JP5699839B2

JP5699839B2 - エンジン冷却装置

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Publication number: JP5699839B2
Application number: JP2011158782A
Authority: JP
Inventors: 竹内　信峯; 信峯竹内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-07-20
Also published as: JP2013024110A

Description

本発明は、冷却水通路を備えるエンジン冷却装置に関する。

従来、冷却水通路と、冷却水通路内において冷却水を循環させるウォータポンプと、冷却水通路内において循環する冷却水を冷却するラジエータとを備えたエンジン冷却装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１には、ウォータポンプの吐出口からシリンダヘッドのウォータジャケットを介して方向制御弁に接続される第１冷却水通路と、ウォータポンプの吐出口からシリンダブロックのウォータジャケットを介して方向制御弁に接続される第２冷却水通路と、方向制御弁とラジエータの流入口とを接続するラジエータ入口側通路と、ラジエータの流出口とウォータポンプの吸入口とを接続するラジエータ出口側通路と、方向制御弁とラジエータ出口側通路とを接続するバイパス通路とを備えた内燃機関の冷却装置が開示されている。

この内燃機関の冷却装置には、第１冷却水通路のウォータジャケットの出口側からスロットルボディを介してウォータポンプの吸入口に接続されるスロットル通路が設けられている。

そして、この内燃機関の冷却装置では、暖機時に、方向制御弁により、第１冷却水通路および第２冷却水通路が閉鎖される。これにより、シリンダブロックのウォータジャケット内に冷却水を滞留させることができるので、シリンダブロックを迅速に暖機することが可能である。

ここで、このとき、方向制御弁により第１冷却水通路も閉鎖されていることから、ウォータポンプ、第１冷却水通路（シリンダヘッドのウォータジャケット）、スロットル通路（スロットルボディ）の順に冷却水が循環する。これにより、シリンダヘッドで加熱された冷却水がスロットルボディに流れるので、エンジンの冷間始動時においてスロットルバルブが凍結している場合であっても、スロットルバルブの凍結を早期に解消することが可能である。

特開２０１０−４３５５５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来の内燃機関の冷却装置では、暖機時にスロットルボディへ冷却水が常に流れるという問題点がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、スロットルボディへの冷却水の流れを制御することが可能なエンジン冷却装置を提供することである。

本発明によるエンジン冷却装置は、エンジンを通過する第１冷却水通路と、エンジンを迂回して熱回収部を通過する第２冷却水通路と、第１冷却水通路および第２冷却水通路に対して下流側に配置され、スロットルボディを通過する第３冷却水通路と、第１冷却水通路および第２冷却水通路と、第３冷却水通路との間に設けられた冷却水の流量制御部と、スロットルバルブが凍結したか否かを判断する判断部とを備える。判断部は、第１冷却水通路に位置する冷却水と、第２冷却水通路に位置する冷却水とのうちいずれが高温であるかを判断するように構成されている。流量制御部は、判断部によりスロットルバルブが凍結したと判断された場合に、第１冷却水通路に位置する冷却水と第２冷却水通路に位置する冷却水とのうち、判断部により高温であると判断された冷却水を第３冷却水通路に流すように構成されている。

このように構成することによって、流量制御部により、スロットルボディに冷却水を流すか否かを制御することができる。これにより、たとえば、スロットルバルブが凍結している場合には、高温の冷却水をスロットルボディに流すことにより、スロットルバルブの凍結を迅速に解消することができ、スロットルバルブが凍結していない場合には、スロットルボディへ冷却水が流れないようにすることができる。

上記エンジン冷却装置において、熱回収部は、排気熱回収器を含んでいてもよい。

このように構成すれば、排気熱回収器で高温にされた冷却水をスロットルボディに流すことができる。

上記エンジン冷却装置において、熱回収部は、ＥＧＲクーラを含んでいてもよい。

このように構成すれば、ＥＧＲクーラで高温にされた冷却水をスロットルボディに流すことができる。

上記エンジン冷却装置において、流量制御部は、ロータリーバルブを含んでいてもよい。

このように構成すれば、スロットルボディに冷却水を流すか否かを容易に制御することができる。

本発明のエンジン冷却装置によれば、スロットルボディへの冷却水の流れを制御することができる。

本発明の一実施形態によるエンジン冷却装置の構成を模式的に示した図である。図１に示したエンジン冷却装置のＥＣＵの構成を示したブロック図である。図１に示したエンジン冷却装置の冷間時の動作を説明するための図である。図１に示したエンジン冷却装置の完全暖機時の動作を説明するための図である。図１に示したエンジン冷却装置のスロットルバルブの凍結時の動作を説明するためのフローチャートである。図１に示したエンジン冷却装置が冷間時にスロットルバルブが凍結した場合において、排気熱回収器を通過した冷却水が最も高温であるときの動作を説明するための図である。図１に示したエンジン冷却装置が完全暖機時にスロットルバルブが凍結した場合において、排気熱回収器を通過した冷却水が最も高温であるときの動作を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−構成−
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるエンジン冷却装置１００の構成について説明する。

エンジン冷却装置１００は、図１に示すように、冷却水通路１と、冷却水通路１内において冷却水を循環させるウォータポンプ２と、冷却水通路１内において循環する冷却水を冷却するラジエータ３と、冷却水通路１の経路上に配置されたロータリーバルブ４およびサーモスタット５と、ロータリーバルブ４を制御するＥＣＵ６（図２参照）とを備えている。このエンジン冷却装置１００は、冷却水通路１内を循環する冷却水によりエンジン１５０を冷却するように構成されている。

エンジン１５０は、コンベンショナル車両やハイブリッド車両などに搭載されるガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどであって、シリンダヘッド１５１およびシリンダブロック１５２を備えている。シリンダヘッド１５１の内部には、シリンダヘッド１５１を冷却するためのヘッド内冷却水通路（ヘッド側ウォータジャケット）１５１ａが形成され、シリンダブロック１５２の内部には、シリンダブロック１５２を冷却するためのブロック内冷却水通路（ブロック側ウォータジャケット）１５２ａが形成されている。なお、本実施形態によるエンジン１５０では、ヘッド内冷却水通路１５１ａとブロック内冷却水通路１５２ａとが互いに独立している。

冷却水通路１は、ウォータポンプ２とロータリーバルブ４との間に並列に設けられた通路１１〜１４と、ロータリーバルブ４とラジエータ３とを接続する通路１５と、ラジエータ３を迂回してロータリーバルブ４とウォータポンプ２とを接続する通路１６および１７と、ラジエータ３とサーモスタット５とを接続する通路１８と、サーモスタット５とウォータポンプ２とを接続する通路１９とを含んでいる。

通路１１は、エンジン１５０のシリンダヘッド１５１を介してウォータポンプ２とロータリーバルブ４とを接続するように形成されている。この通路１１は、ウォータポンプ２の吐出口とヘッド内冷却水通路１５１ａの流入口とを接続する通路部１１ａと、ヘッド内冷却水通路１５１ａと、ヘッド内冷却水通路１５１ａの流出口とロータリーバルブ４のポート４１とを接続する通路部１１ｂとにより構成されている。そして、通路１１を通過する冷却水によりエンジン１５０のシリンダヘッド１５１が冷却される。なお、通路１１は、本発明の「第１冷却水通路」の一例である。

通路１２は、エンジン１５０のシリンダブロック１５２を介してウォータポンプ２とロータリーバルブ４とを接続するように形成されている。この通路１２は、ウォータポンプ２の吐出口とブロック内冷却水通路１５２ａの流入口とを接続する通路部１２ａと、ブロック内冷却水通路１５２ａと、ブロック内冷却水通路１５２ａの流出口とロータリーバルブ４のポート４２とを接続する通路部１２ｂとにより構成されている。そして、通路１２を通過する冷却水によりエンジン１５０のシリンダブロック１５２が冷却される。なお、通路１２は、本発明の「第１冷却水通路」の一例である。

通路１３は、排気熱回収器７を介してウォータポンプ２とロータリーバルブ４とを接続するように形成されている。通路１３は、エンジン１５０を迂回するように形成されたバイパス通路である。この通路１３は、ウォータポンプ２の吐出口と排気熱回収器７とを接続する通路部１３ａと、排気熱回収器７内の冷却水の通路部７ａと、排気熱回収器７とロータリーバルブ４のポート４３とを接続する通路部１３ｂとにより構成されている。排気熱回収器７は、エンジン１５０の排気の熱を回収して冷却水を加熱することにより、ヒータ（図示省略）やエンジン１５０の暖機性能の向上を図るために設けられている。なお、通路１３は、本発明の「第２冷却水通路」の一例であり、排気熱回収器７は、本発明の「熱回収部」の一例である。

通路１４は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気再循環）クーラ８を介してウォータポンプ２とロータリーバルブ４とを接続するように形成されている。通路１４は、エンジン１５０を迂回するように形成されたバイパス通路である。この通路１４は、ウォータポンプ２の吐出口とＥＧＲクーラ８とを接続する通路部１４ａと、ＥＧＲクーラ８内の冷却水の通路部８ａと、ＥＧＲクーラ８とロータリーバルブ４のポート４４とを接続する通路部１４ｂとにより構成されている。ＥＧＲクーラ８は、エンジン１５０の排気系から吸気系へ還流されるＥＧＲガスと冷却水との間で熱交換を行うことによりＥＧＲガスを冷却するために設けられている。なお、通路１４は、本発明の「第２冷却水通路」の一例であり、ＥＧＲクーラ８は、本発明の「熱回収部」の一例である。

通路１５は、ロータリーバルブ４のポート４６とラジエータ３とを接続している。通路１６は、ロータリーバルブ４のポート４６とウォータポンプ２の吸入口とを接続しており、ラジエータ３を迂回するバイパス通路である。

通路１７は、スロットルボディ９を介してロータリーバルブ４とウォータポンプ２とを接続するように形成されている。通路１７は、ラジエータ３を迂回してスロットルボディ９を通過するように形成されたバイパス通路である。

スロットルボディ９の内部には、エンジン１５０に吸入される混合気の量を制御するためのスロットルバルブ９ｂ（図２参照）が配置されている。また、スロットルボディ９には、冷却水の通路部９ａが設けられている。この通路部９ａは、スロットルバルブ９ｂが凍結するのを防ぐために、冷却水によりスロットルボディ９を暖めるために設けられている。

通路１７は、ロータリーバルブ４のポート４５とスロットルボディ９とを接続する通路部１７ａと、スロットルボディ９の通路部９ａと、スロットルボディ９とウォータポンプ２の吸入口とを接続する通路部１７ｂとにより構成されている。なお、通路１７は、本発明の「第３冷却水通路」の一例である。

ウォータポンプ２は、たとえば、機械式のウォータポンプであり、エンジン１５０の出力軸であるクランクシャフトに連結され、そのクランクシャフトの回転駆動力によって駆動される。ウォータポンプ２は、吸入した冷却水を吐出口から通路１１〜１４に吐出するように構成されている。すなわち、通路１１〜１４は、通路１５〜１７に対して上流側に配置されている。

ラジエータ３は、通路１５から流入した冷却水を冷却して通路１８へと排出するように構成されている。このラジエータ３は、熱を回収した冷却水と外気との間で熱交換を行うことにより、冷却水の熱を外気に放出するように構成されている。

ロータリーバルブ４は、ポート４１〜４６を有するバルブボディと、バルブボディ内に回転自在に収容された弁体と、弁体を回転駆動するモータ４７（図２参照）とを含んでいる。このロータリーバルブ４は、各ポート４１〜４６の接続の切り替え、および、各ポート４１〜４６の冷却水の流量を制御する機能を有する。ロータリーバルブ４は、ポート４１〜４４が冷却水の流入ポートであるとともに、ポート４５および４６が冷却水の排出ポートであって、流入ポートと排出ポートとを接続可能に構成されている。ロータリーバルブ４は、通路１１〜１４と通路１５〜１７との間に配置されている。なお、ロータリーバルブ４は、本発明の「流量制御部」の一例である。

サーモスタット５は、たとえば、サーモワックス（感温部）の膨張・収縮によって作動する弁装置である。サーモスタット５は、冷却水の温度が低い場合（たとえば、約８０℃未満の場合）に、閉弁することにより、ラジエータ３とウォータポンプ２との間を遮断するように構成されている。また、サーモスタット５は、冷却水の温度が高い場合（たとえば、約８０℃以上）に、開弁することにより、ラジエータ３とウォータポンプ２との間を連通するように構成されている。

したがって、冷却水の温度が低い場合には、冷却水がラジエータ３を迂回して通路１６を流れることにより、冷却水がラジエータ３により冷却されることがない。その一方、冷却水の温度が高い場合には、冷却水の一部がラジエータ３を流れることにより、その冷却水が冷却される。

また、ＥＣＵ６は、図２に示すように、ＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、バックアップＲＡＭ６４と、入力インターフェース６５と、出力インターフェース６６と、これらを接続するバス６７とを含んでいる。なお、ＥＣＵ６は、本発明の「判断部」の一例である。

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する機能を有する。ＲＯＭ６２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。具体的には、ＲＯＭ６２には、温度推定マップ６２ａが記憶されている。

この温度推定マップ６２ａは、後述する水温センサ６７ｃおよび外気温センサ６７ｄの検出結果をパラメータとして、各通路１１〜１４からそれぞれ各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度を推定するためのマップである。なお、ポート４１および４２に流入する冷却水は、本発明の「第１冷却水通路に位置する冷却水」の一例であり、ポート４３および４４に流入する冷却水は、本発明の「第２冷却水通路に位置する冷却水」の一例である。

ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ６４は、エンジン１５０の停止時に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

入力インターフェース６５には、アクセル開度センサ６７ａと、スロットル開度センサ６７ｂと、水温センサ６７ｃと、外気温センサ６７ｄとが接続されており、各センサの検出結果が入力されている。

アクセル開度センサ６７ａは、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）を検出するセンサであり、スロットル開度センサ６７ｂは、スロットルバルブ９ｂの開度を検出するセンサである。水温センサ６７ｃは、冷却水の温度を検出するセンサであって、ヘッド内冷却水通路１５１ａ（図１参照）の流出口近傍に配置されている。外気温センサ６７ｄは、たとえば、エンジンルームの外の気温を検出するセンサであって、バンパーの近傍に配置されている。

出力インターフェース６６には、ロータリーバルブ４のモータ４７が接続されている。ＥＣＵ６は、入力インターフェース６５を介して入力される各センサの検出結果などに基づいてモータ４７を制御することにより、ロータリーバルブ４の各ポート４１〜４６（図１参照）の開閉（接続）を制御するように構成されている。

−動作−
次に、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態によるエンジン冷却装置１００の動作について説明する。なお、以下では、ＥＣＵ６によりスロットルバルブ９ｂが凍結していないと判断されている場合における冷間時（暖機中）および完全暖機時（暖機完了後）の動作について説明する。

［冷間時］
まず、図３に示すように、エンジン１５０の始動開始後においては、冷却水の温度が低い（たとえば、約８０度未満）ことにより、サーモスタット５が閉弁している。また、ＥＣＵ６によりモータ４７（図２参照）が制御されることによって、ロータリーバルブ４のポート４２および４５が閉じられるとともに、ポート４１、４３および４４がポート４６に接続されている。

そして、ウォータポンプ２が駆動されることにより、ウォータポンプ２から吐出された冷却水が、通路１１（ヘッド内冷却水通路１５１ａ）、通路１３（排気熱回収器７の通路部７ａ）、または、通路１４（ＥＧＲクーラ８の通路部８ａ）を介してロータリーバルブ４に流入するとともに、そのロータリーバルブ４に流入した冷却水が通路１６を介してウォータポンプ２に戻される。

これにより、シリンダブロック１５２内の冷却水が停止されることによって、シリンダブロック１５２の温度を早急に高めることができるので、シリンダのフリクションロスなどを低減するとともに、燃費（燃料消費率）の向上を図ることが可能である。

［完全暖機時］
そして、図４に示すように、冷却水の温度が高く（たとえば、約８０℃以上）なり、エンジン１５０が完全暖機状態になると、サーモスタット５が開弁する。このとき、ＥＣＵ６によりモータ４７が制御されることによって、ポート４２がポート４６に接続される。

そして、ウォータポンプ２が駆動されていることにより、ウォータポンプ２から吐出された冷却水が、通路１１（ヘッド内冷却水通路１５１ａ）、通路１２（ブロック内冷却水通路１５２ａ）、通路１３（排気熱回収器７の通路部７ａ）、または、通路１４（ＥＧＲクーラ８の通路部８ａ）を介してロータリーバルブ４に流入するとともに、そのロータリーバルブ４に流入した冷却水が通路１６またはラジエータ３を介してウォータポンプ２に戻される。

このため、冷却水の一部がラジエータ３を流れるようになり、冷却水の熱が外気に放出される。

次に、図１、図２および図５〜図７を参照して、本発明の一実施形態によるエンジン冷却装置１００のスロットルバルブ９ｂの凍結時の動作について説明する。なお、以下の動作は、エンジン１５０の始動開始後に開始され、エンジン１５０が停止するまで繰り返し行われる。

まず、図５のステップＳ１において、ＥＣＵ６（図２参照）により、外気温が所定の温度（たとえば、５℃）以下であるか否かが判断される。具体的には、ＥＣＵ６により外気温センサ６７ｄ（図２参照）の検出結果が所定の温度以下であるか否かが判断される。そして、外気温が所定の温度以下ではないと判断された場合には、ステップＳ１が繰り返し行われる。すなわち、ＥＣＵ６は、外気温が所定の温度以下になるまで待機する。そして、外気温が所定の温度以下であると判断された場合には、ステップＳ２に移る。

次に、ステップＳ２において、ＥＣＵ６により、スロットルバルブ９ｂ（図２参照）が正常に動作するか否かが判断される。このスロットルバルブ９ｂが正常に動作するか否かの判断は、スロットル開度センサ（図２参照）の検出結果がアクセル開度センサ（図２参照）の検出結果に応じた適正な値になっているか否かに基づいて判断される。そして、スロットルバルブ９ｂが正常に動作すると判断された場合には、ステップＳ１に戻る。その一方、スロットルバルブ９ｂが正常に動作しないと判断された場合には、ステップＳ３に移る。

なお、スロットルバルブ９ｂが正常に動作しないとは、たとえば、アクセルペダルを戻したにもかかわらず、スロットルバルブ９ｂが閉じない場合や、アクセルペダルを踏み込んだにもかかわらず、スロットルバルブ９ｂが開かない場合などである。

次に、ステップＳ３において、ＥＣＵ６により、スロットルバルブ９ｂが凍結したと判断される。そして、ステップＳ４において、ＥＣＵ６により、水温センサ６７ｃ（図２参照）の検出結果および外気温センサ６７ｄの検出結果と温度推定マップ６２ａ（図２参照）とに基づいて、各通路１１〜１４からそれぞれ各ポート４１〜４４（図１参照）に流入する冷却水の温度が推定される。そして、ＥＣＵ６により、推定結果に基づいて、最も高温の冷却水が流入するポートが判断される。

次に、ステップＳ５において、ＥＣＵ６により、ロータリーバルブ４のモータ４７（図２参照）が制御される。具体的には、ステップＳ４において最も高温の冷却水が流入すると判断されたポートがポート４５（図１参照）に接続される。これにより、スロットルボディ９（図１参照）に高温の冷却水を集中的に流すことができるので、スロットルバルブ９ｂの凍結を迅速に解消することが可能である。

たとえば、図６に示すように、冷間時に、排気熱回収器７を通過してポート４３に流入する冷却水が最も高温であると判断された場合には、ＥＣＵ６によりモータ４７が制御されることによって、ポート４６に接続されていたポート４３がポート４５に接続される。なお、ポート４１および４４はポート４６に接続されたままであるので、ポート４１および４４に流入する冷却水はポート４６から排出される。

これにより、通路１３（排気熱回収器７の通路部７ａ）を介してロータリーバルブ４に流入する冷却水がポート４５から排出されるようになる。したがって、高温の冷却水がスロットルボディ９を通過してウォータポンプ２に戻される。

また、たとえば、図７に示すように、完全暖機時に、排気熱回収器７を通過してポート４３に流入する冷却水が最も高温であると判断された場合には、ＥＣＵ６によりモータ４７が制御されることによって、ポート４６に接続されていたポート４３がポート４５に接続される。なお、ポート４１、４２および４４はポート４６に接続されたままであるので、ポート４１、４２および４４に流入する冷却水はポート４６から排出される。

−効果−
本実施形態では、上記のように、シリンダヘッド１５１を通過する通路１１、シリンダブロック１５２を通過する通路１２、排気熱回収器７を通過する通路１３、および、ＥＧＲクーラ８を通過する通路１４と、スロットルボディ９を通過する通路１７との間にロータリーバルブ４を設けることによって、スロットルボディ９に冷却水を流すか否かを制御することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ６によりスロットルバルブ９ｂが凍結したと判断される場合に、ロータリーバルブ４によりスロットルボディ９に冷却水を流すことによって、スロットルバルブ９ｂの凍結を解消することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ６によりスロットルバルブ９ｂが凍結したと判断される場合に、最も高温の冷却水が流入するポートを判断して、そのポートをポート４５に接続することによって、スロットルボディ９に高温の冷却水を集中的に流すことができるので、スロットルバルブ９ｂの凍結を迅速に解消することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ６によりスロットルバルブ９ｂが凍結していないと判断される場合に、ロータリーバルブ４によりスロットルボディ９に冷却水を流さないことによって、エンジン１５０に吸入される混合気が不必要に暖められるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ロータリーバルブ４を設けることによって、通路１１〜１４のいずれかを通路１７に接続することが容易にできる。

また、本実施形態では、水温センサ６７ｃの検出結果および外気温センサ６７ｄの検出結果と温度推定マップ６２ａとに基づいて、各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度を推定することによって、各通路１２〜１４にそれぞれ水温センサを設ける場合に比べて、部品点数が増加するのを抑制しながら、各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度を推定することができる。

また、本実施形態では、外気温が所定の温度以下であり、かつ、スロットルバルブ９ｂが正常に動作しない場合に、スロットルバルブ９ｂが凍結したと判断することによって、スロットルバルブ９ｂが凍結したか否かの判断の精度の向上を図ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、本発明の流量制御部の一例としてロータリーバルブ４を示したが、これに限らず、本発明の流量制御部が複数の電磁弁により構成されていてもよい。

また、本実施形態では、水温センサ６７ｃの検出結果および外気温センサ６７ｄの検出結果と温度推定マップ６２ａとに基づいて、各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度を推定する例を示したが、これに限らず、通路１２〜１４にそれぞれ水温センサを設け、各通路１１〜１４に設けられた水温センサの検出結果を、各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度とみなすようにしてもよい。

また、本実施形態では、外気温が所定の温度以下であり（ステップＳ１：Yes）、かつ、スロットルバルブ９ｂが正常に動作しない場合に（ステップＳ２：No）、スロットルバルブ９ｂが凍結したと判断する例を示したが、これに限らず、外気温が所定の温度以下である場合、または、スロットルバルブが正常に動作しない場合に、スロットルバルブが凍結したと判断するようにしてもよい。このように構成すれば、スロットルバルブが凍結する可能性がある場合に、スロットルバルブが凍結したと判断するように設定することにより、フェイルセーフにすることができる。なお、外気温が所定の温度以下である場合、および、スロットルバルブが正常に動作しない場合のいずれか一方の条件のみに基づいて、スロットルバルブが凍結したか否かを判断するようにしてもよい。

また、本実施形態では、排気熱回収器７およびＥＧＲクーラ８が設けられる例を示したが、これに限らず、排気熱回収器７およびＥＧＲクーラ８のいずれか一方のみが設けられていてもよい。すなわち、本実施形態では、本発明の熱回収部が複数設けられる例を示したが、これに限らず、本発明の熱回収部が１個だけ設けられていてもよい。

また、本実施形態では、最も高温の冷却水が流入すると判断されたポートがポート４５に接続されることにより、高温の冷却水がスロットルボディ９を通過する例を示したが、これに限らず、高温の冷却水が流入すると判断された複数のポートがポート４５に接続されることにより、高温の冷却水がスロットルボディ９を通過するようにしてもよい。

また、本実施形態では、ヘッド内冷却水通路１５１ａとブロック内冷却水通路１５２ａとが互いに独立している例を示したが、これに限らず、ヘッド内冷却水通路とブロック内冷却水通路とが連通するようにしてもよい。すなわち、シリンダブロックのウォータジャケットの流入口に流入した冷却水がシリンダヘッドのウォータジャケットに流れ、その冷却水がシリンダヘッドのウォータジャケットの流出口から流出されるようにしてもよい。

また、本実施形態では、各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度が推定され、最も高温の冷却水が流入すると判断されたポートがポート４５に接続される例を示したが、これに限らず、冷間時には、ポート４１、４３および４４のうち最も高温の冷却水が流入すると判断されたポートがポート４５に接続されるようにしてもよい。このように構成すれば、冷間時にシリンダブロック１５２内の冷却水を停止したままにすることができるので、シリンダブロック１５２の暖機が妨げられるのを防止することができる。なお、通常では、シリンダヘッド１５１の冷却水の方がシリンダブロック１５２の冷却水に比べて高温になるので、ポート４１〜４４のうち最も高温の冷却水が流入すると判断されたポートをポート４５に接続するようにしても、ポート４２がポート４５に接続され、シリンダブロック１５２の暖機が妨げられることは発生しにくいと考えられる。

また、本実施形態では、各ポート４１〜４４に流入する冷却水の温度が推定され、最も高温の冷却水が流入すると判断されたポートがポート４５に接続される例を示したが、これに限らず、温度の推定を行うことなく、予め設定されたポートがポート４５に接続されるようにしてもよい。

また、本実施形態では、排気熱回収器７を通過した冷却水が最も高温であると判断され、その冷却水がスロットルボディ９に供給される例を示したが、これに限らず、シリンダヘッド１５１を通過した冷却水が最も高温であると判断された場合には、その冷却水がスロットルボディ９に供給され、ＥＧＲクーラ８を通過した冷却水が最も高温であると判断された場合には、その冷却水がスロットルボディ９に供給される。

また、本実施形態では、ウォータポンプ２が機械式である例を示したが、これに限らず、ウォータポンプ２が電動式であってもよい。

４ロータリーバルブ（流量制御部）
６ＥＣＵ（判断部）
７排気熱回収器（熱回収部）
８ＥＧＲクーラ（熱回収部）
９スロットルボディ
１１通路（第１冷却水通路）
１２通路（第１冷却水通路）
１３通路（第２冷却水通路）
１４通路（第２冷却水通路）
１７通路（第３冷却水通路）
１００エンジン冷却装置
１５０エンジン

Claims

エンジンを通過する第１冷却水通路と、
前記エンジンを迂回して熱回収部を通過する第２冷却水通路と、
前記第１冷却水通路および前記第２冷却水通路に対して下流側に配置され、スロットルボディを通過する第３冷却水通路と、
前記第１冷却水通路および前記第２冷却水通路と、前記第３冷却水通路との間に設けられた冷却水の流量制御部と、
スロットルバルブが凍結したか否かを判断する判断部とを備え、
前記判断部は、前記第１冷却水通路に位置する冷却水と、前記第２冷却水通路に位置する冷却水とのうちいずれが高温であるかを判断するように構成され、
前記流量制御部は、前記判断部により前記スロットルバルブが凍結したと判断された場合に、前記第１冷却水通路に位置する冷却水と前記第２冷却水通路に位置する冷却水とのうち、前記判断部により高温であると判断された冷却水を前記第３冷却水通路に流すように構成されていること
を特徴とするエンジン冷却装置。
請求項１に記載のエンジン冷却装置であって、
前記熱回収部は、排気熱回収器を含むこと
を特徴とするエンジン冷却装置。
請求項１または請求項２に記載のエンジン冷却装置であって、
前記熱回収部は、ＥＧＲクーラを含むこと
を特徴とするエンジン冷却装置。
請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載のエンジン冷却装置であって、
前記流量制御部は、ロータリーバルブを含むこと
を特徴とするエンジン冷却装置。