WO2014167705A1

WO2014167705A1 - ブローバイガス還流装置と過給機とを備えた内燃機関の冷却装置

Info

Publication number: WO2014167705A1
Application number: PCT/JP2013/061032
Authority: WO
Inventors: 隼平塩田; 末吉杉山; 啓二四重田; 成人山根; 怜杉山; 松本　功; 正和田畑
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-16
Also published as: EP2985438A1; JP5983868B2; JPWO2014167705A1; CN105102786A; US20160025048A1; EP2985438A4

Abstract

　本発明は要求機関冷却度合と要求コンプレッサ冷却度合とを同時に達成可能な冷却装置を提供することを目的とする。本発明はブローバイガス還流装置（５０）と過給機（６０）とを備え、前記ブローバイガス還流装置が過給機のコンプレッサ上流の吸気通路にブローバイガスを還流する内燃機関の冷却装置に関する。内燃機関の本体（２０）を冷却する第１冷却装置（７０）と吸気を冷却する第２冷却装置（８０）とを別個に具備する。第２冷却装置がコンプレッサ（６１）を冷却する。

Description

ブローバイガス還流装置と過給機とを備えた内燃機関の冷却装置

　本発明はブローバイガス還流装置と過給機とを備えた内燃機関の冷却装置に関する。

　内燃機関（以下「機関」という）の燃焼室からクランクケース内に漏出したブローバイガスを吸気通路に還流させることによってクランクケース内の換気を行うシステムが知られている。このシステムはブローバイガス還流装置またはＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）とも呼ばれている。

　ところで、クランクケース内では、クランクシャフトが高速で回転すること及びピストンリングとシリンダボア内周壁面との間からの筒内ガスが噴出すること等によってオイルが飛散する。その結果、クランクケース内にオイルミスト（すなわち、潤滑油の液体状微粒子）が形成される。ここで、機関が過給機を具備している場合において、オイルミストがブローバイガス還流装置によってブローバイガスとともに吸気通路に還流されると、オイルミストが過給機のコンプレッサに流入する。一方、コンプレッサから流出する吸気の温度はコンプレッサの圧縮作用によって上昇して高温になる。したがって、コンプレッサに流入したオイルミストが高温に晒されることになり、その結果、オイルミストに起因するデポジットが生成されてコンプレッサのインペラやディフューザ壁面に堆積する。こうしたデポジットの堆積によって過給機の過給効率が低下してしまう。

　そこで、特許文献１に記載の装置では、コンプレッサを冷却水によって冷却することによってコンプレッサから流出する吸気の温度上昇を抑制し、それによって、オイルミストが高温に晒されることを抑制するようにしている。

特開２０１０－２０９８４６号公報

　ここで、特許文献１に記載の装置において、コンプレッサを冷却する冷却水として機関冷却水（すなわち、機関を冷却する冷却水）を利用する場合について考察する。一般的に、要求コンプレッサ冷却度合（すなわち、デポジットの発生を抑制するため或いはデポジットの発生量を許容量以下に抑えるために要求されるコンプレッサの冷却度合）は要求機関冷却度合（すなわち、機関運転を良好ならしめるために要求される機関本体の冷却度合）よりも大きい。したがって、コンプレッサを冷却する冷却水として機関冷却水を利用した場合において、冷却水の温度が要求機関冷却度合を達成する温度に維持されているときには、コンプレッサの冷却度合が要求コンプレッサ冷却度合よりも小さくなってしまうし、一方、冷却水の温度が要求コンプレッサ冷却度合を達成する温度に維持されているときには、機関本体の冷却度合が要求機関冷却度合よりも大きくなってしまう。しかしながら、要求機関冷却度合と要求コンプレッサ冷却度合とは同時に達成されることが好ましい。

　そこで、本発明の目的は、ブローバイガス還流装置と過給機とを備えた内燃機関において、要求機関冷却度合と要求コンプレッサ冷却度合とを同時に達成可能な冷却装置を提供することにある。

　本発明は、ブローバイガス還流装置と過給機とを備え、前記ブローバイガス還流装置が前記過給機のコンプレッサ上流の吸気通路にブローバイガスを還流する内燃機関の冷却装置に関する。ここで、本発明の冷却装置は、前記内燃機関の本体を冷却する第１冷却手段と吸気を冷却する第２冷却手段とを別個に具備する。そして、前記第２冷却手段が前記過給機のコンプレッサを冷却する。これによれば、第１冷却手段の冷却能力と第２冷却手段の冷却能力とを別個に設定可能であるので、要求機関冷却度合と要求コンプレッサ冷却度合とを同時に達成可能である。

　また、要求吸気冷却度合（すなわち、機関運転を良好ならしめるために要求される吸気の冷却度合）と要求コンプレッサ冷却度合とは概ね等しい。そこで、上記発明において、前記第２冷却手段が冷却媒体を冷却する１つの媒体冷却手段を有し、該媒体冷却手段によって冷却される冷却媒体によって吸気および前記コンプレッサを冷却すると好ましい。これによれば、第２冷却手段の動作の簡便な制御によって要求吸気冷却度合と要求コンプレッサ冷却度合とを同時に達成可能である。

　また、厳密には、要求コンプレッサ冷却度合は要求吸気冷却度合よりも小さい。したがって、上記発明において、前記コンプレッサを冷却する冷却媒体の流量が吸気を冷却する冷却媒体の流量よりも少ないと好ましい。そこで、上記発明において、前記第２冷却手段が吸気および前記コンプレッサを冷却する冷却媒体を流す冷却媒体通路を有する場合において、前記第２冷却手段が前記冷却媒体の一部に前記コンプレッサをバイパスさせるコンプレッサバイパス通路を有すると好ましい。これによれば、要求コンプレッサ冷却度合と要求吸気冷却度合とを同時に正確に達成可能である。

　また、内燃機関の本体の温度が低いときには内燃機関の本体の暖機の促進の観点では高い温度の吸気を燃焼室に導入することが好ましい。したがって、上記発明において、前記内燃機関の本体の温度が所定温度よりも低いときに前記第２冷却手段の動作が停止されると好ましい。これによれば、内燃機関の本体の温度が低いときに吸気の冷却が停止されるので、高い温度の吸気が燃焼室に導入される。したがって、内燃機関の本体の温度が低いときに内燃機関の本体の暖機が促進される。

　あるいは、上記発明において、前記第２冷却手段が前記冷却媒体を冷却する媒体冷却手段と、前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる冷却手段バイパス通路と、該冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせるか否かを制御するバイパス制御手段とを有し、前記内燃機関の本体の温度が所定温度よりも低いときに前記バイパス制御手段が前記冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせると好ましい。

　これによれば、内燃機関の本体の温度が低いときに冷却媒体の少なくとも一部が媒体冷却手段をバイパスするので、冷却媒体の温度が高く維持される。さらに、過給機のタービンからコンプレッサに伝わった熱によって冷却媒体の温度が上昇せしめられる可能性もある。いずれにせよ、冷却媒体の温度が高く維持されるので、高い温度の吸気が燃焼室に導入される。したがって、内燃機関の本体の温度が低いときに内燃機関の本体の暖機が促進される。

　また、吸気温度が低いと吸気中の水分が凝縮して凝縮水が発生する可能性がある。こうした凝縮水の発生は内燃機関にとって好ましくない。したがって、上記発明において、前記第２冷却手段が前記冷却媒体を冷却する媒体冷却手段と、前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる冷却手段バイパス通路と、該冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせるか否かを制御するバイパス制御手段とを有し、吸気温度が所定温度よりも低いときに前記バイパス制御手段が前記冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせると好ましい。

　これによれば、吸気温度が低いときに冷却媒体の少なくとも一部が媒体冷却手段をバイパスするので、冷却媒体の温度が高く維持される。さらに、過給機のタービンからコンプレッサに伝わった熱によって冷却媒体の温度が上昇せしめられる可能性もある。いずれにせよ、冷却媒体の温度が高く維持される。したがって、吸気通路における凝縮水の発生が抑制される。

　また、吸気の温度が低いときに吸気通路に排気ガスが導入されると排気ガス中の水分が凝縮して凝縮水が発生する可能性が高くなる。したがって、上記発明において、前記内燃機関が排気ガスを吸気通路に導入するＥＧＲ手段を具備し、該ＥＧＲ手段が前記コンプレッサよりも上流の吸気通路に排気ガスを導入するように構成されており、吸気温度が所定温度よりも低いときに前記第２冷却手段の動作が停止されると好ましい。これによれば、吸気温度が低いときに吸気の冷却が停止されるので、吸気温度が高く維持される。したがって、吸気通路に排気ガスが導入されたとしても凝縮水の発生が抑制される。

第１実施形態の冷却装置を備えた内燃機関を示す図である。第１実施形態の冷却装置の構成を示す図である。第２実施形態の冷却装置の構成を示す図である。第４実施形態の冷却装置の構成を示す図である。第４実施形態のコンプレッサバイパス制御弁の制御フローを示す図である。第５実施形態の第２ポンプの制御フローを示す図である。第６実施形態の冷却装置の構成を示す図である。第６実施形態のラジエータバイパス制御弁の制御フローを示す図である。第７実施形態の冷却装置を備えた内燃機関を示す図である。第７実施形態の第２ポンプの制御フローを示す図である。第８実施形態のラジエータバイパス制御弁の制御フローを示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の内燃機関のブローバイガス還流装置の実施形態について説明する。なお、以下で説明する実施形態の内燃機関はピストン往復動型の圧縮自着火式の内燃機関（いわゆる、ディーゼルエンジン）であり、当該内燃機関は複数の気筒（たとえば、４つの気筒）を直列に備えている。しかしながら、本発明は他の形式の内燃機関にも適用可能である。なお、以下の説明において「デポジット」とは吸気中のオイルミストに起因して発生するデポジットを意味する。

＜第１実施形態＞
　第１実施形態について説明する。図１に示したように、第１実施形態のブローバイガス還流装置は内燃機関（以下「機関」という）１０に適用される。機関１０は機関本体２０と、吸気通路３０と、排気通路４０とを具備する。機関本体２０はクランクケース２１と、オイルパン２２と、シリンダブロック２３と、シリンダヘッド２４とを有する。クランクケース２１はクランクシャフト２１Ａを回転可能に支持している。オイルパン２２はクランクケース２１の下方においてクランクケース２１に固定されている。そして、オイルパン２２はクランクケース２１とともにクランクシャフト２１Ａおよび潤滑油ＯＬを収容する空間（以下「クランクケース室」ともいう）を形成している。

　シリンダブロック２３はクランクケース２１の上方においてクランクケース２１に固定されている。シリンダブロック２３はアルミニウム製である。また、シリンダブロック２３は中空円筒状のシリンダボア２３Ａを複数個（本実施形態では、４つ）備えている。シリンダボア２３Ａの内周には鋳鉄製のシリンダライナ２３Ｂが嵌入されている。シリンダボア２３Ａ（本実施形態では、特に、シリンダライナ２３Ｂ）にはピストン２３Ｃが収容されている。

　ピストン２３Ｃは略円筒形である。また、ピストン２３Ｃはその側面に複数のピストンリングを備えている。複数のピストンリングのうちの最も下方（すなわち、クランクケース２１側）のリングはいわゆるオイルリングＯＲである。オイルリングＯＲはシリンダボア２３Ａの内周壁面（本実施形態では、特に、シリンダライナ２３Ｂの内周壁面）上を摺動しながら同内周壁面上の潤滑油（別の言い方をすれば、油膜）をクランクケース２１側に掻き落とすようになっている。ピストン２３Ｃはコネクティングロッド２３Ｄによってクランクシャフト２１Ａに連結されている。ピストン２３Ｃの上壁面（すなわち、頂壁面）はシリンダライナ２３Ｂの内周壁面およびシリンダヘッド２４の下壁面とともに燃焼室ＣＣを形成している。

　シリンダヘッド２４はシリンダブロック２３の上方においてシリンダブロック２３に固定されている。シリンダヘッド２４には燃焼室ＣＣに連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。吸気ポートは吸気弁によって開閉される。吸気弁はシリンダヘッド２４に収容されたインテークカムシャフトのカム（図示せず）によって駆動される。排気ポートは排気弁によって開閉される。排気弁はシリンダヘッド２４に収容されたエグゾーストカムシャフトのカム（図示せず）によって駆動される。シリンダヘッド２４はシリンダヘッドカバー２４Ａによって覆われている。シリンダヘッド２４内には燃料噴射弁（図示せず）が備えられている。

　吸気通路３０は概して吸気管３１とインタークーラ３２と過給機６０のコンプレッサ６１と吸気ポートとから構成されている。吸気管３１は吸気ポートに接続されている。コンプレッサ６１は吸気管３１に介装されている。インタークーラ３２はコンプレッサ６１よりも下流の吸気管３１に介装されている。

　排気通路４０は概して排気ポートと排気管４１と過給機６０のタービン６２とから構成されている。排気管４１は排気ポートに接続されている。タービン６２は排気管４１に介装されている。タービン６２はシャフトによってコンプレッサ６１に連結されている。

　タービン６２はそこに流入する排気ガスのエネルギによって回転せしめられる。タービン６２の回転はシャフトを介してコンプレッサ６１に伝達される。これによって、コンプレッサ６１が回転する。このコンプレッサ６１の回転によって吸気が圧縮せしめられる。すなわち、過給機６０が過給を行う。

　第１実施形態のブローバイガス還流装置５０は第１ガス通路５１と第２ガス通路５２と第３ガス通路５３とを有する。第１ガス通路５１はシリンダブロック２３内に形成されている。第１ガス通路５１はクランクケース室をシリンダヘッド２４内の第２ガス通路５２に接続する。第２ガス通路５２はシリンダヘッド２４内の所定の経路を通って第３ガス通路５３の一端に接続されている。第３ガス通路５３は機関本体２０の外部に設けられたガス管５３Ａによって構成されている。第３ガス通路５３の他端はコンプレッサ６１よりも上流の吸気管３１に接続されている。

　燃焼室ＣＣからクランクケース室に漏出したブローバイガスは第１ガス通路５１、第２ガス通路５２および第３ガス通路５３を通ってコンプレッサ６１よりも上流の吸気通路３０に還流せしめられる。なお、吸気通路３０へのブローバイガスの還流量を制御するために周知のＰＣＶバルブが第３ガス通路５３に配置されていてもよい。

＜第１実施形態の冷却装置＞
　次に、図２を参照して第１実施形態の冷却装置について説明する。冷却装置は第１冷却装置７０と第２冷却装置８０とを有する。第１冷却装置７０は第１ラジエータ７１と第１冷却水通路７２と第１ポンプ７３とを有する。一方、第２冷却装置８０は第２ラジエータ８１と第２冷却水通路８２と第２ポンプ８３とを有する。

　第１冷却水通路７２は順に機関本体２０、第１ポンプ８３、第１ラジエータ８１を循環するように構成されている。別の言い方をすれば、機関本体２０、第１ポンプ７３、および、第１ラジエータ７１は第１冷却通路７２に介装されている。第１ポンプ７３が作動せしめられると、冷却水が第１冷却水通路７２を介して第１ラジエータ７１、機関本体２０、第１ポンプ７３と順に循環する。このとき、機関本体２０が冷却水によって冷却されるとともに、冷却水が第１ラジエータ７１において冷却される。

　第２冷却水通路８２は２つの冷却水通路８２Ａ、８２Ｂから構成されている。すなわち、第２ラジエータ８１を出た第２冷却水通路８２は第２ポンプ８３の下流において２つの冷却水通路８２Ａ、８２Ｂに分岐する。そして、一方の冷却水通路８２Ａはインタークーラ３２を通り、他方の冷却水通路８２Ｂはコンプレッサ６１を通る。そして、インタークーラ３２を通った一方の冷却水通路８２Ａとコンプレッサ６１を通った他方の冷却水通路８２Ｂとが合流し、第２ラジエータ８１に戻る。別の言い方をすれば、一方の冷却水通路８２Ａは順に第２ポンプ８３、インタークーラ３２、第２ラジエータ８１を循環するように構成されている。他方の冷却水通路８２Ｂは順に第２ポンプ８３、コンプレッサ６１、第２ラジエータ８１を循環するように構成されている。さらに別の言い方をすれば、第２ラジエータ８１および第２ポンプ８３は両冷却水通路８２Ａ、８２Ｂに共通して介装されており、インタークーラ３２は一方の冷却水通路８２Ａに介装されており、コンプレッサ６１は他方の冷却水通路８２Ｂに介装されている。第２ポンプ８３が作動せしめられると、冷却水が第２冷却水通路８２を介してインタークーラ３２およびコンプレッサ６１、第２ラジエータ８１、第２ポンプ８３と順に循環する。このとき、インタークーラ３２（ひいては、吸気）およびコンプレッサ６１が冷却水によって冷却されるとともに、冷却水が第２ラジエータ８１において冷却される。

＜第１冷却装置の冷却能力＞
　機関本体２０における燃焼を良好ならしめるために適切な機関本体２０の温度が存在する。そこで、第１実施形態では、要求機関冷却度合（すなわち、機関本体２０における燃焼を良好ならしめるために要求される機関本体の冷却度合）が設定されている。そして、第１冷却装置の冷却能力は前記要求機関冷却度合を達成する能力に設定される。

＜第２冷却装置の冷却能力＞
　クランクシャフト２１Ａはクランクケース２１に回転可能に支持されたクランクジャーナルと、クランクピンと、クランクアームと、バランスウエイトとを有する。これらクランクピン、クランクアームおよびバランスウエイトは機関運転中（すなわち、機関１０が運転されているとき）、高速で回転する。さらに、コネクティングロッド２３Ｄも機関運転中、高速で運動する。したがって、オイルリングＯＲによってクランクケース室に向かって掻き落とされて落下する潤滑油は高速で回転または運動している部材（クランクピン、クランクアーム、バランスウエイトおよびコネクティングロッド２３Ｄなど）に衝突して飛散する。さらに、オイルパン２２内の潤滑油ＯＬもこれらの運動に伴って飛散する。加えて、ピストンリングとシリンダライナ２３Ｂの内周壁面との間から燃焼室内のガスが噴出することによっても潤滑油が飛散する。よって、クランクケース室内に多量のオイルミスト（潤滑油の飛沫）が発生する。

　そして、ブローバイガス還流装置によってブローバイガスが吸気通路３０に導入されるときにオイルミストも吸気通路３０に導入される。このオイルミストはコンプレッサ６１に流入する。コンプレッサ６１では吸気が圧縮されるので吸気温度が上昇する。ここで、吸気温度が高温になると、オイルミストが高温に晒されてデポジットとなり、コンプレッサ６１内（より具体的には、インペラやディフューザ壁面）に堆積する。そして、このデポジットの堆積によって過給機６０の過給効率が低下してしまう。

　そこで、第１実施形態では、要求コンプレッサ冷却度合（すなわち、コンプレッサ６１から流出する吸気の温度を、デポジットの発生を抑制する温度またはデポジットの発生量を許容量以下に維持する温度に維持するために要求されるコンプレッサの冷却度合）が設定されている。一方、機関本体２０における燃焼を良好ならしめるために適切な吸気温度が存在する。そこで、第１実施形態では、要求吸気冷却度合（すなわち、機関本体２０における燃焼を良好ならしめるために要求される吸気の冷却度合）が設定されている。そして、第２冷却装置８０の冷却能力はこれら要求コンプレッサ冷却度合および要求吸気冷却度合を達成する能力に設定される。

　なお、要求コンプレッサ冷却度合および要求吸気冷却度合は要求機関冷却度合よりも大きい。また、デポジットの発生を抑制する温度はデポジットが発生する温度の下限値（すなわち、デポジットが発生し始める温度）以下の温度である。また、デポジットの発生量を許容量以下に維持する温度は吸気中のオイルミストのうちの所定割合以上のオイルミストがデポジットに変化する温度の下限値以下の温度である。ここで、前記所定割合は、たとえば、デポジット堆積量（すなわち、コンプレッサ内に堆積しているデポジットの量）を許容量以下に維持する割合である。ここで、前記許容量は、たとえば、過給機６０の過給効率を所望の効率以上に維持するデポジット堆積量の上限値である。

＜第１実施形態の効果＞
　第１実施形態によれば、第１冷却装置７０と第２冷却装置８０とが別個に設けられているので、第１冷却装置７０の冷却能力と第２冷却装置８０の冷却能力とを別個に設定可能である。そして、第１冷却装置７０の冷却能力は要求機関冷却度合を達成する能力に設定されており、第２冷却装置８０の冷却能力は要求コンプレッサ冷却度合を達成する能力に設定されている。したがって、要求機関冷却度合と要求コンプレッサ冷却度合とが同時に達成される。

＜第２実施形態＞
　第２実施形態について説明する。第２実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図１に示されている。第２実施形態の冷却装置は図３に示されている。第２実施形態の第１冷却装置７０は第１実施形態の第１冷却装置７０と同じである。第２実施形態の第２冷却装置８０はコンプレッサバイパス通路８２Ｃが設けられている点で第１実施形態の第２冷却装置８０とは異なっている。コンプレッサバイパス通路８２はコンプレッサ６１よりも上流の第２冷却水通路８２（８２Ｂ）とコンプレッサ６１よりも下流の第２冷却水通路８２（８２Ｂ）とを直接連結する。したがって、第２実施形態の第２冷却装置８０では、第２冷却水通路８２（８２Ｂ）を流れる冷却水の一部がコンプレッサバイパス通路８２Ｃを介してコンプレッサ６１をバイパスする。

　なお、第２実施形態の第２冷却装置８０の冷却能力は要求吸気冷却度合を過不足なく達成する能力に設定される。そして、コンプレッサバイパス通路８２Ｃの流路断面積は要求コンプレッサ冷却度合を過不足なく達成する流量の冷却水がコンプレッサ６１に供給される面積に設定されている。

＜第２実施形態の効果＞
　第２実施形態の効果について説明する。要求コンプレッサ冷却度合が要求吸気冷却度合よりも小さい場合がある。この場合であっても、第２実施形態によれば、要求コンプレッサ冷却度合と要求吸気冷却度合とが同時に過不足なく達成される。

＜第３実施形態＞
　第３実施形態について説明する。第３実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図１に示されている。第２実施形態の冷却装置は図２に示されている。第３実施形態の第２冷却装置８０はコンプレッサ６１を通る冷却水通路８２Ｂの流路断面積がインタークーラ３２を通る冷却水通路８２Ａの流路断面積よりも小さい点で第１実施形態の第２冷却装置８０とは異なっている。

　なお、第３実施形態の第２冷却装置８０の冷却能力は要求吸気冷却度合を過不足なく達成する能力に設定される。そして、コンプレッサ６１を通る冷却水通路８２Ｂの流路断面積は要求コンプレッサ冷却度合を過不足なく達成する流量の冷却水がコンプレッサ６１に供給される面積に設定されている。

＜第３実施形態の効果＞
　第３実施形態の効果について説明する。要求コンプレッサ冷却度合が要求吸気冷却度合よりも小さい場合がある。この場合であっても、第３実施形態によれば、要求コンプレッサ冷却度合と要求吸気冷却度合とが同時に過不足なく達成される。

＜第４実施形態＞
　第４実施形態について説明する。第４実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図１に示されている。第４実施形態の冷却装置は図４に示されている。第４実施形態の第１冷却装置７０は第２実施形態の冷却装置７０と同じである。第４実施形態の第２冷却装置８０はそれがコンプレッサバイパス制御弁８４を有する点で第２実施形態の第２冷却装置８０とは異なっている。コンプレッサバイパス制御弁８４はコンプレッサバイパス通路８２Ｃに介装されている。コンプレッサバイパス制御弁８４はコンプレッサバイパス通路８２Ｃ内を流れる冷却水の流量を制御可能である。

＜第４実施形態の制御＞
　第４実施形態では、要求コンプレッサ冷却度合を過不足なく達成する流量の冷却水がコンプレッサバイパス通路８２Ｃ内を流れるようにコンプレッサバイパス制御弁８４の開度が制御される。より具体的には、コンプレッサ６１の冷却度合が要求コンプレッサ冷却度合よりも小さいときには、コンプレッサバイパス制御弁８４の開度が小さくされる。これによれば、コンプレッサバイパス通路８２Ｃ内を流れる冷却水の流量が小さくなるので、コンプレッサ６１に供給される冷却水の流量が大きくなる。その結果、コンプレッサ６１の冷却度合が大きくなる。逆に、コンプレッサ６１の冷却度合が要求コンプレッサ冷却度合よりも大きいときには、コンプレッサバイパス制御弁８４の開度が大きくされる。その結果、コンプレッサ６１の冷却度合が小さくなる。

＜第４実施形態の効果＞
　第４実施形態の効果について説明する。要求コンプレッサ冷却度合が要求吸気冷却度合よりも小さい場合がある。また、要求コンプレッサ冷却度合が変化したり、コンプレッサ６１に供給される冷却水の流量が変化したり、第２冷却装置８０の冷却能力が変化したりする場合がある。これらの場合であっても、第４実施形態によれば、要求コンプレッサ冷却度合と要求吸気冷却度合とが同時に過不足なく正確に達成される。

＜第４実施形態の制御フロー＞
　第４実施形態のコンプレッサバイパス制御弁８４の制御フローについて説明する。この制御フローは図５に示されている。図５のフローが開始されると、ステップ４００において、コンプレッサ６１の冷却度合ＤＣｃが取得される。次いで、ステップ４０１において、ステップ４００で取得された冷却度合ＤＣｃが要求コンプレッサ冷却度合ＤＣｃｒよりも小さい（ＤＣｃ＜ＤＣｃｒ）か否かが判別される。ＤＣｃ＜ＤＣｃｒであると判別された場合、フローはステップ４０２に進む。一方、ＤＣｃ＜ＤＣｃｒではないと判別された場合、フローはステップ４０３に進む。

　ステップ４０２では、コンプレッサバイパス制御弁８４の開度Ｄｃｂが減少せしめられ、その後、フローが終了する。

　ステップ４０３では、ステップ４００で取得された冷却度合ＤＣｃが要求コンプレッサ冷却度合ＤＣｃｒよりも大きい（ＤＣｃ＞ＤＣｃｒ）か否かが判別される。ＤＣｃ＞ＤＣｃｒであると判別された場合、フローはステップ４０４に進む。一方、ＤＣｃ＞ＤＣｃｒではないと判別された場合、フローは終了する。

　ステップ４０４では、コンプレッサバイパス制御弁８４の開度Ｄｃｂが増大せしめられ、その後、フローが終了する。

＜第５実施形態＞
　第５実施形態について説明する。第５実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図１に示されている。第５実施形態の冷却装置は図２に示されている。第５実施形態の冷却装置は機関温度（すなわち、機関本体２０の温度）に応じて第２ポンプ８３の作動が制御される点で第１実施形態の冷却装置とは異なっている。

＜第５実施形態の制御＞
　第５実施形態では、機関温度が許容温度以上である場合、第２ポンプ８３が作動せしめられる。一方、機関温度が前記許容温度よりも低い場合、第２ポンプ８３の作動が停止される。なお、前記許容温度は機関本体２０における燃焼を良好ならしめるために要求される機関本体２０の温度である。

＜第５実施形態の効果＞
　第５実施形態の効果について説明する。第５実施形態によれば、機関温度が前記許容温度よりも低い場合、第２ポンプ８３の作動が停止されるので、高い温度の吸気が機関本体２０の燃焼室に導入される。その結果、機関温度が上昇する。つまり、機関本体２０の暖機が促進される。

＜第５実施形態の制御フロー＞
　第５実施形態の第２ポンプ８３の制御フローについて説明する。この制御フローは図６に示されている。図６のフローが開始されると、ステップ５００において、機関温度Ｔｅが取得される。次いで、ステップ５０１において、ステップ５００で取得された機関温度Ｔｅが許容温度Ｔｅｔｈよりも低い（Ｔｅ＜Ｔｅｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｅ＜Ｔｅｔｈであると判別された場合、フローはステップ５０２に進む。一方、Ｔｅ＜Ｔｅｔｈではないと判別された場合、フローはステップ５０３に進む。

　ステップ５０２では、第２ポンプ８３の作動が停止され、その後、フローは終了する。一方、ステップ５０３では、第２ポンプ８３が作動され、その後、フローは終了する。

＜第６実施形態＞
　第６実施形態について説明する。第６実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図１に示されている。第６実施形態の冷却装置は図７に示されている。第６実施形態の第１冷却装置７０は第５実施形態の第１冷却装置７０と同じである。第６実施形態の第２冷却装置８０はそれがラジエータバイパス通路８２Ｄとラジエータバイパス弁８４とを有する点で第５実施形態の第２冷却装置８０とは異なっている。ラジエータバイパス通路８２Ｄは２つの冷却水通路８２Ａ、８２Ｂの合流地点Ｐと第２ラジエータ８１との間の第２冷却水通路８２と第２ラジエータ８１と第２ポンプ８３との間の第２冷却水通路８２とを直接連結する。ラジエータバイパス弁８４はラジエータバイパス通路８２Ｄが第２冷却水通路８２と合流する地点に介装されている。ラジエータバイパス弁８４はラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れる冷却水の流量を制御可能である。

＜第６実施形態の制御＞
　第６実施形態では、機関温度が許容温度以上である場合、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れないようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される。一方、機関温度が許容温度よりも低い場合、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される。なお、前記許容温度は機関本体２０における燃焼を良好ならしめるために要求される機関本体２０の温度である。また、機関温度が前記許容温度以上であっても前記許容温度よりも低くても、第２ポンプ８３は作動せしめられている。また、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される場合、全ての冷却水がラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御されてもよいし、冷却水の一部がラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御されてもよい。また、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される場合、許容温度に対する機関温度の差に応じた流量の冷却水がラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御されてもよい。この場合、具体的には、許容温度に対する機関温度の差が大きいほど、多い量の冷却水がラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される。

＜第６実施形態の効果＞
　第６実施形態の効果について説明する。第６実施形態によれば、機関温度が前記許容温度よりも低い場合、冷却水の少なくとも一部が第２ラジエータ８１をバイパスするので、高い温度の吸気が機関本体２０の燃焼室に導入される。その結果、機関温度が上昇する。つまり、機関本体２０の暖機が促進される。

＜第６実施形態の制御フロー＞
　第６実施形態のラジエータバイパス制御弁８４の制御フローについて説明する。この制御フローは図８に示されている。図８のフローが開始されると、ステップ６００において、機関温度Ｔｅが取得される。次いで、ステップ６０１において、ステップ６００で取得された機関温度Ｔｅが許容温度Ｔｅｔｈよりも低い（Ｔｅ＜Ｔｅｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｅ＜Ｔｅｔｈであると判別された場合、フローはステップ６０２に進む。一方、Ｔｅ＜Ｔｅｔｈではないと判別された場合、フローはステップ６０３に進む。

　ステップ６０２では、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４が開弁せしめられ、その後、フローは終了する。一方、ステップ６０３では、ラジエータバイパス通路８２内を冷却水が流れないようにラジエータバイパス制御弁８４が全閉とされ、その後、フローは終了する。

＜第７実施形態＞
　第７実施形態について説明する。第７実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図９に示されている。第７実施形態の冷却装置は図２に示されている。第７実施形態の内燃機関はそれが排気再循環装置（以下「ＥＧＲ装置」という）９０を具備する点で第１実施形態の内燃機関とは異なっている。ＥＧＲ装置９０は排気再循環通路（以下「ＥＧＲ通路」という）９１と、排気再循環制御弁（以下「ＥＧＲ弁」という）９２とを有する。ＥＧＲ通路９１はタービン６２よりも下流の排気通路４０とコンプレッサ６１よりも上流の吸気通路３０とを直接連結する。ＥＧＲ弁９２はＥＧＲ通路９１内を流れる排気ガスの流量を制御可能である。

＜第７実施形態の制御＞
　第７実施形態では、ＥＧＲ装置９０によって排気ガスを吸気通路３０に導入すべき機関運転条件（以下「ＥＧＲ実行条件」という）が予め定められている。そして、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしているときに吸気温度が許容温度以上である場合、第２ポンプ８３が作動せしめられるとともに、ＥＧＲ（すなわち、ＥＧＲ装置９０による吸気通路３０への排気ガスの導入）が実行される。一方、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしているときに吸気温度が前記許容温度よりも低い場合、第２ポンプ８３の作動が停止されるとともに、ＥＧＲが実行される。なお、上記許容温度は、第２冷却装置８０による吸気の冷却が行われたとしても吸気通路３０に導入された排気ガス（以下「ＥＧＲガス」という）中の水分が凝縮しない温度の下限値に設定されている。

＜第７実施形態の効果＞
　第７実施形態の効果について説明する。吸気温度が前記許容温度よりも低いときに排気ガスが吸気通路３０に導入されると、ＥＧＲガス中の水分が凝縮して凝縮水が発生する。この凝縮水の発生は機関運転にとって好ましくない。第７実施形態によれば、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしているときに吸気温度が前記許容温度よりも低い場合、第２ポンプ８３の作動が停止される。その結果、吸気温度が上昇する。したがって、ＥＧＲが実行されたとしてもＥＧＲガス中の水分に起因する凝縮水の発生が抑制される。

＜第７実施形態の制御フロー＞
　第７実施形態の第２ポンプ８３の制御フローについて説明する。この制御フローは図１０に示されている。図１０のフローが開始されると、ステップ７００において、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしているか否かが判別される。ここで、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしていると判別された場合、フローはステップ７０１に進む。一方、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしていないと判別された場合、フローはステップ７０４に進む。

　ステップ７０４では、第２ポンプ８３が作動せしめられ、その後、フローは終了する。

　ステップ７０１では、吸気温度Ｔａが取得される。次いで、ステップ７０２において、ステップ７０１で取得された吸気温度Ｔａが許容温度Ｔａｔｈよりも低い（Ｔａ＜Ｔａｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔａ＜Ｔａｔｈであると判別された場合、フローはステップ７０３に進む。一方、Ｔａ＜Ｔａｔｈではないと判別された場合、フローはステップ７０４に進む。

　ステップ７０３では、第２ポンプ８３の作動が停止され、その後、フローは終了する。一方、ステップ７０４では、第２ポンプ８３が作動され、その後、フローは終了する。

＜第８実施形態＞
　第８実施形態について説明する。第８実施形態の冷却装置を備えた内燃機関は図９に示されている。第８実施形態の冷却装置は図７に示されている。第８実施形態の冷却装置はそれがラジエータバイパス通路８２Ｄとラジエータバイパス弁８４とを有する点で第７実施形態の冷却装置とは異なっている。

＜第８実施形態の制御＞
　第８実施形態では、機関運転状態が前記ＥＧＲ実行条件を満たしているときに吸気温度が前記許容温度以上である場合、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れないようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御されるとともに、ＥＧＲが実行される。一方、機関運転状態が前記ＥＧＲ実行条件を満たしているときに吸気温度が前記許容温度よりも低い場合、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される。なお、吸気温度が前記許容温度以上であっても前記許容温度よりも低くても、第２ポンプ８３は作動せしめられている。また、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される場合、許容温度に対する吸気温度の差に応じた流量の冷却水がラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御されてもよい。この場合、具体的には、許容温度に対する吸気温度の差が大きいほど、多い量の冷却水がラジエータバイパス通路８２Ｄ内を流れるようにラジエータバイパス制御弁８４の動作が制御される。

＜第８実施形態の効果＞
　第８実施形態の効果について説明する。吸気温度が前記許容温度よりも低いときに排気ガスが吸気通路３０に導入されると、ＥＧＲガス中の水分が凝縮して凝縮水が発生する。この凝縮水の発生は機関運転にとって好ましくない。第８実施形態によれば、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしているときに吸気温度が前記許容温度よりも低い場合、冷却水の少なくとも一部が第２ラジエータ８１をバイパスする。その結果、吸気温度が上昇する。したがって、ＥＧＲが実行されたとしてもＥＧＲガス中の水分に起因する凝縮水の発生が抑制される。

＜第８実施形態の制御フロー＞
　第７実施形態の第２ポンプ８３の制御フローについて説明する。この制御フローは図１１に示されている。図１１のフローが開始されると、ステップ８００において、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしているか否かが判別される。ここで、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしていると判別された場合、フローはステップ８０１に進む。一方、機関運転状態がＥＧＲ実行条件を満たしていないと判別された場合、フローはステップ８０４に進む。

　ステップ８０４では、ラジエータバイパス通路８２内を冷却水が流れないようにラジエータバイパス制御弁８４が全閉とされ、その後、フローは終了する。

　ステップ８０１では、吸気温度Ｔａが取得される。次いで、ステップ８０２において、ステップ８０１で取得された吸気温度Ｔａが許容温度Ｔａｔｈよりも低い（Ｔａ＜Ｔａｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔａ＜Ｔａｔｈであると判別された場合、フローはステップ８０３に進む。一方、Ｔａ＜Ｔａｔｈではないと判別された場合、フローはステップ８０４に進む。

　ステップ８０３では、ラジエータバイパス通路８２Ｄ内を冷却水が流れるようにラジエータバイパス制御弁８４が開弁せしめられ、その後、フローは終了する。一方、ステップ８０４では、ラジエータバイパス通路８２内を冷却水が流れないようにラジエータバイパス制御弁８４が全閉とされ、その後、フローは終了する。

　以上説明した実施形態を総括すれば以下の通りである。すなわち、上記実施形態に含まれる発明は、ブローバイガス還流装置５０と過給機６０とを備え、前記ブローバイガス還流装置が前記過給機のコンプレッサ上流の吸気通路にブローバイガスを還流する内燃機関の冷却装置において、前記内燃機関の本体２０を冷却する第１冷却手段（第１冷却装置）７０と吸気を冷却する第２冷却手段（第２冷却装置）８０とを別個に具備し、前記第２冷却手段が前記コンプレッサ６１を冷却する冷却装置である。

　そして、前記第２冷却手段が冷却媒体（冷却水）を冷却する１つの媒体冷却手段（第２ラジエータ）８１を有し、該媒体冷却手段によって冷却される冷却媒体によって吸気および前記コンプレッサを冷却する。さらに、前記第２冷却手段が吸気および前記コンプレッサを冷却する冷却媒体（冷却水）を流す冷却媒体通路（第２冷却水路）８２を有する場合において、前記第２冷却手段が前記冷却媒体の一部に前記コンプレッサをバイパスさせるコンプレッサバイパス通路（コンプレッサバイパス通路８２Ｃ、または、一方の冷却水路８２Ａ）を有する。

　また、前記内燃機関の本体の温度が所定温度（許容温度）よりも低いときに前記第２冷却手段の動作が停止される。あるいは、前記第２冷却手段が前記冷却媒体を冷却する媒体冷却手段（第２ラジエータ）８１と、前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる冷却手段バイパス通路（ラジエータバイパス通路）８２Ｄと、該冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせるか否かを制御するバイパス制御手段（ラジエータバイパス制御弁）８４とを有し、前記内燃機関の本体の温度が所定温度（許容温度）よりも低いときに前記バイパス制御手段が前記冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる。

　また、前記第２冷却手段が冷却媒体（冷却水）を冷却する媒体冷却手段（第２ラジエータ）８１と、前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる冷却手段バイパス通路（ラジエータバイパス通路）８２Ｄと、該冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせるか否かを制御するバイパス制御手段（ラジエータバイパス制御弁）８４とを有し、吸気温度が所定温度（許容温度）よりも低いときに前記バイパス制御手段が前記冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる。

　また、前記内燃機関が排気ガスを吸気通路に導入するＥＧＲ手段（ＥＧＲ装置）９０を具備し、該ＥＧＲ手段が前記コンプレッサ上流の吸気通路３０に排気ガスを導入するように構成されており、吸気温度が所定温度（許容温度）よりも低いときに前記第２冷却手段の動作が停止される。

Claims

　ブローバイガス還流装置と過給機とを備え、前記ブローバイガス還流装置が前記過給機のコンプレッサ上流の吸気通路にブローバイガスを還流する内燃機関の冷却装置において、前記内燃機関の本体を冷却する第１冷却手段と吸気を冷却する第２冷却手段とを別個に具備し、前記第２冷却手段が前記コンプレッサを冷却する冷却装置。
　前記第２冷却手段が冷却媒体を冷却する１つの媒体冷却手段を有し、該媒体冷却手段によって冷却される冷却媒体によって吸気および前記コンプレッサを冷却する請求項１に記載の冷却装置。
　前記第２冷却手段が吸気および前記コンプレッサを冷却する冷却媒体を流す冷却媒体通路を有する請求項１に記載の冷却装置において、前記第２冷却手段が前記冷却媒体の一部に前記コンプレッサをバイパスさせるコンプレッサバイパス通路を有する冷却装置。
　前記内燃機関の本体の温度が所定温度よりも低いときに前記第２冷却手段の動作が停止される請求項１に記載の冷却装置。
　前記第２冷却手段が冷却媒体を冷却する媒体冷却手段と、前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる冷却手段バイパス通路と、該冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせるか否かを制御するバイパス制御手段とを有し、前記内燃機関の本体の温度が所定温度よりも低いときに前記バイパス制御手段が前記冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる請求項１に記載の冷却装置。
　前記第２冷却手段が冷却媒体を冷却する媒体冷却手段と、前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる冷却手段バイパス通路と、該冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせるか否かを制御するバイパス制御手段とを有し、吸気温度が所定温度よりも低いときに前記バイパス制御手段が前記冷却手段バイパス通路を介して前記冷却媒体の少なくとも一部に前記媒体冷却手段をバイパスさせる請求項１に記載の冷却装置。
　前記内燃機関が排気ガスを吸気通路に導入するＥＧＲ手段を具備し、該ＥＧＲ手段が前記コンプレッサ上流の吸気通路に排気ガスを導入するように構成されており、吸気温度が所定温度よりも低いときに前記第２冷却手段の動作が停止される請求項１または６に記載の冷却装置。