特許 7307627 冷却装置

(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】2023-07-04

(45)【発行日】2023-07-12

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F01P 1/02 20060101AFI20230705BHJP

   F02M 35/108 20060101ALI20230705BHJP

   F01P 11/14 20060101ALI20230705BHJP

   B60K 11/06 20060101ALI20230705BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20230705BHJP

【ＦＩ】

F01P1/02 A

F02M35/10 301A

F01P11/14 A

B60K11/06

B60K11/04 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019154746

(22)【出願日】2019-08-27

(65)【公開番号】P2021032175

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-07-01

(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】及川 武志

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５４－００３５４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－１３５８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１３６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２００６００９６００（ＤＥ，Ａ１）

【文献】実開昭６０－１６５２１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－０２４４５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－１４１４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１３９５２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５９－１１５４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８８７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－０１４４２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４２２０１１９（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｐ １／０２

Ｆ０２Ｍ ３５／１０８

Ｆ０１Ｐ １１／１４

Ｂ６０Ｋ １１／０６

Ｂ６０Ｋ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンを囲繞する囲繞部と、
前記囲繞部に形成された空気吸入口と、
前記囲繞部に形成されるとともに前記エンジンの吸気管に接続された空気排出口と、
前記エンジン、または、前記囲繞部内が所定温度以上であり、かつ、前記エンジンの出力が所定値未満である場合、前記空気吸入口から前記空気排出口に外気を流通させる流路を形成する流路形成機構と、
を備え、
前記流路形成機構は、前記吸気管において前記空気排出口の接続箇所よりも上流側に配置されたバルブを含み、
前記空気吸入口の内径および前記空気排出口の内径の少なくとも一方は、前記吸気管の内径よりも小さい冷却装置。

【請求項2】

前記空気排出口は、前記吸気管におけるエアクリーナの上流側に接続される請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

エンジンを囲繞する囲繞部と、
前記囲繞部に形成され、前記エンジンの吸気管におけるエアクリーナとスロットルバルブとの間に接続された空気吸入口と、
前記囲繞部に形成され、前記吸気管における前記エアクリーナと前記スロットルバルブとの間に接続された空気排出口と、
前記エンジン、または、前記囲繞部内が所定温度以上である場合、前記空気吸入口から前記空気排出口に外気を流通させる流路を形成する流路形成機構と、
を備え、
前記流路形成機構は、
前記吸気管と前記空気吸入口との間に設けられた第１弁体と、
前記吸気管と前記空気排出口との間に設けられた第２弁体と、
前記エンジン、または、前記囲繞部内が所定温度未満である場合、前記第１弁体を制御して前記空気吸入口を閉鎖するとともに、前記第２弁体を制御して前記空気排出口を閉鎖し、前記エンジン、または、前記囲繞部内が所定温度以上である場合、前記第１弁体を制御して前記吸気管と前記空気吸入口とを連通させるとともに、前記第２弁体を制御して前記吸気管と前記空気排出口とを連通させる制御部と、
を含む冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンを冷却する冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、エンジンから生じる騒音を低減するために、吸音材で構成されたカプセルでエンジンを囲繞する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。しかし、カプセルでエンジンを囲繞すると、エンジンの熱が放出され難くなる。

【0003】

そこで、特許文献１の技術では、カプセルの前面に設けられた外気の流入口と、流入口を開閉するアクティブエアフラップとが設けられている。そして、アクティブエアフラップを制御し、初期始動やキーオフ時には流入口を閉鎖状態とし、車両の走行中には流入口を開放状態として、車両の走行中において、外気でカプセルの内部（エンジン）を冷却する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１１９３８４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、車両が走行していなければカプセルの内部に外気が導入されない。したがって、車両が走行していないアイドリング状態ではカプセルの内部に外気が導入されず、エンジンが冷却できないという課題がある。

【0006】

このため、アイドリング状態であっても、エンジンを冷却できる技術の開発が希求されている。

【0007】

本発明は、アイドリング状態であっても、エンジンを冷却することが可能な冷却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】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の冷却装置は、エンジンを囲繞する囲繞部と、囲繞部に形成された空気吸入口と、囲繞部に形成されるとともにエンジンの吸気管に接続された空気排出口と、エンジン、または、囲繞部内が所定温度以上であり、かつ、エンジンの出力が所定値未満である場合、空気吸入口から空気排出口に外気を流通させる流路を形成する流路形成機構と、を備え、流路形成機構は、吸気管において空気排出口の接続箇所よりも上流側に配置されたバルブを含み、空気吸入口の内径および空気排出口の内径の少なくとも一方は、吸気管の内径よりも小さい。

【0009】

また、空気排出口は、吸気管におけるエアクリーナの上流側に接続されてもよい。

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の他の冷却装置は、エンジンを囲繞する囲繞部と、囲繞部に形成され、エンジンの吸気管におけるエアクリーナとスロットルバルブとの間に接続された空気吸入口と、囲繞部に形成され、吸気管におけるエアクリーナとスロットルバルブとの間に接続された空気排出口と、エンジン、または、囲繞部内が所定温度以上である場合、空気吸入口から空気排出口に外気を流通させる流路を形成する流路形成機構と、を備え、流路形成機構は、吸気管と空気吸入口との間に設けられた第１弁体と、吸気管と空気排出口との間に設けられた第２弁体と、エンジン、または、囲繞部内が所定温度未満である場合、第１弁体を制御して空気吸入口を閉鎖するとともに、第２弁体を制御して空気排出口を閉鎖し、エンジン、または、囲繞部内が所定温度以上である場合、第１弁体を制御して吸気管と空気吸入口とを連通させるとともに、第２弁体を制御して吸気管と空気排出口とを連通させる制御部と、を含む。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、アイドリング状態であっても、エンジンを冷却することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態にかかるエンジンシステムを説明する図である。

【図2】切換制御部によるバルブの切換制御の処理の流れを説明するフローチャートである。

【図3】バルブが閉状態である場合の外気の流れを説明する図である。

【図4】バルブが開状態である場合の外気の流れを説明する図である。

【図5】変形例に係る冷却装置を説明する図である。

【図6】第１バイパス状態および第２バイパス状態に切り換えた場合の外気の流れを説明する図である。

【図7】第１直通状態および第２直通状態に切り換えた場合の外気の流れを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

［エンジンシステム１００］
図１は、本実施形態にかかるエンジンシステム１００を説明する図である。なお、図１中、信号の流れを一点鎖線の矢印で示す。図１に示すように、エンジンシステム１００は、車両１０に搭載される。エンジンシステム１００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等を含むマイクロコンピュータでなるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１０が設けられる。ＥＣＵ１１０によりエンジンＥ全体が統括制御される。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

【0018】

エンジンシステム１００を構成するエンジンＥは、燃焼室に連通する吸気ポートに接続された吸気マニホールド１２０を備える。吸気マニホールド１２０は、吸気管１３０に連通される。吸気管１３０の外気取込口１３０ａは、車両１０の前面に開口する。

【0019】

吸気管１３０内には、スロットルバルブ１３２、および、スロットルバルブ１３２より上流側にエアクリーナ１３４が設けられる。スロットルバルブ１３２は、アクセル（図示せず）の開度に応じてアクチュエータにより開閉駆動される。エアクリーナ１３４にて浄化された空気は、吸気管１３０、吸気マニホールド１２０を通じて燃焼室に吸入される。

【0020】

また、エンジンＥは、燃焼室に燃料を供給する燃料ポンプ１４０を備える。燃料ホース１４２は、燃料ポンプ１４０と燃料タンクとを接続する。

【0021】

エンジンＥから生じる騒音や振動を防止するため、エンジンＥは、囲繞部１５０（カプセル）によって囲繞される。囲繞部１５０内には、エンジンＥに加えて、ＥＣＵ１１０、燃料ポンプ１４０、および、燃料ホース１４２の一部が収容される。囲繞部１５０は、吸音材で構成される。吸音材は、断熱機能を有する。囲繞部１５０を備える構成により、エンジンシステム１００は、早期暖機を行うことができる。

【0022】

しかし、エンジンＥの駆動時間が長くなるに従って、囲繞部１５０内に熱が籠もり、エンジンＥが高温になりすぎてしまう場合がある。そうすると、エンジンＥを構成する部品が劣化したり、破損したりするおそれがある。

【0023】

また、囲繞部１５０内が高温になると、囲繞部１５０内に収容される燃料ホース１４２の一部および燃料ポンプ１４０において、燃料が気化する。燃料中に気泡が多く含まれると、燃料ポンプ１４０において気泡が優先して圧縮されてしまい、液体の燃料が昇圧されない。そうすると、燃料ポンプ１４０に接続されたインジェクタは、燃料の噴射ができなくなるおそれがある。特にアイドリング状態では、燃料ホース１４２を通過する燃料の流速が低くなるため、気泡の生成量が増加してしまう。

【0024】

そこで、本実施形態のエンジンシステム１００は、囲繞部１５０内（エンジンＥ）を冷却する冷却装置２００を備える。以下、冷却装置２００について詳述する。

【0025】

［冷却装置２００］
図１に示すように、冷却装置２００は、囲繞部１５０と、空気吸入口２１０と、空気排出口２２０と、吸入管２３０と、接続管２４０と、流路形成機構２５０とを含む。

【0026】

空気吸入口２１０および空気排出口２２０は、囲繞部１５０に形成される。空気吸入口２１０は、空気排出口２２０よりも鉛直下方に形成される。また、空気吸入口２１０と空気排出口２２０とは、概ね対角線上に位置するように囲繞部１５０に形成される。

【0027】

吸入管２３０は、一端に開口２３２が形成され、他端に空気吸入口２１０が接続される。開口２３２は、車両１０の前面に臨む。吸入管２３０の内径（管径）は、吸気管１３０の内径よりも小さい。

【0028】

接続管２４０は、吸気管１３０と、空気排出口２２０とを接続する。本実施形態において、接続管２４０は、吸気管１３０における外気取込口１３０ａとエアクリーナ１３４との間に接続される。換言すれば、接続管２４０は、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３４の上流側に接続される。接続管２４０の内径（管径）は、吸気管１３０の内径よりも小さい。

【0029】

流路形成機構２５０は、囲繞部１５０内が所定温度以上である場合、空気吸入口２１０から空気排出口２２０に外気を流通させる流路を形成する。本実施形態において、流路形成機構２５０は、バルブ２５２と、制御部２５４とを含む。バルブ２５２は、吸気管１３０における接続管２４０の接続箇所と外気取込口１３０ａとの間に設けられる。換言すれば、バルブ２５２は、吸気管１３０において接続管２４０の接続箇所（空気排出口２２０の接続箇所）よりも上流側に配置される。バルブ２５２は、吸気管１３０における接続管２４０の上流側の流路を開閉する。

【0030】

ＥＣＵ１１０は、バルブ２５２を開閉制御する際、制御部２５４として機能する。制御部２５４は、囲繞部１５０内の温度に応じて、バルブ２５２を、吸気管１３０を開放する開状態と、吸気管１３０を閉鎖する閉状態とに切換制御する。囲繞部１５０内の温度は、ＥＣＵ１１０に設けられた温度センサによって測定される。以下、制御部２５４によるバルブ２５２の切換制御について説明する。

【0031】

図２は、制御部２５４によるバルブ２５２の切換制御の処理の流れを説明するフローチャートである。図２に示すように、切換制御は、温度判定処理Ｓ１１０、条件判定処理Ｓ１２０と、閉状態切換処理Ｓ１３０と、開状態切換処理Ｓ１４０とを含む。なお、本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によって切換制御が繰り返し遂行される。

【0032】

［温度判定処理Ｓ１１０］
制御部２５４は、囲繞部１５０内の温度が所定温度以上であるか否かを判定する。所定温度は、エンジンＥを構成する部品の耐熱温度、および、燃料ポンプ１４０によって液体の燃料を昇圧可能な温度の上限値のいずれか一方または両方に基づいて決定され、例えば、９５℃である。所定温度以上であると判定した場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、制御部２５４は、条件判定処理Ｓ１２０に処理を移す。一方、所定温度未満であると判定した場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）、制御部２５４は、開状態切換処理Ｓ１４０に処理を移す。

【0033】

［条件判定処理Ｓ１２０］
制御部２５４は、所定条件が成立しているか否かを判定する。所定条件は、所定の出力以上の運転領域（例えば、登坂時の運転領域）でエンジンＥを駆動していることである。所定条件が成立していないと判定した場合（Ｓ１２０におけるＮＯ）、制御部２５４は、閉状態切換処理Ｓ１３０に処理を移す。一方、所定条件が成立していると判定した場合（Ｓ１２０におけるＹＥＳ）、制御部２５４は、開状態切換処理Ｓ１４０に処理を移す。

【0034】

［閉状態切換処理Ｓ１３０］
制御部２５４は、バルブ２５２が開状態であれば、閉状態に切り換えて、当該切換制御を終了する。また、制御部２５４は、バルブ２５２が閉状態であれば、閉状態を維持して、当該切換制御を終了する。

【0035】

図３は、バルブ２５２が閉状態である場合の外気の流れを説明する図である。図３中、矢印は、外気の流れを示す。図３に示すように、閉状態は、吸気管１３０内に形成される流路をバルブ２５２が閉鎖する状態である。

【0036】

制御部２５４によってバルブ２５２が閉状態に切り換えられると、エンジンＥによる吸気負圧により、開口２３２から外気が取り込まれる。取り込まれた外気は、吸入管２３０、空気吸入口２１０を通じて、囲繞部１５０内に導かれる。そして、外気は、囲繞部１５０内を通過し、空気排出口２２０、接続管２４０を通じて吸気管１３０におけるバルブ２５２の下流側に導かれる。外気の通過過程で、囲繞部１５０内に収容されたエンジンＥと外気との間で熱交換が為され、エンジンＥが冷却されるとともに、外気が加熱される。そして、吸気管１３０に導かれた外気は、エアクリーナ１３４を通過した後、スロットルバルブ１３２、吸気マニホールド１２０を通じてエンジンＥの燃焼室に導かれる。

【0037】

［開状態切換処理Ｓ１４０］
図２に戻って説明すると、制御部２５４は、バルブ２５２が閉状態であれば、開状態に切り換えて、当該切換制御を終了する。また、制御部２５４は、バルブ２５２が開状態であれば、開状態を維持して、当該切換制御を終了する。

【0038】

図４は、バルブ２５２が開状態である場合の外気の流れを説明する図である。図４中、矢印は、外気の流れを示す。図４に示すように、開状態は、吸気管１３０内に形成される流路をバルブ２５２が開放する状態である。制御部２５４によってバルブ２５２が開状態に切り換えられると、エンジンＥによる吸気負圧により、外気取込口１３０ａから吸気管１３０内に外気が取り込まれる。取り込まれた外気は、エアクリーナ１３４を通過した後、スロットルバルブ１３２、吸気マニホールド１２０を通じてエンジンＥの燃焼室に導かれる。

【0039】

なお、開状態において、空気吸入口２１０（開口２３２）と吸気管１３０とは連通しているため、開口２３２を通じて囲繞部１５０内に外気が導かれる。但し、囲繞部１５０内の圧力損失は、吸気管１３０の圧力損失よりも大きいため、外気は主に外気取込口１３０ａから吸気管１３０へ導かれる。換言すれば、囲繞部１５０内には、外気はほとんど導かれない。

【0040】

以上説明したように、本実施形態にかかる冷却装置２００は、囲繞部１５０に形成された空気排出口２２０と、バルブ２５２とを備える。これにより、冷却装置２００は、囲繞部１５０内が所定温度以上であり、バルブ２５２を閉状態とした際に、エンジンＥによる吸気負圧によって、空気吸入口２１０から空気排出口２２０に外気を流通させることができる。したがって、冷却装置２００は、エンジンＥが駆動されている限り、アイドリング状態であっても、囲繞部１５０内に収容されたエンジンＥを外気で冷却することが可能となる。

【0041】

これにより、冷却装置２００は、エンジンＥを構成する部品が熱によって劣化したり、破損したりする事態を回避することができる。また、冷却装置２００は、囲繞部１５０内における燃料の気化を抑制することができる。したがって、冷却装置２００は、燃料ポンプ１４０によって液体の燃料を昇圧させることができ、インジェクタによって燃料の噴射ができなくなる事態を回避することが可能となる。

【0042】

また、エンジンＥによる吸気負圧によって外気を流通させることができるため、冷却装置２００は、囲繞部１５０に外気を流通させるための専用の装置（ファン、ブロワ）を省略することができる。これにより、冷却装置２００は、部品点数、設備費、および、ランニングコストを低減することが可能となる。

【0043】

また、冷却装置２００は、バルブ２５２を開状態と閉状態とに移動させるだけといった簡易な構成で、囲繞部１５０に外気を流通させたり、囲繞部１５０への外気の流通を抑制したりすることが可能となる。

【0044】

また、冷却装置２００は、バルブ２５２の開閉状態に拘わらず、エアクリーナ１３４を通過させた後、外気を燃焼室に導くことができる。これにより、ダストが燃焼室に導かれてしまう事態を回避することが可能となる。

【0045】

また、上記したように、冷却装置２００の空気吸入口２１０は、空気排出口２２０よりも鉛直下方に形成される。高温の気体は、低温の気体と比較して密度が小さいため上昇する。したがって、冷却装置２００は、高温となった外気を空気吸入口２１０にスムーズに導くことができる。これにより、冷却装置２００は、効率よくエンジンＥを冷却することが可能となる。

【0046】

また、上記したように、冷却装置２００の空気吸入口２１０と空気排出口２２０とは、概ね対角線上に位置するように囲繞部１５０に形成される。これにより、冷却装置２００は、外気が囲繞部１５０を流通する経路を長くすることができ、効率よくエンジンＥを冷却することが可能となる。

【0047】

また、冷却装置２００は、囲繞部１５０が所定温度以上であっても、エンジンＥを所定の出力以上で駆動する際、バルブ２５２を開状態とする。これにより、冷却装置２００は、囲繞部１５０を流通することで加熱された外気の、吸気マニホールド１２０への導入を抑制することができる。換言すれば、冷却装置２００は、熱交換が為されず、概ね外気温の外気を効率よく吸気マニホールド１２０に導くことが可能となる。したがって、閉状態と比較して、冷却装置２００は、吸気マニホールド１２０（燃焼室）に導かれる単位流量当たりの酸素量を増加させることができ、エンジンＥの出力を所定値以上に維持することが可能となる。

【0048】

［変形例］
図５は、変形例に係る冷却装置３００を説明する図である。図５に示すように、冷却装置３００は、囲繞部１５０と、空気吸入口２１０と、空気排出口２２０と、接続管３３０、３４０と、流路形成機構３５０とを含む。なお、上記冷却装置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。

【0049】

接続管３３０は、吸気管１３０と、空気排出口２２０とを接続する。変形例において、接続管３３０は、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３４とスロットルバルブ１３２との間に接続される。換言すれば、接続管３３０は、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３４の下流側に接続される。接続管３３０の内径（管径）は、吸気管１３０の内径よりも小さい。

【0050】

接続管３４０は、空気吸入口２１０と、吸気管１３０とを接続する。接続管３４０は、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３４と、接続管３３０の接続箇所との間に接続される。

【0051】

流路形成機構３５０は、囲繞部１５０内が所定温度以上である場合、空気吸入口２１０から空気排出口２２０に外気を流通させる流路を形成する。変形例において、流路形成機構３５０は、第１バルブ３５２と、第２バルブ３５４と、制御部３５６とを含む。

【0052】

第１バルブ３５２は、第１弁体３５２ａを含む。第１弁体３５２ａは、吸気管１３０と空気吸入口２１０との間に設けられる。変形例において、第１弁体３５２ａは、吸気管１３０における接続管３３０の接続箇所と接続管３４０の接続箇所との間に設けられる。第１弁体３５２ａは、後述する制御部３５６によって第１直通状態と、第１バイパス状態とに切り換わる。第１直通状態は、吸気管１３０を開放して空気吸入口２１０（接続管３４０）を閉鎖する状態である。第１バイパス状態は、吸気管１３０における接続管３４０との接続箇所の下流側を閉鎖して空気吸入口２１０（接続管３４０）を開放する状態である。つまり、第１バイパス状態は、吸気管１３０と空気吸入口２１０とを連通させる状態である。第１弁体３５２ａは、接続管３４０の流路断面積以上の大きさである。

【0053】

第２バルブ３５４は、第２弁体３５４ａを含む。第２弁体３５４ａは、吸気管１３０と空気排出口２２０との間に設けられる。変形例において、第２弁体３５４ａは、吸気管１３０における接続管３３０の接続箇所と接続管３４０の接続箇所との間であって、第１弁体３５２ａよりも接続管３３０側に設けられる。第２弁体３５４ａは、制御部３５６によって第２直通状態と、第２バイパス状態とに切り換わる。第２直通状態は、吸気管１３０を開放して空気排出口２２０（接続管３３０）を閉鎖する状態である。第２バイパス状態は、吸気管１３０における接続管３３０との接続箇所の上流側を閉鎖して空気排出口２２０（接続管３３０）を開放する状態である。つまり、第２バイパス状態は、吸気管１３０と空気排出口２２０とを連通させる状態である。第２弁体３５４ａは、接続管３３０の流路断面積以上の大きさである。

【0054】

ＥＣＵ１１０は、第１バルブ３５２および第２バルブ３５４を制御する場合、制御部３５６として機能する。制御部３５６は、囲繞部１５０内の温度に応じて、第１バルブ３５２および第２バルブ３５４を切換制御する。

【0055】

具体的に説明すると、制御部３５６は、囲繞部１５０内の温度が所定温度以上であり、所定条件が成立していない場合、第１弁体３５２ａを第１バイパス状態に切り換え、第２弁体３５４ａを第２バイパス状態に切り換える。

【0056】

図６は、第１バイパス状態および第２バイパス状態に切り換えた場合の外気の流れを説明する図である。図６中、矢印は、外気の流れを示す。制御部３５６によって、第１弁体３５２ａが第１バイパス状態に切り換えられ、第２弁体３５４ａが第２バイパス状態に切り換えられると、エンジンＥによる吸気負圧により、外気取込口１３０ａから外気が取り込まれる。取り込まれた外気は、吸気管１３０、接続管３４０、空気吸入口２１０を通じて、囲繞部１５０内に導かれる。そして、外気は、囲繞部１５０内を通過し、空気排出口２２０、接続管３３０を通じて吸気管１３０に再度導かれる。外気の通過過程で、囲繞部１５０内に収容されたエンジンＥと外気との間で熱交換が為され、エンジンＥが冷却されるとともに、外気が加熱される。そして、吸気管１３０に導かれた外気は、スロットルバルブ１３２、吸気マニホールド１２０を通じてエンジンＥの燃焼室に導かれる。

【0057】

一方、制御部３５６は、囲繞部１５０内が所定温度未満である場合、もしくは、所定温度以上であっても所定条件が成立している場合、第１弁体３５２ａを第１直通状態に切り換え、第２弁体３５４ａを第２直通状態に切り換える。

【0058】

図７は、第１直通状態および第２直通状態に切り換えた場合の外気の流れを説明する図である。図７中、矢印は、外気の流れを示す。制御部３５６によって第１弁体３５２ａが第１直通状態に切り換えられ、第２弁体３５４ａが第２直通状態に切り換えられると、エンジンＥによる吸気負圧により、外気取込口１３０ａから吸気管１３０内に外気が取り込まれる。取り込まれた外気は、エアクリーナ１３４を通過した後、スロットルバルブ１３２、吸気マニホールド１２０を通じてエンジンＥの燃焼室に導かれる。

【0059】

以上説明したように、変形例に係る冷却装置３００は、第１弁体３５２ａを第１バイパス状態とし、第２弁体３５４ａを第２バイパス状態とした際に、エンジンＥによる吸気負圧によって、空気吸入口２１０から空気排出口２２０に外気を流通させることができる。したがって、冷却装置３００は、エンジンＥが駆動されている限り、アイドリング状態であっても、囲繞部１５０内に収容されたエンジンＥを外気で冷却することが可能となる。

【0060】

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。

【0061】

なお、上記実施形態および変形例において、冷却装置２００、３００は、囲繞部１５０内の温度に基づいて、流路形成機構２５０、３５０に対して切換制御する構成を例に挙げた。しかし、冷却装置２００、３００は、エンジンＥの温度に基づいて、流路形成機構２５０、３５０に対して切換制御してもよい。

【0062】

また、上記実施形態および変形例において、冷却装置２００、３００は、ＥＣＵ１１０に設けられた温度センサによって、囲繞部１５０内の温度を測定する構成を例に挙げた。しかし、囲繞部１５０内の温度、または、エンジンＥの温度が測定または推定できれば、測定装置に限定はない。例えば、冷却装置２００、３００は、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３４とスロットルバルブ１３２との間に設けられたエアフローセンサの検出値に基づいて、囲繞部１５０内の温度、または、エンジンＥの温度を推定してもよい。また、冷却装置２００、３００は、アイドリング状態となっている時間、冷却水の温度、または、潤滑油の温度に基づいて、囲繞部１５０内の温度、または、エンジンＥの温度を推定してもよい。

【0063】

また、上記実施形態において、冷却装置２００が吸入管２３０を備える構成を例に挙げた。しかし、吸入管２３０は必須の構成ではない。

【0064】

また、冷却装置２００は、空気吸入口２１０（または、吸入管２３０に形成される流路）を開閉するバルブをさらに備えてもよい。このバルブは、バルブ２５２が閉状態である場合に、空気吸入口２１０を開放し、バルブ２５２が開状態である場合に、空気吸入口２１０を閉鎖する。

【0065】

また、上記実施形態において、冷却装置２００の空気吸入口２１０が、空気排出口２２０よりも鉛直下方に形成される場合を例に挙げた。しかし、空気吸入口２１０の鉛直方向の位置は、空気排出口２２０と同じであってもよいし、空気吸入口２１０が空気排出口２２０よりも鉛直上方に形成されてもよい。

【0066】

また、上記実施形態において、冷却装置２００の空気吸入口２１０および空気排出口２２０が概ね対角線上に位置するように囲繞部１５０に形成される場合を例に挙げた。しかし、空気吸入口２１０および空気排出口２２０は、対角線上に位置せずともよい。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、エンジンを冷却する冷却装置に利用できる。

【符号の説明】

【0068】

２００、３００ 冷却装置
１５０ 囲繞部
２１０ 空気吸入口
２２０ 空気排出口
２５０、３５０ 流路形成機構
２５２ バルブ
２５４、３５６ 制御部
３５２ａ 第１弁体
３５４ａ 第２弁体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】