なくともオイルポンプ１７が作動してから駆動時間T_OPが経過するまでの間は、オイルポンプ１７のデューティ比D_OPが一定に制御される。これにより、オイル通路３５を流れる潤滑油の、流量変化による冷却性能の変動を抑制することができ、過給機４の軸受３４を安定的に冷却することができる。

（５）上記の冷却制御装置では、エンジン７の停止前における負荷が高いほど、ウォータポンプ１５及びオイルポンプ１７の初期出力（駆動時間Tやデューティ比Dの初期値）が大きく設定される。これにより、冷媒（エンジン冷却水，潤滑油）の単位時間当たりの流量を増加させることができ、過給機４を迅速に冷却することができる。
（６）上記の冷却制御装置では、図３（Ａ）中に二点鎖線で示すように、エンジン７のアイドリングストップの実施頻度が高いほど、ウォータポンプ１５の初期出力が削減される。つまり、アイドリングストップが頻繁に実施されているような運転状態では、停止したエンジン７がまもなく再始動する可能性が高いものと判断されて、ウォータポンプ１５の初期出力が小さく設定される。これにより、過給機４の過冷却を抑制することができる。

（７）上記の冷却制御装置では、IGNスイッチ２１の操作位置に基づいて、二種類のエンジン停止状態が判別される。これにより、シンプルな制御構成で、IGNスイッチ２１のオフ操作によるエンジン７の停止状態とそれ以外の停止状態とを明確かつ確実に区別することができ、二種類のエンジン停止状態の判別精度を向上させることができる。

［５．変形例］
上述の実施形態におけるウォータポンプ１５の出力は、図４に示すように、IGN-OFF時と比較してIGN-ON時のデューティ比D_WPが小さく、駆動時間T_WPも短く設定されるものを例示したが、具体的な設定手法はこれに限定されない。例えば、図７（Ａ）に示すように、IGN-OFF時と比較してIGN-ON時のデューティ比D_WPのみを小さく設定し、駆動時間T_WPを同一に設定してもよい。あるいは、図７（Ｂ）に示すように、IGN-OFF時と比較してIGN-ON時の駆動時間T_WPのみを短く設定し、デューティ比D_WPを同一に設定してもよい。少なくとも、IGN-OFF時と比較してIGN-ON時におけるウォータポンプ１５の出力を削減することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。

上述の実施形態では、図４に示すように、駆動時間T_WP，T_OPのそれぞれが経過した時点で各電動ポンプ１５，１７が動作を停止するような制御例を説明したが、時間経過とともに各電動ポンプ１５，１７の出力を漸減させるような制御（いわゆる徐冷制御）を追加してもよい。例えば、図７（Ｃ）に示すように、ウォータポンプ１５の出力について、駆動時間T_WPが経過するまでの間はエンジン７の出力及び油温に基づいて設定されたデューティ比D_WPを設定し、駆動時間T_WPが経過した後には、その値を徐々に減少させることが考えられる。このように、過給機４の温度を急激に（一度に）低下させ過ぎないようにすることで、エンジン７の再始動後の暖機性を高めることができる。特に、寒冷環境下でのアイドリングストップからの復帰時における過給機４の過冷却を抑制することができる。

上述の実施形態では、エンジン７の過給機４を冷却対象とした制御について説明したが、具体的な冷却対象はこれに限定されず、エンジン７に付設されるさまざまな補機（例えば、スーパーチャージャ，オルタネータ，送風機など）を冷却対象とすることが可能である。また、適用対象となる内燃機関の種類にも制限はなく、例えばガソリンエンジンだけでなくディーゼルエンジンにも適用可能である。

１ 制御装置
２ 検出部
３ 制御部
４ 過給機
７ エンジン
８ インタークーラ
９ スロットルボディ
１０ 第一冷却水回路
１１ 第二冷却水回路（冷媒の循環経路の一つ）
１２ 潤滑油回路（冷媒の循環経路の一つ）
１３ メカポンプ
１４ 第一ラジエータ
１５ ウォータポンプ（電動ポンプの一つ）
１６ 第二ラジエータ
１７ オイルポンプ（電動ポンプの一つ）
１８ オイルクーラ
２１ イグニッションキースイッチ（IGNスイッチ）

Claims (8)

1. エンジンの過給機を冷却する冷媒の循環経路に介装され、前記冷媒を圧送する電動ポンプと、
   アイドリングストップによるエンジン停止状態と前記アイドリングストップによらないエンジン停止状態とを検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果に応じて、前記エンジン停止状態における前記電動ポンプの仕事量を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記アイドリングストップによる前記エンジン停止状態での前記仕事量を、前記アイドリングストップによらない前記エンジン停止状態での前記仕事量よりも小さくする
   ことを特徴とする、冷却制御装置。
2. 前記電動ポンプが、前記過給機の軸受に供給される潤滑油を圧送するオイルポンプと、前記軸受のハウジング内を流れる冷却水を圧送するウォータポンプとを有し、
   前記制御部が、前記アイドリングストップによる前記エンジン停止状態において、前記オイルポンプの駆動時間を前記ウォータポンプの駆動時間よりも長くする
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却制御装置。
3. 前記制御部は、前記潤滑油の温度が高いほど、前記ウォータポンプの出力を大きくする
   ことを特徴とする、請求項２記載の冷却制御装置。
4. 前記制御部は、前記潤滑油の温度の高低にかかわらず、少なくとも所定時間のあいだは前記オイルポンプの出力を所定値に維持する
   ことを特徴とする、請求項２又は３記載の冷却制御装置。
5. 前記制御部は、前記エンジンの停止前における前記エンジンの負荷が高いほど、前記電動ポンプの初期出力を大きくする
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の冷却制御装置。
6. 前記制御部は、過去の所定時間内における前記エンジンのアイドリングストップ回数が多いほど、前記電動ポンプの初期出力を小さくする
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の冷却制御装置。
7. 前記制御部は、時間経過とともに前記電動ポンプの出力を漸減させる
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の冷却制御装置。
8. 前記検出部が、イグニッションキースイッチの操作位置に基づいて、二種類の前記エンジン停止状態を判別する
   ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の冷却制御装置。

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