JP4069790B2 - 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】
ここで、エンジンを冷却する冷媒の温度については、流量制御弁により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ことによって調節される。なお、エンジンを冷却する冷媒の温度が高温になり、ラジエータから流出する冷媒の温度が上がると、ラジエータファンが作動してラジエータでの冷媒と空気との熱交換が促進され、冷媒が効率よく冷却されるようになる。
【０００４】
また、上記特許文献１に示されるエンジンの冷却装置は、冷却回路に対し断接される蓄熱回路を備えており、この蓄熱回路にはエンジン本体から流出する高温の冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられている。
【０００５】
この冷却装置では、冷えた状態からのエンジン始動時に蓄熱容器内の高温の冷媒をエンジン本体に流入させ、エンジンの暖機性能を高めるようにしている。また、エンジン暖機完了後、エンジン発熱量が多くなる高負荷時には、蓄熱回路を冷却回路に接続して同冷却回路内の冷媒の流量を増加し、同冷媒を温度上昇しにくくしてエンジンのオーバーヒートを抑制するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９５２５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンを冷却する冷媒の温度が高温になり、ラジエータから流出する冷媒の温度が上がると、ラジエータファンが作動して騒音の発生を招いたり、同ファンを作動させる分だけエンジンの燃費が悪化したりする。
【０００８】
また、エンジンを冷却する冷媒の温度制御として、上記流量制御弁をエンジン負荷に応じて電子制御してエンジン高負荷時には冷媒温度を低中負荷時よりも低い値に制御し、ノッキング抑制や吸気充填効率向上を図る場合もある。この場合、高負荷時にエンジンを冷却する冷媒の温度を目標値まで低下させるとき、ラジエータから流出する冷媒の温度が高いと、ラジエータからエンジン本体に流入する冷媒の流量を多くしても、エンジンを冷却する冷媒の温度を直ちに低下させることはできない。このため、ノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることが困難になる。
【０００９】
特許文献１においては、冷却回路内の冷媒の流量を多くして同冷媒を温度上昇しにくくし、エンジンのオーバヒートを抑制するようにしているが、これは単に上記冷媒の流量を多くするだけであって、エンジンを冷却する冷媒の温度を要求に応じて低下させるものではない。
【００１０】
従って、ラジエータファンが作動しそうになったときに上記冷媒の温度を所定の値まで低下させたり、エンジンが高負荷運転となったときに上記冷媒の温度を低下させたりというように、冷媒の温度を制御することは困難である。このため、ラジエータファンの作動を抑制するという要求や、高負荷時のノッキング抑制や吸気充填効率向上といった要求を満たすことはできない。
【００１１】
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、エンジンを冷却する冷媒の温度低下を、必要なときに的確に行う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。
【００１２】
【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。
（１）請求項１に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、前記冷却回路は、前記エンジン本体の冷媒の出口と前記ラジエータの冷媒の入口とをつなぐ第１通路と、前記ラジエータの冷媒の出口と前記エンジン本体の冷媒の入口とをつなぐ第２通路とを含むものであり、前記蓄熱回路は、前記第１通路と前記蓄熱容器の冷媒の入口とをつなぐ第３通路と、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記第２通路とをつなぐ第４通路とを含むものであって、前記第２通路において前記ラジエータの冷媒の出口と前記第４通路がつなげられる部位との間に設けられて前記ラジエータから流出した冷媒の温度を検出するセンサと、エンジン暖機完了後にこのセンサによる冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段とを備えることを要旨としている。
（２）請求項２に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、エンジン暖機完了後に前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断したとき、前記制御弁の制御を通じて前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段を備えることを要旨としている。
【００１３】
エンジン暖機完了後に冷却回路の冷媒の温度低下を図る必要があるのは、ラジエータファンが作動しそうなときである。従って、ラジエータから流出する冷媒の温度に基づき蓄熱回路を冷却回路に対し断接するための制御弁を制御することで、例えばラジエータファンが作動しそうなときに蓄熱回路内の冷媒を冷却回路に流し、エンジンを冷却する冷媒の温度を的確に低下させることができる。このため、エンジンを冷却する冷媒の温度が高いときのラジエータファンの作動を抑制することができる。また、エンジン高負荷時にエンジンを冷却する冷媒の温度が低中負荷時よりも低い値に制御されるなど、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁が設けられたものにあっては、エンジン高負荷時のラジエータから流出する冷媒の温度が高いときに冷却回路の冷媒の温度低下を図る必要があるが、このときにも上記制御弁の制御によって蓄熱容器内の冷媒を冷却回路に流し、エンジンを冷却する冷媒の温度を的確に低下させることができる。このため、高負荷時にノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。以上のように、ラジエータから流出する冷媒の温度に基づき上記制御弁を制御することで、蓄熱容器内の冷媒を必要なときに冷却回路に流し、エンジンを冷却する冷媒の温度低下を必要なときに的確に行うことができる。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記ラジエータから流出する冷媒の温度がラジエータファンを作動させる温度であることに基づいて、前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断することを要旨としている。
（４）請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却回路は、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁を含むものであり、前記制御手段は、前記ラジエータから流出する冷媒の温度が、前記流量制御弁の制御によってはエンジン高負荷時における前記冷却回路の冷媒の温度をノッキングの抑制または吸気充填効率の向上を実現する程度にまで低下させることが困難となる温度であることに基づいて、前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断することを要旨としている。
【００１５】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却回路は、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁を含むものであり、前記制御手段は、エンジン負荷に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させるものであることを要旨としている。
高負荷時にエンジンを冷却する冷媒の温度を低中負荷時よりも低い値に制御するなど、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁が設けられたものにあっては、蓄熱容器から冷却回路への冷媒の流出が必要になるラジエータから流出する冷媒の温度が高負荷時には低中負荷時に比べて低いものとなる。この点、上記発明によれば、エンジン負荷に基づき制御弁が制御されて蓄熱容器から冷却回路への冷媒の流出が行われるため、その流出を必要なときだけに的確に行い、蓄熱容器内の冷媒が無駄に流出されるのを抑制することができる。
【００１６】
（６）請求項６に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、前記冷却回路に設けられて、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁と、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度及びエンジン負荷に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段とを備えることを要旨としている。
【００１７】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記蓄熱容器内の冷媒の温度が所定値よりも高いときには、前記制御弁の制御による前記蓄熱容器から前記冷却回路への冷媒の流出を禁止することを要旨としている。
蓄熱容器内の冷媒の温度が高く、同冷媒の冷却回路への流出がエンジンを冷却する冷媒の温度低下に寄与しない場合に、蓄熱容器から冷却回路への冷媒の流出を禁止することができる。このため、蓄熱容器から冷却回路に冷媒を流出させるときには、エンジンを冷却する冷媒の温度を的確に低下させることができる。
【００１８】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のエンジン本体上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであり、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記エンジン本体に流出することを制御するものであることを要旨としている。
上記構成によれば、エンジン始動時における蓄熱容器内の高温の冷媒の冷却回路への流出と、エンジンを冷却する冷媒の温度を低下させる際における蓄熱容器内の冷媒の冷却回路への流出とを、共通の通路を用い且つ共通の制御弁の制御を通じて実現することができる。
【００１９】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のラジエータ上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであり、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記ラジエータに流出することを制御するものであることを要旨としている。
上記構成によれば、制御弁の制御によって蓄熱容器内の冷媒がラジエータ上流部分に流出するため、ラジエータから流出する冷媒の温度が応答性よく低下し、エンジンを冷却する冷媒の温度に基づき作動されるラジエータファンの作動をより好適に抑制できるようになる。
【００２０】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却回路のラジエータ下流部分と前記蓄熱容器の冷媒の入口とを接続する通路を更に備えることを要旨としている。
ラジエータにて冷却された冷媒を上記通路を介して蓄熱容器に流入させることができる。このため、エンジン暖機完了後であっても、蓄熱容器内に低温の冷媒を回収して蓄えることができる。従って、蓄熱容器内の低温の冷媒を使い切った場合でも、この蓄熱容器内に再度低温の冷媒を蓄えることができる。
【００２１】
（１１）請求項１１に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる処理と、前記蓄熱容器内の冷媒の温度が所定値よりも高いときには、前記制御弁の制御による前記蓄熱容器から前記冷却回路への冷媒の流出を禁止する処理とを行う制御手段を備えることを要旨としている。
【００２２】
（１２）請求項１２に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のラジエータ上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであって、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記ラジエータに流出することを制御するものであり、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段を備えることを要旨としている。
【００２３】
（１３）請求項１３に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段と、前記冷却回路のラジエータ下流部分と前記蓄熱容器の冷媒の入口とを接続する通路とを備えることを要旨としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。こうした流量制御弁７の弁開度の制御は、エンジン１の発熱量に関係するパラメータであるエンジン負荷等に基づいて行われることとなる。なお、冷却回路２内の冷却水の温度が所定値以上に高くなる場合には、ラジエータ６での空気と冷却水との熱交換を促進すべくラジエータファン６ａが作動され、ラジエータ６を通過する冷却水の温度低下が図られる。
【００２７】
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。
【００２８】
蓄熱回路４には、バッテリ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、同回路４に流入し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。
【００２９】
なお、上記ヒータ回路３のヒータコア８よりも下流側の部分、及び上記蓄熱回路４における蓄熱容器１２の出口よりも下流側の部分は、共通の通路１０によって構成されている。そして、同通路１０は冷却回路２のエンジン上流、即ち流量制御弁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の上流に接続されている。
【００３０】
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。
【００３１】
［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Ｐ２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。
【００３２】
［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。
【００３３】
［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。
【００３４】
［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。
【００３５】
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、ラジエータファン６ａ、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、以下に示される各種センサからの検出信号が入力される。
【００３６】
・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。
・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。
【００３７】
・蓄熱回路４における蓄熱容器１２の下流側の水温を蓄熱容器１２内の冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）として検出する蓄熱容器水温センサ１７。
電子制御装置１４は、エンジン始動時、即ちエンジン１の始動要求があってからエンジン１が暖機完了するまでの間、蓄熱容器１２内に保温して蓄えられている高温の冷却水で、冷えた状態にあるエンジン１、ヒータコア８、及びＡＴＦウォーマ９等を暖めるための処理を実行する。なお、エンジン１の始動要求があったか否かについては、例えば運転者によるイグニッションスイッチの始動操作がなされたか否かに基づき判断することが可能である。
【００３８】
エンジン始動時にエンジン１及びＡＴＦウォーマ９を暖める場合には、通常は基本切換位置とされる三方弁１３を第２切換位置に切り換え、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、蓄熱回路４の通路１０を通じて、ＡＴＦウォーマ９に流出させられるとともに冷却回路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ＡＴＦウォーマ９及びエンジン１を通過する際の熱交換によって、冷えた状態にあるＡＴＦウォーマ９及びエンジン１が暖められるようになる。
【００３９】
また、エンジン始動時にヒータコア８を暖める場合には、通常は基本切換位置とされる三方弁１３を第１切換位置に切り換え、第２ポートＰ２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に流出させられる。そして、この冷却水がヒータコア８を通過する際の熱交換によって、冷えた状態にあるヒータコア８が暖められるようになる。
【００４０】
上述したようにエンジン１及びＡＴＦウォーマ９を暖める場合であれ、ヒータコア８を暖める場合であれ、高温の冷却水をエンジン１、ＡＴＦウォーマ９、及びヒータコア８に流出させると、それらの内部に存在していた低温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に回収される。そこで、次回のエンジン始動時までに蓄熱容器１２に高温の冷却水を蓄えるために、エンジン１の運転中又は停止時に三方弁１３を基本切換位置から第２切換位置に切り換え、エンジン１から流出する高温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する。また、蓄熱容器１２に回収された冷却水は、エンジン暖機完了後、冷却回路２内の冷却水の温度が蓄熱容器１２内の冷却水の温度よりも相対的に高くなるときに、冷却回路２内の冷却水の温度を低下させるのに用いられる。ここで、冷却回路２内の冷却水の温度を低下させるときとしては、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が高くなるときである。
【００４１】
即ち、ラジエータファン６ａは、冷却回路２内の冷却水の温度が所定値以上に上昇するとき、つまりラジエータ６から流出する冷却水の温度が所定値以上に高くなるとき、冷却回路２内の冷却水の温度低下を図るべく作動する。しかし、このときのラジエータファン６ａの作動に伴う騒音やエンジン１の燃費悪化は避けられない。こうした騒音の発生やエンジン１の燃費悪化を抑制するには極力ラジエータファン６ａを作動させないようにすることが好ましいが、そのためにはラジエータファン６ａが作動しそうなときに冷却回路２内の冷却水の温度を低下させる必要がある。
【００４２】
また、エンジン１を冷却する冷却水の温度は、エンジン高負荷時にはノッキング抑制や吸気充填効率向上の観点から低中負荷時よりも低い値に制御することが好ましい。この冷却水の温度制御を実現すべく、エンジン負荷に応じてエンジン高負荷時にはラジエータ６からエンジン１に流入する冷却水の流量が増加するよう、流量制御弁７が電子制御される。しかし、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が高いと、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増やしたとしても、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させることは困難である。こうしたエンジン高負荷時にも冷却回路２内の冷却水の温度を低下させる必要がある。
【００４３】
従って、本実施の形態では、上述したことを考慮して、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御し、蓄熱容器１２に回収された冷却水の冷却回路２への流出を行うようにする。そして、冷却回路２内の冷却水の温度を低下させる要求に対して蓄熱容器１２に回収された冷却水を冷却回路２内の冷却水の温度を低下させるのに用いるようにしている。
【００４４】
即ち、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づきラジエータファン６ａが作動する可能性のある旨判断される場合には、三方弁１３が基本切換位置から第２切換位置に切り換えられて第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通させられる。これにより、冷却回路２においてエンジン１の下流に存在する冷却水が蓄熱回路４に流れ込み、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２におけるエンジン１の上流に流出させられる。その結果、エンジン１を冷却する冷却水の温度をラジエータファン６ａが作動しない値未満に的確に低下させることができ、ラジエータファン６ａの作動を抑制して同作動に伴う騒音や燃費悪化を極力抑制することができる。
【００４５】
また、エンジン高負荷時にあっては、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が所定値以上である旨判断される場合に、三方弁１３が基本切換位置から第２切換位置に切り換えられて第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通させられる。これにより、上記と同様に蓄熱容器１２内の低温の冷却水が通路１０を介して冷却回路２におけるエンジン１の上流に流出させられる。その結果、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低中負荷時よりも低い所定の値まで的確に低下させることができ、高負荷時のノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。
【００４６】
以上のように、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御することで、蓄熱容器１２内の冷却水を必要なときに冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下を必要なときに的確に低下させることができる。また、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させる必要のないときに蓄熱容器１２から冷却水が冷却回路２に流され、この冷却水が無駄に流出されるのを抑制することもできる。
【００４７】
次に、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流す手順について、冷却水制御ルーチンを示す図２のフローチャートを参照して説明する。この冷却水制御ルーチンは、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。
【００４８】
冷却水制御ルーチンにおいては、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ（Ｓ１０６）、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送が行われる。これにより、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられ、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られる。また、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断されると、三方弁１３が基本切換位置に切り換えられ（Ｓ１０７）、上記冷却水の冷却回路２への流出は停止した状態とされる。
【００４９】
以下、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かを判断する処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０６）について説明する。
この処理では、エンジン暖機完了後に（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ラジエータファン６ａの作動見込みがあるか否かが判断される（Ｓ１０２）。ここでは、例えば以下に示される各条件が全て成立したとき肯定判定がなされる。
【００５０】
・エンジン１から流出する冷却水の温度（水温ＴＨＷ１）が所定値Ａ以上。
・ラジエータ６から流出する冷却水の温度（水温ＴＨＷ２）が所定値Ｂ（Ｂ＜Ａ）以上。
【００５１】
ステップＳ１０２で肯定判定であれば、エンジン１を冷却する冷却水の温度がラジエータファン６ａの作動を招く可能性があるほど高い旨判断され、ステップＳ１０３に進む。また、ステップＳ１０２で否定判定であれば、エンジン１を冷却する冷却水の温度がラジエータファン６ａの作動を招く可能性があるほど高くはないことになる。
【００５２】
ステップＳ１０３の処理では、蓄熱容器１２内の冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｃ以下であるか否かが判断される。この所定値Ｃとしては、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流したとき、エンジン１を冷却する冷却水の温度をラジエータファン６ａの作動を抑制可能なレベルまで低下させることのできないほど、水温ＴＨＷ４が高温であるときの当該水温ＴＨＷ４の値を採用することが考えられる。また、所定値Ｃとして、水温ＴＨＷ２よりも所定値だけ低い値を採用することも可能である。ステップＳ１０３で肯定判定がなされると、上記ステップＳ１０６の処理が実行され、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられる。
【００５３】
以上の処理により、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２等に基づきラジエータファン６ａが作動する可能性のある旨判断されるとき、上記冷却水の冷却回路２への流出によりエンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られることとなる。ただし、上記冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｃよりも高いときには（Ｓ１０３：ＮＯ）、その冷却水の冷却回路２への流出は禁止される。
【００５４】
一方、ステップＳ１０２とステップＳ１０３とのいずれかで否定判定がなされると、エンジン１が高負荷高水温状態にあるか否かが判断される（Ｓ１０４）。ここでは、例えば以下に示される各条件が全て成立したとき肯定判定がなされることとなる。
【００５５】
・エンジン負荷が所定値Ｄ以上。
・水温ＴＨＷ２が所定値Ｅ（Ｅ＜Ｂ）以上。
ステップＳ１０４で肯定判定であれば、エンジン高負荷時であって、流量制御弁７の制御によってはエンジン１を冷却するための冷却水の温度をノッキング抑制や吸気充填効率向上を実現可能なレベルまで低下させるのが困難なほど、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が高い旨判断され、ステップＳ１０５に進む。また、ステップＳ１０４で否定判定であれば、ノッキング抑制や吸気充填効率向上を図る必要がないほどエンジン負荷が低いか、或いは、ノッキング抑制や吸気充填効率向上のためにエンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させる必要がないほど同温度が低い状態かのいずれかということになる。なお、上記所定値Ｄとしては、例えば図３に実線で示されるようにエンジン回転速度に応じて可変とされる値が採用される。同図において破線は、エンジン回転速度の変化に対するエンジン全負荷の推移を示すものである。
【００５６】
ステップＳ１０５の処理では、水温ＴＨＷ４が所定値Ｆ以下であるか否かが判断される。この所定値Ｆとしては、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流したとき、エンジン１を冷却する冷却水の温度を高負荷時のノッキング抑制や吸気充填効率向上を実現可能なレベルまで低下させることのできないほど、水温ＴＨＷ４が高温であるときの当該水温ＴＨＷ４の値を採用することが考えられる。また、所定値Ｆとして、水温ＴＨＷ２よりも所定値だけ低い値を採用することも可能である。この場合、所定値Ｆを上記所定値Ｃよりも小さい値とすることが好ましい。ステップＳ１０５で肯定判定がなされると、上記ステップＳ１０６の処理が実行され、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられる。
【００５７】
以上の処理により、水温ＴＨＷ２等に基づき、エンジン高負荷時におけるノッキング抑制や吸気充填効率向上を図るための冷却水の温度低下が流量制御弁７の制御によっては実現困難な旨判断されるとき、上記冷却水の冷却回路２への流出によりエンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られることとなる。ただし、上記冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｆよりも高いときには（Ｓ１０５：ＮＯ）、その冷却水の冷却回路２への流出は禁止される。
【００５８】
ところで、上記ノッキング抑制や吸気充填効率向上を意図した上記低温の冷却水の冷却回路２への流出は、エンジン負荷が所定値Ｄ以上という条件のもとでは水温ＴＨＷ２が所定値Ｅ以上のときに必要になる。これに対し、エンジン負荷が所定値Ｄ未満であるときには、ノッキングが発生しにくく且つ吸気充填効率向上を考慮しなくてもよいことから、水温ＴＨＷ２が高くても上記冷却水の冷却回路２への流出を行う必要性は小さい。こうしたエンジン負荷に対するノッキングや吸気充填効率の特性等を考慮して、流量制御弁７の制御を通じてエンジン負荷に応じたエンジン１を冷却する冷却水の温度制御が行われ、エンジン高負荷時には低中負荷時よりも上記冷却水の温度が低い値に制御されるのである。
【００５９】
ただし、このように流量制御弁７をエンジン負荷に応じて制御するものにあっては、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が必要になる水温ＴＨＷ２が高負荷時には低中負荷時に比べて低いものになる。しかし、それに対応してエンジン負荷が所定値Ｄ以上であるか否かに基づき上述したとおり上記冷却水の冷却回路２への流出が行われるため、当該流出を必要なときだけ的確に行い、蓄熱容器１２内の冷却水が無駄に流出されるのを抑制することができる。
【００６０】
次に、ステップＳ１０６の処理に基づく三方弁１３の切換態様、及び水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４の推移について、図４のタイムチャートを参照して説明する。
【００６１】
ステップＳ１０６の処理により、それまで例えば基本切換位置となっていた三方弁１３が図４（ｂ）に示されるように第２切換位置に切り換えられると、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出が開始される。この冷却水の流出により、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が図４（ａ）に実線で示されるように低下する。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入するようになる。その結果、水温ＴＨＷ４は、図４（ａ）に一点鎖線で示されるように上昇する。
【００６２】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の判断処理の結果として、ステップＳ１０７に進むような値に達すると、同ステップＳ１０７の処理に基づき三方弁１３が基本切換位置に切り換えられる。これにより、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が停止される。
【００６３】
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）エンジン暖機完了後に冷却回路２の冷却水の温度低下を図る必要があるのは、ラジエータファン６ａが作動しそうなときやエンジン高負荷時にあってラジエータ６から流出する冷却水の温度が高くなるときである。従って、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御することで、ラジエータファン６ａが作動しそうなときに蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を的確に低下させることができる。このため、エンジン１を冷却する冷却水の温度が高いときのラジエータファン６ａの作動を抑制することができ、その作動に伴う騒音発生やエンジン１の燃費悪化を抑制することができる。また、エンジン高負荷時のラジエータ６から流出する冷却水の温度が高いときにも上記三方弁１３の制御によって蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を的確に低下させることができる。このため、高負荷時にノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。以上のように、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御することで、蓄熱容器１２内の冷却水を必要なときに冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下を必要なときに的確に行うことができる。
【００６４】
（２）エンジン高負荷時にエンジン１を冷却する冷却水の温度を低中負荷時よりも低い値に制御するなど、ラジエータ６を介してエンジン１に流入する冷却水の流量をエンジン負荷に応じて制御する流量制御弁７が設けられている。こうしたものにあっては、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が必要になる水温ＴＨＷ２が高負荷時に低中負荷時に比べて低いものとなる。しかし、それに対応してエンジン負荷が所定値Ｄ以上であるか否かに基づき上記冷却水の冷却回路２への流出が行われるため、当該流出を必要なときだけに的確に行い、蓄熱容器１２内の冷却水が無駄に流出されるのを抑制することができる。
【００６５】
（３）蓄熱容器１２内の冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｃ，Ｆと高く、同冷却水の冷却回路２への流出が流量制御弁７を通じてのエンジン１を冷却する冷却水の温度低下に寄与しない場合には、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が禁止される。このため、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が行われる際には、エンジン１を冷却する冷却水の温度を的確に低下させることができる。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図９に従って説明する。
この実施形態は、蓄熱容器１２内に蓄えられた冷却水を冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に流してラジエータ６から流出する冷却水の温度を応答性よく低下させるとともに、エンジン暖機完了後の運転中にも蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収できるようにしたものである。
【００６７】
図５は、本実施形態におけるエンジン１の冷却装置を示す略図である。この冷却装置においては、蓄熱回路４の蓄熱容器１２よりも下流側の部分が通路１０と通路１８とに分岐しており、通路１８は冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に接続されている。
【００６８】
通路１８の途中には、同通路１８における冷却水の流通を許可・禁止すべく開閉動作する通水遮断弁１９が設けられている。そして、通水遮断弁１９の開弁時には、蓄熱回路４内の冷却水が通路１８を介して冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に流出させられる。一方、通水遮断弁１９の閉弁時には、蓄熱回路４内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２におけるエンジン１の上流部分に流出させられる。そして、通水遮断弁１９は通常は閉弁状態とされる。
【００６９】
また、蓄熱回路４は、冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分と蓄熱容器１２の入口とを接続する通路２０を備えている。そして、この通路２０を通じてラジエータ６から流出した冷却水を蓄熱容器１２に向けて流すことが可能となっている。
【００７０】
図６及び図７は、本実施形態の冷却水制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンでは、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる処理が行われる他に、エンジン暖機完了後の運転中に低温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する処理も行われる。
【００７１】
この冷却水制御ルーチンにおいても、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ２０１〜Ｓ２０５：図６）。ここでの処理は第１実施形態の冷却水制御ルーチンのステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図２）と同じである。
【００７２】
そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、通水遮断弁１９が開弁され（Ｓ２０８）、続いて電動ポンプ１１が駆動される（Ｓ２０９）。これにより、上記冷却水が通路１８を介して冷却回路２に流出させられ、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られる。なお、このときの三方弁１３の切換位置としては基本切換位置を維持するが、第２切換位置を選択してもよく、第１切換位置を選択してもよい。
【００７３】
図８は、通水遮断弁１９の開閉態様、電動ポンプ１１の駆動態様、及び水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４の推移を示す。ステップＳ２０８，Ｓ２０９の処理により、通水遮断弁１９が図８（ｂ）に示されるように開弁状態に切り換えられるとともに、電動ポンプ１１が図８（ｃ）に示されるように駆動されると、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出が開始される。この冷却水の流出により、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が図８（ａ）に実線で示されるように低下する。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入するようになる。その結果、水温ＴＨＷ４は、図８（ａ）に一点鎖線で示されるように上昇する。
【００７４】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５（図６）の判断処理の結果として、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断される値に達すると、ステップＳ２０６に進むことになる。ステップＳ２０６の処理においては、蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収するための冷却水回収条件が成立しているか否かが判断される。ここでは、例えば以下に示される各条件が全て成立したとき肯定判定がなされる。
【００７５】
・水温ＴＨＷ２が所定値Ｇ（Ｇ＜Ｅ）以下。
・エンジン負荷が所定値Ｄ未満。
・水温ＴＨＷ４が所定値Ｈ（Ｈ＞Ｇ）以上。
【００７６】
ステップＳ２０６で肯定判定であれば、冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分の冷却水を蓄熱容器１２に回収することが可能である旨判断され、ステップＳ２０７以降の処理に進む。また、ステップＳ２０６で否定判定であれば、蓄熱容器１２内の冷却水の温度が低い状態にあるか、或いはラジエータ６の下流側の冷却水の温度が高い状態であり、その冷却水の蓄熱容器１２への回収を行わない方がよい状態ということになる。
【００７７】
ステップＳ２０７の処理では、三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択される。この状態で、ステップＳ２０８，Ｓ２０９の処理が行われることにより、蓄熱回路４内の冷却水が通路１８を介してラジエータ６の下流部分に流出させられるとともに、ラジエータ６の下流部分の冷却水が通路２０を介して蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。
【００７８】
図９は、三方弁１３の切換態様、通水遮断弁１９の開閉態様、電動ポンプ１１の駆動態様、水温ＴＨＷ４の推移を示す。ステップＳ２０７の処理により、三方弁１３が図９（ｂ）に示されるように基本切換位置とされるとともに、この状態で、ステップＳ２０８，Ｓ２０９の処理により、通水遮断弁１９が図９（ｃ）に示されるように開弁状態に切り換えられ、電動ポンプ１１が図９（ｄ）に示されるように駆動される。以上の処理により、ラジエータ６の下流部分の冷却水が蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。この蓄熱容器１２への低温の冷却水の回収により、水温ＴＨＷ４が図９（ａ）に一点鎖線で示されるように低下する。
【００７９】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ２０６（図６）で否定判定がなされる値に達すると、ステップＳ２１０（図７）以降の処理に進むことになる。ステップＳ２１０では三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択される。その後、通水遮断弁１９が閉弁されるとともに（Ｓ２１１）、電動ポンプ１１が停止させられる（Ｓ２１２）。このステップＳ２１０以降の処理により、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出、及び冷却回路２から蓄熱容器１２への冷却水の回収が停止される。
【００８０】
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。
（４）ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき通水遮断弁１９が制御され、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる。このようにラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき通水遮断弁１９を制御することで、ラジエータファン６ａが作動しそうなときに蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させることができる。このため、ラジエータファン６ａの作動を抑制することができ、その作動に伴う騒音発生やエンジン１の燃費悪化を抑制することができる。また、エンジン高負荷時のラジエータ６から流出する冷却水の温度が高いときにも、上記通水遮断弁１９の制御によって蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させることができる。このため、高負荷時にノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。以上のように、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき通水遮断弁１９を制御することで、蓄熱容器１２内の冷却水を必要なときに冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下を必要なときに的確に低下させることができる。
【００８１】
（５）第１実施形態に記載した（２）及び（３）と同等の効果を得ることができる。
（６）蓄熱回路４に通路１８及び通水遮断弁１９を設け、通水遮断弁１９を開弁して蓄熱容器１２内の冷却水を通路１８を介して冷却回路２に流出させることで、ラジエータ６の上流部分に上記冷却水が流れ込むことになる。このため、冷却回路２におけるラジエータ６から流出する冷却水の温度が応答性よく低下し、エンジン１を冷却する冷却水の温度に基づき作動されるラジエータファン６ａの作動をより好適に抑制できるようになる。
【００８２】
なお、第１実施形態のように通路１８及び通水遮断弁１９を設けない場合には、三方弁１３の制御によって蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられることとなる。この場合は、上記冷却水の冷却回路２への流出と、エンジン始動時における蓄熱容器１２から冷却回路２への高温の冷却水の冷却回路２への流出とを、共通の通路１０を用いて且つ一つの三方弁１３を制御することによって実現することができ、冷却装置の構成が簡単になるという効果がある。
【００８３】
（７）冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分と蓄熱容器１２の入口とを接続する通路２０が設けられているため、この通路２０を通じてラジエータ６の下流部分を流れる冷却水を蓄熱容器１２に回収することが可能になる。従って、エンジン暖機完了後においても、低負荷時や低外気温時などラジエータ６から流出する冷却水の温度が比較的低くなる場合に、その冷却水を通路２０を介して蓄熱容器１２に回収して蓄えることができる。このため、エンジン暖機完了後に蓄熱容器１２に蓄えられた低温の冷却水を使い切った場合でも、この蓄熱容器１２に再度低温の冷却水を蓄えることができ、同容器１２に蓄えられる低温の冷却水が不足して同冷却水を冷却回路２に流入させられなくなるのを極力抑制することができるようになる。
【００８４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図１０〜図１２に従って説明する。
この実施形態は、第２実施形態において、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる際、その流出をウォータポンプ５を利用して行うようにしたものである。これにより、電動ポンプ１１の駆動だけで上記低温の冷却水の回収を行う場合のように、電動ポンプ１１を駆動する分だけエンジン１の燃費改善効果が低下するのを抑制することができる。
【００８５】
図１０は、本実施形態におけるエンジン１の冷却装置を示す略図である。この冷却装置においては、蓄熱回路４の通路１０と通路１８との分岐部分に三方弁２１が設けられている。三方弁２１は、蓄熱回路４から冷却回路２への冷却水の流出を通路１０から行うか、或いは通路１８から行うかを選択するためのものである。こうした通路の選択は、三方弁２１を以下に示す［切換位置Ｘ］と［切換位置Ｙ］との間で選択的に切り換え、ポートＰ４〜Ｐ６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２１の各切換位置が選択されたときの蓄熱容器１２の入口に対する通路１０，１８の断接状態について、各切換位置毎に説明する。
【００８６】
［切換位置Ｘ］
切換位置Ｘでは、ポートＰ４とポートＰ６との間が連通した状態となる。この場合、通路１８が蓄熱容器１２の入口に対し接続された状態になり、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に流出させることが可能になる。
【００８７】
［切換位置Ｙ］
切換位置Ｙでは、ポートＰ４とポートＰ５との間が連通した状態となる。この場合、通路１０が蓄熱容器１２の入口に対し接続された状態になり、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２におけるエンジン１の上流部分に流出させることが可能になる。
【００８８】
図１１は、本実施形態の冷却水制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンでは、エンジン暖機完了後の運転中に低温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する処理は行われない。
【００８９】
この冷却水制御ルーチンにおいても、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ３０１〜Ｓ３０５）。ここでの処理は第１実施形態の冷却水制御ルーチンのステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図２）と同じである。
【００９０】
そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ（Ｓ３０６）、三方弁２１が切換位置Ｘに切り換えられる（Ｓ３０７）。この状態にあっては、ウォータポンプ５での冷却水の蓄熱回路４への圧送により、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１８を介して冷却回路２に流出させられ、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られる。このときの三方弁１３，２１の切換位置の変化、及び水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４の推移を図１２に示す。
【００９１】
ステップＳ３０６，Ｓ３０７の処理により、三方弁１３が図１２（ｂ）に示されるように第２切換位置に切り換えられるとともに、三方弁２１が図１２（ｃ）に示されるように切換位置Ｘに切り換えられると、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出が開始される。この冷却水の流出により、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が図１２（ａ）に実線で示されるように低下する。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入するようになる。その結果、水温ＴＨＷ４は、図１２（ａ）に一点鎖線で示されるように上昇する。
【００９２】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ３０２〜Ｓ３０５（図１１）の判断処理の結果として、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断される値に達すると、ステップＳ３０８以降の処理が実行されることとなる。即ち三方弁１３が基本切換位置に切り換えられ（Ｓ３０８）、三方弁２１が切換位置Ｙに切り換えられる（Ｓ３０９）。このステップＳ３０８以降の処理により、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が停止される。
【００９３】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（３）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（８）三方弁１３，２１を制御して蓄熱容器１２内の冷却水を通路１８を介して冷却回路２に流出させることで、ラジエータ６の上流部分に上記冷却水が流れ込むことになる。このため、冷却回路２におけるラジエータ６から流出する冷却水の温度が応答性よく低下し、エンジン１を冷却する冷却水の温度に基づき作動されるラジエータファン６ａの作動をより好適に抑制できるようになる。
【００９４】
（９）蓄熱容器１２内から冷却回路２への冷却水の流出をウォータポンプ５を利用して行うため、電動ポンプ１１の駆動だけで上記冷却水の回収を行う場合のように、その駆動分だけエンジン１の燃費改善効果が低下するのを抑制することができる。
【００９５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１３〜図１６に従って説明する。
この実施形態は、第１実施形態において、エンジン暖機完了後の運転中にも蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収できるようにしたものである。
【００９６】
図１３は、本実施形態におけるエンジン１の冷却装置を示す略図である。この冷却装置の蓄熱回路４は、冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分と蓄熱容器１２の入口とを接続する通路２０を備えている。そして、この通路２０を通じてラジエータ６から流出した冷却水を蓄熱容器１２に向けて流すことが可能となっている。
【００９７】
図１４及び図１５は、本実施形態は冷却水制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンでは、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる処理が行われる他に、エンジン暖機完了後の運転中に低温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する処理も行われる。
【００９８】
この冷却水制御ルーチンにおいても、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ４０１〜Ｓ４０５：図１４）。ここでの処理は第１実施形態の冷却水制御ルーチンのステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図２）と同じである。
【００９９】
そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ（Ｓ４０６）、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送が行われる。これにより、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられ、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が低下するようになる。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入し、水温ＴＨＷ４が上昇するようになる。
【０１００】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ４０２〜Ｓ４０５の判断処理の結果として、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断される値に達すると、ステップＳ４０７に進むことになる。ステップＳ４０７の処理においては、蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収するための上述した冷却水回収条件が成立しているか否かが判断される。
【０１０１】
ここで肯定判定であれば、三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択される（Ｓ４０８）。この状態で、電動ポンプ１１が駆動されることにより（Ｓ４０９）、蓄熱回路４内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられるとともに、ラジエータ６の下流部分の冷却水が通路２０を介して蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。
【０１０２】
図１６は、三方弁１３の切換態様、電動ポンプ１１の駆動態様、水温ＴＨＷ４の推移を示す。ステップＳ４０８，Ｓ４０９の処理により、三方弁１３が図１６（ｂ）に示されるように基本切換位置とされるとともに、この状態で、電動ポンプ１１が図１６（ｃ）に示されるように駆動され、ラジエータ６の下流部分の冷却水が蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。この蓄熱容器１２への低温の冷却水の回収により、水温ＴＨＷ４が図１６（ａ）に一点鎖線で示されるように低下する。
【０１０３】
この状態にあって、ステップＳ４０７（図１４）で否定判定がなされる値に達すると、ステップＳ４１０（図１５）以降の処理に進むことになる。ステップＳ４１０では三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択され、ステップＳ４１１では電動ポンプ１１が停止させられる。このステップＳ４１０以降の処理により、冷却回路２から蓄熱容器１２への冷却水の回収が停止される。
【０１０４】
本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（３）と同等の効果、及び第２実施形態に記載した（７）と同等の効果が得られるようになる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
【０１０５】
・第１及び第４実施形態において、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる際、三方弁１３を第２切換位置に切り換える代わりに第３切換位置に切り換えてもよい。
【０１０６】
・第１及び第４実施形態において、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送により、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる際、その流出を電動ポンプ１１の駆動により補助してもよい。
【０１０７】
・第２実施形態において、通水遮断弁１９に代えて第３実施形態のように三方弁２１を設けてもよい。
・第２実施形態において、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出を電動ポンプ１１の駆動によって行ったが、これをウォータポンプ５を利用して行ってもよい。この場合、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送により、上記冷却水の流出が行われることとなる。
【０１０８】
・第２及び第３実施形態において、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出を常にラジエータ６の上流部分に対し行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、ラジエータファン６ａが作動しそうなときの上記冷却水の流出については通路１８を介してラジエータ６の上流部分に対し行い、エンジン高負荷時の上記冷却水の流出については通路１０を介してエンジン１の上流部分に対し行うようにしてもよい。
【０１０９】
・第３実施形態において、三方弁２１に代えて第２実施形態のように通水遮断弁１９を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図２】第１実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順を示すフローチャート。
【図３】エンジン回転速度の変化に対する所定値Ｄの推移を示すグラフ。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、及び三方弁の切換位置がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図５】第２実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図６】第２実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示す示すフローチャート。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ１．ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、通水遮断弁の開閉状態、及び電動ポンプの駆動状態がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、低温の冷却水を蓄熱容器に回収する際、水温ＴＨＷ４、三方弁の切換位置、通水遮断弁の開閉状態、及び電動ポンプの駆動状態がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図１０】第３実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図１１】第３実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ１．ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、及び三方弁１３，２１の切換位置がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図１３】第４実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図１４】第４実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示すフローチャート。
【図１５】第４実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示すフローチャート。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ１．ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、三方弁の切換位置、及び電動ポンプの駆動態様がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【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、６ａ…ラジエータファン、７…流量制御弁、８…ヒータコア、９…ＡＴＦウォーマ、１０…通路、１１…電動ポンプ、１２…蓄熱容器、１３…三方弁（制御弁）、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、１７…蓄熱容器水温センサ、１８…通路、１９…通水遮断弁（制御弁）、２０…通路、２１…三方弁（制御弁）、Ｐ１…第１ポート、Ｐ２…第２ポート、Ｐ３…第３ポート、Ｐ４〜Ｐ６…ポート。
【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】
ここで、エンジンを冷却する冷媒の温度については、流量制御弁により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ことによって調節される。なお、エンジンを冷却する冷媒の温度が高温になり、ラジエータから流出する冷媒の温度が上がると、ラジエータファンが作動してラジエータでの冷媒と空気との熱交換が促進され、冷媒が効率よく冷却されるようになる。
【０００４】
また、上記特許文献１に示されるエンジンの冷却装置は、冷却回路に対し断接される蓄熱回路を備えており、この蓄熱回路にはエンジン本体から流出する高温の冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられている。
【０００５】
この冷却装置では、冷えた状態からのエンジン始動時に蓄熱容器内の高温の冷媒をエンジン本体に流入させ、エンジンの暖機性能を高めるようにしている。また、エンジン暖機完了後、エンジン発熱量が多くなる高負荷時には、蓄熱回路を冷却回路に接続して同冷却回路内の冷媒の流量を増加し、同冷媒を温度上昇しにくくしてエンジンのオーバーヒートを抑制するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９５２５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンを冷却する冷媒の温度が高温になり、ラジエータから流出する冷媒の温度が上がると、ラジエータファンが作動して騒音の発生を招いたり、同ファンを作動させる分だけエンジンの燃費が悪化したりする。
【０００８】
また、エンジンを冷却する冷媒の温度制御として、上記流量制御弁をエンジン負荷に応じて電子制御してエンジン高負荷時には冷媒温度を低中負荷時よりも低い値に制御し、ノッキング抑制や吸気充填効率向上を図る場合もある。この場合、高負荷時にエンジンを冷却する冷媒の温度を目標値まで低下させるとき、ラジエータから流出する冷媒の温度が高いと、ラジエータからエンジン本体に流入する冷媒の流量を多くしても、エンジンを冷却する冷媒の温度を直ちに低下させることはできない。このため、ノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることが困難になる。
【０００９】
特許文献１においては、冷却回路内の冷媒の流量を多くして同冷媒を温度上昇しにくくし、エンジンのオーバヒートを抑制するようにしているが、これは単に上記冷媒の流量を多くするだけであって、エンジンを冷却する冷媒の温度を要求に応じて低下させるものではない。
【００１０】
従って、ラジエータファンが作動しそうになったときに上記冷媒の温度を所定の値まで低下させたり、エンジンが高負荷運転となったときに上記冷媒の温度を低下させたりというように、冷媒の温度を制御することは困難である。このため、ラジエータファンの作動を抑制するという要求や、高負荷時のノッキング抑制や吸気充填効率向上といった要求を満たすことはできない。
【００１１】
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、エンジンを冷却する冷媒の温度低下を、必要なときに的確に行う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。
【００１２】
【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。
（１）請求項１に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、前記冷却回路は、前記エンジン本体の冷媒の出口と前記ラジエータの冷媒の入口とをつなぐ第１通路と、前記ラジエータの冷媒の出口と前記エンジン本体の冷媒の入口とをつなぐ第２通路とを含むものであり、前記蓄熱回路は、前記第１通路と前記蓄熱容器の冷媒の入口とをつなぐ第３通路と、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記第２通路とをつなぐ第４通路とを含むものであって、前記第２通路において前記ラジエータの冷媒の出口と前記第４通路がつなげられる部位との間に設けられて前記ラジエータから流出した冷媒の温度を検出するセンサと、エンジン暖機完了後にこのセンサによる冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段とを備えることを要旨としている。
（２）請求項２に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、エンジン暖機完了後に前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断したとき、前記制御弁の制御を通じて前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段を備えることを要旨としている。
【００１３】
エンジン暖機完了後に冷却回路の冷媒の温度低下を図る必要があるのは、ラジエータファンが作動しそうなときである。従って、ラジエータから流出する冷媒の温度に基づき蓄熱回路を冷却回路に対し断接するための制御弁を制御することで、例えばラジエータファンが作動しそうなときに蓄熱回路内の冷媒を冷却回路に流し、エンジンを冷却する冷媒の温度を的確に低下させることができる。このため、エンジンを冷却する冷媒の温度が高いときのラジエータファンの作動を抑制することができる。また、エンジン高負荷時にエンジンを冷却する冷媒の温度が低中負荷時よりも低い値に制御されるなど、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁が設けられたものにあっては、エンジン高負荷時のラジエータから流出する冷媒の温度が高いときに冷却回路の冷媒の温度低下を図る必要があるが、このときにも上記制御弁の制御によって蓄熱容器内の冷媒を冷却回路に流し、エンジンを冷却する冷媒の温度を的確に低下させることができる。このため、高負荷時にノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。以上のように、ラジエータから流出する冷媒の温度に基づき上記制御弁を制御することで、蓄熱容器内の冷媒を必要なときに冷却回路に流し、エンジンを冷却する冷媒の温度低下を必要なときに的確に行うことができる。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記ラジエータから流出する冷媒の温度がラジエータファンを作動させる温度であることに基づいて、前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断することを要旨としている。
（４）請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却回路は、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁を含むものであり、前記制御手段は、前記ラジエータから流出する冷媒の温度が、前記流量制御弁の制御によってはエンジン高負荷時における前記冷却回路の冷媒の温度をノッキングの抑制または吸気充填効率の向上を実現する程度にまで低下させることが困難となる温度であることに基づいて、前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断することを要旨としている。
【００１５】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却回路は、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁を含むものであり、前記制御手段は、エンジン負荷に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させるものであることを要旨としている。
高負荷時にエンジンを冷却する冷媒の温度を低中負荷時よりも低い値に制御するなど、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁が設けられたものにあっては、蓄熱容器から冷却回路への冷媒の流出が必要になるラジエータから流出する冷媒の温度が高負荷時には低中負荷時に比べて低いものとなる。この点、上記発明によれば、エンジン負荷に基づき制御弁が制御されて蓄熱容器から冷却回路への冷媒の流出が行われるため、その流出を必要なときだけに的確に行い、蓄熱容器内の冷媒が無駄に流出されるのを抑制することができる。
【００１６】
（６）請求項６に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、前記冷却回路に設けられて、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁と、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度及びエンジン負荷に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段とを備えることを要旨としている。
【００１７】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記蓄熱容器内の冷媒の温度が所定値よりも高いときには、前記制御弁の制御による前記蓄熱容器から前記冷却回路への冷媒の流出を禁止することを要旨としている。
蓄熱容器内の冷媒の温度が高く、同冷媒の冷却回路への流出がエンジンを冷却する冷媒の温度低下に寄与しない場合に、蓄熱容器から冷却回路への冷媒の流出を禁止することができる。このため、蓄熱容器から冷却回路に冷媒を流出させるときには、エンジンを冷却する冷媒の温度を的確に低下させることができる。
【００１８】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のエンジン本体上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであり、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記エンジン本体に流出することを制御するものであることを要旨としている。
上記構成によれば、エンジン始動時における蓄熱容器内の高温の冷媒の冷却回路への流出と、エンジンを冷却する冷媒の温度を低下させる際における蓄熱容器内の冷媒の冷却回路への流出とを、共通の通路を用い且つ共通の制御弁の制御を通じて実現することができる。
【００１９】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のラジエータ上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであり、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記ラジエータに流出することを制御するものであることを要旨としている。
上記構成によれば、制御弁の制御によって蓄熱容器内の冷媒がラジエータ上流部分に流出するため、ラジエータから流出する冷媒の温度が応答性よく低下し、エンジンを冷却する冷媒の温度に基づき作動されるラジエータファンの作動をより好適に抑制できるようになる。
【００２０】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却回路のラジエータ下流部分と前記蓄熱容器の冷媒の入口とを接続する通路を更に備えることを要旨としている。
ラジエータにて冷却された冷媒を上記通路を介して蓄熱容器に流入させることができる。このため、エンジン暖機完了後であっても、蓄熱容器内に低温の冷媒を回収して蓄えることができる。従って、蓄熱容器内の低温の冷媒を使い切った場合でも、この蓄熱容器内に再度低温の冷媒を蓄えることができる。
【００２１】
（１１）請求項１１に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる処理と、前記蓄熱容器内の冷媒の温度が所定値よりも高いときには、前記制御弁の制御による前記蓄熱容器から前記冷却回路への冷媒の流出を禁止する処理とを行う制御手段を備えることを要旨としている。
【００２２】
（１２）請求項１２に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のラジエータ上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであって、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記ラジエータに流出することを制御するものであり、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段を備えることを要旨としている。
【００２３】
（１３）請求項１３に記載の発明は、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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段と、前記冷却回路のラジエータ下流部分と前記蓄熱容器の冷媒の入口とを接続する通路とを備えることを要旨としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。こうした流量制御弁７の弁開度の制御は、エンジン１の発熱量に関係するパラメータであるエンジン負荷等に基づいて行われることとなる。なお、冷却回路２内の冷却水の温度が所定値以上に高くなる場合には、ラジエータ６での空気と冷却水との熱交換を促進すべくラジエータファン６ａが作動され、ラジエータ６を通過する冷却水の温度低下が図られる。
【００２７】
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。
【００２８】
蓄熱回路４には、バッテリ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、同回路４に流入し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。
【００２９】
なお、上記ヒータ回路３のヒータコア８よりも下流側の部分、及び上記蓄熱回路４における蓄熱容器１２の出口よりも下流側の部分は、共通の通路１０によって構成されている。そして、同通路１０は冷却回路２のエンジン上流、即ち流量制御弁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の上流に接続されている。
【００３０】
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。
【００３１】
［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Ｐ２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。
【００３２】
［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。
【００３３】
［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。
【００３４】
［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。
【００３５】
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、ラジエータファン６ａ、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、以下に示される各種センサからの検出信号が入力される。
【００３６】
・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。
・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。
【００３７】
・蓄熱回路４における蓄熱容器１２の下流側の水温を蓄熱容器１２内の冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）として検出する蓄熱容器水温センサ１７。
電子制御装置１４は、エンジン始動時、即ちエンジン１の始動要求があってからエンジン１が暖機完了するまでの間、蓄熱容器１２内に保温して蓄えられている高温の冷却水で、冷えた状態にあるエンジン１、ヒータコア８、及びＡＴＦウォーマ９等を暖めるための処理を実行する。なお、エンジン１の始動要求があったか否かについては、例えば運転者によるイグニッションスイッチの始動操作がなされたか否かに基づき判断することが可能である。
【００３８】
エンジン始動時にエンジン１及びＡＴＦウォーマ９を暖める場合には、通常は基本切換位置とされる三方弁１３を第２切換位置に切り換え、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、蓄熱回路４の通路１０を通じて、ＡＴＦウォーマ９に流出させられるとともに冷却回路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ＡＴＦウォーマ９及びエンジン１を通過する際の熱交換によって、冷えた状態にあるＡＴＦウォーマ９及びエンジン１が暖められるようになる。
【００３９】
また、エンジン始動時にヒータコア８を暖める場合には、通常は基本切換位置とされる三方弁１３を第１切換位置に切り換え、第２ポートＰ２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に流出させられる。そして、この冷却水がヒータコア８を通過する際の熱交換によって、冷えた状態にあるヒータコア８が暖められるようになる。
【００４０】
上述したようにエンジン１及びＡＴＦウォーマ９を暖める場合であれ、ヒータコア８を暖める場合であれ、高温の冷却水をエンジン１、ＡＴＦウォーマ９、及びヒータコア８に流出させると、それらの内部に存在していた低温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に回収される。そこで、次回のエンジン始動時までに蓄熱容器１２に高温の冷却水を蓄えるために、エンジン１の運転中又は停止時に三方弁１３を基本切換位置から第２切換位置に切り換え、エンジン１から流出する高温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する。また、蓄熱容器１２に回収された冷却水は、エンジン暖機完了後、冷却回路２内の冷却水の温度が蓄熱容器１２内の冷却水の温度よりも相対的に高くなるときに、冷却回路２内の冷却水の温度を低下させるのに用いられる。ここで、冷却回路２内の冷却水の温度を低下させるときとしては、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が高くなるときである。
【００４１】
即ち、ラジエータファン６ａは、冷却回路２内の冷却水の温度が所定値以上に上昇するとき、つまりラジエータ６から流出する冷却水の温度が所定値以上に高くなるとき、冷却回路２内の冷却水の温度低下を図るべく作動する。しかし、このときのラジエータファン６ａの作動に伴う騒音やエンジン１の燃費悪化は避けられない。こうした騒音の発生やエンジン１の燃費悪化を抑制するには極力ラジエータファン６ａを作動させないようにすることが好ましいが、そのためにはラジエータファン６ａが作動しそうなときに冷却回路２内の冷却水の温度を低下させる必要がある。
【００４２】
また、エンジン１を冷却する冷却水の温度は、エンジン高負荷時にはノッキング抑制や吸気充填効率向上の観点から低中負荷時よりも低い値に制御することが好ましい。この冷却水の温度制御を実現すべく、エンジン負荷に応じてエンジン高負荷時にはラジエータ６からエンジン１に流入する冷却水の流量が増加するよう、流量制御弁７が電子制御される。しかし、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が高いと、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増やしたとしても、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させることは困難である。こうしたエンジン高負荷時にも冷却回路２内の冷却水の温度を低下させる必要がある。
【００４３】
従って、本実施の形態では、上述したことを考慮して、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御し、蓄熱容器１２に回収された冷却水の冷却回路２への流出を行うようにする。そして、冷却回路２内の冷却水の温度を低下させる要求に対して蓄熱容器１２に回収された冷却水を冷却回路２内の冷却水の温度を低下させるのに用いるようにしている。
【００４４】
即ち、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づきラジエータファン６ａが作動する可能性のある旨判断される場合には、三方弁１３が基本切換位置から第２切換位置に切り換えられて第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通させられる。これにより、冷却回路２においてエンジン１の下流に存在する冷却水が蓄熱回路４に流れ込み、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２におけるエンジン１の上流に流出させられる。その結果、エンジン１を冷却する冷却水の温度をラジエータファン６ａが作動しない値未満に的確に低下させることができ、ラジエータファン６ａの作動を抑制して同作動に伴う騒音や燃費悪化を極力抑制することができる。
【００４５】
また、エンジン高負荷時にあっては、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が所定値以上である旨判断される場合に、三方弁１３が基本切換位置から第２切換位置に切り換えられて第１ポートＰ１と第３ポートＰ３との間が連通させられる。これにより、上記と同様に蓄熱容器１２内の低温の冷却水が通路１０を介して冷却回路２におけるエンジン１の上流に流出させられる。その結果、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低中負荷時よりも低い所定の値まで的確に低下させることができ、高負荷時のノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。
【００４６】
以上のように、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御することで、蓄熱容器１２内の冷却水を必要なときに冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下を必要なときに的確に低下させることができる。また、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させる必要のないときに蓄熱容器１２から冷却水が冷却回路２に流され、この冷却水が無駄に流出されるのを抑制することもできる。
【００４７】
次に、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流す手順について、冷却水制御ルーチンを示す図２のフローチャートを参照して説明する。この冷却水制御ルーチンは、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。
【００４８】
冷却水制御ルーチンにおいては、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ（Ｓ１０６）、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送が行われる。これにより、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられ、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られる。また、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断されると、三方弁１３が基本切換位置に切り換えられ（Ｓ１０７）、上記冷却水の冷却回路２への流出は停止した状態とされる。
【００４９】
以下、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かを判断する処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０６）について説明する。
この処理では、エンジン暖機完了後に（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ラジエータファン６ａの作動見込みがあるか否かが判断される（Ｓ１０２）。ここでは、例えば以下に示される各条件が全て成立したとき肯定判定がなされる。
【００５０】
・エンジン１から流出する冷却水の温度（水温ＴＨＷ１）が所定値Ａ以上。
・ラジエータ６から流出する冷却水の温度（水温ＴＨＷ２）が所定値Ｂ（Ｂ＜Ａ）以上。
【００５１】
ステップＳ１０２で肯定判定であれば、エンジン１を冷却する冷却水の温度がラジエータファン６ａの作動を招く可能性があるほど高い旨判断され、ステップＳ１０３に進む。また、ステップＳ１０２で否定判定であれば、エンジン１を冷却する冷却水の温度がラジエータファン６ａの作動を招く可能性があるほど高くはないことになる。
【００５２】
ステップＳ１０３の処理では、蓄熱容器１２内の冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｃ以下であるか否かが判断される。この所定値Ｃとしては、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流したとき、エンジン１を冷却する冷却水の温度をラジエータファン６ａの作動を抑制可能なレベルまで低下させることのできないほど、水温ＴＨＷ４が高温であるときの当該水温ＴＨＷ４の値を採用することが考えられる。また、所定値Ｃとして、水温ＴＨＷ２よりも所定値だけ低い値を採用することも可能である。ステップＳ１０３で肯定判定がなされると、上記ステップＳ１０６の処理が実行され、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられる。
【００５３】
以上の処理により、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２等に基づきラジエータファン６ａが作動する可能性のある旨判断されるとき、上記冷却水の冷却回路２への流出によりエンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られることとなる。ただし、上記冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｃよりも高いときには（Ｓ１０３：ＮＯ）、その冷却水の冷却回路２への流出は禁止される。
【００５４】
一方、ステップＳ１０２とステップＳ１０３とのいずれかで否定判定がなされると、エンジン１が高負荷高水温状態にあるか否かが判断される（Ｓ１０４）。ここでは、例えば以下に示される各条件が全て成立したとき肯定判定がなされることとなる。
【００５５】
・エンジン負荷が所定値Ｄ以上。
・水温ＴＨＷ２が所定値Ｅ（Ｅ＜Ｂ）以上。
ステップＳ１０４で肯定判定であれば、エンジン高負荷時であって、流量制御弁７の制御によってはエンジン１を冷却するための冷却水の温度をノッキング抑制や吸気充填効率向上を実現可能なレベルまで低下させるのが困難なほど、ラジエータ６から流出する冷却水の温度が高い旨判断され、ステップＳ１０５に進む。また、ステップＳ１０４で否定判定であれば、ノッキング抑制や吸気充填効率向上を図る必要がないほどエンジン負荷が低いか、或いは、ノッキング抑制や吸気充填効率向上のためにエンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させる必要がないほど同温度が低い状態かのいずれかということになる。なお、上記所定値Ｄとしては、例えば図３に実線で示されるようにエンジン回転速度に応じて可変とされる値が採用される。同図において破線は、エンジン回転速度の変化に対するエンジン全負荷の推移を示すものである。
【００５６】
ステップＳ１０５の処理では、水温ＴＨＷ４が所定値Ｆ以下であるか否かが判断される。この所定値Ｆとしては、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流したとき、エンジン１を冷却する冷却水の温度を高負荷時のノッキング抑制や吸気充填効率向上を実現可能なレベルまで低下させることのできないほど、水温ＴＨＷ４が高温であるときの当該水温ＴＨＷ４の値を採用することが考えられる。また、所定値Ｆとして、水温ＴＨＷ２よりも所定値だけ低い値を採用することも可能である。この場合、所定値Ｆを上記所定値Ｃよりも小さい値とすることが好ましい。ステップＳ１０５で肯定判定がなされると、上記ステップＳ１０６の処理が実行され、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられる。
【００５７】
以上の処理により、水温ＴＨＷ２等に基づき、エンジン高負荷時におけるノッキング抑制や吸気充填効率向上を図るための冷却水の温度低下が流量制御弁７の制御によっては実現困難な旨判断されるとき、上記冷却水の冷却回路２への流出によりエンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られることとなる。ただし、上記冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｆよりも高いときには（Ｓ１０５：ＮＯ）、その冷却水の冷却回路２への流出は禁止される。
【００５８】
ところで、上記ノッキング抑制や吸気充填効率向上を意図した上記低温の冷却水の冷却回路２への流出は、エンジン負荷が所定値Ｄ以上という条件のもとでは水温ＴＨＷ２が所定値Ｅ以上のときに必要になる。これに対し、エンジン負荷が所定値Ｄ未満であるときには、ノッキングが発生しにくく且つ吸気充填効率向上を考慮しなくてもよいことから、水温ＴＨＷ２が高くても上記冷却水の冷却回路２への流出を行う必要性は小さい。こうしたエンジン負荷に対するノッキングや吸気充填効率の特性等を考慮して、流量制御弁７の制御を通じてエンジン負荷に応じたエンジン１を冷却する冷却水の温度制御が行われ、エンジン高負荷時には低中負荷時よりも上記冷却水の温度が低い値に制御されるのである。
【００５９】
ただし、このように流量制御弁７をエンジン負荷に応じて制御するものにあっては、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が必要になる水温ＴＨＷ２が高負荷時には低中負荷時に比べて低いものになる。しかし、それに対応してエンジン負荷が所定値Ｄ以上であるか否かに基づき上述したとおり上記冷却水の冷却回路２への流出が行われるため、当該流出を必要なときだけ的確に行い、蓄熱容器１２内の冷却水が無駄に流出されるのを抑制することができる。
【００６０】
次に、ステップＳ１０６の処理に基づく三方弁１３の切換態様、及び水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４の推移について、図４のタイムチャートを参照して説明する。
【００６１】
ステップＳ１０６の処理により、それまで例えば基本切換位置となっていた三方弁１３が図４（ｂ）に示されるように第２切換位置に切り換えられると、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出が開始される。この冷却水の流出により、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が図４（ａ）に実線で示されるように低下する。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入するようになる。その結果、水温ＴＨＷ４は、図４（ａ）に一点鎖線で示されるように上昇する。
【００６２】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の判断処理の結果として、ステップＳ１０７に進むような値に達すると、同ステップＳ１０７の処理に基づき三方弁１３が基本切換位置に切り換えられる。これにより、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が停止される。
【００６３】
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）エンジン暖機完了後に冷却回路２の冷却水の温度低下を図る必要があるのは、ラジエータファン６ａが作動しそうなときやエンジン高負荷時にあってラジエータ６から流出する冷却水の温度が高くなるときである。従って、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御することで、ラジエータファン６ａが作動しそうなときに蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を的確に低下させることができる。このため、エンジン１を冷却する冷却水の温度が高いときのラジエータファン６ａの作動を抑制することができ、その作動に伴う騒音発生やエンジン１の燃費悪化を抑制することができる。また、エンジン高負荷時のラジエータ６から流出する冷却水の温度が高いときにも上記三方弁１３の制御によって蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を的確に低下させることができる。このため、高負荷時にノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。以上のように、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき三方弁１３を制御することで、蓄熱容器１２内の冷却水を必要なときに冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下を必要なときに的確に行うことができる。
【００６４】
（２）エンジン高負荷時にエンジン１を冷却する冷却水の温度を低中負荷時よりも低い値に制御するなど、ラジエータ６を介してエンジン１に流入する冷却水の流量をエンジン負荷に応じて制御する流量制御弁７が設けられている。こうしたものにあっては、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が必要になる水温ＴＨＷ２が高負荷時に低中負荷時に比べて低いものとなる。しかし、それに対応してエンジン負荷が所定値Ｄ以上であるか否かに基づき上記冷却水の冷却回路２への流出が行われるため、当該流出を必要なときだけに的確に行い、蓄熱容器１２内の冷却水が無駄に流出されるのを抑制することができる。
【００６５】
（３）蓄熱容器１２内の冷却水の温度（水温ＴＨＷ４）が所定値Ｃ，Ｆと高く、同冷却水の冷却回路２への流出が流量制御弁７を通じてのエンジン１を冷却する冷却水の温度低下に寄与しない場合には、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が禁止される。このため、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が行われる際には、エンジン１を冷却する冷却水の温度を的確に低下させることができる。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図９に従って説明する。
この実施形態は、蓄熱容器１２内に蓄えられた冷却水を冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に流してラジエータ６から流出する冷却水の温度を応答性よく低下させるとともに、エンジン暖機完了後の運転中にも蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収できるようにしたものである。
【００６７】
図５は、本実施形態におけるエンジン１の冷却装置を示す略図である。この冷却装置においては、蓄熱回路４の蓄熱容器１２よりも下流側の部分が通路１０と通路１８とに分岐しており、通路１８は冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に接続されている。
【００６８】
通路１８の途中には、同通路１８における冷却水の流通を許可・禁止すべく開閉動作する通水遮断弁１９が設けられている。そして、通水遮断弁１９の開弁時には、蓄熱回路４内の冷却水が通路１８を介して冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に流出させられる。一方、通水遮断弁１９の閉弁時には、蓄熱回路４内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２におけるエンジン１の上流部分に流出させられる。そして、通水遮断弁１９は通常は閉弁状態とされる。
【００６９】
また、蓄熱回路４は、冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分と蓄熱容器１２の入口とを接続する通路２０を備えている。そして、この通路２０を通じてラジエータ６から流出した冷却水を蓄熱容器１２に向けて流すことが可能となっている。
【００７０】
図６及び図７は、本実施形態の冷却水制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンでは、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる処理が行われる他に、エンジン暖機完了後の運転中に低温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する処理も行われる。
【００７１】
この冷却水制御ルーチンにおいても、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ２０１〜Ｓ２０５：図６）。ここでの処理は第１実施形態の冷却水制御ルーチンのステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図２）と同じである。
【００７２】
そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、通水遮断弁１９が開弁され（Ｓ２０８）、続いて電動ポンプ１１が駆動される（Ｓ２０９）。これにより、上記冷却水が通路１８を介して冷却回路２に流出させられ、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られる。なお、このときの三方弁１３の切換位置としては基本切換位置を維持するが、第２切換位置を選択してもよく、第１切換位置を選択してもよい。
【００７３】
図８は、通水遮断弁１９の開閉態様、電動ポンプ１１の駆動態様、及び水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４の推移を示す。ステップＳ２０８，Ｓ２０９の処理により、通水遮断弁１９が図８（ｂ）に示されるように開弁状態に切り換えられるとともに、電動ポンプ１１が図８（ｃ）に示されるように駆動されると、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出が開始される。この冷却水の流出により、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が図８（ａ）に実線で示されるように低下する。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入するようになる。その結果、水温ＴＨＷ４は、図８（ａ）に一点鎖線で示されるように上昇する。
【００７４】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５（図６）の判断処理の結果として、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断される値に達すると、ステップＳ２０６に進むことになる。ステップＳ２０６の処理においては、蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収するための冷却水回収条件が成立しているか否かが判断される。ここでは、例えば以下に示される各条件が全て成立したとき肯定判定がなされる。
【００７５】
・水温ＴＨＷ２が所定値Ｇ（Ｇ＜Ｅ）以下。
・エンジン負荷が所定値Ｄ未満。
・水温ＴＨＷ４が所定値Ｈ（Ｈ＞Ｇ）以上。
【００７６】
ステップＳ２０６で肯定判定であれば、冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分の冷却水を蓄熱容器１２に回収することが可能である旨判断され、ステップＳ２０７以降の処理に進む。また、ステップＳ２０６で否定判定であれば、蓄熱容器１２内の冷却水の温度が低い状態にあるか、或いはラジエータ６の下流側の冷却水の温度が高い状態であり、その冷却水の蓄熱容器１２への回収を行わない方がよい状態ということになる。
【００７７】
ステップＳ２０７の処理では、三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択される。この状態で、ステップＳ２０８，Ｓ２０９の処理が行われることにより、蓄熱回路４内の冷却水が通路１８を介してラジエータ６の下流部分に流出させられるとともに、ラジエータ６の下流部分の冷却水が通路２０を介して蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。
【００７８】
図９は、三方弁１３の切換態様、通水遮断弁１９の開閉態様、電動ポンプ１１の駆動態様、水温ＴＨＷ４の推移を示す。ステップＳ２０７の処理により、三方弁１３が図９（ｂ）に示されるように基本切換位置とされるとともに、この状態で、ステップＳ２０８，Ｓ２０９の処理により、通水遮断弁１９が図９（ｃ）に示されるように開弁状態に切り換えられ、電動ポンプ１１が図９（ｄ）に示されるように駆動される。以上の処理により、ラジエータ６の下流部分の冷却水が蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。この蓄熱容器１２への低温の冷却水の回収により、水温ＴＨＷ４が図９（ａ）に一点鎖線で示されるように低下する。
【００７９】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ２０６（図６）で否定判定がなされる値に達すると、ステップＳ２１０（図７）以降の処理に進むことになる。ステップＳ２１０では三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択される。その後、通水遮断弁１９が閉弁されるとともに（Ｓ２１１）、電動ポンプ１１が停止させられる（Ｓ２１２）。このステップＳ２１０以降の処理により、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出、及び冷却回路２から蓄熱容器１２への冷却水の回収が停止される。
【００８０】
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。
（４）ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき通水遮断弁１９が制御され、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる。このようにラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき通水遮断弁１９を制御することで、ラジエータファン６ａが作動しそうなときに蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させることができる。このため、ラジエータファン６ａの作動を抑制することができ、その作動に伴う騒音発生やエンジン１の燃費悪化を抑制することができる。また、エンジン高負荷時のラジエータ６から流出する冷却水の温度が高いときにも、上記通水遮断弁１９の制御によって蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度を低下させることができる。このため、高負荷時にノッキング抑制や吸気充填効率向上を図ることができる。以上のように、ラジエータ６から流出する冷却水の温度に基づき通水遮断弁１９を制御することで、蓄熱容器１２内の冷却水を必要なときに冷却回路２に流し、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下を必要なときに的確に低下させることができる。
【００８１】
（５）第１実施形態に記載した（２）及び（３）と同等の効果を得ることができる。
（６）蓄熱回路４に通路１８及び通水遮断弁１９を設け、通水遮断弁１９を開弁して蓄熱容器１２内の冷却水を通路１８を介して冷却回路２に流出させることで、ラジエータ６の上流部分に上記冷却水が流れ込むことになる。このため、冷却回路２におけるラジエータ６から流出する冷却水の温度が応答性よく低下し、エンジン１を冷却する冷却水の温度に基づき作動されるラジエータファン６ａの作動をより好適に抑制できるようになる。
【００８２】
なお、第１実施形態のように通路１８及び通水遮断弁１９を設けない場合には、三方弁１３の制御によって蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられることとなる。この場合は、上記冷却水の冷却回路２への流出と、エンジン始動時における蓄熱容器１２から冷却回路２への高温の冷却水の冷却回路２への流出とを、共通の通路１０を用いて且つ一つの三方弁１３を制御することによって実現することができ、冷却装置の構成が簡単になるという効果がある。
【００８３】
（７）冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分と蓄熱容器１２の入口とを接続する通路２０が設けられているため、この通路２０を通じてラジエータ６の下流部分を流れる冷却水を蓄熱容器１２に回収することが可能になる。従って、エンジン暖機完了後においても、低負荷時や低外気温時などラジエータ６から流出する冷却水の温度が比較的低くなる場合に、その冷却水を通路２０を介して蓄熱容器１２に回収して蓄えることができる。このため、エンジン暖機完了後に蓄熱容器１２に蓄えられた低温の冷却水を使い切った場合でも、この蓄熱容器１２に再度低温の冷却水を蓄えることができ、同容器１２に蓄えられる低温の冷却水が不足して同冷却水を冷却回路２に流入させられなくなるのを極力抑制することができるようになる。
【００８４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図１０〜図１２に従って説明する。
この実施形態は、第２実施形態において、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる際、その流出をウォータポンプ５を利用して行うようにしたものである。これにより、電動ポンプ１１の駆動だけで上記低温の冷却水の回収を行う場合のように、電動ポンプ１１を駆動する分だけエンジン１の燃費改善効果が低下するのを抑制することができる。
【００８５】
図１０は、本実施形態におけるエンジン１の冷却装置を示す略図である。この冷却装置においては、蓄熱回路４の通路１０と通路１８との分岐部分に三方弁２１が設けられている。三方弁２１は、蓄熱回路４から冷却回路２への冷却水の流出を通路１０から行うか、或いは通路１８から行うかを選択するためのものである。こうした通路の選択は、三方弁２１を以下に示す［切換位置Ｘ］と［切換位置Ｙ］との間で選択的に切り換え、ポートＰ４〜Ｐ６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２１の各切換位置が選択されたときの蓄熱容器１２の入口に対する通路１０，１８の断接状態について、各切換位置毎に説明する。
【００８６】
［切換位置Ｘ］
切換位置Ｘでは、ポートＰ４とポートＰ６との間が連通した状態となる。この場合、通路１８が蓄熱容器１２の入口に対し接続された状態になり、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２におけるラジエータ６の上流部分に流出させることが可能になる。
【００８７】
［切換位置Ｙ］
切換位置Ｙでは、ポートＰ４とポートＰ５との間が連通した状態となる。この場合、通路１０が蓄熱容器１２の入口に対し接続された状態になり、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２におけるエンジン１の上流部分に流出させることが可能になる。
【００８８】
図１１は、本実施形態の冷却水制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンでは、エンジン暖機完了後の運転中に低温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する処理は行われない。
【００８９】
この冷却水制御ルーチンにおいても、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ３０１〜Ｓ３０５）。ここでの処理は第１実施形態の冷却水制御ルーチンのステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図２）と同じである。
【００９０】
そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ（Ｓ３０６）、三方弁２１が切換位置Ｘに切り換えられる（Ｓ３０７）。この状態にあっては、ウォータポンプ５での冷却水の蓄熱回路４への圧送により、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１８を介して冷却回路２に流出させられ、エンジン１を冷却する冷却水の温度低下が図られる。このときの三方弁１３，２１の切換位置の変化、及び水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４の推移を図１２に示す。
【００９１】
ステップＳ３０６，Ｓ３０７の処理により、三方弁１３が図１２（ｂ）に示されるように第２切換位置に切り換えられるとともに、三方弁２１が図１２（ｃ）に示されるように切換位置Ｘに切り換えられると、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出が開始される。この冷却水の流出により、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が図１２（ａ）に実線で示されるように低下する。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入するようになる。その結果、水温ＴＨＷ４は、図１２（ａ）に一点鎖線で示されるように上昇する。
【００９２】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ３０２〜Ｓ３０５（図１１）の判断処理の結果として、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断される値に達すると、ステップＳ３０８以降の処理が実行されることとなる。即ち三方弁１３が基本切換位置に切り換えられ（Ｓ３０８）、三方弁２１が切換位置Ｙに切り換えられる（Ｓ３０９）。このステップＳ３０８以降の処理により、蓄熱容器１２から冷却回路２への冷却水の流出が停止される。
【００９３】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（３）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（８）三方弁１３，２１を制御して蓄熱容器１２内の冷却水を通路１８を介して冷却回路２に流出させることで、ラジエータ６の上流部分に上記冷却水が流れ込むことになる。このため、冷却回路２におけるラジエータ６から流出する冷却水の温度が応答性よく低下し、エンジン１を冷却する冷却水の温度に基づき作動されるラジエータファン６ａの作動をより好適に抑制できるようになる。
【００９４】
（９）蓄熱容器１２内から冷却回路２への冷却水の流出をウォータポンプ５を利用して行うため、電動ポンプ１１の駆動だけで上記冷却水の回収を行う場合のように、その駆動分だけエンジン１の燃費改善効果が低下するのを抑制することができる。
【００９５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１３〜図１６に従って説明する。
この実施形態は、第１実施形態において、エンジン暖機完了後の運転中にも蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収できるようにしたものである。
【００９６】
図１３は、本実施形態におけるエンジン１の冷却装置を示す略図である。この冷却装置の蓄熱回路４は、冷却回路２におけるラジエータ６の下流部分と蓄熱容器１２の入口とを接続する通路２０を備えている。そして、この通路２０を通じてラジエータ６から流出した冷却水を蓄熱容器１２に向けて流すことが可能となっている。
【００９７】
図１４及び図１５は、本実施形態は冷却水制御ルーチンを示すフローチャートである。同ルーチンでは、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる処理が行われる他に、エンジン暖機完了後の運転中に低温の冷却水を蓄熱容器１２に回収する処理も行われる。
【００９８】
この冷却水制御ルーチンにおいても、まず蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況であるか否かが判断される（ステップＳ４０１〜Ｓ４０５：図１４）。ここでの処理は第１実施形態の冷却水制御ルーチンのステップＳ１０１〜Ｓ１０５（図２）と同じである。
【００９９】
そして、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況である旨判断されると、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ（Ｓ４０６）、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送が行われる。これにより、蓄熱容器１２内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられ、冷却回路２全体の冷却水の温度が低下し、水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が低下するようになる。また、蓄熱容器１２内の冷却水が冷却回路２に流出させられる際には、冷却回路２内の高温の冷却水が蓄熱回路４に押し出されて蓄熱容器１２に流入し、水温ＴＨＷ４が上昇するようになる。
【０１００】
この状態にあって、エンジン負荷、又は水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４のうちのいずれか一つが、ステップＳ４０２〜Ｓ４０５の判断処理の結果として、上記冷却水を冷却回路２に流出させるべき状況でない旨判断される値に達すると、ステップＳ４０７に進むことになる。ステップＳ４０７の処理においては、蓄熱容器１２に低温の冷却水を回収するための上述した冷却水回収条件が成立しているか否かが判断される。
【０１０１】
ここで肯定判定であれば、三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択される（Ｓ４０８）。この状態で、電動ポンプ１１が駆動されることにより（Ｓ４０９）、蓄熱回路４内の冷却水が通路１０を介して冷却回路２に流出させられるとともに、ラジエータ６の下流部分の冷却水が通路２０を介して蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。
【０１０２】
図１６は、三方弁１３の切換態様、電動ポンプ１１の駆動態様、水温ＴＨＷ４の推移を示す。ステップＳ４０８，Ｓ４０９の処理により、三方弁１３が図１６（ｂ）に示されるように基本切換位置とされるとともに、この状態で、電動ポンプ１１が図１６（ｃ）に示されるように駆動され、ラジエータ６の下流部分の冷却水が蓄熱回路４に引き込まれて蓄熱容器１２に回収される。この蓄熱容器１２への低温の冷却水の回収により、水温ＴＨＷ４が図１６（ａ）に一点鎖線で示されるように低下する。
【０１０３】
この状態にあって、ステップＳ４０７（図１４）で否定判定がなされる値に達すると、ステップＳ４１０（図１５）以降の処理に進むことになる。ステップＳ４１０では三方弁１３の切換位置として基本切換位置が選択され、ステップＳ４１１では電動ポンプ１１が停止させられる。このステップＳ４１０以降の処理により、冷却回路２から蓄熱容器１２への冷却水の回収が停止される。
【０１０４】
本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）〜（３）と同等の効果、及び第２実施形態に記載した（７）と同等の効果が得られるようになる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
【０１０５】
・第１及び第４実施形態において、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる際、三方弁１３を第２切換位置に切り換える代わりに第３切換位置に切り換えてもよい。
【０１０６】
・第１及び第４実施形態において、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送により、蓄熱容器１２内の冷却水を冷却回路２に流出させる際、その流出を電動ポンプ１１の駆動により補助してもよい。
【０１０７】
・第２実施形態において、通水遮断弁１９に代えて第３実施形態のように三方弁２１を設けてもよい。
・第２実施形態において、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出を電動ポンプ１１の駆動によって行ったが、これをウォータポンプ５を利用して行ってもよい。この場合、三方弁１３が第２切換位置に切り換えられ、ウォータポンプ５による冷却水の蓄熱回路４への圧送により、上記冷却水の流出が行われることとなる。
【０１０８】
・第２及び第３実施形態において、蓄熱容器１２内における冷却水の冷却回路２への流出を常にラジエータ６の上流部分に対し行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、ラジエータファン６ａが作動しそうなときの上記冷却水の流出については通路１８を介してラジエータ６の上流部分に対し行い、エンジン高負荷時の上記冷却水の流出については通路１０を介してエンジン１の上流部分に対し行うようにしてもよい。
【０１０９】
・第３実施形態において、三方弁２１に代えて第２実施形態のように通水遮断弁１９を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図２】第１実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順を示すフローチャート。
【図３】エンジン回転速度の変化に対する所定値Ｄの推移を示すグラフ。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ，ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、及び三方弁の切換位置がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図５】第２実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図６】第２実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示す示すフローチャート。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ１．ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、通水遮断弁の開閉状態、及び電動ポンプの駆動状態がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、低温の冷却水を蓄熱容器に回収する際、水温ＴＨＷ４、三方弁の切換位置、通水遮断弁の開閉状態、及び電動ポンプの駆動状態がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図１０】第３実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図１１】第３実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ１．ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、及び三方弁１３，２１の切換位置がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図１３】第４実施形態のエンジンの冷却装置を示す略図。
【図１４】第４実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示すフローチャート。
【図１５】第４実施形態における蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる手順、及び冷却回路における低温の冷却水を蓄熱容器に回収する手順を示すフローチャート。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、蓄熱容器内の冷却水を冷却回路に流出させる際、水温ＴＨＷ１．ＴＨＷ２，ＴＨＷ４、三方弁の切換位置、及び電動ポンプの駆動態様がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【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、６ａ…ラジエータファン、７…流量制御弁、８…ヒータコア、９…ＡＴＦウォーマ、１０…通路、１１…電動ポンプ、１２…蓄熱容器、１３…三方弁（制御弁）、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、１７…蓄熱容器水温センサ、１８…通路、１９…通水遮断弁（制御弁）、２０…通路、２１…三方弁（制御弁）、Ｐ１…第１ポート、Ｐ２…第２ポート、Ｐ３…第３ポート、Ｐ４〜Ｐ６…ポート。
Claims (13)
- 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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
前記冷却回路は、前記エンジン本体の冷媒の出口と前記ラジエータの冷媒の入口とをつなぐ第１通路と、前記ラジエータの冷媒の出口と前記エンジン本体の冷媒の入口とをつなぐ第２通路とを含むものであり、前記蓄熱回路は、前記第１通路と前記蓄熱容器の冷媒の入口とをつなぐ第３通路と、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記第２通路とをつなぐ第４通路とを含むものであって、
前記第２通路において前記ラジエータの冷媒の出口と前記第４通路がつなげられる部位との間に設けられて前記ラジエータから流出した冷媒の温度を検出するセンサと、
エンジン暖機完了後にこのセンサによる冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段とを備える
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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
エンジン暖機完了後に前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断したとき、前記制御弁の制御を通じて前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させ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。 - 請求項２に記載のエンジンの冷却装置において、
前記制御手段は、前記ラジエータから流出する冷媒の温度がラジエータファンを作動させる温度であることに基づいて、前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断する
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項２または３に記載のエンジンの冷却装置において、
前記冷却回路は、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁を含むものであり、
前記制御手段は、前記ラジエータから流出する冷媒の温度が、前記流量制御弁の制御によってはエンジン高負荷時における前記冷却回路の冷媒の温度をノッキングの抑制または吸気充填効率の向上を実現する程度にまで低下させることが困難となる温度であることに基づいて、前記冷却回路の冷媒の温度を低下させる要求がある旨判断する
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、
前記冷却回路は、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁を含むものであり、
前記制御手段は、エンジン負荷に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させるものである
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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
前記冷却回路に設けられて、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エンジン負荷に応じて制御する流量制御弁と、
エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度及びエンジン負荷に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段 とを備える
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、
前記制御手段は、前記蓄熱容器内の冷媒の温度が所定値よりも高いときには、前記制御弁の制御による前記蓄熱容器から前記冷却回路への冷媒の流出を禁止する
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、
前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のエンジン本体上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであり、
前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記エンジン本体に流出することを制御するものである
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、
前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のラジエータ上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであり、
前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記ラジエータに流出することを制御するものである
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、
前記冷却回路のラジエータ下流部分と前記蓄熱容器の冷媒の入口とを接続する通路を更に備える
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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる処理と、前記蓄熱容器内の冷媒の温度が所定値よりも高いときには、前記制御弁の制御による前記蓄熱容器から前記冷却回路への冷媒の流出を禁止する処理とを行う制御手段を備える
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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
前記蓄熱回路は、前記蓄熱容器の冷媒の出口と前記冷却回路のラジエータ上流部分とを接続する通路を含んで構成されるものであって、前記制御弁は、前記冷却回路に対する前記蓄熱回路の断接に併せて、前記蓄熱容器内の冷媒が前記通路を介して前記ラジエータに流出することを制御するものであり、
エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させ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を備え、この蓄熱回路を前記冷却回路に対し断接するための制御弁が設けられたエンジンの冷却装置において、
エンジン暖機完了後に、前記ラジエータから流出する冷媒の温度に基づいて前記制御弁を制御し、前記蓄熱容器内の冷媒を前記冷却回路に流出させる制御手段と、
前記冷却回路のラジエータ下流部分と前記蓄熱容器の冷媒の入口とを接続する通路とを備える
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
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