JP2023087869A - Intake air cooling device for vehicle - Google Patents

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朋礼 原田
Tomonori Harada
大輔 志茂
Daisuke Shimo
大介 福田
Daisuke Fukuda
建 松尾
Ken Matsuo
良枝 角田
Yoshie Kakuda
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Mazda Motor Corp
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Abstract

To provide an intake air cooling device for a vehicle capable of preventing generation of condensation water in intake air and boiling of cooling water even when an outside air temperature fluctuates.SOLUTION: An intake air cooling device for a vehicle includes: an intercooler 10 for cooling intake air introduced to an engine body 1 by using cooling water; cooling water amount adjustment means 32, 33 capable of adjusting a cooling water supply flow rate that is a flow rate of the cooling water to be supplied to the intercooler 10; control means 90 for controlling the cooling water amount adjustment means 32, 33 to control an actual intake air temperature that is a temperature of intake air derived from the intercooler 10 to a target intake air temperature; and an outside air temperature sensor SN4 for detecting an outside air temperature. The control means 90 corrects the target intake air temperature in accordance with the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor SN4, and when the outside air temperature is high, sets a higher target intake air temperature, than when the outside air temperature is low.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 on which an engine body and a radiator are mounted.

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。 A vehicle may be provided with an intercooler for cooling intake air introduced into an engine body. The intercooler cools the intake air by exchanging heat between the cooling water supplied from the outside and the intake air.

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。 Here, if the intake air is excessively cooled by the intercooler, condensed water is generated in the intake air. If the condensed water is introduced into the engine body, it is not preferable because misfiring or the like may occur.

この問題を解決するための先行技術として、例えば、特許文献1記載の内燃機関の制御装置では、インタークーラ出口の吸気の温度が所定の目標吸気温度となるようにウォーターポンプを制御することにより、インタークーラ内の凝縮水の発生を抑制している。また、この制御装置は、インタークーラ出口の吸気温度が目標空気温度よりも高い状態が継続した時に冷却水を増大させるようにウォーターポンプを制御することにより、冷却水の沸騰を抑制する。 As a prior art for solving this problem, for example, in a control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1, by controlling a water pump so that the temperature of intake air at the outlet of an intercooler reaches a predetermined target intake air temperature, It suppresses the generation of condensed water in the intercooler. Further, the control device controls the water pump to increase the amount of cooling water when the intake air temperature at the outlet of the intercooler continues to be higher than the target air temperature, thereby suppressing boiling of the cooling water.

特開2017-115828号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-115828

しかしながら、外気温度が高い場合には一般的に空気中に含まれる水分量が多いので、特許文献1の制御装置では、外気温度が高い場合にインタークーラ出口の吸気温度が所定の目標吸気温度になるように制御しても、インタークーラ内で冷却された吸気中の凝縮水量が増加して失火等の弊害を招くおそれがある。 However, when the outside air temperature is high, the amount of moisture contained in the air is generally large. Even if the control is performed so that the amount of condensed water in the intake air cooled in the intercooler increases, there is a risk of misfiring or other problems.

一方、外気温度が低いときに、目標吸気温度が外気温度が高いときと同じ目標吸気温度を設定した場合には、インタークーラに供給される冷却水量が減少するので、冷却水が沸騰し易くなるおそれがある。 On the other hand, if the same target intake air temperature is set when the outside air temperature is low as when the outside air temperature is high, the amount of cooling water supplied to the intercooler decreases, and the cooling water tends to boil. There is a risk.

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、外気温度が変動しても吸気中での凝縮水の発生と冷却水の沸騰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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the circumstances described above, and provides an intake air cooling system for a vehicle that can suppress the generation of condensed water in the intake air and the boiling of cooling water even if the outside air temperature fluctuates. aim.

前記課題を解決するために本発明の車両の吸気冷却装置は、エンジン本体に導入される吸気を冷却水によって冷却するインタークーラと、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、前記冷却水量調整手段を制御して前記インタークーラから導出される前記吸気の温度である実吸気温度を目標吸気温度に調整する制御手段と、外気温度を検出する外気温度センサとを備え、前記制御手段は、前記外気温度センサにより検出された外気温度に応じて前記目標吸気温度を補正し、前記外気温度が高い時は低い時に対して前記目標吸気温度を高く設定する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an intake air cooling system for a vehicle according to the present invention includes an intercooler for cooling intake air introduced into an engine body with cooling water, and cooling water, which is the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler. cooling water amount adjusting means capable of adjusting a supply flow rate; control means for controlling the cooling water amount adjusting means to adjust an actual intake air temperature, which is the temperature of the intake air derived from the intercooler, to a target intake air temperature; The control means corrects the target intake air temperature according to the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and corrects the target intake air temperature when the outside air temperature is high with respect to when the outside air temperature is low. The temperature is set high.

かかる構成によれば、外気温度が高い場合に空気中の水分量が多くなる傾向に対応して、制御手段は、外気温度に応じて前記目標吸気温度を補正する。具体的には、制御手段は外気温度が高い時は目標吸気温度を相対的に高く設定することによって、外気温度が高い場合に増加しやすい吸気中の凝縮水量の増加を抑制することが可能である。また、外気温度が低い時は目標吸気温度を相対的に低く設定することによって、インタークーラに供給される冷却水量が外気温度の低下に伴って過度に低下することを防止でき、冷却水の沸騰を抑制することが可能である。したがって、上記の構成では、外気温度が変動しても吸気中での凝縮水の発生と冷却水の沸騰とを抑制することが可能である。 According to this configuration, the control means corrects the target intake air temperature according to the outside air temperature, in response to the tendency that the amount of moisture in the air increases when the outside air temperature is high. Specifically, by setting the target intake air temperature relatively high when the outside air temperature is high, the control means can suppress an increase in the amount of condensed water in the intake air, which tends to increase when the outside air temperature is high. be. Also, by setting the target intake air temperature relatively low when the outside air temperature is low, it is possible to prevent the amount of cooling water supplied to the intercooler from dropping excessively as the outside air temperature drops, thereby preventing the boiling of the cooling water. can be suppressed. Therefore, with the above configuration, it is possible to suppress the generation of condensed water in the intake air and the boiling of the cooling water even if the outside air temperature fluctuates.

上記の車両の吸気冷却装置において、前記冷却水量調整手段は、前記冷却水を前記インタークーラに圧送するウォーターポンプを備え、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、前記実吸気温度を前記目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量を設定し、当該冷却水量で前記冷却水を圧送するように前記ウォーターポンプを制御するのが好ましい。 In the vehicle intake air cooling system described above, the cooling water amount adjusting means includes a water pump that pumps the cooling water to the intercooler, and the control means controls the temperature of the cooling water supplied to the intercooler, the Based on the temperature of the intake air introduced into the intercooler and the flow rate of the intake air passing through the intercooler, an amount of cooling water required to maintain the actual intake air temperature at the target intake air temperature is set, and It is preferable to control the water pump so as to pump the cooling water with the amount of cooling water.

かかる構成によれば、インタークーラに供給される冷却水の温度、インタークーラの導入側の吸気の温度、および吸気の流量に基づいて、制御手段がウォーターポンプを制御することにより、インタークーラの導出側の実吸気温度を目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量になるように冷却水量を正確に調整することが可能である。 According to such a configuration, the control means controls the water pump based on the temperature of the cooling water supplied to the intercooler, the temperature of the intake air on the introduction side of the intercooler, and the flow rate of the intake air, so that the intercooler is led out. It is possible to accurately adjust the amount of cooling water so that the amount of cooling water required to maintain the actual intake air temperature on the side at the target intake air temperature.

上記の車両の吸気冷却装置において、前記冷却水量調整手段は、前記冷却水が流れる冷却水通路の開度を調整する流量調整バルブをさらに備え、前記制御手段は、前記実吸気温度と前記目標吸気温度との差分に基づいて前記流量調整バルブを制御するのが好ましい。 In the above intake air cooling device for a vehicle, the cooling water amount adjusting means further includes a flow rate adjusting valve for adjusting the opening degree of the cooling water passage through which the cooling water flows, and the control means controls the actual intake air temperature and the target intake air temperature. Preferably, the flow control valve is controlled based on the difference from the temperature.

かかる構成によれば、冷却水量が目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量になるように、制御手段が上記のウォーターポンプに対して制御している運転状態において、インタークーラから導出される実吸気温度と目標吸気温度との差分が生じた場合であっても、当該実吸気温度と目標吸気温度との差分に基づいて、制御手段が流量調整バルブを制御して冷却水通路の開度を調整することにより、細かな冷却水量の調整が可能である。これにより、目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量になるように冷却水量をより正確に調整することが可能になる。 According to this configuration, the amount of cooling water is derived from the intercooler in the operating state in which the control means controls the water pump so that the amount of cooling water is the amount necessary to maintain the target intake air temperature. Even if there is a difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature, the control means controls the flow control valve based on the difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature to adjust the opening of the cooling water passage. By adjusting , it is possible to finely adjust the amount of cooling water. As a result, it is possible to more accurately adjust the amount of cooling water so that the amount of cooling water is required to maintain the target intake air temperature.

上記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から導出される冷却水の温度が沸点を超える場合に冷却水量を増加するように前記冷却水量調整手段を制御するのが好ましい。 In the intake air cooling system for a vehicle, the control means preferably controls the cooling water amount adjusting means so as to increase the amount of cooling water when the temperature of the cooling water drawn out from the intercooler exceeds the boiling point.

かかる構成によれば、インタークーラから導出される冷却水の温度が沸点を超える場合に冷却水量を増加することが可能になり、冷却水の沸騰を防止することが可能である。 With such a configuration, it is possible to increase the amount of cooling water when the temperature of the cooling water drawn out from the intercooler exceeds the boiling point, thereby preventing boiling of the cooling water.

上記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のが好ましい。 In the above intake air cooling system for a vehicle, the control means controls the first cooling water flow rate, which is the cooling water supply flow rate required to bring the temperature of the intake air drawn from the intercooler to a predetermined target intake air temperature. and a second cooling water flow rate that is the 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. a second calculation unit that compares the calculated first cooling water flow rate and the second cooling water flow rate, and if the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, the The cooling water amount adjusting means is controlled 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, the cooling water amount adjusting means is controlled based on the second cooling water flow rate. preferably.

上記の制御を行うことにより、冷却水の沸騰を確実に防止することが可能である。すなわち、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である実吸気温度が目標吸気温度になるように冷却水量調整手段を制御できる。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。 By performing the above control, boiling of the cooling water can be reliably prevented. That is, when the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, that is, even if the cooling water flow rate introduced into the intercooler is set to the first cooling water flow rate, the temperature of the cooling water in the intercooler If the temperature is considered to be below the upper limit temperature, the cooling water amount adjusting means is controlled based on the first cooling water flow rate. Therefore, the cooling water temperature is kept below the cooling water upper limit temperature to suppress boiling of the cooling water in the intercooler, and the actual intake air temperature, which is the temperature of the intake air drawn from the intercooler, is adjusted to the target intake air temperature. The cooling water amount adjusting means can be controlled. Further, when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate and the cooling water flow rate introduced into the intercooler is set to the first cooling water flow rate, the temperature of the cooling water in the intercooler is equal to or higher than the cooling water upper limit temperature. , the cooling water amount adjusting means is controlled based on the second cooling water flow rate. Therefore, even in this case, it is possible to prevent the temperature in the intercooler from exceeding the upper limit temperature of the cooling water, thereby suppressing boiling of the cooling water in the intercooler. As a result, boiling of cooling water in the intercooler can be reliably suppressed, and damage to the intercooler can be prevented.

上記の車両の吸気冷却装置において、前記インタークーラは、前記インタークーラ内における前記冷却水の流れる方向と前記吸気が流れる方向が対向する対向型であるのが好ましい。 In the above intake air cooling device for a vehicle, it is preferable that the intercooler is of a facing type in which the direction in which the cooling water flows in the intercooler is opposite to the direction in which the intake air flows.

インタークーラは、インタークーラ内における冷却水の流れる方向と吸気が流れる方向が対向する対向型であるので、冷却水と吸気との間で効率良く熱交換できる。また、このように冷却水が吸気から熱を受けやすい対向型のインタークーラであっても、上記のように外気温度が低い場合には外気温度に応じて目標吸気温度が低く設定されるので、冷却水の沸騰も抑制される。 Since the intercooler is of a facing type in which the direction in which cooling water flows and the direction in which intake air flows in the intercooler are opposite to each other, heat can be efficiently exchanged between the cooling water and the intake air. In addition, even in the case of a facing type intercooler in which the cooling water is susceptible to heat from the intake air, the target intake air temperature is set low according to the outside air temperature when the outside air temperature is low as described above. Boiling of cooling water is also suppressed.

上記の車両の吸気冷却装置において、前記制御手段は、前記外気温度が所定の基準温度以上の場合には当該基準温度未満の場合よりも前記外気温度に対する前記目標吸気温度の変化率が大きくなるように、前記目標吸気温度を設定するのが好ましい。 In the above intake air cooling system for a vehicle, the control means is arranged such that when the outside air temperature is equal to or higher than a predetermined reference temperature, the rate of change of the target intake air temperature with respect to the outside air temperature becomes greater than when the outside air temperature is lower than the reference temperature. It is preferable to set the target intake air temperature to

かかる構成では、制御手段は、外気温度が所定の基準温度以上の場合には当該基準温度未満の場合よりも外気温度に対する目標吸気温度の変化率が大きくなるように、目標吸気温度を設定する。これにより、外気温度が所定の基準温度以上で空気中の水分量が多い場合には、吸気中の凝縮水量の増加を抑制することを優先して、外気温度に対する目標吸気温度の変化率を大きくさせることが可能になる。一方、外気温度が所定の基準温度未満の場合には、インタークーラに供給される冷却水量が減量されることによる冷却水の沸騰を抑制することを優先して、変化率を小さくすることが可能になる。これにより、吸気中の凝縮水量の増加および沸騰のいずれも効果的に抑制することが可能である。 With such a configuration, the control means sets the target intake air temperature such that when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined reference temperature, the rate of change of the target intake air temperature with respect to the outside air temperature is greater than when the outside air temperature is lower than the reference temperature. As a result, when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined reference temperature and the amount of moisture in the air is large, priority is given to suppressing an increase in the amount of condensed water in the intake air, and the rate of change of the target intake air temperature with respect to the outside air temperature is increased. It becomes possible to let On the other hand, when the outside air temperature is lower than the predetermined reference temperature, it is possible to reduce the rate of change by giving priority to suppressing boiling of the cooling water caused by reducing the amount of cooling water supplied to the intercooler. become. As a result, both an increase in the amount of condensed water in the intake air and boiling can be effectively suppressed.

以上のように、本発明によれば、外気温度が変動しても吸気中での凝縮水の発生と冷却水の沸騰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, according to the present invention, it is possible to provide an intake air cooling system for a vehicle that can suppress the generation of condensed water in the intake air and boiling of cooling water even if the outside air temperature fluctuates.

本発明の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 an embodiment of the present invention; FIG. 車両前部を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing a vehicle front portion; FIG. インタークーラの概略構成図である。It is a schematic block diagram of an intercooler. 本実施形態に係る吸気冷却装置の制御ブロックである。It is a control block of the intake air cooling device according to the present embodiment. 本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 flow chart showing a procedure for controlling the flow rate of cooling water according to the embodiment; 外気温度に対する目標吸気温度の変化を示すグラフである。4 is a graph showing changes in target intake air temperature with respect to outside air temperature; (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。(a) shows the relationship between the inlet gas temperature and the first cooling water flow rate, (b) shows the relationship between the cooling water temperature and the first cooling water flow rate, and (c) shows the relationship between the intake air amount and the first cooling water flow rate. is a graph showing. (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。(a) shows the relationship between the inlet gas temperature and the second cooling water flow rate, (b) shows the relationship between the cooling water temperature and the second cooling water flow rate, and (c) shows the relationship between the intake air amount and the second cooling water flow rate. is a graph showing.

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an intake air cooling device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の本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。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an intake air cooling system A1 and an engine system A2 in a vehicle equipped with an intake air cooling device for a vehicle according to the present embodiment of the 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 includes an engine body 1 in which cylinders are formed, an intake passage 2 that introduces intake air into the engine body 1, an exhaust passage 3 that guides exhaust gas from the engine body 1, and an EGR device 4 . In this embodiment, the vehicle V on which the intake air cooling system A1 and the engine system A2 are installed is a hybrid vehicle, and has an electric motor (not shown) in addition to the engine main body 1 as a driving source of 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 a supercharger 5 that supercharges intake air, and an intercooler 10 that is provided downstream of the compressor 5a in the intake passage 2 and cools the intake air. . The intake passage 2 is also provided with an airflow sensor SN1 for detecting the flow rate of 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 a connecting portion of the compressor 5a and an EGR passage 4a, which will be described later. The intake air temperature sensor SN2 is provided between the compressor 5a in the intake passage 2 and the intercooler 10, and detects the temperature of the intake air before being introduced into the intercooler 10.

また、本実施形態の吸気通路2における外気を導入する導入口やエアフィルタ(不図示)に近い位置(すなわち、図1ではエアフローセンサSN1よりも上流側の位置)には、外気温度を検出する外気温センサSN4が設けられている。 In addition, the outside air temperature is detected at a position near the inlet for introducing the outside air and the air filter (not shown) in the intake passage 2 of the present embodiment (that is, the position on the upstream side of the air flow sensor SN1 in FIG. 1). An outside air temperature sensor SN4 is provided.

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。 A turbine 5 b of a supercharger 5 is provided in the exhaust passage 3 . The turbocharger 5 supercharges the intake air by receiving the energy of the exhaust gas and rotating the turbine 5b, which drives the compressor 5a to rotate. A purifier 6 for purifying the exhaust gas is provided in the exhaust passage 3 downstream of the turbine 5b.

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 includes an EGR passage 4a that communicates the exhaust passage 3 and the intake passage 2 to recirculate the exhaust gas to the intake passage 2, and an EGR cooler 4b that cools the EGR gas that is the exhaust gas that flows through the EGR passage 4a. , and an EGR valve 4c capable of opening and closing the EGR passage 4a. The EGR passage 4a communicates a portion of the exhaust passage 3 downstream of the turbine 5b and a portion 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、電動のウォーターポンプ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 air cooling system A1 includes a cooling water circuit 20 in which cooling water flows (circulates), a grill shutter 50, a radiator 31 provided on the cooling water circuit 20, an electric water pump 32, a flow rate adjustment valve 33, It has HEV equipment 40 and ATF cooler (ATF/C) 41 . The intercooler 10 is also provided on the cooling water circuit 20, and the intercooler 10 is also a component of the intake air cooling system A1. That is, 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. Further, the cooling water circuit 20 is provided with a water temperature sensor SN3 for detecting 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 in the cooling water circuit 20 and detects the temperature of the cooling water immediately after it is led 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 in the front part of the vehicle V, and cools the cooling water by receiving running wind. The water pump 32 is a pump for pumping cooling water. The water pump 32 is provided downstream of the radiator 31 in the cooling water circuit 20 . The HEV device 40 is an electric device mounted on the vehicle V as 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 AT oil supplied to a 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HEV機器40を冷却した後、ATFクーラ41においてATオイルを冷却する。インタークーラ10を通過した後の冷却水と、HEV機器40およびATFクーラ41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 branch portion 20 a downstream of the water pump 32 . An intercooler 10 is arranged in the first cooling water passage 21 . An HEV device 40 and an ATF cooler 41 are provided in this order from the upstream side in the second cooling water passage 22 . The downstream end of the first cooling water passage 21 and the downstream end of the second cooling water passage 22 join at a confluence portion 20 b on the upstream side of the radiator 31 in the cooling water circuit 20 . From this, the basic flow of cooling water in the cooling water circuit 20 is as follows. The cooling water drawn out from the radiator 31 first branches into the first cooling water passage 21 and the second cooling water passage 22 at the branch portion 20a. The cooling water that has flowed into the first cooling water passage 21 cools the intake air in the intercooler 10 . On the other hand, the cooling water flowing into the second cooling water passage 22 cools the HEV equipment 40 and then cools the AT oil in the ATF cooler 41 . The cooling water that has passed through the intercooler 10 and the cooling water that has passed through the HEV equipment 40 and the ATF cooler 41 merge at the confluence portion 20b, are introduced again into the radiator 31, and are 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。 A flow control valve 33 for opening and closing the first cooling water passage 21 is provided in the first cooling water passage 21 . When the flow control valve 33 is closed, the cooling water is stopped from flowing into the first cooling water passage 21 and the intercooler 10 .

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3に示すように、本実施形態では、インタークーラ10は対向型であり、インタークーラ内における冷却水の流れる方向と吸気が流れる方向が対向するように構成されている。すなわち、図3に示されるインタークーラ10では、吸気の流れ方向(図3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。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the intercooler 10. As shown in FIG. The intercooler 10 includes an intake air introduction portion 11 through which intake air is introduced, an intake air outlet portion 12 through which the intake air is led out, a cooling water inlet portion 15 through which cooling water is introduced, and a cooling water outlet portion through which cooling water is led out. 16. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the intercooler 10 is of a facing type, and is configured such that the direction in which cooling water flows and the direction in which intake air flows in the intercooler are opposed to each other. That is, in the intercooler 10 shown in FIG. 3, the cooling water lead-out portion 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. 3), and the cooling water lead-in portion 15 is provided in the downstream portion. is provided. As indicated by an arrow Y2, the cooling water in the intercooler 10 flows from the downstream side to the upstream side with respect to the flow direction of the intake air. A cooling water supply flow rate, which is the flow rate of 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 . As described above, 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 according to the rotational speed of the water pump 32 and the opening degree of the flow control valve 33. , and the water pump 32 and the flow 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 grille shutter 50 is provided between a front grille 301 provided at the front of the vehicle V and the radiator 31 . The grille shutter 50 has a plurality of vertically arranged flaps 51 and a driving device (not shown) for rotating the flaps. The grille shutter 50 is switched between an open state as indicated by the solid line in FIG. 2 and a closed state as indicated by the chain line in FIG. 2 by rotating the flap 51 by the driving device. When the grille shutter 50 is closed, the flow of wind directed toward the radiator 31 from the front is cut off, and the cooling power of the radiator 31 by running wind and the cooling power of the cooling water 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 intake air cooling device 60 for a vehicle of the present invention includes at least the intake air cooling system A1, the grille shutter 50, and an ECU 90 which will be described later.

(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)
FIG. 4 is a block diagram showing control configurations of the intake air 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. As shown in FIG. The ECU 90 is a microprocessor comprising a CPU, ROM, RAM and the like.

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、外気温センサSN4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~SN4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 airflow sensor SN1, the intake air temperature sensor SN2, the water temperature sensor SN3, and the outside air temperature sensor SN4. The ECU 90 controls each part of the vehicle 100 while executing various determinations and calculations based on input signals from these sensors SN1 to SN4. The ECU 90 is electrically connected to the water pump 32, the flow control valve 33, the grill shutter 50, the EGR valve 4c, and the like, and outputs control signals to these devices based on the results of the above calculations. For example, the ECU 90 opens the EGR valve 4 c in order to recirculate the EGR gas to the intake passage 2 in the entire operating range 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、後述する目標吸気温度を設定する目標吸気温度設定部93とが設けられている。 In the ECU 90, functionally, a first calculation unit 91 for calculating a first cooling water flow rate (to be described later), a second calculation unit 92 for calculating a second cooling water flow rate (to be described later), and a target intake air temperature (to be described later) are set. A target intake air temperature setting unit 93 is provided.

(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。
(cooling water flow rate control)
The cooling water flow rate control 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、水温センサSN3、および外気温センサSN4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い、外気温センサSN4により検出された吸気通路の導入口付近の吸気の温度を外気温度という。 First, in step S1, the ECU 90 reads the detection values and the like of each sensor. The ECU 90 reads at least the detected values of the airflow sensor SN1, the intake air temperature sensor SN2, the water temperature sensor SN3, and the outside air temperature sensor SN4. Hereinafter, the flow rate of the intake air detected by the airflow sensor SN1 will be referred to as the intake air amount, and the temperature of the intake air detected by the intake air temperature sensor SN2 and before being introduced into the intercooler 10 will be referred to as the intake gas temperature. The temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor SN3, which is the temperature of the cooling water immediately after it is led out from the radiator 31, is called the cooling water temperature. is called the ambient temperature.

次に、ステップS2にて、ECU90は、外気温度に応じた目標吸気温度を設定する。具体的には、ECU90の目標吸気温度設定部93は、図6に示されるグラフのように、外気温度TAに対する目標吸気温度TGをあらかじめ設定した対応データに基づいて、ある外気温度TAに対応する目標吸気温度TGを1つ設定する。対応データは、ECU90のメモリに保存されている。 Next, in step S2, the ECU 90 sets a target intake air temperature according to the outside air temperature. Specifically, the target intake air temperature setting unit 93 of the ECU 90 responds to a certain outside air temperature TA based on correspondence data in which the target intake air temperature TG with respect to the outside air temperature TA is set in advance, as shown in the graph of FIG. One target intake air temperature TG is set. The correspondence data is stored in the memory of the ECU 90 .

ここで、目標吸気温度とは、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、実吸気温度または出ガス温度という)の目標値である。 Here, the target intake air temperature is the temperature of the intake air in the intake air lead-out portion 12 of the intercooler 10, which is the temperature of the intake air after being cooled by the intercooler 10 (hereinafter referred to as the actual intake air temperature or exit gas temperature as appropriate). is the target value of

実吸気温度は、例えば、インタークーラ10に供給される冷却水の温度、インタークーラ10に導入される吸気の温度、および、インタークーラ10を通過する吸気の流量に基づいてECU90が算出することによって得られる。または、吸気通路2におけるインタークーラ10とエンジン本体1との間の区間に温度センサを設けた場合には、当該温度センサによって実吸気温度を直接検出してもよい。 The actual intake air temperature is calculated by the ECU 90 based on, for example, the temperature of cooling water supplied to the intercooler 10, the temperature of the intake air introduced into the intercooler 10, and the flow rate of the intake air passing through the intercooler 10. can get. Alternatively, when a temperature sensor is provided in the section between the intercooler 10 and the engine body 1 in the intake passage 2, the temperature sensor may directly detect the actual intake air temperature.

ここで、ECU90は、図6のグラフに示されるように、外気温度TAが所定の基準温度θA以上の場合には当該基準温度θA未満の場合よりも外気温度TAに対する目標吸気温度TGの変化率が大きくなるように、目標吸気温度TGを設定するのが好ましい。これにより、吸気中の凝縮水量の増加および沸騰のいずれも効果的に抑制することが可能である。基準温度θAとしては、例えば、一般的な環境温度(25℃程度)またはそれよりも若干高い温度などが採用される。 Here, as shown in the graph of FIG. 6, the ECU 90 determines that the rate of change of the target intake air temperature TG with respect to the outside air temperature TA is higher when the outside air temperature TA is equal to or higher than a predetermined reference temperature .theta.A than when the outside air temperature TA is below the reference temperature .theta.A. It is preferable to set the target intake air temperature TG such that . As a result, both an increase in the amount of condensed water in the intake air and boiling can be effectively suppressed. As the reference temperature θA, for example, a general environmental temperature (approximately 25° C.) or a slightly higher temperature is adopted.

次に、ステップS3にて、ECU90は、第1冷却水流量を算出する。第1冷却水流量は、上記のインタークーラ10の導出側の吸気の温度である実吸気温度(出ガス温度)を、上記のステップS2で設定された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。 Next, in step S3, the ECU 90 calculates the first cooling water flow rate. The first cooling water flow rate is the cooling water required to bring the actual intake air temperature (outgoing gas temperature), which is the temperature of the intake air on the lead-out side of the intercooler 10, to the target intake air temperature set in step S2. is the supply flow rate. That is, the first cooling water flow rate is the flow rate of cooling water to be supplied to the intercooler 10 so that the temperature of the intake air supercharged by the compressor 5a and raised to a high temperature is lowered by the intercooler 10 to the target intake air temperature.

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。実吸気温度(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7(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、実吸気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7(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、実吸気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7(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 incoming gas temperature, the cooling water temperature, and the intake air amount read in step S1. In order to lower the actual intake air temperature (outgoing gas temperature) to the target intake air temperature, it is necessary to increase the flow rate of cooling water introduced into the intercooler 10 as the incoming gas temperature increases. In response to this, the ECU 90 calculates a larger value for the first cooling water flow rate as the incoming gas temperature increases, as shown in FIG. 7(a). Further, in order to lower the actual intake air temperature to the target intake air temperature, it is necessary to increase the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 as the cooling water temperature increases. In response to this, the ECU 90 calculates a larger value for the first cooling water flow rate as the cooling water temperature increases, as shown in FIG. 7(b). In addition, in order to lower the actual intake air temperature to the target intake air temperature, it is necessary to increase the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 as the amount of intake air increases. In response to this, the ECU 90 calculates a larger value for the first cooling water flow rate as the intake air amount increases, as shown in FIG. 7(c).

本実施形態のECU90は、インタークーラ10から導出される冷却水の温度が沸点を超える場合に冷却水量を増加するように冷却水量調整手段であるウォーターポンプ32および流量調整バルブ33を制御する。具体的には、以下のステップS4~S10の手順で制御を行う。 The ECU 90 of this embodiment controls the water pump 32 and the flow control valve 33, which are means for adjusting the amount of cooling water, so as to increase the amount of cooling water when the temperature of the cooling water drawn from the intercooler 10 exceeds the boiling point. Specifically, control is performed according to the procedure of steps S4 to S10 below.

まず、ステップS4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。 First, in step S4, the ECU 90 calculates the second cooling water flow rate. The second cooling water flow rate is the cooling water supply flow rate (intercooler 10 introduction is the minimum value of the cooling water flow rate that should be used. Specifically, in the intercooler 10, the temperature of the intake air is higher toward the upstream side (with respect to the flow direction of the intake air). As a result, the temperature of the cooling water in the intercooler 10 becomes highest at the upstream end of the intercooler 10 in the flow direction of the intake air, that is, at the cooling water lead-out portion 16 . The second cooling water flow rate is the temperature of the cooling water in the cooling water lead-out 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. be. It should be noted that the greater the flow rate of cooling water flowing through the intercooler 10, the smaller the temperature rise of the cooling water due to the 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 cooling water upper limit temperature is preset and stored in the ECU 90 . The cooling water upper limit temperature is set to a temperature (such as 100° C.) that is substantially the same as the boiling point of the cooling water, and the second cooling water flow rate is the temperature required to keep the temperature of the cooling water in the intercooler 10 below the boiling point. This is the minimum value of the cooling water supply flow rate.

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8(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8(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8(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 incoming gas temperature, the cooling water temperature, and the intake air amount read in step S1. Since the temperature of the cooling water in the intercooler 10 tends to increase as the incoming gas temperature rises, in order to keep the intercooler water temperature below the cooling water upper limit temperature, the higher the incoming gas temperature, the more It is necessary to increase the flow rate of the cooling water to be used. In response to this, the ECU 90 calculates a larger value for the second cooling water flow rate as the incoming gas temperature increases, as shown in FIG. 8(a). Further, in order to keep the water temperature in the intercooler below the upper limit temperature of the cooling water, it is necessary to increase the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 as the cooling water temperature increases. In response to this, the ECU 90 calculates a larger value for the second cooling water flow rate as the cooling water temperature increases, as shown in FIG. 8(b). Also, in order to keep the water temperature in the intercooler below the upper limit temperature of the cooling water, it is necessary to increase the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 as the amount of intake air increases and the amount of heat radiation from the intake air to the cooling water increases. . In response to this, the ECU 90 calculates a larger value for the second cooling water flow rate as the intake air amount increases, as shown in FIG. 8(c).

ステップS4の後は、ECU90は、ステップS5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 S4, the ECU 90 calculates the second target cooling water amount in step S5. The second target cooling water amount is a target value for the flow rate of cooling water that flows through the second cooling water passage 22 and is supplied to the HEV device 40 and the ATF cooler 41 . The ECU 90 calculates the second target cooling water amount based on the temperature of the AT oil, the temperature of the HEV device 40, and the like.

ステップS5の後はステップS6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S4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S7の処理を行う。ステップS7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 S5, in step S6, the ECU 90 determines whether or not the first cooling water flow rate calculated in step S2 is greater than or equal to the second cooling water flow rate calculated in step S4. If the determination is YES and the first cooling water flow rate is greater than or equal to the second cooling water flow rate, the ECU 90 performs the process of step S7. In step S7, the ECU 90 sets the first target coolant flow rate to the first coolant flow rate. The first target cooling water amount is a target value for the flow rate of the cooling water that flows through the first cooling water 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、実吸気温度(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。 That is, the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, and the cooling water supply flow rate required to bring the actual intake air temperature (exhaust gas temperature) to the target intake air temperature is less than the intercooler internal water temperature. If the intercooler water temperature is equal to or higher than the cooling water supply flow rate necessary to lower the intercooler temperature below the temperature, and the intercooler water temperature can be lowered to the cooling water upper limit temperature or less even if the cooling water supply flow rate is set to the first cooling water flow rate, the first cooling water flow rate is the first cooling water flow rate. 1 is set to the target cooling water amount.

一方、ステップS6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S8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、実吸気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 S6 is NO and the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, the ECU 90 sets the second cooling water flow rate to the first target cooling water flow rate in step S8. That is, the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, and the cooling water supply flow rate required to bring the actual intake air temperature to the target intake air temperature is required to bring the intercooler internal water temperature to the cooling water upper limit temperature or less. If the cooling water supply flow rate is less than the required cooling water flow rate and the water temperature in the intercooler cannot be lowered below 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. be done.

ステップS7あるいはステップS8の後はステップS9に進む。ECU90は、ステップS9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の回転数を決定する。そして、決定した回転数が実現されるようにECU90はウォーターポンプ32を制御する。 After step S7 or step S8, the process proceeds to step S9. In step S9, the ECU 90 determines the rotation speed of the water pump 32 based on the set first target cooling water amount and second target cooling water amount. That is, the ECU 90 determines that the flow rate of cooling water flowing through the first cooling water passage 21 reaches the first target cooling water flow rate and that the flow rate of cooling water flowing through the second cooling water passage 22 and supplied to the intercooler 10 is is the second target cooling water amount. Then, the ECU 90 controls the water pump 32 so that the determined rotation speed is achieved.

ステップS9の次に、ECU90は、ステップS10にて、インタークーラ10の導出側の吸気の温度である実吸気温度、ならびに第1目標冷却水量および第2目標冷却水量に基づいて、流量調整バルブ33の開度を決定する。具体的には、ECU90は、インタークーラ10から導出される吸気の温度である実吸気温度と目標吸気温度との差分とともに第1目標冷却水量および第2目標冷却水量に基づいて流量調整バルブ33の開度を決定する。例えば、実吸気温度-目標吸気温度の差分が0または正の値である場合には、基本的には、流量調整バルブ33の開度を100%(全開)に設定する。一方、実吸気温度が目標吸気温度未満である場合、すなわち、実吸気温度-目標吸気温度の差分が負の値である場合には、基本的には、流量調整バルブ33の開度を0%(全閉)に設定する。また、上記の条件に加えて、第1目標冷却水量および第2目標冷却水量に基づいて流量調整バルブ33の開度を適宜変更してもよい。 After step S9, in step S10, the ECU 90 controls the flow rate adjustment valve 33 based on the actual intake air temperature, which is the temperature of the intake air on the lead-out side of the intercooler 10, and the first target cooling water amount and the second target cooling water amount. to determine the degree of opening of the Specifically, the ECU 90 controls the flow rate adjustment valve 33 based on the difference between the target intake air temperature and the actual intake air temperature derived from the intercooler 10 and the first target cooling water amount and the second target cooling water amount. Determine the degree of opening. For example, when the difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature is 0 or a positive value, basically the opening of the flow control valve 33 is set to 100% (fully open). On the other hand, when the actual intake air temperature is less than the target intake air temperature, that is, when the difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature is a negative value, the opening of the flow control valve 33 is basically set to 0%. Set to (fully closed). In addition to the above conditions, the opening degree of the flow control valve 33 may be appropriately changed based on the first target cooling water amount and the second target cooling water amount.

このように、上記ステップS6~S8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、実吸気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 the present embodiment, when the first cooling water flow rate is greater than or equal to the second cooling water flow rate, as in steps S6 to S8 above, the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler 10 is reduced to the first cooling water flow rate. When the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, the cooling water flow rate supplied to the intercooler 10 is the second cooling water flow rate. However, if the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler 10 is simply set to the second cooling water flow rate when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, the actual intake air temperature will be higher than the target intake air temperature. As it becomes lower, condensed water is likely to be generated in the intake air. Specifically, the intake air contains water vapor in the air or in the 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。 Here, it is mainly when the temperature of the cooling water supplied to the intercooler 10 is low that condensed water tends to form in the intake air. Accordingly, when the cooling water temperature is low, the ECU 90 closes the grill shutter 50 to increase the temperature of the cooling water supplied to the intercooler 10 . As described above, when the grille shutter 50 is closed, the cooling power of the radiator 31 is weakened and the temperature of the cooling water is increased.

具体的には、ステップS10の後に進むステップS11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、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 S11 following step S10, the ECU 90 determines whether or not the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined determination water temperature, or whether or not the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate. judge. The determination water temperature is a cooling water temperature at which condensed water is likely to occur during intake air, and is preset and stored in the ECU 90 . The judgment water temperature is set to about 40° C., for example.

ステップS11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、または、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合は、ECU90は、ステップS12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S11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は、ECU90は、ステップS13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S12あるいはステップS13の後はステップS1に戻る。 If the determination in step S11 is YES and the cooling water temperature is equal to or higher than the judgment water temperature, or if the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, the ECU 90 opens the grill shutter 50 in step S12. Open (if already open, continue to open grille shutter 50). On the other hand, if the determination in step S11 is NO, the cooling water temperature is less than the determination water temperature, and the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, the ECU 90 closes the grill shutter 50 in step S13. Close (continue to open grille shutter 50 if already open). After step S12 or step S13, the process returns to step S1.

このようにすれば、冷却水温が判定水温未満で、且つ、実吸気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 grille shutter 50 is closed only when the cooling water temperature is less than the judgment water temperature, the actual intake air temperature is less than the target intake air temperature, and the possibility of condensed water being generated in the intake air is higher. It will be. Therefore, it is possible to reliably suppress the generation of condensed water in the intake air, and prevent the cooling water from being excessively heated when the grille shutter 50 is closed.

(作用等)
上記のように構成された本実施形態の車両の吸気冷却装置では、外気温度が高い場合に空気中の水分量が多くなる傾向に対応して、ECU90は、外気温度に応じて目標吸気温度を補正する(図5のステップS2および図6のグラフ参照)。具体的には、ECU90は外気温度が高い時は外気温度が低い時よりも目標吸気温度を相対的に高く設定することによって、外気温度が高い場合に増加しやすい吸気中の凝縮水量の増加を抑制することが可能である。また、外気温度が低い時は外気温度が高い時よりも目標吸気温度を相対的に低く設定することによって、インタークーラ10に供給される冷却水量が外気温度の低下に伴って過度に低下することを防止でき、冷却水の沸騰を抑制することが可能である。したがって、上記の構成では、外気温度が変動しても吸気中での凝縮水の発生と冷却水の沸騰とを抑制することが可能である。
(action, etc.)
In the vehicle intake air cooling system of the present embodiment configured as described above, the ECU 90 sets the target intake air temperature according to the outside air temperature in response to the tendency that the moisture content in the air increases when the outside air temperature is high. Correct (see step S2 in FIG. 5 and the graph in FIG. 6). Specifically, when the outside air temperature is high, the ECU 90 sets the target intake air temperature relatively higher than when the outside air temperature is low. can be suppressed. Further, when the outside air temperature is low, the target intake air temperature is set relatively lower than when the outside air temperature is high, thereby preventing the amount of cooling water supplied to the intercooler 10 from excessively decreasing as the outside air temperature drops. can be prevented, and boiling of the cooling water can be suppressed. Therefore, with the above configuration, it is possible to suppress the generation of condensed water in the intake air and the boiling of the cooling water even if the outside air temperature fluctuates.

また、本実施形態では、冷却水量調整手段は、冷却水をインタークーラ10に圧送するウォーターポンプ32を備える。ECU90は、インタークーラ10に供給される冷却水の温度、インタークーラ10に導入される吸気の温度、および、インタークーラ10を通過する吸気の流量に基づいて、実吸気温度を目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量を設定し、当該冷却水量で冷却水を圧送するようにウォーターポンプ32を制御する。 Further, in the present embodiment, the cooling water amount adjusting means includes a water pump 32 that pumps the cooling water to the intercooler 10 . The ECU 90 maintains the actual intake air temperature at the target intake air temperature based on the temperature of the cooling water supplied to the intercooler 10, the temperature of the intake air introduced into the intercooler 10, and the flow rate of the intake air passing through the intercooler 10. The amount of cooling water required for this is set, and the water pump 32 is controlled to pump the cooling water at that amount.

この構成によれば、インタークーラ10に供給される冷却水の温度、インタークーラ10の導入側の吸気の温度、および吸気の流量に基づいて、ECU90がウォーターポンプ32を制御することにより、インタークーラ10の導出側の実吸気温度を目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量になるように冷却水量を正確に調整することが可能である。 According to this configuration, the ECU 90 controls the water pump 32 based on the temperature of the cooling water supplied to the intercooler 10, the temperature of the intake air on the introduction side of the intercooler 10, and the flow rate of the intake air. It is possible to accurately adjust the amount of cooling water so that the amount of cooling water required to maintain the actual intake air temperature on the outlet side of 10 at the target intake air temperature.

また、本実施形態では、冷却水量調整手段は、冷却水が流れる冷却水通路の開度を調整する流量調整バルブ33をさらに備える。ECU90は、実吸気温度と目標吸気温度との差分に基づいて流量調整バルブ33を制御する。 Moreover, in this embodiment, the cooling water amount adjusting means further includes a flow rate adjusting valve 33 that adjusts the opening degree of the cooling water passage through which the cooling water flows. The ECU 90 controls the flow control valve 33 based on the difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature.

この構成によれば、冷却水量が目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量になるように、ECU90が上記のウォーターポンプ32に対して制御している運転状態において、インタークーラ10から導出される実吸気温度と目標吸気温度との差分が生じた場合であっても、当該実吸気温度と目標吸気温度との差分に基づいて、ECU90が流量調整バルブ33を制御して冷却水通路の開度を調整することにより、細かな冷却水量の調整が可能である。これにより、目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量になるように冷却水量をより正確に調整することが可能になる。 According to this configuration, in the operating state where the water pump 32 is controlled by the ECU 90 so that the amount of cooling water is the amount of cooling water required to maintain the target intake air temperature, Even if there is a difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature, the ECU 90 controls the flow control valve 33 based on the difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature to open the cooling water passage. By adjusting the degree, it is possible to finely adjust the amount of cooling water. As a result, it is possible to more accurately adjust the amount of cooling water so that the amount of cooling water is required to maintain the target intake air temperature.

また、本実施形態では、ECU90は、インタークーラ10から導出される冷却水の温度が沸点を超える場合に冷却水量を増加するように上記の冷却水量調整手段(ウォーターポンプ32および流量調整バルブ33)を制御する。これにより、インタークーラ10から導出される冷却水の温度が沸点を超える場合に冷却水量を増加することが可能になり、冷却水の沸騰を防止することが可能である。 Further, in the present embodiment, the ECU 90 controls the cooling water amount adjusting means (the water pump 32 and the flow rate adjusting valve 33) so as to increase the cooling water amount when the temperature of the cooling water derived from the intercooler 10 exceeds the boiling point. to control. This makes it possible to increase the amount of cooling water when the temperature of the cooling water drawn out from the intercooler 10 exceeds the boiling point, thereby preventing boiling of the cooling water.

冷却水の沸騰防止の具体的構成として、本実施形態では、ECU90は、インタークーラ10から導出される吸気の温度を所定の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冷却水流量を算出する第1算出部91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第2冷却水流量を算出する第2算出部92とを備える。算出された第1冷却水流量と第2冷却水流量とを比較して、第1冷却水流量が第2冷却水流量以上の場合は、第1冷却水流量に基づいて冷却水量調整手段であるウォーターポンプ32および流量調整バルブ33を制御し、第1冷却水流量が第2冷却水流量未満の場合は、第2冷却水流量に基づいて上記の冷却水量調整手段(ウォーターポンプ32および流量調整バルブ33)を制御する。 As a specific configuration for preventing boiling of the cooling water, in the present embodiment, the ECU 90 controls the first cooling water supply flow rate, which is the cooling water supply flow rate required to bring the temperature of the intake air derived from the intercooler 10 to a predetermined target intake air temperature. A first calculation unit 91 that calculates the water flow rate, and a second cooling water flow rate that 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 predetermined cooling water upper limit temperature. and a second calculator 92 for calculating. Comparing the calculated first cooling water flow rate and second cooling water flow rate, if the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, the cooling water amount adjusting means is based on the first cooling water flow rate. The water pump 32 and the flow rate adjusting valve 33 are controlled, and when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate, the cooling water rate adjusting means (the water pump 32 and the flow rate adjusting valve 33).

上記の制御を行うことにより、冷却水の沸騰を確実に防止することが可能である。すなわち、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10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10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である実吸気温度が目標吸気温度になるように上記の冷却水量調整手段(ウォーターポンプ32および流量調整バルブ33)を制御できる。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10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10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。 By performing the above control, boiling of the cooling water can be reliably prevented. That is, when the first cooling water flow rate is equal to or higher than the second cooling water flow rate, that is, even if the cooling water flow rate introduced into the intercooler 10 is the first cooling water flow rate, the temperature of the cooling water in the intercooler 10 is When it is thought that the cooling water upper limit temperature will be exceeded, the cooling water amount adjusting means is controlled based on the first cooling water flow rate. Therefore, the temperature of the coolant is kept below the coolant upper limit temperature to suppress boiling of the coolant in the intercooler 10, and the actual intake air temperature, which is the temperature of the intake air drawn out from the intercooler 10, becomes the target intake air temperature. Thus, the cooling water amount adjusting means (the water pump 32 and the flow rate adjusting valve 33) can be controlled. Further, when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate and the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10 is set to the first cooling water flow rate, the temperature of the cooling water in the intercooler 10 reaches the cooling water upper limit. If the temperature is considered to be higher than the temperature, the cooling water amount adjusting means is controlled based on the second cooling water flow rate. Therefore, even in this case, the temperature in intercooler 10 can be prevented from exceeding the coolant upper limit temperature, and boiling of the coolant in intercooler 10 can be suppressed. As a result, boiling of cooling water in the intercooler 10 can be reliably suppressed, and damage to the intercooler 10 can be prevented.

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。 Moreover, when the cooling water temperature is lower than the judgment water temperature and there is a high possibility that the intake air is excessively cooled by the cooling water in the intercooler 10 and condensed water is generated in the intake air, the grille shutter 50 is closed to cool the intake air. Water is heated. Therefore, even when the cooling water amount adjusting means is controlled based on the second cooling water flow rate, excessive cooling of the intake air by the cooling water and generation of condensed water can be suppressed.

特に、本実施形態では、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、本実施形態によれば、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 present embodiment, while suppressing boiling of the cooling water in the intercooler 10 by adjusting the flow rate of the cooling water introduced into the intercooler 10, condensed water in the intake air accompanying this suppression of boiling of the cooling water is suppressed by closing the grille shutter 50 . As a result, it is not necessary to reduce the ratio of EGR gas introduced into the intake air in order to suppress the generation of condensed water in the intake air while suppressing the boiling of the cooling water, or the reduction amount can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, boiling of cooling water in the intercooler 10 and generation of condensed water in the intake air can be suppressed while suppressing deterioration of exhaust gas performance.

本実施形態では、インタークーラ10は、当該インタークーラ10内における冷却水の流れる方向と吸気が流れる方向が対向する対向型であるので、冷却水と吸気との間で効率良く熱交換できる。また、このように冷却水が吸気から熱を受けやすい対向型のインタークーラ10であっても、上記のように外気温度が低い場合には外気温度に応じて目標吸気温度が低く設定されるので、冷却水の沸騰も抑制される。 In this embodiment, the intercooler 10 is of a facing type in which the cooling water flowing direction and the intake air flowing direction in the intercooler 10 are opposed to each other, so heat can be exchanged efficiently between the cooling water and the intake air. Also, even with the facing type intercooler 10 in which the cooling water is likely to receive heat from the intake air, the target intake air temperature is set low according to the outside air temperature when the outside air temperature is low as described above. , the boiling of the cooling water is also suppressed.

本実施形態では、ECU90は、外気温度が所定の基準温度以上の場合には当該基準温度未満の場合よりも外気温度に対する目標吸気温度の変化率が大きくなるように、目標吸気温度を設定する。これにより、外気温度が所定の基準温度以上で空気中の水分量が多い場合には、吸気中の凝縮水量の増加を抑制することを優先して、外気温度に対する目標吸気温度の変化率を大きくさせることが可能になる。一方、外気温度が所定の基準温度未満の場合には、インタークーラ10に供給される冷却水量が減量されることによる冷却水の沸騰を抑制することを優先して、変化率を小さくすることが可能になる。これにより、吸気中の凝縮水量の増加および沸騰のいずれも効果的に抑制することが可能である。 In the present embodiment, the ECU 90 sets the target intake air temperature such that when the outside air temperature is equal to or higher than a predetermined reference temperature, the rate of change of the target intake air temperature with respect to the outside air temperature is greater than when the outside air temperature is lower than the reference temperature. As a result, when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined reference temperature and the amount of moisture in the air is large, priority is given to suppressing an increase in the amount of condensed water in the intake air, and the rate of change of the target intake air temperature with respect to the outside air temperature is increased. It becomes possible to let On the other hand, when the outside air temperature is lower than the predetermined reference temperature, it is possible to reduce the rate of change by giving priority to suppressing boiling of the cooling water caused by reducing the amount of cooling water supplied to the intercooler 10. be possible. As a result, both an increase in the amount of condensed water in the intake air and boiling can be effectively suppressed.

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
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
90 ECU(制御手段)
91 第1算出部
92 第2算出部
93 目標吸気温度設定部
Reference Signs List 1 engine body 2 intake passage 10 intercooler 20 cooling water circuit 31 radiator 32 water pump (flow rate adjusting means)
33 flow control valve (flow control means)
50 grille shutter 90 ECU (control means)
91 First calculator 92 Second calculator 93 Target intake air temperature setting unit

Claims (7)

エンジン本体に導入される吸気を冷却水によって冷却するインタークーラと、
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、
前記冷却水量調整手段を制御して前記インタークーラから導出される前記吸気の温度である実吸気温度を目標吸気温度に調整する制御手段と、
外気温度を検出する外気温度センサとを備え、
前記制御手段は、前記外気温度センサにより検出された外気温度に応じて前記目標吸気温度を補正し、前記外気温度が高い時は低い時に対して前記目標吸気温度を高く設定する、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
an intercooler that cools the intake air introduced into the engine body with cooling water;
Cooling water amount adjusting means capable of adjusting a cooling water supply flow rate, which is the flow rate of the cooling water supplied to the intercooler;
a control means for controlling the cooling water amount adjusting means to adjust an actual intake air temperature, which is the temperature of the intake air derived from the intercooler, to a target intake air temperature;
and an outside air temperature sensor that detects the outside air temperature,
The control means corrects the target intake air temperature according to the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and sets the target intake air temperature higher when the outside air temperature is high than when the outside air temperature is low. air intake cooling system for vehicles that
請求項1に記載の車両の吸気冷却装置において、
前記冷却水量調整手段は、前記冷却水を前記インタークーラに圧送するウォーターポンプを備え、
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、前記実吸気温度を前記目標吸気温度に維持するために必要な冷却水量を設定し、当該冷却水量で前記冷却水を圧送するように前記ウォーターポンプを制御する、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
In the intake air cooling device for a vehicle according to claim 1,
The cooling water amount adjusting means includes a water pump that pumps the cooling water to the intercooler,
The control means controls the actual intake air temperature 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. and setting a cooling water amount necessary to maintain the target intake air temperature, and controlling the water pump to pump the cooling water at the cooling water amount.
請求項2に記載の車両の吸気冷却装置において、
前記冷却水量調整手段は、前記冷却水が流れる冷却水通路の開度を調整する流量調整バルブをさらに備え、
前記制御手段は、前記実吸気温度と前記目標吸気温度との差分に基づいて前記流量調整バルブを制御する、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
In the intake air cooling device for a vehicle according to claim 2,
The cooling water amount adjusting means further includes a flow rate adjusting valve that adjusts the opening degree of the cooling water passage through which the cooling water flows,
The intake air cooling device for a vehicle, wherein the control means controls the flow control valve based on the difference between the actual intake air temperature and the target intake air temperature.
請求項1~3のいずれか1項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から導出される冷却水の温度が沸点を超える場合に冷却水量を増加するように前記冷却水量調整手段を制御する、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
In the intake air cooling device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The intake air cooling device for a vehicle, wherein the control means controls the cooling water amount adjusting means so as to increase the amount of cooling water when the temperature of the cooling water drawn out from the intercooler exceeds the boiling point.
請求項4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、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
In the intake air cooling device for a vehicle according to claim 4,
The control means is
a first calculation unit for calculating a first cooling water flow rate, which is the cooling water supply flow rate required to bring the temperature of the intake air derived from the intercooler to a predetermined target intake air temperature;
A second calculation unit that calculates a second cooling water flow rate that is the 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,
By comparing the calculated first cooling water flow rate and the second cooling water flow rate, if the first cooling water flow rate is equal to or greater than the second cooling water flow rate, the A vehicle characterized by controlling cooling water amount adjusting means, and controlling the cooling water amount adjusting means based on the second cooling water flow rate when the first cooling water flow rate is less than the second cooling water flow rate. air intake cooling system.
請求項1~5のいずれか1項に記載の車両の吸気冷却装置において、
前記インタークーラは、前記インタークーラ内における前記冷却水の流れる方向と前記吸気が流れる方向が対向する対向型である、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
In the intake air cooling device for a vehicle according to any one of claims 1 to 5,
An intake air cooling device for a vehicle, wherein the intercooler is of a facing type in which the direction in which the cooling water flows and the direction in which the intake air flows in the intercooler are opposite to each other.
請求項1~6のいずれか1項に記載の車両の吸気冷却装置において、
前記制御手段は、前記外気温度が所定の基準温度以上の場合には当該基準温度未満の場合よりも前記外気温度に対する前記目標吸気温度の変化率が大きくなるように、前記目標吸気温度を設定する、ことを特徴とする車両の吸気冷却装置。
In the intake air cooling device for a vehicle according to any one of claims 1 to 6,
The control means sets the target intake air temperature such that when the outside air temperature is equal to or higher than a predetermined reference temperature, the rate of change of the target intake air temperature with respect to the outside air temperature is greater than when the outside air temperature is lower than the reference temperature. , an intake air cooling device for a vehicle.
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