(57)【要約】【課題】ＥＧＲクーラでの排ガスの冷却効果を低下することなく、内燃機関の暖機運転を促進すると共に、内燃機関により駆動されるポンプの駆動損失を低減して、内燃機関の燃費を向上することができる内燃機関の冷却システムと内燃機関の冷却方法を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１４が、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超えない場合で、且つエンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超えない場合は、電磁クラッチ１２によりウォータポンプ４を停止する第一駆動損失低減手段Ｍ１と、温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超えない場合は、シャットオフバルブ１３を閉じて、主冷却路１０を流れる冷却水の流量を低減する第二駆動損失低減手段Ｍ２と、を備える。【選択図】図１
2014134171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内燃機関とＥＧＲクーラとを冷却する内燃機関の冷却システムにおいて、
内燃機関を冷却する冷媒が流れる主冷却路と、ＥＧＲクーラを冷却する冷媒が流れる副冷却路と、前記主冷却路と前記副冷却路の両方に冷媒を吐出するポンプと、前記ポンプを駆動する又は停止する動力伝達装置と、前記主冷却路を開放又は閉鎖する開閉装置と、前記動力伝達装置と前記開閉装置とを制御する制御装置と、を備えると共に、
前記制御装置が、
前記ＥＧＲクーラ内の冷媒の温度が予め定めた沸騰判定値を超えない場合で、且つ前記内燃機関内の冷媒の温度が予め定めた暖機判定値を超えない場合は、前記動力伝達装置により前記ポンプを停止する第一駆動損失低減手段と、
前記内燃機関内の冷媒の温度が前記暖機判定値を超えない場合は、前記開閉装置を閉じて、前記主冷却路を流れる冷媒の流量を低減する第二駆動損失低減手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の冷却システム。
【請求項２】
内燃機関を冷却する冷媒が流れる主冷却路と、ＥＧＲクーラを冷却する冷媒が流れる副冷却路と、前記主冷却路と前記副冷却路の両方に冷媒を吐出するポンプと、を用いて前記内燃機関と前記ＥＧＲクーラを冷却する内燃機関の冷却方法であって、
前記ＥＧＲクーラ内の冷媒の温度が予め定めた沸騰判定値を超えない場合で、且つ前記内燃機関内の冷媒の温度が予め定めた暖機判定値を超えない場合は、前記ポンプを停止し、
前記内燃機関内の冷媒の温度が前記暖機判定値を超えない場合は、前記主冷却路を流れる冷媒の流量を低減することを特徴とする内燃機関の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を吐出するポンプを備え、少なくとも内燃機関とＥＧＲクーラの両方を冷却する内燃機関の冷却システムと内燃機関の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン（内燃機関）によりウォータポンプを駆動し、そのウォータポンプから吐出した冷却水（冷媒）を、エンジンのシリンダブロックに設けられたウォータジャケットに流すことで、エンジンを冷却している。
【０００３】
一方、エンジンから排出された排ガスを吸気通路に環流して、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を低減するＥＧＲシステムを搭載するエンジンが普及している。このＥＧＲシステムにはエンジンから排出された高温の排ガスを冷却するためのＥＧＲクーラが設けられている。
【０００４】
このＥＧＲクーラは、ＥＧＲクーラ内に冷却水を流して、排ガスを冷却している。ここで、エンジンとＥＧＲクーラの両方を冷却する従来のエンジンの冷却システムについて、図７を参照しながら説明する。この冷却システム１Ｘは、エンジン２のクランクシャフト３により駆動されるウォータポンプ４を備える。そのウォータポンプ４から吐出された冷却水（冷媒）がシリンダブロック５のウォータジャケットとシリンダヘッド６の冷却路を流れて、エンジン２を冷却する。エンジン２を冷却した冷却水の一部は、ＥＧＲクーラ７に送られて、ＥＧＲガスを冷却する。一方、残りの冷却水は、冷却水の温度が低い場合はサーモスタット８からウォータポンプ４に戻り、冷却水の温度が高い場合はサーモスタット８を通過し、ラジエータ９を経由して冷却されてからウォータポンプ４に戻る。
【０００５】
上記の構成の冷却システム１Ｘでは、暖機運転中は冷却水の温度が低いため、エンジン２（シリンダブロック５及びシリンダヘッド６）を冷却する必要が無く、従ってウォータポンプ４を駆動する必要はない。しかし、従来のウォータポンプ４は、クランクシャフト３からベルトなどで機械的に駆動されているため、不要に回転し、駆動損失となっていた。
【０００６】
そこで、エンジンの冷却水の温度によってプーリとウォータポンプの駆動軸との間の駆動力伝達を断続する電磁クラッチを備えた装置がある（例えば、特許文献１参照）。この装置によれば、冷却水の温度が低い間、例えば９０℃以下の場合はウォータポンプを停止し、ウォータポンプの駆動損失を低減している。
【０００７】
しかし、上記の構成の冷却システム１Ｘのウォータポンプ４の代わりに、特許文献１に記載の装置を用いると、冷却水の温度が低い間はＥＧＲクーラ７に対しても冷却水が流れなくなってしまう。その結果、ＥＧＲクーラ７を冷却することができなくなり、ＥＧＲクーラ７内で冷却水の沸騰などが起り、ＮＯｘが増加するという問題が起きる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１１−５１２５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲクーラでの排
ガスの冷却効果を低下させることなく、内燃機関の暖機運転を促進すると共に、内燃機関により駆動されるポンプの駆動損失を低減して、内燃機関の燃費を向上することができる内燃機関の冷却システムと内燃機関の冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するための本発明の内燃機関の冷却システムは、少なくとも内燃機関とＥＧＲクーラとを冷却する内燃機関の冷却システムにおいて、内燃機関を冷却する冷媒が流れる主冷却路と、ＥＧＲクーラを冷却する冷媒が流れる副冷却路と、前記主冷却路と前記副冷却路の両方に冷媒を吐出するポンプと、前記ポンプを駆動する又は停止する動力伝達装置と、前記主冷却路を開放又は閉鎖する開閉装置と、前記動力伝達装置と前記開閉装置とを制御する制御装置と、を備えると共に、前記制御装置が、前記ＥＧＲクーラ内の冷媒の温度が予め定めた沸騰判定値を超えない場合で、且つ前記内燃機関内の冷媒の温度が予め定めた暖機判定値を超えない場合は、前記動力伝達装置により前記ポンプを停止する第一駆動損失低減手段と、前記内燃機関内の冷媒の温度が前記暖機判定値を超えない場合は、前記開閉装置を閉じて、前記主冷却路を流れる冷媒の流量を低減する第二駆動損失低減手段と、を備えて構成される。
【００１１】
この構成によれば、内燃機関とＥＧＲクーラとを別々の冷却路で冷却するので、暖機運転中などの内燃機関を冷却する必要がない場合でも、ＥＧＲクーラのみを冷却するこができる。これにより、暖機中のＮＯｘの増加やＥＧＲクーラ内での冷媒の沸騰を抑制することができる。
【００１２】
また、暖機運転中などの内燃機関内とＥＧＲクーラ内の冷媒の温度が低いときに、動力伝達装置でポンプを停止して、ポンプの駆動損失を低減することができる。一方、暖機運転中などの内燃機関内の冷媒の温度が低く、且つＥＧＲクーラ内の冷媒の温度が高いときに、ポンプが作動していても、開閉装置を閉めて、主冷却路を流れる冷媒の流量を低減するため、冷媒はＥＧＲクーラしか流れないので、十分な冷媒の供給ができ、しかも、ウォータポンプの駆動損失を低減することができる。よって、内燃機関の暖機運転中などの冷却水の温度が低い場合に、内燃機関により駆動されるウォータポンプの駆動損失を低減するので、内燃機関の燃費を向上することができる。
【００１３】
なお、ここでいう沸騰判定値とは、ＥＧＲクーラ内の冷媒が沸騰しない程度の温度に設定される値である。ＥＧＲクーラ内での冷媒の温度が、冷媒が沸騰する温度近くまで高くなると、ＥＧＲクーラでの排ガスの冷却が不足し、内燃機関での燃焼温度が高くなり、ＮＯｘが発生し易くなる。そこで、好ましくは、この沸騰判定値をＥＧＲクーラ通過後の排ガスの温度、あるいは内燃機関の燃焼温度に基づいた温度とするとよい。また、ここでいう暖機判定値とは、内燃機関が通常に運転する上で適切な温度に冷媒の温度がなる温度であり、内燃機関の各部の部品が膨張しクリアランスが正常になる程度の温度に設定される値である。
【００１４】
上記の目的を解決するための本発明の内燃機関の冷却方法は、内燃機関を冷却する冷媒が流れる主冷却路と、ＥＧＲクーラを冷却する冷媒が流れる副冷却路と、前記主冷却路と前記副冷却路の両方に冷媒を吐出するポンプと、を用いて前記内燃機関と前記ＥＧＲクーラを冷却する内燃機関の冷却方法であって、前記ＥＧＲクーラ内の冷媒の温度が予め定めた沸騰判定値を超えない場合で、且つ前記内燃機関内の冷媒の温度が予め定めた暖機判定値を超えない場合は、前記ポンプを停止し、前記内燃機関内の冷媒の温度が前記暖機判定値を超えない場合は、前記主冷却路を流れる冷媒の流量を低減することを特徴とする法である。
【００１５】
この方法によれば、内燃機関とＥＧＲクーラを別々の冷却路で冷却することによって、
ＥＧＲクーラでの排ガスの冷却効果を低下させることなく、ポンプの駆動損失を低減することができ、内燃機関の燃費を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＥＧＲクーラでの排ガスの冷却効果を低下させることなく、内燃機関の暖機運転を促進すると共に、内燃機関により駆動されるポンプの駆動損失を低減して、内燃機関の燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関の冷却システムを示す構成図であり、通常運転時で、冷却水がラジエータを経由してポンプに戻る状態を示す。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関の冷却システムを示す構成図であり、内燃機関の暖機運転中で、ポンプが停止した状態を示す。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関の冷却システムを示す構成図であり、内燃機関の暖機中で、ポンプが駆動し、開閉装置で主冷却路を閉鎖した状態を示す。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関の冷却方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態の内燃機関の冷却システムを示す構成図であり、内燃機関の暖機中で、且つ気温が低く暖房を使用する場合で、ポンプが駆動し、開閉装置で主冷却路を閉鎖した状態を示す。
【図６】本発明に係る第３の実施の形態の内燃機関の冷却装置を示す構成図であり、内燃機関の暖機中で、ポンプが駆動し、開閉装置で主冷却路を閉鎖した状態を示す。
【図７】従来の内燃機関の冷却システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の冷却システムと内燃機関の冷却方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態のエンジン（内燃機関）はディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明はディーゼルエンジンに限定せずに、ガソリンエンジンにも適用することができ、その気筒数や、気筒の配列は限定しない。
【００１９】
また、冷却システムとして、冷却水をシリンダブロックのウォータジャケットとシリンダヘッドの冷却路に流して、シリンダブロックとシリンダヘッドの両方を冷却する構成を例に説明するが、本発明はこれに限定せずに、シリンダブロックのみを冷却する構成やエンジンの潤滑油を冷却するオイルクーラを経由する構成などにも適用することができる。
【００２０】
本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関の冷却システムについて、図１を参照しながら説明する。図７に示す従来の冷却システム１Ｘではエンジン２を冷却した後の冷却水（冷媒）がＥＧＲクーラ７に送られるように構成されていたが、この冷却システム１は、図１に示すように、エンジン２（シリンダブロック５及びシリンダヘッド６）を冷却する冷却水が流れる主冷却路１０と、ＥＧＲクーラ７を冷却する冷却水が流れる副冷却路１１と、主冷却路１０と副冷却路１１の両方に冷却水を吐出するウォータポンプ（ポンプ）４と、ウォータポンプ４を駆動する又は停止する電磁クラッチ（動力伝達装置）１２と、主冷却路１０を開放又は閉鎖するシャットオフバルブ（開閉装置）１３と、電磁クラッチ１２とシャットオフバルブ１３とを制御するＥＣＵ（制御装置）１４と、を備えて構成される。
【００２１】
また、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１を検知する第一温度センサ１５と、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２を検知する第二温度センサ１６と、を備える。加えて、エンジン２を冷却した後の冷却水をヒータ１７へ送り、ヒータ１７で熱交換された冷却水をウォータポンプ４へと戻すヒータ加熱路１８を備える。
【００２２】
さらに、ＥＣＵ１４が、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１が予め定めた沸騰判定値Ａを超えない場合で、且つエンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が予め定めた暖機判定値Ｂを超えない場合は、電磁クラッチ１２によりウォータポンプ４を停止する第一駆動損失低減手段Ｍ１と、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が予め定めた暖機判定値Ｂを超えない場合は、シャットオフバルブ１３を閉じて、主冷却路１０を流れる冷却水の流量を低減する第二駆動損失低減手段Ｍ２と、を備える。
【００２３】
主冷却路１０は、ウォータポンプ４から吐出された冷却水がエンジン２を経由し、サーモスタット８によりウォータポンプ４に戻される、あるいはサーモスタット８からラジエータ９を介してウォータポンプ４に戻される流路である。この主冷却路１０には、この他オイルクーラなどの熱交換器を備えてもよい。
【００２４】
副冷却路１１は、ウォータポンプ４から吐出された冷却水が主冷却路１０から分岐部１１ａで分岐し、ＥＧＲクーラ７のみを経由し、主冷却路１０に合流部１１ｂで合流する流路であり、ＥＧＲクーラ７のみを冷却する流路である。よって、分岐部１１ａは、ウォータポンプ４とエンジン２との間に、また、合流部１１ｂは、ウォータポンプ４とラジエータ９の間にそれぞれ設けられる。
【００２５】
これにより、副冷却路１１が、冷却水がウォータポンプ４からＥＧＲクーラ７のみを経由して他の装置を介さずにウォータポンプ４に循環可能に構成される。この構成によれば、エンジン２の状態によらずＥＧＲクーラ７のみを冷却することができる。また、副冷却路１１を流れる冷却水の流量がＥＧＲクーラ７を流れる流量のみを流すように構成されるので、副冷却路１１に冷却水を流す際の流量を抑制することができる。
【００２６】
電磁クラッチ１２は、クランクシャフト３から駆動力をウォータポンプ４に伝達又は遮断する装置であり、周知の技術の電磁クラッチを用いる。この電磁クラッチ１２はＥＣＵ１４により制御されている。なお、この実施の形態では電磁クラッチ１２を例に説明するが、本発明はこれに限定せずに、例えば、油圧クラッチなどを用いてもよい。
【００２７】
シャットオフバルブ１３は、主冷却路１０を開放又は閉鎖し、主冷却路１０を流れる冷却水の流量を低減するものである。このシャットオフバルブ１３はＥＣＵ１４により制御されている。
【００２８】
ＥＣＵ１４は、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、本発明では、このＥＣＵ１４に第一駆動損失低減手段Ｍ１と第二駆動損失低減手段Ｍ２とを備え、第一温度センサ１５と第二温度センサ１６で検知した冷却水の温度を受信して、電磁クラッチ１２とシャットオフバルブ１３の動作を制御している。
【００２９】
第一温度センサ１５は、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１を検知するセンサであり、第二温度センサ１６は、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２を検知可するセンサである。なお、第二温度センサ１６は、エンジン２内ではなくウォータポンプ４からシャットオフバルブ１３までの主冷却路１０上であれば、特にエンジン２内に設けなくともよい。
【００３０】
第一駆動損失低減手段Ｍ１は、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１が予め定めた沸騰判定値Ａを超えない場合で、且つエンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が予め定めた暖機判定値Ｂを超えない場合に、図２に示すように、電磁クラッチ１２を切断することによりウォータポンプ４を停止する手段である。この第一駆動損失低減手段Ｍ１により、エンジン２、又はＥＧＲクーラ７の少なくとも一方を冷却する必要があるまで、ウォータポンプ４を停止することができ、ウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。
【００３１】
第二駆動損失低減手段Ｍ２は、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超えない場合に、図３に示すように、シャットオフバルブ１３を閉じて、主冷却路１０を流れる冷却水の流量を低減する手段である。この第二駆動損失低減手段Ｍ２により、エンジン２の暖機運転などが完了するまで、主冷却路１０を流れる冷却水の流量を低減し、ウォータポンプ４を駆動しても冷却水はＥＧＲクーラ７とヒータ１７を流れる流量しか流れないため、ウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。
【００３２】
なお、ここでいう沸騰判定値Ａとは、ＥＧＲクーラ７内の冷却水が沸騰しない程度、例えば１００℃程度の温度に設定される値である。ＥＧＲクーラ７内での冷却水の温度が、冷却水が沸騰する温度近く、例えば１００℃程度まで高くなると、ＥＧＲクーラ７での排ガスの冷却が不足し、エンジン２での燃焼温度が高くなり、ＮＯｘが発生し易くなる。そこで、好ましくはこの沸騰判定値ＡをＥＧＲクーラ７通過後の排ガスの温度、あるいはエンジン２の燃焼温度に基づいた温度とすると、ＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００３３】
また、暖機判定値Ｂとは、エンジン２が通常に稼働する上で適切な冷却水の温度であり、エンジン２の各部の部品が膨張しクリアランスが正常になる程度、例えば９０℃程度の温度に設定される値である。暖機運転とは、停車したままアイドリング程度の回転数を維持し行う、あるいは負荷や回転数を抑えた走行により行うことにより、エンジン２を暖めることであり、冷えた状態でエンジン２を動かすと発生する偏摩耗などを抑制し、且つ燃費の悪化も抑制する。そこで、好ましくはこの暖機判定値Ｂを予め実験などによりエンジン２が十分に暖まった状態と冷却水の温度Ｔ２との関係を求め、それに基づいた温度に設定するとよい。
【００３４】
ヒータ１７は、車室内に温風を送る暖房器であり、ヒータ加熱路１８は、エンジン２を通過後の冷却水をヒータ１７に導き、ヒータ１７で熱交換された冷却水をウォータポンプ４に戻す流路である。これにより、エンジン２を通過後の温められた冷却水を通過させることで、空気と冷却水との間で熱交換を行って空気を加熱している。この実施の形態では、シャットオフバルブ１３を閉じてもヒータ１７に冷却水が流れるように構成したが、本発明はこれに限定せずに、ヒータ１７とヒータ加熱路１８を設けない構成にも適用することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る第１の内燃機関の冷却方法について、図１〜図３、及び図４のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでは、エンジン２の始動時から暖機運転を経由して通常運転になるまでを例に説明する。
【００３６】
図４に示すように、まずエンジン２が始動すると、エンジン２を暖機運転するか否かを判断するステップＳ１０を行う。このステップＳ１０はエンジン２を暖機運転するか否かを判断することができればよく、周知の暖機運転の判定方法を用いる。例えば、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２や図示しないオイルクーラのオイルの温度が予め定めた温度以下か否かを判断する方法などである。
【００３７】
ステップＳ１０でエンジン２の暖機運転が必要と判断されると、次に、第一駆動損失低減手段Ｍ１が電磁クラッチ１２を切断するステップＳ２０を行う。このステップＳ２０により、図２に示すように、電磁クラッチ１２が切断されるので、ウォータポンプ４は停止する。これにより、主冷却路１０及び副冷却路１１に冷却水が流れなくなるため、エンジン２の暖機を促進すると共に、ウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。
【００３８】
そして、図４に示すように、エンジン２を暖機運転するステップＳ３０が行われ、次に、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超えたか否かと、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超えたか否かを判断するステップＳ４０を行う。このステップＳ４０で、温度Ｔ１が沸騰判定値Ａよりも低く、且つ温度Ｔ２も暖機判定値Ｂよりも低い場合は、ステップＳ３０に戻る。また、温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超え、且つ温度Ｔ２が暖機判定値Ｂよりも低い場合は、ステップＳ５０に進み、温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超える場合は、ステップＳ９０に進む。
【００３９】
ステップＳ４０で、温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超え、且つ温度Ｔ２が暖機判定値Ｂよりも低い場合は、第一駆動損失低減手段Ｍ１が電磁クラッチ１２を接合するステップＳ５０を行う。次に、第二駆動損失低減手段Ｍ２が、シャットオフバルブ１３を閉じるステップＳ６０を行う。このステップＳ５０とＳ６０により、図３に示すように、エンジン２の暖機運転中に、ＥＧＲクーラ７での排ガスの冷却効果が低減することを抑制し、排ガス中のＮＯｘの増加を防止する、又はＥＧＲクーラ７内での冷却水の沸騰を防止することができる。また同時に、ウォータポンプ４が駆動しても、シャットオフバルブ１３が閉じているので、冷却水がＥＧＲクーラ７とヒータ１７とを流れる流量しか流れないので、ウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。
【００４０】
そして、図４に示すように、エンジン２を暖機運転するステップＳ７０が行われ、次に、再度、ＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超えたか否かと、エンジン２内の冷却水の温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超えたか否かを判断するステップＳ８０を行う。
【００４１】
このステップＳ８０で、温度Ｔ１が沸騰判定値Ａよりも低く、且つ温度Ｔ２も暖機判定値Ｂよりも低い場合は、ステップＳ２０に戻り、再度、第一駆動損失低減手段Ｍ１が電磁クラッチ１２を切断するステップＳ２０を行う。また、温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超え、且つ温度Ｔ２が暖機判定値Ｂよりも低い場合は、ステップＳ７０に戻る。また、温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超える場合は、ステップＳ１００に進む。
【００４２】
ステップＳ４０で温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超える場合は、第一駆動損失低減手段Ｍ１が電磁クラッチ１２を接続するステップＳ９０を行ってから、又はステップＳ８０で温度Ｔ２が暖機判定値Ｂを超えたら、次に、第二駆動損失低減手段Ｍ２が、シャットオフバルブ１３を開けるステップＳ１００を行って、図１に示すように、主冷却路１０と副冷却路１１に冷却水が流れると、エンジン２の暖機運転における冷却方法は完了する。
【００４３】
この方法によれば、ウォータポンプ４を停止することと、シャットオフバルブ１３を閉じて、主冷却路１０を流れる冷却水の流量を減らすことにより、エンジン２の始動時から暖機運転を経由して通常運転になるまでのウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。これにより、燃費を向上することができる。
【００４４】
また、エンジン２の冷却と、ＥＧＲクーラ７の冷却を別々に行うことができるので、エンジン２の暖機運転中に、ＥＧＲクーラ７のみを冷却することができるので、ＮＯｘの増加やＥＧＲクーラ７内での冷却水の沸騰などを防止することができる。
【００４５】
なお、エンジン２の暖機運転が必要な始動時などで、冷却水の温度が低くサーモスタット８が閉じている状態では、副冷却路１１に冷却水を循環させるだけで、ＥＧＲクーラ７に冷却水が流れることで、ＥＧＲクーラ７内部と外部との間の熱伝達率が上がり、十分に大気に放熱し、ＥＧＲクーラ７に溜まっていた熱を放熱することができる。また、エンジン２の暖機運転中にＥＧＲクーラ７内の冷却水の温度Ｔ１が沸騰判定値Ａを超えるのは僅かな間であり、通水すれば瞬間的に沸騰しない温度に下がる。よって、本発明によれば、暖機運転中の殆どの時間で、ウォータポンプ４を停止することができ、ウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。
【００４６】
また、上記の冷却方法は、エンジン２の始動時から暖機運転を経て、通常運転になる冷却方法を例に説明したが、本発明はこれに限定せず、例えば、エンジン２の低負荷運転時などの冷却水の温度が低い場合にも適用することができる。
【００４７】
次に、本発明に係る第２の実施の形態のエンジン２の冷却システム２０について、図５を参照しながら説明する。この冷却システム２０は、第１の実施の形態の冷却システム１に加えて、冷却水をＥＧＲクーラ７からヒータ１７を介してからウォータポンプ４へ戻す暖房用流路２２と、冷却水をＥＧＲクーラ７からヒータ１７を介さずにウォータポンプ４へ戻す冷房用流路２３とを切り換えるバイパスバルブ２１を備えて構成される。
【００４８】
また、ＥＣＵ１４には、第三温度センサ２４が検知する車室内温度Ｔ３が予め定めた暖房判定値Ｃよりも低い場合に、又はヒータ１７により車室内の暖める場合に、バイパスバルブ２１により冷却水をＥＧＲクーラ７から暖房用流路２２を経由させ、一方、車室内温度Ｔ３が暖房判定値Ｃ以上の場合に、又はエアコンディショナ（図示せず）で車室内を冷やす場合に、冷却水をＥＧＲクーラ７から冷房用流路２３を経由させる冷暖房切換手段Ｍ３を備えて構成される。なお、ここでいう暖房判定値Ｃとは、運転者が快適に過ごすことができる車室内の温度、例えば、１０℃程度の温度に設定される値である。
【００４９】
この構成によれば、車室内温度Ｔ３に応じてＥＧＲクーラ７を通過後の冷却水をヒータ１７へ通す、又は通さないを切り換えるバイパスバルブ２１を設けることにより、車室内温度Ｔ３が低くヒータ１７により車室内を暖房する場合に、暖房を効き易くすることができる。また、車室内温度Ｔ３が高くエアコンディショナにより車室内を冷房する場合に、ＥＧＲクーラ７を通過後の冷却水をヒータ１７へ通すことで発生する冷房が効き難いという弊害を防止することができる。
【００５０】
なお、この実施の形態では、上記の構成を例に説明したが、本発明はこれに限定せずに、例えば、エンジン２からヒータ１７へ冷却水を流さずに、ＥＧＲクーラ７からのみヒータ１７に冷却水が流れるように構成してもよい。
【００５１】
次に、本発明に係る第三の実施の形態のエンジン２の冷却システム３０について、図６を参照しながら説明する。この冷却システム３０は、第１の実施の形態の冷却システム１のシャットオフバルブ１３に代えて、ウォータポンプ４とエンジン２との間に設けたシャットオフバルブ３１を備えて構成される。
【００５２】
この構成によれば、エンジン２の暖機運転中には、主冷却路１０には冷却水が全く流れずに、冷却水がＥＧＲクーラ７を流れる流量しか流れないため、よりウォータポンプ４の駆動損失を低減することができる。また、エンジン２の暖機をより促進することができる。
【００５３】
なお、この実施の形態では、エンジン２からヒータ１７を経由して戻る流路、例えばヒータ加熱路１８や暖房用流路２２をウォータポンプ４に戻すように構成したが、本発明はこの構成に限定しない。例えば、ヒータ１７からサーモスタット８を経由させてからウォータポンプ４に戻す構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の内燃機関の冷却システムは、ＥＧＲクーラでの排ガスの冷却効果を低下することなく、内燃機関の暖機運転を促進すると共に、内燃機関により駆動されるポンプの駆動損失を低減して、内燃機関の燃費を向上することができるので、特にディーゼルエンジンを搭載するトラックなどの車両に利用することができ、燃費を向上することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１、２０、３０、１Ｘ  冷却システム
２  エンジン（内燃機関）
３  クランクシャフト（駆動軸）
４  ウォータポンプ（ポンプ）
５  シリンダブロック
６  シリンダヘッド
７  ＥＧＲクーラ
８  サーモスタット
９  ラジエータ
１０  主冷却路
１１  副冷却路
１２  電磁クラッチ（動力伝達装置）
１３、３１  シャットオフバルブ（開閉装置）
１４  ＥＣＵ（制御装置）
１５  第一温度センサ
１６  第二温度センサ
１７  ヒータ
１８  ヒータ加熱路
２１  バイパスバルブ（分岐装置）
２２  暖房用流路
２３  冷房用流路
２４  第三温度センサ
Ｍ１  第一駆動損失低減手段
Ｍ２  第二駆動損失低減手段
Ｍ３  冷暖房切換手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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