JP2013024188A - エンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開弁要求された弁が仮に閉状態で故障していてもウォータジャケットとヒータ用循環路との間で冷却液を流通させるように対処可能にしたうえで、閉故障の対処後におけるエンジンのオーバーヒートあるいはオーバークールを回避可能にする。
【解決手段】ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁２３，２４を備える構成のエンジン冷却装置において、開弁要求された弁が仮に閉状態で故障していてもウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液を流通させるように対処可能にしたうえで、前記閉故障の対処後におけるエンジン１のオーバーヒートあるいはオーバークールを回避可能にするため、開弁要求されたいずれかの弁が閉状態で故障しているときには他の弁を開弁し、この開弁された弁に応じてエンジン１の出力の下限値または上限値を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのウォータジャケットとエンジン外部のヒータ用循環路との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁を備える構成のエンジン冷却装置に関する。

例えば特許文献１には、エンジンのウォータジャケットにヒータ用循環路（冷却水通路）を接続し、このヒータ用循環路に排気熱回収器、ヒータコアならびに電動式ウォータポンプを設置し、エンジンのウォータジャケットの冷却水排出側にラジエータを設置したラジエータ通路を接続するとともに、このラジエータ通路の下流側をヒータ用循環路にサーモスタットを介して接続するようにした構成が記載されている。また、エンジンのウォータジャケットの冷却水排出側とヒータ用循環路との合流部には三方弁が設置されている。

この特許文献１の動作を説明する。エンジンの冷間始動時には三方弁でヒータ用循環路を閉ループにすることによりウォータジャケットの冷却水流通を停止させてヒータ用循環路内で冷却水を循環させる第１の冷却水通過ルートを確保する。これにより、エンジンの暖機が促進されることになる。そして、エンジンの暖機が完了すると、ウォータジャケットとヒータ用循環路との間で冷却水を循環させるとともに、ラジエータ通路のラジエータで冷却液を冷却する第２の冷却水通過ルートを確保する。これにより、エンジンのオーバーヒートが防止される。

特開２００８−２０８７１６号公報

上記特許文献１は、２つの冷却水通過ルートを切り替えるために三方弁を制御しているが、この三方弁が作動不能となるような故障が発生していると、前記切り替え動作が行えなくなる。

このような事情に鑑み、本発明は、エンジンのウォータジャケットとエンジン外部のヒータ用循環路との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁を備える構成のエンジン冷却装置において、開弁要求された弁が仮に閉状態で故障していても前記ウォータジャケットとヒータ用循環路との間で冷却液を流通させるように対処可能にしたうえで、前記閉故障の対処後におけるエンジンのオーバーヒートあるいはオーバークールを回避可能にすることを目的としている。

本発明に係るエンジン冷却装置は、ヒータコアおよびウォータポンプが途中に設置されるヒータ用循環路と、エンジンのウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁とを備え、前記各弁の開弁時の冷却液流通量が異なるものとされていて、前記いずれか１つの弁の開弁が要求された場合で当該開弁対象となる弁が閉状態で故障しているときには他の弁を開弁し、この開弁された弁に応じてエンジン出力の下限値あるいは上限値を制限する、ことを特徴としている。

ここで、前記弁として、例えば流通量が多い大流量弁と流通量が少ない小流量弁とを備える場合を例に挙げて説明する。例えばエンジン運転中に前記大流量弁または前記小流量弁を閉弁すると、前記ウォータジャケットおよびヒータ用循環路に冷却液が流通しなくなる。このように冷却液の流通を停止させると、エンジンから発生する熱によって前記ウォータジャケット内で冷却液温度が比較的早期に上昇するようになる。そこで、例えばエンジンを冷間始動する場合に前記ウォータジャケットの冷却液流通を停止させる状態にするとエンジンの暖機を比較的早期に完了させることが可能になる。

ここで、例えば前記ウォータジャケット内の冷却液温度が所定以上上昇した場合には、前記ウォータジャケットの冷却液温度を低下させるために、前記大流量弁または前記小流量弁を開弁して前記ウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間で冷却液を循環させる処理を実行することが要求される。この開弁要求された一方の弁が閉状態で故障しているとき（以下、単に閉故障と言う）には前記ウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間で冷却液を循環させることができなくなるので、前記ウォータジャケットの冷却液温度が上昇し続けることになる。

これに対して、本発明では、前記開弁要求された一方の弁が閉故障しているときには他方の弁を開弁することにより、前記ウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間で冷却液を循環させるように対処しているから、前記ウォータジャケット内で冷却液が上昇し続けることが回避される。

しかも、前記閉故障している一方の弁が小流量弁である場合、その代わりに大流量弁を開弁することになるが、その場合にはそもそも開弁対象が小流量弁であったことからすると冷却液の循環量が本来の要求に対して多くなってしまうので、過剰冷却状態になる。そこで、本発明では、エンジン出力の下限値を所定値未満にさせないように制限することによりエンジンの発熱量が不足することを抑制しているから、冷却液温度が極端に低下してエンジンがオーバークール状態になることを回避できるようになる。

一方、前記閉故障している一方の弁が大流量弁である場合、その代わりに小流量弁を開弁することになるが、その場合にはそもそも開弁対象が大流量弁であったことからすると冷却液の循環量が本来の要求に対して少なくなってしまうので、冷却不足状態になる。そこで、本発明では、エンジン出力の上限値を所定値以上にさせないように制限することによりエンジンの発熱量が過剰になることを抑制しているから、冷却液温度が極端に上昇してエンジンがオーバーヒートすることを回避できるようになる。

好ましくは、前記弁は、流通量が異なる大流量弁と小流量弁とされ、前記開弁対象となる弁が前記小流量弁とされ、当該小流量弁が閉状態で故障していることに伴い前記大流量弁が開弁された場合には、その後でエンジン出力の下限値が制限される。

この構成では、開弁対象となる小流量弁の代わりに大流量弁を開弁した場合に、そもそも開弁対象が小流量弁であったことからすると冷却液の循環量が本来の要求に対して多くなってしまうので、過剰冷却状態になる。

それに対して、本発明では、エンジン出力の下限値を所定値未満にさせないように制限することによりエンジンの発熱量が不足することを抑制しているから、冷却液温度が極端に低下してエンジンがオーバークール状態になることを回避できるようになる。

好ましくは、前記弁は、流通量が異なる大流量弁と小流量弁とされ、前記開弁対象となる弁が前記大流量弁とされ、当該大流量弁が閉状態で故障していることに伴い前記小流量弁が開弁された場合には、その後でエンジン出力の上限値が制限される。

この構成では、開弁対象となる大流量弁の代わりに小流量弁を開弁した場合に、そもそも開弁対象が大流量弁であったことからすると冷却液の循環量が本来の要求に対して少なくなってしまうので、冷却不足状態になる。

それに対して、本発明では、エンジン出力の上限値を所定値以上にさせないように制限することによりエンジンの発熱量が過剰になることを抑制しているから、冷却液温度が極端に上昇してエンジンがオーバーヒートすることを回避できるようになる。

好ましくは、前記大流量弁は、サーモスタットとされる。なお、前記サーモスタットとは、自動車関連業界において温度感知型自動作動弁のことを意味している。このようなサーモスタットを用いる場合には、エンジン水温センサや制御系が不要となり、設備コストの無駄な上昇を抑制することが可能になる。

この構成のように、大流量弁がサーモスタットとされる場合、前記小流量弁が閉故障していても当該大流量弁の冷却液流入側の冷却液温度が所定温度にまで上昇すると当該大流量弁が自動的に開弁することになる。これにより、前記ウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間で比較的多くの冷却液が循環するようになるので、循環する冷却液の温度が比較的速やかに平均化されることになる。

但し、前記大流量弁の開弁直後には、当該大流量弁の冷却液流入側（ウォータジャケット側）の冷却液温度が当該大流量弁の開弁前に比べて大幅に低下することがあり、それによって前記大流量弁が再び自動的に再閉弁する可能性が高くなる。これに対し、本発明の構成では、前記大流量弁が開弁した後、エンジン出力の下限値を所定値未満にさせないように制限しているから、エンジンの発熱量が極端に低下せずに済むようになる。これにより、前記大流量弁の冷却液流入側（ウォータジャケット側）の冷却液温度が当該大流量弁の開弁前に比べて大幅に低下することが抑制されるようになるので、前記大流量弁が再閉弁しにくくなる。

好ましくは、前記エンジン冷却装置は、前記ウォータジャケットの冷却液をラジエータを通してから前記ヒータ用循環路に流入させるためのラジエータ通路と、前記ヒータ用循環路から前記ウォータジャケットに冷却液を流入させるための還流路と、前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータをバイパスして前記ヒータ用循環路に流入させるための第１、第２バイパス通路とをさらに備え、前記大流量弁は前記第１バイパス通路に設置され、また、前記小流量弁は前記第２バイパス通路に設置される、構成とすることができる。ここでは、エンジン冷却装置の構成を明らかにしている。

さらに、前記ラジエータ通路において前記ラジエータよりも冷却液流通方向下流側には、ラジエータ用サーモスタットが設置され、このラジエータ用サーモスタットは、前記ヒータ用循環路の冷却液温度がエンジン暖機完了温度以上のときに開弁して前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータ通路を経て前記ヒータ用循環路に流入させる状態にする、構成とすることができる。

この構成では、前記ヒータ用循環路の冷却液温度が前記エンジン暖機完了温度以上になると、前記ラジエータ用サーモスタットが自動的に開弁することになる。これにより、前記ウォータジャケットの冷却液が前記ラジエータおよび前記ラジエータ通路を経て前記ヒータ用循環路に流入されるようになるので、冷却液が冷却されて前記ウォータジャケットに戻されるようになる。

本発明は、エンジンのウォータジャケットとエンジン外部のヒータ用循環路との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁を備える構成のエンジン冷却装置において、開弁要求された弁が仮に閉故障していても前記ウォータジャケットとヒータ用循環路との間で冷却液を流通させることが可能になり、しかも、前記閉故障の対処後におけるエンジンのオーバーヒートあるいはオーバークールを回避することが可能になる。

本発明に係るエンジン冷却装置の実施形態１の概略構成を示す図である。 図１のエンジン冷却装置の制御系の概略構成を説明するための図である。 図１においてエンジンの暖機完了後における冷却液流通経路を説明するための図である。 図１に示す小流量弁が開弁したときの冷却液流通経路を説明するための図である。 図１に示す大流量弁が開弁したときの冷却液流通経路を説明するための図である。 図２のＥ／Ｇ＿ＥＣＵによる制御の一例を説明するためのフローチャートである。 図２のＥ／Ｇ＿ＥＣＵによる制御の他の例を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るエンジン冷却装置の実施形態２の概略構成を示す図である。 図８のエンジン冷却装置の制御系の概略構成を説明するための図である。 図８においてエンジンの暖機完了後における冷却液流通経路を説明するための図である。 図８に示す小流量弁が開弁したときの冷却液流通経路を説明するための図である。 図８に示す大流量弁が開弁したときの冷却液流通経路を説明するための図である。 図９のＥ／Ｇ＿ＥＣＵによる制御の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るエンジン冷却装置の実施形態１をベースとした他の実施形態の概略構成を示す図である。 本発明に係るエンジン冷却装置の実施形態２をベースとした他の実施形態の概略構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図７に本発明の一実施形態を示している。図中、１はエンジンである。このエンジン１の内部にはウォータジャケット２が設けられている。

エンジン１の吸気通路には、エンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ６が設けられている。このスロットルバルブ６の開度を変更するためのスロットルモータ７の動作は、下記するエンジン用のエレクトロニックコントロールユニット（以下、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵとする）１００によって制御される。

このウォータジャケット２はシリンダブロックとシリンダヘッドとにそれぞれ設けられていて、それぞれの複数箇所が互いに連通されている。このウォータジャケット２の冷却液排出口２ａはシリンダヘッド側に、また、ウォータジャケット２の冷却液流入口２ｂはシリンダブロック側にそれぞれ設置されている。

エンジン１の外部には閉ループ状のヒータ用循環路３が設けられている。このヒータ用循環路３はエンジン１のウォータジャケット２にラジエータ通路４と還流路５とを介して接続されており、必要に応じてウォータジャケット２とヒータ用循環路３とで冷却液を循環させることが可能になっている。これらウォータジャケット２、ヒータ用循環路３、ラジエータ通路４、還流路５を流通する冷却液は、例えばエチレングリコールの水溶液などの不凍液とされる。

ヒータ用循環路３の途中には、ウォータポンプ１１、ヒータコア１２などが設置されている。

ウォータポンプ１１は、ヒータ用循環路３において還流路５寄りの位置に設置されている。このウォータポンプ１１は、ヒータ用循環路３においてラジエータ通路４との接続部から還流路５との接続部に至るまでの上流側領域３ａに設置されている。このウォータポンプ１１は、電動式とされていて、その動作はＥ／Ｇ＿ＥＣＵ１００により制御される。

ヒータコア１２は、ヒータ用循環路３を流通する冷却液と大気との間で熱交換するための熱交換器である。このヒータコア１２は、ヒータ用循環路３において還流路５との接続部からラジエータ通路４との接続部に至るまでの下流側領域３ｂに設置されている。このヒータコア１２から大気放出される熱は、ヒータブロア１３を作動させることによって車両室内に供給されることによって車両室内が暖房される。ヒータブロア１３の動作は、下記するエアコンディショナ用のエレクトロニックコントロールユニット（以下、Ａ／Ｃ＿ＥＣＵとする）２００により制御される。

ラジエータ通路４は、ウォータジャケット２の排出口２ａとヒータ用循環路３の下流側領域３ｂにおいてヒータコア１２よりも冷却液流通方向下流側とに接続されている。このラジエータ通路４の途中にはラジエータ１５が設置されている。ラジエータ１５は、ラジエータ通路４を流通する冷却液と大気との間で熱交換するための熱交換器である。このラジエータ通路４は、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液をラジエータ１５に通してからヒータ用循環路３の下流側領域３ｂにおいてヒータコア１２よりも冷却液流通方向下流側に流入させるための流路である。

還流路５は、ウォータジャケット２の流入口２ｂとヒータ用循環路３においてウォータポンプ１１の冷却液流通方向下流側とに接続されている。この還流路５は、ヒータ用循環路３からウォータジャケット２の流入口２ｂに冷却液を流入させるための流路である。

さらに、ラジエータ通路４においてラジエータ１５よりも下流側には、ラジエータ用サーモスタット１６が設置されている。このラジエータ用サーモスタット１６の構成は公知の構成と同じであるので詳細な図示や説明を割愛するが、一般に、弁体と、サーモアクチュエータとを備えている。前記サーモアクチュエータは、サーモワックスが充填される感温部と、この感温部に設けられて前記弁体を開側または閉側に変位させるプランジャとを備えている。

このサーモスタットの動作としては、ヒータ用循環路３においてラジエータ用サーモスタット１６の前記感温部の冷却液流通方向上流側の冷却液温度ｔｈｗ３が所定の開弁開始温度Ｘ１（エンジン暖機完了温度よりも低い温度、例えば８２℃）未満のときに前記サーモックスが凝固収縮してワックス圧が低くなっているので、前記プランジャが前記感温部に引き込まれて前記弁体が全閉位置に変位されている。一方、前記冷却液温度ｔｈｗ３が前記開弁開始温度Ｘ１を超えると、前記サーモワックスが徐々に溶融膨張されることによりワックス圧が徐々に高くなるので、前記プランジャが前記感温部から徐々に飛び出し始めて前記弁体を開き始めることになる。前記冷却液温度ｔｈｗ３が所定の全開温度Ｘ２（エンジン暖機完了温度、例えば８８℃）以上になると前記プランジャが前記感温部から最外側位置まで飛び出して前記弁体を全開位置に変位させる。このラジエータ用サーモスタット１６が全閉のときでも、ヒータ用循環路３のヒータコア１２からウォータポンプ１１へ冷却液が常に流通するようになっている。

さらに、ラジエータ通路４においてラジエータ１５よりも冷却液流通方向上流側と、ヒータ用循環路３の下流側領域３ｂとには、第１、第２バイパス通路２１，２２が並列に接続されている。詳しくは、第１、第２バイパス通路２１，２２の冷却液流通方向上流側は、それぞれラジエータ通路４においてラジエータ１５とエンジン１のウォータジャケット２の排出口２ａとの間の位置に接続されている。また、第１、第２バイパス通路２１，２２の冷却液流通方向下流側は、それぞれヒータ用循環路３の下流側領域３ｂにおいてヒータコア１２より冷却液流通方向上流側に接続されている。

第１、第２バイパス通路２１，２２は、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液をラジエータ１５をバイパスしてヒータ用循環路３の下流側領域３ｂにおいてヒータコア１２よりも冷却液流通方向上流側に流入させるための流路である。

第１バイパス通路２１の途中には、大流量弁２３が設置されており、また、第２バイパス通路２２の途中には、小流量弁２４が設置されている。これら大流量弁２３および小流量弁２４は、この実施形態において常閉型の電磁弁とされており、その開閉動作はＥ／Ｇ＿ＥＣＵ１００により制御される。具体的に、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００で大流量弁２３または小流量弁２４のソレノイドに通電すると開弁され、また、当該ソレノイドに対する通電を停止すると閉弁されるようになっている。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、例えばエンジン１の各種動作を制御するためのエンジン用のコントロールコンピュータと呼ばれる。このＥ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、詳細に図示していないが、共にＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（プログラムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、ならびにバックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）などを備える公知の構成とされる。

ＲＯＭ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。ＣＰＵは、ＲＯＭ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。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時にその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。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、エンジン１の温度調節をするために、エンジン水温センサ３１およびヒータ水温センサ３２の各検出出力の入力に基づいて、電動式のウォータポンプ１１、大流量弁２３、小流量弁２４などの動作を制御する。エンジン水温センサ３１は、エンジン１のウォータジャケット２の排出口２ａ付近に設置されており、当該設置場所の冷却液温度（以下、単にウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とする）を検出する。また、ヒータ水温センサ３２は、ヒータ用循環路３においてヒータコア１２よりも冷却液流通方向上流側に設置されており、当該設置場所の冷却液温度（以下、単にヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とする）を検出する。

Ａ／Ｃ＿ＥＣＵ２００は、例えば車両室内の空調動作を制御するためのエアーコンディショナ用のコントロールコンピュータと呼ばれる。このＡ／Ｃ＿ＥＣＵ２００は、詳細に図示していないが、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００と同様、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（プログラムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、ならびにバックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）などを備える公知の構成とされる。

このＡ／Ｃ＿ＥＣＵ２００には、車両室内に設置されるヒータスイッチ４１および切替スイッチ４２の各出力信号が入力される。ヒータスイッチ４１は、暖房を実行または停止させるために運転者によりオン・オフ操作されるものである。また、切替スイッチ４２は、暖房能力の大（強）、小（弱）を切り替えるために運転者により押動操作されるものである。

そして、Ａ／Ｃ＿ＥＣＵ２００は、運転者によるヒータスイッチ４１のオン操作によって暖房の実行が要求されたときに、ヒータブロア１３を作動させるための信号をＥ／Ｇ＿ＥＣＵ１００に入力することにより、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００によりヒータブロア１３を作動させるようにする。ヒータブロア１３が作動されると、ヒータコア１２から大気放出される熱が車両室内に供給されるようになる。また、Ａ／Ｃ＿ＥＣＵ２００は、運転者による切替スイッチ４２の押動操作によって暖房能力の切り替え処理の実行が要求されたときに、ヒータブロア１３の作動能力を制御するための信号をＥ／Ｇ＿ＥＣＵ１００に入力することにより、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００によりヒータブロア１３の作動能力を要求に対応させるようにする。

ここで、エンジン１の冷間始動時の基本的な動作について説明する。

エンジン１が冷間始動された場合、つまりエンジン１の始動時においてラジエータ用サーモスタット１６の近傍の冷却液温度ｔｈｗ３が開弁開始温度Ｘ１未満である場合には、ラジエータ用サーモスタット１６が閉じているので、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液流通が停止する状態になる。これにより、エンジン１の燃焼室の熱によってエンジン１およびウォータジャケット２の冷却液温度が比較的早期に上昇することになる。

そうして、ヒータ用循環路３においてラジエータ用サーモスタット１６近傍の冷却液温度ｔｈｗ３が全開温度（エンジン暖機完了温度）Ｘ２以上になると、ラジエータ用サーモスタット１６が全開になるので、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動させることにより、図３の矢印で示すように、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液がラジエータ通路４およびラジエータ１５を通ることで冷却されてからヒータ用循環路３に流入される。そして、ヒータ用循環路３を循環する冷却液の一部が還流路５を経てエンジン１のウォータジャケット２に戻される。このようにしてウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１およびヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２が所定温度範囲に保たれるようになる。

ところで、エンジン１の運転中において、大流量弁２３と小流量弁２４との少なくともいずれか一方を開弁することによりウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液を循環させる処理の実行が要求されることがある。

具体的に、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は図６および図７のフローチャートに示すように前記循環処理の実行要求を監視して、対応するようになっている。

まず、図６に示す小流量弁２４の制御形態を説明する。Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、エンジン１の始動後において一定周期（数msec〜数十msec）毎に、図６のフローチャートをスタートする。なお、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、エンジン１を始動した後、例えば一定周期（数msec〜数十msec）毎に、エンジン水温センサ３１の検出出力の入力に基づいてウォータジャケット２の排出口２ａ寄りの冷却液温度ｔｈｗ１を検知するとともに、ヒータ水温センサ３２の検出出力の入力に基づいてヒータコア１２の冷却液流通方向上流側の冷却液温度ｔｈｗ２を検知する。この現在の冷却液温度ｔｈｗ１，ｔｈｗ２の値を保持するようにしている。

まず、ステップＳ１では、エンジン１の運転中に、小流量弁２４の開弁が要求されているか否かを調べる。

ここで、小流量弁２４の開弁が要求されていない場合には、前記ステップＳ１で否定判定して、図６のフローチャートを終了する。一方、小流量弁２４の開弁が要求されている場合には、前記ステップＳ１で肯定判定して、続くステップＳ２に移行する。

このステップＳ２では、小流量弁２４が閉故障しているか否かを判定する。この小流量弁２４の閉故障の検知方法について説明する。

第１の検知方法としては、常閉型電磁弁からなる小流量弁２４が、弁体を軸方向に進退変位させることで開閉する構成である場合、前記弁体の軸方向変位を例えば図示していないリフトセンサなどの検出要素によって検出し、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００が前記検出要素からの検出出力に基づいて前記閉故障の有無を判定する形態が挙げられる。

第２の検知方法としては、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００により小流量弁２４の開弁指令を出力してからウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１の変化度合いを調べる処理と、この冷却液温度ｔｈｗ１の変化度合いを所定の基準値と比較することにより前記閉故障の有無を判定する処理とを行う形態が挙げられる。

ここで、小流量弁２４が正常である場合には、前記ステップＳ２で否定判定して、ステップＳ３で小流量弁２４を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動する。

これにより、図４の矢印で示すように、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液が第２バイパス通路２２および小流量弁２４を経てヒータ用循環路３に流入されるようになるとともに、ヒータ用循環路３の冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。このように、ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液が比較的少量ずつ入れ替わるようになるので、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とが比較的緩やかに平均化されるようになる。このステップＳ３を実行した後、図６のフローチャートを終了する。

一方、小流量弁２４が閉故障している場合には、前記ステップＳ２で肯定判定して、ステップＳ４で大流量弁２３を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動する。

これにより、図５の矢印で示すように、ウォータジャケット２の冷却液が第１バイパス通路２１および大流量弁２３を経てヒータ用循環路３に流入されるようになるとともに、ヒータ用循環路３の冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。このように、ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液が比較的多く入れ替わるようになるので、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とが比較的速やかに平均化されるようになる。

このステップＳ４を実行した後、続くステップＳ５によりエンジン１の出力の下限値を制限する。その後、図６のフローチャートを終了する。

次に、図７に示す大流量弁２３の制御形態を説明する。Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、エンジン１の始動後において一定周期（数msec〜数十msec）毎に、図７のフローチャートをスタートする。

まず、ステップＳ１１では、エンジン１の運転中に、大流量弁２３の開弁が要求されているか否かを調べる。

ここで、大流量弁２３の開弁が要求されていない場合には、前記ステップＳ１１で否定判定して、図７のフローチャートを終了する。一方、大流量弁２３の開弁が要求されている場合には、前記ステップＳ１１で肯定判定して、続くステップＳ１２に移行する。

このステップＳ１２では、大流量弁２３が閉故障しているか否かを判定する。この大流量弁２３の閉故障の検知方法について説明する。

第１の検知方法としては、常閉型の電磁弁からなる大流量弁２３が、弁体を軸方向に進退変位させることで開閉する構成である場合、前記弁体の軸方向変位を例えば図示していないリフトセンサなどの検出要素によって検出し、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００が前記検出要素からの検出出力に基づいて前記閉故障の有無を判定する形態が挙げられる。

第２の検知方法としては、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００により大流量弁２３の開弁指令を出力してからウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１の変化度合いを調べる処理と、この冷却液温度ｔｈｗ１の変化度合いを所定の基準値と比較することにより前記閉故障の有無を判定する処理とを行う形態が挙げられる。

ここで、大流量弁２３が正常である場合には、前記ステップＳ１２で否定判定して、ステップＳ１３で大流量弁２３を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動する。

これにより、図５の矢印で示すように、ウォータジャケット２の冷却液が第１バイパス通路２１および大流量弁２３を経てヒータ用循環路３に流入されるようになるとともに、ヒータ用循環路３の冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。このように、ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液が比較的多く入れ替わるようになるので、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とが比較的速やかに平均化されるようになる。このステップＳ１３を実行した後、図７のフローチャートを終了する。

一方、大流量弁２３が閉故障している場合には、前記ステップＳ１２で肯定判定して、ステップＳ１４で小流量弁２４を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動する。

これにより、図４の矢印で示すように、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液が第２バイパス通路２２および小流量弁２４を経てヒータ用循環路３に流入されるようになるとともに、ヒータ用循環路３の冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。このように、ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液が比較的少量ずつ入れ替わるようになるので、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とが比較的緩やかに平均化されるようになる。

このステップＳ１４を実行した後、続くステップＳ１５によりエンジン１の出力の上限値を制限する。その後、図７のフローチャートを終了する。

以上説明したように本発明を適用した実施形態１では、開弁要求された大流量弁２３あるいは小流量弁２４が閉故障しているときには開弁要求されていない残りの弁を開弁するようにしているから、ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液を循環させることが可能になる。

仮に、ウォータジャケット２内の冷却液温度が過剰に上昇したことが原因で大流量弁２３または小流量弁２４の開弁が要求された場合において、開弁対象となる弁が閉故障していても必ずウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液を循環させることが可能になるように対処できるから、ウォータジャケット２内で冷却液温度が上昇し続けるといったことを回避できるようになる。

しかも、小流量弁２４が閉故障していて、その代わりに大流量弁２３を開弁するような場合には、そもそも開弁対象が小流量弁２４であったことからすると冷却液の循環量が本来の要求に対して多くなってしまうので、過剰冷却状態になりやすい。このことを考慮して、本発明では、エンジン１の出力の下限値を所定値未満にさせないように制限することによりエンジン１の発熱量が不足することを抑制するようにしているから、冷却液温度が極端に低下してエンジン１がオーバークール状態になることを回避できるようになる。

また、大流量弁２３が閉故障していて、その代わりに小流量弁２４を開弁するような場合には、そもそも開弁対象が大流量弁２３であったことからすると冷却液の循環量が本来の要求に対して少なくなってしまうので、冷却不足状態になりやすい。このことを考慮して、本発明では、エンジン１の出力の上限値を所定値以上にさせないように制限することによりエンジン１の発熱量が過剰になることを抑制するようにしているから、冷却液温度が極端に上昇してエンジン１がオーバーヒートすることを回避できるようになる。

なお、一般に、エンジン１の出力が大きくなるほどエンジン１の発熱量が増大するので、ウォータジャケット２の冷却液循環量を多くする一方、エンジン１の出力が小さくなるほどエンジン１の発熱量が低減するので、ウォータジャケット２の冷却液循環量を少なくするように制御される。しかしながら、前記したような大流量弁２３または小流量弁２４の閉故障が発生すると、前記のような冷却液循環量の制御を正常に行えなくなるので、前記のようにエンジン１の出力要求に対して制限を加えることによりエンジン１の発熱量を調整するようにしているのである。

ところで、上記した循環処理の実行が要求される状況例を説明する。

（１）例えばエンジン１の暖機運転中のようにウォータジャケット２の冷却液流通を停止させている状態において、運転者によるヒータスイッチ４１のオン操作によって暖房の実行が要求されたときに、ヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２を上昇させるために、前記循環処理の実行が要求される。

（２）例えばエンジン１の暖機運転中のようにウォータジャケット２の冷却液流通を停止させている状態において、ウォータジャケット２の局所（シリンダヘッド燃焼室近傍）で冷却液が沸騰するような状況になったことが検知されたときに、前記沸騰を解消させるために、前記循環処理の実行が要求される。

なお、前記沸騰検知は、エンジン１の始動開始から所定周期（数msec〜数十msec）毎に、ウォータジャケット２においてシリンダヘッド内最高温度到達領域での冷却液温度の最高値を推定することにより行う。

この推定方法の一例としては、エンジン１の始動開始時にエンジン水温センサ３１からの検出出力に基づいてウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１の初期値を認識する処理と、エンジン１を始動してからのエンジン１の発生熱量を算出するとともに、この発生熱量による前記シリンダヘッド内最高温度到達領域の上昇値を算出する処理と、この上昇値を前回の推定値（初回は前記初期値）に加算することにより前記シリンダヘッド内最高温度到達領域の現在の冷却液温度を推定する処理と、この推定値が所定値（例えば９６℃）を超えた場合に沸騰が発生するような状況であると判断する処理とを行う。

上記状況例（１），（２）の条件成立に伴い前記循環処理の実行が要求されたときに、仮に大流量弁２３を開弁させてヒータ用循環路３とウォータジャケット２との間で冷却液を急激に大量に循環させる形態にすると、速やかに沸騰を解消できるものの、開弁直後にウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とが急激に変化する可能性が高くなる。

ちなみに、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１が急変してしまうと、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１をモニタしてエンジン１の燃料噴射制御や点火制御などを行うようにする場合には当該制御が乱れることが懸念される。一方、ヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２が急変してしまうと、車両室内の暖房している場合にはヒータコア１２およびヒータブロア１３により車両室内に供給される温風の温度が急変することが懸念される。

このような事情を考慮し、この実施形態においては、前記循環処理が要求されたときに小流量弁２４の開弁を要求する形態とするように規定することができる。

具体的に、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、前記循環処理の実行が要求されたとき、小流量弁２４を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動させる。これにより、図４の矢印で示すように、ウォータジャケット２からラジエータ通路４の上流側の一部、第２バイパス通路２２を経てヒータ用循環路３に冷却液が流入されるようになり、さらにヒータ用循環路３を循環する冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。

このときの冷却液の循環量は、小流量弁２４の全開能力に応じて比較的少量になっているので、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１およびヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２が比較的緩やかに上昇するようになる。

こうして、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１が所定温度以上になると、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、大流量弁２３を開弁する。これにより、図５の矢印で示すように、ウォータジャケット２からラジエータ通路４の上流側の一部、第１バイパス通路２１を経てヒータ用循環路３に冷却液が流入するようになる。そのため、前記冷却液の循環量が漸増することになり、前記循環する冷却液の温度がさらに上昇するようになる。なお、このとき小流量弁２４を開弁したままになっているので、ウォータジャケット２から第２バイパス通路２２および小流量弁２４を通じてヒータ用循環路３に冷却液が流入するようになっている。

このように、冷却液の循環処理が要求されると、小流量弁２４を開弁させることによりウォータジャケット２から第２バイパス通路２２を経てヒータ用循環路３に比較的少量の冷却液を流入させるようにして大流量弁２３の冷却液流通方向の上流側領域での冷却液圧力と下流側領域での冷却液圧力との差を徐々に低減させるようにしている。これにより、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１や冷却液流量が急激に変化することが抑制されるので、例えばウォータジャケット２の排出側の冷却液温度ｔｈｗ１をモニタしてエンジン１に対する燃料噴射制御ならびに点火制御などを行うようにする場合には、当該制御が乱れずに済むようになる。また、ヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２や冷却液流量が急激に変化することが抑制されるので、暖房中の場合には暖房温度が急激に変化せずに済むようになる。このように前記した懸念を払拭できるようになる。

ここで説明したように前記循環処理が要求されたときに小流量弁２４の開弁を要求する形態とするように規定していれば、図６のフローチャートで示したように小流量弁２４の閉故障を調べる形態にするだけで事足りるようになる。

次に、図８から図１３を参照して、本発明に係るエンジン冷却装置の実施形態２を詳細に説明する。

この実施形態２において上記実施形態１と異なる構成は、大流量弁２３をサーモスタットにしていることである。そのため、図８から図１２において図１から図５に示す構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明を割愛する。

常閉型の電磁弁からなる小流量弁２４の開閉動作は、上記実施形態１の場合と同様にＥ／Ｇ＿ＥＣＵ１００により制御される。具体的に、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００で小流量弁２４のソレノイドに通電すると開弁され、また、当該ソレノイドに対する通電を停止すると閉弁されるようになっている。

サーモスタットからなる大流量弁２３の構成は、一般に公知の構成と同じであるので詳細な図示や説明を割愛するが、弁体と、サーモアクチュエータとを備えている。前記サーモアクチュエータは、サーモワックスが充填される感温部と、この感温部に設けられて前記弁体を開側または閉側に変位させるプランジャとを備えている。感温部は、大流量弁２３の冷却液流入側の冷却液温度、つまりウォータジャケット２の排出口２ａ近傍の冷却液温度ｔｈｗ１を感知する。

このサーモスタットの動作としては、前記感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が所定の開弁開始温度Ｙ１（例えば７０℃）未満のときに前記サーモワックスが凝固収縮してワックス圧が低くなっているので、前記プランジャが前記感温部に引き込まれて前記弁体が全閉位置に変位されている。一方、前記感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が前記開弁開始温度Ｙ１を超えると、前記サーモワックスが徐々に溶融膨張されることによりワックス圧が徐々に高くなるので、前記プランジャが前記感温部から徐々に飛び出し始めて前記弁体を開き始めることになる。前記感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が所定の全開温度Ｙ２（例えば７８℃）以上になると前記プランジャが前記感温部から最外側位置まで飛び出して前記弁体を全開位置に変位させる。

まず、エンジン冷却装置全体が正常なときの動作を説明する。Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、小流量弁２４の開弁が要求されたときに、小流量弁２４を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動させる。これにより、図１１の矢印で示すように、ウォータジャケット２からラジエータ通路４の上流側の一部、第２バイパス通路２２を経てヒータ用循環路３に冷却液が流入されるようになり、さらにヒータ用循環路３を循環する冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。

このときの冷却液の循環量は、小流量弁２４の全開能力に応じて比較的少量になっているので、サーモスタットからなる大流量弁２３の感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が比較的緩やかに上昇するようになる。

こうして、大流量弁２３の感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が前記開弁開始温度Ｙ１以上になると、大流量弁２３が開弁し始めることになる。これにより、図１２の矢印で示すように、ウォータジャケット２からラジエータ通路４の上流側の一部、第１バイパス通路２１を経てヒータ用循環路３に冷却液が流入するようになる。なお、このとき小流量弁２４を開弁したままになっているので、ウォータジャケット２から第２バイパス通路２２および小流量弁２４を通じてヒータ用循環路３に冷却液が流入するようになっている。

そして、大流量弁２３の感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が前記全開温度Ｙ２になるまでの間、当該冷却液温度ｔｈｗ１の上昇に伴い前記冷却液の循環量が漸増するようになる。さらに前記冷却液温度ｔｈｗ１が全開温度Ｙ２以上になると、大流量弁２３が全開になるので、前記冷却液の循環量がさらに増大するようになる。

この実施形態２においては、大流量弁２３をサーモスタットにしているから、小流量弁２４が閉故障している場合に当該小流量弁２４の代替品として大流量弁２３を意図的に開弁させることができないと言える。しかしながら、小流量弁２４が閉故障している場合には、ウォータジャケット２内の冷却液が流通せずに停止している状態になるので、サーモスタットからなる大流量弁２３の感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が比較的早期に上昇するようになり、それに伴い冷却液温度ｔｈｗ１が前記開弁開始温度Ｙ１以上になると、大流量弁２３が自動的に開弁し始めるようになる。このように、小流量弁２４が閉故障していても、大流量弁２３が自動的に開弁して、ウォータジャケット２とヒータ用循環路３との間で冷却液を循環させることが可能になる。

しかも、小流量弁２４が閉故障している場合において、サーモスタットからなる大流量弁２３が開弁していないときには、エンジン１の出力の上限値を制限することによりエンジン１の発熱量を抑制するように対処する一方で、大流量弁２３が開弁しているときには、エンジン１の出力の下限値を制限することによりエンジン１の発熱量を低下させないように対処している。この点については上記実施形態１と同様である。

具体的に、図１３を参照して、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００による制御形態を説明する。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、エンジン１の始動後において一定周期（数msec〜数十msec）毎に、図１３のフローチャートをスタートする。なお、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１００は、エンジン１を始動した後、例えば一定周期（数msec〜数十msec）毎に、エンジン水温センサ３１の検出出力の入力に基づいてウォータジャケット２の排出口２ａ寄りの冷却液温度ｔｈｗ１を検知するとともに、ヒータ水温センサ３２の検出出力の入力に基づいてヒータコア１２の冷却液流通方向上流側の冷却液温度ｔｈｗ２を検知する。この現在の冷却液温度ｔｈｗ１，ｔｈｗ２の値を保持するようにしている。

まず、ステップＳ２１では、エンジン１の運転中に小流量弁２４の開弁が要求されているか否かを調べる。

ここで、小流量弁２４の開弁が要求されていない場合には、前記ステップＳ２１で否定判定して、図１３のフローチャートを終了する。一方、小流量弁２４の開弁が要求されている場合には、前記ステップＳ２１で肯定判定して、続くステップＳ２２に移行する。

このステップＳ２２では、小流量弁２４が閉故障しているか否かを判定する。なお、小流量弁２４の閉故障の有無を検知する方法については上記実施形態１と同じとすることができるので、説明を割愛する。

ここで、小流量弁２４が正常である場合には、前記ステップＳ２２で否定判定して、ステップＳ２３で小流量弁２４を開弁するとともに、電動式のウォータポンプ１１を適宜の能力で作動する。これにより、エンジン１のウォータジャケット２の冷却液が第２バイパス通路２２および小流量弁２４を経てヒータ用循環路３に流入されるようになるとともに、ヒータ用循環路３の冷却液の一部が還流路５を経てウォータジャケット２に戻されるようになる。このときの冷却液の循環量は、小流量弁２４の全開能力に応じて比較的少量になっているので、ウォータジャケット２の冷却液温度ｔｈｗ１とヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ２とが比較的緩やかに変化するようになるなど、急激に変化せずに済むようになる。このステップＳ２３を実行した後、図１３のフローチャートを終了する。

一方、小流量弁２４が閉故障している場合には、前記ステップＳ２２で肯定判定して、ステップＳ２４に移行する。

このステップＳ２４では、大流量弁２３が開弁しているか否かを調べる。つまり、大流量弁２３はサーモスタットであって、その感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１が開弁開始温度Ｙ１未満の場合は閉弁しているが、開弁開始温度Ｙ１以上の場合は開弁し始めている。

ここで、大流量弁２３が開弁していない場合には前記ステップＳ２４で否定判定して、ステップＳ２５に移行する。このステップＳ２５では、エンジン１の出力の上限値を所定値以上にさせないように制限する。これにより、小流量弁２４および大流量弁２３の両方が閉弁していることによってウォータジャケット２内の冷却液温度が過剰上昇する状態になっているものの、エンジン１の出力の上限値を制限していることによってエンジン１からの発熱量が過剰になることを抑制しているから、ウォータジャケット２内の冷却液温度が極端に上昇してエンジン１がオーバーヒートすることを抑制できるようになる。その後、再度前記ステップＳ２４に戻って、大流量弁２３が開弁するのを待つ。

一方、大流量弁２３が開弁している場合には前記ステップＳ２４で肯定判定して、ステップＳ２６に移行する。このステップＳ２６では、エンジン１の間欠運転つまりアイドリングストップを禁止する。そもそも、大流量弁２３が開弁していると冷却液の循環量が比較的多くなってウォータジャケット２およびヒータ用循環路３の冷却液温度ｔｈｗ１，ｔｈｗ２が低下しやすくなる。このことに加えて、アイドリングストップ状態になると、エンジン１からの発熱量が徐々に低下するので、ウォータジャケット２内の冷却液温度が低下しやすくなり、大流量弁２３が比較的早期に再閉弁するおそれがある。このような事情に鑑みて前記ステップＳ２６では、エンジン１の間欠運転を禁止することによってウォータジャケット２内の冷却液温度を必要以上に低下させないようにしているのである。

このステップＳ２６の後、続くステップＳ２７において、大流量弁２３が再閉弁するような状況になっているか否かを調べる。この大流量弁３２が再閉弁するような状況とは、下記するような方法で検知することができる。つまり、例えば大流量弁２３の感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１（エンジン水温センサ３１の出力）が、大流量弁２３の開弁開始温度Ｙ１（例えば７０℃）より高くかつ全開温度Ｙ２（例えば７８℃）より低く設定される所定値Ｙ３未満になったか否かを調べ、ｔｈｗ１＜Ｙ３である場合に大流量弁２３が再閉弁するような状況になったと判定することができる。

ここで、大流量弁２３が再閉弁するような状況になっていない場合には前記ステップＳ２６で否定判定して、図１３のフローチャートを終了する。一方、大流量弁２３が再閉弁するような状況になっている場合には前記ステップＳ２６で肯定判定して、ステップＳ２８においてエンジン１の出力の下限値を所定値未満にさせないように制限する。つまり、大流量弁２３が再閉弁するような状況になっているということは、大流量弁２３の感温部近傍の冷却液温度ｔｈｗ１（ウォータジャケット２の排出口２ａ付近の冷却液温度）が比較的低くなっているということであり、そのような状況において、エンジン１の出力要求が下限値側であったとすると、エンジン１の発熱量が不足して前記冷却液温度ｔｈｗ１がさらに低下する傾向になる。このような事情に鑑みて前記ステップＳ２８では、エンジン１の出力の下限値を所定値未満にさせないように制限することによりエンジン１の発熱量が不足することを抑制することによって前記冷却液温度ｔｈｗ１を低下させにくくしているのである。

このステップＳ２８を実行した後、図１３のフローチャートを終了する。

以上説明したように本発明を適用した実施形態２では、開弁要求された小流量弁２４が閉故障しているときに、サーモスタットからなる大流量弁２３が開弁していない場合にはエンジン１の出力の上限値を制限することによりエンジン１の発熱量を抑制するようにしているから、ウォータジャケット２内の冷却液温度が極端に上昇してエンジン１がオーバーヒートすることを回避できるようになる。また、開弁要求された小流量弁２４が閉故障しているときに、サーモスタットからなる大流量弁２３が既に開弁している場合にはエンジン１の出力の下限値を制限することによりエンジン１の発熱量が不足することを抑制するようにしているから、ウォータジャケット２内の冷却液温度が極端に低下してエンジン１がオーバークール状態になることを回避できるようになる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

（１）図１４および図１５に本発明の他の実施形態を示している。図１４は実施形態１をベースにした他の実施形態であり、図１５は実施形態２をベースにした他の実施形態である。これらの実施形態では、第１、第２バイパス通路２１，２２の下流側をヒータ用循環路３の下流側領域３ｂにおいてヒータコア１２とラジエータ用サーモスタット１６との間の位置に接続するようにしている。

これらの実施形態の場合、大流量弁２３または小流量弁２４を開弁すると、エンジン１のウォータジャケット２から排出される冷却液が第１バイパス通路２１または第２バイパス通路２２を経てヒータ用循環路３に流入されるようになるが、そのとき、ウォータジャケット２から排出される冷却液がヒータ用循環路３に流入されて直ぐにラジエータ用サーモスタット１６に触れるようになる。そのため、このラジエータ用サーモスタット１６が比較的速やかに感温することが可能になるので、当該ラジエータ用サーモスタット１６の開閉動作の応答性が向上するようになる。

（２）上記各実施形態に示すヒータ用循環路３に、図示していないが排気熱回収器を設置することが可能である。この排気熱回収器は、エンジン１から排出される排気ガスとヒータ用循環路３を流通する冷却液との間で熱交換するための熱交換器である。この排気熱回収器は、例えばヒータ用循環路３の下流側領域３ｂにおいてヒータコア１２よりも冷却液流通方向上流側（還流路５側）に設置することができる。

この構成では、ウォータジャケット２に冷却液を流通させずにヒータ用循環路３のみに冷却液を循環させる状態にすると、排気熱回収器で回収される熱によりヒータ用循環路３内の冷却液温度が上昇することになり、ヒータ用循環路３の暖機が行えるようになる。そのため、例えばエンジン１の冷間始動時において運転者により暖房が要求されたときに、速やかに暖房を実行することが可能になる。

（３）上記各実施形態では大流量弁２３と小流量弁２４との２つを用いる例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば３つ以上の弁を用いることが可能である。

本発明は、ヒータコアおよびウォータポンプが途中に設置されるヒータ用循環路と、エンジンのウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁とを備える構成のエンジン冷却装置に好適に利用することが可能である。

１ エンジン
２ ウォータジャケット
２ａ ウォータジャケットの排出口
２ｂ ウォータジャケットの流入口
３ ヒータ用循環路
３ａ ヒータ用循環路の上流側領域
３ｂ ヒータ用循環路の下流側領域
４ ラジエータ通路
５ 還流路
１１ ウォータポンプ
１２ ヒータコア
１３ ヒータブロア
１５ ラジエータ
１６ ラジエータ用サーモスタット
２１ 第１バイパス通路
２２ 第２バイパス通路
２３ 大流量弁
２４ 小流量弁
３１ エンジン水温センサ
３２ ヒータ水温センサ
１００ Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ
２００ Ａ／Ｃ＿ＥＣＵ

Claims (6)

1. ヒータコアおよびウォータポンプが途中に設置されるヒータ用循環路と、エンジンのウォータジャケットと前記ヒータ用循環路との間の冷却液の流通を許容または遮断するための２つ以上の弁とを備え、
   前記各弁の開弁時の冷却液流通量が異なるものとされていて、
   前記いずれか１つの弁の開弁が要求された場合で当該開弁対象となる弁が閉状態で故障しているときには他の弁を開弁し、この開弁された弁に応じてエンジン出力の下限値あるいは上限値を制限する、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
2. 請求項１に記載のエンジン冷却装置において、
   前記弁は、流通量が異なる大流量弁と小流量弁とされ、前記開弁対象となる弁が前記小流量弁とされ、当該小流量弁が閉状態で故障していることに伴い前記大流量弁が開弁された場合には、その後でエンジン出力の下限値が制限される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
3. 請求項１に記載のエンジン冷却装置において、
   前記弁は、流通量が異なる大流量弁と小流量弁とされ、前記開弁対象となる弁が前記大流量弁とされ、当該大流量弁が閉状態で故障していることに伴い前記小流量弁が開弁された場合には、その後でエンジン出力の上限値が制限される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
4. 請求項２または３に記載のエンジン冷却装置において、
   前記大流量弁は、サーモスタットとされる、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
5. 請求項２から４のいずれか１項に記載のエンジン冷却装置は、
   前記ウォータジャケットの冷却液をラジエータを通してから前記ヒータ用循環路に流入させるためのラジエータ通路と、前記ヒータ用循環路から前記ウォータジャケットに冷却液を流入させるための還流路と、前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータをバイパスして前記ヒータ用循環路に流入させるための第１、第２バイパス通路とをさらに備え、
   前記大流量弁は前記第１バイパス通路に設置され、また、前記小流量弁は前記第２バイパス通路に設置される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
6. 請求項５に記載のエンジン冷却装置において、
   前記ラジエータ通路において前記ラジエータよりも冷却液流通方向下流側には、ラジエータ用サーモスタットが設置され、
   このラジエータ用サーモスタットは、前記ヒータ用循環路の冷却液温度がエンジン暖機完了温度以上のときに開弁して前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータ通路を経て前記ヒータ用循環路に流入させる状態にする、ことを特徴とするエンジン冷却装置。

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