(57)【要約】【課題】エンジン冷却システムにおいて、運転者に不快感を与えることを抑制すると共に排熱回収器内の冷媒が沸騰してしまうことを抑制する。【解決手段】エンジン１０を通過する第１冷媒循環流路２０と、エンジン１０をバイパスする第２冷媒循環流路３０と、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３と、第１冷媒循環流路２０と第２冷媒循環流路３０とを接続する接続流路３４と、接続流路３４に配置されてエンジン１０を通過して第１冷媒循環流路２０から第２冷媒循環流路３０に流れる冷媒流量を変化させる電磁弁１４と、第２冷媒循環流路３０に配置されたＥＧＲクーラ１６、ヒータコア１７、排熱回収器１８と制御部５０と、を備え、電磁弁１４の閉弁要求のあった際に、ＥＧＲクーラ１６、ヒータコア１７、排熱回収器１８の作動要求がある場合には電磁弁１４の閉弁を禁止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン内部を通過する第１冷媒循環流路と、
前記エンジンをバイパスする第２冷媒循環流路と、
前記第１、第２冷媒循環流路に冷媒を循環させる冷媒ポンプと、
前記第１冷媒循環流路のエンジン出口と前記第２冷媒循環流路とを接続する接続流路と、
前記接続流路に配置されて前記エンジンを通過して前記第１冷媒循環流路から前記第２冷媒循環流路に流れる冷媒流量を変化させる電磁弁と、
前記第２冷媒循環流路に配置された熱交換器と、
前記冷媒ポンプの起動停止と前記電磁弁の開閉を行う制御部と、
を備えるエンジン冷却システムであって、
前記制御部は、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器の作動要求がある場合には前記電磁弁の閉弁を禁止するエンジン冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン冷却システムであって、
前記制御部は、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値以上となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値以上となると予想される場合には前記電磁弁の閉弁を禁止するエンジン冷却システム。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジン冷却システムであって、
前記制御部は、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値未満となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値未満となると予想される場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁するエンジン冷却システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムであって、
前記制御部は、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器の作動要求がない場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁するエンジン冷却システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムであって、
前記電磁弁は、前記冷媒ポンプ停止中に電圧を印加すると閉弁状態を保持し、前記冷媒ポンプ駆動中に電圧を遮断すると開弁する弁であること、
を特徴とするエンジン冷却システム。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジン冷却システムであって、
前記電磁弁は、
弁体が着座する弁座が形成されたケーシングと、
前記弁座の冷媒入口側のケーシング中に取り付けられた電磁コイルと、
前記弁座に向って前記弁体を押し付けるスプリングと、を含み、
前記スプリングの押し付け力は前記ポンプを駆動することによる冷媒入口側から冷媒出口側に向う方向に弁体に加わる力よりも小さく、
前記冷媒ポンプが停止中に前記電磁コイルに電圧が印加されると前記弁体が冷媒入口側に向かって吸引されて前記弁座に着座して閉弁状態が保持され、
前記冷媒ポンプが駆動中に前記電磁コイルの電圧を遮断すると、冷媒入口側からの冷媒圧力によって、前記弁体が前記弁座から離間するよう開弁されること、
を特徴とするエンジン冷却システム。
【請求項７】
請求項１または２に記載のエンジン冷却システムであって、
前記熱交換器は、前記第２冷媒循環流路と前記接続流路との接続点よりも下流の前記第２冷媒循環流路に配置されていること、
を特徴とするエンジン冷却システム。
【請求項８】
エンジン内部を通過する第１冷媒循環流路と、前記エンジンをバイパスする第２冷媒循環流路と、前記第１、第２冷媒循環流路に冷媒を循環させる冷媒ポンプと、前記第１冷媒循環流路のエンジン出口と前記第２冷媒循環流路とを接続する接続流路と、前記接続流路に配置されて前記エンジンを通過して前記第１冷媒循環流路から前記第２冷媒循環流路に流れる冷媒流量を変化させる電磁弁と、前記第２冷媒循環流路に配置された熱交換器と、を備えるエンジン冷却システムの運転方法であって、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器中の作動要求がある場合には前記電磁弁の閉弁を禁止する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の運転方法であって、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値以上となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値以上となると予想される場合には前記電磁弁の閉弁を禁止する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の運転方法であって、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値未満となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値未満となると予想される場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁する方法。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか１項に記載の運転方法であって、
前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器の作動要求がない場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン冷却システムの構造及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを効率よく運転するためには、エンジンの始動後にエンジンを適切な運転温度まで暖機することが必要である。エンジンの暖機方法としては、従来、エンジンを冷却する冷媒の循環を停止してエンジンの温度を上昇させる方法が用いられていた。一方、エンジンの排気ガスと冷媒との間で熱交換を行い、エンジンの排熱を利用して冷媒を加温し、エンジンの早期暖機を行う方法も用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、エンジンを通過する第１冷媒流路のエンジン下流側と、エンジンをバイパスして排熱回収器及びヒータコアを循環する第２冷媒流路と、を接続する接続流路にばね式のリリーフ弁を設け、冷媒ポンプの流量を小さくすることによりリリーフ弁を閉弁させて冷媒がエンジンを通流することを停止してエンジンの暖機を行い、暖機中にエンジン内部の冷媒の温度が沸騰するおそれがある場合や車室の暖房の必要が大きくなった場合に、冷媒ポンプの流量を増加させてリリーフ弁を開弁させることにより冷媒が第１冷媒流路からエンジンを通って第２冷媒流路のヒータコアに流れるようにしてエンジン内の冷媒の過熱を抑制すると共に車室内の暖房要求を満たすように制御するエンジン冷却システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
更に、特許文献３では、特許文献２に記載されたエンジン冷却システムに用いられているばね式のリリーフ弁に代えて、電圧を印加することにより開度を減じ、電圧を遮断することにより開度が増大する電磁弁を適用することが提案されている。このシステムでは、冷媒ポンプの流量にかかわらず、エンジンの温度等に基づく電磁弁の開弁要求に応じて弁を開弁し、第１冷媒流路からエンジンを通って第２冷媒流路のヒータコアに冷媒が流れるようにしてエンジン内の冷媒の過熱を抑制すると共に車室内の暖房要求を満たすように制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８２６５０２号明細書
【特許文献２】特開２０１１−９９４００号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献３に記載されたエンジン冷却システムを用いた場合、エンジンの運転状況においては、接続流路に設けた電磁弁を開とした後に閉とした方が燃費を良くできる場合がある。例えば、エンジンを間欠停止した後にある程度冷媒温度が低下した場合には開弁されている電磁弁を閉弁して冷媒がエンジン内部に通流することを停止し、エンジンの温度が低下しすぎないようにした方が燃費を向上させることができる。また、エンジンを低温状態で起動した直後に高負荷運転した場合にはエンジン内の冷媒温度が局部的に上昇することを抑制するためにエンジン暖機前でも電磁弁を開弁するが、その後、エンジンの暖機終了前に低負荷運転となった場合には、一旦開弁した電磁弁を閉弁した方がエンジンを早期に暖機でき、燃費を向上させることができる。このように、特許文献３に記載されたエンジン冷却システムでは燃費向上のためにエンジンの運転状況によっては開弁している電磁弁を閉弁させる要求がある場合がある。
【０００７】
しかし、特許文献３に記載された電磁弁は、弁体が弁座から離れる方向に向かって冷媒が流れる構成となっているので、冷媒が流れている状態では電磁コイルに電圧を印加しても閉弁させることができず、閉弁させるには冷媒ポンプを一旦停止して冷媒の流れを止め、弁体を弁座に着座させた後に電磁コイルに電圧を印加する必要がある。このため、特許文献３に記載されたシステムでは、例えば、エンジンの間欠停止後に電磁弁の閉弁を行うと、電磁弁を閉弁させるために冷媒ポンプが一旦停止してしまい、冷媒循環回路中に設置されているヒータコアの機能が低下して車内暖房装置のブロワから吹き出す空気温度が一時的に低下して運転者に不快感を与える場合がある。また、例えば、冷間始動直後に高負荷から低負荷となってエンジン暖機再開のための電磁弁の閉弁要求により電磁弁の閉弁を行うと、電磁弁の閉弁のために冷媒ポンプが停止してしまい、排熱回収器内の冷媒が沸騰してしまう場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、エンジン冷却システムにおいて、運転者に不快感を与えることを抑制すると共に排熱回収器内の冷媒が沸騰してしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエンジン冷却システムは、エンジン内部を通過する第１冷媒循環流路と、前記エンジンをバイパスする第２冷媒循環流路と、前記第１、第２冷媒循環流路に冷媒を循環させる冷媒ポンプと、前記第１冷媒循環流路のエンジン出口と前記第２冷媒循環流路とを接続する接続流路と、前記接続流路に配置されて前記エンジンを通過して前記第１冷媒循環流路から前記第２冷媒循環流路に流れる冷媒流量を変化させる電磁弁と、前記第２冷媒循環流路に配置された熱交換器と、前記冷媒ポンプの起動停止と前記電磁弁の開閉を行う制御部と、を備えるエンジン冷却システムであって、前記制御部は、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器の作動要求がある場合には前記電磁弁の閉弁を禁止することを特徴とする。
【００１０】
本発明のエンジン冷却システムにおいて、前記制御部は、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値以上となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値以上となると予想される場合には前記電磁弁の閉弁を禁止することとしても好適である。
【００１１】
本発明のエンジン冷却システムにおいて、前記制御部は、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値未満となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値未満となると予想される場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁することとしても好適である。
【００１２】
本発明のエンジン冷却システムにおいて、前記制御部は、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器の作動要求がない場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁することとしても好適である。
【００１３】
本発明のエンジン冷却システムにおいて、前記電磁弁は、前記冷媒ポンプ停止中に電圧を印加すると閉弁状態を保持し、前記冷媒ポンプ駆動中に電圧を遮断すると開弁する弁であること、としても好適である。
【００１４】
本発明のエンジン冷却システムにおいて、前記電磁弁は、弁体が着座する弁座が形成されたケーシングと、前記弁座の冷媒入口側のケーシング中に取り付けられた電磁コイルと、前記弁座に向って前記弁体を押し付けるスプリングと、を含み、前記スプリングの押し付け力は前記ポンプを駆動することによる冷媒入口側から冷媒出口側に向う方向に弁体に加わる力よりも小さく、前記冷媒ポンプが停止中に前記電磁コイルに電圧が印加されると前記弁体が冷媒入口側に向かって吸引されて前記弁座に着座して閉弁状態が保持され、前記冷媒ポンプが駆動中に前記電磁コイルの電圧を遮断すると、冷媒入口側からの冷媒圧力によって、前記弁体が前記弁座から離間するよう開弁されること、としても好適である。
【００１５】
本発明のエンジン冷却システムにおいて、前記熱交換器は、前記第２冷媒循環流路と前記接続流路との接続点よりも下流の前記第２冷媒循環流路に配置されていること、としても好適である。
【００１６】
本発明のエンジン冷却システムの運転方法は、エンジン内部を通過する第１冷媒循環流路と、前記エンジンをバイパスする第２冷媒循環流路と、前記第１、第２冷媒循環流路に冷媒を循環させる冷媒ポンプと、前記第１冷媒循環流路のエンジン出口と前記第２冷媒循環流路とを接続する接続流路と、前記接続流路に配置されて前記エンジンを通過して前記第１冷媒循環流路から前記第２冷媒循環流路に流れる冷媒流量を変化させる電磁弁と、前記第２冷媒循環流路に配置された熱交換器と、を備えるエンジン冷却システムの運転方法であって、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器中の作動要求がある場合には前記電磁弁の閉弁を禁止することを特徴とする。
【００１７】
本発明のエンジン冷却システムの運転方法において、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度あるいは温度変化が所定の第１閾値以上となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値以上となると予想される場合には前記電磁弁の閉弁を禁止することとしても好適である。
【００１８】
本発明のエンジン冷却システムの運転方法において、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記冷却ポンプを停止したときの前記熱交換器で前記冷媒と熱交換する流体の温度または温度変化が所定の第１閾値未満となると予想される場合あるいは前記熱交換器内の冷媒温度が所定の第２閾値未満となると予想される場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁することとしても好適である。
【００１９】
本発明のエンジン冷却システムの運転方法において、前記電磁弁の閉弁要求のあった際に、前記熱交換器の作動要求がない場合には前記冷媒ポンプを停止した後に前記電磁弁を閉弁することとしても好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、エンジン冷却システムにおいて、運転者に不快感を与えることを抑制すると共に排熱回収器内の冷媒が沸騰してしまうことを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムの構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムに用いられる電磁弁の閉弁状態の断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムに用いられる電磁弁の開弁状態の断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのエンジン冷間始動直後の冷媒の流れを示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのエンジン暖機中の冷媒の流れを示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのエンジン暖機後（通常運転中）の冷媒の流れを示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのエンジン間欠停止の際の電磁弁の開閉と電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのエンジン間欠停止直後の冷媒の流れを示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムでエンジン間欠停止後に冷媒温度が所定の温度まで低下した際の冷媒の流れを示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムでエンジン間欠停止後に電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）を一時停止させて電磁弁を閉弁する際の冷媒の流れを示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムでエンジン間欠停止後に電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）を再始動した際の冷媒の流れを示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムの電動冷媒ポンプの流量とヒータコアの放熱量との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのエンジン冷間始動直後に高負荷から低負荷運転となった際の電磁弁の開閉と電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムの排熱回収器の入口冷媒温度と排熱回収器に流入するエンジン排ガス熱量によって決まる電磁弁閉弁許可限界曲線である。
【図１５】本発明の実施形態におけるエンジン冷却システムのＥＧＲの運転状態により電磁弁の開弁禁止を行う際の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態におけるエンジン入口冷媒温度と点火時期の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜エンジン冷却システムの系統構成＞
以下、図面を参照しながら本実施形態のエンジン冷却システム１００について説明する。図１に示すように、エンジン冷却システム１００は、エンジン１０の内部を通過する第１冷媒循環流路２０と、エンジン１０をバイパスする第２冷媒循環流路３０と、第１、第２冷媒循環流路２０，３０に冷媒を循環させる電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３と、第１冷媒循環流路２０のエンジン１０出口と第２冷媒循環流路３０とを接続する接続流路３４と、接続流路３４に配置されてエンジン１０を通過して第１冷媒循環流路２０から第２冷媒循環流路３０に流れる冷媒流量を変化させる電磁弁１４と、第２冷媒循環流路２０に配置された熱交換器であるＥＧＲクーラ１６と、ヒータコア１７と、排熱回収器１８と、を備えている。また、エンジン１０の出口と電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３との間の第１冷媒循環流路２０には、ラジェータ１１とサーモスタット１２とが配置されている。
【００２３】
図１に示すように、第１冷媒循環流路２０は、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３から第２冷媒循環流路３０との分岐点２２までのポンプ出口管２１と、分岐点２２からエンジン１０の入口までのエンジン入口管２３とエンジン１０の出口とラジェータ１１とを接続するエンジン出口管２４と、ラジェータ１１とサーモスタット１２との間を接続するラジェータ出口管２６と、サーモスタット１２から第２冷媒循環流路３０との合流点２８とを接続するサーモスタット出口管２７と、合流点２８と電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３との間のポンプ入口管２９とで構成されている。つまり、第１冷媒循環流路２０は、［電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３→ポンプ出口管２１→分岐点２２→エンジン入口管２３→エンジン１０→エンジン出口管２４→ラジェータ１１→ラジェータ出口管２６→サーモスタット１２→サーモスタット出口管２７→合流点２８→ポンプ入口管２９→電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３］と冷媒が循環する流路である。
【００２４】
第２冷媒循環流路３０は、第１冷媒循環流路２０の分岐点２２から分岐してエンジン１０をバイパスして接続流路３４との合流点３２までのエンジンバイパス管３１と、合流点３２からラジェータ１１をバイパスして第１冷媒循環流路２０との合流点２８までのラジェータバイパス管３３とを含んでおり、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３、ポンプ出口管２１、ポンプ入口管２９は第１冷媒循環流路２０と共通である。また、ラジェータバイパス管３３には、上流側からエンジン１０を再循環する排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ１６、車室内の空気を加熱する暖房用のヒータコア１７、エンジン１０の排気ガスの排熱を冷媒に回収する排熱回収器１８が設けられている。したがって、第２冷媒循環流路３０は、[電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３→ポンプ出口管２１→分岐点２２→エンジンバイパス管３１→合流点３２→ラジェータバイパス管３３→ＥＧＲクーラ１６→ヒータコア１７→排熱回収器１８→合流点２８→ポンプ入口管２９→電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３］と冷媒が循環する流路である。
【００２５】
接続流路３４は、第１冷媒循環流路２０のエンジン出口管２４の分岐点２５と第２冷媒循環流路３０の合流点３２とを接続する冷媒流路であり、中間に電磁コイル１５により開閉駆動される電磁弁１４が取り付けられている。電磁弁１４は、第１冷媒循環流路２０から第２冷媒循環流路３０への冷媒の流れを開閉（冷媒流量を変化させる）する弁である。
【００２６】
エンジン１０の出口の冷媒出口にはエンジン１０の冷媒温度を検出する温度センサ４１が取り付けられている。また、第２冷媒循環流路３０のラジェータバイパス管３３のＥＧＲクーラ１６の出口とヒータコア１７の入口の間、ヒータコア１７の出口と排熱回収器１８の入口の間には、それぞれ冷媒温度を検出する温度センサ４２，４３が取り付けられている。
【００２７】
制御部５０は、内部にＣＰＵおよび記憶部を備えるコンピュータである。電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３、電磁弁１４の電磁コイル１５は制御部５０に接続され、それぞれ制御部５０の指令によって駆動される。また、各温度センサ４１−４３の検出信号は制御部５０に入力される。更に、制御部５０には、エンジン１０が搭載された車両全体の制御を行うＥＣＵ５５からの信号が入力されるよう構成されている。
【００２８】
＜電磁弁の構成と動作＞
図２に示すように、電磁弁１４は、冷媒入口６２と、冷媒出口６３と、冷媒入口６２と冷媒出口６３との間に配置された弁体６６とコイルスプリング６７とを収容するキャビティ６４とが形成されたケーシング６１と、キャビティ６４の冷媒入口６２の側に形成された弁座６５と、弁座６５の冷媒入口６２の側に配置された電磁コイル１５と、を備えている。コイルスプリング６７は、弁体６６を弁座６５に向って押し付ける。ただし、コイルスプリング６７が弁体６６を弁座６５に押し付ける力は、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３の駆動によって発生する冷媒圧力による冷媒入口６２から冷媒出口６３に向う力よりも小さい。また、電磁コイル１５は、電圧が印加されると弁体６６を冷媒入口６２の側に向かって吸引する。電磁コイル１５の弁体６６に及ぼす吸引力は、弁体６６が弁座６５に着座している状態で最大であり、弁体６６が弁座６５から離れるに従って小さくなる。
【００２９】
電磁弁１４は、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３の駆動状態と電磁コイル１５への電圧印加状態によって以下に説明するように開閉動作する。まず、先に説明したように、コイルスプリング６７が弁体６６を弁座６５に押し付ける力は、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３の駆動によって発生する冷媒圧力による冷媒入口６２から冷媒出口６３に向う力よりも小さいので、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３が停止している場合には、電磁コイル１５への電圧の印加にかかわらず、弁体６６はコイルスプリング６７の押し付け力で弁座６５に着座している。しかし、電磁コイル１５への電圧の印加がない状態で電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３が駆動された場合には、図３に示すように、弁体６６は冷媒の圧力によって弁座６５から離れて冷媒が冷媒入口６２から冷媒出口６３に向って流れる。また、図２に示すように、電磁コイル１５に電圧が印加された場合には、弁体６６はコイルスプリング６７による押し付け力と電磁コイル１５の吸引力とによって弁座６５に押し付けられる。この押し付け力と吸引力との合力は、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３が駆動された場合の冷媒入口６２に加わる冷媒圧力により弁体６６に加わる冷媒出口６３に向う方向の力よりも大きいので、電磁コイル１５に電圧が印加された状態で電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３が駆動しても弁体６６は弁座６５に着座した状態、つまり、閉弁状態を保つ。一方、冷媒の圧力により図３に示すように弁体６６が弁座６５から離れるに従って電磁コイル１５が弁体６６を吸引する力は弱くなる。図３に示すように、弁体６６が冷媒の圧力によってキャビティ６４の上方まで移動すると、電磁コイル１５の吸引力は冷媒の圧力によって弁体６６に加わる力よりも小さくなる。このため、一旦、電磁弁１４が開弁して弁体６６がキャビティ６４の上方まで移動してしまうと、電磁コイル１５に電圧を印加しても弁体６６を吸引して弁座６５に着座させることができない。この場合、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３の駆動を停止して冷媒圧力がない状態とすると、コイルスプリング６７の力で弁体６６は弁座６５の方向に動き、その後、弁体６６は電磁コイル１５の吸引力により弁座６５に着座する。先に述べたように、弁体６６が弁座６５に着座した状態では電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３を駆動しても、弁体６６は弁座６５に着座した状態を保持することができる。したがって、一旦、電磁弁１４が開弁している状態で電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３を停止して電磁弁１４に電圧を印加することにより電磁弁１４を閉弁することができる。つまり、電磁弁１４は、電磁コイル１５に電圧を印加、遮断することによって閉弁、開弁し、電圧遮断時に電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３を駆動すると冷媒圧力の上昇によって開弁した状態となり、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３を停止して電磁コイル１５に電圧を印加すると閉弁する弁である。また、電磁弁１４は、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３停止中に電圧を印加すると閉弁状態を保持し、電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）１３の駆動中に電圧を遮断すると開弁する弁であるともいえる。なお、電磁弁１４は、図２に示す冷媒出口６３側の圧力が冷媒入口６２側の圧力よりも高い場合には流体圧力で弁体６６が弁座６５に押し付けられるので、冷媒出口６３の側から冷媒入口６２の側に冷媒が流れない。従って、電磁弁１４は、電磁式逆止弁、あるいは、電磁式閉弁保持機能付き逆止弁である。
【００３０】
＜エンジン冷間始動の際のエンジン冷却システムの動作と冷媒の流れ＞
以上説明した系統構成及び電磁弁１４を備えるエンジン冷却システム１００のエンジン冷間始動の際の動作と冷媒の流れについて説明する。初期状態では、ＥＷＰ１３は停止、エンジン１０も停止しており、電磁弁１４は閉弁された状態となっており、冷媒の流れも停止した状態である。また、エンジン１０の温度が低いのでサーモスタット１２も閉状態となっている。
【００３１】
エンジン１０が始動された信号がＥＣＵ５５から制御部５０に入力されると、制御部５０は、電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧を印加する指令を出力する。この指令によって電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧が印加され、図２に示すように、電磁コイル１５の電磁力によって電磁弁１４の弁体６６が弁座６５に吸引される。次に、制御部５０は、ＥＷＰ１３を始動する指令を出力する。この指令によってＥＷＰ１３が始動する。先に電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧が印加されているので、弁体６６はＥＷＰ１３が駆動して冷媒の圧力が弁体６６に加わっても弁座６５に吸引されて着座状態を保っている。この状態では、図４に示すように、電磁弁１４は閉弁状態となっているので、ＥＷＰ１３から吐出された冷媒は、ＥＷＰ１３→ポンプ出口管２１→分岐点２２→エンジンバイパス管３１→ラジェータバイパス管３３→ＥＧＲクーラ１６→ヒータコア１７→排熱回収器１８→合流点２８→ポンプ入口管２９→ＥＷＰ１３、と第２冷媒循環流路３０を循環する（図４中に符号Ｒ２で冷媒の循環流路を示す）。冷媒はエンジン１０の中を流れないのでエンジン１０の内部（ウォータジャケット内等）に入っている冷媒の温度は、エンジン１０の燃焼による発熱によって次第に上昇してくる。一方、エンジン１０の排気は排熱回収器１８に流れ、その熱によって冷媒は加温される。このように、エンジン１０の始動直後でエンジン１０の温度が低く、負荷が低い場合には、エンジン１０自体は燃料の燃焼熱によって温度が上昇する一方、第２冷媒循環流路３０を循環する冷媒は、エンジン１０の排熱によって加温される。
【００３２】
制御部５０は、温度センサ４１で検出したエンジン出口の冷媒温度が所定の温度、例えば、６０℃程度まで上昇したら、エンジン１０に冷媒を通流させるように、電磁弁１４を開弁すべく電磁コイル１５への電圧の印加を遮断する指令を出力する。この指令によって電磁コイル１５への電圧が遮断される。ＥＷＰ１３が駆動しているので、図３に示すように電磁弁１４の冷媒入口６２には冷媒圧力が加わっている。電磁コイル１５への電圧が遮断されると、冷媒の圧力によって弁体６６は弁座６５から離れてキャビティ６４の上方に移動する。これにより、電磁弁１４が開弁する。電磁弁１４が開弁すると、冷媒は、先に説明した符号Ｒ２で示す循環路に加えて、ＥＷＰ１３→ポンプ出口管２１→第１冷媒循環流路２０の分岐点２２→エンジン入口管２３→エンジン１０→エンジン出口管２４→接続流路３４→電磁弁１４→合流点３２→ラジェータバイパス管３３→ＥＧＲクーラ１６→ヒータコア１７→排熱回収器１８→合流点２８→ポンプ入口管２９→ＥＷＰ１３と、第１冷媒循環流路２０から接続流路３４を通って第２冷媒循環流路２０に流れる（図５中で、冷媒の流れ符号Ｒ１で示す）。なお、この時点では、エンジン１０の温度はサーモスタット１２が開となる温度よりも低いので、冷媒はラジェータ１１、サーモスタット１２を通過しない。
【００３３】
この状態では、第１、第２冷媒循環流路２０，３０を流れる冷媒温度が５０〜６０℃程度まで上昇しているので、車室内の暖房要求のある場合には、ヒータコア１７に車室内の空気が流れ込み、加温された空気がブロワから車室内に吹き出される。この状態でエンジン１０をしばらく運転すると、エンジン１０の温度は次第に上昇し、冷媒温度も次第に上昇してくる。エンジン１０の出口における冷媒温度が、例えば、８０℃程度まで上昇してくるとサーモスタット１２が開となり、エンジン出口からラジェータ１１を通って合流点２８からＥＷＰ１３に流れる。この冷媒の流れを図６中の符号Ｒ３で示す。このように、符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で示す各流路に冷媒が流れて通常運転となり、エンジン１０の負荷が上昇すると、ＥＧＲがオンとなる。この場合、エンジン１０の排気ガスはＥＧＲクーラ１６にも流れ、排熱回収器１８と同様、排ガスの熱は冷媒に回収され、冷媒温度が上昇する。エンジン１０、ＥＧＲクーラ１６あるいは、排熱回収器１８を通過して温度の上昇した冷媒は、ラジェータ１１によって冷却される。
【００３４】
＜電磁弁開でＥＷＰ駆動中に電磁弁の閉弁要求のある場合にヒータコアの動作要求がある場合のエンジン冷却システム１００動作例（エンジン間欠停止の場合の動作）＞
次に、図７から図１２を参照しながら、電磁弁１４が開でＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求があった場合にヒータコア１７の動作要求がある場合のエンジン冷却システム１００の動作の一例として、エンジン間欠停止の場合のエンジン冷却システム１００の動作について説明する。エンジン１０が間欠停止する直前にはエンジン１０は通常運転を行っており、電磁弁１４の電磁コイル１５には電圧は印加されておらず電磁弁１４は開弁状態で、ＥＷＰ１３が駆動中であり、冷媒は、図６の符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に示す様に流れている。
【００３５】
図７のステップＳ１０１に示すように、エンジン１０が間欠停止すると、その直後はエンジン１０の温度、冷媒の温度も高いので、エンジン１０、冷媒の温度が所定の温度に低下するまで、図８に示すように、電磁弁１４は開弁状態で、ＥＷＰ１３が駆動を継続している。このため、冷媒は、エンジン１０が通常運転している場合と同様、図８の符号Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に示す様に流れている。なお、エンジン１０が停止しているので、ＥＧＲクーラ１６、排熱回収器１８にはエンジン１０の排ガスは流れていない。図８に示した状態でしばらく運転すると、エンジン１０の残熱はラジェータ１１によって放出され、エンジン１０、冷媒の温度は共に低下してくる。そして、図８に示す流路Ｒ３を流れる冷媒の温度がある程度低下して来たら、図９に示すようにサーモスタット１２が閉となり、ラジェータ１１に冷媒が流れなくなり、冷媒は、図９の符号Ｒ１，Ｒ２で示す様に流れるようになる。この間、制御部５０は、図７のステップＳ１０２に示すように、温度センサ４１によってエンジン出口の冷媒温度を取得し、この温度が所定の温度、例えば、６０℃程度まで低下するかどうか監視する。
【００３６】
そして、制御部５０は、図７のステップＳ１０２でエンジン出口の冷媒温度が所定の温度まで低下したら、図７のステップＳ１０３に進み、電磁弁１４の閉弁要求があるかどうか判断する。電磁弁１４の閉弁要求指令は、例えば、エンジン１０を停止中も暖かい状態に保つ要求がある場合等にＥＣＵ５５から制御部５０に出力される。制御部５０はＥＣＵ５５からの閉弁要求指令信号を受信すると図７のステップＳ１０３でＹＥＳと判断して図７のステップＳ１０４に進み、車室内暖房用ヒータがＯＮとなっているかどうか判断する。この判断は、ＥＣＵからヒータＯＮの信号が出力されているかどうかによって判断してもよい。制御部５０は、図７に示すステップＳ１０４でヒータがＯＮとなっている場合には、冷媒と車室内空気との間で熱交換を行うヒータコア１７の作動要求があると判断し、図７のステップＳ１０５に進み、電磁弁１４を閉弁するためにＥＷＰ１３を一時停止させた場合のブロワ吹き出し空気温度の予測変化値を計算する。この計算はいろいろな方法を用いて行うことができるが、以下に一例を示す。
【００３７】
図１２に示すように、ＥＷＰ１３の流量Ｑが増加するに従ってヒータコア１７の放熱量は大きくなる。従って、ＥＷＰ１３の流量Ｑが大きいほどＥＷＰ１３が一時停止した際の車室暖房用のブロワから吹きだす空気温度の低下量が大きくなる。また、ヒータコア１７の入口冷媒温度が高くなる程ヒータコア１７の放熱量は大きくなるので、ヒータコア１７の入口冷媒温度が高いほどＥＷＰ１３が一時停止した際の車室暖房用のブロワから吹きだす空気温度の低下量が大きくなる。例えば、ヒータコア１７の入口冷媒温度が高くＥＷＰ１３の流量がＱ３と大きい場合、ヒータコア１７の放熱量は図１２に示すＨ３のように大きくなる。この場合、ＥＷＰ１３が一時停止するとヒータコア１７の放熱量はＨ３から略ゼロ近傍まで低下し、ブロワから吹き出す空気温度の低下量は大きくなる。一方、ヒータコア１７の入口冷媒温度が低い場合には、ＥＷＰ１３の流量がＱ３と大きい場合でも、ヒータコア１７の放熱量は図１２に示すＨ２のように小さい。このため、ＥＷＰ１３が一時停止してもヒータコア１７の放熱量はＨ２から略ゼロ近傍まで低下するものの、ブロワから吹き出す空気温度の低下量は比較的小さくなる。ＥＷＰ１３の流量Ｑは、制御部５０の出力するＥＷＰ１３を駆動するモータのデューティあるいは回転数指令値によって計算することができる。
【００３８】
そこで、制御部５０は、図７のステップＳ１０５で、図１２に示すＥＷＰの流量Ｑとヒータコア１７の入口冷媒温度とからヒータコア１７の放熱量を求めることできるマップを用いて、ＥＷＰ１３を駆動するモータのデューティあるいは回転数指令値から計算したＥＷＰ１３の流量Ｑと、図１に示す温度センサ４２によって取得したヒータコア１７の入口冷媒温度とから、ヒータコア１７の放熱量を計算し、その放熱量とブロワ風量とからブロワから吹き出す空気温度の低下量の予測値を計算し、その予測値が所定の第１閾値以上かどうか判断する。ここで、所定の第１閾値は、運転者が不快と感じるような温度変化であり、例えば、３℃〜５℃程度としてもよい。また、温度変化を計算せず、たとえば、ヒータコア１７の放熱量が図１２に示す所定の放熱量Ｈ１以上である場合には、ブロワからの吹き出し空気温度の変化が所定の第１閾値を超えると判断してもよい。
【００３９】
制御部５０は、図７のステップＳ１０５でブロワ吹き出し空気温度の変化が所定の第１閾値以上で運転者が不快と感じる温度変化であると予想した場合には、図７のステップＳ１０６に示すように、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁指令信号を受信していても電磁弁１４の閉弁を許可せず、電磁弁１４を閉弁許可待ち状態とする。
【００４０】
一方、制御部５０は、図７のステップＳ１０４で車室暖房用のヒータがＯＮになっていない（ヒータＯＦＦ）である場合にはヒータコア１７の作動要求がないと判断し、図７のステップＳ１０７に進み、ＥＷＰ１３を一時停止する指令を出力する。この指令によってＥＷＰ１３が一時停止する。ＥＷＰ１３が停止してしばらくすると図３に示す弁体６６に係る冷媒圧力が低下するので、図２に示すようにコイルスプリング６７の押し付け力によって弁体６６は弁座６５に近づき、弁座６５に着座する。その後、制御部５０は、電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧を印加する指令を出力する。この指令によって電磁コイル１５に電圧が印加され、電磁コイル１５は弁体６６を弁座６５に吸引固定する。すると、図１０に示すように、エンジン１０とＥＷＰ１３とが停止し、電磁弁１４が閉弁状態となる。その後、制御部５０は、図７のステップＳ１０９に示すように、ＥＷＰ１３を再始動する。この指令によってＥＷＰ１３が再始動し、図２に示すように冷媒圧力が弁体６６に加わるが、弁体６６は電磁コイル１５の吸着力によって弁座６５に着座した状態に保たれるので、電磁弁１４は閉弁状態を保つ。このため、冷媒は、図１１に示すように、第２冷媒循環流路３０（図１１中に符号Ｒ２で示す）を循環する。これにより、エンジン１０は停止中に冷媒が通流せず、暖かい状態に保たれる。また、制御部５０は、図７のステップＳ１０５でＥＷＰ１３を停止した際のブロワ吹き出し空気温度の予測変化量が所定の第１閾値未満であり、図７のステップＳ１０５でＮＯと判断された場合にも図７のステップＳ１０７に進み、ＥＷＰ１３を一旦停止させた後に図７のステップＳ１０８に示すように電磁弁１４を閉弁させ、その後、図７のステップＳ１０９に示すようにＥＷＰ１３を再始動させる。
【００４１】
なお、図７に示すフローチャートでは、ステップＳ１０４でヒータＯＮとなっている場合には、ステップＳ１０５に進むこととして説明したが、ステップＳ１０４でヒータがＯＮとなっている場合には、ステップＳ１０５を飛ばしてステップＳ１０６に進み、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁指令信号を受信していても電磁弁１４の閉弁を許可せず、電磁弁１４を閉弁許可待ち状態としてもよい。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態のエンジン冷却システム１００は、エンジン間欠停止後で、電磁弁１４が開でＥＷＰ１３が駆動中にエンジン１０を暖かい状態に保つために電磁弁１４の閉弁指令が入力された場合でも、電磁弁１４の閉弁を禁止してＥＷＰ１３の駆動を継続して運転者に不快感を与えることを抑制することができる。また、ＥＷＰ１３を一時停止して電磁弁１４を閉弁しても運転者に不快感を与えないと判断した場合には、電磁弁１４の閉弁を禁止せずにＥＷＰ１３を一時停止して電磁弁１４を閉弁し燃費の向上をはかることができる。
【００４３】
以上の説明では、電磁弁開でＥＷＰ駆動中に電磁弁の閉弁要求のある場合にヒータコアの動作要求がある場合エンジン冷却システム１００の動作の一例としてエンジンが間欠停止の動作を説明したが、この場合に限らず、電磁弁開でＥＷＰ駆動中に電磁弁の閉弁要求のある場合にヒータコアの動作要求がある他の運転動作の場合でも本実施形態のエンジン冷却システム１００は同様の動作を行って運転者に不快感を与えることを抑制することができるものである。
【００４４】
＜電磁弁開でＥＷＰ駆動中に電磁弁の閉弁要求のある場合に排熱回収器の動作要求がある場合のエンジン冷却システムの動作例（エンジン冷間始動後にエンジン負荷が高負荷となった後、エンジン暖機終了前に低負荷となった場合の動作）＞
次に、電磁弁１４の電磁コイル１５には電圧は印加されておらず電磁弁１４は開弁状態でＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求がある場合に排熱回収器の動作要求がある場合のエンジン冷却システム１００の動作について説明する。この動作は、エンジン冷間始動後にエンジン負荷が高負荷となった後、エンジン暖機終了前に低負荷となった場合の動作である。以下、図１３、図１４を参照して説明する。
【００４５】
図１３のステップＳ２０１に示すように、ＥＣＵ５５からエンジン１０の冷間始動信号を受信すると、制御部５０は、電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧を印加して電磁弁１４を閉弁状態としてＥＷＰ１３を起動する。すると、冷媒は、図４の符号Ｒ２に示す様に第２冷媒循環流路３０を循環し、エンジン１０の中には冷媒は流れない。この状態で、図１３のステップＳ２０２に示すように、ＥＣＵ５５からエンジン１０の負荷が高負荷となった信号を受信すると、制御部５０は、エンジン１０の内部の冷媒温度が局部的に急上昇して沸騰しないように、電磁弁１４の電磁コイル１５の電圧を遮断し、電磁弁１４を開弁する。すると、冷媒は、図５に符号Ｒ１，Ｒ２で示す流路のように、エンジン１０の内部を流れてエンジン１０の内部の冷媒温度が局部的に急上昇することを抑制する。制御部５０は、図１３のステップＳ２０３に示すように、ＥＣＵ５５からエンジン１０の負荷が低負荷になった信号を受信すると、図１３のステップＳ２０４に進み、温度センサ４１で検出したエンジン出口の冷媒温度が暖機必要温度未満かどうか、例えば、エンジン出口の冷媒温度が６０℃未満かどうかを判断する。制御部５０は、エンジン出口の冷媒温度が暖機必要温度未満である（図１３のステップＳ２０４でＹＥＳ）と判断した場合には、図１３のステップＳ２０５に進み、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁要求信号を受信したかどうかを判断する。制御部５０は、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁要求信号を受信した場合には、図１３のステップＳ２０６に進み、排熱回収器１８をエンジン１０の排ガスが通過して熱交換しているかどうか（排熱回収を行っており、排熱回収器１８の動作要求があるかどうか）を判断する。そして、制御部５０は、図１３のステップＳ２０６で排熱回収器１８がエンジン１０の排熱回収を行っている場合には排熱回収器１８の動作要求があると判断して、図１３のステップＳ２０７に進み、ＥＷＰ１３を停止した際の排熱回収器１８内の冷媒温度予測し、ＥＷＰ１３が一時停止した際に冷媒温度が所定の第２閾値以上となるかどうかを判断する。この場合の冷媒温度の予測方法にはいろいろな方法があるが、以下、図１４を参照しながら、その一例について説明する。以下の説明では、所定の第２閾値は冷媒が沸騰する冷媒沸騰温度ＴＢであるとして説明するが、所定の第２閾値はこれに限らない。
【００４６】
排熱回収器１８に流入するエンジン排ガスの熱量は、エンジン排ガスの流量と温度によって決まる。図１４に示すように、排熱回収器１８に流入するエンジン排ガスの熱量Ｈが大きくＨ１の場合には、ＥＷＰ１３の停止により排熱回収器１８の中に滞留する冷媒の温度上昇ΔＴＬは大きなΔＴＬ１となり、その熱量Ｈが小さいＨ３場合には、冷媒の温度上昇ΔＴＬは小さいΔＴＬ３となり、熱量がその中間のＨ２の場合には冷媒の温度上昇はΔＴＬ１とΔＴＬ３との中間のΔＴＬ２なる。一方、排熱回収器１８中に滞留している冷媒が沸騰する冷媒沸騰温度ＴＢは一定である。このため、冷媒沸騰温度ＴＢからエンジン排ガスの熱量による冷媒の温度上昇ΔＴＬ１，ΔＴＬ２またはΔＴＬ３を引いた温度は、それぞれＥＷＰ１３を一時停止した際に排熱回収器１８内に滞留している冷媒の温度が冷媒沸騰温度ＴＢに達する限界温度を示すものとなる。図１４に示す線ｄはこの限界温度を示す曲線である。
【００４７】
従って、制御部５０は、図１４の曲線ｄを記憶部の中に格納しておき、エンジンの回転数と負荷とによりエンジン排ガスの流量と温度を計算し、これから排熱回収器１８に流入するエンジン排ガスの熱量Ｈを計算し、図１に示す温度センサ４３によって排熱回収器１８入口の冷媒温度Ｔｉを取得し、熱量Ｈと冷媒温度Ｔｉとの関係が図１４に示す線ｄよりも下に位置する場合には、ＥＷＰ１３を一時停止しても排熱回収器１８の内部に滞留している冷媒の温度は所定の第２閾値である冷媒沸騰温度ＴＢまで上昇することは無いと判断する。つまり、図１３のステップＳ２０７でＮＯと判断する。一方、制御部５０は、熱量Ｈと冷媒温度Ｔｉとの関係が図１４に示す線ｄよりも上に位置する場合には、ＥＷＰ１３を一時停止すると排熱回収器１８の内部に滞留している冷媒の温度が所定の第２閾値である冷媒沸騰温度ＴＢを超えて上昇すると判断する。つまり、図１３のステップＳ２０７でＹＥＳと判断する。
【００４８】
制御部５０は、図１３のステップＳ２０７でＹＥＳと判断した場合、つまり、ＥＷＰ１３を一時停止すると排熱回収器１８の内部に滞留している冷媒の温度が所定の第２閾値である冷媒沸騰温度ＴＢ以上となると判断した場合には、図１３のステップＳ２０８に進み、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁指令信号を受信していても電磁弁１４の閉弁を許可せず、電磁弁１４を閉弁許可待ち状態とし、ＥＷＰ１３の駆動を継続する。
【００４９】
一方、制御部５０は、図１３のステップＳ２０７でＮＯと判断した場合、つまり、ＥＷＰ１３を一時停止しても排熱回収器１８の内部に滞留している冷媒の温度が所定の第２閾値である冷媒沸騰温度ＴＢ以上にならないと判断した場合には、図７を参照して説明したエンジン間欠停止の際の動作と同様、図１３のステップＳ２０９に進み、ＥＷＰ１３を一時停止させた後に図１３のステップＳ２１０に示すように電磁弁１４を閉弁させる。これにより、これにより、エンジン１０に冷媒が通流せず、エンジン１０を暖機状態に保持することができる。制御部５０は、その後、図１３のステップＳ２１１に示すようにＥＷＰ１３を再始動させる。
【００５０】
また、制御部５０は、図１３のステップＳ２０６でエンジ排ガスの排熱回収を行っておらず、排熱回収器１８の動作要求が無い場合には、図１３のステップＳ２０６でＮＯと判断し、図１３のステップＳ２０９に進み、ＥＷＰ１３を一時停止させた後に図１３のステップＳ２１０に示すように電磁弁１４を閉弁させ、その後、図１３のステップＳ２１１に示すようにＥＷＰ１３を再始動させる。
【００５１】
なお、図１３に示すフローチャートでは、ステップＳ２０６で排熱回収器１８の動作要求がある場合には、ステップＳ２０７に進むこととして説明したが、ステップＳ２０６で排熱回収器１８の動作要求があると判断した場合には、ステップＳ２０７を飛ばしてステップＳ２０８に進み、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁指令信号を受信していても電磁弁１４の閉弁を許可せず、電磁弁１４を閉弁許可待ち状態としてＥＷＰ１３の駆動を継続してもよい。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のエンジン冷却システム１００は、エンジン冷間始動後にエンジン負荷が高負荷となった後、エンジン暖機終了前に低負荷となった場合に、電磁弁１４の閉弁のためにＥＷＰ１３が一時停止してしまい、排熱回収器１８内の冷媒が沸騰してしまうことを抑制することができる。また、排熱回収器１８内の冷媒が沸騰したりすることが無いと判断した場合には、ＥＷＰ１３を一時停止して電磁弁１４を閉弁することにより燃費を向上させることができる。
【００５３】
以上の実施形態では、電磁弁１４の電磁コイル１５には電圧は印加されておらず電磁弁１４は開弁状態でＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求がある場合に排熱回収器の動作要求がある場合の一例としてエンジン冷間始動後に高負荷となった後、暖機終了前に低負荷となった場合のエンジン冷却システム１００の動作について説明したが、本実施形態のエンジン冷却システム１００は、電磁弁１４の電磁コイル１５には電圧は印加されておらず電磁弁１４は開弁状態でＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求がある場合に排熱回収器１８の動作要求がある他の運転状況においても同様の動作を行い、排熱回収器１８内の冷媒が沸騰してしまうことを抑制すると共に燃費の向上を図ることができる。
【００５４】
＜電磁弁開でＥＷＰ駆動中に電磁弁の閉弁要求のある場合にＥＧＲの動作要求のある場合のエンジンシステム冷却システムの動作＞
次に、電磁弁１４の電磁コイル１５には電圧は印加されておらず電磁弁１４は開弁状態で、ＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求のあった場合で、ＥＧＲが稼働中であった場合のエンジン冷却システム１００の動作について説明する。エンジン出口の冷媒温度が通常運転温度でエンジン負荷が中程度以上の場合には、エンジン１０の排気ガス再循環運転が行われる（ＥＧＲ  ＯＮ）。ＥＧＲがＯＮの場合にはエンジン排ガスはＥＧＲクーラ１６によって冷却されてエンジン１０に再循環する。一方、冷媒は、排熱回収器１８と同様エンジン排ガスで加熱されて温度が上昇する。ＥＧＲ  ＯＮ運転の状態で電磁弁１４の閉弁要求があり、電磁弁１４を閉弁するためにＥＷＰ１３を停止するとエンジン１０に再循環する排ガス温度が高くなり、エンジン１０のノッキングが発生する場合がある。このような場合、エンジン冷却システム１００は、電磁弁１４の閉弁を不許可としてエンジン１０でノッキングが発生することを抑制する。
【００５５】
図１５のステップＳ３０１に示すように、電磁弁１４の電磁コイル１５には電圧は印加されておらず電磁弁１４は開弁状態で、ＥＷＰ１３が駆動中の場合、制御部５０は、ステップＳ３０２に進み、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁要求信号が入力されていないか確認する。そして、図１５のステップＳ３０２で電磁弁１４の閉弁信号が入力されていると判断した場合には、制御部５０は図１５のステップＳ３０３に進み、ＥＧＲの動作要求があり、ＥＧＲ運転されているかどうかを判断する。この判断は、たとえば、ＥＣＵ５５からＥＧＲ  ＯＮの信号が入力されているかどうかで判断してもよい。図１５のステップＳ３０３でＥＧＲがＯＮであると判断した場合、制御部５０は、図１５のステップＳ３０４に進み、ＥＷＰ１３が停止した場合のＥＧＲガス温度を予測する。ＥＧＲガス温度の予測は、例えば、エンジン負荷やＥＧＲクーラ１６入口の冷媒温度等をパラメータとしたマップに基づいて計算してもよい。そして、計算したＥＧＲガス温度の予測値がエンジン１０でノッキング発生が発生するガス温度以上となる場合には、図１５のステップＳ３０５に示すように、電磁弁１４の閉弁を不許可としてＥＷＰ１３の駆動を継続し、ＥＧＲガス温度がノッキング発生温度まで上昇しないようにして、運転者に不快感を与えることを抑制する。一方、図１５のステップＳ３０３でＥＧＲがＯＮとなっていない場合あるいは図１５のステップＳ３０４でＥＷＰ１３を一時停止してもＥＧＲガス温度がノッキング発生温度まで上昇しないと判断した場合には、図７を参照して説明したエンジン間欠停止の際の動作と同様、図１５のステップＳ３０６に進んでＥＷＰ１３を一時停止した後、電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧を印加して電磁弁１４を閉弁し、その後、図１５のステップＳ３０８に示すようにＥＷＰ１３を再始動する。
【００５６】
なお、図１５に示すフローチャートでは、ステップＳ３０３でＥＧＲの動作要求がある場合には、ステップＳ３０４に進むこととして説明したが、ステップＳ３０３でＥＧＲの動作要求があると判断した場合には、ステップＳ３０４を飛ばしてステップＳ３０５に進み、ＥＣＵ５５から電磁弁１４の閉弁指令信号を受信していても電磁弁１４の閉弁を許可せず、電磁弁１４を閉弁許可待ち状態としてＥＷＰ１３の駆動を継続してもよい。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態のエンジン冷却システム１００は、電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧が印加されておらず電磁弁１４が開弁状態で、ＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求のあった場合で、ＥＧＲが稼働中であった場合に、電磁弁１４の閉弁のためにＥＷＰ１３が一時停止してしまい、エンジン１０がノッキングを起こして運転者に不快感を与えることを抑制することができる。また、エンジン１０のノッキングが発生せず運転者に不快感を与えないと判断した場合には、ＥＷＰ１３を一時停止して電磁弁１４を閉弁することにより燃費を向上させることができる。
【００５８】
以上の説明では、ＥＷＰ１３を一時停止させた場合にＥＧＲガスの温度が上昇してノッキングが発生しないように、電磁弁１４の閉弁を不許可とすることとして説明したが、ＥＷＰ１３を一時停止させた場合にエンジン出口の冷媒温度が上昇してノッキングが発生しないように電磁弁１４の閉弁を不許可とすることとしてもよい。ＭＢＴ点火時期（最適点火時期）とＴＫ点火時期（トレースノック点火時期）との時期偏差はエンジン出口の冷媒温度が高くなるほど小さくなる。この時期偏差が所定の閾値よりも小さくなるとノッキングに対する余裕がなくなり、ノッキングが発生する場合がある。そこで、制御部５０は、例えば、温度センサ４１によってエンジン出口の冷媒温度を検出し、図１６に示すエンジン出口の冷媒温度に対する点火時期のマップに基づいてＭＢＴ点火時期（最適点火時期）とＴＫ点火時期（トレースノック点火時期）との時期偏差を計算し、この時期偏差が所定の閾値よりも小さい場合にノッキングに対する余裕が無いと判断して、電磁弁１４の閉弁を不許可とする。これにより、ＥＷＰ１３の一時停止によりエンジン出口の冷媒温度が上昇してエンジン１０のノッキングが発生することを抑制し、運転者に不快感を与えることを抑制することができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態のエンジン冷却システム１００は、電磁弁１４の電磁コイル１５に電圧が印加されておらず電磁弁１４が開弁状態で、ＥＷＰ１３が駆動中に電磁弁１４の閉弁要求のあった場合に、電磁弁１４の閉弁を不許可としてＥＷＰ１３の運転を継続することにより、運転者に不快感を与えることを抑制すると共に排熱回収器１８内の冷媒が沸騰してしまうことを抑制することができるという効果を奏する。また、本実施形態のエンジン冷却システム１００は、運転者に不快感を与えたり、排熱回収器１８内の冷媒が沸騰してしまったりすることがないと予想される場合には、ＥＷＰ１３を一時停止して電磁弁１４を閉弁することにより燃費を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  エンジン、１１  ラジェータ、１２  サーモスタット、１３  電動冷媒ポンプ（ＥＷＰ）、１４  電磁弁、１５  電磁コイル、１６  ＥＧＲクーラ、１７  ヒータコア、１８  排熱回収器、２０  第１冷媒循環流路、２１  ポンプ出口管、２２，２５  分岐点、２３  エンジン入口管、２４  エンジン出口管、２６  ラジェータ出口管、２７  サーモスタット出口管、２８，３２  合流点、２９  ポンプ入口管、３０  第２冷媒循環流路、３１  エンジンバイパス管、３３  ラジェータバイパス管、３４  接続流路、４１〜４３  温度センサ、５０  制御部、５５、ＥＣＵ、６１  ケーシング、６２  冷媒入口、６３  冷媒出口、６４  キャビティ、６５  弁座、６６  弁体、６７  コイルスプリング、１００  エンジン冷却システム。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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