JP3906817B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される水冷式のエンジンの冷却装置は、冷媒が循環する冷却回路を備えている。この冷却回路として、特許文献１に示されるようにエンジンによって駆動されて同回路内の冷媒を循環させるウォータポンプと、同回路中の冷媒を冷却するラジエータと、ラジエータを介してエンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁とを設けたものが知られている。
【０００３】
ところで、エンジン高負荷時など、エンジンの発熱量が大となった状態からエンジンが停止されたとき、ウォータポンプの停止に伴い冷却回路内での冷媒の循環が行われなくなると、エンジン停止中にエンジン本体内に存在する冷媒の温度が過上昇するおそれがある。このため、上記特許文献１においては、エンジン停止時にエンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるときには、流量制御弁を強制的に開弁し、ラジエータ側の低温の冷媒をエンジン側の高温の冷媒との密度差による自然対流を利用してエンジン本体に流入させることが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１９５７６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ラジエータ側の低温の冷媒とエンジン側の高温の冷媒との密度差による自然対流を利用して、ラジエータ側の冷媒をエンジン本体に流入させるだけでは、その冷媒の流入量をあまり多くすることはできず、エンジン本体内の冷媒の温度上昇を抑制するという効果は小さなものとなる。従って、エンジン本体内に存在する冷媒温度の過上昇によって、エンジン周りの部品の耐久性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン停止中のエンジン本体内の冷媒の温度上昇を効果的に抑制することのできるエンジンの冷却装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、エンジン本体から流出する冷媒をラジエータを介して前記エンジン本体に流入させるとともに前記ラジエータを介して前記エンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁が設けられる冷却回路と、この冷却回路に対し断接されるとともに前記エンジン本体から流出する冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられる蓄熱回路と、前記冷却回路内の冷媒を前記蓄熱容器内に流入させる電動ポンプとを備えるエンジンの冷却装置において、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記蓄熱回路を前記冷却回路に接続するとともに、前記ラジエータから前記エンジン本体への冷媒の流通面積が最大となるよう前記流量制御弁を開弁した状態で前記電動ポンプを所定期間駆動する制御手段を備えた。
【０００８】
エンジン高負荷時などエンジンの発熱量が大となった状態からエンジンが停止され、エンジン停止時にエンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であると、流量制御弁が開弁された状態で電動ポンプの駆動によって冷却回路内の冷媒が蓄熱回路の蓄熱容器に流入させられる。これに伴い、エンジン本体内の冷媒よりも低温となっているラジエータ側の冷媒、及び蓄熱容器内にあったエンジン本体内の冷媒よりも低温の冷媒が強制的にエンジン本体に流入する。従って、エンジン本体内の冷媒の温度上昇を効果的に抑制することができるようになる。
【００１０】
さらに、ラジエータからエンジン本体への冷媒の流通面積が最大となるよう流量制御弁を開弁しているため、エンジン停止時に電動ポンプの駆動に伴いラジエータ側の低温の冷媒をエンジン本体に流入させるとき、その冷媒の流入が効率よく行われ、エンジン本体を冷却する冷媒の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、エンジン本体から流出する冷媒をラジエータを介して前記エンジン本体に流入させるとともに前記ラジエータを介して前記エンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁が設けられる冷却回路と、この冷却回路に対し断接されるとともに前記エンジン本体から流出する冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられる蓄熱回路と、前記冷却回路内の冷媒を前記蓄熱容器内に流入させる電動ポンプとを備えるエンジンの冷却装置において、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記蓄熱回路を前記冷却回路に接続するとともに、前記流量制御弁を開弁した状態で前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づいて前記電動ポンプを所定期間駆動する制御手段を備えた。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づき、前記電動ポンプを所定時間駆動するものとした。
【００１２】
エンジン停止時における上記電動ポンプの駆動により、ラジエータ側の冷媒及び蓄熱容器内の冷媒がエンジン本体内に流入され、エンジン本体を冷却する冷媒の温度上昇が抑制される。この冷媒の温度に基づき、ラジエータ側及び蓄熱容器側からエンジン本体に流入させる冷媒の必要量は異なる。従って、エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づき、電動ポンプを所定時間駆動することにより、同冷媒の温度上昇の抑制に必要な分だけ、ラジエータ側及び蓄熱容器側からエンジン本体に冷媒を流入させることができる。このため、電動ポンプが必要以上に駆動されるのを抑制しつつ、エンジン停止中のエンジンを冷却する冷媒の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記電動ポンプを駆動するためのバッテリの充電量が所定レベル未満である旨判断されるときには、前記電動ポンプの駆動を禁止するものとした。
【００１４】
バッテリの充電量が少ない状態にあって、エンジン停止時に電動ポンプが駆動され、バッテリの充電量が更に少なくなるのを抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車に搭載されるエンジンの冷却装置に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１６】
図１に示されるように、エンジン１の冷却装置は、冷却水によってエンジン１を冷却する冷却回路２と、高温の冷却水によって他の機器の加熱を行うヒータ回路３と、高温の冷却水を次回のエンジン始動時まで蓄えておく蓄熱回路４とを備えている。
【００１７】
冷却回路２には、エンジン１により駆動されて当該回路内の冷却水を循環させるウォータポンプ５と、上記冷却水を冷却するラジエータ６と、ラジエータ６からエンジン１に流入する冷却水の流量を調整する流量制御弁７とが設けられている。同流量制御弁７は、冷却回路２においてラジエータ６を通過して流れる冷却水の流量とラジエータ６を迂回して流れる冷却水の流量とを弁開度の変更によって調整するものである。そして、流量制御弁７の弁開度が大になるほど、ラジエータ６からエンジン１の本体に流れる冷却水の流量が多くなり、エンジン１の冷却効率が高められるようになる。
【００１８】
ヒータ回路３には、自動車の室内温度を調整する空調装置の空調用空気が流れるヒータコア８と、自動車に搭載される自動変速機の作動油（オートマチックトランスミッションフルード）が流れるＡＴＦウォーマ９とが設けられている。そして、上記空調用空気やオートマチックトランスミッションフルードが冷えた状態にあるときにヒータ回路３に高温の冷却水が流れると、ヒータコア８及びＡＴＦウォーマ９を高温の冷却水が通過するようになる。このとき、ヒータコア８では当該冷却水と空調用空気との間で熱交換が行われて空調用空気が暖められ、ＡＴＦウォーマ９では当該冷却水とオートマチックトランスミッションフルードとの間で熱交換が行われて同フルードが暖められる。
【００１９】
蓄熱回路４には、バッテリ１０の電力をもとに駆動されて当該回路４内の冷却水の圧送を行う電動ポンプ１１と、同ポンプ１１によって圧送された冷却水を外部に対し断熱した状態で蓄える蓄熱容器１２とが設けられている。そして、エンジン１の運転中に蓄熱回路４に高温の冷却水が流れると、その冷却水が蓄熱容器１２に保温された状態で蓄えられるようになる。蓄熱容器１２に蓄えられた高温の冷却水は、例えば次回のエンジン始動時など冷却回路２やヒータ回路３における冷却水の水温が低いとき、上記エンジン１、ヒータコア８、及びＡＴＦウォーマ９を暖めるのに用いられる。
【００２０】
エンジン１の冷却装置には、冷却回路２、ヒータ回路３、及び蓄熱回路４の間の断接状態を変更する三方弁１３が設けられている。こうした断接状態の変更は、三方弁１３を以下に示す［基本切換位置］、［第１切換位置］、［第２切換位置］、［第３切換位置］の四つの切換位置のいずれかに選択的に切り換え、第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、及び第３ポートＰ３の連通状態を変更することによって実現される。ここで、三方弁１３の各切換位置が選択されたときの冷却回路２、ヒータ回路３、及び蓄熱回路４の間の断接状態について、各切換位置毎に説明する。
【００２１】
［基本切換位置］
基本切換位置では、第１ポートＰ１と第２ポート２との間が連通した状態となる。この場合、ヒータ回路３が冷却回路２に対し接続された状態になるとともに、蓄熱回路４が冷却回路２に対し遮断された状態になり、冷却回路２の冷却水をヒータ回路３に流入させることが可能になる。このようにヒータ回路３内への冷却水の流入が行われると、ヒータ回路３内に存在する冷却水は、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間の部分であって且つウォータポンプ５の上流に流出させられる。
【００２２】
［第１切換位置］
第１切換位置では、第２ポートＰ２と第３ポートＰ３との間が連通した状態となる。この場合、ヒータ回路３と蓄熱回路４とが共に冷却回路２に対し遮断された状態になるとともに、蓄熱回路４がヒータ回路３に対して接続された状態になり、蓄熱回路４内の冷却水をヒータ回路３のヒータコア８に流入させることが可能になる。このようにヒータ回路３への冷却水の流入が行われると、ヒータコア８等に存在する冷却水が蓄熱回路４に流出させられる。
【００２３】
［第２切換位置］
第２切換位置では、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通した状態となる。この場合、ヒータ回路３が冷却回路２に対し遮断された状態になるとともに、蓄熱回路４が冷却回路２に対し接続された状態になり、冷却回路２内の冷却水を蓄熱回路４に流入させることが可能になる。このように蓄熱回路４内への冷却水の流入が行われると、蓄熱回路４内の冷却水は、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間の部分であって且つウォータポンプ５の上流に流されることとなる。
【００２４】
［第３切換位置］
第３切換位置では、全てのポートＰ１〜Ｐ３の間が連通した状態になる。この場合、ヒータ回路３と蓄熱回路４とが共に冷却回路２に対し接続された状態になるとともに、ヒータ回路３と蓄熱回路４とも互いに接続された状態になる。従って、冷却回路２内の冷却水をヒータ回路３及び蓄熱回路４に流入させたり、蓄熱回路４内の冷却水をヒータ回路３及びエンジン１に流入させたりすることが可能になる。冷却回路２からヒータ回路３及び蓄熱回路４への冷却水の流入が行われる場合、ヒータ回路３及び蓄熱回路４内に存在する冷却水は、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間の部分であって且つウォータポンプ５の上流に流出させられる。また、蓄熱回路４からヒータ回路３及びエンジン１への冷却水の流入が行われる場合、ヒータ回路３及びエンジン１内に存在する冷却水が蓄熱回路４に流出させられる。
【００２５】
次に、エンジン１の冷却装置の電気的構成について説明する。
同冷却装置は、エンジン１の運転制御を行うべく自動車に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ）１４を備えている。この電子制御装置１４は、流量制御弁７、電動ポンプ１１、及び三方弁１３を駆動制御する。また、電子制御装置１４には、冷却回路２においてエンジン１から流出する冷却水の温度（水温ＴＨＷ１）を検出するエンジン水温センサ１５、及びラジエータ６から流出した冷却水の温度（水温ＴＨＷ２）を検出するラジエータ水温センサ１６等の各種センサからの検出信号が入力される。
【００２６】
電子制御装置１４は、エンジン１の運転中において、冷却回路２内の高温の冷却水を蓄熱容器１２に蓄えるための処理を実行する。この処理としては、まず蓄熱回路４を冷却回路２に接続すべく、基本切換位置等になっている三方弁１３が第２切換位置に切り換えられる。三方弁１３が第２切換位置に切り換えられると、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通し、ウォータポンプ５の駆動に基づき冷却回路２内を循環している高温の冷却水が蓄熱回路４に流入して蓄熱容器１２に蓄えられる。そして、蓄熱容器１２内が高温の冷却水で満たされた後、三方弁１３が例えば基本切換位置に切り換えられ、蓄熱回路４が冷却回路２に対し遮断された状態とされる。その結果、蓄熱容器１２に高温の冷却水が保温された状態で蓄えられるようになる。
【００２７】
蓄熱容器１２に保温して蓄えられた高温の冷却水は、例えば次回の冷えた状態からのエンジン始動時にエンジン１を暖めるのに用いられる。即ち、当該エンジン始動時には、基本切換位置等になっている三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通させられるとともに、電動ポンプ１１の駆動に基づき蓄熱回路４内の冷却水が圧送させられる。これにより、蓄熱容器１２内の高温の冷却水が、ヒータ回路３のヒータコア８よりも下流側の部分を通じて冷却回路２のエンジン１の上流に流出させられる。そして、この冷却水がエンジン１を通過する際の熱交換によって、冷えた状態にあるエンジン１が暖められるようになる。
【００２８】
ところで、エンジン１の停止後にはウォータポンプ５の駆動が停止され、冷却回路２内での冷却水の循環が行われなくなり、エンジン１内で滞留する冷却水が同エンジン１からの熱を受けて温度上昇することとなる。従って、高負荷運転時などエンジン１の発熱量が大となるエンジン運転状態が連続した後にエンジン１が停止されると、エンジン１内で滞留する冷却水の温度が過上昇するおそれがある。
【００２９】
こうした冷却水の温度上昇を抑制すべく、エンジン停止時に流量制御弁７を開弁することで、冷却回路２におけるラジエータ６とエンジン１との間の部分の冷却水流通面積を大きくし、自然対流によってラジエータ６側の低温の冷却水をエンジン１側に流入させることも考えられる。しかし、自然対流によるラジエータ６側からエンジン１側への冷却水の流入では、あまり多くの冷却水を流入させることができないため、エンジン１内における冷却水の温度上昇を効果的に抑制することは困難である。従って、エンジン１内の冷却水の温度がエンジン１周りの部品の耐久性を低下させるほど高温になるおそれがある。
【００３０】
そこで本実施形態では、エンジン停止時にエンジン１を冷却する冷却水の温度がエンジン１周りの部品の耐久性を低下させるほど高温であると判断されるときには、上記のように流量制御弁７を開弁することに加えて、三方弁１３を第２切換位置に切り換えるとともに電動ポンプ１１を所定時間駆動する。
【００３１】
これにより、エンジン１内の冷却水が蓄熱回路４内に流れ、その冷却水よりも低温のラジエータ６内の冷却水がエンジン１内に流入する。また、蓄熱回路４内に冷却水が流入すると、その冷却水よりも低温の同回路４内に存在する冷却水が、ヒータ回路３におけるヒータコア８よりも下流側の部分等を通じてエンジン１内に流入する。以上のようにエンジン１内に対流していた冷却水よりも低温の冷却水がエンジン１に強制的に流入することで、エンジン１内の冷却水の温度上昇が効果的に抑制され、エンジン１周りの部品に熱による耐久性の低下が生じるのを抑制することができる。
【００３２】
次に、エンジン１の停止時に、上記のように低温の冷却水を同エンジン１に流入させる手順について、停止処理ルーチンを示す図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。この停止処理ルーチンは、電子制御装置１４を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００３３】
停止処理ルーチンにおいては、例えば運転者によるイグニッションスイッチの停止操作がなされたか否かに基づき、エンジン１の停止開始後であるか否かが判断される（Ｓ１０１：図３）。ここで、エンジン１の停止開始後である旨判断されると、流量制御弁７がラジエータ６側からエンジン１側への冷却水の流通面積を最大とすべく全開まで開弁される（Ｓ１０２）。続いて、エンジン１の停止開始時のバッテリ充電量が許容レベル以上であるか否かが判断され（Ｓ１０３：図４）、ここで肯定判定であればエンジン１に低温の冷却水を流入させるための一連の処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）が実行される。なお、ステップＳ１０３でのバッテリ充電量が許容レベル以上である旨の判断は、例えばエンジン停止開始時にバッテリ電圧が必要レベルにあることやバッテリ充電がなされていないことに基づき行われることとなる。
【００３４】
ステップＳ１０４〜ステップＳ１０９の一連の処理では、まずエンジン１を冷却する冷却水の温度、即ちエンジン１内に滞留する冷却水の温度が、エンジン１周りの部品に熱による耐久性低下を生じさせるほど高い値であるか否かが判断される。詳しくは、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が高温であるか否か、即ち水温ＴＨＷ１が所定値ａよりも高く且つ水温ＴＨＷ２が所定値ｂ（ｂ＜ａ）よりも高いか否かが判断される（Ｓ１０４）。
【００３５】
ここで否定判定であれば、エンジン１内に滞留する冷却水の温度が、エンジン１周りの部品に熱による耐久性低下を生じさせるほど高い値ではない旨判断され、システムオフがなされて電子制御装置１４への給電停止等が行われる（Ｓ１１０）。一方、肯定判定であれば、エンジン１内に滞留する冷却水の温度が、エンジン１周りの部品に熱による耐久性低下を生じさせるほど高い値である旨判断され、ステップＳ１０５以降の処理に進む。
【００３６】
ステップＳ１０５では三方弁１３の切換位置として第２切換位置が選択される。このため、図２（ｂ）に示されるように三方弁１３が例えば基本切換位置にあったとすると、その位置から第２切換位置へと切り換えられ、蓄熱回路４が冷却回路２に対し接続された状態とされる。
【００３７】
また、ステップ１０６では電動ポンプ１１が駆動され、図２（ｃ）に示されるように電動ポンプ１１がオフ状態からオン状態に切り換えられる。その結果、上述したようにエンジン１への低温の冷却水の流入が開始され、図２（ａ）に示されるように、水温ＴＨＷ１が徐々に低下することとなる。なお、このときには流量制御弁７が全開となっているため、ラジエータ６側からエンジン１への低温の冷却水の流入が効率よく行われることとなる。
【００３８】
エンジン１への低温の冷却水の流入が開始された後、図４の停止処理ルーチンにおいて、電動ポンプ１１の停止タイミングになったか否かが判断される（Ｓ１０７）。
【００３９】
エンジン１に低温の冷却水を流入させるための電動ポンプ１１の駆動は、図２（ｃ）に示されるように例えば予め設定された所定時間ｔ１だけ行うことが考えられる。この場合、所定時間ｔ１が経過した時点が上記停止タイミングということになる。なお、所定時間ｔ１としては、例えばエンジン停止開始時にエンジン１内に存在していた冷却水が、電動ポンプ１１の駆動によってラジエータ６側や蓄熱容器１２側に存在していた低温の冷却水と置き換わるのに必要な時間に設定される。このようにエンジン１内の冷却水が置き換わったときには、エンジン１内に存在する冷却水が許容値未満に抑えられる。
【００４０】
また、エンジン１に低温の冷却水を流入させるための電動ポンプ１１の駆動を、上記のように予め定められた所定時間ｔ１だけ行う代わりに、水温ＴＨＷ１をモニタしつつ同水温ＴＨＷ１に基づき所定時間ｔ２だけ行うことも考えられる。例えば、エンジン１内に存在する冷却水が許容値未満になるときの水温ＴＨＷ１の相当値である所定値ａ以上に水温ＴＨＷ１がなっているときには電動ポンプ１１の駆動を続け、水温ＴＨＷ１が上記所定値ａ未満まで低下したとき（図２（ａ）参照）に電動ポンプ１１を停止させる。この場合は、電動ポンプ１１が駆動開始してから水温ＴＨＷ１が所定値ａ未満に低下するまでの所定時間だけ電動ポンプ１１が駆動され、その所定時間が経過した時点が上記停止タイミングということになる。
【００４１】
ステップＳ１０７（図４）で肯定判定がなされると、電動ポンプ１１が停止される（Ｓ１０８）。続いて、三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択され（Ｓ１０９）、蓄熱回路４が冷却回路２に対し遮断された状態とされる。その後、システムオフがなされて電子制御装置１４への給電停止等が行われる（Ｓ１１０）。
【００４２】
上述したエンジン１に低温の冷却水を流入させるための一連の処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）において、電動ポンプ１１が駆動されるときにはバッテリ電力が消費されるため、バッテリ充電量が少ないときには当該電動ポンプ１１の駆動に伴いバッテリ充電量が更に少なくなって不足するおそれがある。こうした不都合を回避するため、ステップＳ１０３で停止開始時のバッテリ充電量が許容レベル以上でない旨判断されると、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９の処理をスキップしてシステムオフがなされ（Ｓ１１０）、電動ポンプ１１の駆動に伴うバッテリ電力の消費が抑えられる。
【００４３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）高負荷運転などエンジン１の発熱量が大となった状態からエンジン１が停止されると、エンジン停止中にエンジン１内に存在する冷却水がエンジン１との熱交換により温度上昇する。しかし、エンジン停止時にエンジン１を冷却する冷却水の温度がエンジン１周りの部品に熱による耐久性低下が生じる可能性のある許容値以上であると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられて蓄熱回路４が冷却回路２に接続されるとともに流量制御弁７が全開となった状態で電動ポンプ１１が所定時間駆動される。そして、電動ポンプ１１の駆動により、エンジン１内に存在する冷却水が蓄熱回路４に流入させられる。これに伴い、エンジン１内に存在していた冷却水よりも低温であるラジエータ６側の冷却水、及び蓄熱容器１２内の冷却水がエンジン１内に強制的に流入するため、エンジン１内に存在する冷却水の温度上昇を効果的に抑制することができる。従って、同冷却水の温度上昇によってエンジン１周りの部品に熱による耐久性低下が生じるのを抑制することができる。
【００４４】
（２）上記のように、エンジン停止時に電動ポンプ１１の駆動によりエンジン１に低温の冷却水を流入させるときには、流量制御弁７が全開とされてラジエータ６側からエンジン１への冷却水の流通面積が最大とされた状態になる。このため、ラジエータ６側からのエンジン１への低温の冷却水の流入を効率よく行うことができ、エンジン１内に存在する冷却水の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００４５】
（３）エンジン１の停止時における上記電動ポンプ１１の駆動により、エンジン１に低温の冷却水が流入され、エンジン１内に存在する冷却水の温度上昇が抑制される。この冷却水の温度に基づき、エンジン１に流入させる低温の冷却水の必要量は異なるものになる。従って、エンジン１内に存在する冷却水の温度に対応する値になる水温ＴＨＷ１に基づき電動ポンプ１１を所定時間だけ駆動することで、上記冷却水の温度上昇の抑制に必要な分だけエンジン１に低温の冷却水を流入させることができる。このため、電動ポンプ１１が必要以上に駆動されるのを抑制しつつ、エンジン停止中にエンジン１内に存在する冷却水の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００４６】
（４）エンジン停止時に、エンジン１内に存在する冷却水が上記許容値以上であったとしても、バッテリ充電量が許容レベル未満であるときには、電動ポンプ１１の駆動によるエンジン１の低温の冷却水の流入は行われない。従って、同電動ポンプ１１の駆動がバッテリ充電量の少ないときに行われ、バッテリ充電量が更に少なくなって不足するのを抑制することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・バッテリ充電量が許容レベル以上であることを条件に、エンジン停止時の電動ポンプ１１の駆動を行うようにしたが、こうした条件を必ずしも設ける必要はない。
【００４８】
・エンジン停止時に流量制御弁７を全開とする代わりに、弁開度を所定量だけ大きくするようにしてもよい。
・停止処理ルーチンのステップＳ１０４で、水温ＴＨＷ１と水温ＴＨＷ２との両方の大きさに基づき、エンジン停止時にエンジン１を冷却する冷却水の温度、即ちエンジン１内に存在する冷却水の温度が許容値以上であるか否かを判断したが、本発明はこれに限定されない。即ち、水温ＴＨＷ１のみの大きさや、水温ＴＨＷ２のみの大きさに基づき上記判断を行ってもよい。
【００４９】
・停止処理ルーチンのステップＳ１０５で、蓄熱回路４を冷却回路２に対し接続すべく、三方弁１３を第２切換位置に切り換えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、三方弁１３を第３切換位置に切り換えることで、蓄熱回路４を冷却回路２に接続してもよい。
【００５０】
・ヒータ回路３については必ずしも設ける必要はない。ヒータ回路３を省略する場合には、蓄熱回路４における蓄熱容器１２の下流側の部分を、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間であって且つウォータポンプ５の上流側に接続することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、エンジン停止時に低温の冷却水を同エンジンに流入させる際の水温ＴＨＷ１の推移、三方弁の切換態様、及び電動ポンプの駆動態様を示すタイムチャート。
【図３】エンジン停止時に低温の冷却水を同エンジンに流入させる手順を示すフローチャート。
【図４】エンジン停止時に低温の冷却水を同エンジンに流入させる手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…冷却回路、３…ヒータ回路、４…蓄熱回路、５…ウォータポンプ、６…ラジエータ、７…流量制御弁、８…ヒータコア、９…ＡＴＦウォーマ、１０…バッテリ、１１…電動ポンプ、１２…蓄熱容器、１３…三方弁、１４…電子制御装置（制御手段）、１５…エンジン水温センサ、１６…ラジエータ水温センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される水冷式のエンジンの冷却装置は、冷媒が循環する冷却回路を備えている。この冷却回路として、特許文献１に示されるようにエンジンによって駆動されて同回路内の冷媒を循環させるウォータポンプと、同回路中の冷媒を冷却するラジエータと、ラジエータを介してエンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁とを設けたものが知られている。
【０００３】
ところで、エンジン高負荷時など、エンジンの発熱量が大となった状態からエンジンが停止されたとき、ウォータポンプの停止に伴い冷却回路内での冷媒の循環が行われなくなると、エンジン停止中にエンジン本体内に存在する冷媒の温度が過上昇するおそれがある。このため、上記特許文献１においては、エンジン停止時にエンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるときには、流量制御弁を強制的に開弁し、ラジエータ側の低温の冷媒をエンジン側の高温の冷媒との密度差による自然対流を利用してエンジン本体に流入させることが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１９５７６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ラジエータ側の低温の冷媒とエンジン側の高温の冷媒との密度差による自然対流を利用して、ラジエータ側の冷媒をエンジン本体に流入させるだけでは、その冷媒の流入量をあまり多くすることはできず、エンジン本体内の冷媒の温度上昇を抑制するという効果は小さなものとなる。従って、エンジン本体内に存在する冷媒温度の過上昇によって、エンジン周りの部品の耐久性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン停止中のエンジン本体内の冷媒の温度上昇を効果的に抑制することのできるエンジンの冷却装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、エンジン本体から流出する冷媒をラジエータを介して前記エンジン本体に流入させるとともに前記ラジエータを介して前記エンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁が設けられる冷却回路と、この冷却回路に対し断接されるとともに前記エンジン本体から流出する冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられる蓄熱回路と、前記冷却回路内の冷媒を前記蓄熱容器内に流入させる電動ポンプとを備えるエンジンの冷却装置において、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記蓄熱回路を前記冷却回路に接続するとともに、前記ラジエータから前記エンジン本体への冷媒の流通面積が最大となるよう前記流量制御弁を開弁した状態で前記電動ポンプを所定期間駆動する制御手段を備えた。
【０００８】
エンジン高負荷時などエンジンの発熱量が大となった状態からエンジンが停止され、エンジン停止時にエンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であると、流量制御弁が開弁された状態で電動ポンプの駆動によって冷却回路内の冷媒が蓄熱回路の蓄熱容器に流入させられる。これに伴い、エンジン本体内の冷媒よりも低温となっているラジエータ側の冷媒、及び蓄熱容器内にあったエンジン本体内の冷媒よりも低温の冷媒が強制的にエンジン本体に流入する。従って、エンジン本体内の冷媒の温度上昇を効果的に抑制することができるようになる。
【００１０】
さらに、ラジエータからエンジン本体への冷媒の流通面積が最大となるよう流量制御弁を開弁しているため、エンジン停止時に電動ポンプの駆動に伴いラジエータ側の低温の冷媒をエンジン本体に流入させるとき、その冷媒の流入が効率よく行われ、エンジン本体を冷却する冷媒の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、エンジン本体から流出する冷媒をラジエータを介して前記エンジン本体に流入させるとともに前記ラジエータを介して前記エンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁が設けられる冷却回路と、この冷却回路に対し断接されるとともに前記エンジン本体から流出する冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられる蓄熱回路と、前記冷却回路内の冷媒を前記蓄熱容器内に流入させる電動ポンプとを備えるエンジンの冷却装置において、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記蓄熱回路を前記冷却回路に接続するとともに、前記流量制御弁を開弁した状態で前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づいて前記電動ポンプを所定期間駆動する制御手段を備えた。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づき、前記電動ポンプを所定時間駆動するものとした。
【００１２】
エンジン停止時における上記電動ポンプの駆動により、ラジエータ側の冷媒及び蓄熱容器内の冷媒がエンジン本体内に流入され、エンジン本体を冷却する冷媒の温度上昇が抑制される。この冷媒の温度に基づき、ラジエータ側及び蓄熱容器側からエンジン本体に流入させる冷媒の必要量は異なる。従って、エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づき、電動ポンプを所定時間駆動することにより、同冷媒の温度上昇の抑制に必要な分だけ、ラジエータ側及び蓄熱容器側からエンジン本体に冷媒を流入させることができる。このため、電動ポンプが必要以上に駆動されるのを抑制しつつ、エンジン停止中のエンジンを冷却する冷媒の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記電動ポンプを駆動するためのバッテリの充電量が所定レベル未満である旨判断されるときには、前記電動ポンプの駆動を禁止するものとした。
【００１４】
バッテリの充電量が少ない状態にあって、エンジン停止時に電動ポンプが駆動され、バッテリの充電量が更に少なくなるのを抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車に搭載されるエンジンの冷却装置に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１６】
図１に示されるように、エンジン１の冷却装置は、冷却水によってエンジン１を冷却する冷却回路２と、高温の冷却水によって他の機器の加熱を行うヒータ回路３と、高温の冷却水を次回のエンジン始動時まで蓄えておく蓄熱回路４とを備えている。
【００１７】
冷却回路２には、エンジン１により駆動されて当該回路内の冷却水を循環させるウォータポンプ５と、上記冷却水を冷却するラジエータ６と、ラジエータ６からエンジン１に流入する冷却水の流量を調整する流量制御弁７とが設けられている。同流量制御弁７は、冷却回路２においてラジエータ６を通過して流れる冷却水の流量とラジエータ６を迂回して流れる冷却水の流量とを弁開度の変更によって調整するものである。そして、流量制御弁７の弁開度が大になるほど、ラジエータ６からエンジン１の本体に流れる冷却水の流量が多くなり、エンジン１の冷却効率が高められるようになる。
【００１８】
ヒータ回路３には、自動車の室内温度を調整する空調装置の空調用空気が流れるヒータコア８と、自動車に搭載される自動変速機の作動油（オートマチックトランスミッションフルード）が流れるＡＴＦウォーマ９とが設けられている。そして、上記空調用空気やオートマチックトランスミッションフルードが冷えた状態にあるときにヒータ回路３に高温の冷却水が流れると、ヒータコア８及びＡＴＦウォーマ９を高温の冷却水が通過するようになる。このとき、ヒータコア８では当該冷却水と空調用空気との間で熱交換が行われて空調用空気が暖められ、ＡＴＦウォーマ９では当該冷却水とオートマチックトランスミッションフルードとの間で熱交換が行われて同フルードが暖められる。
【００１９】
蓄熱回路４には、バッテリ１０の電力をもとに駆動されて当該回路４内の冷却水の圧送を行う電動ポンプ１１と、同ポンプ１１によって圧送された冷却水を外部に対し断熱した状態で蓄える蓄熱容器１２とが設けられている。そして、エンジン１の運転中に蓄熱回路４に高温の冷却水が流れると、その冷却水が蓄熱容器１２に保温された状態で蓄えられるようになる。蓄熱容器１２に蓄えられた高温の冷却水は、例えば次回のエンジン始動時など冷却回路２やヒータ回路３における冷却水の水温が低いとき、上記エンジン１、ヒータコア８、及びＡＴＦウォーマ９を暖めるのに用いられる。
【００２０】
エンジン１の冷却装置には、冷却回路２、ヒータ回路３、及び蓄熱回路４の間の断接状態を変更する三方弁１３が設けられている。こうした断接状態の変更は、三方弁１３を以下に示す［基本切換位置］、［第１切換位置］、［第２切換位置］、［第３切換位置］の四つの切換位置のいずれかに選択的に切り換え、第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、及び第３ポートＰ３の連通状態を変更することによって実現される。ここで、三方弁１３の各切換位置が選択されたときの冷却回路２、ヒータ回路３、及び蓄熱回路４の間の断接状態について、各切換位置毎に説明する。
【００２１】
［基本切換位置］
基本切換位置では、第１ポートＰ１と第２ポート２との間が連通した状態となる。この場合、ヒータ回路３が冷却回路２に対し接続された状態になるとともに、蓄熱回路４が冷却回路２に対し遮断された状態になり、冷却回路２の冷却水をヒータ回路３に流入させることが可能になる。このようにヒータ回路３内への冷却水の流入が行われると、ヒータ回路３内に存在する冷却水は、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間の部分であって且つウォータポンプ５の上流に流出させられる。
【００２２】
［第１切換位置］
第１切換位置では、第２ポートＰ２と第３ポートＰ３との間が連通した状態となる。この場合、ヒータ回路３と蓄熱回路４とが共に冷却回路２に対し遮断された状態になるとともに、蓄熱回路４がヒータ回路３に対して接続された状態になり、蓄熱回路４内の冷却水をヒータ回路３のヒータコア８に流入させることが可能になる。このようにヒータ回路３への冷却水の流入が行われると、ヒータコア８等に存在する冷却水が蓄熱回路４に流出させられる。
【００２３】
［第２切換位置］
第２切換位置では、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通した状態となる。この場合、ヒータ回路３が冷却回路２に対し遮断された状態になるとともに、蓄熱回路４が冷却回路２に対し接続された状態になり、冷却回路２内の冷却水を蓄熱回路４に流入させることが可能になる。このように蓄熱回路４内への冷却水の流入が行われると、蓄熱回路４内の冷却水は、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間の部分であって且つウォータポンプ５の上流に流されることとなる。
【００２４】
［第３切換位置］
第３切換位置では、全てのポートＰ１〜Ｐ３の間が連通した状態になる。この場合、ヒータ回路３と蓄熱回路４とが共に冷却回路２に対し接続された状態になるとともに、ヒータ回路３と蓄熱回路４とも互いに接続された状態になる。従って、冷却回路２内の冷却水をヒータ回路３及び蓄熱回路４に流入させたり、蓄熱回路４内の冷却水をヒータ回路３及びエンジン１に流入させたりすることが可能になる。冷却回路２からヒータ回路３及び蓄熱回路４への冷却水の流入が行われる場合、ヒータ回路３及び蓄熱回路４内に存在する冷却水は、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間の部分であって且つウォータポンプ５の上流に流出させられる。また、蓄熱回路４からヒータ回路３及びエンジン１への冷却水の流入が行われる場合、ヒータ回路３及びエンジン１内に存在する冷却水が蓄熱回路４に流出させられる。
【００２５】
次に、エンジン１の冷却装置の電気的構成について説明する。
同冷却装置は、エンジン１の運転制御を行うべく自動車に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ）１４を備えている。この電子制御装置１４は、流量制御弁７、電動ポンプ１１、及び三方弁１３を駆動制御する。また、電子制御装置１４には、冷却回路２においてエンジン１から流出する冷却水の温度（水温ＴＨＷ１）を検出するエンジン水温センサ１５、及びラジエータ６から流出した冷却水の温度（水温ＴＨＷ２）を検出するラジエータ水温センサ１６等の各種センサからの検出信号が入力される。
【００２６】
電子制御装置１４は、エンジン１の運転中において、冷却回路２内の高温の冷却水を蓄熱容器１２に蓄えるための処理を実行する。この処理としては、まず蓄熱回路４を冷却回路２に接続すべく、基本切換位置等になっている三方弁１３が第２切換位置に切り換えられる。三方弁１３が第２切換位置に切り換えられると、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通し、ウォータポンプ５の駆動に基づき冷却回路２内を循環している高温の冷却水が蓄熱回路４に流入して蓄熱容器１２に蓄えられる。そして、蓄熱容器１２内が高温の冷却水で満たされた後、三方弁１３が例えば基本切換位置に切り換えられ、蓄熱回路４が冷却回路２に対し遮断された状態とされる。その結果、蓄熱容器１２に高温の冷却水が保温された状態で蓄えられるようになる。
【００２７】
蓄熱容器１２に保温して蓄えられた高温の冷却水は、例えば次回の冷えた状態からのエンジン始動時にエンジン１を暖めるのに用いられる。即ち、当該エンジン始動時には、基本切換位置等になっている三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通させられるとともに、電動ポンプ１１の駆動に基づき蓄熱回路４内の冷却水が圧送させられる。これにより、蓄熱容器１２内の高温の冷却水が、ヒータ回路３のヒータコア８よりも下流側の部分を通じて冷却回路２のエンジン１の上流に流出させられる。そして、この冷却水がエンジン１を通過する際の熱交換によって、冷えた状態にあるエンジン１が暖められるようになる。
【００２８】
ところで、エンジン１の停止後にはウォータポンプ５の駆動が停止され、冷却回路２内での冷却水の循環が行われなくなり、エンジン１内で滞留する冷却水が同エンジン１からの熱を受けて温度上昇することとなる。従って、高負荷運転時などエンジン１の発熱量が大となるエンジン運転状態が連続した後にエンジン１が停止されると、エンジン１内で滞留する冷却水の温度が過上昇するおそれがある。
【００２９】
こうした冷却水の温度上昇を抑制すべく、エンジン停止時に流量制御弁７を開弁することで、冷却回路２におけるラジエータ６とエンジン１との間の部分の冷却水流通面積を大きくし、自然対流によってラジエータ６側の低温の冷却水をエンジン１側に流入させることも考えられる。しかし、自然対流によるラジエータ６側からエンジン１側への冷却水の流入では、あまり多くの冷却水を流入させることができないため、エンジン１内における冷却水の温度上昇を効果的に抑制することは困難である。従って、エンジン１内の冷却水の温度がエンジン１周りの部品の耐久性を低下させるほど高温になるおそれがある。
【００３０】
そこで本実施形態では、エンジン停止時にエンジン１を冷却する冷却水の温度がエンジン１周りの部品の耐久性を低下させるほど高温であると判断されるときには、上記のように流量制御弁７を開弁することに加えて、三方弁１３を第２切換位置に切り換えるとともに電動ポンプ１１を所定時間駆動する。
【００３１】
これにより、エンジン１内の冷却水が蓄熱回路４内に流れ、その冷却水よりも低温のラジエータ６内の冷却水がエンジン１内に流入する。また、蓄熱回路４内に冷却水が流入すると、その冷却水よりも低温の同回路４内に存在する冷却水が、ヒータ回路３におけるヒータコア８よりも下流側の部分等を通じてエンジン１内に流入する。以上のようにエンジン１内に対流していた冷却水よりも低温の冷却水がエンジン１に強制的に流入することで、エンジン１内の冷却水の温度上昇が効果的に抑制され、エンジン１周りの部品に熱による耐久性の低下が生じるのを抑制することができる。
【００３２】
次に、エンジン１の停止時に、上記のように低温の冷却水を同エンジン１に流入させる手順について、停止処理ルーチンを示す図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。この停止処理ルーチンは、電子制御装置１４を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００３３】
停止処理ルーチンにおいては、例えば運転者によるイグニッションスイッチの停止操作がなされたか否かに基づき、エンジン１の停止開始後であるか否かが判断される（Ｓ１０１：図３）。ここで、エンジン１の停止開始後である旨判断されると、流量制御弁７がラジエータ６側からエンジン１側への冷却水の流通面積を最大とすべく全開まで開弁される（Ｓ１０２）。続いて、エンジン１の停止開始時のバッテリ充電量が許容レベル以上であるか否かが判断され（Ｓ１０３：図４）、ここで肯定判定であればエンジン１に低温の冷却水を流入させるための一連の処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）が実行される。なお、ステップＳ１０３でのバッテリ充電量が許容レベル以上である旨の判断は、例えばエンジン停止開始時にバッテリ電圧が必要レベルにあることやバッテリ充電がなされていないことに基づき行われることとなる。
【００３４】
ステップＳ１０４〜ステップＳ１０９の一連の処理では、まずエンジン１を冷却する冷却水の温度、即ちエンジン１内に滞留する冷却水の温度が、エンジン１周りの部品に熱による耐久性低下を生じさせるほど高い値であるか否かが判断される。詳しくは、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が高温であるか否か、即ち水温ＴＨＷ１が所定値ａよりも高く且つ水温ＴＨＷ２が所定値ｂ（ｂ＜ａ）よりも高いか否かが判断される（Ｓ１０４）。
【００３５】
ここで否定判定であれば、エンジン１内に滞留する冷却水の温度が、エンジン１周りの部品に熱による耐久性低下を生じさせるほど高い値ではない旨判断され、システムオフがなされて電子制御装置１４への給電停止等が行われる（Ｓ１１０）。一方、肯定判定であれば、エンジン１内に滞留する冷却水の温度が、エンジン１周りの部品に熱による耐久性低下を生じさせるほど高い値である旨判断され、ステップＳ１０５以降の処理に進む。
【００３６】
ステップＳ１０５では三方弁１３の切換位置として第２切換位置が選択される。このため、図２（ｂ）に示されるように三方弁１３が例えば基本切換位置にあったとすると、その位置から第２切換位置へと切り換えられ、蓄熱回路４が冷却回路２に対し接続された状態とされる。
【００３７】
また、ステップ１０６では電動ポンプ１１が駆動され、図２（ｃ）に示されるように電動ポンプ１１がオフ状態からオン状態に切り換えられる。その結果、上述したようにエンジン１への低温の冷却水の流入が開始され、図２（ａ）に示されるように、水温ＴＨＷ１が徐々に低下することとなる。なお、このときには流量制御弁７が全開となっているため、ラジエータ６側からエンジン１への低温の冷却水の流入が効率よく行われることとなる。
【００３８】
エンジン１への低温の冷却水の流入が開始された後、図４の停止処理ルーチンにおいて、電動ポンプ１１の停止タイミングになったか否かが判断される（Ｓ１０７）。
【００３９】
エンジン１に低温の冷却水を流入させるための電動ポンプ１１の駆動は、図２（ｃ）に示されるように例えば予め設定された所定時間ｔ１だけ行うことが考えられる。この場合、所定時間ｔ１が経過した時点が上記停止タイミングということになる。なお、所定時間ｔ１としては、例えばエンジン停止開始時にエンジン１内に存在していた冷却水が、電動ポンプ１１の駆動によってラジエータ６側や蓄熱容器１２側に存在していた低温の冷却水と置き換わるのに必要な時間に設定される。このようにエンジン１内の冷却水が置き換わったときには、エンジン１内に存在する冷却水が許容値未満に抑えられる。
【００４０】
また、エンジン１に低温の冷却水を流入させるための電動ポンプ１１の駆動を、上記のように予め定められた所定時間ｔ１だけ行う代わりに、水温ＴＨＷ１をモニタしつつ同水温ＴＨＷ１に基づき所定時間ｔ２だけ行うことも考えられる。例えば、エンジン１内に存在する冷却水が許容値未満になるときの水温ＴＨＷ１の相当値である所定値ａ以上に水温ＴＨＷ１がなっているときには電動ポンプ１１の駆動を続け、水温ＴＨＷ１が上記所定値ａ未満まで低下したとき（図２（ａ）参照）に電動ポンプ１１を停止させる。この場合は、電動ポンプ１１が駆動開始してから水温ＴＨＷ１が所定値ａ未満に低下するまでの所定時間だけ電動ポンプ１１が駆動され、その所定時間が経過した時点が上記停止タイミングということになる。
【００４１】
ステップＳ１０７（図４）で肯定判定がなされると、電動ポンプ１１が停止される（Ｓ１０８）。続いて、三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択され（Ｓ１０９）、蓄熱回路４が冷却回路２に対し遮断された状態とされる。その後、システムオフがなされて電子制御装置１４への給電停止等が行われる（Ｓ１１０）。
【００４２】
上述したエンジン１に低温の冷却水を流入させるための一連の処理（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）において、電動ポンプ１１が駆動されるときにはバッテリ電力が消費されるため、バッテリ充電量が少ないときには当該電動ポンプ１１の駆動に伴いバッテリ充電量が更に少なくなって不足するおそれがある。こうした不都合を回避するため、ステップＳ１０３で停止開始時のバッテリ充電量が許容レベル以上でない旨判断されると、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９の処理をスキップしてシステムオフがなされ（Ｓ１１０）、電動ポンプ１１の駆動に伴うバッテリ電力の消費が抑えられる。
【００４３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）高負荷運転などエンジン１の発熱量が大となった状態からエンジン１が停止されると、エンジン停止中にエンジン１内に存在する冷却水がエンジン１との熱交換により温度上昇する。しかし、エンジン停止時にエンジン１を冷却する冷却水の温度がエンジン１周りの部品に熱による耐久性低下が生じる可能性のある許容値以上であると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられて蓄熱回路４が冷却回路２に接続されるとともに流量制御弁７が全開となった状態で電動ポンプ１１が所定時間駆動される。そして、電動ポンプ１１の駆動により、エンジン１内に存在する冷却水が蓄熱回路４に流入させられる。これに伴い、エンジン１内に存在していた冷却水よりも低温であるラジエータ６側の冷却水、及び蓄熱容器１２内の冷却水がエンジン１内に強制的に流入するため、エンジン１内に存在する冷却水の温度上昇を効果的に抑制することができる。従って、同冷却水の温度上昇によってエンジン１周りの部品に熱による耐久性低下が生じるのを抑制することができる。
【００４４】
（２）上記のように、エンジン停止時に電動ポンプ１１の駆動によりエンジン１に低温の冷却水を流入させるときには、流量制御弁７が全開とされてラジエータ６側からエンジン１への冷却水の流通面積が最大とされた状態になる。このため、ラジエータ６側からのエンジン１への低温の冷却水の流入を効率よく行うことができ、エンジン１内に存在する冷却水の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００４５】
（３）エンジン１の停止時における上記電動ポンプ１１の駆動により、エンジン１に低温の冷却水が流入され、エンジン１内に存在する冷却水の温度上昇が抑制される。この冷却水の温度に基づき、エンジン１に流入させる低温の冷却水の必要量は異なるものになる。従って、エンジン１内に存在する冷却水の温度に対応する値になる水温ＴＨＷ１に基づき電動ポンプ１１を所定時間だけ駆動することで、上記冷却水の温度上昇の抑制に必要な分だけエンジン１に低温の冷却水を流入させることができる。このため、電動ポンプ１１が必要以上に駆動されるのを抑制しつつ、エンジン停止中にエンジン１内に存在する冷却水の温度上昇を的確に抑制することができる。
【００４６】
（４）エンジン停止時に、エンジン１内に存在する冷却水が上記許容値以上であったとしても、バッテリ充電量が許容レベル未満であるときには、電動ポンプ１１の駆動によるエンジン１の低温の冷却水の流入は行われない。従って、同電動ポンプ１１の駆動がバッテリ充電量の少ないときに行われ、バッテリ充電量が更に少なくなって不足するのを抑制することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・バッテリ充電量が許容レベル以上であることを条件に、エンジン停止時の電動ポンプ１１の駆動を行うようにしたが、こうした条件を必ずしも設ける必要はない。
【００４８】
・エンジン停止時に流量制御弁７を全開とする代わりに、弁開度を所定量だけ大きくするようにしてもよい。
・停止処理ルーチンのステップＳ１０４で、水温ＴＨＷ１と水温ＴＨＷ２との両方の大きさに基づき、エンジン停止時にエンジン１を冷却する冷却水の温度、即ちエンジン１内に存在する冷却水の温度が許容値以上であるか否かを判断したが、本発明はこれに限定されない。即ち、水温ＴＨＷ１のみの大きさや、水温ＴＨＷ２のみの大きさに基づき上記判断を行ってもよい。
【００４９】
・停止処理ルーチンのステップＳ１０５で、蓄熱回路４を冷却回路２に対し接続すべく、三方弁１３を第２切換位置に切り換えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、三方弁１３を第３切換位置に切り換えることで、蓄熱回路４を冷却回路２に接続してもよい。
【００５０】
・ヒータ回路３については必ずしも設ける必要はない。ヒータ回路３を省略する場合には、蓄熱回路４における蓄熱容器１２の下流側の部分を、冷却回路２における流量制御弁７とエンジン１との間であって且つウォータポンプ５の上流側に接続することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、エンジン停止時に低温の冷却水を同エンジンに流入させる際の水温ＴＨＷ１の推移、三方弁の切換態様、及び電動ポンプの駆動態様を示すタイムチャート。
【図３】エンジン停止時に低温の冷却水を同エンジンに流入させる手順を示すフローチャート。
【図４】エンジン停止時に低温の冷却水を同エンジンに流入させる手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…冷却回路、３…ヒータ回路、４…蓄熱回路、５…ウォータポンプ、６…ラジエータ、７…流量制御弁、８…ヒータコア、９…ＡＴＦウォーマ、１０…バッテリ、１１…電動ポンプ、１２…蓄熱容器、１３…三方弁、１４…電子制御装置（制御手段）、１５…エンジン水温センサ、１６…ラジエータ水温センサ。
Claims (4)
- エンジン本体から流出する冷媒をラジエータを介して前記エンジン本体に流入させるとともに前記ラジエータを介して前記エンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁が設けられる冷却回路と、この冷却回路に対し断接されるとともに前記エンジン本体から流出する冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられる蓄熱回路と、前記冷却回路内の冷媒を前記蓄熱容器内に流入させる電動ポンプとを備えるエンジンの冷却装置において、
エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記蓄熱回路を前記冷却回路に接続するとともに、前記ラジエータから前記エンジン本体への冷媒の流通面積が最大となるよう前記流量制御弁を開弁した状態で前記電動ポンプを所定期間駆動する制御手段を備える
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - エンジン本体から流出する冷媒をラジエータを介して前記エンジン本体に流入させるとともに前記ラジエータを介して前記エンジン本体に流入する冷媒の流量を制御する流量制御弁が設けられる冷却回路と、この冷却回路に対し断接されるとともに前記エンジン本体から流出する冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられる蓄熱回路と、前記冷却回路内の冷媒を前記蓄熱容器内に流入させる電動ポンプとを備えるエンジンの冷却装置において、
エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記蓄熱回路を前記冷却回路に接続するとともに、前記流量制御弁を開弁した状態で前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づいて前記電動ポンプを所定期間駆動する制御手段を備える
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 前記制御手段は、前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度に基づき、前記電動ポンプを所定時間駆動する
請求項１記載のエンジンの冷却装置。 - 前記制御手段は、エンジン停止時に前記エンジン本体を冷却する冷媒の温度が所定値以上であるとき、前記電動ポンプを駆動するためのバッテリの充電量が所定レベル未満である旨判断されるときには、前記電動ポンプの駆動を禁止する
請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの冷却装置。
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