JP2013194612A - 過給機冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給機を冷却するとともに、過給機の熱を暖房用に有効活用できる過給機冷却装置を提供する。
【解決手段】過給機冷却装置１００は、車両の内燃機関２を冷却する冷却水が循環する回路１と、回路１に設けられ、回路１を循環する冷却水に対して放熱するターボチャージャー７と、回路１に設けられ、回路１を循環する冷却水が流通して当該冷却水から受熱し、車室内に供給される空気を加熱するヒータコア５と、内燃機関２の作動状態に関係なく運転可能であり、冷却水を回路１に循環させる電動ポンプ６と、を備える。ターボチャージャー７は、回路１を循環する冷却水流れに関して、内燃機関２よりも下流であって、ヒータコア５よりも上流に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関、過給機、及び熱回収装置を流通する冷却水の回路を構成する過給機冷却装置に関する。

近年、燃費向上、内燃機関の小型化を図るために、過給機で内燃機関の出力を補う車両が増加している。過給機の一例としてターボチャージャーは、排気からの圧力エネルギーを回収して動力に変え吸気の圧縮を行う。このとき、ターボチャージャーは排気からの受熱、自身の損失により発熱するため、ターボチャージャーの冷却が必要になる。

特許文献１には、エンジンを冷却する冷却水によってターボチャージャーを冷却する装置が開示されている。特許文献２には、エンジンの冷却水が循環するエンジン冷却水循環系とは独立に、ターボチャージャーを冷却するための専用の冷却水循環系を備える装置が開示されている。

実開昭５４−２１７０８号公報 実公昭６３−３９３８０号公報

特許文献１に記載の装置には、冷却水を回路で強制的に循環させるポンプが搭載され、当該ポンプはエンジンと連結して駆動されるようになっている。ターボチャージャーの冷却は、エンジン停止後の冷却水の高温期間（以下、デッドソーク時ともいう）に必要とされる。特許文献１の装置では、デッドソーク時に冷却水を循環させることができないため、ターボチャージャーを冷却することができないという問題がある。

また、内燃機関の小型化及び燃費向上を求めるほど、暖房に使用できる熱が少なくなるため、乗員の快適性を確保できない。特に、エンジン始動時には暖房能力が低下して乗員の快適性が損なわれる。ターボチャージャーの熱は暖房の熱源として利用できるため、特許文献２における、エンジン冷却水循環系とは独立したターボチャージャー冷却用の冷却水循環系に暖房用のヒータコアを配置することは有効な手段である。ただし、ターボチャージャー冷却用の冷却水循環系に単にヒータコアを配置するだけでは、ターボチャージャーから取得した熱を効果的に活用することはできない。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、過給機を冷却するとともに、過給機の熱を暖房用に有効活用できる過給機冷却装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲および下記各手段に記載の括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。

過給機冷却装置に係る本発明は、車両の内燃機関（２）を冷却する冷却水が循環する回路（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）と、当該回路に設けられ、回路を循環する冷却水に対して放熱する過給機（７）と、当該回路に設けられ、当該回路を循環する冷却水が流通し、車室内に供給される空気を当該冷却水の熱によって加熱する加熱用熱交換器（５，５Ｂ）と、内燃機関の作動状態に関係なく運転可能であり、冷却水を当該回路に循環させる冷却水駆動装置（６）と、を備え、
過給機は、当該回路を循環する冷却水流れに関して、内燃機関よりも下流であって、加熱用熱交換器よりも上流に設けられることを特徴とする。

この発明によれば、上記の冷却水駆動装置によって当該回路を循環する冷却水は、過給機の熱を取り込み、この取り込んだ熱を加熱用熱交換器において車室内への供給空気に与える。このように、内燃機関の作動状態に関係なく、冷却水駆動装置によって冷却水を当該回路に循環させることにより、内燃機関が停止状態であっても、過給機の熱を加熱用熱交換器に移動させることができるため、過給機の冷却と車室内への供給空気の加熱を実施することができる。したがって、過給機の冷却と過給機の熱の暖房活用との両方が図れる過給機冷却装置を提供することができる。

本発明を適用した第１実施形態に係る過給機冷却装置を示した構成図である。 本発明を適用した第２実施形態に係る過給機冷却装置を示した構成図である。 本発明を適用した第３実施形態に係る過給機冷却装置を示した構成図である。 本発明を適用した第４実施形態に係る過給機冷却装置を示した構成図である。 本発明を適用した第５実施形態に係る過給機冷却装置を示した構成図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
本発明を適用した第１実施形態に係る過給機冷却装置１００について図１を参照して説明する。過給機冷却装置１００が搭載される車両は、内燃機関が走行用の駆動力を適用する自動車、内燃機関及びモータが走行用の駆動力を提供する自動車、内燃機関が発電機と組み合わされて発電用に使用されモータが走行用の駆動力を提供する自動車等を含むものである。したがって、本発明が適用される車両は、少なくとも内燃機関による動力を備え、内燃機関による動力及びモータによる動力の少なくとも一方を用いて走行する自動車である。内燃機関は、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジンである。

図１に示すように、過給機冷却装置１００は、内燃系のエンジンを用いて駆動される自動車に搭載される冷却システムの一例である。過給機冷却装置１００は、車両の内燃機関２と、内燃機関２の流れる冷却水（例えば、エチレングリコールを含有する冷却水）が循環する回路１と、ターボチャージャー７と、ヒータコア５と、電動ポンプ６と、ラジエータ４と、を備え、回路１に関係する各機器の作動を制御して、車両で発生する熱の移動を制御する。

また、回路１には、内燃機関２からの駆動力によって内燃機関２の運転と連動して駆動する機械式のポンプ３が設けられている。したがって、ポンプ３は、内燃機関２が停止しているときには停止状態であるため、冷却水を駆動することができない。ポンプ３は、冷却水の流れに関して内燃機関２よりも上流に設けられ、内燃機関２を流出した冷却水はラジエータ４またはヒータコア５を流出後、ポンプ３に流入するようになっている。

一方、電動ポンプ６は、制御装置２０によって運転が制御され、さらにその回転数が制御されることにより、冷却水の循環流量を可変することができる。したがって、電動ポンプ６は、内燃機関２の停止、運転にかかわらず、運転することができる冷却水駆動装置である。さらに、電動ポンプ６は、回路１を循環する冷却水の流れに関して、ヒータコア５よりも下流であって、内燃機関２よりも上流に設けられる。

内燃機関２は、水冷式の内燃機関であり、機械式のポンプ３または電動ポンプ６によって内燃機関２内部のウォータジャケットへ送られる冷却水によって冷却される。また、内燃機関２は、エンジンＥＣＵ等から走行停止指令があった場合（停車時）に、その運転を一時的に停止し、エンジンＥＣＵ等からの走行指令を受けると、運転を開始するアイドルストップ機能を有する。

回路１は、内燃機関２、ラジエータ４及び機械式のポンプ３を配管により直列に接続するラジエータ側通路１ａと、内燃機関２、機械式のポンプ３、ターボチャージャー７、ヒータコア５、及び電動ポンプ６を配管により直列に接続するヒータコア側通路１ｂと、を備えている。したがって、ラジエータ４は、内燃機関２、ターボチャージャー７、ヒータコア５、及び電動ポンプ６を環状に接続する回路に対して、ヒータコア５及びターボチャージャー７に対して並列に接続されている。機械式のポンプ３または電動ポンプ６によって冷却水が強制的に駆動されると、ラジエータ側通路１ａとヒータコア側通路１ｂの両方に冷却水が流通する。

ラジエータ４は、車両前部（例えば、エンジンルームの前部）に配置され、ラジエータ４の前方には、車両用空調に使用される冷凍サイクルの構成部品の一つである凝縮器（図示せず）が設けられる。ラジエータ４は、冷却水通路を構成する複数本のチューブと、空気通路を構成するチューブ間に配された伝熱フィンとを有し、高温の冷却水を冷却する熱交換器であり、機械式のポンプ３または電動ポンプ６の駆動力によってチューブ内を流れる冷却水を外気との熱交換により冷却する。内燃機関２を流出した冷却水は、ラジエータ側通路１ａを流通して、ラジエータ４で冷却されてから再び内燃機関２に戻り、内燃機関２を冷却する。

ヒータコア５は、車室内（エンジンルームを除く車両内部）に配置される車両用空調装置の空調ケース（図示せず）内部に形成される空気通路８において、冷凍サイクルの構成部品である蒸発器（図示せず）よりも空気流れの下流に設けられる。ヒータコア５は、送風機（図示せず）によって車室内に向けて送風される空調空気を冷却水との熱交換により加熱する加熱用熱交換器の一例である。

ターボチャージャー７は、車両に搭載される過給機の一例であって、高速回転するタービンの吐出力により内燃機関２に強制的に圧縮空気を送り込む装置である。ターボチャージャー７は、排気から受熱や自身の損失により発熱するため、回路１を循環する冷却水が内部のウォータジャケットを流通することで冷却水に対して放熱する。ターボチャージャー７は、回路１を循環する冷却水流れに関して、内燃機関２よりも下流であって、ヒータコア５よりも上流に設けられる。したがって、回路１を循環する冷却水は、ターボチャージャー７の排熱を吸熱して温度上昇した後、ヒータコア５で空調空気と熱交換してターボチャージャー７からの熱を空調空気に与える。

ターボチャージャー７は、回路１の冷却水へ放熱して冷却水を暖め、ヒータコア５で暖房能力の向上に寄与する加熱装置としての機能と、回路１の冷却水によって装置自身が冷却されることで、適正に機能を発揮して加圧空気を適正に供給できる機能と、を有する。内燃機関２の停止時に、電動ポンプ６が運転されると、ターボチャージャー７、ヒータコア５の順に流通した冷却水は、内燃機関２から吸熱した熱とターボチャージャー７から吸熱した熱とを車室内空調の暖房能力として提供し、内燃機関２を通って再びターボチャージャー７に戻ってくるようになる。

制御装置２０は、電動ポンプ６の作動を制御する電子制御ユニットである。制御装置２０は、例えば車室内の空調を制御するエアコン電子制御装置や、内燃機関２、モータジェネレータ等の作動を制御する電子制御装置等によって構成されてもよい。

制御装置２０は、マイクロコンピュータと、内燃機関２の起動信号、水温センサ等の各種センサ等からの信号が入力される入力回路と、マイクロコンピュータが有する各種プログラムにより演算された結果に基づいて電動ポンプ６等に制御用の出力信号を送る出力回路と、を備えている。制御装置２０には、イグニッションスイッチがオンして補機バッテリの電力が供給されることにより電源が入るようになっている。また、制御装置２０は、車両の各種制御装置（例えば車両ＥＣＵ）と通信可能に構成されるものであってもよい。

例えば、ガソリン車では、燃費を向上するためには、排気量を小さくして内燃機関を小型化し、これにより低下した出力はターボチャージャー７等の過給機で補うことが有効である。過給機を用いた場合の出力は、圧縮した吸気の密度に比例するが、空気は圧縮すると高い熱を持ち温度上昇するので、過給機自身も熱を持つようになる。このため、過給機がその機能を適正に発揮するためには、適度な温度状態に冷却する必要がある。

内燃機関の小型化による燃費向上を進めるほど、暖房に利用できる熱源は少なくなり、車室内の快適性が損なわれることがある。内燃機関の小型化と燃費向上とを両立させるためには、高過給空気が必要であり、過給機からの排熱が大きくなる。例えば、排気量２．０Ｌクラスの車両におけるターボチャージャーの排熱は、市街地走行状態で５００Ｗ程度であり、高負荷状態（高速走行、登坂走行等）の過給時には２．０ｋＷ程度になるため、暖房能力向上に利用するには十分な効果が見込める。

そこで、過給機冷却装置１００では、回路１において冷却水を強制的に循環させることにより、ターボチャージャー７の排熱によって冷却水を加熱し、加熱された冷却水の熱によってヒータコア５において空調空気を加熱することができる。このとき、ターボチャージャー７とヒータコア５とが並列な位置関係で設置されるのではなく、ターボチャージャー７のすぐ下流側にヒータコア５が直列に接続されているため、ターボチャージャー７の排熱がヒータコア５以外に分散してしまうことを抑制し、効果的な暖房利用を実現できる。

特に、低外気温での暖房実施時であって内燃機関の冷間時には、冷却水温度が高温でない場合に、ターボチャージャー７から吸熱した熱をすぐ下流のヒータコア５で空調空気に与えることができるので、十分な暖房効果が期待できる。

以下、本実施形態の過給機冷却装置１００がもたらす作用効果について述べる。過給機冷却装置１００によれば、車両の内燃機関２を冷却する冷却水が循環する回路１と、回路１を循環する冷却水に対して放熱するターボチャージャー７と、回路１を循環する冷却水が流通して当該冷却水によって車室内への供給空気を加熱するヒータコア５と、内燃機関２の作動状態に関係なく運転可能で冷却水を回路１に循環させる電動ポンプ６と、を備える。ターボチャージャー７は、回路１を循環する冷却水流れに関して、内燃機関２よりも下流であって、ヒータコア５よりも上流に設けられる。

この構成によれば、上記の電動ポンプ６によって回路１を循環する冷却水は、ターボチャージャー７の排熱を取り込み、この取り込んだ熱をヒータコア５において車室内への供給空気に与える。このように、内燃機関２の作動状態に関係なく、電動ポンプ６によって冷却水を回路１に循環させることにより、内燃機関２が停止状態であっても、ターボチャージャー７の排熱をヒータコア５に移動させることができる。このため、ターボチャージャー７の冷却とともに、車室内暖房用のターボチャージャー７の排熱利用を実施することができる。したがって、過給機冷却装置１００は、ターボチャージャー７の冷却とターボチャージャー７の排熱の暖房活用とを両立することができる。

過給機冷却装置１００によれば、電動ポンプ６による冷却水の循環を実施する構成であるため、デッドソーク中（エンジン停止後の冷却水の高温期間）に、電動ポンプ６を運転して強制的に冷却水を循環させることによって、ターボチャージャー７の冷却を実施することができる。

また、制御装置２０は、ターボチャージャー７の排熱量が大きい場合（例えば所定値よりも大きい場合）には、電動ポンプ６の出力を低下させ、ターボチャージャー７を流通する冷却水流量を絞る。これにより、ターボチャージャー７を流通するときに冷却水の温度は急激に上昇し、このように温度上昇した冷却水をヒータコア５で空調空気と熱交換させることができる。このため、乗員の温熱感を急激に高めることができ、暖房効果を向上させることができる。

また、電動ポンプ６は、冷却水流れに関して、ヒータコア５よりも下流であって、内燃機関２よりも上流に設けられる。この構成によれば、内燃機関２やターボチャージャー７で加熱された冷却水の熱は、ヒータコア５で車室内への供給空気を加熱するために使用されるため、ヒータコア５よりも下流の電動ポンプ６に吸入されるときには、温度低下している。したがって、電動ポンプ６には、暖房利用された後の冷却水が吸入されるため、電動ポンプ６の熱負荷を低減でき、電動ポンプ６の熱による劣化を抑制できる。また、電動ポンプ６の各部品に必要とする耐熱性を低くできるため、製品単価を抑えることができる。

また、内燃機関２は、車両の走行停止時に運転を停止するアイドルストップ機能を有する。電動ポンプ６は、内燃機関２の運転停止時に運転されて冷却水を回路１に循環させる。この構成によれば、電動ポンプ６は、内燃機関２の作動状態に関係なく運転することが可能であり、内燃機関２の運転停止時に運転することにより、アイドルストップ中に車室内の暖房が可能になる。したがって、アイドルストップ車においてターボチャージャー７の排熱利用による車室内暖房を提供することができ、アイドルストップ中にも乗員の快適性を維持することができる。

（第２実施形態）
本発明を適用する第２実施形態の過給機冷却装置１００Ａについて図２を参照して説明する。第２実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる構成について説明する。

過給機冷却装置１００Ａは、内燃機関２を流出した冷却水を、ターボチャージャー７を迂回してヒータコア５に向けて流下させるバイパス通路１０を備える。この構成によれば、ターボチャージャー７の放熱によって加熱されない冷却水を確保してその流量を調整可能なため、ヒータコア５で空気に与える熱量を調整することができる。また、バイパス通路１０を流通させる冷却水の流量を増やすことにより、ターボチャージャー７を流れる流量を少なくして回路１Ａにおける通水抵抗、圧力損失等を低減できる。このため、過給機冷却装置１００Ａ全体として、機器や冷却水の冷却または加熱の運転効率の向上を図ることができる。また、必要な暖房能力を満たすだけの熱をターボチャージャー７から取り込むことができ、熱エネルギーの無駄な暖房利用を防止してエネルギー利用効率を高めることができる。

また、過給機冷却装置１００Ａは、内燃機関２を流出した冷却水を、バイパス通路１０を流れる冷却水とターボチャージャー７を流通する冷却水とに流量分配する三方弁１１と、ヒータコア５を流通する冷却水の温度を検出する水温センサ１２と、水温センサ１２によって検出された温度に応じて三方弁１１による流量分配を制御する制御装置２０と、を備える。

この構成によれば、三方弁１１による流量分配を制御することにより、ターボチャージャー７の放熱によって加熱される冷却水の流量を制御できる。このため、車室内への供給空気に付加する暖房能力を必要能力に応じて制御することができる。

また、制御装置２０は、検出された冷却水の温度を用いて、必要とする暖房能力が充足していると判断した場合（例えば、冷却水温が所定温度以上である場合）ターボチャージャー７に冷却水を流通させないでバイパス通路１０だけに冷却水を流通させるように、または、ターボチャージャー７に流通させる冷却水の流量を暖房能力が不足している場合よりも低下させるように、三方弁１１による流量分配を制御する。これによれば、ターボチャージャー７に流通させる冷却水の流量をゼロまたは絞ることにより、ターボチャージャー７での通水抵抗を抑制できるので、回路１全体の圧力損失を小さくすることができる。したがって、暖房能力が充足している場合における過給機冷却装置１００Ａの性能悪化を防止することができる。

（第３実施形態）
本発明を適用する第３実施形態の過給機冷却装置１００Ｂについて図３を参照して説明する。第３実施形態においては、上述した第１実施形態や第２実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる構成について説明する。

過給機冷却装置１００Ｂによれば、ヒータコア５Ｂは、内部を流通する冷却水から受熱して空気を加熱する第１の熱交換部５１と、第１の熱交換部５１で加熱された後の空気を、内部を流通する冷却水によってさらに加熱する第２の熱交換部５２と、を備えて構成される。バイパス通路１３は第１の熱交換部５１に接続され、バイパス通路１３を流通する冷却水は、第１の熱交換部５１に流入する。ターボチャージャー７は、三方弁１１と第２の熱交換部５２を接続する通路１４に設けられる。ターボチャージャー７の排熱を吸熱した冷却水は、第１の熱交換部５１よりも空気流れ下流に位置する第２の熱交換部５２に流入する。第１の熱交換部５１、第２の熱交換部５２は、それぞれ、冷却水通路を構成する複数本のチューブと、空気通路を構成するチューブ間に配された伝熱フィンとを有し、高温の冷却水と空気との間で熱交換を行う熱交換器である。

この構成によれば、車室内への供給空気は、第１の熱交換部５１を通過する際にバイパス通路１３を経由してきた冷却水によって加熱されて温度上昇し、次に第２の熱交換部５２を通過する際にターボチャージャー７の放熱によって加熱されたさらに高温の冷却水によって、加熱されてさらに温度上昇するようになる。このように、車室内への供給空気は、ヒータコア５Ｂにおいて２段階に温度上昇するため、空調風の温度の向上が図れ、さらなる暖房能力の向上に貢献できる。

（第４実施形態）
本発明を適用する第４実施形態の過給機冷却装置１００Ｃについて図４を参照して説明する。第４実施形態においては、上述した第１、第２、第３実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる構成について説明する。

過給機冷却装置１００Ｃは、過給機冷却装置１００Ａに対して、バイパス通路１０に熱源機器１５を備える点が相違する。熱源機器１５は、それ自身が発熱する機器であり、熱源機器１５の排熱は、バイパス通路１０を流れる冷却水によって吸熱されうる。この構成により、バイパス通路１０においても冷却水に対して熱供給することが可能になり、ターボチャージャー７からの吸熱に加え、バイパス通路１０を流れる冷却水にも暖房熱を付加することでき、暖房能力の一層の向上が図れる。

熱源機器１５は、例えば、ＥＧＲクーラ（排出ガス再循環装置のクーラ）、オイルクーラである。オイルクーラは、燃料、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）、エンジンオイルといった各種オイルを冷却水との熱交換によって冷却する装置である。ＥＧＲクーラは、再度燃焼室に導入される内燃機関の排ガスの一部（ＥＧＲガスという）を冷却する装置であり、ＥＧＲガスを予め冷却して温度降下させてから内燃機関２の吸気側に戻すことでＮＯｘ低減効果を高めることができる。

本実施形態のオイルクーラは、冷却水が流れる水通路と、当該水通路に隣接して配置され冷却水と熱交換されるオイルが流れるオイル通路と、を備える。本実施形態のＥＧＲクーラは、冷却水が流れる水通路と、当該水通路に隣接して配置され冷却水と熱交換されるＥＧＲガスが流れるＥＧＲガス通路と、を備える。

（第５実施形態）
本発明を適用する第５実施形態の過給機冷却装置１００Ｄについて図５を参照して説明する。第５実施形態においては、上述した第１、第２、第３実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる構成について説明する。

過給機冷却装置１００Ｄは、過給機冷却装置１００Ａに対して、冷却水を蓄えられる蓄熱装置１６を備える点が相違する。蓄熱装置１６は、回路１Ｄにおいて、バイパス通路１０を流通する冷却水とターボチャージャー７を流通する冷却水とが合流する合流部１７よりも上流であってターボチャージャー７よりも下流に設けられる。

第５実施形態の過給機冷却装置１００Ｄによれば、蓄熱装置１６が合流部１７よりも上流で、かつターボチャージャー７よりも下流に配置される。これにより、ターボチャージャー７で加熱された冷却水は、蓄熱装置１６で一旦蓄えられてから合流部１７でバイパス通路１０を流下してきた冷却水と合流し、ヒータコア５に向かって流れる。これにより、ターボチャージャー７で吸熱した熱量によって加熱された冷却水を、蓄熱装置１６で冷却水が蓄えられることによって、その温度を安定させてからヒータコア５へ流下させることができる。したがって、過給機冷却装置１００Ｄは、車室内暖房のためのターボチャージャー７の排熱利用において、冷却水の温度制御を適切実施することに寄与する。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

上記実施形態において、ターボチャージャーが給機の例として説明されているが、本発明に含まれる過給機は、この形態に限定されない。過給機は、内燃機関に対して強制的に空気を供給する装置であり、例えば、スーパーチャージャー、容積形圧縮機等も含まれる。

上記実施形態において、電動ポンプ６は、冷却水流れに関して、ヒータコア５よりも下流であって、内燃機関２よりも上流に設けられていることが好ましいが、本発明に含まれる冷却水駆動装置は、回路１を循環する冷却水を実現できれば、その設置場所は何ら限定されるものはない。

上記実施形態において、電動ポンプ６は、制御装置２０によってその回転数が制御可能な機器であるとしたが、回転数が固定で制御できない電動ポンプであってもよい。この場合、電動ポンプの運転時間、停止時間を制御することにより間欠運転を実施し、冷却水の循環流量を可変することができる。

上記の第３実施形態において、第１の熱交換部５１と第２の熱交換部５２は、車室内へ供給される空気の通風方向に間隔をあけることなく前後に積層されて、一体のヒータコア５Ｂを構成しているが、第１の熱交換部５１と第２の熱交換部５２は、離間していていてもよい。すなわち、ヒータコア５Ｂは、両方の熱交換部が通風方向に離れて配置されているが、それぞれの熱交換部から流出した冷却水が電動ポンプ６に吸入される前に合流するタンク部５３を備えていればよい。

上記の第４実施形態において、バイパス通路１０を流れる冷却水によって吸熱される熱源機器１５は、ＥＧＲクーラ、オイルクーラであるが、例えば、インバータ装置、インタークーラ、水冷コンデンサ、モータジェネレータ、モータジェネレータに対して電力を供給する複数の電池セルからなる蓄電池等であってもよい。

インバータは、モータジェネレータに電力を供給して駆動する電子部品であり、この電力をパワー素子によって調整するように構成されている。パワー素子は、例えば、トランジスタ、ダイオードからなり、電力を変換、調整するために電気回路の一部をオン、オフできるスイッチング素子である。インタークーラは、過給機で過給された空気を冷却水によって冷却する装置であり、吸気温度の上昇による酸素不足を改善して、内燃機関２の効率を高めて燃費の悪化及び内燃機関の出力低下を抑制することができる。インタークーラは、冷却水が流れる低温水通路と、低温水通路に隣接して配置されて当該冷却水と熱交換される過給空気が流れる過給空気通路と、を備える。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…回路
２…内燃機関
５，５Ｂ…ヒータコア（加熱用熱交換器）
６…電動ポンプ（冷却水駆動装置）
７…ターボチャージャー（過給機）
１０，１３…バイパス通路
１１…三方弁（流量分配装置）
１２…水温センサ（温度検出手段）
２０…制御装置

Claims (7)

1. 車両の内燃機関（２）を冷却する冷却水が循環する回路（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）と、
   前記回路に設けられ、前記回路を循環する冷却水に対して放熱する過給機（７）と、
   前記回路に設けられ、当該回路を循環する冷却水が流通し、車室内に供給される空気を当該冷却水の熱によって加熱する加熱用熱交換器（５，５Ｂ）と、
   前記内燃機関の作動状態に関係なく運転可能であり、前記冷却水を前記回路に循環させる冷却水駆動装置（６）と、を備え、
   前記過給機は、前記回路を循環する前記冷却水流れに関して、前記内燃機関よりも下流であって、前記加熱用熱交換器よりも上流に設けられることを特徴とする過給機冷却装置。
2. 前記内燃機関を流出した前記冷却水を、前記過給機を迂回して前記加熱用熱交換器に向けて流下させるバイパス通路（１０，１３）を備えることを特徴とする請求項１に記載の過給機冷却装置。
3. 前記内燃機関を流出した前記冷却水を、前記バイパス通路を流れる冷却水と前記過給機を流通する冷却水とに流量分配する流量分配装置（１１）と、
   前記加熱用熱交換器を流通する冷却水の温度を検出する温度検出手段（１２）と、
   前記温度検出手段によって検出された温度に応じて前記流量分配装置による流量分配を制御する制御装置（２０）と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の過給機冷却装置。
4. 前記加熱用熱交換器（５Ｂ）は、内部を流通する冷却水から受熱して空気を加熱する第１の熱交換部（５１）と、当該第１の熱交換部で加熱された後の空気を、内部を流通する冷却水によってさらに加熱する第２の熱交換部（５２）と、を備えて構成され、
   前記バイパス通路（１３）を流通する冷却水は、前記第１の熱交換部に流入し、前記過給機の熱を吸熱した冷却水は、前記第２の熱交換部に流入することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の過給機冷却装置。
5. 前記冷却水駆動装置（６）は、前記冷却水流れに関して、前記加熱用熱交換器よりも下流であって、前記内燃機関よりも上流に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の過給機冷却装置。
6. 前記内燃機関は、前記車両の走行停止時に運転を停止するアイドルストップ機能を有し、
   前記冷却水駆動装置は、前記内燃機関の運転停止時に運転されて前記冷却水を前記回路に循環させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の過給機冷却装置。
7. 前記バイパス通路（１０）を流通する冷却水と前記過給機を流通する冷却水とが合流する合流部（１７）よりも上流であって、前記過給機よりも下流に配置され、冷却水を蓄えられる蓄熱装置（１６）を備えることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の過給機冷却装置。

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