JP4059057B2

JP4059057B2 - 液冷式熱機関の冷却装置

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Publication number: JP4059057B2
Application number: JP2002311259A
Authority: JP
Inventors: 信幸橋村; 伸一浜田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004144042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液冷式熱機関の冷却装置に関するもので、車両の走行用エンジンの冷却装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷間始動時における暖機運転時間の短縮を図るため、１〜５Ｌ／ｍｉｎという微少流量の冷却水をバイパス通路とエンジン１０との間で循環させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６１７４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の発明では、暖機運転時に１〜５Ｌ／ｍｉｎという微少流量の冷却水を循環させるべく、流量制御の絞り開度を大きく絞っているので、冷却水を循環させるポンプの吸入側圧力が飽和蒸気圧以下まで低下してしまう可能性がある。
【０００５】
そして、ポンプの吸入側圧力が飽和蒸気圧以下まで低下すると、キャビテーションが発生してポンプが破損するおそれがあり、ポンプが破損すると、冷却水の循環が停止するので、エンジンのオーバヒートを招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な液冷式熱機関の冷却装置を提供し、第２には、ポンプの吸入側圧力が圧力が過度に低下してキャビテーションが発生することを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、液冷式熱機関（１０）内を循環する冷却液を冷却し、その冷却した冷却液を液冷式熱機関（１０）に戻すラジエータ（２０）と、液冷式熱機関（１０）から流出する冷却液をラジエータ（２０）を迂回させて液冷式熱機関（１０）に戻すバイパス回路（３０）と、冷却液を循環させるポンプ（５０）と、ポンプ（５０）の吸入側圧力を制御する制御手段とを備え、制御手段は、流量制御モードとして、冷却液の温度が所定温度以下のときに液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量となるように液冷式熱機関（１０）とバイパス回路（３０）との間で冷却液を循環させる暖機促進モード、冷却液の温度が所定温度より高いときに液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量より大きい流量となるように冷却液を循環させる通常モード、及びポンプ（５０）にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べてポンプ（５０）の吸入側圧力を上昇させるキャビテーション発生抑制モードを有しており、制御手段は、ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲にあるか否かに基づいてキャビテーションが発生したか否かを判定することを特徴とする。
【０００８】
これにより、ポンプ（５０）にてキャビテーションが実際に発生することを抑制できるので、ポンプ（５０）が破損してしまうこと、及び熱機関（１０）のオーバヒートを未然に防止できる。
【００１０】
請求項２および６に記載の発明では、制御手段は、ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度とポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間におけるポンプ（５０）に流れ込む冷却液の平均温度及びポンプ（５０）の平均回転数によって決定されるパラメータが所定範囲にあるときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする。
【００１１】
これにより、キャビテーションが発生していないのにキャビテーションが発生しているものと判定してしまうキャビテーション誤判定を未然に防止でき得る。
【００１２】
請求項３および７に記載の発明では、制御手段は、ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度とポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間、パラメータが所定範囲にあり続けたときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする。
【００１３】
これにより、キャビテーション誤判定を未然に防止でき得る。
【００１４】
請求項４および８に記載の発明では、制御手段は、ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度とポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間、パラメータが所定範囲にある時間の積算時間が所定時間の所定割合以上となったときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする。
【００１５】
これにより、キャビテーション誤判定を未然に防止でき得る。
【００１６】
請求項５および９に記載の発明では、制御手段は、ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度とポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になったときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、ポンプ（５０）に流れ込む冷却液量を制御する第１流量制御弁（４０）を有しており、制御手段は、キャビテーション発生抑制モード時には、第１流量制御弁（４０）の絞り開度を、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて大きくすることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１１に記載の発明では、液冷式熱機関（１０）から流出した冷却液をラジエータ（２０）及びバイパス回路（３０）以外に流す冷却液回路（６２）を有しており、制御手段は、キャビテーション発生抑制モード時には、冷却液回路（６２）に流れる流量を、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて大きくすることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１２に記載の発明では、制御手段は、キャビテーション発生抑制モードを実行し始めた時から所定時間が経過したときに、キャビテーション発生抑制モードを停止することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１３に記載の発明では、制御手段は、パラメータが所定範囲から外れたときに、キャビテーション発生抑制モードを停止することを特徴とするものである。
【００２１】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、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一例である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱機関の冷却装置を車両の走行用エンジンの冷却装置に適用したものであって、図１は本実施形態に係るエンジンの冷却装置の模式図である。
【００２３】
図１中、エンジン（内燃機関）１０は水冷式の熱機関であり、ラジエータ２０はエンジン１０内を循環する冷却水を冷却し、その冷却した冷却水をエンジン１０に戻す放熱器であり、送風機２１はラジエータ２０に冷却風を送風するものである。
【００２４】
バイパス回路３０はエンジン１０から流出する冷却水をラジエータ２０を迂回させてエンジン１０に戻す通路であり、第１第１バルブ４０はラジエータ２０に循環させる冷却水量とバイパス通路３０に循環させる冷却水量とを調節する電子制御式の第１流量制御弁であり、第２バルブ７０はエンジン１０から流出した冷却水をラジエータ２０及びバイパス回路３０以外に流す冷却液回路（本実施形態では、ヒータ回路６２）、及びヒータ１回路６２に流す冷却水量を制御する電子制御式の第２流量制御弁である。
【００２５】
なお、ヒータ１回路６２とは、冷却水（エンジン廃熱）を熱源として室内に吹き出す空気を加熱する暖房用熱交換器（ヒータ）６０に冷却水を循環させるための冷却水通路であり、空調用送風機６１は室内に吹き出す空気を送風する送風機である。
【００２６】
また、ポンプ５０はエンジン１０から駆動力を得て冷却水を循環させる渦巻式のウォータポンプでありる。
【００２７】
また、トルクコンバータ８０はオートマチックトランスミッション用の流体継ぎ手であり、オイルクーラ９０はトルクコンバータ８０内の作動油（オートマチックトランスミッションフルード）と冷却水とを熱交換するオイル熱交換器である。
【００２８】
なお、本実施形態では、オイルクーラ９０はヒータ６０から流出した冷却水と作動油（ＡＴＦ）とを熱交換している。
【００２９】
ところで、第１水温センサ１０１は第１第１バルブ４０の冷却水流入口側のうちバイパス通路３０側に配設されて冷却水の温度を検出する第１温度検出手段であり、第２水温センサ１０２はポンプ５０の流入側に配設されてエンジン１０に流入する冷却水の温度を検出する第２温度検出手段である。
【００３０】
圧力センサ１０３はエンジン１０の吸入負圧を検出する圧力検出手段であり、回転センサ１０４はエンジン１００の回転数を検出する回転数検出手段であり、外気温センサ１０５は室外空気温度を検出する外気温度検出手段である。
【００３１】
そして、各センサ１０１〜１０５の検出信号及び車両用空調装置の始動スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）１０６のＯＮ−ＯＦＦ信号は電子制御装置（ＥＣＵ）１００に入力されており、このＥＣＵ１００は、各センサ１０１〜１０５の検出信号及び始動スイッチ１０６のＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて予め設定されたプログラムに従って第１バルブ４０及び送風機２１等を制御する。
【００３２】
次に、第１バルブ４０の構造について述べる。
【００３３】
図２は第１バルブ４０の断面図であり、図３は図２の上面図である。そして、冷却水通路４０ａを構成するアルミニウム製のハウジング４１は、図２に示すように、ラジエータ２０の流出側に接続される第１流入口４２ａが形成された第１ハウジング４１ａ、並びにバイパス通路３０の流出側に接続される第２流入口４２ｂ及びポンプ５０の吸入側に接続される流出口４２ｃ（図３参照）が形成された第２ハウジング４１ｂを有して構成されている。
【００３４】
なお、第１、２ハウジング４１ａ、４１ｂは、Ｏリング等のパッキン４１ｃを介してボルト４１ｄ（図３参照）により締結されている。
【００３５】
また、ハウジング４１内のうち第１ハウジング４１ａのフランジ部４１ｅには、第１流入口４２ａ側と流出口４２ｃ側とを仕切るアルミニウム製のシートプレート４３が配設されている。
【００３６】
そして、このシートプレート４３は、図４に示すように、段付き部４３ｃが形成された円筒部４３ｄ、及びこの円筒部４３ｄの軸方向一端側を閉塞する円盤状のシート面４３ｂが形成されており、シート面４３ｂには、第１流入口４２ａ側と流出口４２ｃ側と連通させる連通口４３ａが形成されている。
【００３７】
このとき、連通口４３ａは、その外縁が描く図形の図心がシート面４３ｂの図心と一致するように形成されているとともに、連通口４３ａの外縁部には、連通口４３ａを縁取るようにゴム製のパッキン４４が焼き付け固着されている。
【００３８】
因みに、図形の図心とは、周知のごとく、平面図形において面積モーメントが釣り合う点であり、本実施形態では、シート面４３ｂは円盤状であるので、その図心は中心と一致する。
【００３９】
なお、シートプレート４３を挟んで上流側と下流側とは、フランジ部４１ｅとシートプレート４３との間に配設されたＯリング等のパッキン４３ｆにより密閉されている。このため、シートプレート４３の上流側から下流側に流れる冷却水の全ては、連通口４３ａを通過することとなる。
【００４０】
また、シートプレート４３より冷却水流れ下流側には、連通口４３ａの開口面積、すなわち開度を調節するバルブ４５が配設されており、このバルブ４５は、図５に示すように、シート面４３ｂと平行に配置されてパッキン４４と接触しながら平行移動するように回転する円盤状の第１バルブ面４５ａ、第２流入口４２ｂ側に繋がる開口部４１ｆ（図２参照）の開口面積を調節する第２バルブ面４５ｂ、並びに第１バルブ面及び第２バルブ面４５ｂを回転させるシャフト部４５ｃ等からなるもので、これら４５ａ〜４５ｃは金属にて一体形成されている。
【００４１】
このとき、第１バルブ面４５ａには、連通口４３ａに対応するように扇状の開口部４５ｄがシャフト４５ｃに対して対称に形成されており、第２バルブ面４５ｂは、第１バルブ面４５ａの外縁部に位置してシャフト４５ｃの長手方向と平行な方向に延出する円筒状の壁部であり、シャフト４５ｃの先端側には、後述する減速機４７の出力軸を固定するためのネジ穴が形成されている。
【００４２】
ところで、シートプレート４３のシート面４３ｂに形成された連通口４３ａのうち、第１バルブ面４５ａに形成された扇状の開口部４５ｄと対応する部位からずれた位置、すなわちシート面４３ｂの中心部の開口部（図４の二点鎖線で示された部位）４３ｅは、シートプレート４３を挟んで上流側と下流側とを連通させる連通口４３ａとしての機能に加えて、シート面４３ｂの流入口４２ａ側の面に作用する水圧よる力（以下、この力をシート押圧力と呼ぶ。）を調節する受圧面積調節穴として機能する。そこで、以下、開口部４３ｅを受圧面積調節穴４３ｅと表記する。
【００４３】
つまり、現状の受圧面積は、図４（ａ）において斜線で示された面積であるが、受圧面積調節穴４３ｅを大きくすれば、受圧面積が減少してシート押圧力が減少し、逆に受圧面積調節穴４３ｅを小さくすれば、受圧面積が増大してシート押圧力が増大する。
【００４４】
また、図２において、モータ４６はバルブ４５を回転駆動する動力を発生するステッピングモータであり、減速機４７はモータ４６の出力を減速してバルブ４５のシャフト４５ｃに伝達する複数枚の歯車からなる変速機であり、この減速機４７及びモータ４６によりバルブ４５を回転駆動させるアクチュエータが構成されている。
【００４５】
軸受４８はシャフト４５ｃを回転可能に支持する転がり軸受であり、リップシール４９は流体通路４０ａ内の冷却水がアクチュエータ内に流入することを防止するシール手段である。
【００４６】
以上に述べた構成により、シートプレート４３は、バルブ４５より上流側に位置してバルブ４５に対してシート面４３ｂと直交する方向に微少、つまりパッキン４３ｆの弾性変形量程度に変位することができる。このとき、図２に示すように、シートプレート４３の変位方向一端側、つまり下流側への変位はバルブ４５により規制され、シートプレート４３の変位方向他端側、つまり上流側への変位はフランジ部４１ｅにより規制される。
【００４７】
なお、バルブ４５が回転すると、パッキン４４と第１バルブ面４３ｂとの摩擦量によりシートプレート４３が回転するおそれがあるので、本実施形態では、シートプレート４３の外周側に外方側に突出する突起部４３ｈを第２ハウジング４１ｂに設けた溝部４１ｇに摺動可能に嵌合させることによりシートプレート４３が回転することを防止している。
【００４８】
また、捩りコイルバネ４７ａは、減速機４７の歯車列の外側に配置されて、モータ４６に電圧が印加されていないとき、つまりエンジン停止時及び流量制御第１バルブ４０の組み立てが完了したときに、キャビテーションが発生しない程度の流量となるキャビテーション発生抑制モードとなるように自動的にバルブ４５を回転させる弾性力をバルブ４５に作用させる弾性手段である。
【００４９】
次に、第１バルブ４０の概略作動について述べる。
【００５０】
バルブ４５が第１バルブ面４５ａの中心を中心として回転すると、シートプレート４３の連通口４３ａとバルブ４５の開口部４５ｄとの重なり合う面積、すなわち連通口４３ａの開口面積、及び開口部４１ｆの開口面積がバルブ４５の回転角に比例して変化し、流量調整第１バルブ４０内を流れる冷却水量が調節される。
【００５１】
このとき、第１バルブ面４５ａはパッキン４４と接触しているので、第１バルブ面４５ａとシート面４３ｂとの隙間から冷却水が下流側に流れてしまうことを防止できる。したがって、バルブ４５の回転角、つまり連通口４３ａの開口面積に応じてラジエータ２０を流れる冷却水量を調節することができる。
【００５２】
そして、モータ４６に電圧が印加されていないときには、捩りコイルバネ４７ａの弾性力により、バルブ４５が図６に示すような位置で停止するため、エンジン１０とバイパス回路３０との間で微少流量（例えば、１〜５Ｌ／ｍｉｎ）の冷却水が循環する暖機促進モードとなる。
【００５３】
次に、第１、２バルブ４０、７０の作動について図７、８に示すフローチャートに基づいて述べる。
【００５４】
車両のイグニッションスイッチ（図示せず）が投入された後、エンジン１０が始動すると、回転センサ１０４、圧力センサ１０３、第１、２水温センサ１０１、１０２、外気温センサ１０５及び始動スイッチ１０６の検出値を読み込む（Ｓ１）。
【００５５】
そして、エンジン１０の回転数及び吸入負圧よりエンジン負荷を演算するとともに、その演算したエンジン負荷に基づいて、図示しないマップから目標とするエンジン１００に流入する冷却水の温度（以下、この水温を目標水温Ｔｍａｐと呼ぶ。）及び暖機が終了したものと見なすことができる冷却水温度（以下、この水温を暖機終了温度Ｔｗ１と呼ぶ。）を決定する（Ｓ１０）。
【００５６】
次に、第１水温センサ１０１の検出温度からバイパス通路３０を流通する冷却水の温度（以下、バイパス水温Ｔｂと呼ぶ。）と暖機終了水温Ｔｗ１（本実施形態では、１００℃）とを比較する（Ｓ２０）。
【００５７】
そして、バイパス水温Ｔｂが暖機終了温度Ｔｗ１以下のときには、エンジンの負荷状態（圧力センサ１０３の検出圧力）を検出し、エンジン負荷が所定値Ｒｏ以下か否かを判定する（Ｓ３０）。
【００５８】
次に、エンジン負荷が所定値Ｒｏ以下のときには、第２バルブ７０を閉じて冷却水がオイルクーラ９０内を循環してしまうことを阻止するとともに、少なくともエンジン１０とバイパス通路３０との間で冷却水を循環させる暖機促進モードを実行する（Ｓ４０）。
【００５９】
なお、この暖機促進モードにおいては、流量が従来（１０〜１５Ｌ／ｍｉｎ）より少ない、１Ｌ／ｍｉｎ以上、５Ｌ／ｍｉｎ以下となるように第１バルブ４０の開度が制御される。
【００６０】
一方、バイパス水温Ｔｂが暖機終了温度Ｔｗ１より高くなり暖機運転が終了したものと見なすことができるとき、又はエンジン負荷が所定値Ｒｏより大きくなり暖機促進モードを実行する必要がないものと判断されたときには、第２バルブ７０を開いて冷却水をオイルクーラ９０内に循環させるとともに、第１バルブの開度を制御して第２水温センサ１０３の検出水温（エンジン水温）が９５℃以上、１１０℃以下となるような高水温制御モード、つまり通常モードを実行する（Ｓ５０）。
【００６１】
また、暖機促進モードが実行されたときには、タイマーフラグが立っているか否かを判定し（Ｓ６０）、タイマーフラグが立っているない場合には、ポンプ５０がキャビテーションが発生し易い状況にあるか否か判定する（Ｓ７０）。
【００６２】
ここで、ポンプ５０がキャビテーションが発生し易い状況にあるか否か判定は、ポンプ５０に流れ込む冷却水温度とポンプ５０の回転数とによって決定されるキャビテーション発生判定パラメータが所定範囲にあるか否かに基づいて決定されるもので、具体的には、図９の斜線で示す領域にキャビテーション発生判定パラメータがあるときに、キャビテーションが発生し易い状況にあるとみなす。
【００６３】
なお、本実施形態では、ポンプ５０の回転数とエンジン１０の回転数とは相関関係があるので、ポンプ回転数に代えてエンジン回転数を用いている。
【００６４】
そして、キャビテーションが発生し易い状況にある判定されたときには、タイマーフラグを立てるとともに、タイマー時間の計測を開始し（Ｓ８０）、キャビテーションが発生し易い状況にある判定されてタイマーフラグを立てた時から所定時間Ｔ１（例えば、２０秒）が経過するまでは、Ｓ１〜Ｓ８０までを繰り返す（Ｓ９０）。
【００６５】
なお、Ｓ７０にてキャビテーションが発生し易い状況ではないと判定されたときには、Ｓ１に戻る。
【００６６】
そして、タイマー時間を計測し始めた時から所定時間Ｔ１が経過したときに、タイマー時間を計測し始めた時から所定時間Ｔ１が経過するまでの間におけるポンプ５０に流れ込む冷却水の平均温度及びエンジン１０、つまりポンプ５０の平均回転数によって決定されるパラメータがキャビテーションが発生し易い状況範囲にあるか否かを判定する（Ｓ１００）。
【００６７】
このとき、パラメータがキャビテーションが発生し易い状況範囲にあるときには、ポンプ５０でキャビテーションが発生しているものとみなしてキャビテーション発生抑制モードを実行するとともに、タイマーフラグを降ろし、かつ、キャビテーション発生抑制モードを終了させるためのタイマー時間の計測を開始する（Ｓ１１０）。
【００６８】
ここで、キャビテーション発生抑制モードとは、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べてポンプ５０の吸入側圧力を上昇させるもので、具体的には、第１バルブ４０の絞り開度を暖機促進モード時より大きくして第１バルブ４０で発生する圧力損失を小さくするものである。
【００６９】
なお、Ｓ１００にてパラメータがキャビテーションが発生し易い状況範囲にないと判定されたときには、タイマーフラグを降ろしてＳ１に戻る（Ｓ１０５）。
【００７０】
そして、キャビテーション発生抑制モードを実行し始めた時から所定時間Ｔ２が経過したときに、キャビテーション発生抑制モードを停止してＳ１に戻る（Ｓ１１０）。
【００７１】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００７２】
ポンプ５０にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べてポンプ５０の吸入側圧力を上昇させるので、ポンプ５０にてキャビテーションが実際に発生することを抑制できる。延いては、ポンプ５０が破損してしまうこと、及びエンジン１０のオーバヒートを未然に防止できる。
【００７３】
また、ポンプ５０に流れ込む冷却水の温度とポンプ５０の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間におけるポンプ５０に流れ込む冷却水の平均温度及びポンプ５０の平均回転数によって決定されるパラメータが所定範囲にあるときに、キャビテーションが発生したものと判定するので、エンジン１０の稼動状態の変動に伴ってポンプ５０の回転数が大きく変動し、キャビテーションが発生していないのにキャビテーションが発生しているものと判定してしまうキャビテーション誤判定を未然に防止でき得る。
【００７４】
（第２実施形態）
本実施形態は、ポンプ５０に流れ込む冷却水の平均温度及びポンプ５０の平均回転数によって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間Ｔ３が経過するまでの間、パラメータが所定範囲にあり続けたときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行し、キャビテーション発生抑制モードを実行し始めた時から所定時間Ｔ２が経過したときに、キャビテーション発生抑制モードを停止するものである。
【００７５】
なお、図１０は本実施形態の特徴的制御部分を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるＳ６０、Ｓ７０、Ｓ８０、Ｓ９０及びＳ１００をＳ６１、Ｓ７１、Ｓ８１及びＳ９１に変更したものである。
【００７６】
（第３実施形態）
本実施形態は、ポンプ５０に流れ込む冷却水の温度とポンプ５０の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になったときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行し、パラメータが所定範囲から外れたときに、キャビテーションの発生が停止したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを停止するものである。
【００７７】
なお、図１１は本実施形態の特徴的制御部分を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるＳ６０、Ｓ７０、Ｓ８０、Ｓ９０及びＳ１００をＳ６２、Ｓ７２、Ｓ８２及びＳ９２に変更したものである。
【００７８】
（第４実施形態）
本実施形態は、ポンプ５０に流れ込む冷却水の平均温度及びポンプ５０の平均回転数によって決定されるパラメータが所定範囲にある時間の積算時間が所定時間Ｔ４の所定割合（例えば、８０％）以上となったときに、キャビテーションが発生したものと判定してキャビテーション発生抑制モードを実行し、キャビテーション発生抑制モードを実行し始めた時から所定時間Ｔ２が経過したときに、キャビテーション発生抑制モードを停止するものである。
【００７９】
なお、図１２は本実施形態の特徴的制御部分を示すフローチャートであり、第１実施形態におけるＳ１００をＳ１０１に変更したものである。
【００８０】
（第５実施形態）
第１〜４実施形態では、キャビテーション発生抑制モード時に第１バルブ４０の絞り開度を暖機促進モード時より大きくすることにより第１バルブ４０で発生する圧力損失を小さくして、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べてポンプ５０の吸入側圧力を上昇させたが、本実施形態は、キャビテーション発生抑制モード時に、第２バルブ７０を開いてヒータ１回路６２に流れる流量をキャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて大きくすることにより、第１バルブ４０を流れる流量を低下させて第１バルブ４０で発生する圧力損失を小さくするものである。
【００８１】
因みに、図１３は本実施形態を第１実施形態に適用した場合のフローチャートであり、第１実施形態におけるＳ１１０をＳ１１１に変更したものである。なお、本実施形態を第２〜４実施形態に対して適用してもよいことは言いまでもない。
【００８２】
（第６実施形態）
本実施形態は、図１４に示すように、第１バルブ４０と第２バルブ７０とを一体化したバルブ４０にて本発明（第１〜５実施形態）を実施した例である。
【００８３】
具体的には、図１５に示すように、ヒータ６０から流出した冷却水が流入する第３流入口４２ｄを第１ハウジング４１ａに設けるとともに、バルブ４５に第３流入口４２ｄを開閉する第３バルブ面４５ｅを設けたものである。
【００８４】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、モータ４６の停止時に捩りコイルバネ４７ａの弾性力により自動的にキャビテーション発生抑制モードとなるような流量制御バルブであったが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８５】
また、上述の実施形態では、アクチュエータとしてモータ４６を採用したが本発明はこれに限定されるものではなく、リニアソレノイド等のその他のアクチュエータであってもよい。
【００８６】
また、本発明は上述の実施形態のみ限定されるものではなく、上述の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷却装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る流体バルブの断面図である。
【図３】図２の上面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るシートプレートの二面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るバルブの二面図である。
【図６】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の第１から５実施形態に係る冷却装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る冷却装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図９】キャビテーション発生領域を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る冷却装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る冷却装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る冷却装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る冷却装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る冷却装置の模式図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る流体バルブの断面図である。
【符号の説明】
１０…エンジン、２０…ラジエータ、
３０…バイパス通路、４０…第１バルブ、５０…ポンプ、６０…ヒータ、
７０…第２バルブ、８０…トルクコンバータ、
９０…オイルクーラ。

Claims

液冷式熱機関（１０）内を循環する冷却液を冷却し、その冷却した冷却液を前記液冷式熱機関（１０）に戻すラジエータ（２０）と、
前記液冷式熱機関（１０）から流出する冷却液を前記ラジエータ（２０）を迂回させて前記液冷式熱機関（１０）に戻すバイパス回路（３０）と、
冷却液を循環させるポンプ（５０）と、
前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、流量制御モードとして、
冷却液の温度が所定温度以下のときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量となるように前記液冷式熱機関（１０）と前記バイパス回路（３０）との間で冷却液を循環させる暖機促進モード、
冷却液の温度が所定温度より高いときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が前記所定流量より大きい流量となるように冷却液を循環させる通常モード、及び
前記ポンプ（５０）にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を上昇させるキャビテーション発生抑制モードを有しており、
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲にあるか否かに基づいてキャビテーションが発生したか否かを判定することを特徴とする液冷式熱機関の冷却装置。
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間における前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の平均温度及び前記ポンプ（５０）の平均回転数によって決定されるパラメータが所定範囲にあるときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の液冷式熱機関の冷却装置。
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間、前記パラメータが前記所定範囲にあり続けたときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の液冷式熱機関の冷却装置。
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間、前記パラメータが前記所定範囲にある時間の積算時間が前記所定時間の所定割合以上となったときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の液冷式熱機関の冷却装置。
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になったときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の液冷式熱機関の冷却装置。
液冷式熱機関（１０）内を循環する冷却液を冷却し、その冷却した冷却液を前記液冷式熱機関（１０）に戻すラジエータ（２０）と、
前記液冷式熱機関（１０）から流出する冷却液を前記ラジエータ（２０）を迂回させて前記液冷式熱機関（１０）に戻すバイパス回路（３０）と、
冷却液を循環させるポンプ（５０）と、
前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、流量制御モードとして、
冷却液の温度が所定温度以下のときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量となるように前記液冷式熱機関（１０）と前記バイパス回路（３０）との間で冷却液を循環させる暖機促進モード、
冷却液の温度が所定温度より高いときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が前記所定流量より大きい流量となるように冷却液を循環させる通常モード、及び
前記ポンプ（５０）にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を上昇させるキャビテーション発生抑制モードを有しており、
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間における前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の平均温度及び前記ポンプ（５０）の平均回転数によって決定されるパラメータが所定範囲にあるときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする液冷式熱機関の冷却装置。
液冷式熱機関（１０）内を循環する冷却液を冷却し、その冷却した冷却液を前記液冷式熱機関（１０）に戻すラジエータ（２０）と、
前記液冷式熱機関（１０）から流出する冷却液を前記ラジエータ（２０）を迂回させて前記液冷式熱機関（１０）に戻すバイパス回路（３０）と、
冷却液を循環させるポンプ（５０）と、
前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、流量制御モードとして、
冷却液の温度が所定温度以下のときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量となるように前記液冷式熱機関（１０）と前記バイパス回路（３０）との間で冷却液を循環させる暖機促進モード、
冷却液の温度が所定温度より高いときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が前記所定流量より大きい流量となるように冷却液を循環させる通常モード、及び
前記ポンプ（５０）にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を上昇させるキャビテーション発生抑制モードを有しており、
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間、前記パラメータが前記所定範囲にあり続けたときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする液冷式熱機関の冷却装置。
液冷式熱機関（１０）内を循環する冷却液を冷却し、その冷却した冷却液を前記液冷式熱機関（１０）に戻すラジエータ（２０）と、
前記液冷式熱機関（１０）から流出する冷却液を前記ラジエータ（２０）を迂回させて前記液冷式熱機関（１０）に戻すバイパス回路（３０）と、
冷却液を循環させるポンプ（５０）と、
前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、流量制御モードとして、
冷却液の温度が所定温度以下のときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量となるように前記液冷式熱機関（１０）と前記バイパス回路（３０）との間で冷却液を循環させる暖機促進モード、
冷却液の温度が所定温度より高いときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が前記所定流量より大きい流量となるように冷却液を循環させる通常モード、及び
前記ポンプ（５０）にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を上昇させるキャビテーション発生抑制モードを有しており、
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になった時から所定時間が経過するまでの間、前記パラメータが前記所定範囲にある時間の積算時間が前記所定時間の所定割合以上となったときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする液冷式熱機関の冷却装置。
液冷式熱機関（１０）内を循環する冷却液を冷却し、その冷却した冷却液を前記液冷式熱機関（１０）に戻すラジエータ（２０）と、
前記液冷式熱機関（１０）から流出する冷却液を前記ラジエータ（２０）を迂回させて前記液冷式熱機関（１０）に戻すバイパス回路（３０）と、
冷却液を循環させるポンプ（５０）と、
前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、流量制御モードとして、
冷却液の温度が所定温度以下のときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が所定流量となるように前記液冷式熱機関（１０）と前記バイパス回路（３０）との間で冷却液を循環させる暖機促進モード、
冷却液の温度が所定温度より高いときに前記液冷式熱機関（１０）の冷却液の循環流量が前記所定流量より大きい流量となるように冷却液を循環させる通常モード、及び
前記ポンプ（５０）にてキャビテーションが発生したか否かを判定し、キャビテーションが発生したものと判定したときに、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて前記ポンプ（５０）の吸入側圧力を上昇させるキャビテーション発生抑制モードを有しており、
前記制御手段は、前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液の温度と前記ポンプ（５０）の回転数とによって決定されるパラメータが所定範囲になったときに、キャビテーションが発生したものと判定して前記キャビテーション発生抑制モードを実行することを特徴とする液冷式熱機関の冷却装置。
前記ポンプ（５０）に流れ込む冷却液量を制御する第１流量制御弁（４０）を有しており、
前記制御手段は、前記キャビテーション発生抑制モード時には、前記第１流量制御弁（４０）の絞り開度を、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて大きくすることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の液冷式熱機関の冷却装置。
前記液冷式熱機関（１０）から流出した冷却液を前記ラジエータ（２０）及び前記バイパス回路（３０）以外に流す冷却液回路（６２）を有しており、
前記制御手段は、前記キャビテーション発生抑制モード時には、前記冷却液回路（６２）に流れる流量を、キャビテーションが発生したものと判定する以前に比べて大きくすることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の液冷式熱機関の冷却装置。
前記制御手段は、前記キャビテーション発生抑制モードを実行し始めた時から所定時間が経過したときに、前記キャビテーション発生抑制モードを停止することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の液冷式熱機関の冷却装置。
前記制御手段は、前記パラメータが前記所定範囲から外れたときに、前記キャビテーション発生抑制モードを停止することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の液冷式熱機関の冷却装置。