特許 7273572 暖機装置

(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】

(24)【登録日】2023-05-02

(45)【発行日】2023-05-15

(54)【発明の名称】暖機装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/24 20060101AFI20230508BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

F01N3/24 L

F01N3/24 R

F01N3/20 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019051900

(22)【出願日】2019-03-19

(65)【公開番号】P2020153283

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-02-01

(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】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】萩野谷 哲史

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１９３８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６３１８０７７（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００２－１８０８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１７５４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２３９０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／２４

Ｆ０１Ｎ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気管に設けられた浄化触媒を加熱する加熱機構と、
加熱された前記浄化触媒と熱交換された冷媒を保温可能に貯留する冷媒貯留部と、
前記冷媒貯留部に貯留された前記冷媒を暖機対象に送出する冷媒送出部と、
エンジンの始動前における所定の開始タイミングで前記加熱機構の駆動を開始し、前記エンジンが停止しており、かつ、所定の終了タイミングである場合、または、前記エンジンが始動された場合に前記加熱機構を停止する加熱制御部と、
前記エンジンが停止しており、かつ、前記終了タイミングである場合に、前記加熱制御部によって前記加熱機構が停止されたら、前記浄化触媒と前記冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換部と、
を備える暖機装置。

【請求項2】

排気管に設けられた浄化触媒を加熱する加熱機構と、
加熱された前記浄化触媒と熱交換された冷媒を保温可能に貯留する冷媒貯留部と、
前記冷媒貯留部に貯留された前記冷媒を暖機対象に送出する冷媒送出部と、
エンジンの始動前における所定の開始タイミングで前記加熱機構の駆動を開始し、前記エンジンが始動された場合に前記加熱機構を停止する加熱制御部と、
を備える暖機装置。

【請求項3】

前記冷媒送出部は、前記冷媒貯留部に貯留された前記冷媒が外気温を上回る場合に、前記冷媒を前記暖機対象に送出する請求項１または２に記載の暖機装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、暖機装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンから排気された排気ガスには、炭化水素（hydrocarbon：ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、および、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった規制物質が含まれる。このため、車両の排気管には、ＨＣ、ＣＯ、および、ＮＯｘを浄化する浄化触媒が設けられている。浄化触媒の活性温度は、常温より高温（例えば、２００℃以上）である。このため、エンジンの始動直後は、浄化触媒が活性温度に到達せず、規制物質が車両外に排気されてしまうおそれがあった。

【0003】

そこで、浄化触媒を加熱する電気ヒータを備え、エンジンの始動前に電気ヒータによって浄化触媒を暖機し、暖機が完了した後にエンジンを始動する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５７１４２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１の技術では、浄化触媒を暖機したものの、エンジンを始動しなかった場合に、浄化触媒の暖機に要したエネルギーが無駄になってしまうという課題がある。

【0006】

本発明は、浄化触媒の暖機に要したエネルギーを有効に利用することが可能な暖機装置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、本発明の暖機装置は、排気管に設けられた浄化触媒を加熱する加熱機構と、加熱された浄化触媒と熱交換された冷媒を保温可能に貯留する冷媒貯留部と、冷媒貯留部に貯留された冷媒を暖機対象に送出する冷媒送出部と、エンジンの始動前における所定の開始タイミングで加熱機構の駆動を開始し、エンジンが停止しており、かつ、所定の終了タイミングである場合、または、エンジンが始動された場合に加熱機構を停止する加熱制御部と、エンジンが停止しており、かつ、終了タイミングである場合に、加熱制御部によって加熱機構が停止されたら、浄化触媒と冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換部と、を備える。

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の他の暖機装置は、排気管に設けられた浄化触媒を加熱する加熱機構と、加熱された浄化触媒と熱交換された冷媒を保温可能に貯留する冷媒貯留部と、冷媒貯留部に貯留された冷媒を暖機対象に送出する冷媒送出部と、エンジンの始動前における所定の開始タイミングで加熱機構の駆動を開始し、エンジンが始動された場合に加熱機構を停止する加熱制御部と、を備える。

【0010】

また、冷媒送出部は、冷媒貯留部に貯留された冷媒が外気温を上回る場合に、冷媒を暖機対象に送出してもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、浄化触媒の暖機に要したエネルギーを有効に利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】車両の構成を説明する図である。

【図2】第３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】ヒータがオフ時の冷却水の流れを説明する第１の図である。

【図4】ヒータがオフ時の冷却水の流れを説明する第２の図である。

【図5】ヒータがオフ時の冷却水の流れを説明する第３の図である。

【図6】ヒータがオフ時の冷却水の流れを説明する第４の図である。

【図7】ヒータがオフ時の冷却水の流れを説明する第５の図である。

【図8】ヒータがオフ時の冷却水の流れを説明する第６の図である。

【図9】ヒータがオン時の冷却水の流れを説明する第１の図である。

【図10】ヒータがオン時の冷却水の流れを説明する第２の図である。

【図11】ヒータがオン時の冷却水の流れを説明する第３の図である。

【図12】ヒータがオン時の冷却水の流れを説明する第４の図である。

【図13】ヒータがオン時の冷却水の流れを説明する第５の図である。

【図14】エンジンの始動前における冷却水の流れを説明する第１の図である。

【図15】エンジンの始動前における冷却水の流れを説明する第２の図である。

【図16】エンジンの始動前における冷却水の流れを説明する第３の図である。

【図17】第１の変形例の暖機装置を説明する図である。

【図18】第２の変形例の暖機装置を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

図１は、車両１の構成を説明する図である。なお、図１中、冷却流路１００（図中、１００ａ～１００ｏで示す）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１は、ウォーターポンプ１０、オイルパンアッパー１２、エンジン２（シリンダブロック１４、シリンダヘッド１６）、第１バルブ１８、水渡しパイプ２０、第２バルブ２２、第３バルブ２４、ラジエータ２６、ヒータ２８、ＥＧＲクーラー３０、変速機３２、水渡しパイプ３４、サーモスタットバルブ３６、浄化触媒３８、加熱機構４０、冷媒貯留部４２、第４バルブ４４、中央制御部５０、温度センサＴ１～Ｔ６が設けられる。そして、車両１は、これら各部に、冷却流路１００を介して冷却水が循環される。つまり、ウォーターポンプ１０、第１バルブ１８、水渡しパイプ２０、第２バルブ２２、第３バルブ２４、ラジエータ２６、水渡しパイプ３４、サーモスタットバルブ３６、加熱機構４０、冷媒貯留部４２、第４バルブ４４、中央制御部５０、温度センサＴ１～Ｔ６を含む冷却機構２００が車両１に搭載される。

【0015】

ウォーターポンプ１０（冷媒送出部、冷媒熱交換部）は、ポンプ吐出流路１００ａ、ラジエータ流路１００ｈ、ヒータ流路１００ｉ、バイパス流路１００ｍが接続されている。ウォーターポンプ１０は、不図示のバッテリから電力が供給されて駆動し、ラジエータ流路１００ｈ、ヒータ流路１００ｉ、バイパス流路１００ｍから流入した冷却水をポンプ吐出流路１００ａに吐出する。

【0016】

オイルパンアッパー１２は、ポンプ吐出流路１００ａ、ブロック流入流路１００ｂ、ＥＧＲ流路１００ｋ、変速機流路１００ｌが接続されている。オイルパンアッパー１２は、ポンプ吐出流路１００ａを介してウォーターポンプ１０から流入された冷却水が一時的に流入し、流入した冷却水をブロック流入流路１００ｂ、ＥＧＲ流路１００ｋ、変速機流路１００ｌに排出する。

【0017】

エンジン２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の駆動トルクは、変速機３２で変速されて車輪に伝達される。シリンダブロック１４には、シリンダブロック１４の内部、および、シリンダヘッド１６の内部に冷却水を分岐する分岐室１４ａが設けられている。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が対向するように連結されているとともに、シリンダブロック１４に対してシリンダヘッド１６がそれぞれ連結されている。

【0018】

シリンダブロック１４は、分岐室１４ａよりも下流側であって、内部を流通した冷却水が排出されるブロック排出流路１００ｃが接続されているとともに、分岐室１４ａを介してシリンダヘッド１６が接続されている。また、シリンダヘッド１６は、内部を流通した冷却水が排出されるヘッド流路１００ｅが接続されている。

【0019】

第１バルブ１８は、ブロック排出流路１００ｃおよびバルブ流路１００ｄが接続されており、ブロック排出流路１００ｃおよびバルブ流路１００ｄを連通させる開状態、および、ブロック排出流路１００ｃおよびバルブ流路１００ｄ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１００ｃから流入された冷却水を、バルブ流路１００ｄ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１００ｃから流入された冷却水を遮断し、バルブ流路１００ｄに排出させない。

【0020】

水渡しパイプ２０は、バルブ流路１００ｄ、ヘッド流路１００ｅ、第２バルブ流入流路１００ｆが接続されており、バルブ流路１００ｄおよびヘッド流路１００ｅから流入した冷却水を第２バルブ流入流路１００ｆに排出する。つまり、水渡しパイプ２０は、エンジン２を流通してきた冷却水を第２バルブ２２に流入させる。

【0021】

第２バルブ２２は、第２バルブ流入流路１００ｆ、第３バルブ流入流路１００ｇ、触媒流入流路１００ｎが接続された切り替えバルブである。第２バルブ２２は、第２バルブ流入流路１００ｆと第３バルブ流入流路１００ｇとを連通させ、第２バルブ流入流路１００ｆと触媒流入流路１００ｎとを遮断する第１状態と、第２バルブ流入流路１００ｆと触媒流入流路１００ｎとを連通させ、第２バルブ流入流路１００ｆと第３バルブ流入流路１００ｇとを遮断する第２状態とを切り替える。

【0022】

第３バルブ２４は、第３バルブ流入流路１００ｇ、ラジエータ流路１００ｈ、ヒータ流路１００ｉ、水渡し流路１００ｊが接続されたロータリー式のバルブである。第３バルブ２４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３バルブ流入流路１００ｇと接続される流路（ラジエータ流路１００ｈ、ヒータ流路１００ｉ、水渡し流路１００ｊ）を切り替える。

【0023】

ラジエータ２６は、ラジエータ流路１００ｈ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。ヒータ２８は、ヒータ流路１００ｉの途中に設けられ、不図示のヒータスイッチがオンされることで、冷却水の熱を車内に放熱し、車内を温める。

【0024】

ＥＧＲクーラー３０は、ＥＧＲ流路１００ｋの途中に設けられ、エンジン２から排出される排気ガスの一部がエンジン２の吸気流路に循環されるＥＧＲ流路の途中で、排気ガスを冷却する。変速機３２は、所謂無段変速機（ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission））であり、変速機流路１００ｌの途中に設けられ、エンジン２から伝達された伝達トルクを無段階で変速して車輪に伝達する。

【0025】

水渡しパイプ３４は、水渡し流路１００ｊ、ＥＧＲ流路１００ｋ、バイパス流路１００ｍが接続されるとともに、サーモスタットバルブ３６を介して変速機流路１００ｌが接続されている。水渡しパイプ３４は、水渡し流路１００ｊ、ＥＧＲ流路１００ｋおよび変速機流路１００ｌから流入した冷却水をバイパス流路１００ｍに排出する。

【0026】

サーモスタットバルブ３６は、変速機流路１００ｌが接続されているとともに、水渡しパイプ３４に連結されている。サーモスタットバルブ３６は、水渡しパイプ３４内の冷却水の温度が予め設定された第１温度閾値（例えば、５０℃）以上になると変速機流路１００ｌと水渡しパイプ３４とを連通させる開状態となり、水渡しパイプ３４内の冷却水の温度が第１温度閾値未満である場合には変速機流路１００ｌと水渡しパイプ３４とを遮断する閉状態となる。

【0027】

浄化触媒３８は、エンジン２に接続された排気管に設けられ、エンジン２から排出される排気ガスを浄化する。浄化触媒３８は、例えば、三元触媒（Three-Way Catalyst）である。三元触媒は、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒成分を含む。浄化触媒３８は、エンジン２から排出された排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）（以下、炭化水素、一酸化炭素、および、窒素酸化物を纏めて規制物質という場合がある）を浄化（除去）する。

【0028】

また、冷却水の循環路上において、浄化触媒３８は、触媒流入流路１００ｎ、触媒流入流路１００ｏが接続される。触媒流入流路１００ｎは、第２バルブ２２に接続される。触媒流入流路１００ｏは、第３バルブ流入流路１００ｇに接続される。

【0029】

加熱機構４０は、浄化触媒３８を加熱する。加熱機構４０は、例えば、電気ヒータで構成される。加熱機構４０は、後述する加熱制御部５４によって制御される。

【0030】

冷媒貯留部４２は、バイパス流路１００ｍに設けられる。冷媒貯留部４２は、冷却水を保温可能に貯留する。冷媒貯留部４２は、断熱構造を有する容器である。

【0031】

第４バルブ４４は、ＥＧＲ流路１００ｋに設けられ、ＥＧＲ流路１００ｋを開放する開状態、および、ＥＧＲ流路１００ｋを遮断する閉状態が切り替え可能なＯＮ／ＯＦＦバルブである。

【0032】

中央制御部５０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流路で構成されている。中央制御部５０には、温度センサＴ１～Ｔ６が接続されており、これら温度センサＴ１～Ｔ６から送信される信号、および、エンジン２の運転状況（エンジン回転数およびエンジン負荷）に基づいて、ウォーターポンプ１０、第１バルブ１８、第２バルブ２２、第３バルブ２４、および、加熱機構４０を制御する。なお、中央制御部５０は、エンジン２のクランクシャフトに設けられた不図示のクランク角センサから送信されるクランク角が示される信号に基づいてエンジン回転数を導出し、また、不図示のスロットルの開度をエンジン負荷として導出する。スロットルは、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、アクチュエータにより開度が調整され、エンジン２に供給される空気量を調整する。

【0033】

温度センサＴ１は、ポンプ吐出流路１００ａに設けられ、ウォーターポンプ１０から吐出される冷却水の温度を計測する。温度センサＴ２は、シリンダブロック１４内に設けられ、シリンダブロック１４の内部を流通した冷却水の温度を計測する。温度センサＴ３は、シリンダヘッド１６内に設けられ、シリンダヘッド１６の内部を流通した冷却水の温度を計測する。温度センサＴ４は、第２バルブ流入流路１００ｆに設けられ、エンジン２を流通した冷却水の温度を計測する。温度センサＴ５は、冷媒貯留部４２に貯留された冷却水の温度を計測する。温度センサＴ６は、浄化触媒３８の温度を計測する。

【0034】

次に、中央制御部５０による制御処理について説明する。ここでは、まず、第３バルブ２４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、中央制御部５０による制御処理を説明する。

【0035】

図２は、第３バルブ２４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１００ｈに対する開口率を破線で示し、ヒータ流路１００ｉに対する開口率を細線（実線）で示し、水渡し流路１００ｊに対する開口率を太線（実線）で示す。

【0036】

図２に示すように、第３バルブ２４は、ロータリーの回転角度が０°である状態を基準として、正方向および負方向にロータリーが回転可能である。第３バルブ２４は、ロータリーの回転角度が０°である場合（図２中「Ａ」）には、ラジエータ流路１００ｈ、ヒータ流路１００ｉおよび水渡し流路１００ｊに対する開口率が全て０％であり、ラジエータ流路１００ｈ、ヒータ流路１００ｉおよび水渡し流路１００ｊのいずれにも冷却水を排出することはない。

【0037】

また、第３バルブ２４は、ロータリーが正方向に回転され、図２中「Ｂ」の回転角度になると、ヒータ流路１００ｉに対する開口率が１００％となり、ヒータ流路１００ｉにのみ最大流量の冷却水が排出される。そして、第３バルブ２４は、ロータリーがさらに正方向に回転され、図２中「Ｃ」の回転角度になると、ヒータ流路１００ｉおよび水渡し流路１００ｊに対する開口率が１００％となり、ヒータ流路１００ｉおよび水渡し流路１００ｊに冷却水が排出される。つまり、図２中「Ｃ」の回転角度では、ラジエータ流路１００ｈに冷却水が流通せず、水渡し流路１００ｊおよび水渡しパイプ３４を介してバイパス流路１００ｍに冷却水が流通することになるので、バイパス流路１００ｍは、ラジエータ２６を迂回して冷却水を流通させる流路であるとも言える。

【0038】

そして、第３バルブ２４は、図２中「Ｃ」からロータリーがさらに正方向に回転されると、図２中「Ｄ」の範囲において、水渡し流路１００ｊ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１００ｈに対する開口率が０％から１００％に増加する。なお、第３バルブ２４は、図２中「Ｄ」の範囲において、ヒータ流路１００ｉに対する開口率が１００％のまま維持される。したがって、第３バルブ２４は、図２中「Ｄ」の範囲において、ヒータ流路１００ｉに冷却水を排出するとともに、水渡し流路１００ｊおよびラジエータ流路１００ｈに対して中間開度で（開口率に応じて）冷却水を排出することになる。つまり、第３バルブ２４は、図２中「Ｄ」の範囲において、ラジエータ２６およびバイパス流路１００ｍ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。

【0039】

また、第３バルブ２４は、図２中「Ｄ」の範囲の回転角度から、さらにロータリーが正方向に回転され、図２中「Ｅ」の回転角度になると、ヒータ流路１００ｉおよびラジエータ流路１００ｈに対する開口率が１００％となり、ヒータ流路１００ｉおよびラジエータ流路１００ｈに冷却水が排出される。つまり、図２中「Ｅ」の回転角度では、バイパス流路１００ｍに冷却水が流通せず、ラジエータ流路１００ｈ（ラジエータ２６）に冷却水が流通することになるので、最もラジエータ２６に冷却水が流通することになる。

【0040】

一方、第３バルブ２４は、ロータリーが負方向に回転され、図２中「Ｆ」の回転角度になると、水渡し流路１００ｊに対する開口率が１００％となり、水渡し流路１００ｊにのみ冷却水が排出される。

【0041】

そして、第３バルブ２４は、図２中「Ｆ」からロータリーがさらに負方向に回転されると、図２中「Ｇ」の範囲において、水渡し流路１００ｊ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１００ｈに対する開口率が０％から１００％に増加する。したがって、第３バルブ２４は、図２中「Ｇ」の範囲において、ラジエータ２６およびバイパス流路１００ｍ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。

【0042】

また、第３バルブ２４は、図２中「Ｇ」の範囲の回転角度から、さらにロータリーが負方向に回転され、図２中「Ｈ」の回転角度になると、ラジエータ流路１００ｈに対する開口率が１００％となり、ラジエータ流路１００ｈに冷却水が排出される。

【0043】

このように、第３バルブ２４は、ロータリーが正方向または負方向のどちらに回転されるかによって、ヒータ流路１００ｉに冷却水を排出するか否かを調整することが可能である。また、第３バルブ２４は、ロータリーが正方向および負方向のどちらに回転される場合であっても、回転角度によって、水渡し流路１００ｊおよびラジエータ流路１００ｈに対する開口率を調整することが可能である。つまり、第３バルブ２４は、回転角度によって、バイパス流路１００ｍおよびラジエータ２６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。

【0044】

続いて、中央制御部５０による制御処理について説明する。図１に戻って説明すると、中央制御部５０は、制御処理を実行する場合、バルブ制御部５２、加熱制御部５４として機能する。

【0045】

バルブ制御部５２は、温度センサＴ１～Ｔ４によって計測される冷却水の温度、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて、第１バルブ１８の開閉状態を制御するとともに、第３バルブ２４のロータリーの回転角度を制御する。なお、この場合、バルブ制御部５２は、第２バルブ２２を第１状態（第２バルブ流入流路１００ｆと第３バルブ流入流路１００ｇとを連通させ、第２バルブ流入流路１００ｆと触媒流入流路１００ｎとを遮断する状態）に制御し、第４バルブ４４を開状態に制御する。

【0046】

バルブ制御部５２は、温度センサＴ２によって計測される、シリンダブロック１４を流通した冷却水の温度（以下、ブロック温度と呼ぶ）が、予め設定された第２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、シリンダブロック１４に冷却水を流通させない。また、バルブ制御部５２は、ブロック温度が第２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、シリンダブロック１４に冷却水を流通させる。

【0047】

また、バルブ制御部５２は、温度センサＴ３によって計測されるヘッド温度に基づいて、複数の目標温度マップのいずれかを取得し、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて、取得した目標温度マップを参照して、シリンダヘッド１６を流通した冷却水の目標温度を設定する。なお、これら複数の目標温度マップは、エンジン回転数およびエンジン負荷に目標温度が対応付けられており、エンジン負荷が高くなるに連れて目標温度が低くなるように設定されており、ＲＯＭに記憶されている。

【0048】

バルブ制御部５２は、目標温度を設定すると、ヒータスイッチのオンオフ、および、設定した目標温度に応じて、第３バルブ２４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３バルブ２４（ロータリー）を図２中「Ａ」～「Ｈ」のいずれかの状態に制御する。なお、ここでは、バルブ制御部５２は、設定した目標温度が高くなるに連れて、第３バルブ２４を正方向または負方向により回転させるように制御する。つまり、バルブ制御部５２は、目標温度が高くなるに連れてラジエータ２６に冷却水を流通させないようにして、冷却水の温度を上昇させるように制御し、目標温度が低くなるに連れてラジエータ２６に冷却水を流通させるようにして、冷却水の温度を低下させるように制御する。

【0049】

また、バルブ制御部５２は、目標温度とヘッド温度との温度差に基づいて、第３バルブ２４のロータリーの回転角度を補正する。具体的には、バルブ制御部５２は、目標温度からヘッド温度を減算した温度差が０よりも大きい場合には、温度差が大きくなるに連れてロータリーの回転角度を０°に近づくように補正する。つまり、バルブ制御部５２は、ヘッド温度が目標温度よりも低い場合には、ラジエータ２６に冷却水を流通させないようにして、冷却水の温度を上昇させるように制御する。

【0050】

また、バルブ制御部５２は、目標温度からヘッド温度を減算した温度差が０よりも小さい場合には、温度差が小さくなるに連れてロータリーの回転角度を０°から遠ざかるように補正する。つまり、バルブ制御部５２は、ヘッド温度が目標温度よりも高い場合には、ラジエータ２６に冷却水を流通させるようにして、冷却水の温度を低下させるように制御する。

【0051】

また、バルブ制御部５２は、温度センサＴ１によって計測される、ウォーターポンプ１０から吐出される冷却水の温度（以下、ポンプ温度とも呼ぶ）、および、温度センサＴ４によって計測される、エンジン２を流通した冷却水の水温（以下、エンジン温度とも呼ぶ）に基づいて、第３バルブ２４のロータリーの回転角度を補正する。ここでは、エンジン回転数やエンジン負荷が急激に変化して目標水温が変化した場合に、水温の応答遅れが少なくなるように第３バルブ２４のロータリーの回転角度を補正する。

【0052】

加熱制御部５４は、エンジン２の始動前における所定の開始タイミングで加熱機構４０の駆動を開始する。開始タイミングは、例えば、車両１の運転席のドアの開錠を検知したタイミング、車両１の運転席の重量センサが所定の重量（人が運転席に乗ったことを示す重量）を検知したタイミング、車両１に設置されたカメラが運転席で人を検知したタイミング、車両１から所定の範囲内においてスマートキーを検知したタイミング等である。また、加熱制御部５４が、エンジン２の始動時間を毎日学習して、エンジン２の始動時間の推定時間を導出しておき、推定時間の所定時間（例えば、１０分）前を開始タイミングとしてもよい。

【0053】

また、加熱制御部５４は、エンジン２が停止しており、かつ、所定の終了タイミングである場合に加熱機構４０を停止する。終了タイミングは、例えば、車両１の運転席のドアの施錠を検知したタイミング、バッテリの電圧が所定値以下となったタイミング、加熱機構４０の駆動を開始してから所定時間が経過したタイミング等である。また、加熱制御部５４は、エンジン２が始動された場合に（例えば、不図示のスタータが通電されたタイミングで）加熱機構４０を停止する。

【0054】

また、バルブ制御部５２は、エンジン２の始動前において、加熱機構４０の駆動状態に基づいて、第１バルブ１８、および、第４バルブ４４の開閉状態を制御するとともに、第２バルブ２２の切り替え状態および第３バルブ２４のロータリーの回転角度を制御する。

【0055】

続いて、エンジン２が駆動されている際の第１バルブ１８、第３バルブ２４およびサーモスタットバルブ３６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。なお、上記したように、バルブ制御部５２は、主にエンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて第３バルブ２４のロータリーの回転角度を制御しているが、ここでは、理解を容易にするため、冷却水の水温を基にして説明する。

【0056】

図３～図８は、ヒータ２８がオフ時の冷却水の流れを説明する図である。なお、図３～図８において、冷却水が流れている冷却流路１００（１００ａ～１００ｏ）を実線の矢印で示し、冷却水が流れていない冷却流路１００（１００ａ～１００ｏ）を破線の矢印で示し、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～１００ｏ）を一点鎖線の矢印で示す。

【0057】

図３に示すように、エンジン２の始動時など、冷媒貯留部４２の冷却水が温められておらず外気温と同等である場合には、第３バルブ２４は図２中「Ａ」の回転角度に維持され、第４バルブ４４は開状態となっているとともに、第１バルブ１８およびサーモスタットバルブ３６が閉状態となっている。また、第２バルブ２２は、第２バルブ流入流路１００ｆと第３バルブ流入流路１００ｇとを連通させ、第２バルブ流入流路１００ｆと触媒流入流路１００ｎとを遮断する状態（第１状態）となっている。この場合、車両１では、第１バルブ１８が閉状態であり、かつ、第３バルブ２４がいずれの流路に対しても開口率が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、オイルパンアッパー１２を介してＥＧＲ流路１００ｋにのみ流通する。そして、水渡しパイプ３４に流入された冷却水が、バイパス流路１００ｍを介してウォーターポンプ１０に戻される。

【0058】

このように、冷媒貯留部４２に貯留された冷却水が外気温と同等である場合には、冷却水が流れる冷却流路１００を限定して、エンジン２および変速機３２内の冷却水の早期の温度上昇を図り、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。

【0059】

そして、水渡しパイプ３４内の冷却水の温度が第１温度閾値（５０℃）以上になると、車両１では、図４に示すように、サーモスタットバルブ３６が開状態となって、変速機流路１００ｌにも冷却水が流通するようになり、変速機３２内のオイル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ことが可能となる。

【0060】

また、ヘッド温度が上昇し、第３バルブ２４が図２中「Ｆ」の回転角度に維持され、水渡し流路１００ｊに対する開口率が１００％になると、車両１では、図５に示すように、第３バルブ２４から水渡しパイプ３４に冷却水が流通するようになる。そうすると、オイルパンアッパー１２から分岐室１４ａを介してシリンダヘッド１６に冷却水が流通するようになる。これにより、シリンダヘッド１６が冷却水によって冷却されるようになる。ここで、シリンダヘッド１６は、シリンダブロック１４よりも受熱が大きく、熱容量が小さいので温度が上昇し易いため、シリンダブロック１４とは独立してシリンダヘッド１６に先に冷却水を流通させるようにしている。

【0061】

その後、さらに冷却水の水温が上昇し、第３バルブ２４が図２中「Ｇ」の領域で制御され、水渡し流路１００ｊおよびラジエータ流路１００ｈに対する開口率が中間開度になると、車両１では、図６に示すように、シリンダヘッド１６を流通した冷却水の一部がラジエータ２６にも流通するようになる。ラジエータ２６に冷却水が流通するようになると、冷却水はラジエータ２６によって冷却されるようになる。このとき、水渡し流路１００ｊおよびラジエータ流路１００ｈに対する開口率によってラジエータ２６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。

【0062】

また、ブロック温度が第２温度閾値以上になると、第１バルブ１８が開状態となり、車両１では、図７に示すように、シリンダブロック１４に対しても冷却水が流通するようになる。シリンダブロック１４に冷却水が流通するようになると、シリンダブロック１４が冷却水によって冷却されることになり適正温度に維持される。

【0063】

そして、エンジン負荷が高くなり、冷却水が最も温まりやすい状況では、第３バルブ２４が図２中「Ｈ」の回転角度に維持され、ラジエータ流路１００ｈに対する開口率が１００％になる。この場合、車両１では、図８に示すように、エンジン２を流通した冷却水の殆どがラジエータ２６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。

【0064】

図９～図１３は、ヒータ２８がオン時の冷却水の流れを説明する図である。なお、図９～図１３において、冷却水が流れている冷却流路１００を実線の矢印で示し、冷却水が流れていない冷却流路１００を破線の矢印で示し、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を一点鎖線の矢印で示す。

【0065】

エンジン２の始動時など、冷媒貯留部４２の冷却水が温められておらず外気温と同等である場合には、ヒータ２８がオンしている場合であっても、第３バルブ２４は図２中「Ａ」の回転角度に維持されているとともに、第１バルブ１８およびサーモスタットバルブ３６が閉状態となっている。また、第２バルブ２２は、第２バルブ流入流路１００ｆと第３バルブ流入流路１００ｇとを連通させ、第２バルブ流入流路１００ｆと触媒流入流路１００ｎとを遮断する状態（第１状態）となっている。この場合、車両１では、図３および図４に示したヒータ２８のオフ時と同様に、ヒータ２８には冷却水が流通しない。

【0066】

その後、ヘッド温度が上昇して例えば５０℃になると、第３バルブ２４が図２中「Ｂ」の回転角度に維持され、ヒータ流路１００ｉに対する開口率が１００％になる。この場合、車両１では、図９に示すように、第３バルブ２４からヒータ流路１００ｉに冷却水が流通するようになる。そうすると、ヒータ２８は、冷却水の熱を車内に放出して車内を暖気することが可能になる。

【0067】

その後、ヘッド温度が上昇すると、第３バルブ２４が図２中「Ｃ」の回転角度に維持され、水渡しパイプ３４およびヒータ流路１００ｉに対する開口率が１００％になる。この場合、車両１では、図１０に示すように、第３バルブ２４から水渡しパイプ３４およびヒータ流路１００ｉに冷却水が流通するようになる。

【0068】

その後、さらに冷却水の水温が上昇してくると、第３バルブ２４が図２中「Ｄ」の領域で回転角度が制御され、水渡し流路１００ｊおよびラジエータ流路１００ｈに対する開口率が中間開度になるとともに、ヒータ流路１００ｉに対する開口率が１００％になる。この場合、車両１では、図１１に示すように、ヒータ流路１００ｉに冷却水が流通するとともに、シリンダヘッド１６を流通した冷却水の一部がラジエータ２６にも流通するようになる。

【0069】

また、ブロック温度が第２温度閾値以上になり、第１バルブ１８が開状態となると、図１２に示すように、シリンダブロック１４に対しても冷却水が流通するようになる。この場合、車両１では、シリンダブロック１４に冷却水が流通するようになると、シリンダブロック１４が冷却されることになり、適正温度に維持される。

【0070】

そして、エンジン負荷が高くなり、冷却水が最も温まりやすい状況では、第３バルブ２４が図２中「Ｅ」の回転角度に維持されラジエータ流路１００ｈおよびヒータ流路１００ｉに対する開口率が１００％になる。この場合、車両１では、図１３に示すように、エンジン２を流通した冷却水がヒータ流路１００ｉおよびラジエータ２６に流通するようになり、冷却水を最大限で冷却するようになる。

【0071】

このように、車両１は、シリンダブロック１４およびシリンダヘッド１６に対して独立して冷却水が流通可能になっており、シリンダブロック１４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。また、車両１は、エンジン２（シリンダブロック１４およびシリンダヘッド１６）を流通した冷却水が流入され、ラジエータ流路１００ｈおよびバイパス流路１００ｍに対する冷却水の流入を中間開度で制御する第３バルブ２４が設けられている。

【0072】

したがって、車両１は、第３バルブ２４を制御することによりラジエータ流路１００ｈおよびバイパス流路１００ｍの少なくとも一方に冷却水を流通させることで、シリンダヘッド１６に冷却水を流通させることができる。また、車両１は、第３バルブ２４を制御することによりラジエータ流路１００ｈ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。かくして、車両１は、エンジン２の運転状況に応じて、冷却水の温度の上昇および低下を早期に制御することが可能となり、車両１の各部（シリンダブロック１４、シリンダヘッド１６、ＥＧＲクーラー３０、ヒータ２８、変速機３２等）の暖機および冷却を効率よく行うことができる。

【0073】

また、変速機３２には、エンジン２とは独立して冷却水が流通するようになっており、水渡しパイプ３４内の冷却水の水温が第１温度閾値以上になると、変速機３２に冷却水が流通するので、変速機３２をエンジン２と独立して暖機および冷却することができる。

【0074】

続いて、エンジン２の始動前における第２バルブ２２の切り替え位置、および、ウォーターポンプ１０のオンオフに応じた冷却流路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。

【0075】

図１４～図１６は、エンジン２の始動前における冷却水の流れを説明する図である。なお、図１４～図１６において、冷却水が流れている冷却流路１００（１００ａ～１００ｏ）を実線の矢印で示し、冷却水が流れていない冷却流路１００（１００ａ～１００ｏ）を破線の矢印で示す。

【0076】

エンジン２の始動前において、加熱機構４０が駆動されている場合、図１４に示すように、バルブ制御部５２は、第１バルブ１８、および、第４バルブ４４を閉状態に制御するとともに、ウォーターポンプ１０の駆動を開始しない（停止状態を維持する）。これにより、浄化触媒３８の周りを冷却水が流通することがなくなり、加熱機構４０の熱（または、加熱機構４０によって加熱された浄化触媒３８の熱）の冷却水への移動を抑制することができる。換言すれば、加熱機構４０の熱が冷却水に奪われてしまう事態を抑制することが可能となる。したがって、加熱機構４０による浄化触媒３８の暖機を効率よく行うことができる。

【0077】

そして、エンジン２が停止しており、かつ、上記終了タイミングであることによって加熱機構４０が停止されると、図１５に示すように、バルブ制御部５２は、第２バルブ２２を第２状態（第２バルブ流入流路１００ｆと触媒流入流路１００ｎとを連通させ、第２バルブ流入流路１００ｆと第３バルブ流入流路１００ｇとを遮断する状態）に切り替えるとともに、第３バルブ２４を図２中「Ｆ」の回転角度に維持して、ウォーターポンプ１０の駆動を開始する。そうすると、ウォーターポンプ１０から吐出された冷却水は、オイルパンアッパー１２、分岐室１４ａ、シリンダヘッド１６、水渡しパイプ２０、第２バルブ２２を介して浄化触媒３８を流通する。これにより、冷却水と浄化触媒３８とで熱交換が為され、浄化触媒３８の熱によって冷却水が加熱される。加熱された冷却水は、第３バルブ２４、水渡しパイプ３４を介して、冷媒貯留部４２に貯留される。

【0078】

そして、冷却水の浄化触媒３８への流通（循環）を開始してから、所定時間が経過すると、バルブ制御部５２は、第２バルブ２２を第１状態に切り替えるとともに、ウォーターポンプ１０を停止する。

【0079】

このように、浄化触媒３８を暖機したものの、エンジン２を始動しなかった場合に、浄化触媒３８の暖機に要したエネルギーを冷媒貯留部４２で保持しておくことができる。

【0080】

一方、エンジン２が始動されたことによって加熱機構４０が停止されると、図１６に示すように、バルブ制御部５２は、温度センサＴ５によって計測される冷媒貯留部４２内の冷却水の温度が外気温を上回る場合、第４バルブ４４を開状態に制御し、第２バルブ２２を第１状態に切り替えるとともに、第３バルブ２４を図２中「Ｆ」の回転角度に維持して、ウォーターポンプ１０の駆動を開始する。そうすると、冷媒貯留部４２に貯留された外気温を上回る冷却水は、ウォーターポンプ１０から吐出され、オイルパンアッパー１２、分岐室１４ａを介して、シリンダヘッド１６を流通する。また、冷媒貯留部４２に貯留された外気温を上回る冷却水は、ウォーターポンプ１０から吐出され、オイルパンアッパー１２を介して、ＥＧＲクーラー３０を流通する。

【0081】

これにより、冷却水によって、シリンダヘッド１６を暖機することができる。つまり、浄化触媒３８の暖機に要したエネルギー（熱）で、シリンダヘッド１６を暖機することが可能となる。

【0082】

そして、水渡しパイプ３４内の冷却水の温度が第１温度閾値（５０℃）以上になると、車両１では、サーモスタットバルブ３６が開状態となって、図５に示すように冷却水が流通することになる。

【0083】

また、図５～図１３に示す、エンジン２が駆動されている際であって、エンジン２に冷却水が流通している場合に、温度センサＴ６によって計測される浄化触媒３８の温度が第３温度閾値（例えば、浄化触媒３８の劣化温度）以上であると、第２バルブ２２を第２状態に切り替える。そうすると、エンジン２を冷却した冷却水は、浄化触媒３８を流通する。これにより、浄化触媒３８を冷却することができ、浄化触媒３８の劣化を抑制することが可能となる。

【0084】

［第１の変形例］
上記実施形態において、暖機装置が、エンジン２を冷却する冷却機構２００に含まれる場合を例に挙げた。しかし、暖機装置は、冷却機構２００と別体であってもよい。

【0085】

図１７は、第１の変形例の暖機装置３００を説明する図である。図１７中、冷却流路３２０（図１７中、３２０ａ～３２０ｄで示す）を実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。図１７に示すように、暖機装置３００は、冷媒送出部３１０、冷却流路３２０、冷媒貯留部３３０、開閉弁３４０、加熱機構４０、暖機制御部３５０、温度センサＴ５が設けられる。なお、上記実施形態の冷却機構２００と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0086】

冷媒送出部３１０は、例えば、ポンプで構成される。冷媒送出部３１０は、不図示のバッテリから電力が供給されて駆動する。冷媒送出部３１０は、吐出流路３２０ａ、吸入流路３２０ｄが接続されている。冷媒送出部３１０は、吸入流路３２０ｄから流入した冷却水を吐出流路３２０ａに吐出する。

【0087】

エンジン２は、吐出流路３２０ａおよびエンジン排出流路３２０ｂに接続される。吐出流路３２０ａを介してエンジン２の内部に流入した冷却水は、エンジン２の内部を流通した後、エンジン排出流路３２０ｂに排出される。

【0088】

エンジン排出流路３２０ｂ、触媒排出流路３２０ｃは、浄化触媒３８に接続される。エンジン排出流路３２０ｂを介して、浄化触媒３８に導かれた冷却水は、浄化触媒３８の外壁を流通した後、触媒排出流路３２０ｃに排出される。

【0089】

冷媒貯留部３３０は、触媒排出流路３２０ｃ、吸入流路３２０ｄに接続される。冷媒貯留部３３０は、冷却水を保温可能に貯留する。冷媒貯留部３３０は、断熱構造を有する容器である。

【0090】

開閉弁３４０は、吸入流路３２０ｄに設けられ、吸入流路３２０ｄを開放する開状態、および、吸入流路３２０ｄを遮断する閉状態が切り替え可能なバルブである。開閉弁３４０は、開状態において、エンジン排出流路３２０ｂから流入された冷却水を、浄化触媒３８に排出する。一方で、開閉弁３４０は、閉状態において、エンジン排出流路３２０ｂから浄化触媒３８への冷却水の流入を遮断し、浄化触媒３８への冷却水の流入を防止する。

【0091】

暖機制御部３５０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流路で構成されている。暖機制御部３５０には、温度センサＴ５が接続されており、温度センサＴ５から送信される信号、エンジン２の駆動状況に基づいて、冷媒送出部３１０、開閉弁３４０、および、加熱機構４０を制御する。

【0092】

暖機制御部３５０は、制御処理を実行する場合、バルブ制御部３５２、加熱制御部５４として機能する。

【0093】

バルブ制御部３５２は、エンジン２の始動前において、加熱機構４０の駆動状態に基づいて、開閉弁３４０の開閉状態を制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動状態を制御する。

【0094】

エンジン２の始動前において、加熱機構４０が駆動されている場合、バルブ制御部３５２は、開閉弁３４０を閉状態に制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動を開始しない（停止状態を維持する）。これにより、浄化触媒３８の周りを冷却水が流通することがなくなり、加熱機構４０の熱（または、加熱機構４０によって加熱された浄化触媒３８の熱）の冷却水への移動を抑制することができる。換言すれば、加熱機構４０の熱が冷却水に奪われてしまう事態を抑制することが可能となる。したがって、加熱機構４０による浄化触媒３８の暖機を効率よく行うことができる。

【0095】

そして、エンジン２が停止しており、かつ、上記終了タイミングであることよって加熱機構４０が停止されると、バルブ制御部３５２は、開閉弁３４０を開状態に制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動を開始する。そうすると、冷媒送出部３１０から吐出された冷却水は、吐出流路３２０ａ、エンジン２、エンジン排出流路３２０ｂを介して、浄化触媒３８を流通する。これにより、冷却水と浄化触媒３８とで熱交換が為され、浄化触媒３８の熱によって冷却水が加熱される。加熱された冷却水は、触媒排出流路３２０ｃを介して、冷媒貯留部３３０に貯留される。

【0096】

そして、冷却水の浄化触媒３８への流通（循環）を開始してから、所定時間が経過すると、バルブ制御部３５２は、開閉弁３４０を閉状態に制御するとともに、冷媒送出部３１０を停止する。

【0097】

このように、浄化触媒３８を暖機したものの、エンジン２を始動しなかった場合に、浄化触媒３８の暖機に要したエネルギーを冷媒貯留部３３０で保持しておくことができる。

【0098】

一方、エンジン２が始動されたことによって加熱機構４０が停止されると、バルブ制御部３５２は、温度センサＴ５によって計測される冷媒貯留部３３０内の冷却水の温度が外気温を上回る場合、開閉弁３４０を開状態に制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動を開始する。そうすると、冷媒送出部３１０によって、冷媒貯留部３３０に貯留された外気温を上回る冷却水は、冷媒送出部３１０から吐出され、吐出流路３２０ａを介して、エンジン２を流通する。

【0099】

これにより、冷却水によって、エンジン２を暖機することができる。つまり、浄化触媒３８の暖機に要したエネルギー（熱）で、エンジン２を暖機することが可能となる。

【0100】

［第２の変形例］
図１８は、第２の変形例の暖機装置４００を説明する図である。図１８中、冷却流路４２０（図１８中、４２０ａ～４２０ｃで示す）を実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。図１８に示すように、暖機装置４００は、冷媒送出部３１０、冷却流路４２０、加熱機構４０、冷媒貯留部４３０、開閉弁３４０、暖機制御部４５０、温度センサＴ５が設けられる。なお、上記実施形態の冷却機構２００と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0101】

吐出流路４２０ａは、冷媒送出部３１０とエンジン２に接続され、冷媒送出部３１０から吐出された冷却水をエンジン２に導く。吐出流路４２０ａを介してエンジン２の内部に流入した冷却水は、エンジン２の内部を流通した後、エンジン排出流路４２０ｂに排出される。エンジン排出流路４２０ｂは、冷媒貯留部４３０に接続される。

【0102】

第２の変形例において、加熱機構４０は、浄化触媒３８の外壁を囲繞する。また、冷媒貯留部４３０は、加熱機構４０の外壁を囲繞する。冷媒貯留部４３０は、冷却水を保温可能に貯留する。冷媒貯留部４３０は、断熱構造を有する容器である。

【0103】

冷却水は、エンジン排出流路４２０ｂを介して冷媒貯留部４３０に流入する。また、冷媒貯留部４３０には、吸入流路４２０ｃが接続される。冷媒貯留部４３０に貯留された冷却水は、吸入流路４２０ｃを介して、冷媒送出部３１０に流入する。

【0104】

暖機制御部４５０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流路で構成されている。暖機制御部４５０には、温度センサＴ５が接続されており、温度センサＴ５から送信される信号、エンジン２の駆動状況に基づいて、冷媒送出部３１０、開閉弁３４０、および、加熱機構４０を制御する。

【0105】

暖機制御部４５０は、制御処理を実行する場合、バルブ制御部４５２、加熱制御部５４として機能する。

【0106】

バルブ制御部４５２は、エンジン２の始動前において、加熱機構４０の駆動状態に基づいて、開閉弁３４０の開閉状態を制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動状態を制御する。

【0107】

エンジン２の始動前において、加熱機構４０が駆動されている場合、バルブ制御部４５２は、開閉弁３４０を閉状態に制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動を開始しない（停止状態を維持する）。また、不図示の移動機構によって、冷媒貯留部４３０内に貯留された冷却水と、加熱機構４０とを非接触とする。例えば、冷媒貯留部４３０内の冷却水と、加熱機構４０との間に空隙を形成する。これにより、加熱機構４０の熱（または、加熱機構４０によって加熱された浄化触媒３８の熱）の冷却水への移動を抑制することができる。換言すれば、加熱機構４０の熱が冷却水に奪われてしまう事態を抑制することが可能となる。したがって、加熱機構４０による浄化触媒３８の暖機を効率よく行うことができる。

【0108】

そして、エンジン２が停止しており、かつ、上記終了タイミングであることよって加熱機構４０が停止されると、移動機構（冷媒熱交換部）によって、冷媒貯留部４３０内に貯留された冷却水と、加熱機構４０とを接触させる。これにより、加熱機構４０（および浄化触媒３８）と冷媒とが熱交換され、熱交換された冷媒が冷媒貯留部４３０に貯留される。

【0109】

このように、浄化触媒３８を暖機したものの、エンジン２を始動しなかった場合に、浄化触媒３８の暖機に要したエネルギーを冷媒貯留部４３０で保持しておくことができる。

【0110】

一方、エンジン２が始動されたことによって加熱機構４０が停止されると、バルブ制御部４５２は、温度センサＴ５によって計測される冷媒貯留部４３０内の冷却水の温度が外気温を上回る場合、開閉弁３４０を開状態に制御するとともに、冷媒送出部３１０の駆動を開始する。そうすると、冷媒送出部３１０によって、冷媒貯留部４３０に貯留された外気温を上回る冷却水は、冷媒送出部３１０から吐出され、吐出流路４２０ａを介して、エンジン２を流通する。

【0111】

これにより、冷却水によって、エンジン２を暖機することができる。つまり、浄化触媒３８の暖機に要したエネルギー（熱）で、エンジン２を暖機することが可能となる。

【0112】

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。

【0113】

なお、上記実施形態および変形例において、加熱機構４０が、電気ヒータで構成され、浄化触媒３８と別体である場合を例に挙げた。しかし、加熱機構４０は、浄化触媒３８を加熱することができれば、構成に限定はない。加熱機構４０は、例えば、浄化触媒３８の担体自体に通電して、担体を加熱する通電機構であってもよい。

【0114】

また、上記実施形態および変形例において、冷却流路１００、３２０、４２０を流れる冷媒として冷却水を例に挙げた。しかし、冷媒の種類に限定はない。

【0115】

また、上記実施形態において、エンジン２が始動された場合に加熱制御部５４によって加熱機構４０が停止されると、冷媒貯留部４２に貯留された冷却水が外気温を上回る場合に、冷却水がシリンダヘッド１６に送出される場合を例に挙げた。つまり、暖機対象としてシリンダヘッド１６を例に挙げた。しかし、暖機対象に限定はない。例えば、シリンダブロック１４、ＥＧＲクーラー３０、または、変速機３２を暖機対象としてもよい。

【0116】

また、上記実施形態において、温度センサＴ６を備える場合、つまり、浄化触媒３８の温度を直接計測する構成を例に挙げた。しかし、中央制御部５０は、排気管を流れる排気ガスの温度に基づいて、浄化触媒３８の温度を推定してもよい。また、中央制御部５０は、エンジン負荷に基づいて、浄化触媒３８の温度を推定してもよい。

【0117】

また、上記実施形態および変形例において、エンジン２としてガソリンエンジンを例に挙げて説明した。エンジン２は、ディーゼルエンジンであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0118】

本発明は、暖機装置に利用できる。

【符号の説明】

【0119】

１０ ウォーターポンプ（冷媒送出部、冷媒熱交換部）
４０ 加熱機構
４２、３３０、４３０ 冷媒貯留部
５４ 加熱制御部
２００ 冷却機構（暖機装置）
３００、４００ 暖機装置
３１０ 冷媒送出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】