(57)【要約】【課題】排気制御弁のハンチング動作を防止しつつ排気熱回収器による回収熱量を確保する。【解決手段】排気熱回収器１５０での排気熱回収の実行／停止を切換えるための排気制御弁１６０は、水温センサ３００によって検出される冷却水温Ｔｗに応じて開閉制御される。水温センサ３００は、サーモスタット２２０の閉弁時（エンジン冷間時）には循環冷却水の通流が制限または遮断され、サーモスタット２２０の開弁時（エンジン開弁時）には循環冷却水が通流する部位、代表的には、冷却水経路５２５に配設される。これにより、エンジン負荷に対応したエンジン出口付近での冷却水温の変動に応答して排気制御弁１６０をハンチングさせることなく、エンジン冷間時を通じて排気熱回収を実行できる。【選択図】図１
2008223726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷媒を循環させるための冷媒ポンプと、
前記冷媒ポンプの駆動によって第１および第２の冷媒循環経路が並列に形成されるように配設された冷媒配管と、
前記第１の冷媒循環経路内に配置される前記冷媒の放熱機構と、
前記第１の冷媒循環経路内に配置され、配置部位の冷媒温度が所定温度以上となることに応じて開弁する感熱弁とを備え、
前記感熱弁の閉弁時には前記冷媒ポンプの作動に伴って循環する冷媒の通流が制限される一方で、前記感熱弁の開弁時には前記循環する冷媒が通流される部位に配置される温度検出器と、
前記第２の冷媒循環経路内に配置され、前記冷媒の熱量を利用して作動する負荷装置と、
前記内燃機関の排気管に設けられた排気熱回収器と、
前記内燃機関からの排気ガスについて、前記排気熱回収器により前記冷媒との間で熱交換可能に構成された第１の排気経路および該第１の排気経路をバイパスする第２の排気経路の間の流量割合を制御するための排気制御弁と、
前記温度検出器によって検出される冷媒温度に閾値温度を設定して、前記冷媒温度が前記閾値温度以下のときに前記排気ガスが主に前記第１の排気経路を通流する一方で、前記冷媒温度が前記閾値温度より高いときに前記排気ガスが主に前記第２の排気経路を通流するように前記排気制御弁を駆動する制御装置とを備える、内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記第１の冷媒循環経路は、
前記感熱弁の閉弁時に形成される前記放熱機構をバイパスするための第１の冷媒経路と、
前記感熱弁の開弁時に形成されて前記放熱機構を通過する第２の冷媒経路とを含み、
前記温度検出器は、前記第２の冷媒経路上に設けられる、請求項１記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
前記第１の冷媒循環経路は、
前記感熱弁の閉弁時に形成される前記放熱機構をバイパスするための第１の冷媒経路と、
前記感熱弁の開弁時に形成されて前記放熱機構を通過する第２の冷媒経路と、
前記感熱弁の開弁時に形成される前記放熱機構をバイパスするための第３の冷媒経路とを含み、
前記温度検出器は、前記第３の冷媒経路上に設けられる、請求項１記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
前記第１の冷媒循環経路は、
前記感熱弁の閉弁時に形成される前記放熱機構をバイパスするための第１の冷媒経路と、
前記感熱弁の開弁時に形成されて前記放熱機構を通過する第２の冷媒経路とを含み、
前記冷却装置は、
前記第２の冷媒循環経路と前記第１の冷媒循環経路中の前記第２の冷媒経路との間を連結し、かつ、前記感熱弁の閉弁時には冷媒の通流が制限される一方で前記感熱弁の開弁時には冷媒が通流するように配設された補助冷媒配管をさらに備え、
前記温度検出器は、前記補助冷却配管に設けられる、請求項１記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
前記第２の冷媒循環経路において、前記負荷装置が配置される冷媒経路は、前記排気熱回収器において熱交換するための冷媒経路をバイパスするように設けられる、請求項１記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
前記負荷装置は、前記冷媒を加熱源とする暖房器を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項７】
前記排気制御弁の開閉を制御する前記閾値温度は、前記感熱弁が開弁するときの冷媒温度よりも低く設定される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の冷却装置に関し、より特定的には、排気管に設けられた排気熱回収器との間で熱交換可能なように構成された内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の排気熱を暖房器（エンジン冷却水を加熱源とするヒータコア）に利用するために、排気熱回収装置をエンジン冷却系に組込んだ構成が知られている（たとえば特許文献１および２）。
【０００３】
特許文献１（特開２００６−２８３７１１号公報）には、排気熱回収装置によって内燃機関の排気ガスから熱回収を行なうための排気熱回収通路と、該排気熱回収通路をバイパスする排気バイパス通路とに分岐された内燃機関の排気管について、この排気熱回収通路および排気バイパス通路を流通する排気ガスの流量割合を調節する流量調整弁を設ける構成の排気熱回収装置およびその制御方法が開示される。
【０００４】
特許文献１では、流量調整弁の開度は、冷却水の温度と、内燃機関の運転状態から定まる排気ガス流量あるいはそれに相関する物流量とに応じて、可変に制御される。これにより、特許文献１による排気熱回収装置では、内燃機関の燃費性能や排気エミッションを悪化させることなく、排気熱を利用して暖房性能を向上させることができる。
【０００５】
特許文献２（実公平３−４５６６号公報）には、ヒータファンが駆動している暖房時にエンジン冷却水温が所定値以下でかつヒータ強化スイッチをオンとしたとき、排気熱交換器を設けた排気管が開でバイパス排気管が閉となるように作動させるアクチュエータが設けられた自動車の排気熱利用式暖房装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３（特開２００６−２５０５２４号公報）には、内燃機関の排気ガスからの熱回収が可能な多重管式熱回収器として、熱交換時に流通する環状流路と中央を貫通するバイパス流路とを、排気ガス圧に応じて開閉する弁体によって選択的に切換える構成のものが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２８３７１１号公報
【特許文献２】実公平３−４５６６号公報
【特許文献３】特開２００６−２５０５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に開示された、排気熱回収の実行およびその停止を制御するための弁については、短期間に頻繁に開閉を繰り返すハンチングにより、その耐久性が低下する可能性がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された排気熱回収装置では、排気熱回収の実行／停止を制御する流量調整弁は、エンジン出口水温に応じて開閉される。エンジン出口水温はエンジンの運転状況（負荷状況）に応じて変動するため、流量調整弁のハンチング動作を防止するためには、流量調整弁の開閉の閾値温度をハンチングが発生しないような領域に設けることが必要となる。この結果、熱回収の実行期間の確保が困難になる可能性がある。
【０００９】
特許文献２においても、排気熱交換器における排気管の開閉を作動させるアクチュエータは、エンジン出口付近に設けられた水温スイッチに応じて動作するので、特許文献１と同様の問題が発生する可能性がある。
【００１０】
また、特許文献３に開示された多重管式熱回収器に配置される弁体についても、内燃機関の排気ガス圧あるいは排気流量に応じて開閉する構造となっているため、頻繁に開閉される可能性が高い。また、弁体の制御について、排気ガスや冷媒の温度に応じた補助制御を加えてもよいことが記載されているものの（たとえば段落番号００１７の記載）、どの部位の温度に応じた制御とすべきかについての具体的な言及はない。
【００１１】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、排気熱回収器およびこの排気熱回収器での排気熱回収の実行および停止を制御するための排気制御弁とを設けた内燃機関の冷却装置において、排気制御弁のハンチング動作を防止しつつ排気熱回収器による回収熱量を確保することが可能な構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明による内燃機関の冷却装置は、内燃機関の冷媒を循環させるための冷媒ポンプと、冷媒配管と、放熱機構と、感熱弁とを備え、温度検出器と、負荷装置と、排気熱回収器と、排気制御弁と、制御装置とを備える。冷媒配管は、冷媒ポンプの駆動によって第１および第２の冷媒循環経路が並列に形成されるように配設される。放熱機構は、第１の冷媒循環経路上に配置されて冷媒を冷却する。感熱弁は、第１の冷媒循環経路内に配置され、配置部位の冷媒温度が所定温度以上となることに応じて開弁する。温度検出器は、感熱弁の閉弁時には冷媒ポンプの作動に伴って循環する冷媒の通流が制限される一方で、感熱弁の開弁時には循環する冷媒が通流される部位に配置される。負荷装置は、第２の冷媒循環経路内に配置され、冷媒の熱量を利用して作動する。排気熱回収器は、内燃機関の排気管に設けられる。排気制御弁は、内燃機関からの排気ガスについて、排気熱回収器により冷媒との間で熱交換可能に構成された第１の排気経路および該第１の排気経路をバイパスする第２の排気経路の間の流量割合を制御するように構成される。制御装置は、温度検出器によって検出される冷媒温度に閾値温度を設定して、冷媒温度が閾値温度以下のときに排気ガスが主に第１の排気経路を通流する一方で、冷媒温度が閾値温度より高いときに排気ガスが主に第２の排気経路を通流するように排気制御弁を駆動する。
【００１３】
好ましくは、第１の冷媒循環経路は、感熱弁の閉弁時に形成される放熱機構をバイパスするための第１の冷媒経路と、感熱弁の開弁時に形成されて放熱機構を通過する第２の冷媒経路とを含む。そして、温度検出器は、第２の冷媒経路上に設けられる。あるいは、第１の冷媒循環経路は、感熱弁の開弁時に形成される、放熱機構をバイパスするための第３の冷媒経路をさらに含むように構成され、温度検出器は、第３の冷媒経路上に設けられる。また好ましくは、温度検出器は、補助冷却配管に設けられる。補助冷却配管は、第２の冷媒循環経路と第１の冷媒循環経路中の第２の冷媒経路との間を連結し、かつ、感熱弁の閉弁時には冷媒の通流が制限される一方で感熱弁の開弁時には冷媒が通流するように配設される。
【００１４】
上記内燃機関の冷却装置によれば、温度検出器の配置部位における冷媒温度は、冷媒が放熱機構をバイパスするように感熱弁が閉弁される冷間時（内燃機関の暖機中）には低いままに維持される一方で、感熱弁が開弁する程度まで循環冷媒の温度が上昇すると急激に上昇する。したがって、このような温度検出器の出力に応じた排気制御弁の開閉制御により、内燃機関の負荷に対応した内燃機関出口付近での冷却水温の変動に応答して排気制御弁をハンチングさせることなく、冷間時に排気熱回収を実行する一方で温間時には排気熱回収を停止するように、安定的に排気制御弁の開閉が切換られる。これにより、内燃機関の暖機中を通じて排気熱回収を実行できるので、冷間時に冷媒温度を早期に上昇させることができる。この結果、暖機所要時間を短縮して燃費向上を図ることができる。
【００１５】
あるいは好ましくは、第２の冷媒循環経路において、負荷装置が配置される冷媒経路は、排気熱回収器において熱交換するための冷媒経路をバイパスするように設けられる。
【００１６】
さらに好ましくは、負荷装置は、冷媒を加熱源とする暖房器を含む。
このような構成とすることにより、排気熱回収器との間の熱交換により冷媒温度が上昇する第２の冷媒循環経路に暖房器を設けた構成において、エンジン冷間時に排気熱回収により冷却水の温度を早期に上昇させることによって、特に冬季においては暖房性能を速やかに発揮させて車室内の快適性を向上させることができる。
【００１７】
あるいは、さらに好ましくは、排気制御弁の開閉を制御する閾値温度は、感熱弁が開弁するときの冷媒温度よりも低く設定される。
【００１８】
このような構成とすることにより、感熱弁の開弁に連動して感熱アクチュエータを確実に作動させて、排気熱回収を停止させることができるので、冷媒温度が排気熱回収によって過度に上昇することを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による内燃機関の冷却装置によれば、排気熱回収器およびこの排気熱回収器での排気熱回収の実行および停止を制御するための排気制御弁を設けた構成において、排気制御弁のハンチング動作を防止しつつ排気熱回収器による回収熱量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１を参照して、エンジン１００は、冷媒による冷却通路（図示せず）を内部に備えた内燃機関である。なお、エンジン１００の冷媒としては代表的には水が用いられるため、以下では冷媒をエンジン冷却水あるいは単に冷却水とも称することとする。
【００２３】
エンジン１００には、冷媒を冷却装置内で循環させるための「冷媒ポンプ」であるウォータポンプ１２０が設けられる。ウォータポンプ１２０は、電動式ポンプで構成されてもよく、エンジン１００の回転力によって駆動される機械式ポンプであってもよい。冷却水配管群５００は、ウォータポンプ１２０の動作により、エンジン１００から出力された冷却水をラジエータ２１０へ通流させるための冷却水循環経路５００ａおよびヒータ２００を通流させるための冷却水循環経路５００ｂとが並列に形成されるように配設されている。
【００２４】
冷却水循環経路５００ａには、ラジエータ２１０およびサーモスタット２２０が設けられる。サーモスタット２２０は、配置部位の冷却水温に応じて開閉する「感熱弁」である。冷却水循環経路５００ａにおいて、サーモスタット２２０の閉弁時（エンジン冷間時）には、エンジン１００の冷却水出口から、バイパス配管５１０によりラジエータ２１０をバイパスしてウォータポンプ１２０へ至る冷却水経路５１５が形成される。一方、冷却水温が上昇してサーモスタット２２０が開弁すると（すなわちエンジン温間時）、冷却水循環経路５００ａの冷却水は、バイパス配管５１０を通過することなく、エンジン１００の冷却水出口からラジエータ２１０を通過してウォータポンプ１２０へ至る冷却水経路５２５を循環することとなる。ラジエータ２１０は、図示しない空冷機構を有し、循環冷却水を該空冷機構での熱交換により冷却する。
【００２５】
このように、冷却水循環経路５００ａにおいては、サーモスタットの閉弁時（冷間時）には冷却水経路５２５では冷却水の通流が制限（あるいは遮断）されて冷却水経路５１５を冷却水が循環する一方で、サーモスタット２２０の開弁時（温間時）には冷却水経路５２５を冷却水が循環するように構成されている。冷却水経路５２５には、冷却水温を検出するための水温センサ３００が配置される。水温センサ３００は、本発明での「温度検出器」に対応する。
【００２６】
もう１つの冷却水循環経路５００ｂは、エンジン１００の冷却水出口から、ヒータ２００および排気熱回収器１５０を通流してウォータポンプ１２０へ至る冷却水経路５０５を含む。ヒータ２００は、暖房用熱交換器として設けられ、冷却水循環経路５００ｂを通流する冷却水を熱源として暖房を行なう。すなわち、ウォータポンプ１２０の動作により冷却水循環経路５００ｂ内を冷却水が循環することによって、その冷却水（温水）との熱交換によって温めた空気が、図示しないファンによって車室内に送出するように構成されている。
【００２７】
ヒータ２００は、冷却水の熱量を利用して作動する「負荷装置」の代表例として示される。なお、ヒータ２００以外の機器によって負荷装置が構成されてもよく、ヒータ２００以外の負荷装置が冷却水循環経路５００ｂにさらに設けられてもよい。
【００２８】
排気熱回収器１５０は、エンジン１００の排気管１１０に設けられて、冷却水循環経路５００ｂを通流する冷却水とエンジン１００からの排気ガスとの間で熱交換を行なう排気熱回収が可能なように構成されている。排気熱回収器１５０には、排気熱回収を実行あるいは停止するための切換機構としての排気制御弁１６０が設けられている。制御装置３１０は、水温センサ３００により検出された冷却水温Ｔｗに応じて、排気制御弁１６０の開閉を制御する。制御装置３１０は、代表的には電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成される
ここで図２および図３を用いて、排気熱回収器１５０の概略構成および排気熱回収の実行・停止時における排気経路について説明する。
【００２９】
図２を参照して、アクチュエータ１６５は、ＥＣＵ３１０からの制御指令に応じて排気制御弁１６０を開閉駆動する。アクチュエータ１６５は、電磁力や油圧を利用したもの等、任意の構成とすることができる。ＥＣＵ３１０からの制御指令（閉指令）に応答した排気制御弁１６０の閉弁時には、エンジン１００からの排気ガスは、冷却水循環経路５００ｂに含まれる冷却水路１５２内の冷媒との間で熱交換可能な熱回収経路１５６を通流する。これにより、排気ガスと冷却水循環経路５００ｂ内の冷却水との間で熱交換が行なわれ、排気ガスの熱回収により冷却水温を速やかに上昇させることが可能となる。
【００３０】
一方、図３に示すように、ＥＣＵ３１０からの制御指令（開指令）に応答した排気制御弁１６０の開弁時には、エンジン１００からの排気ガスは、図２に示した熱回収経路１５６をバイパスするバイパス経路１５８を通流して排出される。このとき、排気ガスと冷却水との間の熱交換はほとんど行なわれないので、図２に示したような排気ガスからの熱回収が停止される。
【００３１】
図４には、ＥＣＵ３１０による排気制御弁１６０の開閉制御を説明するフローチャートが示される。たとえば、図４に示したフローチャートに従った制御演算処理を実行するための所定プログラムがＥＣＵ３１０に予め記憶されて、所定周期毎に実行される。
【００３２】
図４を参照して、ＥＣＵ３１０は、ステップＳ１００により、水温センサ３００の出力を読込むことによって冷却水温Ｔｗを検知すると、続いてステップＳ１１０により、冷却水温Ｔｗを閾値温度Ｔｔｈ♯と比較する。
【００３３】
そして、ＥＣＵ３１０は、冷却水温Ｔｗが閾値温度Ｔｔｈ♯より高いとき（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１２０により排気制御弁１６０の開指令（図３）を発生する。一方、冷却水温Ｔｗが閾値温度Ｔｔｈ♯以下のとき（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１３０により排気制御弁１６０の閉指令（図２）を発生する。すなわち、Ｔｗ≦Ｔｔｈ♯のときには排気熱回収が実行される一方で、Ｔｗ＞Ｔｔｈ♯のときには排気熱回収が停止される。
【００３４】
次に、図５および図６を用いて、本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置における排気熱回収の実行および停止の切換を説明する。
【００３５】
図５には、比較のために、特許文献１のようにエンジン出口での冷却水温（エンジン出口水温）Ｔｗｅに応答して排気制御弁１６０を開閉制御した場合の波形図が示される。
【００３６】
図５を参照して、エンジン作動開始時点では冷却水温は低いが（冷間状態）、エンジンの作動に伴う発熱および排気熱回収によりエンジン出口水温Ｔｗｅは上昇する。
【００３７】
しかしながら、アイドル運転時等のエンジン負荷が低下して、ヒータ２００等による冷却水からの熱利用量がエンジン発熱量を超える期間では冷却水温が低下する。このため、エンジン負荷の変化に対応してエンジン出口水温Ｔｗｅは上昇あるいは低下する。特に、冷間時から温間時に至る中間的な温度領域では、このような温度変動が顕著となる。
【００３８】
このため、エンジン出口水温Ｔｗｅに応じて排気制御弁１６０を制御する場合には、排気制御弁１６０のハンチングを回避するために、開閉切換の閾値温度Ｔｔｈ♯を、上述の中間的な温度領域を避けて、比較的低く設定することが必要となる。
【００３９】
このため実質的には、エンジン冷間時における排気熱回収期間Ｔｒｃが短くなってしまう。すなわち、閾値温度Ｔｔｈ♯をより高温側に設定して排気熱回収期間を確保しようとすれば、排気制御弁１６０の開閉頻度が多くなり、状況によってはハンチングに至って耐久性に支障をきたす可能性がある。
【００４０】
図６には、図５に示したエンジン出口水温Ｔｗｅが点線で示されるとともに、水温センサ３００が配置される冷却水経路５２５の冷却水温Ｔｗの推移がさらに示される。
【００４１】
サーモスタット２２０の閉弁時には、冷却水経路５１５を冷却水が循環する一方で、ウォータポンプ１２０が駆動されても、冷却水経路５２５では冷却水は通流が制限されて滞留する。したがって、水温センサ３００により検出される冷却水温Ｔｗは低いままに維持される。したがって、サーモスタット２２０の閉弁期間（冷間時）には、ＥＣＵ３１０が排気制御弁１６０を閉弁するように制御して（図２）、排気熱回収器１５０による排気熱回収が実行される。
【００４２】
一方、ラジエータ２１０をバイパスする冷却水経路５１５の冷却水温が、サーモスタット２２０が開弁する閾値温度Ｔｔｈ以上となると、サーモスタット２２０の開弁に応答して、冷却水経路５２５に温められた循環冷却水が通流するようになる。これに応じて、冷却水温Ｔｗは急激に上昇するので、ＥＣＵ３１０は、排気制御弁１６０を開弁するように制御する（図３）。これにより、排気熱回収器１５０での熱回収が停止される。以上のように、サーモスタット２２０が開弁するまで、すなわちエンジン暖機が完了するまでの期間、熱回収を継続的に実行することが可能となる。
【００４３】
また、一旦サーモスタット２２０が開弁した後では、ヒータ２００に代表される負荷装置での熱利用等によって冷却水温が低下しても、再度サーモスタット２２０が閉弁することによって、冷却水経路５２５は再び冷却水循環経路５００ａ，５００ｂからは切離される。このときには、冷却水温Ｔｗは、上記熱利用等の影響を受けることがないため、エンジン出口水温Ｔｗｅと比較して温度変動は小さなものとなる。
【００４４】
このように、冷却水経路５２５の冷却水温Ｔｗは、エンジン出口水温Ｔｗｅと比較して、冷間時から温間時への移行途中（サーモスタット２２０の閉弁中）の中間的な温度領域での温度変動、および、サーモスタット２２０の開弁後の温度変動が小さい。すなわち、冷却水温Ｔｗは、エンジン冷間時での温度から、エンジン温間時の温度へ急激に上昇するとともに、上昇後の温度変動も小さく、安定した温度推移を示す。
【００４５】
したがって、冷却水温Ｔｗに応じて排気制御弁１６０を開閉駆動することにより、閾値温度Ｔｔｈ♯を図５と比較して高く設定しても、排気制御弁１６０にハンチングを発生させることがない。したがって、排気熱回収期間Ｔｒｃを比較例（図５）よりも確保することが可能となる。
【００４６】
この結果、エンジン負荷に対応した冷却水温の変動に応答して排気制御弁をハンチングさせることなく、エンジン暖機中を通じて排気熱回収を実行できる。これにより、エンジン冷間時に排気熱回収により冷却水温を早期に上昇させることができるので、暖機所要時間を短縮して燃費向上を図ることが可能となる。特に冬季においては、ヒータ２００による暖房性能を速やかに発揮させて車室内の快適性を向上させることができる
また、図５に示されるように、排気制御弁１６０の開閉制御の閾値温度Ｔｔｈ♯を、サーモスタットが開弁する閾値温度Ｔｔｈよりも低く設定することにより、サーモスタット２２０の開弁に連動して、排気制御弁１６０を確実に開弁するように制御して排気熱回収を停止することが可能となる。これにより、冷却水温が排気熱回収によって過度に上昇することを防止できる。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態における冷媒としては、冷却水を例示したが、冷却媒体は水に限られるものではなく、最適な液体あるいは気体を適宜用いることも可能である。
【００４８】
また、水温センサ３００の配置個所は、図１の例示に限定されるものではない。すなわち、サーモスタット２２０の閉弁時（エンジン冷間時）には循環冷却水の通流が遮断あるいは制限される一方で、サーモスタット２２０の開弁に伴い循環冷却水（温水）が通流されるような部位、すなわち、図５に示した冷却水温Ｔｗと同様に冷却水温が推移する部位であれば、水温センサ３００は任意の個所に配設できる。
【００４９】
たとえば、図７に示されるように、サーモスタット２２０の開弁後にラジエータ２１０をバイパスする冷却水経路５５５を形成するためのバイパス配管５２０を設けて、このバイパス配管５２０に設けた水温センサ３００の出力に応じて、排気制御弁１６０の開閉制御を行なう構成としてもよい。この場合には、水温センサ３００の出力温度は、サーモスタット２２０の開弁後において、ラジエータ２１０による水温低下分だけ図６に示した冷却水温Ｔｗよりも高温となるが、エンジン作動開始（冷間）〜温間までの期間において、図６に示したような安定的な排気制御弁１６０の開閉制御を実現できる。
【００５０】
あるいは、図８に示すように、冷却水循環経路５００ｂと、冷却水循環経路５００ａ上の冷却水経路５２５との間を連結するように補助冷却水配管５３０を設けて、水温センサ３００をこの補助冷却水配管５３０に設けてもよい。
【００５１】
補助冷却水配管５３０の冷却水経路５３５においても、サーモスタット２２０の閉弁時には、ウォータポンプ１２０が駆動されても冷却水は通流が制限されて滞留するので、冷却水温は低温のままに維持される一方で、サーモスタット２２０が閉弁すると温水となった循環冷却水が通流するようになる。すなわち、補助冷却水配管５３０（冷却水経路５３５）の冷却水温の推移は、図６に示した冷却水温Ｔｗと同様であるので、補助冷却水配管５３０に水温センサ３００を設ける構成としても、図６に示したような安定的な排気制御弁１６０の開閉制御を実現できる。なお、補助冷却水配管５３０は、冷却水循環経路５００ａ上のサーモスタット２２０の閉弁時に冷却水の通流が遮断される部位と、冷却水循環経路５００ｂ上の部位との間であれば任意の個所に設けることができる。
【００５２】
また、図９の変形例に示されるように、図１の冷却装置において、冷却水循環経路５００ａにバイパス配管５１０が配設されない構成とすることも可能である。また、図７の構成においても同様に、冷却水循環経路５００ａにバイパス配管５１０が配設されない構成とすることも可能である。これらの場合には、冷却水循環経路５００ａの任意の部位に水温センサ３００を設けることができる。また、図８の構成において、冷却水循環経路５００ａにバイパス配管５１０が配設されない構成とすることも可能であり、この場合には、補助冷却水配管５３０は、冷却水循環経路５００ａの任意の部位と、冷却水循環経路５００ｂとの間を連結するように設けることができる。
【００５３】
なお、図１０の変形例に示されるように、冷却水循環経路５００ｂにおいて、ヒータ２００（負荷装置）が配置される冷媒経路は、排気熱回収器１５０において熱交換するための冷媒経路をバイパスするように設けることも可能である。図１の冷却装置の他に、図７〜図９の冷却装置においても同様である。
【００５４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】排気熱回収実行時における排気経路を説明する図である。
【図３】排気熱回収停止時における排気経路を説明する図である。
【図４】ＥＣＵによる排気制御弁の開閉制御を説明するフローチャートである。
【図５】比較例として示される、エンジン出口水温に応じた排気熱回収の実行および停止の切換を説明する波形図である。
【図６】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置における排気熱回収の実行および停止の切換を説明する波形図である。
【図７】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置における水温センサの他の配置例を説明するブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置における水温センサのさらに他の配置例を説明するブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置の第１の変形例の全体構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態による内燃機関の冷却装置の第２の変形例の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  エンジン、１１０  排気管、１２０  ウォータポンプ、１５０  排気熱回収器、１５２  冷却水路（排気熱回収器）、１５６  熱回収経路、１５８  バイパス経路、１６０  排気制御弁、１６５  アクチュエータ（排気制御弁）、２００  ヒータ、２１０  ラジエータ、２２０  サーモスタット、３００  水温センサ、３１０  制御装置（ＥＣＵ）、５００  冷却水配管群、５００ａ，５００ｂ  冷却水循環経路、５１０，５２０  バイパス配管、５０５，５１５，５２５，５３５，５５５  冷却水経路、５３０  補助冷却水配管、Ｔｒｃ  排気熱回収期間、Ｔｔｈ  閾値温度（サーモスタット開閉）、Ｔｔｈ♯  閾値温度（排気制御弁開閉）、Ｔｗ  冷却水温（温度センサ）、Ｔｗｅ  エンジン出口水温。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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