JP7488134B2

JP7488134B2 - 冷却システム

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Publication number: JP7488134B2
Application number: JP2020114351A
Authority: JP
Inventors: 浩須田
Original assignee: Nippon Thermostat Co Ltd
Current assignee: Nippon Thermostat Co Ltd
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2024-05-21
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Description

本発明は内燃機関の冷却システムに関する。

従来の内燃機関の冷却システムは、内燃機関を冷却する冷却液を、ラジエータ、暖房熱交換器、ＡＴ（自動変速機）／ＣＶＴ（無段階変速機）、ＥＧＲ（排出ガス再循環）等の各装置へ分配するために、電動弁を備えている。
この電動弁としては、フェール（fail）時（故障発生時）に、冷却液がラジエータへ循環しなくなり、オーバーヒートするのを防止するため、安全機能を備えたサーモバルブ（サーモスタットバルブ）付き電動弁が用いられる。

例えば、特許文献１には、このサーモバルブ付き電動弁を用いた冷却システムが示されている。この特許文献1に記載されたサーモバルブ付き電動弁を用いた冷却システムについて、図４、図５に基づいて説明する。
図４に示すように、自動車用冷却液の循環システム（冷却システム）５０にあっては、サーモバルブ付き電動弁５１が内燃機関ＥＮＧのシリンダヘッドＣＨの側部に配置される。
そして、このサーモバルブ付き電動弁５１は、ウォータポンプＷＰによって加圧されシリンダヘッドＣＨ内を通過した冷却液を、第１から第３配管Ｌ１～Ｌ３を介して、暖房熱交換器ＨＴ、オイルクーラＯＣ及びラジエータＲＡＤ側へと夫々分配すると共に、その各流量を制御する。

このサーモバルブ付き電動弁５１は、図５に示すように、減速機収容部５２に収容された減速機と、弁体収容部５３に収容された弁体と、モータ収容部５４に収納された電動モータとを備えている。そして、前記電動モータの回転を減速機によって減速し、減速機に接続された回転軸によって、弁体が回転（動作）するように構成されている。前記電動モータは、車両に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ）によって制御され、車両状態に応じて、減速機を介して、弁体を回転制御する。

図５に示す前記サーモバルブ付き電動弁５１の第１連通口Ｅ１は、図４に示す第１配管Ｌ１に接続され、暖房熱交換器ＨＴと連通する。また第２連通口Ｅ２は第２配管Ｌ２に接続され、オイルクーラＯＣと連通する。第３連通口Ｅ３は第３配管Ｌ３に接続され、ラジエータＲＡＤと連通する。

また、図示しないが、前記第３連通口Ｅ３には、故障などにより弁体を駆動できない場合や、所定の圧力あるいは所定の温度に達した場合に、弁体収容部５３と第３連通口Ｅ３とを連通可能とする、フェールセーフ機構としてのサーモバルブが設けられている。
フェールセーフ機構としてのサーモバルブは、フェール（fail）時に、冷却液温度が高温になると開き、ラジエータＲＡＤに対する冷却液の供給路を確保し、内燃機関ＥＮＧのオーバーヒートを防止する。

また、従来の内燃機関の冷却システムにおいて、冷却液の通路の開閉に、サーモスタットが用いられる場合がある。サーモスタットとしては、一般的には、特許文献２に記載される空気抜用のジグルバルブを備えたサーモスタットが用いられる。
この空気抜用のジグルバルブを備えたサーモスタットでは、冷却液の温度に応じて、冷却液の通路を開く、一方サーモスタットが閉じた状態であっても、空気抜用のジグルバルブから冷却液流路中の空気が抜ける。

特開２０１７－１３３６２２号公報実開昭５３－１４６８２７号公報

ところで、前記サーモバルブ付き電動弁の場合、電動弁は大きく分けて内燃機関を冷却する冷却する機能と、暖房熱交換器、ＡＴ（自動変速機）／ＣＶＴ（無段階変速機）、ＥＧＲ（排出ガス再循環）等の各装置へ分配する機能を有しており、更に、フェールセーフ機構としてのサーモバルブと電動弁の両方が一体化して設けられているため、大型化し、車両の搭載性が悪く、また高コストであるという課題があった。
この課題を解決する一つの方法として、サーモバルブ付き電動弁を三つの機能別に構成することが考えられる。この場合、内燃機関を冷却する機能と電動弁故障時のフェールセーフ機構としての機能については、従来のＷＡＸ式サーモスタットに集約し、電動弁の機能は各装置へ冷却液を分配することに絞ることにより、小型化でき、車両の搭載性を改善でき、コストの低減も図られる。

従来の電動弁を用いた車両においては内燃機関の暖機時間を短縮して燃費を向上させるため、内燃機関を始動した直後の一定時間はラジエータを経由する冷却液の流量を絞っている。しかしながら、従来のサーモスタットを利用する場合には、冷却液流路中の空気を抜くために、空気抜用のジグルバルブを備えたサーモスタット（サーモバルブ）を用いる必要がある。
この空気抜用のジグルバルブは冷却液の圧力によって閉じる仕組みであり、この空気抜用のジグルバルブを備えたサーモスタットを用いた場合、サーモスタットが閉じた状態であっても、空気抜用のジグルバルブから冷却液が漏れるため、暖気時に冷却液温度を速やかに上昇させ、速やかに暖機することが困難になる。また、従来の電動弁は、瞬時に冷却液の温度を希望の温度に変更することができるものの、その機能を分離して従来のサーモスタットを利用した場合、電動弁よりも応答遅れが発生するため、ノッキング発生時に冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制することが困難になるという、新たな課題が生ずる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、搭載性を良好にできるとともに、冷却液流路中の空気を抜くことができ、暖気時に冷却液温度を速やかに上昇させ、速やかに暖気すること、またノッキング発生時に冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制することができる冷却システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明にかかる冷却システムは、内燃機関と、前記内燃機関を冷却するための冷却液から熱を放出させるラジエータと、前記ラジエータ以外の一以上の熱交換器と、前記内燃機関と前記ラジエータとの間で冷却液を循環させる主通路と、冷却液の温度を感知する温度感知部を含み、冷却液の温度に応じて前記主通路を開閉するサーモスタットと、前記温度感知部が配置される部屋を介して、前記内燃機関と前記熱交換器との間で冷却液を循環させる副通路と、前記サーモスタットを迂回して前記内燃機関と前記ラジエータとを連通するサーモスタットバイパス路と、前記副通路と前記サーモスタットバイパス路を開閉する一つの前記電動弁を備えることを特徴とする。

本発明の冷却システムにあっては、サーモスタットで主通路の開閉を行い、ラジエータを経由した冷却液を内燃機関に循環でき、またラジエータを経由した冷却液の内燃機関への循環を停止できる。また、前記電動弁で、内燃機関と熱交換器との間で冷却液を循環させる副通路とサーモスタットバイパス路（サーモスタット迂回路）の開閉を行い、これによって、ラジエータ経由の冷却液がサーモスタットを迂回したり、熱交換器へ供給される冷却液の配分が変わったりする。
尚、熱交換機は、例えば、暖房熱交換器、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）、スロットルボディ（throttle body）等の冷却液が供給される装置をいう。また、サーモスタットを迂回するとは、サーモスタットの弁体で開閉される部分を迂回する（避ける）ことを意味する。

上記構成によれば、冷却液の温度に応じてサーモスタットが主通路を開閉し、冷却液がラジエータを経由して内燃機関を循環でき、またラジエータを経由した冷却液の内燃機関への循環を停止できるので、電動弁にフェールセーフ機構としてのサーモバルブを設ける必要がない。即ち、電動弁のフェール（fail）時にも、前記サーモスタットが主通路を開閉が行われるため、内燃機関ＥＮＧのオーバーヒート等が防止される。
これにより、電動弁からサーモバルブを廃することができる。さらに、電動弁は、副通路、サーモスタットバイパス路のみを開閉できればよいため小型化できる。そして、電動弁が小型になると、搭載性が向上し、コストを低減できる。

より詳しくは、小型化された電動弁は、エンジンのウォータポンプ周辺に配置する必要がなくなり、サーモスタットバイパス路及び副通路の途中であればどこでも配置可能である。
しかも、電動弁は、サーモスタットを迂回するサーモスタットバイパス路を開閉する。このため、サーモスタットからジグルピンを廃しても、電動弁でサーモスタットバイパス路を開くことにより、このサーモスタットバイパス路を通じて冷却液流路中の空気を抜ける。
つまり、上記構成によれば、サーモスタットからジグルピンを廃することができるので、このジグルピン部分からの冷却液の漏れを防止できる。これにより、暖気時に冷却液温度を速やかに上昇させ、速やかに暖気でき、またノッキング発生時に冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制できる。

また、本発明に係る冷却システムの前記サーモスタットが、前記温度感知部を加熱するヒータを含んでいても良い。
このようにすると、例えば、登坂走行等連続した高負荷が続く高負荷走行時において、ヒータで温度感知部（感温部）を加熱することにより、サーモスタットを開いた状態に安定的に維持できるので、高負荷走行時においても冷却液の温度を低温に維持できる。

また、本発明に係る冷却システムにおいて、前記内燃機関を始動するイグニッションスイッチがＯＦＦの場合に、前記電動弁が前記サーモスタットバイパス路を開いても良い。
このようにすると、イグニッションスイッチをＯＦＦにし、内燃機関を停止した状態において、前記サーモスタットバイパス路を通じて冷却液流路内の空気を抜けるので、例えば、冷却液の温度がサーモスタットの開弁温度に達する前に内燃機関が停止したとしても、冷却液流路内の空気抜きが可能となる。

また、本発明に係る冷却システムは、前記電動弁を開閉制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記内燃機関が暖機運転していると判断した場合に、前記電動弁で前記副通路及び前記サーモスタットバイパス路を閉じ、前記暖機運転が終了したと判断した場合に、前記電動弁で前記サーモスタットバイパス路を閉じるとともに前記副通路を開き、ノッキング発生と判断した場合に、前記暖機運転が終了していると判断している場合であっても、前記電動弁で前記サーモスタットバイパス路を開くように構成してもよい。
このようにすると、冷却液の温度の低い内燃機関の暖機運転時には、主通路がサーモスタットで閉じられるとともに、副通路及びサーモスタットバイパス路が電動弁で閉じられるので、冷却システムにおける冷却液流路の流れが止まり、冷却液温度を速やかに上昇させ、速やかに暖気できる。また、暖機運転が終了した場合には、副通路が開くので、サーモスタットが冷却液の温度を感知できるようになり、サーモスタットが開弁可能となる。また、ノッキング発生時は、サーモスタットバイパス路が開くので、冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制できる。

本発明によれば、搭載性を良好にできるとともに、冷却液流路中の空気を抜くことができ、暖気時に冷却液温度を速やかに上昇させ、速やかに暖気すること、またノッキング発生時に冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制することができる冷却システム及びその制御方法を得ることができる。

図１は本発明にかかる第一の実施形態の冷却システムの概略構成図である。図２の冷却システムに用いられるサーモスタットの断面図である。図３は本発明にかかる第二の実施形態の冷却システムの概略構成図である。図４は従来の冷却システムの概略構成図である。図４の冷却システムに用いられている電動弁を示す斜視図である。

以下、本発明の第一の実施形態にかかる冷却システム及びその制御方法について、図１、図２に基づいて説明する。

（冷却システムの概要）
本発明にかかる冷却システム１は、例えば、図１に示すように、内燃機関２を冷却すると共に、内燃機関２のウォータジャケット２ａとラジエータ３の間で循環する冷却液を、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等の各装置（熱交換器）に循環させ、この冷却液を各装置において個別に利用するものである。
尚、前記各装置（熱交換器）は例示であり、スロットルボディ（throttle body）にも利用できる。

この冷却システム１は、内燃機関２のウォータジャケット２ａとラジエータ３の間で冷却液を循環させる主通路Ｌ１の開閉を行うサーモスタット７と、サーモスタット７の温度感知部７Ｂ８が収容される部屋(第二の室７ｂ)に連通されるとともに、ウォータジャケット２ａと暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等のラジエータ３以外の熱交換器の間で冷却液を循環させる副通路Ｌ２と、副通路Ｌ２を開閉して各熱交換器へ供給される冷却液の配分を変える電動弁８とを備えている。

また、前記電動弁８は、サーモスタット７を迂回するサーモスタットバイパス路（サーモスタット迂回路）Ｌ３を開閉し、電動弁８がサーモスタットバイパス路Ｌ３を開いている場合には、内燃機関２とラジエータ３とが連通される。これにより、内燃機関２を冷却する冷却液がサーモスタット７を経由せずに内燃機関２とラジエータ３との間を循環できる。
以下、この冷却システム１を詳細に説明する。

（冷却システムの通路）
冷却システム１は、図1に示すように、内燃機関２とラジエータ３との間で冷却液を循環させる主通路Ｌ１を備えている。本実施の形態において、主通路Ｌ１は、第一主通路Ｌ１ａ、第二主通路Ｌ１ｂ、第三主通路Ｌ１ｃを備えている。
前記第一主通路Ｌ１ａは、内燃機関２のウォータジャケット２ａの冷却液出口とラジエータ３の冷却液入口とを結び、前記第二主通路Ｌ１ｂは、ラジエータ３の冷却液出口とサーモスタット７を結び、前記第三主通路Ｌ１ｃは、サーモスタット７とウォータポンプ９の吸込口とを結ぶ。
そして、第三主通路Ｌ１ｃから吸い込まれてウォータポンプ９から吐出された冷却液は、ウォータジャケット２ａへと送られる。このように、冷却液は、主通路Ｌ１により、内燃機関２及びラジエータ３を経由して流れる。サーモスタット７は、その主通路Ｌ１における第二主通路Ｌ１ｂと第三主通路Ｌ１ｃの接続部を冷却液の温度に応じて開閉する。

また、冷却システム１は、内燃機関２と、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６との間で、冷却液を循環させる副通路Ｌ２を備えている。本実施の形態において、副通路Ｌ２は、第一副通路Ｌ２ａ、第二副通路Ｌ２ｂ、第三副通路Ｌ２ｃ、第四副通路Ｌ２ｄを備えている。
前記第一副通路Ｌ２ａは、ウォータジャケット２ａの冷却液出口と、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等の各熱交換器とを結ぶ。
前記第二副通路Ｌ２ｂは、前記各熱交換器と、電動弁８とを結び、前記第三副通路Ｌ２ｃは、電動弁８と、サーモスタット７の温度感知部７Ｂ８が配置される部屋（後述する第二の室７ｂ）とを結ぶ。
前記第四副通路Ｌ２ｄは、第二の室７ｂとウォータポンプ９の吸込口とを結ぶ。

この第４副通路Ｌ２ｄと、第三主通路Ｌ１ｃが管路を共有している。つまり、第三主通路Ｌ１ｃもサーモスタット７の温度感知部７Ｂ８が配置される第二の室７ｂに接続されている。サーモスタット７は、第二の室７ｂにおける温度感知部７Ｂ８の周辺の温度を感知して、第二主通路Ｌ１ｂと第三主通路Ｌ１ｃとの連通を許容したり、遮断したりする。
また、電動弁８によって、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等、それぞれの熱交換器に通じる第二副通路Ｌ２ｂの開閉が行われ、これにより、各熱交換器へ供給される冷却液の配分が変わる。

また、冷却システム１は、前記サーモスタット７を迂回して、内燃機関２とラジエータ３との間で冷却液を循環させるサーモスタットバイパス路Ｌ３を備える。
本実施の形態において、サーモスタットバイパス路Ｌ３は、第二主通路Ｌ１ｂの途中と電動弁８とを結ぶ上流側通路Ｌ３ａと、電動弁８と第三主通路Ｌ１ｃの途中を結ぶ下流側通路Ｌ３ｂとを備える。
前述のように、第二主通路Ｌ１ｂは、ラジエータ３に接続され、第三主通路Ｌ１ｃは、ウォータポンプ９に接続される。このため、サーモスタット７が主通路Ｌ１を閉じた状態であっても、電動弁８がサーモスタットバイパス路Ｌ３を開くと、ウォータジャケット２ａから流出した冷却液は、第一主通路Ｌ１ａ、ラジエータ３、第二主通路Ｌ１ｂ、サーモスタットバイパス路Ｌ３、及び第三主通路Ｌ１ｃを通ってウォータポンプ９へと向かう。

（サーモスタット）
サーモスタット７は、図１に示すように、ハウジング７Ａに収容されている。
ハウジング７Ａの内部は、後述するサーモスタット７の弁体７Ｂ１により、二つの室７ａ、７ｂに仕切られる。これら二室のうちの一方の室を第一の室７ａ、他方の室を第二の室７ｂとすると、第一の室７ａには、第二主通路Ｌ１ｂが接続され、第二の室（部屋）７ｂには、第三主通路Ｌ１ｃが接続されている。

サーモスタット７は、図２に示すように、感温作動体としてのサーモエレメント７Ｂ２と、サーモエレメント７Ｂ２によって駆動されて弁座７Ｂ３に離着座し、主通路Ｌ１を開閉する弁体７Ｂ１と、この弁体７Ｂ１を常時閉弁する方向（弁座７Ｂ３に着座させる方向）に付勢する付勢部材としてのバネ７Ｂ４と、第三副通路Ｌ２ｃからの冷却液が流入する筒状のホルダ７Ｂ９とを備えている。
サーモエレメント７Ｂ２は、ピストンガイド７Ｂ５と、ピストンガイド７Ｂ５にガイドされながら進退すると共に、先端がピストン受け７Ｂ６に係合するピストン７Ｂ７と、冷却液の温度変化により膨脹または収縮してピストン７Ｂ７を進退移動させる熱膨張体としてのワックスを内蔵した温度感知部（感温部）７Ｂ８とを備えている。
前記ホルダ７Ｂ９は、温度感知部７Ｂ８の外周に配置され、第三副通路Ｌ２ｃから第四副通路Ｌ２ｄへ向かう冷却液がホルダ７Ｂ９の内側と、ホルダ７Ｂ９の孔７Ｂ１０を通過する。

そして、温度感知部７Ｂ８の周囲の冷却液が所定の温度以上に上昇し、温度感知部７Ｂ８内のワックスが膨張すると、ピストン７Ｂ７が押し出され、弁体７Ｂ１が弁座７Ｂ３から離座して、主通路Ｌ１を開く。
すなわち、サーモスタット７の弁体７Ｂ１が弁座７Ｂ３から離れると、これらの間にできる隙間を介して二つの室７ａ、７ｂが連通されて、第二主通路Ｌ１ｂと第三主通路Ｌ１ｃが連通する。これにより、ラジエータ３を経由した冷えた冷却液が主通路Ｌ１を通って内燃機関２へ供給される。

また、温度感知部７Ｂ８の周囲の冷却液の温度が所定の温度より下がると、温度感知部７Ｂ８に内蔵されたワックスが収縮し、バネ７Ｂ４の付勢力により弁体７Ｂ１を介してピストン７Ｂ７が押し戻されて、弁体７Ｂ１が弁座７Ｂ３に着座して、主通路Ｌ１を閉じる。
このように、サーモスタット７が閉じると、二つの室７ａ、７ｂの連通が遮断され、これにより第二主通路Ｌ１ｂと第三主通路Ｌ１ｃの連通が遮断される。

ここでは、サーモスタットの一例を説明したが、サーモスタットの構成は適宜変更できる。
例えば、前述のように、ホルダ７Ｂ９を温度感知部の外周に設けると、サーモスタット７を内燃機関２の冷却液入口側に設けた場合に、サーモスタット７の感温性を良好にできるが、ホルダ７Ｂ９を省略しても良い。また、サーモスタットが弁体７Ｂ１の他に、副通路Ｌ２を開閉する副弁体を備えていても良い。
また、本実施の形態では、弁座７Ｂ３が、サーモスタット７のピストン受け７Ｂ６を含むフレーム７Ｃに形成されているが、ハウジング７Ａがフレーム７Ｃとしての機能をなし、ハウジング７Ａに弁座７Ｂ３が形成されていても良い。さらに、ホルダ７Ｂ９がハウジング７Ａに一体的に設けられていても良い。

（電動弁８）
電動弁８は、一般に用いられているものを適用できる。例えば、前記した特許文献1に示された電動弁からフェールセーフ機構としてのサーモバルブを除いたものを利用しても良い。以下、電動弁８の一例について説明する。
電動弁８は、減速機収容部に収容された減速機と、弁体収容部に収容された弁体と、モータ収容部に収納された電動モータとを備えている。そして、前記電動モータの回転を減速機によって減速し、減速機に接続された回転軸によって、弁体が回転（動作）するように構成されている。前記電動モータは、車両に搭載された制御装置（ＥＣＵ）によって制御され、車両状態に応じて、減速機を介して、弁体を回転制御する。

弁体を回転駆動することにより、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等、それぞれの熱交換器に接続される第二副通路Ｌ２ｂを開閉し、熱交換器へ供給される冷却液の配分が変わる。
尚、電動弁８の弁体は、前記ロータリ型の弁体に限られず、直動運動するスプール型の弁体であっても良い。また、ソレノイドバルブを用いて直接バルブを開閉する事も可能である。

（冷却システムの動作、作用）
第二副通路Ｌ２ｂの開閉は、運転者の選択により、また車両に設けられた各種センサからの情報に基づいて電子制御により、電動弁８を開閉することによってなされる。これにより、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６に冷却液を供給、非供給の状態になされる。

また、サーモスタットバイパス路Ｌ３の開閉は、内燃機関の状態、冷却液の温度によって、車両に設けられた各種センサからの情報に基づいて電子制御により、電動弁８によってなされる。
さらに、内燃機関２を始動するイグニッションがＯＦＦとなり、内燃機関が停止した状態では、電動弁８は非通電状態にある。このような非通電状態において、電動弁８はサーモスタットバイパス路Ｌ３を開くように設定されている。このようにすると、冷却液の温度が低く、サーモスタット７が閉じた状態にあっても、冷却液流路中の空気を、サーモスタットバイパス路Ｌ３を通じて抜ける。
このため、サーモスタット７に空気抜き用のジグルピンを設ける必要がなく、サーモスタット７においてジグルピンは省略されている。即ち、空気抜用のジグルバルブが設けられていないサーモスタット７用いた場合であっても、冷却液流路中の空気を抜くことができる。

続いて、電子制御の一例について説明する。
イグニッションがＯＮになると、制御装置は電動弁８等の各種電気機器が正常であるか否かの判断後、内燃機関２が始動し、暖機運転が開始される。また、制御装置は、暖機運転中と判断した場合、電動弁８が副通路Ｌ２を閉じるとともに、サーモスタットバイパス路Ｌ３を閉じるよう指令を出力する。暖機運転か否かの判断は、温度センサにより検知した冷却液の温度によりなされても良いし、内燃機関２の始動からの時間によりなされても良い。
これにより、暖機運転中においては、電動弁８によって副通路Ｌ２及びサーモスタットバイパス路Ｌ３の連通が遮断される。

また、暖機運転中においては、冷却液の温度が低く、サーモスタット７は閉じられて、主通路Ｌ１の連通も遮断されている。このとき、サーモバル７には、ジグルピンが設けられておらず、この部分からラジエータ３を経由した冷えた冷却液が漏れないため、冷却液の温度が速やかに上昇し、速やかに暖気される。

次に、制御装置が、内燃機関２の暖機運転が終了したと判断した場合、電動弁８がサーモスタットバイパス路Ｌ３を閉じるよう指令を出力するとともに、冷却液の温度に応じて、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等、それぞれの熱交換器に接続される第二副通路Ｌ２ｂを選択的に開くよう指令を出力する。
これにより、内燃機関２によって暖められた冷却液が副通路Ｌ２を通じてサーモスタット７の温度感知部７Ｂ８に到達するようになり、サーモスタット７が暖められた冷却液の温度を感知できるようになる。
このとき、冷却液の温度がサーモスタット７の開弁温度に達していれば、サーモスタット７が主通路Ｌ１を開き、ラジエータ３を経由した冷えた冷却液が主通路Ｌ１を通じて内燃機関２へと供給される。
尚、暖機運転中であっても、例えば、制御装置が、暖房が必要と判断した場合に、電動弁が暖房熱交換器４に通じる第二副通路Ｌ２ｂを開くように指令を出力しても良い。

次に、制御装置が、ノッキングが発生していると判断した場合、暖機運転終了後と判断している場合であっても、電動弁８がサーモスタットバイパス通路Ｌ３を開くよう指令を出力する。ノッキングが発生しているか否かの判断は、ノッキングセンサからの情報によりなされても良いし、他のセンサにより検知した情報に基づいてもよい。
ノッキングは、冷却液の温度が高温になると発生する。このため、サーモスタット７が主通路Ｌ１を開くが、更に電動弁８がサーモスタットバイパス路Ｌ３を開くことにより、冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制できる。
さらに、制御装置が、ノッキングが発生していると判断した場合に、電動弁８がサーモスタットバイパス路Ｌ３を開くとともに、副通路Ｌ２を綴じるよう指令を出力しても良い。このようにすると、ラジエータ３へ流れる冷却液の流量が増えるので、ノッキングをより早期に抑制できる。

（電子制御サーモバルブを用いた冷却システムの動作、作用）
サーモスタット７として、サーモエレメント７Ｂ２に温度感知部７Ｂ８を加熱するためのヒータを内蔵する電子制御サーモスタットを利用しても良い。
電子制御式でない、ヒータを内蔵しないタイプのサーモスタットを利用した場合、サーモスタットが開いて、冷えた冷却液が温度感知部７Ｂ８の配置される第二の室７ｂに流入すると、サーモスタット７の弁体７Ｂ１が閉じる方向へと動き、主通路Ｌ１を通過する冷却液の流量が減少してしまう。
これに対して、電子制御サーモスタットを利用した場合には、ヒータで温度感知部７Ｂ８を温めてサーモスタットを開弁した状態に維持できる。
これにより、登坂走行等の連続した高負荷が続く走行モードにおいても、冷却液の温度を低温に維持できる。

（第二の実施形態）
第一の実施形態では、内燃機関の冷却液入口側にサーモスタット７を設けた場合について、説明したが、図３に示すように、内燃機関２の出口側にサーモスタットを７設けても良い。尚、第一の実施形態と同一または相当する部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この第二の実施形態の冷却システム１０は、図３に示すように、内燃機関２とラジエータ３との間で冷却液を循環させる主通路Ｌ１１は、第一主通路Ｌ１１ａ、第二主通路Ｌ１１ｂ、第三主通路Ｌ１１ｃを備えている。
前記第一主通路Ｌ１１ａは、内燃機関２のウォータジャケット２ａの冷却液出口とサーモスタット７を結び、前記第二主通路Ｌ１１ｂは、サーモスタット７とラジエータ３の冷却液入口とを結び、前記第三主通路Ｌ１１ｃは、ラジエータ３の冷却液出口とウォータポンプ９の吸込み口とを結ぶ。
そして、第三主通路Ｌ１１ｃから吸い込まれてウォータポンプ９から突出された冷却液は、ウォータジャケット２ａへと送られる。このように、冷却液は、主通路Ｌ１１により、内燃機関２及びラジエータ３を経由して流れる。サーモスタット７は、その主通路Ｌ１１における第一主通路Ｌ１１ａと第二主通路Ｌ１１ｂの接続部を冷却液の温度に応じて開閉する。

また、冷却システム１０は、内燃機関２と、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６との間で、冷却液を循環させる副通路Ｌ１２を備えている。本実施の形態において、副通路Ｌ１２は、第一副通路Ｌ１２ａ、第二副通路Ｌ１２ｂ、第三副通路Ｌ１２ｃ、第四副通路Ｌ１２ｄを備えている。
前記第一副通路Ｌ１２ａは、ウォータジャケット２ａの冷却液出口と、サーモスタット７の温度感知部７Ｂ８が配置される第二の室７ｂとを結ぶ。
前記第二副通路Ｌ１２ｂは、サーモスタット７の温度感知部７Ｂ８が配置される第二の室７ｂと電動弁８とを結ぶ。
前記第三副通路Ｌ１２ｃは、電動弁８と、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等の各熱交換器とを結ぶ。
前記第四副通路Ｌ１２ｄは、前記各熱交換器とウォータポンプ９の吸込み口とを結ぶ。
前記第一副通路Ｌ１２ａは、第一主通路Ｌ１１ａと管路を共有している。つまり、第一主通路Ｌ１１ａも、サーモスタット７の温度感知部７Ｂ８が配置される第二の室７ｂに接続されている。サーモスタット７は、第二の室７ｂにおける温度感知部７Ｂ８の周辺の温度を感知して、第一主通路Ｌ１１ａと第二主通路Ｌ１１ｂとの連通を許容したり、遮断したりする。
また、電動弁８によって、暖房熱交換器４、ＡＴＦ（Automatic transmission fluid）ウォーマ（あるいはＣＶＴ（無段階変速機）オイルウォーマ）５、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６等、それぞれの熱交換器に通じる第三副通路Ｌ１２ｃの開閉が行われ、これにより、各熱交換器へ供給される冷却液の配分が変わる。

また、冷却システム１０は、前記サーモスタット７を迂回して、内燃機関２とラジエータ３との間で冷却液を循環させるサーモスタットバイパス路Ｌ１３を備える。
本実施の形態において、サーモスタットバイパス路Ｌ１３は、電動弁８と第二主通路Ｌ１１ｂの途中を結ぶ。
そして、サーモスタット７が主通路Ｌ１１を閉じた状態であっても、電動弁８がサーモスタットバイパス路Ｌ３を開くと、ウォータジャケット２ａから流出した冷却液は、第一主通路Ｌ１１ａ、第二副通路Ｌ１２ｂ、サーモスタットバイパス路Ｌ１３、第二主通路Ｌ１１ｂ、ラジエータ３、第三主通路Ｌ１１ｃを通ってウォータポンプ９へと向かう。

このように構成された第二の実施形態では、第一の実施形態と同様なサーモスタット７、電動弁８を備えているため、内燃機関２を冷却する冷却液がサーモスタット７を経由する場合と迂回する場合の切替えが行われる。
その結果、この第二の実施形態においても、第一の実施形態と同様、冷却液中の空気を抜くことができ、暖気時に冷却液温度を速やかに上昇させ、速やかに暖気でき、またノッキング発生時に冷却液温度を速やかに下降させて、ノッキングを早期に抑制でき、第一の実施形態と同様な効果を得ることができる。

１，１０冷却システム
２内燃機関
３ラジエータ
４暖房熱交換器（熱交換器）
５ＡＴＦウォーマあるいはＣＶＴオイルウォーマ（熱交換器）
６ＥＧＲ（熱交換器）
７サーモスタット
７Ａハウジング
７ａ第一の室
７ｂ第二の室（部屋）
８電動弁
９ウォータポンプ
Ｌ１，Ｌ１１主通路
Ｌ２，Ｌ１２副通路
Ｌ３，Ｌ１３サーモスタットバイパス路

Claims

内燃機関と、
前記内燃機関を冷却するための冷却液から熱を放出させるラジエータと、
前記ラジエータ以外の一以上の熱交換器と、
前記内燃機関と前記ラジエータとの間で冷却液を循環させる主通路と、
冷却液の温度を感知する温度感知部を含み、冷却液の温度に応じて前記主通路を開閉するサーモスタットと、
前記温度感知部が配置される部屋を介して、前記内燃機関と前記熱交換器との間で冷却液を循環させる副通路と、
前記サーモスタットを迂回して前記内燃機関と前記ラジエータとを連通するサーモスタットバイパス路と、
前記副通路と前記サーモスタットバイパス路を開閉する一つの電動弁を備えることを特徴とする冷却システム。
前記サーモスタットは、前記温度感知部を加熱するヒータを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
前記内燃機関を始動するイグニッションスイッチがＯＦＦの場合、前記電動弁は、前記サーモスタットバイパス路を開く、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却システム。
前記電動弁を開閉制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記内燃機関が暖機運転していると判断した場合には、前記電動弁で前記副通路及び前記サーモスタットバイパス路を閉じ、
前記暖機運転が終了したと判断した場合には、前記電動弁で前記サーモスタットバイパス路を閉じるとともに前記副通路を開き、
ノッキング発生と判断した場合には、前記暖機運転が終了していると判断している場合であっても、前記電動弁で前記サーモスタットバイパス路を開く、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の冷却システム。