JP5825184B2 - エンジン冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すための高温冷却液循環路と、過給機のコンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環される低温冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置に関する。

例えば特許文献１には、エンジンを冷却するための高温側冷却系と、オイルクーラやエアクーラを冷却するための低温側冷却系とで独立して冷却液を循環可能にした構成が記載されている。

前記高温側冷却系には、ラジエータと、このラジエータをバイパスするためのバイパス通路と、冷却液を流動させるためのウォータポンプとが設置されている。また、前記低温側冷却系には、エンジンのオイルを冷却するためのオイルクーラと、エンジンへの吸気を冷却するためのエアクーラと、ラジエータと、このラジエータをバイパスするためのバイパス通路と、冷却液を流動させるためのウォータポンプとが設置されている。前記高温側冷却系と前記低温側冷却系とは、非連通とされている。

例えば特許文献２には、シリンダヘッド出口側通路とラジエータ出口側通路とにスロットル通路を接続し、このスロットル通路をスロットルボディに通過させるようにした構成が記載されている。

この特許文献２の段落００２２には、シリンダヘッド出口側通路から排出される冷却水の一部をスロットル通路を介してスロットルボディに常に循環させるようにする、ということが記載されている。なお、この特許文献２に開示されているエンジンは、過給機およびインタークーラを装備していない。

特開２００５−２９９４７２号公報 特開２０１０−４３５５５号公報

上記特許文献１に係る従来例は、高温側冷却系と低温側冷却系とが独立して設けられる構成が開示されているものの、エンジンの吸気系に設置されるスロットルバルブの凍結を防止するための構成についての記載はない。

上記特許文献２に係る従来例は、スロットルボディに、エンジンから排出される高温冷却液を流通させるようにしているから、外気温度が極低温であって冷間始動時にスロットルボディが凍結している場合であってもスロットルボディを速やかに暖機することが可能になる。

しかしながら、前記特許文献２に係る従来例の場合、前記スロットルボディに前記高温冷却液を常に流通させるようにしているので、例えば市街地走行後のアイドリング運転時、あるいはエンジンの高負荷運転後などでは、エンジン内の冷却液が通常時よりも高温になりやすく、そのために、スロットルボディが通常時に比べて高温になり、当該スロットルボディ内を通過してエンジンに導入される吸気の温度が上昇しやすくなることが懸念される。

このような事情に鑑み、本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すための高温冷却液循環路と、過給機のコンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環される低温冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置において、外気温度が低い状況でもスロットルバルブの動きを良好とすることを目的としている。

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すための高温冷却液循環路と、前記過給機のコンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環される低温冷却液循環路と、外気温度が所定値より低い場合に、前記エンジンの吸気系に設置されるスロットルバルブのボディの内部流路に前記高温冷却液循環路内の冷却液を流通させる状態にする経路制御部とを含み、前記経路制御部は、前記状態において前記エンジンの吸気温度が所定値以上になると、前記高温冷却液循環路内の冷却液および前記低温冷却液循環路内の冷却液を共に前記ボディの内部流路に流通不可能な状態にする、ことを特徴としている。

そもそも、一般に、エンジンを始動すると、エンジンから発する熱でもってエンジン内の冷却液および前記高温冷却液循環路内の冷却液の温度が比較的高くなる。一方、前記低温冷却液循環路において熱を放出する要素がインタークーラのみである関係より、前記低温冷却液循環路内の冷却液の温度は前記高温冷却液循環路内の冷却液の温度に比べると低温となる。

この構成では、仮に外気温度に極低温の場合だと前記スロットルバルブのボディ（スロットルボディと言う）が凍結するおそれがあるが、そのような場合にエンジンの始動後に高温冷却液循環路内で昇温された高温冷却液を前記スロットルボディの内部流路に流通させる。これにより、仮に外気温度に極低温であっても前記スロットルバルブの動きが良好になる。

ここで、前記したように高温冷却液循環路内で昇温された高温冷却液を前記スロットルボディの内部流路に流通させるようにしている状態において、仮に前記エンジンの吸気温度が所定値以上になっても前記状態を継続させたとすると、前記スロットルボディが過剰に昇温することになり、好ましくない。

そこで、本発明の構成では、前記エンジンの吸気温度が所定値以上になると、前記高温冷却液循環路内の冷却液および前記低温冷却液循環路内の冷却液を共に前記ボディの内部流路に流通不可能な状態にするようにしている。

これにより、スロットルボディが過剰昇温することを抑制または防止することが可能になるので、スロットルボディを通過してエンジンに導入される吸気の温度が過剰昇温することを抑制または防止することが可能になる。その結果として、エンジン性能ならびに耐ノック性を向上することが可能になって、燃費改善に貢献できるようになる。

好ましくは、前記経路制御部は、前記状態において前記エンジンの吸気温度が前記低温冷却液循環路内の冷却液温度より高くなると、前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通させる状態にする、構成とすることができる。

ここで、前記したように前記高温冷却液循環路内の冷却液および前記低温冷却液循環路内の冷却液を共に前記ボディの内部流路に流通不可能にしている状態において、前記エンジンの吸気温度が前記低温冷却液循環路内の冷却液温度より高くなる場合に、仮に前記状態を継続させると、エンジン性能ならびに耐ノック性が低下することになり、好ましくない。

そこで、本発明の構成では、前記エンジンの吸気温度が前記低温冷却液循環路内の冷却液温度より高くなると、前記高温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通不可能な状態にしたまま、前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通させる状態にすることにより、スロットルボディを冷却させるようにしている。

これにより、スロットルボディが過剰昇温することを抑制または防止することが可能になるので、スロットルバルブを通過してエンジンに導入される吸気の温度が過剰昇温することを抑制または防止することが可能になる。その結果として、エンジン性能ならびに耐ノック性を向上することが可能になって、燃費改善に貢献できるようになる。

好ましくは、前記経路制御部は、前記高温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通不可能な状態または流通可能な状態にするための第１切換部と、前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通不可能な状態または流通可能な状態にするための第２切換部と、前記第１切換部および第２切換部を制御するための制御装置とを含む、構成とすることができる。

ここでは、前記経路制御部の構成を特定している。これにより、比較的簡素な構成でスロットルボディの暖機または冷却を行えることが明らかになる。

好ましくは、前記第１切換部は、前記高温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に導入可能とするための高温側導入路と、前記ボディの内部流路内に導入された冷却液を前記高温冷却液循環路に戻すための高温側還流路と、前記高温側導入路または前記高温側還流路のいずれか一方に設置される高温側制御弁とを含み、前記第２切換部は、前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に導入可能とするための低温側導入路と、前記ボディの内部流路内に導入された冷却液を前記低温冷却液循環路に戻すための低温側還流路と、前記低温側導入路または前記低温側還流路のいずれか一方に設置される低温側制御弁とを含み、前記制御装置は、外気温度が所定値より低い場合に、前記高温側制御弁のみを開くことにより前記ボディの内部流路に前記高温冷却液循環路内の冷却液を流通可能な状態にし、かつ、その状態において前記エンジンの吸気温度が所定値以上でかつ前記低温冷却液循環路内の冷却液温度より高くなると、前記低温側制御弁のみを開くことにより前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通可能な状態にする、構成とすることができる。

ここでは、前記第１切換部、第２切換部ならびに制御装置の構成を特定している。これにより、比較的簡素な構成でスロットルボディの暖機または冷却を行えることが明らかになる。

好ましくは、前記高温冷却液循環路には、冷却液を循環させるための電動式のウォータポンプと、前記エンジンから取り出した冷却液を外気と熱交換するためのラジエータとが設けられ、前記低温冷却液循環路には、冷却液を循環させるための電動式のウォータポンプと、前記循環する冷却液を外気と熱交換するためのラジエータとが設けられ、前記高温側導入路は、前記高温冷却液循環路において前記エンジンの冷却液取り出し側に接続され、前記低温側導入路は、前記低温冷却液循環路において前記インタークーラの冷却液排出側に接続される、構成とすることができる。

ここでは、前記高温冷却液循環路および低温冷却液循環路に設置される要素を特定しているとともに、高温側導入路および低温側導入路の接続位置を特定している。これにより、本発明の実施形態の構成が明確になり、実用設計が明らかになる。

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すための高温冷却液循環路と、過給機のコンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環される低温冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置において、外気温度が低い状況でもスロットルバルブの動きを良好とすることが可能になる。

また、例えば市街地走行後のアイドリング運転時、あるいはエンジンの高負荷運転後などにおいて、スロットルボディが通常運転時よりも高温になることを抑制または防止してエンジンへの吸気の温度が昇温することを抑制または防止することが可能になる。

本発明に係るエンジン冷却装置の一実施形態の概略構成を示す図である。 図１の制御装置の入出力系を示す概略構成図である。 図１においてスロットルボディに高温側冷却液循環路の冷却液を流通可能とする状態を示す図である。 図１においてスロットルボディに低温側冷却液循環路の冷却液を流通可能とする状態を示す図である。 図１においてスロットルボディに高温側冷却液循環路の冷却液ならびに低温側冷却液循環路の冷却液を共に流通不可能とする状態を示す図である。 図１の制御装置による動作を説明するためのフローチャートを示す図である。 本発明に係るエンジン冷却装置の他の実施形態の概略構成を示す図である。 本発明に係るエンジン冷却装置の他の実施形態で、スロットルボディに高温側冷却液循環路の冷却液を流通可能とする状態を示している。 図８の実施形態において、スロットルボディに低温側冷却液循環路の冷却液を流通可能とする状態を示している。 図８の実施形態において、スロットルボディに高温側冷却液循環路の冷却液ならびに低温側冷却液循環路の冷却液を共に流通不可能とする状態を示している。

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

図１から図６に本発明の一実施形態を示している。この実施形態のエンジン１には、ターボチャージャと呼ばれる過給機２が付設されている。

この過給機２の動作としては、図示していないが、エンジン１の排気通路からタービンハウジングに流入する排気によってタービンが回転され、このタービンと一体的に回転されるコンプレッサによってエンジン１の吸気通路からコンプレッサハウジング内に吸入される吸気が圧縮（過給）され、この圧縮空気がエンジン１に吸入される。

このエンジン１に供給する圧縮吸気は、その密度が高められるとともに温度が上昇するので、この圧縮吸気を冷却するために、水冷式のインタークーラ３が設けられる。

このインタークーラ３は、前記コンプレッサからの圧縮吸気と冷却液との間で熱交換するための熱交換器からなる。

また、過給機２のタービンシャフト（図示省略）を回転自在に支持するための軸受部（図示省略）は、フローティングブッシュ（図示省略）を潤滑油で潤滑、冷却するようになっているが、前記軸受部が高温になるので、この軸受部をさらに冷却するために、過給機２のハウジング内部に冷却液を流通可能とするための内部流路２ａが設けられている。

このようなエンジン１には、高温冷却液循環路２０と、低温冷却液循環路３０とが付設されている。高温冷却液循環路２０に充填される冷却液および低温冷却液循環路３０に充填される冷却液は、共に、一般的なエチレングリコールの水溶液などの不凍液とされる。

まず、高温冷却液循環路２０は、エンジン１のウォータジャケット１ａの冷却液を一旦外部に取り出してから戻すものであり、ウォータジャケット１ａの取り出し口と還流口とに接続されている。

この高温冷却液循環路２０には、ラジエータ２１、電動式のウォータポンプ２２、リザーブタンク２３などが設けられている。

ラジエータ２１は、高温冷却液循環路２０を循環する冷却液と外気との間で熱交換する熱交換器とされている。

ウォータポンプ２２は、高温冷却液循環路２０内で冷却液を流動させるものであり、そのポンプモータ（図示省略）が、制御装置１００により制御される。

リザーブタンク２３は、冷却液を貯留するとともに、高温冷却液循環路２０内の冷却液の温度変化に伴う体積変化を吸収するものである。

この高温冷却液循環路２０において、エンジン１のウォータジャケット１ａから取り出される冷却液をラジエータ２１に導く領域が往路２４とされ、ラジエータ２１からエンジン１のウォータジャケット１ａに冷却液を還流させる領域が復路２５とされている。

往路２４にリザーブタンク２３が設置され、復路２５においてエンジン１への還流口近傍にウォータポンプ２２が設置されている。

ウォータポンプ２２を作動させると、高温冷却液循環路２０内で冷却液が循環されるようになり、この循環する冷却液がエンジン１の熱を回収し、この冷却液の熱がラジエータ２１で大気に放出されるようになる。

次に、低温冷却液循環路３０は、水冷式のインタークーラ３を冷却するための冷却液が循環されるように閉ループとされており、その途中には、ラジエータ３１、電動式のウォータポンプ３２、リザーブタンク３３などが設けられている。この低温冷却液循環路３０は前記高温冷却液循環路２０とは独立して設けられている。

ラジエータ３１は、低温冷却液循環路３０内を循環する冷却液を外気と熱交換する熱交換器とされている。

ウォータポンプ３２は、低温冷却液循環路３０内で冷却液を流動させるものであり、そのポンプモータ（図示省略）が、制御装置１００により制御される。

リザーブタンク３３は、冷却液を貯留するとともに、低温冷却液循環路３０内の冷却液の温度変化に伴う体積変化を吸収するものである。

この低温冷却液循環路３０において、インタークーラ３からラジエータ３１に冷却液を導く領域が往路３４とされ、ラジエータ３１からインタークーラ３に冷却液を還流させる領域が復路３５とされている。

往路３４にリザーブタンク３３が設置され、復路３５にウォータポンプ３２が設置されている。

この実施形態の低温冷却液循環路３０には、インタークーラ３と並列に過給機２を冷却するための流路３６が設けられている。この流路３６の途中に過給機２の内部流路２ａが直列に接続されており、流路３６を流れる冷却液で過給機２が冷却されるようになっている。

ウォータポンプ３２を作動させると、低温冷却液循環路３０内で冷却液が循環されるようになり、この循環する冷却液がインタークーラ３および過給機２の熱を回収し、この冷却液の熱がラジエータ３１で大気に放出されるようになる。

この実施形態では、エンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブのボディ（スロットルボディという）４を高温冷却液循環路２０内の冷却液を利用して暖機可能とするとともに、スロットルボディ４を低温冷却液循環路３０内の冷却液を利用して冷却可能とするように構成している。

具体的に、スロットルボディ４の内部に設けられている流路（以下、内部流路）４ａの一端側４ｂと、高温冷却液循環路２０の往路２４においてエンジン１寄りの位置とに、高温側導入路４１が接続されている。スロットルボディ４の内部流路４ａの他端側４ｃと、高温冷却液循環路２０の往路２４においてリザーブタンク２３寄りの位置とに、高温側還流路４２が接続されている。そして、前記高温側導入路４１には、高温側制御弁４３が設けられている。

また、スロットルボディ４の内部流路４ａの一端側４ｂと、低温冷却液循環路３０の往路３４においてインタークーラ３寄りの位置とに、低温側導入路５１が接続されている。スロットルボディ４の内部流路４ａの他端側４ｃと、低温冷却液循環路３０の往路３４においてリザーブタンク３３寄りの位置とに、低温側還流路５２が接続されている。そして、前記低温側導入路５１には、低温側制御弁５３が設けられている。

前記した２つの制御弁４３，５３は、電磁式または電動式の開閉弁とされ、ノーマリークローズタイプとされる。この制御弁４３，５３の動作は制御装置１００により制御される。なお、この２つの制御弁４３，５３は、開度を制御することが可能な流量制御弁とすることも可能である。

高温側制御弁４３が閉弁している場合には、高温冷却液循環路２０の高温冷却液をスロットルボディ４の内部流路４ａに導入できない状態（図４、図５参照）になる。この高温側制御弁４３を開弁すると、高温冷却液循環路２０の高温冷却液をスロットルボディ４の内部流路４ａに導入できる状態（図３参照）になる。一方、低温側制御弁５３が閉弁している場合には、低温冷却液循環路３０の低温冷却液をスロットルボディ４の内部流路４ａに導入できない状態（図３、図５参照）になる。一方、低温側制御弁５３を開弁すると、低温冷却液循環路３０の低温冷却液をスロットルボディ４の内部流路４ａに導入できる状態（図４参照）になる。

例えば、図３に示すように、高温側制御弁４３を開弁して低温側制御弁５３を閉弁すると、高温冷却液循環路２０を流通する高温冷却液のみがスロットルボディ４の内部流路４ａ内を流通するようになるから、スロットルボディ４を暖機することが可能になる。

また、図４に示すように、高温側制御弁４３を閉弁して低温側制御弁５３を開弁すると、低温冷却液循環路３０を流通する低温冷却液のみがスロットルボディ４の内部流路４ａ内を流通するようになるから、スロットルボディ４を冷却することが可能になる。

さらに、図５に示すように、高温側制御弁４３および低温側制御弁５３を共に閉弁すると、スロットルボディ４の内部流路４ａに高温冷却液および低温冷却液のどちらも流通しなくなる。

制御装置１００は、エレクトロニックコントロールユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）とされ、図２に示すように、ＣＰＵ（中央処理装置）１０１、ＲＯＭ（プログラムメモリ）１０２、ＲＡＭ（データメモリ）１０３、ならびにバックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）１０４などを備えている。

ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４は、バス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５および出力インターフェース１０６と接続されている。

入力インターフェース１０５には、外気温度センサ７１、吸気温度センサ７２、冷却液温度センサ７３などが少なくとも接続されている。制御装置１００は、外気温度センサ７１からの出力に基づいてスロットルボディ４の周辺の外気温度Ｔ１を認識し、吸気温度センサ７２からの出力に基づいてインタークーラ３の吸気流通方向下流側の吸気温度Ｔ２を認識し、冷却液温度センサ７３からの出力に基づいて低温冷却液循環路３０の冷却液温度Ｔ３を認識する。

出力インターフェース１０６には、２つの電動式のウォータポンプ２２，３２および２つの制御弁４３，５３などが少なくとも接続されている。制御装置１００は、前記各種センサからの出力に基づいて、２つの電動式のウォータポンプ２２，３２および２つの制御弁４３，５３を適宜に制御することによりスロットルボディ４の暖機処理または冷却処理を実行する。

次に、図６のフローチャートを参照して、制御装置１００によるスロットルボディ４の暖機処理または冷却処理の一例を説明する。なお、図６に示すフローチャートは、エンジン１が始動された後、一定周期（数msec）毎にエントリーされる。

このフローチャートがスタートされると、まず、ステップＳ１において、外気温度センサ７１からの出力に基づいて認識する外気温度Ｔ１が所定の閾値Ｘ以下であるか否かを判定する。

つまり、このステップＳ１では、外気温度Ｔ１がスロットルボディ４が凍結する可能性の高い温度であるか否かを調べている。前記閾値Ｘは、例えば氷点下すなわち摂氏零度以下の温度で適宜に設定される。

Ｔ１＞Ｘである場合にはスロットルボディ４の暖機が不要であると判定（前記ステップＳ１で否定判定）し、下記ステップＳ２〜Ｓ４の処理に進む。

一方、Ｔ１≦Ｘである場合にはスロットルボディ４の暖機が必要であると判定（前記ステップＳ１で肯定判定）し、ステップＳ５を実行してから下記ステップＳ６〜Ｓ１０の処理に進む。

前記ステップＳ５では、図３に示すように、高温側制御弁４３を開弁して低温側制御弁５３を閉弁することにより、高温冷却液循環路２０内の高温冷却液のみをスロットルボディ４の内部流路４ａに流通させる状態にする。これにより、外気が極低温であるときにスロットルボディ４を速やかに暖機することができるから、スロットルバルブ（図示省略）の動きが良好になる。

先に、前記ステップＳ２〜Ｓ４の処理を説明する。ステップＳ２では、吸気温度センサ７２からの出力に基づいて認識する吸気温度Ｔ２が、冷却液温度センサ７３からの出力に基づいて認識する低温冷却液循環路３０の冷却液温度Ｔ３より上回っているか否かを判定する。

つまり、このステップＳ２では、スロットルボディ４を冷却する必要があるか否かを調べている。

Ｔ２＞Ｔ３である場合にはスロットルボディ４の冷却が必要であると判定（前記ステップＳ２で肯定判定）し、ステップＳ３を実行してから、このフローチャートを終了する。このステップＳ３では、図４に示すように高温側制御弁４３を閉弁して低温側制御弁５３を開弁することにより低温冷却液循環路３０内の低温冷却液のみをスロットルボディ４の内部流路４ａに流通させる状態にする。これにより、スロットルボディ４が冷却されるようになる。

一方、Ｔ２≦Ｔ３である場合にはスロットルボディ４の冷却が不要であると判定（前記ステップＳ２で否定判定）し、ステップＳ４を実行してから、このフローチャートを終了する。このステップＳ４では、図５に示すように、高温側制御弁４３および低温側制御弁５３を共に閉弁することにより、高温冷却液循環路２０内の高温冷却液および低温冷却液循環路３０内の低温冷却液を共にスロットルボディ４の内部流路４ａに流通させない状態にする。これにより、スロットルボディ４が暖機も冷却もされなくなる。

次に、前記ステップＳ６〜Ｓ１０の処理を説明する。ステップＳ６では、吸気温度センサ７２からの出力に基づいて認識する吸気温度Ｔ２が所定の閾値Ｙ以上であるか否かを判定する。つまり、このステップＳ６では、スロットルボディ４の暖機を継続してもいいか否かを調べている。前記閾値Ｙは、例えば実験またはシミュレーションにより経験的に設定される。

Ｔ２＜Ｙである場合にはスロットルボディ４の暖機を継続する必要があると判定（前記ステップＳ６で否定判定）し、このフローチャートを終了する。

一方、Ｔ２≧Ｙである場合にはスロットルボディ４の暖機を継続する必要がないと判定（前記ステップＳ６で肯定判定）し、ステップＳ７に進む。

このステップＳ７では、図５に示すように、高温側制御弁４３および低温側制御弁５３を共に閉弁することにより、高温冷却液循環路２０内の高温冷却液および低温冷却液循環路３０内の低温冷却液を共にスロットルボディ４の内部流路４ａに流通させない状態にする。これにより、スロットルボディ４が過剰昇温することが防止される。

この後、ステップＳ８において、吸気温度センサ７２からの出力に基づいて認識する吸気温度Ｔ２が、冷却液温度センサ７３からの出力に基づいて認識する低温冷却液循環路３０の冷却液温度Ｔ３より上回っているか否かを判定する。ここでは、スロットルボディ４を冷却する必要があるか否かを調べている。

Ｔ２＞Ｔ３である場合にはスロットルボディ４の冷却が必要であると判定（前記ステップＳ８で肯定判定）し、ステップＳ９を実行してから、このフローチャートを終了する。このステップＳ９では、図４に示すように高温側制御弁４３を閉弁して低温側制御弁５３を開弁することにより低温冷却液循環路３０内の低温冷却液のみをスロットルボディ４の内部流路４ａに流通させる状態にする。これにより、スロットルボディ４を低温冷却液で冷却することができるから、過給機２のコンプレッサ（図示省略）からの圧縮吸気がスロットルボディ４内を通過しても昇温しにくくなるなど、エンジンの出力性能ならびに耐ノック性の向上に貢献できるようになる。

一方、Ｔ２≦Ｔ３である場合にはスロットルボディ４の冷却が不要であると判定（前記ステップＳ８で否定判定）し、ステップＳ１０を実行してから、このフローチャートを終了する。このステップＳ１０では、図５に示すように、高温側制御弁４３および低温側制御弁５３を共に閉弁することにより、高温冷却液循環路２０内の高温冷却液および低温冷却液循環路３０内の低温冷却液を共にスロットルボディ４の内部流路４ａに流通させない状態にする。

ところで、上記実施形態において、請求項に記載している「経路制御部」は、高温側導入路４１、高温側還流路４２、高温側制御弁４３、低温側導入路５１、低温側還流路５２、高温側制御弁５３、外気温度センサ７１、吸気温度センサ７２、冷却液温度センサ７３、制御装置１００を含んで構成されている。

以上説明したような構成のエンジン冷却装置では、仮に外気が極低温であってスロットルボディ４が凍結しやすくなっている場合に、エンジン１の冷間始動に伴い比較的早期に昇温する高温冷却液循環路２０内の高温冷却液によってスロットルボディ４を暖機することが可能であり、しかも、例えば市街地走行後のエンジン１のアイドリング運転時、あるいはエンジンの高負荷運転後などのようにスロットルボディ４が通常運転時に比べて高温になるような場合に、低温冷却液循環路３０内の低温冷却液によってスロットルボディ４を積極的に冷却することが可能になる。

これにより、外気が極低温のときにエンジン１を冷間始動するような状況であってもスロットルボディ４を速やかに暖機することができるので、スロットルバルブ（図示省略）の動きを良好にすることが可能になるなど、信頼性の向上に貢献できるようになる。また、例えば市街地走行後のエンジン１のアイドリング運転時、あるいはエンジン１の高負荷運転後においてスロットルボディ４を速やかに冷却することができるので、スロットルボディ４内を通過してエンジン１へ導入される吸気の温度が過剰昇温することを抑制または防止することが可能になる。したがって、エンジン１の出力性能ならびに耐ノック性を向上することが可能になって、燃費改善に貢献できるようになる。

特に、この実施形態では、スロットルボディ４の内部流路４ａに対する高温冷却液や低温冷却液の流通または非流通の状態切り換えを２つの制御弁４３，５３で行うように構成しているので、設備コストの低減に貢献できるようになる。

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

（１）上記実施形態では、説明を判りやすくするために、高温冷却液循環路２０に設置されるいろいろな要素を割愛した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図示していないが、高温冷却液循環路２０にラジエータ２２をバイパスするためのラジエータバイパス路を設け、このラジエータバイパス路の途中に車室内に設置される暖房用熱交換器（ヒータコア）を直列に接続することが可能である。

（２）上記実施形態では２つの制御弁４３，５３を高温側導入路４１や低温側導入路５１側に設置した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示すように、２つの制御弁４３，５３を高温側還流路４２や低温側還流路５２側に設置することが可能である。

（３）上記実施形態では２つの制御弁４３，５３を用いる例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば図８から図１０に示すように、図１に示した２つの制御弁４３，５３の代わりに、４つの流路切換弁８１，８２，９１，９２を用いることが可能である。

具体的に、４つの流路切換弁８１，８２，９１，９２は、電動式とされており、そのアクチュエータ（図示省略）が制御装置１００により制御される。

例えば高温側第１流路切換弁８１および高温側第２流路切換弁８２は、高温冷却液循環路２０内の冷却液をスロットルボディ４に流通可能とする第１状態（図８参照）と、高温冷却液循環路２０内の冷却液をスロットルボディ４に流通不可能とする第２状態（図９、図１０参照）とに切り換えるものである。

また、低温側第１流路切換弁９１および低温側第２流路切換弁９２は、低温冷却液循環路３０内の冷却液をスロットルボディ４に流通可能とする第１状態（図９参照）と、低温冷却液循環路３０内の冷却液をスロットルボディ４に流通不可能とする第２状態（図８、図１０参照）とに切り換えるものである。

この場合、制御装置１００は、例えばスロットルボディ４の暖機が必要であると判定すると、図８に示すように、高温側第１流路切換弁８１および高温側第２流路切換弁８２を共に前記第１状態にするとともに、低温側第１流路切換弁９１および低温側第２流路切換弁９２を共に第２状態にする。

また、制御装置１００は、スロットルボディ４を冷却する必要があると判定すると、図９に示すように、高温側第１流路切換弁８１および高温側第２流路切換弁８２を共に前記第２状態にするとともに、低温側第１流路切換弁９１および低温側第２流路切換弁９２を共に第１状態にする。

さらに、制御装置１００は、スロットルボディ４を暖機も冷却もする必要がないと判定すると、図１０に示すように、高温側第１流路切換弁８１および高温側第２流路切換弁８２を共に前記第２状態にするとともに、低温側第１流路切換弁９１および低温側第２流路切換弁９２を共に第２状態にする。

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すための高温冷却液循環路と、過給機のコンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環される低温冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置に好適に利用することが可能である。

１ エンジン
１ａ エンジンのウォータジャケット
２ 過給機
２ａ 過給機ハウジングの内部流路
３ インタークーラ
４ スロットルボディ
４ａ スロットルボディの内部流路
２０ 高温冷却液循環路
２１ 高温側ラジエータ
２２ 高温側ウォータポンプ
３０ 低温冷却液循環路
３１ 低温側ラジエータ
３２ 低温側ウォータポンプ
４１ 高温側導入路
４２ 高温側還流路
４３ 高温側制御弁
５１ 低温側導入路
５２ 低温側還流路
５３ 高温側制御弁
７１ 外気温度センサ
７２ 吸気温度センサ
７３ 冷却液温度センサ
１００ 制御装置

Claims (5)

1. 過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すための高温冷却液循環路と、
   前記過給機のコンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環される低温冷却液循環路と、
   外気温度が所定値より低い場合に、前記エンジンの吸気系に設置されるスロットルバルブのボディの内部流路に前記高温冷却液循環路内の冷却液を流通させる状態にする経路制御部とを含み、
   前記経路制御部は、前記状態において前記エンジンの吸気温度が所定値以上になると、前記高温冷却液循環路内の冷却液および前記低温冷却液循環路内の冷却液を共に前記ボディの内部流路に流通不可能な状態にする、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
2. 請求項１に記載のエンジン冷却装置において、
   前記経路制御部は、前記高温冷却液循環路内の冷却液および前記低温冷却液循環路内の冷却液を共に前記ボディの内部流路に流通不可能にしている状態において前記エンジンの吸気温度が前記低温冷却液循環路内の冷却液温度より高くなると、前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通させる状態にする、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
3. 請求項１または２に記載のエンジン冷却装置において、
   前記経路制御部は、前記高温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通不可能な状態または流通可能な状態にするための第１切換部と、
   前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通不可能な状態または流通可能な状態にするための第２切換部と、
   前記第１切換部および第２切換部を制御するための制御装置とを含む、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
4. 請求項３に記載のエンジン冷却装置において、
   前記第１切換部は、前記高温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に導入可能とするための高温側導入路と、前記ボディの内部流路内に導入された冷却液を前記高温冷却液循環路に戻すための高温側還流路と、前記高温側導入路または前記高温側還流路のいずれか一方に設置される高温側制御弁とを含み、
   前記第２切換部は、前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に導入可能とするための低温側導入路と、前記ボディの内部流路内に導入された冷却液を前記低温冷却液循環路に戻すための低温側還流路と、前記低温側導入路または前記低温側還流路のいずれか一方に設置される低温側制御弁とを含み、
   前記制御装置は、外気温度が所定値より低い場合に、前記高温側制御弁のみを開くことにより前記ボディの内部流路に前記高温冷却液循環路内の冷却液を流通可能な状態にし、かつ、その状態において前記エンジンの吸気温度が所定値以上でかつ前記低温冷却液循環路内の冷却液温度より高くなると、前記低温側制御弁のみを開くことにより前記低温冷却液循環路内の冷却液を前記ボディの内部流路に流通可能な状態にする、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
5. 請求項４に記載のエンジン冷却装置において、
   前記高温冷却液循環路には、冷却液を循環させるための電動式のウォータポンプと、前記エンジンから取り出した冷却液を外気と熱交換するためのラジエータとが設けられ、
   前記低温冷却液循環路には、冷却液を循環させるための電動式のウォータポンプと、前記循環する冷却液を外気と熱交換するためのラジエータとが設けられ、
   前記高温側導入路は、前記高温冷却液循環路において前記エンジンの冷却液取り出し側に接続され、
   前記低温側導入路は、前記低温冷却液循環路において前記インタークーラの冷却液排出側に接続される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。

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