WO2014010159A1

WO2014010159A1 - 車両用冷却システム

Info

Publication number: WO2014010159A1
Application number: PCT/JP2013/003042
Authority: WO
Inventors: 幸一原田
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-01-16
Also published as: JP2014015885A

Abstract

　車両用冷却システムは、過給機（４）、インタクーラ（２１）、冷却流体回路（５）、電動ポンプ（５１）、および流量調節部（５４）を備える。過給機（４）は内燃機関（１）の排気ガスからエネルギを回収して動力に変換し、回収した動力にて内燃機関（１）の吸気通路（２）を流れる吸入空気を加圧する。インタクーラ（２１）は吸気通路（２）に配置されて、過給機（４）にて加圧された吸入空気を冷却流体と熱交換させて冷却する。冷却流体回路（５）はインタクーラ（２１）に冷却流体を流す第１流体流路（５２）、および過給機（４）に冷却流体を流す第２流体流路（５３）を有する。電動ポンプ（５１）は冷却流体回路（５）に設けられて、冷却流体を循環させる。流量調節部（５４）は第１流体流路（５２）に流れる冷却流体の第１流量（Ｖｗ１）と、第２流体流路（５３）に流れる冷却流体の第２流量（Ｖｗ２）との流量割合を調整する。

Description

車両用冷却システム

関連出願の相互参照

　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１２年７月９日に出願された日本特許出願２０１２－１５３３１６を基にしている。

　本開示は、内燃機関に供給する吸入空気を加圧する過給機および過給機にて加圧された吸入空気を冷却するインタクーラを備える車両に適用される車両用冷却システムに関する。

　近年、燃費向上を図るために、内燃機関のサイズを小型化しつつ、過給機にて内燃機関の出力低下を補うダウンサイジング車両（Ｄ／Ｓ車両）が増加している。

　代表的な過給機として、内燃機関の排気ガスからエネルギを回収して動力に変換し、回収した動力にて吸入空気を加圧するターボチャージャが挙げられるが、このターボチャージャは、高温の排気ガスからの受熱や、自身の熱損失により発熱することから、適宜冷却する必要がある。特に、ガソリン車両では、ディーゼル車両に比べて排気ガスの温度が高いため、ターボチャージャを冷却水等によって冷却することが望ましい。

　また、過給機を搭載する車両では、一般に過給機にて加圧されて高温高圧となった吸入空気を冷却するためのインタクーラが設けられているが、特にダウンサイジング車両においては、吸気系の容積低減によるレスポンス性能の向上を狙って、水冷式の熱交換器が採用されている。さらに、インタクーラは、吸入空気の冷却効率を高めるために、内燃機関の冷却水回路とは別系統の低水温冷却回路で構成するのが通例である。

　ここで、インタクーラを冷却する冷却流体が流れる流体流路に加えて、当該冷却流体と並列に接続されて、過給機へ冷却流体を流す流体流路を備える低水温冷却回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　この特許文献１では、内燃機関の作動停止後も過給機の冷却が必要となる場合があることを考慮して、インタクーラおよび過給機における冷却要求に応じて、低水温回路に設けた電動ウォータポンプの回転数を変更する構成を提案している。

日本国特許第２５３０５７８号公報（ＵＳＰ４，９７７，７４３に対応）

　本願発明者らの検討によると、特許文献１に記載の低水温回路では、インタクーラにおける吸入空気の冷却が要求される場合、および過給機の冷却が要求される場合に応じて、インタクーラ用の流体流路へ流す冷却流体の流量と、過給機用の流体流路へ流す冷却流体の流量との流量割合を適切に変更することができない恐れがある。

　例えば、吸入空気の温度が低く、インタクーラにて吸入空気を冷却したくない状況において、過給機の冷却要求により電動ウォータポンプが作動すると、インタクーラにも冷却流体が流れることで、インタクーラにて吸入空気が過冷却となり、燃費やエミッションへ悪影響を及ぼす恐れがある。

　また、内燃機関の停止後等のように、吸入空気の冷却が必要なく、過給機だけを冷却する必要がある場合、インタクーラにも冷却流体が流れることで電動ウォータポンプが余分に駆動され、電動ウォータポンプに給電するバッテリが無駄に消費されてしまう恐れがある。

　本開示は上記点に鑑みて、インタクーラ用の流体流路へ流す冷却流体の流量と、過給機用の流体流路へ流す冷却流体の流量との流量割合の最適化を図ることが可能な車両用冷却システムを提供することを目的とする。

　本開示の車両用冷却システムは、過給機と、インタクーラと、低水温回路（冷却流体回路）と、低水温用ポンプ（電動ポンプ）と、流量調整弁（流量調整部）とを備える。過給機はエンジン（内燃機関）の排気ガスからエネルギを回収して動力に変換し、回収した動力にてエンジンの吸気通路を流れる吸入空気を加圧する。インタクーラは吸気通路に配置されて、過給機にて加圧された吸入空気を冷却流体と熱交換させて冷却する。低水温回路はインタクーラに対して冷却流体を流す第１冷却水流路（第１流体流路）、および第１冷却水流路に並列に接続されて過給機に対して冷却流体を流す第２冷却水流路（第２流体流路）を有する。低水温用ポンプは低水温回路に設けられて、冷却流体を循環させる。流量調整弁は低水温回路に設けられて、第１冷却水流路に流れる冷却流体の第１流量と、第２冷却水流路に流れる冷却流体の第２流量との流量割合を調整する。

　このように、インタクーラに流す冷却流体の第１流量と過給機に流す冷却流体の第２流量を調整可能とすれば、インタクーラにおける吸入空気の冷却が要求される場合、および過給機の冷却が要求される場合に応じて、第１流量と第２流量の最適化を図ることが可能となる。

　この結果、インタクーラにおける吸入空気の過冷却を抑えることできると共に、低水温用ポンプを無駄な駆動を抑えることができる。これにより、燃費やエミッションの向上を向上させ、低水温用ポンプによる電力消費を低下させることが可能となる。

車両用冷却システムの全体構成図である。低水温回路の概略構成図である。低水温用ポンプの説明図である。低水温回路における流量制御の具体例の説明図である。車両用冷却システムの変形例を示す全体構成図である。

　以下、本開示の一実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態では、水冷式ガソリン機関で構成されるエンジン（内燃機関）１を車両走行用の駆動源として走行する車両に、本開示の車両用冷却システムを適用している。

　図１の全体構成図に示すように、エンジン１は、エンジン冷却水が流通するエンジン冷却水回路１０に接続され、エンジン１が有する熱をエンジン冷却水に放熱するように構成されている。

　エンジン冷却水回路１０には、エンジン冷却水を循環させるエンジン冷却用ポンプ１１と、エンジン１にて昇温したエンジン冷却水を、冷却ファン１２ａからの送風空気（外気）に放熱するためのラジエータ１２が設けられている。

　なお、本実施形態のエンジン冷却水回路１０には、余剰となるエンジン冷却水を貯留するリザーバタンク１３が設けられている。このリザーバタンク１３は、入口部がエンジン冷却用ポンプ１１の冷却水入口側に接続され、出口部がラジエータ１２の出口側に接続されている。

　また、エンジン１には、車両外部から吸入した吸入空気を気筒内に導く吸気通路２、および気筒内（燃焼室内）から排気ガスを車両外部へ排出する排気通路３が接続されている。

　吸気通路２には、空気流れ上流から順に、吸入空気を加圧する過給機４、吸入空気の流量を検出する吸気流量センサ（図示略）、過給機４にて加圧された高温高圧の空気を冷却するインタクーラ２１、吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ（図示略）等が設けられている。なお、吸気通路２に設けられた吸気流量センサおよび吸気温度センサは、後述する制御装置に接続されており、各センサの検出値を後述する制御装置１００にて取得可能となっている。

　過給機４は、エンジン１の排気ガスからエネルギを回収して動力に変換し、回収した動力にてエンジン１の吸気通路２を流れる吸入空気を加圧するものである。本実施形態では、過給機４として、排気通路３に設けられて排気ガスのエネルギにより駆動されるタービン４２、およびエンジン１の吸気通路２に設けられてタービン４２の回転トルクにより駆動される圧縮機４１を有するターボチャージャ（Ｔ／Ｃ）を採用している。

　ここで、過給機４は、高温の排気ガスからの受熱や、自身の熱損失により発熱することから、適宜冷却する必要がある。このため、本実施形態では、過給機４の内部に後述する低水温回路（冷却流体回路）５を流れる冷却水が流通する冷却水経路（図示略）を形成し、当該冷却水経路を流れる冷却水にて過給機４を冷却するようにしている。

　また、本実施形態では、過給機４の温度を検出する過給機温度センサ（図示略）が設けられている。過給機温度センサは、後述する制御装置に接続されており、当該温度センサの検出値を後述する制御装置１００にて取得可能となっている。

　インタクーラ（Ｉ／Ｃ）２１は、吸気通路２に配置されて、過給機４の圧縮機４１にて加圧された高温高圧の空気と、後述する低水温回路５を流れる冷却水（冷却流体）とを熱交換させて空気を冷却する熱交換器である。

　一方、排気通路３には、ガス流れ上流から順に、過給機４のタービン４２、図示しないフィルタ等が設けられている。なお、フィルタは、粒状物質を捕集する捕集部、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等で構成されており、排出ガスに含まれる粒状物質の捕集やＮＯｘ等の浄化を行うものである。

　続いて、低水温回路５について図２の概略構成図を用いて説明する。本実施形態の低水温回路５は、高温のエンジン冷却水が流れるエンジン冷却水回路１０から独立して構成されており、エンジン冷却水の温度よりも低い温度の冷却水（冷却流体）が循環する冷却流体回路である。

　低水温回路５には、冷却水を循環させるための低水温用ポンプ５１が設けられている。この低水温用ポンプ５１は、冷却水の吐出流量（冷却水の循環流量）を変更可能に構成され、後述する制御装置１００にて制御される電動ポンプである。

　具体的には、本実施形態では、低水温用ポンプ５１として、制御装置１００によるＤｕｔｙ制御により吐出流量が制御される電動ポンプを採用している。例えば、吸入空気の温度の上昇に応じて、低水温用ポンプ５１の吐出流量を増加させる場合、図３に示すように、制御装置１００が吸入空気の温度の上昇に応じて、低水温用ポンプ５１へ供給する電力のＤｕｔｙを増大させることで、低水温用ポンプ５１の吐出流量が変更可能になっている。なお、低水温用ポンプ５１の吐出流量をＤｕｔｙ制御により制御する場合であっても、吐出可能な流量の下限（例えば、最大流量の３０％程度である３Ｌ／ｍｉｎ）を下回るような要求には対応しない。また、吐出可能な流量の上限は、例えば最大流量の８５％程度である１２Ｌ／ｍｉｎである。

　図２に示すように、低水温用ポンプ５１における冷却水の吐出側は、インタクーラ２１へ冷却水を流す第１冷却水流路（第１流体流路）５２、および第１冷却水流路５２に並列に接続されて過給機４へ冷却水を流す第２冷却水流路（第２流体流路）５３が接続されている。そして、第１冷却水流路５２と第２冷却水流路５３はそれぞれ、インタクーラ２１の出口側および過給機４の出口側に設定された合流部５５で接続されている。

　低水温回路５の合流部５５の冷却水流れ下流には、サブラジエータ５６が接続されている。サブラジエータ５６は、インタクーラ２１や過給機４にて昇温した冷却水の熱を冷却ファン１２ａからの送風空気（外気）に放熱する放熱器である。このサブラジエータ５６の出口側は、低水温用ポンプ５１の吸入側に接続されている。

　本実施形態の低水温回路５には、第１冷却水流路５２および第２冷却水流路５３を分岐する分岐部に流量調整弁５４が設けられている。

　この流量調整弁５４は、第１冷却水流路５２に流れる冷却水の第１流量Ｖｗ１（Ｌ／ｍｉｎ）と第２冷却水流路５３に流れる冷却水の第２流量Ｖｗ２（Ｌ／ｍｉｎ）との流量割合を調整する流量調整部として機能する。本実施形態の流量調整弁５４は、後述する制御装置１００からの制御信号により、第１流量Ｖｗ１と第２流量Ｖｗ２との流量割合を変更可能に構成されている。

　また、本実施形態の低水温回路５には、余剰となる冷却水を貯留するリザーバタンク５７が設けられている。このリザーバタンク５７は、入口部がサブラジエータ５６の冷却水入口側に接続され、出口部がサブラジエータ５６の冷却水出口側に接続されている。

　次に、本実施形態における電子制御部の概要を説明すると、制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されている。制御装置１００は、内部の記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算・処理を行い、出力に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。

　具体的には、制御装置１００の入力側には、図示しない車両の起動・停止を操作するスタートスイッチ、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、車速を検出する車速センサ等のエンジン１の制御に係るエンジン制御用のセンサ群、および吸気温度センサ、吸気流量センサ、過給機温度センサ等の低水温回路５における流量制御用のセンサ群が接続されている。

　また、制御装置１００の出力側には、エンジン１に燃料を供給する燃料噴射弁の駆動回路（図示略）、エンジン冷却用ポンプ１１、冷却ファン１２ａ、低水温用ポンプ５１、流量調整弁５４等が接続されている。

　次に、上記構成に係る本実施形態の作動について説明する。まず、エンジン１の作動について説明する。スタートスイッチがオンされて車両が起動すると、制御装置１００が所定の制御周期で各種エンジン制御用センサ群の検出信号を取得し、取得した検出信号からエンジン１の運転負荷を検出する。そして、制御装置１００は、エンジン１の運転負荷に応じて、エンジン１を作動あるいは停止させる。この際、制御装置１００は、エンジン１の温度が所望の温度に維持されるように、冷却ファン１２ａ、エンジン冷却用ポンプ１１の作動を制御する。

　続いて、車両用冷却システムにおける低水温回路５の作動について説明する。スタートスイッチがオンされて車両が起動すると、制御装置１００が所定の制御周期で各種流量制御用のセンサ群の検出信号を取得し、取得した検出信号、およびエンジン１の運転負荷に応じて、低水温用ポンプ５１、流量調整弁５４の作動を制御する。

　より具体的には、制御装置１００は、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求に応じてインタクーラ２１（第１流体流路）に流す冷却流体の第１目標流量Ｖｔ１を決定すると共に、過給機４の冷却要求に応じて過給機４（第２流体流路）に流す冷却流体の第２目標流量Ｖｔ２を決定する。

　本実施形態では、第１目標流量Ｖｔ１を、吸入空気の温度、インタクーラ２１に流入する吸入空気の流量、エンジン１の運転負荷に応じて決定するようにしている。例えば、吸入空気の温度、インタクーラ２１に流入する吸入空気の流量、エンジン１の運転負荷、および第１目標流量Ｖｔ１の相関関係を規定した制御マップをＲＯＭ等の記憶部に記憶しておき、当該制御マップを参照して、吸入空気の温度、インタクーラ２１に流入する吸入空気の流量、エンジン１の運転負荷から第１目標流量Ｖｔ１を決定すればよい。

　また、本実施形態では、第２目標流量Ｖｔ２を、過給機４の温度、エンジン１の運転負荷に応じて決定するようにしている。例えば、過給機４の温度、エンジン１の運転負荷、および第２目標流量Ｖｔ２の相関関係を規定した制御マップをＲＯＭ等の記憶部に記憶しておき、当該制御マップを参照して、過給機４の温度、エンジン１の運転負荷から第２目標流量Ｖｔ２を決定すればよい。

　そして、制御装置１００は、第１流量Ｖｗ１と第２流量Ｖｗ２との流量割合が、第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２との流量割合となるように流量調整弁５４を制御する。このとき、第１流量Ｖｗ１と第２流量Ｖｗ２を合算した合算流量はＶｗ３となる。

　さらに、制御装置１００は、低水温用ポンプ５１の吐出流量が、第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２とを合算した目標合算流量Ｖｔ３となるように低水温用ポンプ５１を制御する。

　ここで、平地走行等のように、エンジン１の運転負荷が比較的小さい条件（パーシャル領域）では、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求や過給機４の冷却要求が小さいことから、第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２の合計である目標合算流量Ｖｔ３が、低水温用ポンプ５１の下限吐出流量を下回ることがある。

　この場合、低水温用ポンプ５１を停止すると、第１冷却水流路５２と第２冷却水流路５３に冷却水が流れず、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると、第１冷却水流路５２と第２冷却水流路５３に要求以上の流量が流れないことから、吸入空気および過給機４の冷却ができない。特に、吸入空気は、過給機４に比べて冷却水の流量によって温度が大きく変化することから、インタクーラ２１において吸入空気の温度を安定的に制御することができなくなってしまう。

　そこで、本実施形態の制御装置１００は、目標合算流量Ｖｔ３が、低水温用ポンプ５１の下限吐出流量を下回る場合、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、第１流量Ｖｗ１が第１目標流量Ｖｔ１となるように流量調整弁５４を制御するようにしている。

　続いて、本実施形態に係る低水温回路５における流量制御の具体例について図４を用いて説明する。

　図４に示すように、エンジン１の作動中において運転負荷が高負荷となる場合、制御装置１００は、最大吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求や過給機４の冷却要求に応じて流量調整弁５４を制御する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれ、Ｖｗ１＝１０、Ｖｗ２＝２、およびＶｗ３＝１２となる。

　また、エンジン１の作動中において運転負荷が中負荷となる場合、制御装置１００は、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求や過給機４の冷却要求に応じて流量調整弁５４を制御すると共に、目標合算流量Ｖｔ３に応じて低水温用ポンプ５１を制御する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれ、２≦Ｖｗ１≦７、Ｖｗ２＝１、および３≦Ｖｗ３≦８となる。なお、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求や過給機４の冷却要求が無ければ、低水温用ポンプ５１を停止する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれ、Ｖｗ１＝０、Ｖｗ２＝０、およびＶｗ３＝０となる。

　さらに、エンジン１の作動中において運転負荷が低負荷となる場合、制御装置１００は、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、インタクーラ２１へ下限吐出流量以下の微小流量が流れるように流量調整弁５４を制御する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれ、Ｖｗ１＝１、Ｖｗ２＝２、およびＶｗ３＝３となる。

　この際、過給機４へも微小流量の冷却流体が流れるが、過給機４は吸入空気に比べて熱マスが大きいことから、過給機４の温度への影響は少ない。なお、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求や過給機４の冷却要求が無ければ、低水温用ポンプ５１を停止する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれ、Ｖｗ１＝０、Ｖｗ２＝０、およびＶｗ３＝０となる。

　また、エンジン１の停止中には、インタクーラ２１における吸入空気の冷却が不要となることから、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、過給機４へ下限吐出流量以下の微小流量が流れるように流量調整弁５４を制御する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれＶｗ１＝０、Ｖｗ２＝３、およびＶｗ３＝３となる。なお、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求や過給機４の冷却要求が無ければ、低水温用ポンプ５１を停止する。この時、例えば、第１流量Ｖｗ１、第２流量Ｖｗ２、および合算流量Ｖｗ３はそれぞれＶｗ１＝０、Ｖｗ２＝０、およびＶｗ３＝０となる。

　なお、本実施形態では、制御装置１００における第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２を決定する部分（ハードウェアおよびソフトウェア）が目標流量決定部１００ａを構成し、制御装置１００における流量調整弁５４を制御する部分が流量制御部１００ｂを構成し、制御装置１００における低水温用ポンプ５１を制御する部分がポンプ制御部１００ｃを構成している。

　以上説明した本実施形態によれば、低水温回路５に流量調整弁５４を設けることで、インタクーラ２１に流す冷却流体の第１流量Ｖｗ１と過給機４に流す冷却流体の第２流量Ｖｗ２との流量を調整可能となるので、インタクーラ２１における吸入空気の冷却が要求される場合、および過給機４の冷却が要求される場合に応じて、インタクーラ２１に流す冷却流体の第１流量Ｖｗ１と過給機４に流す冷却流体の第２流量Ｖｗ２の最適化を図ることが可能となる。

　この結果、インタクーラ２１における吸入空気の過冷却を抑えることできると共に、低水温用ポンプ５１を無駄な駆動を抑えることができ、燃費やエミッションの向上、低水温用ポンプ５１による電力消費を低下させることが可能となる。

　また、本実施形態の如く、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求、過給機４の冷却要求の双方を満たすように、流量調整弁５４および低水温用ポンプ５１を制御することで、インタクーラ２１における吸入空気の過冷却や低水温用ポンプ５１における無駄な電力消費を効果的に抑制することができる。

　さらに、本実施形態では、低水温用ポンプ５１に要求される吐出流量（目標合算流量Ｖｔ３）が、低水温用ポンプ５１の下限吐出流量を下回る場合、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、第１流量Ｖｗ１が第１目標流量Ｖｔ１となるように流量調整弁５４を制御するようにしている。

　これによれば、低水温用ポンプ５１に要求される吐出流量が低水温用ポンプ５１の下限吐出流量よりも少ない場合であっても、低水温用ポンプ５１を断続的に作動させることなく、インタクーラ２１に流す冷却流体の第１流量Ｖｗ１を第１目標流量Ｖｔ１となるよう制御することができるので、吸入空気の温度を安定的にきめ細かく制御することができる。
（他の実施形態）
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、適宜変更することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。

　上述の実施形態では、低水温回路５をエンジン冷却水回路１０から独立して構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、図５の全体構成図に示すように、低水温回路５およびエンジン冷却水回路１０を共通のリザーバタンク６を介して接続するようにしてもよい。

　上述の実施形態では、流量調整弁５４を第１冷却水流路５２および第２冷却水流路５３を分岐する分岐部に設ける例について説明したが、これに限定されず、例えば、流量調整弁５４を第１冷却水流路５２および第２冷却水流路５３の合流部５５に設けるようにしてもよい。

　また、第一冷却水流路５２と第二冷却水流路５３それぞれに流路断面積を変更する電磁弁を設け、当該電磁弁により、第１流量Ｖｗ１と第２冷流量Ｖｗ２とを調整するようにしてもよい。この場合、各電磁弁が流量調整部を構成することとなる。

　上述の実施形態の如く、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求、および過給機４の冷却要求に応じて決定した第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２に基づいて、流量調整弁５４および低水温用ポンプ５１を制御することが望ましいが、これに限定されない。例えば、流量調整弁５４だけを第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２に基づいて制御し、低水温用ポンプ５１を他のパラメータに基づいて制御したり、低水温用ポンプ５１だけを第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２に基づいて制御し、流量調整弁５４を他のパラメータに基づいて制御したりしてもよい。

　上述の実施形態では、第１目標流量Ｖｔ１を、吸入空気の温度、インタクーラ２１に流入する吸入空気の流量、エンジン１の運転負荷に応じて決定する例を説明したが、これは一例に過ぎず、その他のパラメータ等により第１目標流量Ｖｔ１を決定するようにしてもよい。

　上述の実施形態では、第２目標流量Ｖｔ２を、過給機４の温度、エンジン１の運転負荷に応じて決定する例を説明したが、これは一例に過ぎず、その他のパラメータ等により第２目標流量Ｖｔ２を決定するようにしてもよい。

　上述の実施形態の如く、低水温用ポンプ５１に要求される吐出流量が、低水温用ポンプ５１の下限吐出流量を下回る場合に、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、第１流量Ｖｗ１が第１目標流量Ｖｔ１となるように流量調整弁５４を制御することが望ましいが、これに限定されない。例えば、低水温用ポンプ５１の下限吐出流量を下回る場合に、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御すると共に、第１流量Ｖｗ１と第２流量Ｖｗ２の割合が予め定めた流量割合となるように流量調整弁５４を制御するようにしてもよい。

　つまり、本開示内容をまとめると、以下のように説明できる。

　本開示の車両用冷却システムは、過給機４と、インタクーラ２１と、低水温回路（冷却流体回路）５と、低水温用ポンプ（電動ポンプ）５１と、流量調整弁（流量調整部）５４とを備える。過給機４はエンジン（内燃機関）１の排気ガスからエネルギを回収して動力に変換し、回収した動力にてエンジン１の吸気通路２を流れる吸入空気を加圧する。インタクーラ２１は吸気通路２に配置されて、過給機４にて加圧された吸入空気を冷却流体と熱交換させて冷却する。低水温回路５はインタクーラ２１に対して冷却流体を流す第１冷却水流路（第１流体流路）５２、および第１冷却水流路５２に並列に接続されて過給機４に対して冷却流体を流す第２冷却水流路（第２流体流路）５３を有する。低水温用ポンプ５１は低水温回路５に設けられて、冷却流体を循環させる。流量調整弁５４は低水温回路５に設けられて、第１冷却水流路５２に流れる冷却流体の第１流量Ｖｗ１と、第２冷却水流路５３に流れる冷却流体の第２流量Ｖｗ２との流量割合を調整する。

　このように、インタクーラ２１に流す冷却流体の第１流量Ｖｗ１と過給機４に流す冷却流体の第２流量Ｖｗ２を調整可能とすれば、インタクーラ２１における吸入空気の冷却が要求される場合、および過給機４の冷却が要求される場合に応じて、第１流量Ｖｗ１と第２流量Ｖｗ２の最適化を図ることが可能となる。

　この結果、インタクーラ２１における吸入空気の過冷却を抑えることできると共に、低水温用ポンプ５１を無駄な駆動を抑えることができる。これにより、燃費やエミッションの向上、低水温用ポンプ５１による電力消費を低下させることが可能となる。

　また、本開示の車両用冷却システムにおいて、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求に応じて第１冷却水流路５２に流す冷却流体の第１目標流量Ｖｔ１が決定される。車両用冷却システムは、目標流量決定部１００aと、流量制御部１００ｂと、ポンプ制御部１００ｃを備える。目標流量決定部１００aは過給機４の冷却要求に応じて第２冷却水流路５３に流す冷却流体の第２目標流量Ｖｔ２を決定する。流量制御部１００ｂは流量調整弁５４を制御する。ポンプ制御部１００ｃは低水温用ポンプ５１における冷却流体の吐出流量を制御する。さらに、流量制御部１００ｂは、第１流量Ｖｗ１と第２流量Ｖｗ２との流量割合が、第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２との流量割合となるように流量調整弁５４を制御する。ポンプ制御部１００ｃは、低水温用ポンプ５１における冷却流体の吐出流量が、第１目標流量Ｖｔ１と第２目標流量Ｖｔ２とを合算した目標合算流量Ｖｔ３となるように低水温用ポンプ５１を制御する。

　このように、インタクーラ２１における吸入空気の冷却要求、過給機４の冷却要求の双方を満たすように、流量調整弁５４および低水温用ポンプ５１を制御することで、インタクーラ２１における吸入空気の過冷却や低水温用ポンプ５１における無駄な電力消費を効果的に抑制することができる。

　ところで、インタクーラ２１では、冷却流体の流量を変更して、吸入空気の温度を安定的にきめ細かく制御することが理想であるが、低水温用ポンプ５１による冷却流体の流量制御には限界がある。

　例えば、オンオフ制御により吐出流量を変更するタイプの低水温用ポンプ５１では、最大吐出流量を流すか停止するかの選択しかできず、特に、エンジン１の運転負荷が小さい条件（パーシャル領域）において、吸入空気の温度を安定させることができない。また、Ｄｕｔｙ制御等により吐出流量を変更するタイプの低水温用ポンプ５１でも、低水温用ポンプ５１にて吐出可能な流量に下限があり、下限以下の吐出流量が要求される場合では、断続的に低水温用ポンプ５１を作動させることとなってしまい、吸入空気の温度を安定させることが難しい。

　そこで、ポンプ制御部１００ｃは、目標合算流量Ｖｔ３が低水温用ポンプ５１の下限吐出流量よりも少ない場合に、低水温用ポンプ５１における冷却流体の吐出流量が、下限吐出流量となるように低水温用ポンプ５１を制御する。また、流量制御部１００ｂは、目標合算流量Ｖｔ３が低水温用ポンプ５１の下限吐出流量よりも少ない場合に、第１流量Ｖｗ１が第１目標流量Ｖｔ１となるように流量調整弁５４を制御する。

　これによれば、低水温用ポンプ５１に対する要求吐出流量が低水温用ポンプ５１の下限吐出流量よりも少ない場合であっても、低水温用ポンプ５１を断続的に作動させることなく、インタクーラ２１に流す冷却流体の第１流量Ｖｗ１を第１目標流量Ｖｔ１となるように制御することができるので、吸入空気の温度を安定的にきめ細かく制御することができる。

Claims

　内燃機関（１）の排気ガスからエネルギを回収して動力に変換し、回収した動力にて前記内燃機関（１）の吸気通路（２）を流れる吸入空気を加圧する過給機（４）と、
　前記吸気通路に配置されて、前記過給機にて加圧された前記吸入空気を冷却流体と熱交換させて冷却するインタクーラ（２１）と、
　前記インタクーラに対して前記冷却流体を流す第１流体流路（５２）、および前記第１流体流路に並列に接続されて前記過給機に対して前記冷却流体を流す第２流体流路（５３）を有する冷却流体回路（５）と、
　前記冷却流体回路に設けられて、前記冷却流体を循環させる電動ポンプ（５１）と、
　前記冷却流体回路に設けられて、前記第１流体流路に流れる前記冷却流体の第１流量（Ｖｗ１）と、前記第２流体流路に流れる前記冷却流体の第２流量（Ｖｗ２）との流量割合を調整する流量調整部（５４）と、
　を備える車両用冷却システム。
　前記インタクーラにおける前記吸入空気の冷却要求に応じて前記第１流体流路に流す前記冷却流体の第１目標流量（Ｖｔ１）を決定すると共に、前記過給機の冷却要求に応じて前記第２流体流路に流す前記冷却流体の第２目標流量（Ｖｔ２）を決定する目標流量決定部（１００ａ）と、
　前記流量調整部を制御する流量制御部（１００ｂ）と、
　前記電動ポンプにおける前記冷却流体の吐出流量を制御するポンプ制御部（１００ｃ）と、をさらに備え、
　前記流量制御部は、前記第１流量と前記第２流量との流量割合が、前記第１目標流量と前記第２目標流量との流量割合となるように前記流量調整部を制御し、
　前記ポンプ制御部は、前記電動ポンプにおける前記冷却流体の吐出流量が、前記第１目標流量と前記第２目標流量とを合算した目標合算流量（Ｖｔ３）となるように前記電動ポンプを制御する請求項１に記載の車両用冷却システム。
　前記ポンプ制御部は、前記目標合算流量が前記電動ポンプの下限吐出流量よりも少ない場合に、前記電動ポンプにおける前記冷却流体の吐出流量が、前記下限吐出流量となるように前記電動ポンプを制御し、
　前記流量制御部は、前記目標合算流量が前記電動ポンプの前記下限吐出流量よりも少ない場合に、前記第１流量が前記第１目標流量となるように前記流量調整部を制御する請求項２に記載の車両用冷却システム。
　前記冷却流体回路における前記過給機および前記インタクーラよりも前記冷却流体流れ下流に接続され、前記冷却流体が有する熱を放熱する放熱器（５６）をさらに備える請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用冷却システム。