JP2022127202A - 冷却システムおよび冷却システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定すること。【解決手段】冷却システム７０は、エンジン１０の排気経路に設けられ排気を浄化するための燃料を排気に添加する燃料添加弁６１と、燃料添加弁６１と異なる冷却対象にクーラントを循環させる既存系統に加えて、燃料添加弁６１にクーラントを循環させる追加系統に、クーラントを循環させる電動ポンプ７３と、追加系統の冷却液の温度と異なる、複数の指標（吸入空気量，排気温度，クーラント温度，電動ポンプ７３の回転速度）の値をそれぞれ検出する複数のセンサ（エアフローメータ２１，排気温度センサ３６Ａ，クーラント温度センサ７１Ａ，回転速度センサ７３Ａ）と、電動ポンプ７３を制御するＥＣＵ５０とを備える。ＥＣＵ５０は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度を推定する。【選択図】図１

Description

この開示は、冷却システムおよび冷却システムの制御方法に関し、特に、内燃機関の冷却システムおよび冷却システムの制御方法に関する。

従来、内燃機関の排気を浄化するために、内燃機関の排気通路に、燃料または尿素水などの添加剤を噴射する添加弁を設けることがあった。このような添加弁は、排気の熱により極めて高温となるため、添加弁の内部の構成部品が熱で劣化するおそれがある。そこで、冷却ポンプで冷却水を循環させることにより添加弁を冷却する冷却方法があった（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１の冷却方法では、添加弁の熱劣化の防止に加えて、エンジンの停止後のバッテリの蓄電量の低下を防止するために、エンジン停止後の添加弁の近傍の温度から冷却ポンプの駆動要求を判定している。さらに、冷却水の気化潜熱による冷却効果を利用して、冷却ポンプの駆動期間を短くしている。

特開２０１８－９４５６号公報

特許文献１の冷却方法では、エンジンの停止後に添加弁を冷却するようにしているが、エンジンの運転中にも、添加弁が高温となる場合があるため、添加弁を冷却する目的で冷却ポンプの駆動が必要である。その際、エンジンルームへの搭載性およびコストを考慮すると、既存の冷却ポンプがあれば、それを利用することによって、１つの冷却ポンプで複数の冷却対象を冷却することが望ましい。

たとえば、エンジンの吸気経路の吸気の温度を制御する目的で設けられるインタークーラを水冷するための冷却ポンプを用いてインタークーラに加えて添加弁を冷却することが考えられる。この場合、インタークーラを通過する吸気の過冷却によりエンジンが失火したり排気性能が悪化したりすることがある。これを回避するために、添加弁を冷却するための要求による冷却ポンプの駆動期間を短くする必要がある。このため、添加弁に関連する温度を用いて冷却ポンプを駆動することが考えられる。しかし、添加弁に関連する温度を検出するためにセンサを新設する場合、そのセンサに関するエンジンルームへの搭載性およびコストに課題が生じる。

この開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関の排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定することが可能な冷却システムおよび冷却システムの制御方法を提供することである。

この開示に係る内燃機関の冷却システムは、内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第１循環経路に加えて、添加弁に冷却液を循環させる第２循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、第２循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、ポンプを制御する制御装置とを備える。制御装置は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度を推定する。

複数の第１の指標は、複数の指標のうち添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標であり、複数の第２の指標は、複数の指標のうち添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標であるようにしてもよい。制御装置は、複数の第１の指標の値を用いて、排気が関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第１の量を特定し、複数の第２の指標の値を用いて、冷却液が関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第２の量を特定し、前回推定した関連温度に、第１の量から第２の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の関連温度を推定するようにしてもよい。

複数のセンサは、内燃機関への吸入空気量を検出するエアフローメータと、内燃機関からの排気温度を検出する排気温度センサとを含むようにしてもよい。制御装置は、エアフローメータによって検出された吸入空気量と排気温度センサによって検出された排気温度とを用いて、第１の量を特定するようにしてもよい。

複数のセンサは、第１循環経路の冷却液の温度を検出する液温センサと、冷却液の流量に関連する量を検出する関連量センサとを含むようにしてもよい。制御装置は、液温センサによって検出された温度と関連量センサによって検出された関連量とを用いて、第２の量を特定するようにしてもよい。

添加弁を収容するホルダをさらに備え、ホルダは、冷却液の流入口と流出口とを有し、関連温度は、流出口の冷却液の温度であるようにしてもよい。

この開示の他の局面によれば、内燃機関の冷却システムの制御方法における冷却システムは、内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第１循環経路に加えて、添加弁に冷却液を循環させる第２循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、第２循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、ポンプを制御する制御装置とを備える。制御方法は、制御装置が、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度を推定するステップと、推定した関連温度を用いてポンプを制御するステップとを含む。

この開示によれば、内燃機関の排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定することが可能な冷却システムおよび冷却システムの制御方法を提供することができる。

この実施の形態に係る内燃機関システムの構成の概略を示す図である。 この実施の形態の燃料添加弁の周辺の構成の概略を示す図である。 この実施の形態における電動ポンプ制御処理の流れを示すフローチャートである。 この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の上昇量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。 この実施の形態の電動ポンプの回転速度と吐出量との関係を示す図である。 この実施の形態のインタークーラの系統と燃料添加弁の系統との流量の分配を説明するための図である。 この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。 この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第１の図である。 この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第２の図である。 この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第３の図である。 この実施の形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第４の図である。 第２実施形態の燃料添加弁ホルダ内のクーラントの温度を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。 第２実施形態の吸入空気量と燃料添加弁の周辺の排気の温度と燃料添加弁６１の近傍の排気のエネルギとの関係を示す図である。 第２実施形態の電動ポンプの回転速度と燃料添加弁ホルダ内への流入水量との関係を示す図である。 第３実施形態に係る内燃機関システムの構成の概略を示す図である。 第４実施形態に係る内燃機関システムの構成の概略を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、この開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返されない。

［第１実施形態］
図１は、この実施の形態に係る内燃機関システム１の構成の概略を示す図である。図１を参照して、内燃機関システム１は、車両に搭載される。内燃機関システム１は、エンジン１０と、過給機２２と、第１酸化触媒（以下「ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）」という）４１と、粒子状物質捕集フィルタ（以下「ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）」という）４２と、選択還元触媒（以下「ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）」という）４３と、第２酸化触媒４４と、制御装置（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」という）５０と、冷却システム７０とを備える。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＯＭ（Read-Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、タイマ５４、および、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）５５などを備えた公知のものである。ＥＣＵ５０は、エンジン１０等の車両の各部を制御する。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種プログラムおよびマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１での演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ５５は、たとえば、車両のメインスイッチがオフとされているときに保存しておくデータ等を記憶する。

過給機２２は、排気流入口から排気流出口に流れる排気によって回転駆動されるタービン２２Ａと、吸気流入口からの吸気をタービン２２Ａからの駆動力により圧縮して吸気流出口から吐出するコンプレッサ２２Ｂとを含む。

エアクリーナ（不図示）は、吸気に含まれる塵埃などの異物を取除く。エアクリーナには、吸気管１１Ａの一方端が接続される。コンプレッサ２２Ｂの吸気流入口には、吸気管１１Ａの他方端が接続される。

エアフローメータ２１は、吸気管１１Ａの途中に設けられ、通過する吸気の流量を検出し、検出した流量を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

コンプレッサ２２Ｂの吸気流出口には、吸気管１１Ｂの一方端が接続される。吸気マニホールド１１Ｃの吸気流入口には、吸気管１１Ｂの他方端が接続される。

インタークーラ７１は、吸気管１１Ｂの途中に設けられ、内部のクーラント流路を流れるクーラントによって、吸気管１１Ｂの一部を構成する、インタークーラ７１の内部の吸気流路を通過する吸気を冷却する。吸気温度センサ２３Ａは、吸気管１１Ｂのインタークーラ７１の上流側に設けられ、インタークーラ７１に流入する前の吸気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。吸気温度センサ２３Ｂは、吸気管１１Ｂのインタークーラ７１の下流側に設けられ、インタークーラ７１で冷却された吸気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

吸気マニホールド１１Ｃは、吸気管１１Ｂからの吸気を分流させて、エンジン１０の各シリンダに導く。エンジン１０は、ディーゼルエンジンであり、ＥＣＵ５０からの制御信号に応じて、燃料タンク（不図示）から供給された燃料を各シリンダに噴射するインジェクタ１４Ａ～１４Ｄを含む。エンジン１０は、吸気マニホールド１１Ｃからの吸気を圧縮し、圧縮した吸気に燃料を噴射することによる燃焼により回転駆動力を発生し、燃焼による排気を各シリンダから排気マニホールド１２Ａに排出する。エンジン１０からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、粒子状物質（ＰＭ）、および、窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む。

クランク角センサ２７は、エンジン１０に設けられ、エンジン１０のクランクシャフトの回転角度を検出し、検出した回転角度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。カム角センサ２８は、エンジン１０に設けられ、エンジン１０の所定気筒の圧縮上死点を検出し、検出したタイミングで検出信号をＥＣＵ５０に出力する。アクセル開度センサ２５は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出した踏み込み量を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２７からの検出信号で示されるクランクシャフトの回転角度からエンジン１０の回転速度を算出し、算出したエンジン１０の回転速度と、アクセル開度センサ２５からの検出信号で示されるアクセルペダルの踏み込み量とを用いて要求負荷を算出し、要求負荷および吸気温度センサ２３Ｂからの検出信号で示される吸気の温度を用いて燃料噴射量を算出する。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ２７からの検出信号で示されるクランクシャフトの回転角度とカム角センサ２８からの検出信号で示される所定気筒の圧縮上死点のタイミングとを用いて、各気筒の燃料噴射のタイミングを算出し、算出したタイミングで、算出した燃料噴射量を噴射するよう、インジェクタ１４Ａ～１４Ｄを制御する。

排気マニホールド１２Ａは、エンジン１０の各シリンダからの排気を合流させて排気管１２Ｂに導く。排気マニホールド１２Ａの排気流出口には、排気管１２Ｂの一方端が接続される。過給機２２のタービン２２Ａの排気流入口には、排気管１２Ｂの他方端が接続される。

過給機２２のタービン２２Ａの排気流出口には、排気管１２Ｃの一方端が接続される。ＤＯＣ４１の排気流入口には、排気管１２Ｃの他方端が接続される。ＤＯＣ４１は、排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）を酸化することにより排気を浄化する。排気温度センサ３６Ａは、排気管１２Ｃの途中に設けられ、ＤＯＣ４１に流入する前の排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

燃料添加弁６１は、過給機２２のタービン２２Ａと排気温度センサ３６Ａとの間の排気管１２Ｃに設けられ、燃料タンク（不図示）から供給される燃料を添加剤として排気に添加（噴射）する。

ＤＯＣ４１の排気が流出する側には、ＤＰＦ４２が設けられる。ＤＰＦ４２は、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。排気温度センサ３６Ｂは、ＤＣＯ４１とＤＰＦ４２との間に設けられ、ＤＯＣ４１から流出した排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。差圧センサ３５は、ＤＰＦ４２の上流側と下流側との差圧を検出し、検出した差圧を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

ＥＣＵ５０は、差圧センサ３５からの検出信号で示される差圧を用いてＤＰＦ４２に捕集されている粒子状物質（ＰＭ）の堆積量を推定する。ＥＣＵ５０は、堆積量が所定閾値を超えると、燃料を添加するよう燃料添加弁６１を制御する。燃料が添加されると、ＤＯＣ４１で燃料が酸化反応し、その反応熱によりＤＰＦ４２に流入する排気の温度が上昇する。ＥＣＵ５０は、排気温度センサ３６Ｂからの検出信号で示される排気温度が粒子状物質（ＰＭ）を燃焼するのに適した温度となるように、燃料添加弁６１による燃料の添加量を制御する。これにより、ＤＰＦ４２に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼し除去されることで、ＤＰＦ４２の捕集機能が回復（再生）される。

ＤＰＦ４２の排気流出口には、排気管１２Ｄの一方端が接続される。ＳＣＲ４３の排気流入口には、排気管１２Ｄの他方端が接続される。ＳＣＲ４３は、尿素水添加弁６２によって添加された尿素水から排気の熱により生成されたアンモニアを用いて、排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化する。

排気温度センサ３６ＣおよびＮＯｘセンサ３７Ａは、ＤＰＦ４２とＳＣＲ４３との間の排気管１２Ｄに設けられる。排気温度センサ３６Ｃは、ＤＦＰ４２から流出した排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。ＮＯｘセンサ３７Ａは、ＤＰＦ４２から流出した排気に含まれるＮＯｘの濃度を検出し、検出した濃度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

尿素水添加弁６２は、ＮＯｘセンサ３７ＡとＳＣＲ４３との間の排気管１２Ｄに設けられ、尿素水タンク（不図示）から供給される尿素水を添加剤として排気に添加（噴射）する。

ＳＣＲ４３の排気流出口には、排気管１２Ｅの一方端が接続される。第２酸化触媒４４の排気流入口には、排気管１２Ｅの他方端が接続される。排気温度センサ３６ＤおよびＮＯｘセンサ３７Ｂは、排気管１２Ｅの途中に設けられる。排気温度センサ３６Ｄは、ＳＣＲ４３から流出した排気の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。ＮＯｘセンサ３７Ｂは、ＳＣＲ４３から流出した排気に含まれるＮＯｘの濃度を検出し、検出した濃度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

ＥＣＵ５０は、ＮＯｘセンサ３７Ａ，３７Ｂからの検出信号で示されるＮＯｘの濃度および排気温度センサ３６Ｄからの検出信号で示される排気の温度を用いて、ＳＣＲ４３によるＮＯｘの浄化度合を算出し、算出した浄化度合に応じて尿素水を添加するよう尿素水添加弁６２を制御する。これにより、ＳＣＲ４３により排気に含まれるＮＯｘが還元浄化される。

第２酸化触媒４４は、ＳＣＲ４３で用いられずに余剰となったアンモニアを酸化して除去する。第２酸化触媒４４の排気流出口から流出した排気は、マフラー（不図示）などを通過して大気に排出される。

この実施の形態の冷却システム７０は、既存のインタークーラ７１のクーラントの循環系統（以下「既存系統」という）に、燃料添加弁６１のクーラントの循環系統（以下「付加系統」という）が付加されることで構成されている。冷却システム７０は、前述のインタークーラ７１と、インタークーラ用ラジエータ７２と、電動ポンプ７３と、前述の燃料添加弁６１と、燃料添加弁ホルダ７４と、クーラント循環通路７５とを含む。ＥＣＵ５０は、冷却システム７０の電動ポンプ７３を制御することにより、冷却システム７０の一部を構成する。

クーラント循環通路７５は、ラジエータ出口配管７５ＡＡと、ポンプ出口配管７５ＢＡと、インタークーラ行き配管７５ＢＢと、燃料添加弁行き配管７５ＢＣと、インタークーラ戻り配管７５ＣＡと、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢとを含む。

電動ポンプ７３は、ＥＣＵ５０からの制御信号に応じて駆動するモータを有し、モータによる駆動力によってクーラント循環通路７５を循環するクーラントを圧送する。電動ポンプ７３は、モータの回転速度センサ７３Ａを含む。回転速度センサ７３Ａは、モータの回転速度を検出し、検出した回転速度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。クーラントは、ラジエータ出口配管７５ＡＡから電動ポンプ７３に流入する。電動ポンプ７３から圧送されたクーラントは、ポンプ出口配管７５ＢＡを流れた後、インタークーラ行き配管７５ＢＢと燃料添加弁行き配管７５ＢＣとに分流される。

インタークーラ行き配管７５ＢＢに分流されたクーラントは、インタークーラ７１に流入する。インタークーラ７１については、前述したので重複する説明は繰り返さない。インタークーラ７１の内部のクーラント流路を流れるクーラントは、吸気管１１Ｂに接続された吸気流路を通過する吸気と熱交換することで加熱される。クーラント温度センサ７１Ａは、インタークーラ７１のクーラント流路の上流側に設けられ、インタークーラ７１の入口側のクーラントの温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。クーラント温度センサ７１Ｂは、インタークーラ７１のクーラント流路の下流側に設けられ、インタークーラ７１の出口側のクーラントの温度を検出し、検出した温度を示す検出信号をＥＣＵ５０に出力する。インタークーラ７１から流出したクーラントは、インタークーラ戻り配管７５ＣＡを流れた後、インタークーラ用ラジエータ７２に流入する。

燃料添加弁行き配管７５ＢＣに分流されたクーラントは、燃料添加弁ホルダ７４に流入する。

図２は、この実施の形態の燃料添加弁６１の周辺の構成の概略を示す図である。図２を参照して、燃料添加弁ホルダ７４は、燃料添加弁６１を包み込む筐体７４Ｃを含む。筐体７４Ｃには、クーラント流入口７４Ａと、クーラント流出口７４Ｂとが設けられる。筐体７４Ｃと燃料添加弁６１との間の空間は、燃料添加弁行き配管７５ＢＣからクーラント流入口７４Ａを通って流入するクーラントで満たされる。空間に満たされたクーラントは、クーラント流出口７４Ｂから流出する。

燃料添加弁６１は、高温の排気ガスが流れる排気管１２Ｃに設けられているため、排気管１２Ｃを流れる排気および排気管１２Ｃにより加熱される。燃料添加弁６１の内部には、燃料を噴射するためのソレノイドの姿勢保持を目的とした樹脂材がある。この樹脂材が熱により劣化し溶損することにより、ソレノイドのコイル部の周りに空間が生じる。このため、コイルが空気断熱状態となるため、コイルの自己発熱により、コイルが焼き切れる。燃料添加弁６１は、燃料添加弁ホルダ７４に満たされるクーラントによって冷却される。これにより、燃料添加弁６１のコイルが焼き切れることを防止できる。

燃料添加弁ホルダ７４のクーラント流出口７４Ｂから流出したクーラントは、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢを流れた後、インタークーラ戻り配管７５ＣＡに合流し、インタークーラ用ラジエータ７２に流入する。

インタークーラ用ラジエータ７２は、エンジン１０の内部を循環して冷却するエンジン用クーラントを冷却するエンジン用ラジエータ１５とは別に設けられる。インタークーラ用ラジエータ７２は、インタークーラ用ラジエータ７２の外面に接して流れる外気と、インタークーラ用ラジエータ７２の内部を流れるクーラントとの熱交換により、クーラントを冷却する。インタークーラ用ラジエータ７２から流出したクーラントは、ラジエータ出口配管７５ＡＡを流れた後、電動ポンプ７３に戻る。

以上で説明したように、クーラントは、既存系統においては、ラジエータ出口配管７５ＡＡ、電動ポンプ７３、ポンプ出口配管７５ＢＡ、インタークーラ行き配管７５ＢＢ、インタークーラ７１、インタークーラ戻り配管７５ＣＡ、インタークーラ用ラジエータ７２の順に循環する。付加系統においては、クーラントは、既存系統のポンプ出口配管７５ＢＡで分岐して、燃料添加弁行き配管７５ＢＣ、燃料添加弁ホルダ７４（燃料添加弁６１）、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢの順に循環し、インタークーラ戻り配管７５ＣＡに合流する。付加系統は、既存系統の、インタークーラ行き配管７５ＢＢ、インタークーラ７１、および、インタークーラ戻り配管７５ＣＡの部分と並列である。

上述した冷却システム７０においては、エンジン１０の吸気経路の吸気の温度を制御する目的で設けられるインタークーラ７１を水冷するための電動ポンプ７３を用いて、インタークーラ７１に加えて燃料添加弁６１が冷却される。この場合、インタークーラ７１を通過する吸気の過冷却により、エンジン１０が失火したり排気性能が悪化したりすることがある。これを回避するために、燃料添加弁６１を冷却するための要求による電動ポンプ７３の駆動期間を短くする必要がある。このため、燃料添加弁６１に関連する温度を用いて電動ポンプ７３を駆動することが考えられる。しかし、燃料添加弁６１に関連する温度を検出するために温度センサを新設する場合、その温度センサに関するエンジンルームへの搭載性およびコストに課題が生じる。

そこで、冷却システム７０は、エンジン１０の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤である燃料を排気に添加する燃料添加弁６１と、燃料添加弁６１と異なる冷却対象であるインタークーラ７１にクーラントを循環させる既存系統に加えて、燃料添加弁６１にクーラントを循環させる付加系統に、クーラントを循環させる電動ポンプ７３と、電動ポンプ７３を制御するＥＣＵ５０とに加えて、付加系統のクーラントの温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサ（たとえば、エアフローメータ２１，排気温度センサ３６Ａ，クーラント温度センサ７１Ａ，回転速度センサ７３Ａ）を備え、ＥＣＵ５０は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて燃料添加弁６１の関連温度を推定する。

これにより、エンジン１０の排気を浄化するための添加剤である燃料を排気に添加する燃料添加弁６１を冷却するためのクーラントを循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく燃料添加弁６１の関連温度を推定することができる。

図３は、この実施の形態における電動ポンプ制御処理の流れを示すフローチャートである。この電動ポンプ制御処理は、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５１によって、上位の処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。

図３を参照して、まず、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５１は、燃料添加弁ホルダ７４の出口のクーラントの温度Ｔｃを推定する（ステップＳ１１１）。この温度Ｔｃの推定方法は後述する。

次に、ＣＰＵ５１は、インタークーラ７１の出口の吸気の温度Ｔａを検出する吸気温度センサ２３Ｂからの検出信号で示される温度Ｔａを特定する（ステップＳ１１２）。

ＣＰＵ５１は、電動ポンプ７３に制御信号を出力して電動ポンプ７３を運転中であるか否かを判断する（ステップＳ１１３）。電動ポンプ７３を運転中でない（ステップＳ１１３でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１１で推定したクーラントの温度Ｔｃが所定温度Ｔ1を超える（Ｔｃ＞Ｔ1）か否かを判断する（ステップＳ１１４）。所定温度Ｔ1は、燃料添加弁６１の樹脂材の熱劣化が進行すると判断するための燃料添加弁ホルダ７４の出口のクーラントの基準温度である。クーラントの温度Ｔｃがこの所定温度Ｔ1を超えると熱劣化の進行度合が、熱劣化が懸念される所定度合よりも早くなる。

Ｔｃ＞Ｔ1でない（ステップＳ１１４でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１２で特定したインタークーラ７１の出口の吸気の温度Ｔａが所定温度Ｔ3を超える（Ｔａ＞Ｔ3）か否かを判断する（ステップＳ１１５）。所定温度Ｔ3は、吸気の温度が低いことによりエンジン１０の効率が所定値よりも悪くなると判断するためのインタークーラ７１の出口の吸気の基準温度である。インタークーラ７１の出口の吸気温度Ｔａがこの所定温度Ｔ3を超えるとエンジン１０の効率が所定値よりも悪くなる。Ｔａ＞Ｔ3でない（ステップＳ１１５でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、実行する処理をこの電動ポンプ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。

一方、Ｔｃ＞Ｔ1である（ステップＳ１１４でＹＥＳ）と判断した場合、または、Ｔａ＞Ｔ3である（ステップＳ１１５でＹＥＳ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、電動ポンプ７３の吐出流量の要求流量を算出する（ステップＳ１１６）。

Ｔｃ＞Ｔ1である場合は、インタークーラ７１の冷却効率ηとインタークーラ７１へ流入する吸気の流量とを軸に持つ要求流量算出用マップから、電動ポンプ７３の吐出流量の要求流量を算出する。冷却効率ηは、η＝（インタークーラの入口吸気温度－インタークーラの出口吸気温度）×１００／（インタークーラ入口吸気温度－インタークーラ入口水温）の算出式で算出できる。この要求流量算出用マップは、冷却効率ηが高い程、または、流入吸気流量が多い程、要求流量は大きくなるよう設定される。

Ｔａ＞Ｔ3である場合は、燃料添加弁ホルダ７４の空間に入るクーラントの容積を全量交換する水量を送るとの思想に基づき、要求流量×駆動期間＝容積が成立するように、要求流量と駆動期間とを算出する。Ｔｃ＞Ｔ1かつＴａ＞Ｔ3である場合は、Ｔｃ＞Ｔ1である場合の要求流量とＴａ＞Ｔ3である場合の要求流量のうち大きい方の要求流量とする。

次に、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１６で算出された要求流量を吐出するよう電動ポンプ７３を制御する（ステップＳ１１７）。ステップＳ１１７の後、ＣＰＵ５１は、実行する処理をこの電動ポンプ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。

電動ポンプ７３の運転中である（ステップＳ１１３でＹＥＳ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１１で推定したクーラントの温度Ｔｃが所定温度Ｔ2未満となった（Ｔｃ＜Ｔ2）か否かを判断する（ステップＳ１２１）。所定温度Ｔ2は、燃料添加弁６１の樹脂材の熱劣化が進行しないと判断するための燃料添加弁ホルダ７４の出口のクーラントの基準温度である。クーラントの温度Ｔｃがこの所定温度Ｔ2を下回ると熱劣化の進行度合が、熱劣化が懸念される所定度合よりも遅くなる。

Ｔｃ＜Ｔ2でない（ステップＳ１２１でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、実行する処理を前述のステップＳ１１６に移行する。

Ｔｃ＜Ｔ2である（ステップＳ１２１でＹＥＳ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１２で特定したインタークーラ７１の出口の吸気の温度Ｔａが所定温度Ｔ4未満となった（Ｔａ＜Ｔ4）か否かを判断する（ステップＳ１２２）。所定温度Ｔ4は、吸気の温度が低過ぎることによりエンジン１０が失火したり排気性能が悪化したりすると判断するためのインタークーラ７１の出口の吸気の基準温度である。インタークーラ７１の出口の吸気温度Ｔａがこの所定温度Ｔ4を下回るとエンジン１０が失火したり排気性能が規制基準よりも悪化したりする。Ｔａ＜Ｔ4でない（ステップＳ１２２でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、実行する処理を前述のステップＳ１１６に移行する。

Ｔａ＜Ｔ4である（ステップＳ１２２でＹＥＳ）と判断した場合、ＣＰＵ５１は、電動ポンプ７３を停止するよう制御する（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２３の後、ＣＰＵ５１は、実行する処理をこの電動ポンプ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。

次に、ステップＳ１１１における燃料添加弁ホルダ７４の出口のクーラントの温度Ｔｃを推定する方法を説明する。温度Ｔｃ（℃）は、Ｔｃ（℃）＝前回制御周期のＴｃ（℃）＋（単位時間当りの燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の上昇量（℃／ｓｅｃ）－単位時間当りの燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量（℃／ｓｅｃ））×制御周期（ｓｅｃ）の算出式で推定できる。

単位時間当りの燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の上昇量は、燃料添加弁ホルダ７４の周辺の排気の状態をもとに算出できる。

図４は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の上昇量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。図４を参照して、エアフローメータ２１で検出される吸気の流量（吸入空気量）が多い程、クーラントの温度の上昇量が大きくなるといった関係がある。また、燃料添加弁６１の周辺の排気の温度が高い程、クーラントの温度の上昇量が大きくなるといった関係がある。燃料添加弁６１の周辺の排気の温度は、排気温度センサ３６Ａで検出される排気の温度と同じとみなせる。このため、図４で示される、吸入空気量と燃料添加弁６１の周辺の排気温度と燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の上昇量との関係が設定されたマップが用いられて、燃料添加弁ホルダ７４内の単位時間当りのクーラントの温度の上昇量が求められる。

図５は、この実施の形態の電動ポンプ７３の回転速度と吐出量との関係を示す図である。図５を参照して、電動ポンプ７３の回転速度が上昇すると、指数関数的に、吐出量が増加する。クーラントの温度が高い場合は、クーラントの動粘度が低くなるため、同一回転速度の場合の吐出量が増加する。クーラントの温度が低い場合は、クーラントの動粘度が高くなるため、同一回転速度の場合の吐出量が減少する。この実施の形態においては、図３のステップＳ１１６で示したように、ＥＣＵ５０は、クーラントの要求流量を算出する。ＥＣＵ５０は、この要求流量を吐出するための電動ポンプ７３の回転速度を、図５で示される関係を用いて求める。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１７で、求められた回転速度で電動ポンプ７３のモータが回転するよう制御する。

図６は、この実施の形態のインタークーラ７１の系統と燃料添加弁６１の系統との流量の分配を説明するための図である。図６を参照して、電動ポンプ７３の吐出流量によらず、インタークーラ７１の系統と燃料添加弁６１の系統との電動ポンプ７３の吐出流量の分配比率は一定である。

図７は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。図７を参照して、燃料添加弁ホルダ７４の入口のクーラントの温度が高い程、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係がある。燃料添加弁ホルダ７４の入口のクーラントの温度は、クーラント温度センサ７１Ａで検出されるインタークーラ７１の入口側のクーラントの温度と同じとみなす。このため、クーラント温度センサ７１Ａで検出されるインタークーラ７１の入口側のクーラントの温度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係がある。

また、図５で求めた電動ポンプ７３のモータの回転速度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係がある。図７で示される関係が設定されたマップが用いられて、単位時間当りのクーラントの温度の低下量が求められる。

図８は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第１の図である。図８を参照して、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が１００℃であるときに、２５℃のクーラントが燃料添加弁ホルダ７４の容量の２０％分、流入すると、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が８５℃程度になると考えられる。

図９は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第２の図である。図９を参照して、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が１００℃であるときに、図８と同じ２５℃のクーラントが、図８と異なる、燃料添加弁ホルダ７４の容量の８０％分、流入すると、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が４０℃程度になると考えられる。

図８および図９に基づいて、燃料添加弁ホルダ７４に流入するクーラントの温度が一定の場合、流入する流量が多い程、単位時間当りの燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量が大きくなると考えることができる。このことから、図７で示したように、電動ポンプ７３のモータの回転速度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係が導き出せる。

図１０は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第３の図である。図１０を参照して、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が１００℃であるときに、２５℃のクーラントが燃料添加弁ホルダ７４の容量の２０％分、流入すると、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が８５℃程度になると考えられる。

図１１は、この実施の形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を説明するための第４の図である。図１１を参照して、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が１００℃であるときに、図１０と異なる５０℃のクーラントが、図１０と同じ、燃料添加弁ホルダ７４の容量の２０％分、流入すると、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度が９０℃程度になると考えられる。

図１０および図１１に基づいて、燃料添加弁ホルダ７４に流入するクーラントの流量が一定の場合、流入するクーラントの温度が低い程、単位時間当りの燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の低下量が大きくなると考えることができる。このことから、図７で示したように、インタークーラ７１の入口側のクーラントの温度が高い程、クーラントの温度の低下量が大きくなるといった関係が導き出せる。

［第２実施形態］
第１実施形態においては、吸入空気量と、燃料添加弁６１の周辺の排気温度とを用いて、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラント温度の上昇量を算出し、インタークーラ７１の入口側のクーラント温度と、電動ポンプの吐出流量（電動ポンプ７３の回転速度）とを用いて、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラント温度の低下量を算出し、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラント温度の上昇量と低下量とを用いて、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラント温度Ｔｃを推定するようにした。

第２実施形態においては、第１実施形態と異なる方法で、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラント温度Ｔｃを推定するようにする。第２実施形態では、温度Ｔｃ＝前回制御周期のＴｃ（℃）＋単位時間当りの燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度の上昇量（℃／ｓｅｃ）×制御周期（ｓｅｃ）の算出式で、温度Ｔｃを推定する。なお、上昇量が０を超える場合、温度Ｔｃは上昇する。上昇量が０未満の場合、温度Ｔｃは低下する。

図１２は、第２実施形態の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度を求めるためのマップにおける各パラメータの関係を示す図である。図１２を参照して、燃料添加弁ホルダ７４への流入水量Ｖｎ（ｎ＝１，２，３・・・）ごとに、燃料添加弁ホルダ７４へ流入するクーラントの温度と、燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度と、燃料添加弁６１の近傍の排気のエネルギとに対する燃料添加弁ホルダ７４内の単位時間当りのクーラントの温度の上昇量との関係が、シミュレーションまたは実験で予め特定される。

燃料添加弁ホルダ７４へ流入するクーラントの温度は、クーラント温度センサ７１Ａで検出されるインタークーラ７１の入口側のクーラントの温度と同じとみなす。燃料添加弁ホルダ７４内のクーラントの温度は、前回制御周期の燃料添加弁ホルダ７４内のクーラント温度とする。

燃料添加弁６１の近傍の排気のエネルギは、次のように求める。図１３は、第２実施形態の吸入空気量と燃料添加弁６１の周辺の排気の温度と燃料添加弁６１の近傍の排気のエネルギ（添加弁近傍ガスエネルギ）との関係を示す図である。図１３を参照して、エアフローメータ２１で検出される吸気の流量（吸入空気量）が多い程、添加弁近傍ガスエネルギが大きくなるといった関係がある。また、燃料添加弁６１の周辺の排気の温度が高い程、添加弁近傍ガスエネルギが大きくなるといった関係がある。燃料添加弁６１の周辺の排気の温度は、排気温度センサ３６Ａで検出される排気の温度と同じとみなせる。このため、図１３で示される、吸入空気量と燃料添加弁６１の周辺の排気温度と添加弁近傍ガスエネルギとの関係が設定されたマップが用いられて、図１２の添加弁近傍ガスエネルギが求められる。

燃料添加弁ホルダ７４への流入水量Ｖｎは、次のように求める。図１４は、第２実施形態の電動ポンプ７３の回転速度と燃料添加弁ホルダ７４内への流入水量との関係を示す図である。図１４を参照して、電動ポンプ７３の回転速度が上昇すると、指数関数的に、流入水量が増加する。クーラントの温度が高い場合は、クーラントの動粘度が低くなるため、同一回転速度の場合の流入水量が増加する。クーラントの温度が低い場合は、クーラントの動粘度が高くなるため、同一回転速度の場合の流入水量が減少する。このため、図１４を用いて、電動ポンプ７３の回転速度と、燃料添加弁ホルダ７４へ流入するクーラントの温度を用いて、燃料添加弁ホルダ７４への流入水量Ｖｎが求められる。

［第３実施形態］
第１実施形態においては、内燃機関システム１の冷却システム７０によりインタークーラ７１に加えて、燃料添加弁６１を冷却するようにした。第２実施形態においては、内燃機関システム１Ａの冷却システム７０Ａによりインタークーラ７１に加えて、燃料添加弁６１および尿素水添加弁６２を冷却するようにする。

図１５は、第３実施形態に係る内燃機関システム１Ａの構成の概略を示す図である。図１５を参照して、第３実施形態の内燃機関システム１Ａは、第１実施形態の内燃機関システム１の冷却システム７０を、図１５で示す冷却システム７０Ａに変更したものである。

第３実施形態の冷却システム７０Ａは、第１実施形態の冷却システム７０の構成に加えて、尿素水添加弁ホルダ７６と、第１実施形態のクーラント循環通路７５を変更したクーラント循環通路７５Ａとを含む。

第３実施形態のクーラント循環通路７５Ａは、第１実施形態のクーラント循環通路７５に加えて、尿素水添加弁行き配管７５ＢＤと、尿素水添加弁戻り配管７５ＣＣとを含み、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢを含まない。

燃料添加弁ホルダ７４のクーラント流出口７４Ｂから流出したクーラントは、尿素水添加弁行き配管７５ＢＤを流れた後、尿素水添加弁ホルダ７６に流入する。尿素水添加弁ホルダ７６の構造は、図２で説明した燃料添加弁ホルダ７４の構造と同様である。

尿素水添加弁６２は、高温の排気ガスが流れる排気管１２Ｄに設けられているため、排気管１２Ｄを流れる排気および排気管１２Ｄにより加熱される。尿素水添加弁６２の内部には、尿素水を噴射するためのソレノイドの姿勢保持を目的とした樹脂材がある。この樹脂材が熱により劣化し溶損することにより、ソレノイドのコイル部の周りに空間が生じる。このため、コイルが空気断熱状態となるため、コイルの自己発熱により、コイルが焼き切れる。尿素水添加弁６２は、尿素水添加弁ホルダ７６に満たされるクーラントによって冷却される。これにより、尿素水添加弁６２のコイルが焼き切れることを防止できる。

尿素水添加弁ホルダ７６から流出したクーラントは、尿素水添加弁戻り配管７５ＣＣを流れた後、インタークーラ戻り配管７５ＣＡに合流し、インタークーラ用ラジエータ７２に流入する。

以上で説明したように、クーラントは、既存系統においては、ラジエータ出口配管７５ＡＡ、電動ポンプ７３、ポンプ出口配管７５ＢＡ、インタークーラ行き配管７５ＢＢ、インタークーラ７１、インタークーラ戻り配管７５ＣＡ、インタークーラ用ラジエータ７２の順に循環する。付加系統においては、クーラントは、既存系統のポンプ出口配管７５ＢＡで分岐して、燃料添加弁行き配管７５ＢＣ、燃料添加弁ホルダ７４（燃料添加弁６１）、尿素水添加弁行き配管７５ＢＤ、尿素水添加弁ホルダ７６（尿素水添加弁６２）、尿素水添加弁戻り配管７５ＣＣの順に循環し、インタークーラ戻り配管７５ＣＡに合流する。付加系統は、既存系統の、インタークーラ行き配管７５ＢＢ、インタークーラ７１、および、インタークーラ戻り配管７５ＣＡの部分と並列である。

このような冷却システム７０Ａにおいても、第１実施形態または第２実施形態と同様にして、尿素水添加弁６２の関連温度を推定することができる。

［第４実施形態］
第３実施形態においては、付加系統において、燃料添加弁ホルダ７４と尿素水添加弁ホルダ７６とを直列に接続するようにした。第４実施形態においては、付加系統において、燃料添加弁ホルダ７４と尿素水添加弁ホルダ７６とを並列に接続するようにする。

図１６は、第４実施形態に係る内燃機関システム１Ｂの構成の概略を示す図である。図１６を参照して、第４実施形態の内燃機関システム１Ｂは、第１実施形態の内燃機関システム１の冷却システム７０を、図１６で示す冷却システム７０Ｂに変更したものである。

第４実施形態の冷却システム７０Ｂは、第１実施形態の冷却システム７０の構成に加えて、尿素水添加弁ホルダ７６と、第１実施形態のクーラント循環通路７５を変更したクーラント循環通路７５Ｂとを含む。

第４実施形態のクーラント循環通路７５Ｂは、第１実施形態のクーラント循環通路７５に加えて、尿素水添加弁行き配管７５ＢＥと、尿素水添加弁戻り配管７５ＣＤとを含む。

電動ポンプ７３から圧送されたクーラントは、ポンプ出口配管７５ＢＡを流れた後、第１実施形態の、インタークーラ行き配管７５ＢＢと燃料添加弁行き配管７５ＢＣとに加えて、尿素水添加弁行き配管７５ＢＥに分流される。

尿素水添加弁行き配管７５ＢＥに分流されたクーラントは、燃料添加弁ホルダ７４に流入する。尿素水添加弁ホルダ７６の構造は、第３実施形態の図１５と同様、図２で説明した燃料添加弁ホルダ７４の構造と同様である。

尿素水添加弁ホルダ７６から流出したクーラントは、尿素水添加弁戻り配管７５ＣＤを流れた後、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢに合流した後、インタークーラ戻り配管７５ＣＡに合流し、インタークーラ用ラジエータ７２に流入する。

以上で説明したように、クーラントは、既存系統においては、ラジエータ出口配管７５ＡＡ、電動ポンプ７３、ポンプ出口配管７５ＢＡ、インタークーラ行き配管７５ＢＢ、インタークーラ７１、インタークーラ戻り配管７５ＣＡ、インタークーラ用ラジエータ７２の順に循環する。付加系統においては、クーラントは、既存系統のポンプ出口配管７５ＢＡで２つの経路に分岐して、１つ目の経路では、燃料添加弁行き配管７５ＢＣ、燃料添加弁ホルダ７４（燃料添加弁６１）、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢの順に循環し、インタークーラ戻り配管７５ＣＡに合流し、２つ目の経路では、尿素水添加弁行き配管７５ＢＤ、尿素水添加弁ホルダ７６（尿素水添加弁６２）、尿素水添加弁戻り配管７５ＣＣの順に循環し、燃料添加弁戻り配管７５ＣＢに合流する。付加系統の２つの経路は、既存系統の、インタークーラ行き配管７５ＢＢ、インタークーラ７１、および、インタークーラ戻り配管７５ＣＡの部分と並列である。

このような冷却システム７０Ｂにおいても、第１実施形態または第２実施形態と同様にして、尿素水添加弁６２の関連温度を推定することができる。

［その他の変形例］
（１） 前述した実施の形態においては、図３のステップＳ１１１，ステップＳ１１３で示したように、燃料添加弁ホルダ７４の出口の温度が所定温度Ｔ1を超える場合に、燃料添加弁６１の劣化が進行すると判断するようにした。しかし、これに限定されず、燃料添加弁６１または尿素水添加弁６２などの添加弁の劣化を判断できる温度であれば、添加弁の他の関連温度を用いるようにしてもよく、たとえば、燃料添加弁６１または尿素水添加弁６２の内部の所定部（たとえば、コイル部，樹脂材）の温度であってもよい。

（２） 前述した実施の形態における、クーラント温度センサ７１Ａ，７１Ｂ、吸気温度センサ２３Ａ，２３Ｂ、および、排気温度センサ３６Ａ，３６Ｃなどの温度センサ、ならびに、電動ポンプ７３の回転速度センサ７３Ａで検出される値は、他のセンサで検出された値によって推定される値であってもよい。

（３） 前述した実施の形態においては、燃料添加弁ホルダ７４または尿素水添加弁ホルダ７６のクーラント出口温度を、それぞれ、燃料添加弁６１または尿素水添加弁６２などの添加弁の関連温度として、添加弁の冷却を判断するようにした。しかし、これに限定されず、添加弁の関連温度は、燃料添加弁ホルダ７４または尿素水添加弁ホルダ７６の内部の温度であってもよいし、燃料添加弁６１または尿素水添加弁６２自体の所定部分の温度であってもよい。

（４） 前述した第３実施形態および第４実施形態においては、冷却システム７０Ａ，７０Ｂにおいて、燃料添加弁６１および尿素水添加弁６２の両方が、インタークーラ７１を冷却するためのクーラントにより冷却されるようにした。しかし、これに限定されず、尿素水添加弁６２のみが、インタークーラ７１を冷却するためのクーラントにより冷却されるようにしてもよい。

（５） 前述した開示を、冷却システム７０，７０Ａ，７０Ｂの開示と捉えることができ、冷却システム７０，７０Ａ，７０Ｂの制御装置（たとえば、ＥＣＵ５０）の開示と捉えることができ、冷却システム７０，７０Ａ，７０Ｂの制御装置による制御方法または制御プログラムの開示と捉えることができ、添加弁（燃料添加弁６１，尿素水添加弁６２）の関連温度の推定方法の開示と捉えることができる。

［まとめ］
（１） 図１、図１５および図１６で示したように、内燃機関（たとえば、内燃機関システム１，１Ａ，１Ｂ）の冷却システム（たとえば、冷却システム７０，７０Ａ，７０Ｂ）は、内燃機関（たとえば、エンジン１０）の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤（たとえば、燃料，尿素水）を排気に添加する添加弁（たとえば、燃料添加弁６１，尿素水添加弁６２）と、添加弁と異なる冷却対象に冷却液（たとえば、クーラント）を循環させる第１循環経路（たとえば、既存系統）に加えて、添加弁に冷却液を循環させる第２循環経路（たとえば、追加系統）に、冷却液を循環させるポンプ（たとえば、電動ポンプ７３）と、第２循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標（たとえば、吸入空気量，排気温度，クーラント温度，電動ポンプ７３の回転速度）の値をそれぞれ検出する複数のセンサ（たとえば、エアフローメータ２１，排気温度センサ３６Ａ，クーラント温度センサ７１Ａ，回転速度センサ７３Ａ）と、ポンプを制御する制御装置（たとえば、ＥＣＵ５０）とを備える。図３のステップＳ１１１、図４から図７および図１２から図１４で示したように、制御装置は、複数のセンサによって検出された複数の指標の値を用いて添加弁の関連温度（たとえば、燃料添加弁ホルダ７４または尿素水添加弁ホルダ７６の出口側のクーラントの温度であってもよいし、燃料添加弁ホルダ７４または尿素水添加弁ホルダ７６の内部のクーラントの温度であってもよいし、燃料添加弁６１または尿素水添加弁６２自体の所定部分の温度であってもよい。）を推定する。

これにより、エンジン１０の排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁を冷却するための冷却液を循環させる経路に冷却液の温度を検出するセンサを新設することなく添加弁の関連温度を推定することができる。

（２）図４から図７で示したように、複数の第１の指標は、複数の指標のうち添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標（たとえば、吸入空気量，排気温度）であり、複数の第２の指標は、複数の指標のうち添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標（たとえば、クーラント温度，電動ポンプ７３の回転速度）であるようにしてもよい。図３のステップＳ１１１および図４から図７で示したように、制御装置は、複数の第１の指標の値を用いて、排気が関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第１の量を特定し、複数の第２の指標の値を用いて、冷却液が関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第２の量を特定し、前回推定した関連温度に、第１の量から第２の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の関連温度を推定するようにしてもよい。

（３） 図１、図１５および図１６で示したように、複数のセンサは、内燃機関への吸入空気量を検出するエアフローメータ（たとえば、エアフローメータ２１）と、内燃機関からの排気温度を検出する排気温度センサ（たとえば、排気温度センサ３６Ａ）とを含むようにしてもよい。図３のステップＳ１１１および図４で示したように、制御装置は、エアフローメータによって検出された吸入空気量と排気温度センサによって検出された排気温度とを用いて、第１の量を特定するようにしてもよい。

（４） 図１、図１５および図１６で示したように、複数のセンサは、第１循環経路の冷却液の温度を検出する液温センサ（たとえば、クーラント温度センサ７１Ａ）と、冷却液の流量に関連する量を検出する関連量センサ（たとえば、回転速度センサ７３Ａ）とを含むようにしてもよい。図３のステップＳ１１１および図５から図７で示したように、制御装置は、液温センサによって検出された温度と関連量センサによって検出された関連量とを用いて、第２の量を特定するようにしてもよい。

（５） 図１、図２、図１５および図１６で示したように、添加弁を収容するホルダ（たとえば、燃料添加弁ホルダ７４，尿素水添加弁ホルダ７６）をさらに備え、ホルダは、冷却液の流入口（たとえば、クーラント流入口７４Ａ）と流出口（たとえば、クーラント流出口７５Ｂ）とを有し、関連温度は、流出口の冷却液の温度であるようにしてもよい。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ 内燃機関システム、１０ エンジン、１１Ａ，１１Ｂ 吸気管、１１Ｃ 吸気マニホールド、１２Ａ 排気マニホールド、１２Ｂ～１２Ｅ 排気管、１４Ａ～１４Ｄ インジェクタ、１５ エンジン用ラジエータ、２１ エアフローメータ、２２ 過給機、２２Ａ タービン、２２Ｂ コンプレッサ、２３Ａ，２３Ｂ 吸気温度センサ、２５ アクセル開度センサ、２７ クランク角センサ、２８ カム角センサ、３５ 差圧センサ、３６Ａ～３６Ｄ 排気温度センサ、３７Ａ，３７Ｂ ＮＯｘセンサ、４１ ＤＯＣ、４２ ＤＰＦ、４３ ＳＣＲ、４４ 第２酸化触媒、５０ ＥＣＵ、５１ ＣＰＵ、５２ ＲＯＭ、５３ ＲＡＭ、５４ タイマ、５５ ＥＥＰＲＯＭ、６１ 燃料添加弁、６２ 尿素水添加弁、７０，７０Ａ，７０Ｂ 冷却システム、７１ インタークーラ、７１Ａ，７１Ｂ クーラント温度センサ、７２ インタークーラ用ラジエータ、７３ 電動ポンプ、７３Ａ 回転速度センサ、７４ 燃料添加弁ホルダ、７４Ａ クーラント流入口、７４Ｂ クーラント流出口、７４Ｃ 筐体、７５，７５Ａ，７５Ｂ クーラント循環通路、７５ＡＡ ラジエータ出口配管、７５ＢＡ ポンプ出口配管、７５ＢＢ インタークーラ行き配管、７５ＢＣ 燃料添加弁行き配管、７５ＢＤ，７５ＢＥ 尿素水添加弁行き配管、７５ＣＡ インタークーラ戻り配管、７５ＣＢ 燃料添加弁戻り配管、７５ＣＤ 尿素水添加弁戻り配管、７６ 尿素水添加弁ホルダ。

Claims (6)

1. 内燃機関の冷却システムであって、
   前記内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、
   前記添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第１循環経路に加えて、前記添加弁に冷却液を循環させる第２循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、
   前記第２循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、
   前記ポンプを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、複数の前記センサによって検出された複数の前記指標の値を用いて前記添加弁の関連温度を推定する、冷却システム。
2. 複数の第１の指標は、複数の前記指標のうち前記添加弁に熱を与える要素である排気に関連する指標であり、
   複数の第２の指標は、複数の前記指標のうち前記添加弁から熱を奪う要素である冷却液に関連する指標であり、
   前記制御装置は、
   複数の前記第１の指標の値を用いて、排気が前記関連温度の上昇に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が上昇する温度に換算した第１の量を特定し、
   複数の前記第２の指標の値を用いて、冷却液が前記関連温度の低下に寄与する度合を、単位時間当りに冷却液の温度が低下する温度に換算した第２の量を特定し、
   前回推定した前記関連温度に、前記第１の量から前記第２の量を減算した値に前回から現在までの経過期間を掛けた値を加算することで、現在の前記関連温度を推定する、請求項１に記載の冷却システム。
3. 複数の前記センサは、
   前記内燃機関への吸入空気量を検出するエアフローメータと、
   前記内燃機関からの排気温度を検出する排気温度センサとを含み、
   前記制御装置は、
   前記エアフローメータによって検出された吸入空気量と前記排気温度センサによって検出された排気温度とを用いて、前記第１の量を特定する、請求項２に記載の冷却システム。
4. 複数の前記センサは、
   前記第１循環経路の冷却液の温度を検出する液温センサと、
   前記冷却液の流量に関連する量を検出する関連量センサとを含み、
   前記制御装置は、
   前記液温センサによって検出された温度と前記関連量センサによって検出された関連量とを用いて、前記第２の量を特定する、請求項２に記載の冷却システム。
5. 前記添加弁を収容するホルダをさらに備え、
   前記ホルダは、冷却液の流入口と流出口とを有し、
   前記関連温度は、前記流出口の冷却液の温度である、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷却システム。
6. 内燃機関の冷却システムの制御方法であって、
   前記冷却システムは、
   前記内燃機関の排気経路に設けられ排気を浄化するための添加剤を排気に添加する添加弁と、
   前記添加弁と異なる冷却対象に冷却液を循環させる第１循環経路に加えて、前記添加弁に冷却液を循環させる第２循環経路に、冷却液を循環させるポンプと、
   前記第２循環経路の冷却液の温度と異なる、複数の指標の値をそれぞれ検出する複数のセンサと、
   前記ポンプを制御する制御装置とを備え、
   前記制御方法は、前記制御装置が、
   複数の前記センサによって検出された複数の前記指標の値を用いて前記添加弁の関連温度を推定するステップと、
   推定した前記関連温度を用いて前記ポンプを制御するステップとを含む、冷却システムの制御方法。

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