特許 6778053 車両の冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6778053

(24)【登録日】2020年10月13日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】車両の冷却システム

(51)【国際特許分類】

   F01P 7/16 20060101AFI20201019BHJP

【ＦＩ】

   F01P7/16 505D

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-162940(P2016-162940)

(22)【出願日】2016年8月23日

(65)【公開番号】特開2018-31277(P2018-31277A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2019年5月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】笠原 延修

【審査官】 種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０３４６１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１８０５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３８７９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｐ ７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウォーターポンプから吐出された冷却水が流通するポンプ吐出流路から分岐して、エンジンの複数のバンクに配されるシリンダヘッドに冷却水を導くヘッド流路と、
前記ポンプ吐出流路から分岐して、前記複数のバンクに配されるシリンダブロックに冷却水を導くブロック流路と、
前記複数のバンクに配されるシリンダブロックを流通した冷却水が合流するブロック排出流路と、
前記ブロック排出流路に合流した冷却水を、該ブロック排出流路よりも下流側へ流通させる開状態、および、流通させない閉状態を切り替える第１バルブと、
前記第１バルブよりも下流側に設けられ、前記複数のバンクに配されるシリンダヘッドを流通した冷却水が合流する合流流路と、
前記合流流路および前記ウォーターポンプに接続され、ラジエータが配されるラジエータ流路と、
前記合流流路および前記ウォーターポンプに接続され、前記ラジエータをバイパスするバイパス流路と、
前記合流流路に設けられ、前記合流流路から前記ラジエータ流路および前記バイパス流路に流れる前記冷却水の流量を調整する第２バルブと、
前記シリンダブロック内に設けられ、前記シリンダブロックの内部を流通した前記冷却水の温度を計測する第１温度センサと、
前記シリンダヘッド内に設けられ、前記シリンダヘッドの内部を流通した前記冷却水の温度を計測する第２温度センサと、
前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信される信号に基づいて、前記第１バルブおよび前記第２バルブを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする車両の冷却システム。

【請求項2】

前記ブロック流路は、前記ヘッド流路が前記ポンプ吐出流路から分岐する箇所よりも下流側で、該ポンプ吐出流路から分岐することを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却システム。

【請求項3】

前記ヘッド流路が前記ポンプ吐出流路から分岐する箇所よりも上流側で該ポンプ吐出流路から分岐し、前記エンジンに設けられた補機に冷却水を導く補機流路をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却水を車両各部に循環させる車両の冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両各部の冷却や暖機を目的として、車両各部に効率よく冷却水を循環させるための技術が提案されている。例えば、水平対向エンジンなどの左右のバンクを備えるエンジンが搭載された車両では、左右のバンクの水回路の入口に分離室を設け、この分離室において、冷却水を各バンクのシリンダブロックおよびシリンダヘッドに振り分けている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２１１５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載のように、各バンクに分離室を備えた車両では、シリンダブロックへの冷却水の流通を、シリンダヘッドへの冷却水の流通とは独立して制御するために、各バンクのシリンダブロックから排出される冷却水を合流流路に一旦合流させるとともに、合流した冷却水を下流側へ流通させるか否かを制御するバルブを設けることがある。

【0005】

このような構成で、バルブを閉じたときに、左右のバンクの流路に圧力損失差が生じていると、圧力損失の小さいバンクのシリンダブロックから、合流流路、圧力損失の大きいバンクのシリンダブロックおよび分離室を介して、圧力損失の大きいバンクのシリンダヘッドに冷却水が流れてしまう。その結果、シリンダブロックへの冷却水の流通を停止することができず、エンジンの冷却損失が大きくなってしまうという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、エンジンの冷却損失を低減することのできる車両の冷却システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の車両の冷却システムは、ウォーターポンプから吐出された冷却水が流通するポンプ吐出流路から分岐して、エンジンの複数のバンクに配されるシリンダヘッドに冷却水を導くヘッド流路と、前記ポンプ吐出流路から分岐して、前記複数のバンクに配されるシリンダブロックに冷却水を導くブロック流路と、前記複数のバンクに配されるシリンダブロックを流通した冷却水が合流するブロック排出流路と、前記ブロック排出流路に合流した冷却水を、該ブロック排出流路よりも下流側へ流通させる開状態、および、流通させない閉状態を切り替える第１バルブと、前記第１バルブよりも下流側に設けられ、前記複数のバンクに配されるシリンダヘッドを流通した冷却水が合流する合流流路と、前記合流流路および前記ウォーターポンプに接続され、ラジエータが配されるラジエータ流路と、前記合流流路および前記ウォーターポンプに接続され、前記ラジエータをバイパスするバイパス流路と、前記合流流路に設けられ、前記合流流路から前記ラジエータ流路および前記バイパス流路に流れる前記冷却水の流量を調整する第２バルブと、前記シリンダブロック内に設けられ、前記シリンダブロックの内部を流通した前記冷却水の温度を計測する第１温度センサと、前記シリンダヘッド内に設けられ、前記シリンダヘッドの内部を流通した前記冷却水の温度を計測する第２温度センサと、前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信される信号に基づいて、前記第１バルブおよび前記第２バルブを制御する制御部と、を備える。

【0008】

また、前記ブロック流路は、前記ヘッド流路が前記ポンプ吐出流路から分岐する箇所よりも下流側で、該ポンプ吐出流路から分岐するとよい。

【0009】

また、前記ヘッド流路が前記ポンプ吐出流路から分岐する箇所よりも上流側で該ポンプ吐出流路から分岐し、前記エンジンに設けられた補機に冷却水を導く補機流路をさらに備えるとよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、エンジンの冷却損失を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車両の冷却システムの構成を説明する図である。

【図2】第２バルブにおけるロータリーの回転角度と開口率との関係を示す図である。

【図3】車両の冷却システムにおける冷却水の流れを説明する図である。

【図4】車両の冷却システムにおける冷却水の流れを説明する図である。

【図5】車両の冷却システムにおける冷却水の流れを説明する図である。

【図6】車両の冷却システムにおける冷却水の流れを説明する図である。

【図7】車両の冷却システムにおける冷却水の流れを説明する図である。

【図8】比較例の車両の冷却システムの構成を説明する図である。

【図9】車両の冷却システムにおけるブロック側閉回路を説明する図である。

【図10】変形例の車両の冷却システムの構成を説明する図である。

【図11】変形例の車両の冷却システムの構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0013】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の車両の冷却システム１の構成を説明する図である。なお、図１中、冷却流路を実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。図１に示すように、車両の冷却システム１（以下、単に冷却システム１と称す）は、ウォーターポンプ１０、エンジン２（右シリンダブロック１４Ｒ、左シリンダブロック１４Ｌ、右シリンダヘッド１６Ｒ、左シリンダヘッド１６Ｌ）、第１バルブ１８、水渡しパイプ２０、第２バルブ２２、ラジエータ２４、補機デバイス２６、水渡しパイプ２８、制御部３０、温度センサＴ１、Ｔ２が設けられる。そして、冷却システム１は、これら各部に、冷却流路１００（１００ａ〜１００ｑ）を介して冷却水を循環させる。

【0014】

エンジン２は、１対のシリンダブロック１４（右シリンダブロック１４Ｒ、左シリンダブロック１４Ｌ）、および、１対のシリンダヘッド１６（右シリンダヘッド１６Ｒ、左シリンダヘッド１６Ｌ）を備え、１対のシリンダブロック１４が略水平方向に対向するようにして配置される所謂水平対向エンジンである。エンジン２では、右バンクＢＲに右シリンダブロック１４Ｒおよび右シリンダヘッド１６Ｒが配され、左バンクＢＬに左シリンダブロック１４Ｌおよび左シリンダヘッド１６Ｌが配される。エンジン２の駆動トルクは、不図示の変速機で変速されて車輪に伝達される。

【0015】

なお、図１においては、１対のシリンダブロック１４、および、１対のシリンダヘッド１６は互いに離隔して図示されているが、実施には、１対のシリンダブロック１４（右シリンダブロック１４Ｒ、左シリンダブロック１４Ｌ）が対向するように連結されるとともに、右シリンダブロック１４Ｒに対して右シリンダヘッド１６Ｒが連結され、左シリンダブロック１４Ｌに対して左シリンダヘッド１６Ｌが連結される。

【0016】

ウォーターポンプ１０は、ポンプ吐出流路１００ａ、ラジエータ流路１００ｐ、バイパス流路１００ｑが接続されている。ウォーターポンプ１０は、エンジン２の回転動力により回転駆動し、ラジエータ流路１００ｐ、バイパス流路１００ｑから流入した冷却水をポンプ吐出流路１００ａに吐出する。

【0017】

ポンプ吐出流路１００ａは、図１に示す分岐点Ａ〜Ｃにおいて、補機流路１００ｂをはじめとする各流路（１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ）が分岐する。分岐した各流路には、ポンプ吐出流路１００ａに吐出された冷却水が流入する。

【0018】

分岐点Ａ〜Ｃのうち、最も上流側となる分岐点Ａでは、ポンプ吐出流路１００ａから補機流路１００ｂが分岐する。補機流路１００ｂの途中には、補機デバイス２６が設けられており、ポンプ吐出流路１００ａに吐出された冷却水が補機デバイス２６を流通する。なお、補機デバイス２６について詳しくは後述する。

【0019】

ポンプ吐出流路１００ａにおける分岐点Ａよりも下流側の分岐点Ｂでは、ポンプ吐出流路１００ａから右ヘッド流路１００ｃおよび左ヘッド流路１００ｄが分岐する。右ヘッド流路１００ｃは、右シリンダヘッド１６Ｒに接続されており、ポンプ吐出流路１００ａに吐出された冷却水を右シリンダヘッド１６Ｒに流入させる。左ヘッド流路１００ｄは、左シリンダヘッド１６Ｌに接続されており、ポンプ吐出流路１００ａに吐出された冷却水を左シリンダヘッド１６Ｌに流入させる。

【0020】

ポンプ吐出流路１００ａにおける分岐点Ｂよりも下流側の分岐点Ｃでは、ポンプ吐出流路１００ａから右ブロック流路１００ｅおよび左ブロック流路１００ｆが分岐する。右ブロック流路１００ｅは、右シリンダブロック１４Ｒに接続されており、ポンプ吐出流路１００ａに吐出された冷却水を右シリンダブロック１４Ｒに流入させる。左ブロック流路１００ｆは、左シリンダブロック１４Ｌに接続されており、ポンプ吐出流路１００ａに吐出された冷却水を左シリンダブロック１４Ｌに流入させる。

【0021】

右シリンダブロック１４Ｒは、ブロック内部を流通した冷却水が排出される右ブロック排出流路１００ｇが接続されている。また、左シリンダブロック１４Ｌは、ブロック内部を流通した冷却水が排出される左ブロック排出流路１００ｈが接続されている。右ブロック排出流路１００ｇ、および、左ブロック排出流路１００ｈは、ブロック排出流路１００ｉと合流する。

【0022】

右シリンダヘッド１６Ｒは、ヘッド内部を流通した冷却水が排出される右ヘッド排出流路１００ｊが接続されている。また、左シリンダヘッド１６Ｌは、ヘッド内部を流通した冷却水が排出される左ヘッド排出流路１００ｋが接続されている。

【0023】

第１バルブ１８は、ブロック排出流路１００ｉおよびバルブ流路１００ｌが接続されており、ブロック排出流路１００ｉおよびバルブ流路１００ｌを連通させる開状態、および、ブロック排出流路１００ｉおよびバルブ流路１００ｌを遮断する閉状態が切り替え可能なＯＮ／ＯＦＦバルブである。第１バルブ１８は、開状態において、ブロック排出流路１００ｉから流入された冷却水を、ブロック排出流路１００ｉよりも下流側のバルブ流路１００ｌに排出する。一方で、第１バルブ１８は、閉状態において、ブロック排出流路１００ｉから流入された冷却水を遮断し、バルブ流路１００ｌに排出することはない。

【0024】

水渡しパイプ２０は、バルブ流路１００ｌ、右ヘッド排出流路１００ｊ、左ヘッド排出流路１００ｋ、第２バルブ流入流路１００ｍが接続されており、バルブ流路１００ｌ、右ヘッド排出流路１００ｊ、左ヘッド排出流路１００ｋから流入した冷却水を第２バルブ流入流路１００ｍに排出する。つまり、水渡しパイプ２０は、エンジン２を流通した冷却水を第２バルブ２２に流入させる。

【0025】

第２バルブ２２は、第２バルブ流入流路１００ｍ、水渡し流路１００ｎ、ラジエータ流路１００ｐが接続されたロータリーバルブである。第２バルブ２２は、ロータリーが回転することで、詳しくは後述するように、第２バルブ流入流路１００ｍと接続される流路（水渡し流路１００ｎ、ラジエータ流路１００ｐ）を切り替える。

【0026】

ラジエータ２４は、ラジエータ流路１００ｐの途中に設けられ、冷却水の熱を外部に放熱することで、冷却水を冷却する。

【0027】

補機デバイス２６は、例えばアクセルペダルの踏み込み量に応じてエンジン２に供給される空気量を調整するスロットルや、エンジン２に設けられたＥＧＲシステムにおいて排気ガスを冷却するＥＧＲクーラなどであり、補機流路１００ｂの途中に設けられる。補機流路１００ｂは、水渡しパイプ２８に接続される。

【0028】

水渡しパイプ２８は、補機流路１００ｂ、水渡し流路１００ｎ、バイパス流路１００ｑが接続されている。水渡しパイプ２８は、補機流路１００ｂおよび水渡し流路１００ｎから流入した冷却水をバイパス流路１００ｑに排出する。

【0029】

制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成されている。制御部３０には、温度センサＴ１、Ｔ２が接続されており、これら温度センサＴ１、Ｔ２から送信される信号に基づいて、第１バルブ１８および第２バルブ２２を制御する。

【0030】

温度センサＴ１は、右シリンダブロック１４Ｒ内に設けられ、右シリンダブロック１４Ｒの内部を流通した冷却水の温度を計測する。温度センサＴ２は、左シリンダヘッド１６Ｌ内に設けられ、左シリンダヘッド１６Ｌの内部を流通した冷却水の温度を計測する。

【0031】

次に、制御部３０による制御処理について説明する。ここでは、まず、第２バルブ２２におけるロータリーの回転角度と開口率との関係について説明した後、制御部３０による制御処理を説明する。

【0032】

図２は、第２バルブ２２におけるロータリーの回転角度と開口率との関係を示す図である。なお、図２において、ラジエータ流路１００ｐに対する開口率を破線で示し、水渡し流路１００ｎに対する開口率を太線（実線）で示す。

【0033】

図２に示すように、第２バルブ２２は、ロータリーの回転角度が０°である状態を基準として、ロータリーが回転可能である。第２バルブ２２は、ロータリーの回転角度が０°である場合（図中「Ａ」）には、ラジエータ流路１００ｐおよび水渡し流路１００ｎに対する開口率がいずれも０％であり、ラジエータ流路１００ｐおよび水渡し流路１００ｎのいずれにも冷却水を排出することはない。

【0034】

また、第２バルブ２２は、ロータリーが回転され、図中「Ｂ」の回転角度になると、水渡し流路１００ｎに対する開口率が１００％となり、水渡し流路１００ｎにのみ冷却水が排出される。つまり、図中「Ｂ」の回転角度では、ラジエータ流路１００ｐに冷却水が流通せず、水渡し流路１００ｎおよび水渡しパイプ２８を介してバイパス流路１００ｑに冷却水が流通することになるので、バイパス流路１００ｑは、ラジエータ２４を迂回して冷却水を流通させる流路であるとも言える。

【0035】

そして、第２バルブ２２は、図中「Ｂ」からロータリーがさらに回転されると、図中「Ｃ」の範囲において、水渡し流路１００ｎに対する開口率が１００％から０％に減少するとともに、ラジエータ流路１００ｐに対する開口率が０％から１００％に増加する。したがって、第２バルブ２２は、図中「Ｃ」の範囲において、水渡し流路１００ｎおよびラジエータ流路１００ｐに対して中間開度で冷却水を排出することになる。つまり、第２バルブ２２は、図中「Ｃ」の範囲において、ラジエータ２４およびバイパス流路１００ｑに流通させる冷却水の流量を中間開度によって調整可能である。

【0036】

また、第２バルブ２２は、図中「Ｃ」の範囲の回転角度から、さらにロータリーが回転され、図中「Ｄ」の回転角度になると、ラジエータ流路１００ｐに対する開口率が１００％となり、ラジエータ流路１００ｐにのみ冷却水が排出される。

【0037】

このように、第２バルブ２２は、ロータリーの回転角度によって、水渡し流路１００ｎおよびラジエータ流路１００ｐに対する開口率を調整することが可能である。つまり、第２バルブ２２は、回転角度によって、バイパス流路１００ｑおよびラジエータ２４に流通させる冷却水の流量を調整することが可能である。

【0038】

続いて、制御部３０による制御処理について説明する。制御部３０は、温度センサＴ１、Ｔ２によって計測される冷却水の温度に基づいて、第１バルブ１８の開閉状態を制御するとともに、第２バルブ２２のロータリーの回転角度を制御する。

【0039】

制御部３０は、温度センサＴ１によって計測される、右シリンダブロック１４Ｒを流通した冷却水の温度（以下、ブロック温度と呼ぶ）が、予め設定された温度閾値（例えば、１１０℃）未満の場合には、第１バルブ１８を閉状態にし、右シリンダブロック１４Ｒおよび左シリンダブロック１４Ｌに冷却水を流通させない。また、制御部３０は、ブロック温度が温度閾値（例えば、１１０℃）以上の場合には、第１バルブ１８を開状態にし、右シリンダブロック１４Ｒおよび左シリンダブロック１４Ｌに冷却水を流通させる。

【0040】

また、制御部３０は、温度センサＴ２によって計測される、左シリンダヘッド１６Ｌを流通した冷却水の温度（以下、ヘッド温度と呼ぶ）に基づいて、第２バルブ２２のロータリーの回転角度を決定し、決定した回転角度となるように第２バルブ２２（ロータリー）を図２中「Ａ」〜「Ｄ」のいずれかの状態に制御する。

【0041】

続いて、第１バルブ１８および第２バルブ２２の開閉状態に応じた冷却流路１００を流通する冷却水の流れについて、具体的な例を挙げながら説明する。

【0042】

図３〜図７は、冷却水の流れを説明する図である。なお、図３〜図７において、冷却水が流れている冷却流路１００（１００ａ〜１００ｑ）を実線で示し、冷却水が流れていない冷却流路１００（１００ａ〜１００ｑ）を破線で示し、冷却水の流通が中間開度によって制御されている冷却流路１００（１００ａ〜１００ｑ）を一点鎖線で示す。

【0043】

図３に示すように、エンジン２の始動時など、冷却水が温められておらずヘッド温度およびブロック温度が低温（５０℃以下）である場合には、制御部３０は、第２バルブ２２を図２中「Ａ」の回転角度に維持するとともに、第１バルブ１８を閉状態にする。この場合、冷却システム１では、第１バルブ１８が閉状態であり、かつ、第２バルブ２２の開口率がいずれの流路に対しても０％であるため、ウォーターポンプ１０から吐出された冷却水は、補機流路１００ｂにのみ流通する。そして、補機流路１００ｂに流入した冷却水は、水渡しパイプ２８に流入し、バイパス流路１００ｑを介してウォーターポンプ１０に戻される。

【0044】

このように、冷却水が低温である場合には、冷却水が流れる冷却流路１００を限定して、エンジン２の早期の暖機を図り、エンジン２内のオイルの温度を上昇させ、オイルフリクションを早期に低減させる。

【0045】

その後、ヘッド温度が上昇して９０℃に達すると、制御部３０は、第２バルブ２２を図２中「Ｂ」の回転角度に維持し、水渡し流路１００ｎに対する開口率を１００％にする。このとき、冷却システム１では、図４に示すように、第２バルブ２２から水渡しパイプ２８に冷却水が流通するようになり、右シリンダヘッド１６Ｒおよび左シリンダヘッド１６Ｌに冷却水が流通するようになる。これにより、右シリンダヘッド１６Ｒおよび左シリンダヘッド１６Ｌが冷却水によって冷却されるようになる。ここで、右シリンダヘッド１６Ｒおよび左シリンダヘッド１６Ｌは、燃焼による高温の燃焼ガスと直接触れ合うため、右シリンダブロック１４Ｒおよび左シリンダブロック１４Ｌよりも温度が上昇し易い。したがって、両シリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌとは独立して両シリンダヘッド１６Ｒ、１６Ｌに先に冷却水を流通させるようにしている。

【0046】

その後、さらにヘッド温度が上昇して９０℃から１１０℃の範囲になると、制御部３０は、第２バルブ２２を図２中「Ｃ」の領域で制御し、水渡し流路１００ｎおよびラジエータ流路１００ｐに対する開口率を中間開度にする。そうすると、冷却システム１では、図５に示すように、右シリンダヘッド１６Ｒおよび左シリンダヘッド１６Ｌを流通した冷却水の一部がラジエータ２４にも流通するようになる。ラジエータ２４に冷却水が流通するようになると、冷却水はラジエータ２４によって冷却されるようになる。このとき、水渡し流路１００ｎおよびラジエータ流路１００ｐに対する開口率によってラジエータ２４に流入する冷却水の流量が調整されることになるので、冷却水の冷却量も調整されることになる。

【0047】

また、ブロック温度が温度閾値（１１０℃）以上になると、制御部３０は、第１バルブ１８を開状態とする。そうすると、冷却システム１では、図６に示すように、右シリンダブロック１４Ｒおよび左シリンダブロック１４Ｌに対しても冷却水が流通するようになる。右シリンダブロック１４Ｒおよび左シリンダブロック１４Ｌに冷却水が流通するようになると、両シリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌが冷却水によって冷却されることになるが、冷却水はより温まりやすくなっていく。

【0048】

そして、ヘッド温度が上昇して１１０℃以上になると、制御部３０は、第２バルブ２２を図２中「Ｄ」の回転角度に維持し、ラジエータ流路１００ｐに対する開口率を１００％にする。この場合、冷却システム１では、図７に示すように、エンジン２を流通した冷却水がラジエータ２４に流入するようになり、冷却水を最大限で冷却するようになる。

【0049】

このように、冷却システム１は、一対のシリンダブロック１４（右シリンダブロック１４Ｒ、左シリンダブロック１４Ｌ）、および、一対のシリンダヘッド１６（右シリンダヘッド１６Ｒ、左シリンダヘッド１６Ｌ）に対して独立して冷却水が流通可能になっており、両シリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌに冷却水を流通させるか否かを第１バルブ１８によって制御する。

【0050】

また、冷却システム１は、第２バルブ２２を制御することにより、ラジエータ流路１００ｐおよびバイパス流路１００ｑの少なくとも一方に冷却水を流通させることで、左右のシリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌ、および、左右のシリンダヘッド１６Ｒ、１６Ｌに冷却水を流通させることができる。また、冷却システム１は、第２バルブ２２を制御することによりラジエータ流路１００ｐに対する開口率を調整することで、冷却水の冷却量を調整することができる。

【0051】

ところで、冷却システム１では、上記したように、ブロック温度が温度閾値（１１０℃）未満の状態において、第１バルブ１８が閉状態に維持されている。このとき、冷却システム１では、左右のシリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌに冷却水が流通することはない。このように、冷却システム１では、第１バルブ１８を閉状態とすることで、左右のシリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌへの冷却水の流通が、左右のシリンダヘッド１６Ｒ、１６Ｌへの冷却水の流通とは独立して停止される。その理由について、比較例を用いて説明する。

【0052】

図８は、比較例の車両の冷却システム５０の構成を示す図である。比較例の車両の冷却システム５０（以下、単に冷却システム５０と称する）は、右バンクＢＲおよび左バンクＢＬにおける冷却水回路の入口に、それぞれ右分離室ＤＲ、左分離室ＤＬを備える点で、本実施形態の冷却システム１と相違している。なお、図８では、本実施形態の冷却システム１と実質的に同一の構成については、冷却システム１と同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0053】

冷却システム５０では、図８に示す分岐点Ａにおいて、ポンプ吐出流路５０ａから補機流路５０ｂが分岐する。そして、ポンプ吐出流路５０ａにおける分岐点Ａよりも下流側の分岐点Ｂにおいて、右分離室ＤＲに冷却水を導く右バンク流路５０ｃ、および、左分離室ＤＬに冷却水を導く左バンク流路５０ｄがそれぞれ分岐する。

【0054】

右分離室ＤＲは、右バンク流路５０ｃから流入する冷却水を、右シリンダブロック５４Ｒに接続される右ブロック流路５０ｅと、右シリンダヘッド５６Ｒに接続される右ヘッド流路５０ｆとに振り分ける。同様に、左分離室ＤＬは、左バンク流路５０ｄに流入した冷却水を、左シリンダブロック５４Ｌに接続される左ブロック流路５０ｇと、左シリンダヘッド５６Ｌに接続される左ヘッド流路５０ｈとに振り分ける。

【0055】

右シリンダブロック５４Ｒには、右ブロック排出流路５０ｉが接続され、左シリンダブロック５４Ｌには、左ブロック排出流路５０ｊが接続されている。これら両流路５０ｉ、５０ｊは、ブロック排出流路５０ｋと合流する。また、右シリンダヘッド５６Ｒには、右ヘッド排出流路５０ｌが接続され、左シリンダヘッド５６Ｌには、左ヘッド排出流路５０ｍが接続されている。

【0056】

ここで、冷却水が充分に温まっていないときに、左右のシリンダブロック５４Ｒ、５４Ｌへの冷却水の流通を停止させるべく、第１バルブ１８を閉状態にする。そうすると、図８に二点鎖線Ｓで示すような流通経路に沿って、冷却水が流通してしまうことがある。

【0057】

例えば、第１バルブ１８を閉状態にしたときに、左バンクＢＬ側の流路（左バンク流路５０ｄ→左分離室ＤＬ→左ブロック流路５０ｇ→左シリンダブロック５４Ｌ→左ブロック排出流路５０ｊ）と、右バンクＢＲ側の流路（右バンク流路５０ｃ→右分離室ＤＲ→右ブロック流路５０ｅ→右シリンダブロック５４Ｒ→右ブロック排出流路５０ｉ）との間で、圧力損失の差が生じたとする。そうすると、冷却システム５０では、圧力損失の低い方の流路から、ブロック排出流路５０ｋを介して、圧力損失の高い方の流路へ冷却水が流れ込み、流れ込んだ側の分離室を経由して、ヘッド排出流路まで冷却水が流通してしまう。

【0058】

例えば、左バンクＢＬ側の流路の方が右バンクＢＲ側の流路よりも圧力損失が低い場合、冷却水は、図８に二点鎖線Ｓで示すように、左バンクＢＬ側からブロック排出流路５０ｋを介して右バンクＢＲ側へ流通する。その結果、第１バルブ１８を閉状態にしたにもかかわらず、左右のシリンダブロック５４Ｒ、５４Ｌに冷却水が流通してしまい、エンジン５２の冷却損失が大きくなってしまうことになる。

【0059】

このような不具合は、ウォーターポンプ１０から吐出される冷却水を、はじめに左右のバンクに分岐させ、その後、各バンクにおいて、シリンダヘッドとシリンダブロックとに振り分ける図８のような構成を採ることによって生じる。

【0060】

そこで、本実施形態の冷却システム１では、上記で説明したように、ウォーターポンプ１０から吐出される冷却水を左右のバンクに分岐させずに、冷却水を流通させる部材（例えば、補機デバイス、シリンダヘッド、シリンダブロック）毎に分岐させる。

【0061】

具体的には、ポンプ吐出流路１００ａにおける最も上流側となる分岐点Ａにおいて、補機流路１００ｂを分岐させ、分岐点Ａよりも下流側の分岐点Ｂにおいて、右ヘッド流路１００ｃおよび左ヘッド流路１００ｄを分岐させる。そして、分岐点Ｂよりも下流側の分岐点Ｃにおいて、右ブロック流路１００ｅおよび左ブロック流路１００ｆを分岐させる。そうすると、冷却システム１では、図９に二点鎖線で示すように、左右のシリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌを含むブロック側閉回路Ｔが形成される。

【0062】

ブロック側閉回路Ｔは、図９に示すように、右バンクＢＲに含まれる右シリンダブロック１４Ｒと、左バンクＢＬに含まれる左シリンダブロック１４Ｌとを跨ぐようにして環状に形成され、近傍を流れる右ヘッド流路１００ｃや左ヘッド流路１００ｄとは連通しない独立した回路を構成する。

【0063】

そのため、冷却システム１では、第１バルブ１８が閉状態に維持されているときは、たとえ左右のバンク間で圧力損失に差が生じていても、冷却水はブロック側閉回路Ｔ内で滞留することとなる。これにより、冷却システム１では、第１バルブ１８を閉状態に維持しているときは、両シリンダヘッド１６Ｒ、１６Ｌへの冷却水の流通とは独立して、両シリンダブロック１４Ｒ、１４Ｌへの冷却水の流通を停止することができる。このようにして、冷却システム１では、温度の低い冷却水がシリンダブロックに流れてしまうことによるエンジン２の冷却損失を低減するとともに、エンジン２の早期暖機を促進することができる。

【0064】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0065】

例えば、上記実施形態で説明した冷却システム１において、変速機やヒータ、排気ポート冷却回路などをさらに設け、これらのデバイスに冷却水を流通させる流路をポンプ吐出流路１００ａから別途分岐させるようにしてもよい。

【0066】

その場合は、これらの流路を分岐点Ａの上流側、あるいは分岐点Ａと分岐点Ｂとの間において、ポンプ吐出流路１００ａから分岐させることができる。いずれにしても、右ブロック流路１００ｅおよび左ブロック流路１００ｆが、右ヘッド流路１００ｃおよび左ヘッド流路１００ｄよりも下流側でポンプ吐出流路１００ａから分岐する位置関係が維持されていればよい。

【0067】

また、上記実施形態では、分岐点Ｂにおいて、右ヘッド流路１００ｃおよび左ヘッド流路１００ｄがポンプ吐出流路１００ａから同時に分岐する例を説明したが、右ヘッド流路１００ｃおよび左ヘッド流路１００ｄは、図１０に示すように、ポンプ吐出流路１００ａにおける異なる箇所（分岐点ＢおよびＢ’）においてポンプ吐出流路１００ａから分岐させるようにしてもよい。この場合も、ポンプ吐出流路１００ａにおける最も下流側でポンプ吐出流路１００ａから分岐したヘッド流路（図１０の場合は左ヘッド流路１００ｄ）よりも下流側で、右ブロック流路１００ｅおよび左ブロック流路１００ｆがポンプ吐出流路１００ａから分岐する位置関係が維持されていればよい。

【0068】

また、図１１に示すように、分岐点Ｂにおいて右ヘッド流路１００ｃのみをポンプ吐出流路１００ａから分岐させ、右ヘッド流路１００ｃにおける分岐点Ｂよりも下流側の分岐点Ｂ’において、左ヘッド流路１００ｄを分岐させるようにしてもよい。また、これとは逆に、分岐点Ｂにおいて左ヘッド流路１００ｄを分岐させ、分岐点Ｂ’において左ヘッド流路１００ｄから右ヘッド流路１００ｃを分岐させてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、冷却水を車両各部に循環させる車両の冷却システムに利用できる。

【符号の説明】

【0070】

ＢＲ 右バンク
ＢＬ 左バンク
１ 車両の冷却システム
２ エンジン
１０ ウォーターポンプ
１４Ｒ 右シリンダブロック
１４Ｌ 左シリンダブロック
１６Ｒ 右シリンダヘッド
１６Ｌ 左シリンダヘッド
１８ 第１バルブ（バルブ）
２６ 補機デバイス（補機）
１００ａ ポンプ吐出流路
１００ｂ 補機流路
１００ｃ 右ヘッド流路（ヘッド流路）
１００ｄ 左ヘッド流路（ヘッド流路）
１００ｅ 右ブロック流路（ブロック流路）
１００ｆ 左ブロック流路（ブロック流路）
１００ｉ ブロック排出流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】