(57)【要約】【課題】内燃機関の暖機運転時に、ＥＧＲクーラの温度を早期に昇温させることができるＥＧＲクーラの昇温促進システム及びＥＧＲクーラの昇温促進方法を提供する。【解決手段】エンジン２の暖機運転時に、サーモスタット６からラジエータ７にエンジン冷却水Ｗが流通しないようにサーモスタット６が機能し、かつ、三方弁１７の制御をして、ＥＧＲクーラ１１を通過するエンジン冷却水Ｗの流路がシリンダブロック４を通過しない昇温促進流路となるようにした後、この昇温促進流路に配置した昇温装置１８及び補助ウォータポンプ１９を駆動して、エンジン冷却水Ｗを昇温装置１８で昇温させながら補助ウォータポンプ１９により昇温促進流路で循環させて、ＥＧＲクーラ１１を昇温させる。【選択図】図２
2019124132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダブロック及びシリンダヘッドの冷却用媒体を、第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、サーモスタット、ラジエータ、前記第１駆動装置の順に循環させるラジエータ側流路と、前記第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、ＥＧＲクーラ、前記第１駆動装置の順に循環させるＥＧＲクーラ側流路と、制御装置と、を備えて構成されるＥＧＲクーラの昇温促進システムにおいて、
前記ＥＧＲクーラ側流路における、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記第１駆動装置の間に、冷却用媒体の流通先を前記第１駆動装置または前記シリンダヘッドの入口側のいずれかに切り替える流路切替装置を設けるとともに、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記シリンダヘッドの入口側の間の流路、または、前記シリンダヘッドの出口側と前記ＥＧＲクーラの入口側の間の流路に昇温装置及び第２駆動装置を設けて、
前記内燃機関の暖機運転時に、前記サーモスタットから前記ラジエータに冷却用媒体が流通しないように前記サーモスタットが機能し、冷却用媒体の流通先が前記シリンダヘッドの入口側となるように前記流路切替装置を切り替えて、冷却用媒体を、前記シリンダブロックを通過せずに、前記第２駆動装置、前記シリンダヘッド、前記ＥＧＲクーラ、前記昇温装置、前記流路切替装置の間で循環させる昇温促進流路を形成するとともに、前記第２駆動装置及び前記昇温装置を駆動して、冷却用媒体を前記昇温装置で昇温させながら前記第２駆動装置により前記昇温促進流路で循環させる制御を行うように前記制御装置を構成したことを特徴とするＥＧＲクーラの昇温促進システム。
【請求項２】
前記サーモスタットと前記第１駆動装置の間に前記ラジエータをバイパスするバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路に開閉装置を設けて、
前記制御装置を、
前記内燃機関の暖機運転時に、前記開閉装置を閉状態とする制御を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラの昇温促進システム。
【請求項３】
前記制御装置を、
前記内燃機関の暖機運転時に、前記第１駆動装置を停止する制御を行うように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のＥＧＲクーラの昇温促進システム。
【請求項４】
前記昇温促進流路がヒータコアを通過するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＥＧＲクーラの昇温促進システム。
【請求項５】
前記内燃機関の排気通路と吸気通路を接続するＥＧＲ通路に前記ＥＧＲクーラ及びＥＧＲバルブを設けるとともに、前記昇温促進流路に前記温度検出装置を設けて、
前記制御装置を、
前記内燃機関の暖機運転時で、前記温度検出装置の検出値が予め設定された設定温度閾値以上の場合には前記ＥＧＲバルブを開状態とし、前記温度検出装置の検出値が前記設定温度閾値未満の場合には前記ＥＧＲバルブを閉状態とする制御を行うようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＥＧＲクーラの昇温促進システム。
【請求項６】
内燃機関のシリンダブロック及びシリンダヘッドの冷却用媒体を、第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、サーモスタット、ラジエータ、前記第１駆動装置の順に循環させるラジエータ側流路と、前記第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、ＥＧＲクーラ、前記第１駆動装置の順に循環させるＥＧＲクーラ側流路と、を備えて構成されるＥＧＲクーラの昇温促進方法において、
前記ＥＧＲクーラ側流路における、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記第１駆動装置の間に、冷却用媒体の流通先を前記第１駆動装置または前記シリンダヘッドの入口側のいずれかに切り替える流路切替装置を設けるとともに、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記シリンダヘッドの入口側の間の流路、または、前記シリンダヘッドの出口側と前記ＥＧＲクーラの入口側の間の流路に昇温装置及び第２駆動装置を設けて、
前記ＥＧＲクーラを通過する冷却用媒体の温度に基づいて前記内燃機関の暖機運転が必要か否かを判定して、暖機運転が必要であると判定した場合には、前記サーモスタットから前記ラジエータに冷却用媒体が流通しないように前記サーモスタットが機能し、冷却用媒体の流通先が前記シリンダヘッドの入口側となるように前記流路切替装置を切り替えて、冷却用媒体を、前記シリンダブロックを通過せずに、前記第２駆動装置、前記シリンダヘッド、前記ＥＧＲクーラ、前記昇温装置、前記流路切替装置の間で循環させる昇温促進流路を形成するとともに、前記第２駆動装置及び前記昇温装置を駆動して、冷却用媒体を前記昇温装置で昇温させながら前記第２駆動装置により前記昇温促進流路で循環させる制御を行うことを特徴とするＥＧＲクーラの昇温促進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＥＧＲクーラの昇温促進システム及びＥＧＲクーラの昇温促進方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関では、シリンダブロックやシリンダヘッド等のエンジン構成部品を冷却するために、エンジン構成部品の内部にエンジン冷却水用流路を形成して、このエンジン冷却水用流路にエンジン冷却水を循環させている。このエンジン冷却水用流路は、ＥＧＲクーラにも延在しており、シリンダブロック及びシリンダヘッドを通過したエンジン冷却水がＥＧＲクーラを流通している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８０４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の冷間始動時や冷間時（シリンダブロックが低温の時）で、内燃機関の暖機運転が必要なときに、エンジン構成部品全体にエンジン冷却水を循環させると、エンジン構成部品全体の熱容量が大きいため、エンジン冷却水の温度上昇が遅い。これにより、エンジン冷却水が流通するＥＧＲクーラの温度上昇も遅くなる。
【０００５】
本開示の目的は、内燃機関の暖機運転時に、ＥＧＲクーラの温度を早期に上昇させることができるＥＧＲクーラの昇温促進システム及びＥＧＲクーラの昇温促進方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の態様のＥＧＲクーラの昇温促進システムは、内燃機関のシリンダブロック及びシリンダヘッドの冷却用媒体を、第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、サーモスタット、ラジエータ、前記第１駆動装置の順に循環させるラジエータ側流路と、前記第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、ＥＧＲクーラ、前記第１駆動装置の順に循環させるＥＧＲクーラ側流路と、制御装置と、を備えて構成されるＥＧＲクーラの昇温促進システムにおいて、
前記ＥＧＲクーラ側流路における、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記第１駆動装置の間に、冷却用媒体の流通先を前記第１駆動装置または前記シリンダヘッドの入口側のいずれかに切り替える流路切替装置を設けるとともに、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記シリンダヘッドの入口側の間の流路、または、前記シリンダヘッドの出口側と前記ＥＧＲクーラの入口側の間の流路に昇温装置及び第２駆動装置を設けて、前記内燃機関の暖機運転時に、前記サーモスタットから前記ラジエータに冷却用媒体が流通しないように前記サーモスタットが機能し、冷却用媒体の流通先が前記シリンダヘッドの入口側となるように前記流路切替装置を切り替えて、冷却用媒体を、前記シリンダブロックを通過せずに、前記第２駆動装置、前記シリンダヘッド、前記ＥＧＲクーラ、前記昇温装置、前記流路切替装置の間で循環させる昇温促進流路を形成するとともに、前記第２駆動装置及び前記昇温装置を駆動して、冷却用媒体を前記昇温装置で昇温させながら前記第２駆動装置により前記昇温促進流路で循環させる制御を行うように前記制御装置を構成したことを特徴とする。
【０００７】
また、上記の目的を達成するための本発明の態様のＥＧＲクーラの昇温促進方法は、内燃機関のシリンダブロック及びシリンダヘッドの冷却用媒体を、第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、サーモスタット、ラジエータ、前記第１駆動装置の順に循環させるラジエータ側流路と、前記第１駆動装置より、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、ＥＧＲクーラ、前記第１駆動装置の順に循環させるＥＧＲクーラ側流路と、を備えて構成されるＥＧＲクーラの昇温促進方法において、前記ＥＧＲクーラ側流路における、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記第１駆動装置の間に、冷却用媒体の流通先を前記第１駆動装置または前記シリンダヘッドの入口側のいずれかに切り替える流路切替装置を設けるとともに、前記ＥＧＲクーラの出口側と前記シリンダヘッドの入口側の間の流路、または、前記シリンダヘッドの出口側と前記ＥＧＲクーラの入口側の間の流路に昇温装置及び第２駆動装置を設けて、前記ＥＧＲクーラを通過する冷却用媒体の温度に基づいて前記内燃機関の暖機運転が必要か否かを判定して、暖機運転が必要であると判定した場合には、前記サーモスタットから前記ラジエータに冷却用媒体が流通しないように前記サーモスタットが機能し、冷却用媒体の流通先が前記シリンダヘッドの入口側となるように前記流路切替装置を切り替えて、冷却用媒体を、前記シリンダブロックを通過せずに、前記第２駆動装置、前記シリンダヘッド、前記ＥＧＲクーラ、前記昇温装置、前記流路切替装置の間で循環させる昇温促進流路を形成するとともに、前記第２駆動装置及び前記昇温装置を駆動して、冷却用媒体を前記昇温装置で昇温させながら前記第２駆動装置により前記昇温促進流路で循環させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば、内燃機関の暖機運転時に、ＥＧＲクーラの温度を早期に上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のＥＧＲクーラの昇温促進システムの構成を示す図で、内燃機関の通常運転時のエンジン冷却水の流通状態を例示する図である。
【図２】図１のＥＧＲクーラの昇温促進システムで、内燃機関の暖機運転時のエンジン冷却水の流通状態を例示する図である。
【図３】本発明の実施形態のＥＧＲクーラの昇温促進方法を実施するための制御フローの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるエンジン冷却水温度の昇温促進効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るＥＧＲクーラの昇温促進システム及びＥＧＲクーラの昇温促進方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、エンジン（内燃機関）２の冷却用媒体としてエンジン冷却水Ｗを用いる。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のＥＧＲクーラの昇温促進システム１を備えるエンジン２では、シリンダブロック４やシリンダヘッド５等のエンジン構成部品を循環するエンジン冷却水用流路として、ラジエータ７側を循環するラジエータ側流路と、ＥＧＲクーラ１１側を循環するＥＧＲクーラ側流路と、オイルクーラ１３側を循環するオイルクーラ側流路と、を備える。
【００１２】
ラジエータ側流路は、ウォータポンプ（第１駆動装置）３より、シリンダブロック４（の入口側４ａ及び出口側４ｂ）、シリンダヘッド５（の入口側５ａ及び出口側５ｂ）、サーモスタット６、ラジエータ７、ウォータポンプ３の順にエンジン冷却水Ｗを循環させる流路である。
【００１３】
ウォータポンプ３は、エンジン冷却水Ｗをラジエータ側流路、ＥＧＲクーラ側流路及びオイルポンプ側流路に循環させるための動力源となる電動式のポンプである。シリンダブロック４は、気筒（シリンダ）８を収納するエンジン構成部品である。シリンダヘッド５は、エンジン２の燃焼室、吸気ポート及び排気ポートを収納するエンジン構成部品である。サーモスタット６は、このサーモスタット６を通過するエンジン冷却水Ｗの温度に応じて、エンジン冷却水Ｗをラジエータ７またはラジエータ７をバイパスするバイパス流路９に流通させる装置である。ラジエータ７は、ラジエータ７の内部を通過するエンジン冷却水Ｗを、走行風との熱交換することにより冷却する装置である。
【００１４】
ファン１０は、ファン１０の回転により走行風をラジエータ７へ導く装置である。
【００１５】
ＥＧＲクーラ側流路は、ウォータポンプ３より、シリンダブロック４、シリンダヘッド５、ＥＧＲクーラ１１、ヒータコア１２、ウォータポンプ３の順にエンジン冷却水Ｗを循環させる流路である。
【００１６】
ＥＧＲクーラ１１は、エンジン２の排気通路と吸気通路を接続するＥＧＲ通路にＥＧＲバルブとともに配置されて、ＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガス（気筒８より排気通路に排出された排気ガスの一部）をＥＧＲクーラ１１の内部を通過するエンジン冷却水Ｗと熱交換することにより冷却する装置である。ヒータコア１２は、エンジン２を備えた車両の内部（運転席等）の空気とヒータコア１２の内部を流通するエンジン冷却水Ｗとを熱交換することで、車両の内部の空気を昇温させる暖房用の装置である。
【００１７】
オイルクーラ側流路は、ウォータポンプ３より、シリンダブロック４、オイルクーラ１３、ウォータポンプ３の順にエンジン冷却水Ｗを循環させる流路である。オイルクーラ１３は、オイルクーラ１３の内部を通過するエンジン冷却水Ｗとエンジンオイルとを熱交換することで、エンジンオイルを冷却する装置である。
【００１８】
シリンダヘッド５の出口側５ｂのエンジン冷却水Ｗ用の流路（後述する昇温促進流路の一部の流路）に、ＥＧＲクーラ１１に流入するエンジン冷却水Ｗの温度を検出する冷却水温度センサ（温度検出装置）１４を設ける。また、オイルクーラ１３の内部に、エンジンオイルの温度（油温）を検出する油温センサ１５を設ける。
【００１９】
ＥＧＲクーラの昇温促進システム１を制御する制御装置１６を備える。制御装置１６は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウエアである。制御装置１６は、上記した冷却水温度センサ１４や油温センサ１５等の各種センサ、ウォータポンプ３や後述する補助ウォータポンプ１９等の駆動装置、後述する昇温装置１８、流路切替装置１７、開閉装置２０等の各種装置に信号線を介して電気的に接続されている。なお、図１、図２では、図の煩雑さを避けるために、ウォータポンプ３、補助ウォータポンプ１９、昇温装置１８、流路切替装置１７、開閉装置２０と制御装置１６の間の信号線以外の信号線は省略している。
【００２０】
本実施形態のＥＧＲクーラの昇温促進システム１では、図１、図２に示すように、三方弁（流路切替装置）１７と、昇温装置１８と、補助ウォータポンプ（第２駆動装置）１９と、開閉弁（開閉装置）２０と、を備える。三方弁１７は、ＥＧＲクーラ側流路における、ＥＧＲクーラ１１の出口側１１ｂとウォータポンプ３の間の流路に配置されて、エンジン冷却水Ｗの流通先をウォータポンプ３またはシリンダヘッド５の入口側５ａのいずれかに切り替える装置である。昇温装置１８及び補助ウォータポンプ１９は、ＥＧＲクーラ１１の出口側１１ｂとシリンダヘッド５の入口側５ａの間の流路（図１、図２）、または、シリンダヘッド５の出口側５ｂとＥＧＲクーラ１１の入口側１１ａの間の流路に配置される装置である。昇温装置１８は、ＥＧＲクーラ１１の内部を通過するエンジン冷却水Ｗを昇温できればよく、電熱ヒータでも、エンジン冷却水Ｗと排気ガスの間で熱交換する熱交換器でも、エンジン２の暖機後におけるエンジン冷却水Ｗの熱量を予め蓄熱する蓄熱器でもよい。補助ウォータポンプ１９は、ＥＧＲクーラ１１の内部を通過するエンジン冷却水Ｗの移送を行う駆動源である。開閉弁２０は、サーモスタット６とウォータポンプ３とを接続するバイパス流路９に設けられて、開状態のときにエンジン冷却水Ｗをバイパス流路９に流通させ、閉状態のときにエンジン冷却水Ｗをバイパス流路９に流通させない装置である。なお、開閉装置２０としては、開閉弁ではなく、ワンウェイバルブでもよく、この場合は、制御が簡素化されて低コストとなる。
【００２１】
エンジン冷却水Ｗの流通先がシリンダヘッド５の入口側５ａとなるように三方弁１７を制御し、かつ、エンジン冷却水Ｗの流通先がバイパス流路９側となるように（サーモスタット６からラジエータ７にエンジン冷却水Ｗが流通しないように）サーモスタット６が機能し、かつ、開閉弁２０を閉状態とすることで、エンジン冷却水Ｗを、シリンダブロック４を通過せずに、補助ウォータポンプ１９、シリンダヘッド５、ＥＧＲクーラ１１、昇温装置１８、三方弁１７の間で循環させる昇温促進流路（図２の実線流路）が形成される。
【００２２】
そして、制御装置１６を、エンジン２の暖機運転時に、上記の昇温促進流路が形成されるように、サーモスタット６が機能し、かつ、三方弁１７及び開閉弁２０の制御をした後、補助ウォータポンプ１９及び昇温装置１８を駆動して、エンジン冷却水Ｗを昇温装置１８で加熱して昇温させながら補助ウォータポンプ１９により昇温促進流路で循環させる制御を行うように構成する。
【００２３】
また、制御装置１６を、エンジン２の暖機完了後（通常運転時）は、補助ウォータポンプ１９及び昇温装置１８を停止するとともに、エンジン冷却水Ｗの流通先がウォータポンプ３となるように三方弁１７を制御し、かつ、エンジン冷却水Ｗの流通先がラジエータ７側となるようにサーモスタット６が機能し、かつ、開閉弁２０を開状態として、エンジン冷却水Ｗをラジエータ側流路及びＥＧＲクーラ側流路の両方（図１の実線流路）にウォータポンプ３により循環させる制御を行うように構成する。
【００２４】
なお、本実施形態では、ラジエータ７用のバイパス流路９を設けているが、このバイパス流路９を設けない場合には開閉弁２０を設ける必要はない。また、シリンダブロック４の出口側４ｂとシリンダヘッド５の入口側５ａの間の流路に逆止弁を設けておくと、エンジン２の暖機運転時に、昇温装置１８により昇温されたエンジン冷却水Ｗがシリンダブロック４側に流れるのを防止することができるのでより好ましい。
【００２５】
また、制御装置１６を、エンジン２の暖機運転時で、冷却水温度センサ１４の検出値Ｔが設定温度閾値Ｔ１（Ｔ１＜Ｔｂ≦Ｔａ、Ｔａはエンジン２の暖機運転開始時の判定温度、Ｔｂはエンジン２の暖機運転終了時の判定温度）以上の場合にはＥＧＲバルブを開状態としてＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１１に通過させるように構成する。逆に、冷却水温度センサ１４の検出値Ｔが設定温度閾値Ｔ１未満の場合にはＥＧＲバルブを閉状態としてＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１１に通過させない。設定温度閾値Ｔ１は、ＥＧＲクーラ１１にＥＧＲガスを通過させてもＥＧＲクーラ１１の内部に凝縮水が発生しない温度に実験等により設定される。
【００２６】
開状態時のＥＧＲバルブの開度は、検出値Ｔが大きくなるにつれて大きくなるようにすると好ましい。ただし、その時のエンジン２の運転状態で必要とされるＥＧＲ量になる開度までとする。また、排気通路に排気ガスに含まれるＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度センサを設けて、ＥＧＲバルブの開状態時にこのＮＯｘ濃度センサの検出値が実験等により予め設定された設定濃度閾値以上となった場合には、ＥＧＲバルブの開度を大きくすることを止めるようにするとより好ましい。また、制御装置１６を、エンジン２の暖機運転時に、ウォータポンプ３を停止する制御を行うように構成すると好ましい。なお、エンジン２の暖機運転時に、ウォータポンプ３は停止せずに、エンジン冷却水Ｗを微小量流通させる程度に駆動させてエンジン冷却水Ｗの局所的な沸騰を避けるようにしてもよい。
【００２７】
本実施形態のＥＧＲクーラの昇温促進システム１を基にした制御フローについて、言い換えれば、ＥＧＲクーラの昇温促進方法について、図３を参照しながら説明する。図３に示す制御フローは、エンジン２の運転時に周期的に行われる制御フローである。
【００２８】
図３に示す制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、エンジン２の暖機運転が必要か否かを冷却水温度センサ１４の検出値（昇温促進流路を循環するエンジン冷却水Ｗの温度）Ｔに基づいて判定する。より詳細には、検出値Ｔが開始判定温度Ｔａ未満である場合に、エンジン２の暖機運転が必要である（ＹＥＳ）と判定して、ステップＳ２０に進む。一方、検出値Ｔが開始判定温度Ｔａ以上である場合に、エンジン２の暖機運転が不要である（ＮＯ）と判定して、ステップＳ６０に進む。なお、本実施形態では、エンジン２の暖機運転が必要であるか否かの判定を冷却水温度センサ１４の検出値Ｔに基づいて行っているが、油温センサ１５の検出値に基づいて行ってもよい。
【００２９】
ステップＳ１０からステップＳ２０に進む場合、ステップＳ２０にて、エンジン２の運転モードを暖機運転モードに切り替える。暖機運転モードとは、より詳細には、エンジン冷却水Ｗの流通先がバイパス流路９側となるようにサーモスタット６が機能し、かつ、三方弁１７及び開閉弁２０を制御して昇温促進流路を形成後、ウォータポンプ３を停止し、昇温装置１８及び補助ウォータポンプ１９を駆動する運転モードのことである。ステップＳ２０を実施後、ステップＳ３０に進む。なお、バイパス流路９がない場合は、開閉弁２０も設けられないので、開閉弁２０の制御は不要となる。
【００３０】
ステップＳ３０にて、冷却水温度センサ１４の検出値Ｔが設定温度閾値Ｔ１以上であるか否かを判定する。検出値Ｔが設定温度閾値Ｔ１以上である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ４０に進み、ステップＳ４０にて、ＥＧＲバルブを開状態としてＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１１に通過させる。ＥＧＲバルブの開度は、ステップＳ３０時点の検出値Ｔが大きくなるにつれて大きくなるようにすると好ましい。ただし、その時のエンジン２の運転状態で必要とされるＥＧＲ量になる開度までとする。ステップＳ４０を実施後、ステップＳ５０に進む。一方、検出値Ｔが設定温度閾値Ｔ１未満である場合（ＮＯ）には、実験等により予め設定した設定時間を経過後、再度ステップＳ３０の判定を行う。
【００３１】
ステップＳ５０にて、冷却水温度センサ１４の検出値Ｔが終了判定温度Ｔｂ以上であるか否かを判定する。検出値Ｔが終了判定温度Ｔｂ以上である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ６０に進み、ステップＳ６０にて、エンジン２の暖機運転モードを終了して、通常運転モードに切り替える。通常運転モードとは、より詳細には、昇温装置１８及び補助ウォータポンプ１９を停止し、エンジン冷却水Ｗの流通先がラジエータ７側となるようにサーモスタット６が機能し、かつ、三方弁１７及び開閉弁２０を制御して、昇温促進流路を解除するとともに、ウォータポンプ３を駆動して、エンジン冷却水Ｗをラジエータ側流路及びＥＧＲ側流路の両方に循環させるようにする運転モードのことである。ステップＳ６０を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。一方、検出値Ｔが終了判定温度Ｔｂ未満である場合（ＮＯ）には、ステップＳ３０に戻る。なお、ステップＳ１０からステップＳ６０に進む場合も、ステップＳ６０を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３２】
以上より、本実施形態によれば、エンジン２の暖機運転時に、熱容量の大きいシリンダブロック４を通過しないことで熱容量が小さくなったＥＧＲクーラ１１専用の閉流路（昇温促進流路）を形成して、この昇温促進流路内のエンジン冷却水Ｗを昇温装置１８で昇温させながらＥＧＲクーラ１１に循環させるので、ＥＧＲクーラ１１の昇温が促進される。その結果、ＥＧＲクーラ１１の内部での凝縮水の生成を抑制することができ、この凝縮水に起因する、ＥＧＲクーラ１１やエンジン構成部品の腐食、気筒８内への凝縮水流入による気筒内燃焼の失火等の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、ＥＧＲクーラ１１の昇温が促進されることで、ＥＧＲガスを早期にＥＧＲクーラ１１に通過させることが可能となるので、気筒８内にＥＧＲガスを早期に供給してＥＧＲを行うことができ、排気ガスのＮＯｘ濃度の悪化を抑制することができる。
【００３４】
また、ラジエータ７をバイパスするバイパス流路９が設けられる場合には、バイパス流路９に開閉弁２０を設けることで、ＥＧＲクーラ１１用の昇温促進流路を形成することが可能となる。
【００３５】
また、エンジン２の暖機運転時にウォータポンプ３を停止して、シリンダブロック４側の冷却水の流れを停止することで、シリンダブロック４からの放熱が抑制される。したがって、気筒８内に配置されるピストンやピストンと接する燃焼室の温度上昇も早くなり、エンジンオイルも早期に昇温されるので、エンジンフリクションが低減されて燃費を向上させることができる。
【００３６】
また、ＥＧＲクーラ１１用の昇温促進流路にヒータコア１２も配置しておくことで、エンジン２の暖機運転時に、ヒータコア１２の昇温も促進することができるので、車内空間を早期に昇温させることができる。
【００３７】
また、エンジン２の暖機運転時に、ＥＧＲクーラ１１を通過するエンジン冷却水Ｗの温度Ｔが、ＥＧＲクーラ１１にＥＧＲガスを通過させてもＥＧＲクーラ１１の内部に凝縮水が発生しない温度（設定温度閾値）Ｔ１以上の場合にＥＧＲバルブを開状態として、ＥＧＲクーラ１１にＥＧＲガスを通過させ、気筒８内にＥＧＲガスを供給するようにする。このようにすることで、ＥＧＲクーラ１１の内部に凝縮水が発生することを抑制しつつ、ＥＧＲガスの熱量によりＥＧＲクーラ１１の昇温をさらに促進することができる。また、ＥＧＲの早期実施により排気ガスのＮＯｘ濃度の悪化を一層抑制することができる。
【００３８】
図４に示すように、エンジン２の暖機運転時に、ＥＧＲクーラ１１用の昇温促進流路を形成して、昇温装置１８により昇温促進流路を循環するエンジン冷却水Ｗの昇温を促進することで、ＥＧＲクーラ１１を通過するエンジン冷却水Ｗの温度Ｔは、昇温促進流路及び昇温装置１８が設けられない従来技術のエンジン冷却水Ｗの温度Ｔ´と比較して、早期に昇温される。さらに、エンジン冷却水Ｗの温度Ｔが設定温度閾値Ｔ１以上のときに、ＥＧＲクーラ１１にＥＧＲガスを流入させることで、ＥＧＲガスの熱量によりＥＧＲクーラ１１の昇温をさらに促進することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、図１、図２に示すように、シリンダヘッド５の出口５ｂから流出するエンジン冷却水Ｗはサーモスタット６またはＥＧＲクーラ１１に流れるように構成しているが、サーモスタットの代わりに電制サーモバルブを備えて、この電制サーモバルブにシリンダヘッド５の出口５ｂから流出するエンジン冷却水Ｗが全て流れるように構成してもよい。この場合、電制サーモバルブに流入したエンジン冷却水Ｗは、そのバルブ開度に応じて、ラジエータ７、バイパス流路９またはＥＧＲクーラ１１の少なくとも一方に流出することとなる。
【００４０】
また、図１、図２に示すように、ＥＧＲクーラ１１用の昇温促進流路がシリンダヘッド５内に各気筒８に対応して配置される吸気ポート及び排気ポートの近傍を通過するように構成すると、エンジン２の暖機運転時に、ＥＧＲクーラ１１とともに吸気ポート及び排気ポートの昇温も促進されるので、ＥＧＲガスの昇温も促進される。したがって、ＥＧＲクーラ１１にＥＧＲガスを通過させることで、ＥＧＲクーラ１１の昇温もより一層促進させることができる。
【００４１】
また、エンジン２の暖機運転時に、補助ウォータポンプ１９を停止した状態でＥＧＲクーラ１１用の昇温促進流路でエンジン冷却水Ｗを循環させないでＥＧＲガスを冷却しない方法も考えられるが、この場合、ＥＧＲクーラ１１の内部でエンジン冷却水Ｗの局部沸騰が生じる虞がある。したがって、補助ウォータポンプ１９を駆動するとより好ましい。
【００４２】
また、本実施形態では、１台のＥＧＲクーラ１１を例に説明したが、複数（２台以上）のＥＧＲクーラ１１を設ける場合には、ＥＧＲクーラ１１用の昇温促進流路にて複数のＥＧＲクーラ１１を直列または並列に配置するとよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  ＥＧＲクーラの昇温促進システム
２  エンジン（内燃機関）
３  ウォータポンプ（第１駆動装置）
４  シリンダブロック
５  シリンダヘッド
６  サーモスタット
７  ラジエータ
８  気筒
９  バイパス流路
１０  ファン
１１  ＥＧＲクーラ
１２  ヒータコア
１３  オイルクーラ
１４  冷却水温度センサ（温度検出装置）
１５  油温センサ
１６  制御装置
１７  三方弁（流路切替装置）
１８  昇温装置
１９  補助ウォータポンプ（第２駆動装置）
２０  開閉弁（開閉装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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