JPH10148125A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの高負荷状態のみならず、ホットソ
ーク状態においても、冷却水温度の過上昇を良好に防止
できるようにする。 【解決手段】 バイパス回路４の流路開口面積を増加さ
せると、このバイパス回路４を通過して、サーモスタッ
ト６の感温部材６ａの周囲に到達する冷却水流量が増加
し、これにより、サーモスタット６の弁体６ｂの開度が
増加して、ラジエータへの冷却水流量が増加し、この結
果、冷却水温度が低下することを実験的に確認してい
る。そこで、この点に着目して、パイパス回路４に、そ
の開口面積を調整してパイパス回路４の冷却水流量を調
整する流量調整弁７を備え、水冷式エンジン１の高負荷
運転時およびホットソーク時には、流量調整弁７をパイ
パス回路４の開口面積が増加する状態に作動させ、水冷
式エンジン１の低負荷運転時には、流量調整弁７をパイ
パス回路４の開口面積が減少する状態に作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の水冷式エ
ンジン（内燃機関）の運転条件の変化に対応して冷却水
温度を良好に制御可能な冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用水冷式エンジンにおける水
温制御は、冷却水の放熱を行うラジエータを流れる冷却
水の流量を、水温に応動するサーモスタットにより調整
して行っている。その水温制御に際して、エンジンの燃
費向上を図るためには、エンジンの低負荷時は水温を高
く設定して、エンジンの摩擦抵抗を減少させることが望
まれる。また、一方、エンジンの高負荷時には、水温を
低く設定して、ノッキングの抑制や吸気の充填効率向上
による出力アップを図ることが望まれる。

【０００３】このため、特開平７−１２７７５２号公報
では、エンジンの低負荷時には、サーモスタットを迂回
するように設けられた回路を冷却水が流れるため、サー
モスタットの感温部材には冷却水が当たらず、サーモス
タットは閉弁側で安定する。この結果、サーモスタット
によるエンジン水温の設定を実質的に高めにシフトする
ことができる。

【０００４】また、エンジンの高負荷時には、ラジエー
タにより冷却される前の高温の冷却水を上記サーモスタ
ットの感温部材周囲に流入させることにより、サーモス
タットが開弁側で安定する。この結果、サーモスタット
によるエンジン水温の設定を実質的に低めにシフトする
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載の従来装置において、車両低速登坂走行後のホットソ
ーク時（高負荷運転後のアイドル運転時）の状況につい
て具体的に述べると、低速登坂走行はエンジンの高負荷
運転であるため、上記サーモスタットの感温部への冷却
水流路が高負荷側流路に切り替わる。この流路切替によ
り、サーモスタットは開弁方向に作用するため、エンジ
ン水温の設定が低めとなり、問題は生じない。

【０００６】しかし、その後、信号待ち等の理由によ
り、エンジンがホットソーク状態になると、アイドル状
態＝低負荷であるので、上記サーモスタットの感温部材
周囲への冷却水流路が低負荷側流路に切り替わって、サ
ーモスタットが閉弁方向に作用する。そのため、ラジエ
ータでの冷却水の放熱量が減少し、水温が上昇し始め
る。この水温上昇はエンジンがオーバーヒートする程上
昇するわけではないが、長時間、高温状態（１００°Ｃ
以上）を続けるのは、エンジン冷却系各部の部品の耐久
性に悪影響を及ぼすという問題があった。

【０００７】また、上記の従来装置においては、サーモ
スタットの感温部への冷却水流路の切替作用を行う流路
切替弁を冷却水回路においてラジエータと並列に設けて
いるので、この流路切替弁に流れる冷却水の分だけ、ラ
ジエータへの冷却水流量が減少することになる。このこ
とは、エンジンの低、中負荷運転時には冷却水の温度制
御上、問題が生じないが、高負荷走行を連続的に行う低
速登坂走行時等では、ラジエータへの冷却水流量の減少
が原因となって、ラジエータ放熱性能の悪化を招き、水
温の上昇が生じるという問題があった。

【０００８】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
エンジンの高負荷状態のみならず、ホットソーク状態に
おいても、冷却水温度の過上昇を良好に防止できるよう
にすることをを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らの実験による
と、バイパス回路（４）の流路開口面積を増加させる
と、このバイパス回路（４）を通過して、サーモスタッ
ト（６）の感温部材（６ａ）の周囲に到達する冷却水流
量が増加し、これにより、サーモスタット（６）の弁体
（６ｂ）の開度が増加して、ラジエータ（２）への冷却
水流量が増加する。この結果、後述の図６に示すよう
に、冷却水温度が低下することを確認している。

【００１０】本発明は上記のようにバイパス回路（４）
の流路開口面積の増加により冷却水温度が低下するとい
う現象に着目して、上記目的を達成しようとするもので
ある。すなわち、請求項１〜４記載の発明では、冷却水
を冷却するラジエータ（２）と並列に設けられたパイパ
ス回路（４）に、パイパス回路（４）の開口面積を調整
してパイパス回路（４）の冷却水流量を調整する流量調
整弁（７）を備え、水冷式エンジン（１）の高負荷運転
時およびホットソーク時には、流量調整弁（７）をパイ
パス回路（４）の開口面積が増加する状態に作動させ、
水冷式エンジン（１）の低負荷運転時には、流量調整弁
（７）を前記パイパス回路（４）の開口面積が減少する
状態に作動させることを特徴としている。

【００１１】本発明によると、エンジン（１）の高負荷
時およびホットソーク時の双方において、流量調整弁
（７）によりパイパス回路（４）の開口面積を増加させ
ることができ、これにより、サーモスタット（６）の感
温部材（６ａ）に接触する、パイパス回路（４）からの
冷却水流量が増加し、サーモスタット（６）の第１の弁
体（６ｂ）を開弁方向に変位させることができる。

【００１２】そのため、エンジン（１）の高負荷時およ
びホットソーク時の双方において、ラジエータ（２）へ
の冷却水流量を増加させて、冷却水温度を低めにシフト
することができるため、冷却水温度の過上昇を良好に防
止できる。よって、エンジン高負荷時における出力アッ
プと、エンジン冷却系各部の部品の耐久性向上を図るこ
とができる。

【００１３】しかも、本発明によると、従来装置のよう
な、ラジエータと並列に設けた流路切替弁を必要としな
いので、この流路切替弁に流れる冷却水の分だけ、ラジ
エータへの冷却水流量を増加でき、エンジン高負荷時に
おけるラジエータ放熱性能を向上できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。 （第１実施形態）図１および図２において、１は車両の
走行用エンジン（内燃機関）で、水冷式のものである。
２はラジエータで、冷却ファン３により送風される冷却
空気とエンジン１の冷却水とを熱交換して冷却水を冷却
するものである。ここで、冷却ファン３は、モータ３ａ
により駆動される電動軸流ファンから構成されている。

【００１５】４はラジエータ２と並列に設けられたバイ
パス回路で、複数に分割されたバイパス流路５を有して
いる。６はサーモスタット（冷却水温度応動弁）で、ラ
ジエータ２の出口側流路およびバイパス回路４の分割流
路５の開度を制御して、ラジエータ２への冷却水の流れ
を制御するものである。７は複数に分割されたバイパス
流路５の開度（開口面積）を調整する流量調整弁であ
る。

【００１６】８はエンジン１のクランクシャフト（図示
せず）により回転駆動されるウォータポンプで、図１の
エンジン冷却水回路においてエンジン１の冷却水吸入側
に設置され、エンジン冷却水を循環する。９はエンジン
１の冷却水吐出側とラジエータ２の冷却水入口との間を
連結する連結ホース、１０はラジエータ２の冷却水出口
とサーモスタット６の冷却水入口との間を連結する連結
ホース、１１はバイパス回路４およびサーモスタット６
の冷却水出口とウォータポンプ８の冷却水吸入側との間
を連結する連結ホースである。

【００１７】図２は本発明の要部を拡大図示するもの
で、エンジン１の低負荷時（吸気負圧：大）における状
態を示している。上記したサーモスタット６は、図２に
拡大図示するように冷却水温度を感知する感温部材６ａ
を有しており、この感温部材６ａはサーモワックスの温
度による体積変化を利用して第１の弁体６ｂおよび第２
の弁体６ｃを図２の左右方向へ変位させるものである。

【００１８】この第１の弁体６ｂおよび第２の弁体６ｃ
には、それぞれコイルスプリング（ばね手段）６ｄ、６
ｅのばね力が作用して、感温部材６ａの体積収縮時には
コイルスプリング６ｄ、６ｅのばね力により第１、第２
の弁体６ｂ、６ｃが元の位置に復帰する。ここで、サー
モスタット５は第１の弁体６ｂに対向配置された支持板
６ｆを有し、この支持板６ｆはエンジン１のブロック体
１ａに接続パイプ１２により挟み込み固定されている。
この支持板６ｆには図示しない冷却水流通穴が開けてあ
り、この冷却水流通穴の開度を第１の弁体６ｂにより調
整する。また、接続パイプ１２には図１の連結ホース１
０の冷却水出口側端部が接続される。また、エンジン１
のブロック体１ａには、バイパス回路４およびサーモス
タット６の冷却水出口に位置する部位に接続パイプ１３
が一体形成されており、この接続パイプ１３には図１の
連結ホース１１の冷却水入口側端部が接続される。

【００１９】エンジン１のブロック体１ａにおいて、バ
イパス回路４の冷却水出口側に、複数に分割されたバイ
パス流路５として、本例では、５個に分割されたバイパ
ス流路５ａ〜５ｅが設けられている。この５個のバイパ
ス流路５ａ〜５ｅは図２（ｂ）に示すように、１つの円
形の範囲内に５分割して区画形成されている。流量調整
弁７は円筒状に形成されたケース７ａを有し、この円筒
状ケース７ａはエンジン１のブロック体１ａに対してバ
イパス回路４の中間部位に、直交する方向から嵌入さ
れ、ブロック体１ａに脱着可能にねじ止め固定されてい
る。この円筒状ケース７ａには図２（ａ）（ｃ）に示す
ように、バイパス回路４の冷却水を流入させる入口穴７
ｂが設けられている。そして、円筒状ケース７ａ内の冷
却水を上記５個のバイパス流路５ａ〜５ｅ側へ流出させ
るために、円筒状ケース７ａには、バイパス流路５ａ、
５ｄ、５ｅに対応する出口穴７ｃと、バイパス流路５
ｃ、５ｂにそれぞれ対応する出口穴７ｄ、７ｅが設けら
れている。

【００２０】さらに、円筒状ケース７ａの出口穴７ｃの
うち、バイパス流路５ｄ、５ｅに対応する部位に、この
バイパス流路５ｄ、５ｅを開閉する感温変形部材７ｆ、
７ｇが配置されている。この感温変形部材７ｆ、７ｇは
例えばバイメタルからなり、冷却水温度が設定温度（例
えば、１００°Ｃ）以上になると、後述の図５（ｃ）に
示すように湾曲状態から直線状に延びる変形を行ってバ
イパス流路５ｄ、５ｅを開放する。

【００２１】一方、円筒状ケース７ａ内において、出口
穴７ｄと出口穴７ｃとの仕切り壁に対応する部位に弁座
面７ｈを形成し、この弁座面７ｈの弁口７ｉを開閉する
弁体７ｊを弁座面７ｈの下側に配置している。この弁体
７ｊにはシャフト７ｋの一端が連結され、この弁体７ｊ
とシャフト７ｋは一体になって図２（ａ）の上下方向に
変位可能になっている。

【００２２】図２（ａ）において、円筒状ケース７ａの
上端部には、弁体７ｊの駆動装置をなすダイヤフラム装
置７０が取り付けてある。このダイヤフラム装置７０の
ケース７１の内部はダイヤフラム（圧力応動部材）７２
により２つの室７３、７４に区画されている。上部の室
７３は、負圧導入パイプ７５によりエンジン１の吸気マ
ニホルド（図示せず）に連結されて、エンジン１の吸気
負圧が導入されるようになっている。

【００２３】また、上部の室７３内には、コイルスプリ
ング７６が収納されて、ダイヤフラム７２を常に図の下
方へ押圧している。下部の室７４はケース７１に開けた
小孔７７により大気に開放され、大気圧室となってい
る。また、ダイヤフラム７２の表裏両面には当て板７８
ａ、７８ｂが配設され、この当て板７８ａ、７８ｂを介
してダイヤフラム７２はシャフト７ｋの他端部（上端
部）にボルト締め等の締結手段にて連結されている。こ
こで、シャフト７ｋの他端部周囲には、図の上下方向に
弾性的に変形可能なベローズからなる袋状の弾性シール
部材７９が配設されている。

【００２４】この袋状の弾性シール部材７９の底面部
（図の上方端部）は当て板７８ｂに当接してダイヤフラ
ム７２とともにシャフト７ｋの他端部に固定されてお
り、弾性シール部材７９の反底面部側の端部（図の下方
端部）はケース７１に固定されている。この袋状の弾性
シール部材７９は、シャフト７ｋの上下動を許容しなが
ら、下部の室７４と円筒状ケース７ａ内の冷却水流路と
を仕切るものである。

【００２５】次に、上記構成において作動を説明する。
図２はエンジン１の低負荷運転時の状態を示しており、
この低負荷運転時には、エンジン１の図示しないスロッ
トルバルブの開度が小さいため、エンジン１の吸気負圧
が大となる。その結果、流量調整弁７のダイヤフラム装
置７０におけるダイヤフラム７２はコイルスプリング７
６のばね力に抗して図２（ａ）のごとく図の上方へ変位
する。そのため、シャフト７ｋ、弁体７ｊもダイヤフラ
ム７２とともに図の上方へ引き上げられる。

【００２６】この結果、弁体７ｊが弁座面７ｈに圧着し
て、弁口７ｉを閉塞するため、バイパス回路４のうち、
バイパス流路５ｃは閉塞状態となる。また、エンジン１
の低負荷運転時にはバイメタルからなる感温変形部材７
ｆ、７ｇ周囲の冷却水温度が設定温度（例えば、１００
°Ｃ）より低いため、感温変形部材７ｆ、７ｇは図２
（ｃ）の湾曲状態にあって、バイパス流路５ｄ、５ｅを
閉塞している。従って、５個に分割されたバイパス流路
５ａ〜５ｅのうち、バイパス流路５ａと５ｂ（図２
（ｂ）の斜線部）のみが開放状態となり、このバイパス
流路５ａと５ｂのみを通ってバイパス回路４の冷却水が
流れる。

【００２７】ここで、バイパス流路５ｂを通る冷却水は
図２（ａ）の矢印Ｂのようにサーモスタット６の感温部
材６ａと接触することなく直接接続パイプ１３側へ流
れ、バイパス流路５ａを通る冷却水のみが図２（ａ）の
矢印Ｃのようにサーモスタット６の感温部材６ａと接触
しながら流れる。このように、サーモスタット６の感温
部材６ａと接触する冷却水流量が少ないため、バイパス
回路４からの冷却水の温度が同じであっても、冷却水か
ら感温部材６ａへの伝熱量が減少する。

【００２８】この結果、感温部材６ａの膨張量が減少
し、第１、第２の弁体６ｂ、６ｃのリフト量が減少する
ので、第１の弁体６ｂによるラジエータ側冷却水流路の
開度が減少するとともに第２の弁体６ｃによるバイパス
側流路の開度が増大して、ラジエータ２への冷却水（矢
印Ｄの流れ）流量が減少する。これにより、ラジエータ
２での放熱量が減少して、エンジン水温（具体的には、
バイパス回路４からの冷却水とサーモスタット６からの
冷却水とが混合する接続パイプ１３部分での冷却水温
度）が高めの温度（図６のＴ_L ：例えば、１００°Ｃ）
にシフトされる。

【００２９】このように、エンジン１の低負荷運転時に
エンジン水温を高めの温度にシフトすることにより、エ
ンジン１の摩擦抵抗を減少させ、燃費を向上できる。な
お、図６は本発明者らの実験結果を示すものであり、図
１に示すエンジン冷却装置において、バイパス回路４の
流路開口面積とエンジン水温（上記接続パイプ１３部分
での冷却水温度）との関係を示している。

【００３０】次に、車両の加速等によりエンジン１が高
負荷運転に切り替わった直後においては、エンジン１の
吸気負圧が減少するため、図３に示すように、流量調整
弁７のダイヤフラム装置７０におけるダイヤフラム７２
はコイルスプリング７６のばね力により図の下方へ変位
する。そのため、シャフト７ｋ、弁体７ｊもダイヤフラ
ム７２とともに図の下方へ押し下げられる。

【００３１】この結果、弁体７ｊが弁座面７ｈより開離
して、弁口７ｉを開放するため、バイパス回路４の高負
荷側のバイパス流路５ｃも開放状態となる。また、高負
荷運転への切替直後では感温変形部材７ｆ、７ｇ周囲の
冷却水温度が設定温度（例えば、１００°Ｃ）より低い
ため、感温変形部材７ｆ、７ｇは図３（ｃ）に示すよう
に、バイパス流路５ｄ、５ｅの閉塞状態（湾曲状態）を
維持している。従って、５個に分割されたバイパス流路
５ａ〜５ｅのうち、バイパス流路５ａ、５ｂ、５ｃ（図
３（ｂ）の斜線部）が開放状態となり、このバイパス流
路５ａ、５ｂ、５ｃを通ってバイパス回路４の冷却水が
流れる。

【００３２】従って、前述したバイパス流路５ｂを通る
矢印Ｂの冷却水の流れ、およびバイパス流路５ａを通る
矢印Ｃの冷却水の流れの他に、バイパス流路５ｃを通る
矢印Ｅの冷却水の流れが加わり、サーモスタット６の感
温部材６ａに対して、矢印Ｃ、Ｅの両方の冷却水の流れ
が接触する。このため、サーモスタット６の感温部材６
ａと接触する、バイパス回路４からの冷却水流量が増加
するので、バイパス回路４からの冷却水の温度が同じで
あっても、冷却水から感温部材６ａへの伝熱量が増加す
る。

【００３３】この結果、感温部材６ａの膨張量が急激に
増加して第１、第２の弁体６ｂ、６ｃのリフト量が急激
に増加しようとする。図４は上記の高負荷運転が所定時
間以上継続された後の状態を示しており、サーモスタッ
ト６の第１、第２の弁体６ｂ、６ｃのリフト量が最大量
に達した状態を示している。この高負荷運転の継続状態
では、第２の弁体６ｃが５分割のバイパス流路５ａ〜５
ｅをすべて閉塞するとともに、第１の弁体６ｂがラジエ
ータ２側の流路を最大限に開く。しかも、従来技術のよ
うなラジエータ２と並列に設けた流路切替弁の流路が存
在しないため、ウォータポンプ８が圧送する冷却水が最
大流量でもって、ラジエータ２に循環する。

【００３４】これにより、ラジエータ２での放熱量が増
加して、エンジン水温が低めの温度（図６のＴ_H ：例え
ば、８０°Ｃ）にシフトされる。従って、この高負荷運
転時は、サーモスタット６によるエンジン水温の設定を
低めにシフトすることができ、これにより、ノッキング
の抑制や吸気の充填効率向上による出力アップを図るこ
とができる。

【００３５】そして、図４に示す高負荷運転状態が長時
間継続されて、ラジエータ２側からの冷却水の温度が低
下する場合は、この冷却水の流れ（矢印Ｅ）が感温部材
６ａに全面的に接触しているので、感温部材６ａがこの
冷却水温度の低下を感知して、第１、第２の弁体６ｂ、
６ｃのリフト量を減少させる。これにより、ラジエータ
２への冷却水流量が減少して、エンジン水温が上記低め
の温度Ｔ_H 近傍に維持される。

【００３６】次に、車両の低速登坂走行のような高負荷
運転直後におけるアイドル時、すなわちホットソーク時
には、エンジン回転数の低下に伴って、ラジエータ２へ
の冷却風量および冷却水流量が減少してエンジン水温が
設定温度（例えば、１００°Ｃ）を越える場合が生じ
る。つまり、ホットソーク時には、エンジン１は低負荷
であるため、流量調整弁７の弁体７ｊはバイパス流路５
ｃを閉塞する小流量状態に復帰するが、エンジン水温は
上記の理由から暫くの間、高温状態を保つ。そのため、
サーモスタット６の第１の弁体６ｂは全開状態、第２の
弁体６ｃは全閉状態のままである。その後、エンジン水
温が低下してくると、図２（ａ）に示すようにサーモス
タット６の第１の弁体６ｂが閉弁方向に変位するととも
に、第２の弁体６ｃが開弁方向に変位する。この状態か
ら低負荷走行に切り替わると、サーモスタット６の作動
はこの状態（図２（ａ）の状態）で終わる。

【００３７】しかし、ホットソーク時には、アイドル時
であるため、エンジン回転数（ウォータポンプ回転数）
が低く、バイパス流路５ａ、５ｂを通過するエンジン冷
却水流量も少ない。そのため、サーモスタット６の感温
部材６ａに接触する、バイパス回路４からの冷却水流量
も減少するので、サーモスタット６の第１の弁体６ｂが
さらに閉弁方向に変位し、また、第２の弁体６ｃはさら
に開弁方向に変位するので、ラジエータ２への冷却水流
量がより一層低下する。その結果、ホットソーク時に
は、低負荷走行時よりも、エンジン水温が高くなってし
まう。

【００３８】そこで、本実施形態では、ホットソーク時
には、図５に示すように、エンジン水温の上昇（設定温
度、例えば、１００°Ｃ以上への上昇）により感温変形
部材７ｆ、７ｇが湾曲状態から直線状に延びる変形を行
い、バイパス流路５ｄ、５ｅを開放する。これにより、
５分割のバイパス流路５ａ〜５ｅのうち、４つのバイパ
ス流路５ａ、５ｂ、５ｄ、５ｅ（図５（ｂ）の斜線部）
が同時に開放状態となり、バイパス流路開口面積を増加
させる。

【００３９】従って、サーモスタット６の感温部材６ａ
に接触する、バイパス回路４からの冷却水流量が増加し
て、感温部材６ａの膨張量が増加するので、第１の弁体
６ｂを開弁方向に変位させ、また、第２の弁体６ｃを閉
弁方向に変位させることができる。これにより、ラジエ
ータ２への冷却水流量が増加し、エンジン水温を図６の
Ｔ_s （例えば、７５°Ｃ）に低下させる。つまり、ホッ
トソーク時における、バイパス回路４からの冷却水流量
の不足を感温変形部材７ｆ、７ｇの作動によるバイパス
流路開口面積の増加により補って、エンジン水温の不要
な上昇を防止できるのである。

【００４０】そして、エンジン水温が感温変形部材７
ｆ、７ｇの設定温度以下に低下すれば、感温変形部材７
ｆ、７ｇが湾曲状態に復帰して、図２の状態となる。 （第２実施形態）図７は第２実施形態を示すもので、流
量調整弁７の弁体７ｊの駆動方式を変更するものであ
り、本例では、流量調整弁７の弁体７ｊをエンジン負荷
と冷却水温度の両方に応じて作動させることにより、感
温変形部材７ｆ、７ｇを廃止できるようにしたものであ
る。

【００４１】この感温変形部材７ｆ、７ｇの廃止に伴っ
て、流量調整弁７のダイヤフラム装置７０の上部の室７
３に加わる吸気負圧を電気的に切替制御する機構を設け
ている。すなわち、エンジン１のスロットルバルブ１ｂ
の下流側に配設されている吸気マニホルド１ｃと、ダイ
ヤフラム装置７０の負圧導入パイプ７５とを空気配管８
０により連結するとともに、この空気配管８０の途中に
三方切替弁８１を設けている。

【００４２】この三方切替弁８１は電磁弁タイプのもの
で、負圧導入ポート８１ａと大気圧ポート８１ｂとを出
力ポート８１ｃに切り替え接続して吸気負圧と大気圧を
切り替えるものである。そして、この三方切替弁８１の
切替作用は、電子制御装置８２により制御される。この
電子制御装置８２は例えばマイクロコンピュータを用い
て構成されており、エンジン１の冷却水出口部の冷却水
温度を検出する温度センサ８３からの検出信号が電子制
御装置８２に入力される。

【００４３】第２実施形態では、温度センサ８３により
検出される冷却水温度が所定温度以下である場合は、電
子制御装置８２の出力により三方切替弁８１は常時、負
圧導入ポート８１ａと出力ポート８１ｃとの間を連通
し、大気圧ポート８１ｂを遮断している。そして、エン
ジン高負荷時には吸気負圧が所定値以下に減少するの
で、ダイヤフラム装置７０の上部室７３内の負圧も低下
する。

【００４４】これにより、ダイヤフラム７２がコイルス
プリング７６のばね力により押し下げられ、シャフト７
ｋを介して弁体７ｊも押し下げられ、図２〜図５の弁座
面７ｈから開離する。従って、流量調整弁７がバイパス
回路４の開口面積を増加させる。また、エンジンホット
ソーク時には、温度センサ８３からの検出信号に基づい
て、電子制御装置８２においてエンジンホットソーク時
を判定し、三方切替弁８１を、大気圧ポート８１ｂが出
力ポート８１ｃに連通し、負圧導入ポート８１ａを遮断
する状態（すなわち、大気圧導入状態）に作動させる。
従って、高負荷時と同様に、流量調整弁７をバイパス回
路４の開口面積が増加する状態に作動させことができ
る。 （他の実施形態）なお、第２実施形態では、流量調整弁
７の弁体７ｊの駆動装置を、ダイヤフラム装置７０と三
方切替弁８１との組み合わせで構成しているが、流量調
整弁７の弁体７ｊをサーボモータ等の電気的アクチュエ
ータにより駆動し、この電気的アクチュエータを電子制
御装置８２の作動信号により直接制御するようにしても
よい。このようにすれば、エンジン１の運転状態に応じ
て、バイパス回路４の開口面積を連続的に可変して最適
値に設定することが可能となる。

【００４５】また、エンジン１の回転数を検出する回転
センサを設置し、この回転センサの検出信号と温度セン
サ８３の検出信号とから、アイドル時における水温の高
温時（ホットソーク時）を判定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用水冷式エン
ジンの冷却水回路図である。

【図２】（ａ）は第１実施形態における要部の拡大断面
図で、低負荷走行時を示す。（ｂ）は（ａ）の５分割バ
イパス流路の形態を示す正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−
Ａ線に沿う流量調整弁部分の断面図である。

【図３】（ａ）は第１実施形態における要部の拡大断面
図で、低負荷→高負荷への切替直後の状態を示す。
（ｂ）は（ａ）の５分割バイパス流路の形態を示す正面
図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う流量調整弁部分の
断面図である。

【図４】（ａ）は第１実施形態における要部の拡大断面
図で、高負荷運転継続状態を示す。（ｂ）は（ａ）の５
分割バイパス流路の形態を示す正面図、（ｃ）は（ａ）
のＡ−Ａ線に沿う流量調整弁部分の断面図である。

【図５】（ａ）は第１実施形態における要部の拡大断面
図で、ホットソーク時を示す。（ｂ）は（ａ）の５分割
バイパス流路の形態を示す正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ
−Ａ線に沿う流量調整弁部分の断面図である。

【図６】冷却水温とバイパス開口面積との関係を示すグ
ラフである。

【図７】本発明の第２実施形態を示すもので、流量調整
弁の制御システム図である。

【符号の説明】

１…水冷式エンジン、２…ラジエータ、４…バイパス回
路、５ａ〜５ｅ…５分割バイパス流路、６…サーモスタ
ット、６ａ…感温部材、６ｂ、６ｃ…弁体、７…流量調
整弁、７ｊ…弁体、８…ウォータポンプ、７２…ダイヤ
フラム、８１…三方切替弁、８２…制御装置、８３…温
度センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水冷式エンジン（１）の冷却水回路に設
   けられ、冷却水を冷却するラジエータ（２）と、 前記冷却水回路に、前記ラジエータ（２）と並列に設け
   られ、前記ラジエータ（２）をバイパスして冷却水を流
   すパイパス回路（４）と、 前記冷却水回路に設けられ、前記冷却水回路に冷却水を
   循環させるウォータポンプ（８）と、 前記冷却水回路に設けられ、前記ラジエータ（２）に流
   れる冷却水の流路を開閉する第１の弁体（６ｂ）を有す
   るサーモスタット（６）とを備え、 このサーモスタット（６）には、前記パイパス回路
   （４）および前記ラジエータ（２）からの冷却水温度を
   感知する感温部材（６ａ）が備えられており、この感温
   部材（６ａ）によって前記第１の弁体（６ｂ）が変位す
   るように構成されており、 さらに、前記パイパス回路（４）に、前記パイパス回路
   （４）の開口面積を調整して前記パイパス回路（４）の
   冷却水流量を調整する流量調整弁（７）が備えられ、 前記水冷式エンジン（１）の高負荷運転時およびホット
   ソーク時には、前記流量調整弁（７）を前記パイパス回
   路（４）の開口面積が増加する状態に作動させ、 前記水冷式エンジン（１）の低負荷運転時には、前記流
   量調整弁（７）を前記パイパス回路（４）の開口面積が
   減少する状態に作動させることを特徴とするエンジンの
   冷却装置。
2. 【請求項２】 前記サーモスタット（６）には、前記第
   １の弁体（６ｂ）と連動して前記パイパス回路（４）の
   流路を開閉する第２の弁体（６ｃ）が備えられており、 前記第１の弁体（６ｂ）が前記ラジエータ（２）に流れ
   る冷却水の流路の開弁方向へ変位するとき、前記第２の
   弁体（６ｃ）が前記パイパス回路（４）の閉弁方向に変
   位することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷
   却装置。
3. 【請求項３】 前記流量調整弁（７）は、前記水冷式エ
   ンジン（１）の吸気負圧に応動する圧力応動部材（７
   ２）と、この圧力応動部材（７２）により変位する弁体
   （７ｊ）と、冷却水温度に応動する感温変形部材（７
   ｆ、７ｇ）とを備え、 前記弁体（７ｊ）および前記感温変形部材（７ｆ、７
   ｇ）により、前記パイパス回路（４）の開口面積を調整
   することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジ
   ンの冷却装置。
4. 【請求項４】 前記水冷式エンジン（１）の負荷を検出
   する負荷検出センサ（８４）と、 前記水冷式エンジン（１）の冷却水温度を検出する温度
   センサ（８３）と、 前記負荷検出センサ（８４）の検出信号および前記温度
   センサ（８３）の検出信号が入力される制御装置（８
   ２）と、 この制御装置（８２）により制御される弁駆動装置（８
   １、７０）とを備え、 この弁駆動装置（８１、７０）により前記流量調整弁
   （７）を前記水冷式エンジン（１）の負荷および冷却水
   温度に応動して作動させることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のエンジンの冷却装置。