JP2003269168A - Method of operating engine cooling device - Google Patents

Method of operating engine cooling device

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JP2003269168A
JP2003269168A JP2002070790A JP2002070790A JP2003269168A JP 2003269168 A JP2003269168 A JP 2003269168A JP 2002070790 A JP2002070790 A JP 2002070790A JP 2002070790 A JP2002070790 A JP 2002070790A JP 2003269168 A JP2003269168 A JP 2003269168A
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JP
Japan
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pump
cylinder block
cooling
cooling liquid
cylinder head
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Application number
JP2002070790A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakiyo Kojima
正清 小島
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of operating an engine cooling device for solving a problem of the engine cooling device with separate pumps for cooling a cylinder block and a cylinder head that a large energy loss may be caused as the pump for cooling the cylinder block is operated on the condition with a low energy efficiency. <P>SOLUTION: In handling the increase of requests for cooling the cylinder block, the output of the pump for cooling the cylinder head is increased while the pump for cooling the cylinder block is stopped to cool down the cylinder head more intensively, and the cooling performance on the cylinder block is improved via the heat conduction between the cylinder block and the cylinder head. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン(内燃機
関)の冷却装置に係り、特にその運転方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine (internal combustion engine) cooling device, and more particularly to a method of operating the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンのハウジングは、通常シリンダ
ブロックとシリンダヘッドの組合せにより構成されてお
り、その冷却方式が液冷式である場合、シリンダブロッ
クとシリンダヘッドのそれぞれに形成された冷却液流路
(ウォータジャケット)がシリンダブロックとシリンダ
ヘッドの接合部にて連通され、これらの冷却液流路を通
って単一のポンプにより冷却液が循環されるようになっ
ている。この場合、一般的には冷却液流路のエア抜きを
容易且つ確実にするため、冷却液はエンジン内の冷却液
流路を下から上へ向けて流れるよう、まず通常エンジン
の下部を占めるシリンダブロックの冷却液流路に通さ
れ、次いでエンジンの上部を占めるシリンダヘッドの冷
却液通路に通される。しかしまた、シリンダヘッドは燃
料の爆燃により大量の熱を受け、強力な冷却を要するの
に対し、シリンダブロックはシリンダ壁に於けるピスト
ンの摩擦抵抗を低減すべく適度の高温に維持されるのが
好ましく、緩やかな冷却でよいので、エア抜きの問題が
解決されるならば、温度的な観点からは、冷却液はまず
シリンダヘッドの冷却流路に通され、その後にシリンダ
ブロックの冷却流路に通されるのが合理的であり、この
形式のものもある。
2. Description of the Related Art An engine housing is usually composed of a combination of a cylinder block and a cylinder head. When the cooling system is a liquid cooling system, a cooling liquid flow passage formed in each of the cylinder block and the cylinder head. The (water jacket) is communicated with the joint between the cylinder block and the cylinder head, and the cooling liquid is circulated by a single pump through these cooling liquid flow paths. In this case, in general, in order to easily and reliably bleed the cooling fluid passage, the cooling fluid first flows through the cooling fluid passage in the engine from the bottom to the top, so that the cylinder normally occupies the lower portion of the engine. It is passed through the coolant flow passage of the block and then through the coolant passage of the cylinder head which occupies the upper part of the engine. However, while the cylinder head receives a large amount of heat due to the detonation of the fuel and requires strong cooling, the cylinder block is maintained at an appropriately high temperature in order to reduce the frictional resistance of the piston on the cylinder wall. If the problem of air bleeding is solved, the cooling liquid is preferably passed through the cooling passage of the cylinder head first, and then to the cooling passage of the cylinder block, since gentle cooling is preferable. It is rational to pass, and there are also this form.

【0003】また、一つのポンプにて送られる冷却液を
弁によりシリンダブロックの冷却液流路を流れる冷却液
流とシリンダヘッドの冷却液流路を流れる冷却液流とに
振り分けることにより、シリンダブロックに対する冷却
度とシリンダヘッドに対する冷却度とを個別に制御する
ことも、特開平5-86970に示されている如く知られてい
る。更にまた、シリンダブロックの冷却液流路とシリン
ダヘッドの冷却液流路とに対し個別のポンプとラジエー
タによる冷却液循環回路を構成し、それぞれの冷却液循
環回路の作動を個別に制御することにより、シリンダブ
ロックとシリンダヘッドの温度をそれぞれ異なる所望温
度に制御することも、特開昭63-88215に示されている如
く知られている。
Further, the cooling liquid sent by one pump is divided by a valve into a cooling liquid flow flowing through the cooling liquid flow path of the cylinder block and a cooling liquid flow flowing through the cooling liquid flow path of the cylinder head, whereby the cylinder block It is also known to individually control the cooling degree for the cylinder head and the cooling degree for the cylinder head as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-86970. Furthermore, by forming a cooling liquid circulation circuit by a pump and a radiator for the cooling liquid flow passage of the cylinder block and the cooling liquid flow passage of the cylinder head, and individually controlling the operation of each cooling liquid circulation circuit. It is also known to control the temperatures of the cylinder block and the cylinder head to different desired temperatures, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-88215.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】エンジンの冷却装置に
用いられるようなポンプについてみると、その流体送り
流量とそれを達成するためにポンプが消費するエネルギ
の関係は、前者をポンプ流量とし、後者をポンプ消費電
力として表すと、図1に示す如き特性を呈し、ポンプ流
量が小さいところでは、流量がゼロに近づくにつれて流
体を送るためのエネルギ効率が次第に大きく低下する。
一方、上記の通り、シリンダブロックとシリンダヘッド
に必要な冷却度を比較すると、シリンダブロックに必要
な冷却度は、エンジンの運転状態にもよるが、一般にシ
リンダヘッドに必要な冷却度よりかなり低く、シリンダ
ブロックの冷却とシリンダヘッドの冷却のために個別に
ポンプが設けられた場合、シリンダブロック冷却用のポ
ンプは、エンジンの負荷が低いときには停止されたまま
であってもよいものであることから、これよりエンジン
負荷が増大し、同ポンプが運転されなければならなくな
ったときでも、ポンプ流量は未だかなり小さくてよいエ
ンジンの運転状態があり、そのような低負荷でのエンジ
ン運転では、シリンダブロック冷却用ポンプは低いエネ
ルギ効率にて運転されることになる。しかも、そのよう
な低負荷エンジン運転は長時間に及ぶ可能性があり、そ
の場合、シリンダブロック冷却用ポンプは低いエネルギ
効率にて運転され続けることになる。
With regard to a pump used in an engine cooling system, the relationship between the fluid flow rate of the fluid and the energy consumed by the pump to achieve the fluid flow rate is that the former is the pump flow rate and the latter is the latter. Is expressed as pump power consumption, the characteristics shown in FIG. 1 are exhibited, and at a place where the pump flow rate is small, the energy efficiency for sending the fluid gradually decreases as the flow rate approaches zero.
On the other hand, as described above, when comparing the cooling degrees required for the cylinder block and the cylinder head, the cooling degree required for the cylinder block is generally much lower than that required for the cylinder head, although it depends on the operating state of the engine. If separate pumps are provided for cooling the cylinder block and for cooling the cylinder head, this is because the pump for cooling the cylinder block may remain stopped when the engine load is low. Even when the engine load increases and the pump has to be operated, there are still some engine operating conditions where the pump flow rate may be quite small. The pump will operate with low energy efficiency. Moreover, such a low load engine operation may take a long time, in which case the cylinder block cooling pump will continue to operate with low energy efficiency.

【0005】本発明は、シリンダブロックの冷却とシリ
ンダヘッドの冷却のために個別のポンプが設けられた場
合に、上記の如くシリンダブロック冷却用ポンプがエネ
ルギ効率の低い状態にて運転されることにより大きなエ
ネルギ損失が生ずる恐れがあるという問題に着目し、か
かる問題を克服したエンジン冷却装置の運転方法を提供
することを課題としている。
According to the present invention, when separate pumps are provided for cooling the cylinder block and the cylinder head, the cylinder block cooling pump is operated in a low energy efficiency state as described above. Focusing on the problem that a large energy loss may occur, it is an object to provide an operating method of an engine cooling device that overcomes such a problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するも
のとして、本発明は、シリンダブロックを冷却する第一
の冷却液流路と、シリンダヘッドを冷却する第二の冷却
液流路と、ラジエータと、前記第一の冷却液流路を通っ
て冷却液を貫流させる第一のポンプと、前記第二の冷却
液流路を通って冷却液を貫流させる第二のポンプと、前
記第一の冷却液流路と前記第二の冷却液流路と前記ラジ
エータと前記第一のポンプと前記第二のポンプとを互い
に連結する管路網と、前記管路網の流通経路を選択的に
切り換えて前記第一のポンプの作動によりシリンダブロ
ックとラジエータとを通って冷却液を循環させる回路と
前記第二のポンプによりシリンダヘッドとラジエータと
を通って冷却液を循環させる回路とを選択的に形成する
切換弁とを含むエンジンの冷却装置の運転方法にして、
シリンダブロックの冷却要求に対し前記第一のポンプを
停止させたまま前記第二のポンプの運転により応じられ
る範囲内にて前記第一のポンプを停止させ、シリンダブ
ロックの温度上昇に応じて前記第二のポンプの出力を増
大させることを特徴とするエンジン冷却装置運転方法を
提供するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first cooling liquid passage for cooling a cylinder block, a second cooling liquid passage for cooling a cylinder head, and A radiator, a first pump for passing a cooling liquid through the first cooling liquid passage, a second pump for passing a cooling liquid through the second cooling liquid passage, and the first pump Of the cooling liquid flow path, the second cooling liquid flow path, the radiator, the first pump and the second pump, and a pipeline network that connects them to each other, and a distribution channel of the pipeline network selectively. A circuit for circulating the coolant through the cylinder block and the radiator by switching the first pump and a circuit for circulating the coolant through the cylinder head and the radiator by the second pump are selectively used. And a switching valve to be formed. In the method of operating the gin cooling device,
In response to a cooling request of the cylinder block, the first pump is stopped within a range that can be responded to by the operation of the second pump while the first pump is stopped, and the first pump is stopped according to the temperature rise of the cylinder block. An engine cooling device operating method characterized by increasing the output of a second pump.

【0007】前記第一のポンプを停止し前記第二のポン
プのみを運転する運転態様より、前記第一および第二の
ポンプの両方を運転する運転態様への切換えは、シリン
ダブロックの温度が所定のしきい値を越えたとき行われ
てよい。
When the operating mode in which only the second pump is operated while the first pump is stopped is switched to the operating mode in which both the first and second pumps are operated, the temperature of the cylinder block is set to a predetermined value. May be performed when the threshold of is exceeded.

【0008】或いはまた、上記の如きエンジン冷却装置
の運転方法に於いて、前記第一のポンプを停止し前記第
二のポンプのみを運転する運転態様より、前記第一およ
び第二のポンプの両方を運転する運転態様への切換え
は、シリンダブロックの冷却要求が前記第一のポンプを
始動したとき該ポンプをポンプ流量がポンプ消費電力に
実質的に比例する運転領域にて運転させる程度まで高ま
ったときとされてよい。
Alternatively, in the operating method of the engine cooling device as described above, both the first and second pumps can be operated according to the operation mode in which the first pump is stopped and only the second pump is operated. The switching to the operation mode in which the pump is operated is increased to such an extent that when the cooling request of the cylinder block starts the first pump, the pump is operated in an operation region in which the pump flow rate is substantially proportional to the pump power consumption. It may be timed.

【0009】また、上記の如きエンジン冷却装置の運転
方法に於いて、シリンダブロックの温度上昇に応じた前
記第二のポンプの出力増大は、普通の連続した対応関係
にて行われてよいが、シリンダブロックの温度が所定の
しきい値を越える毎にステップ状に行われてもよい。
In the engine cooling device operating method as described above, the output increase of the second pump according to the temperature increase of the cylinder block may be performed in a normal continuous correspondence relationship. It may be performed stepwise every time the temperature of the cylinder block exceeds a predetermined threshold value.

【0010】[0010]

【発明の作用及び効果】エンジンの冷却については、エ
ンジンのハウジングがシリンダブロックとシリンダヘッ
ドとに分けて構成され、それぞれに冷却液流路が設けら
れた当初より、シリンダブロックの冷却は、恰もシリン
ダブロックの冷却液流路を通って流れる冷却液のみによ
って行われ、シリンダヘッドの冷却は、恰もシリンダヘ
ッドの冷却液流路を通って流れる冷却液のみによって行
われかの如き観念が固定化しているが、互いに接合面に
て密着して組み合わされた熱の良導体よりなるシリンダ
ブロックとシリンダヘッドの間にはかなり大きな熱伝導
による熱の移動が可能である。
With respect to the cooling of the engine, since the housing of the engine is divided into the cylinder block and the cylinder head, and the cooling liquid passages are provided in each of them, the cooling of the cylinder block is performed by the cylinder. The idea is fixed that it is performed only by the cooling liquid flowing through the cooling liquid flow path of the block, and the cylinder head is cooled only by the cooling liquid flowing through the cooling liquid flow path of the cylinder head. However, it is possible to transfer heat by considerably large heat conduction between the cylinder block and the cylinder head, which are made of good heat conductors that are closely adhered to each other at the joint surface.

【0011】そこで、シリンダブロックの冷却とシリン
ダヘッドの冷却のために個別のポンプが設けられている
場合に、シリンダブロック冷却用ポンプは停止されたま
まであってよいエンジンの低負荷状態からエンジン負荷
が増大し、シリンダブロックについても冷却液の循環が
望まれる状態となったとき、直ちにシリンダブロック冷
却用ポンプを始動させなくても、シリンダヘッド冷却用
ポンプの出力を上げ、シリンダヘッドをより強く冷却
し、これによってシリンダブロックよりシリンダヘッド
へ熱伝導により伝わる熱量を増大させてやれば、シリン
ダブロックに対する冷却要求が更に高まり、シリンダブ
ロック冷却用ポンプが始動の当初からかなりの出力にて
運転できるようになるまでその始動を遅らせることがで
き、シリンダブロック冷却用ポンプがエネルギ効率の低
い低負荷運転域にて運転されることを回避することがで
きる。
Therefore, when separate pumps are provided for cooling the cylinder block and the cylinder head, the cylinder block cooling pump may remain stopped. When the cylinder block has increased, and the circulation of the cooling liquid is desired, the output of the cylinder head cooling pump is increased and the cylinder head is cooled more strongly without immediately starting the cylinder block cooling pump. By increasing the amount of heat transferred from the cylinder block to the cylinder head by heat conduction, the demand for cooling the cylinder block is further increased, and the cylinder block cooling pump can be operated with a considerable output from the beginning. You can delay its start until the cylinder block It is possible to avoid that the cooling pump is operated in a low energy efficiency and low-load operation range.

【0012】上記の如くシリンダブロックの温度が上昇
しても、シリンダヘッド冷却用ポンプの出力を増大させ
ることによりシリンダブロックに対する冷却効果を高め
る場合、どこまでシリンダブロック冷却用ポンプの運転
を抑えるかが制御上問題となる。シリンダブロックやシ
リンダヘッドが必要とする冷却度は、エンジン負荷等の
エンジンの運転状態によって異なるが、冷却装置が果た
すべき機能は、終局的にはシリンダブロックやシリンダ
ヘッドを過熱から保護することであるので、シリンダブ
ロック冷却用ポンプを停止しシリンダヘッド冷却用ポン
プのみを運転する運転態様より、シリンダブロック冷却
用ポンプおよびシリンダヘッド冷却用ポンプの両方を運
転する運転態様への切換えは、シリンダブロックの温度
に基づいて、それが所定のしきい値を越えたときとされ
るのが一つの制御方法として有意義である。
Even if the temperature of the cylinder block rises as described above, in order to increase the cooling effect on the cylinder block by increasing the output of the cylinder head cooling pump, it is controlled how much the cylinder block cooling pump operation is suppressed. It becomes an upper problem. The degree of cooling required by the cylinder block or cylinder head differs depending on the engine operating conditions such as engine load, but the function that the cooling device should fulfill is to ultimately protect the cylinder block or cylinder head from overheating. Therefore, switching from the operating mode in which the cylinder block cooling pump is stopped and only the cylinder head cooling pump is operated to the operating mode in which both the cylinder block cooling pump and the cylinder head cooling pump are operated is performed by changing the cylinder block temperature. On the basis of the above, it is significant as one control method to be taken when it exceeds a predetermined threshold value.

【0013】或いはまた、本発明がシリンダブロック冷
却用ポンプの始動を遅らせようとするのは、このポンプ
がエネルギ効率の悪い低ポンプ流量域にて運転されるこ
とを回避するためであるので、シリンダブロック冷却用
ポンプを停止しシリンダヘッド冷却用ポンプのみを運転
する運転態様より、シリンダブロック冷却用ポンプおよ
びシリンダヘッド冷却用ポンプの両方を運転する運転態
様への切換えは、シリンダブロック冷却用ポンプを始動
したとき、それが始動の当初からポンプ流量がポンプ消
費電力に実質的に比例する運転領域にて運転されるほど
までにシリンダブロックの冷却要求が高まったときとさ
れるのも、他の一つの有意義な制御方法である。
Alternatively, the present invention intends to delay the start of the cylinder block cooling pump in order to prevent the pump from operating in the low pump flow rate region where the energy efficiency is low, and Switching from the operation mode in which the block cooling pump is stopped and only the cylinder head cooling pump is operated to the operation mode in which both the cylinder block cooling pump and the cylinder head cooling pump are operated starts the cylinder block cooling pump. One of the other reasons is that the demand for cooling of the cylinder block increases from the beginning of startup to such an extent that the pump flow rate is operated substantially in proportion to the pump power consumption. This is a meaningful control method.

【0014】また、シリンダブロック冷却用ポンプを停
止させている間、シリンダブロックの温度上昇に応じて
シリンダヘッド冷却用ポンプの出力を増大させる際に、
シリンダヘッド冷却用ポンプの出力増大は通常の対応制
御にて連続的(即ち、ステップレス)に制御されてよい
が、本発明によるシリンダブロックの温度上昇に応じた
シリンダヘッド冷却用ポンプの出力制御は、シリンダブ
ロックの温度が所定のしきい値を越える毎にシリンダヘ
ッド冷却用ポンプの出力がステップ状に増大される態様
にて行われても、十分その作用効果を発揮できるもので
ある。このようにシリンダブロックの温度に応じたシリ
ンダヘッド冷却用ポンプの出力制御をいくつかの段階に
用意された異なる出力の間に切り換える制御とすること
により、場合によっては制御構造をより簡単にすること
が可能となる。
When the output of the cylinder head cooling pump is increased in response to the temperature rise of the cylinder block while the cylinder block cooling pump is stopped,
Although the output increase of the cylinder head cooling pump may be controlled continuously (that is, steplessly) by a normal corresponding control, the output control of the cylinder head cooling pump according to the temperature increase of the cylinder block according to the present invention is Even when the output of the cylinder head cooling pump is increased stepwise each time the temperature of the cylinder block exceeds a predetermined threshold value, the effect can be sufficiently exhibited. In this way, by controlling the output control of the cylinder head cooling pump according to the temperature of the cylinder block by switching between different outputs prepared in several stages, the control structure may be simplified in some cases. Is possible.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図2は、本発明によるエンジン冷
却装置運転方法を実施するエンジンをその冷却装置と共
に示す概略図である。図に於いて、1はシリンダブロッ
クであり、2はシリンダヘッドであり、両者は互いの接
合面にて可及的に高い熱伝導性を有するように組み合わ
されている。尚、シリンダブロックとシリンダヘッドの
接合面には通常ガスケットが介装されているが、特に本
発明を適用するには、かかるガスケットはできるだけ熱
伝導率の高い材質および/または構造のものとされるの
が好ましく、またその他にも両接合面の少なくとも一部
をラビリンス状の接触面とする等の、両者間の熱伝導率
を増大させる手段が組み込まれてよい。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an engine for carrying out an engine cooling device operating method according to the present invention together with its cooling device. In the figure, 1 is a cylinder block, 2 is a cylinder head, and they are combined so that their joint surfaces have as high thermal conductivity as possible. Although a gasket is usually provided on the joint surface between the cylinder block and the cylinder head, in order to apply the present invention in particular, the gasket is made of a material and / or structure having as high thermal conductivity as possible. It is preferable that at least a part of both joint surfaces is a labyrinth-shaped contact surface, and other means for increasing the thermal conductivity between them may be incorporated.

【0016】3はラジエータである。シリンダブロック
およびシリンダヘッドには、それぞれその内部を通って
冷却液を貫流させる冷却液流路が設けられており、シリ
ンダブロックの冷却液流路にはポンプ4の作動により冷
却液が送り込まれ、またシリンダヘッドの冷却液流路に
はポンプ5の作動により冷却液が送り込まれるようにな
っている。シリンダブロックの冷却液流路を出た冷却液
は、三方弁6の切り換え状態に応じて、戻り管7を流れ
てポンプ4の吸い込み口に戻るか或いはラジエータを流
れてポンプ4の吸い込み口に戻る。同様に、シリンダヘ
ッドの冷却流路を出た冷却液は、三方弁8の切り換え状
態に応じて、ラジエータを流れてポンプ5の吸い込み口
に戻るか、或いは戻り管9を流れてポンプ5の吸い込み
口に戻る。10、11、12はそれぞれシリンダブロッ
ク、シリンダヘッド、ラジエータの温度を検出する温度
センサである。
Reference numeral 3 is a radiator. Each of the cylinder block and the cylinder head is provided with a cooling liquid flow passage that allows the cooling liquid to flow therethrough, and the cooling liquid is sent to the cooling liquid flow passage of the cylinder block by the operation of the pump 4. The cooling liquid is fed into the cooling liquid flow path of the cylinder head by the operation of the pump 5. The cooling liquid flowing out of the cooling liquid flow path of the cylinder block flows through the return pipe 7 and returns to the suction port of the pump 4 or flows through the radiator and returns to the suction port of the pump 4 depending on the switching state of the three-way valve 6. . Similarly, the cooling liquid flowing out of the cooling channel of the cylinder head either flows through the radiator and returns to the suction port of the pump 5 or flows through the return pipe 9 to suck the pump 5 depending on the switching state of the three-way valve 8. Return to mouth. Reference numerals 10, 11, and 12 are temperature sensors for detecting the temperatures of the cylinder block, the cylinder head, and the radiator, respectively.

【0017】図3は、本発明によるエンジン冷却装置の
運転方法を、二つの実施例を組み込んだ態様にて、エン
ジン出力、シリンダヘッド側ポンプ流量、シリンダブロ
ック温度、シリンダブロック側ポンプ流量の変化の対比
として示すグラフである。
FIG. 3 shows changes in the engine output, the cylinder head side pump flow rate, the cylinder block temperature, and the cylinder block side pump flow rate in a mode in which two embodiments are incorporated in the method for operating the engine cooling device according to the present invention. It is a graph shown as a contrast.

【0018】今、エンジンがアイドリングの如き極低い
出力W1にて運転されており、シリンダブロック側ポン
プは運転されておらず、シリンダブロックの温度はT1
であり、シリンダヘッド側ポンプはポンプ流量Q1にて
運転されている状態から始まって、時点t1にてエンジ
ン出力がW1より図示の如く増大されたとする。
Now, the engine is operating at a very low output W 1 such as idling, the cylinder block side pump is not operating, and the cylinder block temperature is T 1
It is assumed that the engine output has increased from W 1 at time t 1 as shown in the figure, starting from the state in which the cylinder head side pump is operating at the pump flow rate Q 1 .

【0019】エンジン出力の増大により、この時点から
シリンダブロックの温度はT1より徐々に上昇を始め、
シリンダブロック温度の上昇に応じてシリンダヘッド側
ポンプの流量はQ1より増大される。このとき、一般的
実施例としては、シリンダブロック温度の上昇に応じて
シリンダヘッド側のポンプ流量は連続的(ステップレ
ス)に増大される。この状態は、シリンダヘッド側ポン
プ流量の欄に実線により示されており、またこれに対応
してシリンダブロック温度は、その欄に実線にて示され
ている如く変化する。しかしまた、一つの異なる実施例
としては、シリンダブロック温度T1が丁度シリンダヘ
ッド側ポンプ流量の段階的切換え制御のための一つのし
きい値となっており、シリンダブロック温度がこのしき
い値T1を越えたことにより、シリンダヘッド側ポンプ
流量はQ1よりQ2にステップ状に増大される。この状態
は、シリンダヘッド側ポンプ流量の欄にて破線により示
されており、またそれに対応してシリンダブロック温度
はその欄に破線にて示されている如く変化する。
Due to the increase of the engine output, the temperature of the cylinder block starts to rise gradually from T 1 at this point,
The flow rate of the cylinder head side pump is increased from Q 1 as the cylinder block temperature rises. At this time, as a general example, the pump flow rate on the cylinder head side is continuously (steplessly) increased as the cylinder block temperature rises. This state is indicated by a solid line in the column of cylinder head side pump flow rate, and correspondingly, the cylinder block temperature changes as indicated by a solid line in the column. However, as a different embodiment, the cylinder block temperature T 1 is just one threshold value for the stepwise switching control of the cylinder head side pump flow rate, and the cylinder block temperature is the threshold value T 1. By exceeding 1 , the pump flow rate on the cylinder head side is increased stepwise from Q 1 to Q 2 . This state is indicated by a broken line in the column of cylinder head side pump flow rate, and the cylinder block temperature correspondingly changes as indicated by a broken line in the column.

【0020】尚、シリンダブロック温度が一つのしきい
値を越えることによりシリンダヘッド側ポンプ流量がス
テップ状に増大される場合には、シリンダブロック温度
がしきい値を越えた後、ステップ状に増大した流量によ
る熱伝導を介してのシリンダブロックの冷却により、シ
リンダブロック温度は、図にて破線により示されている
如く、一時しきい値以下に下がることがあるかもしれな
いが、このような現象に対しては、シリンダブロック温
度に基づくシリンダヘッド側ポンプ流量の切換制御にヒ
ステリシスを組み込んでおくことにより、これによって
制御不安定が生ずることを防止することができる。
When the cylinder block temperature exceeds one threshold value and the cylinder head side pump flow rate increases stepwise, after the cylinder block temperature exceeds the threshold value, it increases stepwise. Due to the cooling of the cylinder block via heat conduction due to the generated flow rate, the cylinder block temperature may drop below the temporary threshold value as shown by the broken line in the figure. However, by incorporating a hysteresis in the switching control of the cylinder head side pump flow rate based on the cylinder block temperature, it is possible to prevent the control from becoming unstable.

【0021】いずれにしても、上記の要領にて、シリン
ダブロック温度の上昇に対して、シリンダヘッド側ポン
プ流量を増大させることにより、シリンダブロックは熱
伝導によりシリンダヘッドからより増大した冷却作用を
受けるが、それでもなお図示の如くエンジン出力が増大
される状況に応じて、時点t2にてシリンダブロック温
度はT2に達する。上記の実線による実施例の場合に
は、特にここで制御態様に変化はなく、シリンダブロッ
ク温度がこれより更に上昇を続けるときには、それに対
応してシリンダヘッド側ポンプ流量は更に漸増するよう
制御されるが、上記の破線による実施例の場合には、T
2はシリンダブロック温度に基づくシリンダヘッド側ポ
ンプ流量の段階的制御の次のしきい値になっており、シ
リンダブロック温度がT2を越えたところで、シリンダ
ヘッド側ポンプ流量はQ2よりQ3へステップ状に増大さ
れる。
In any case, by increasing the cylinder head side pump flow rate with respect to the rise of the cylinder block temperature in the above manner, the cylinder block is subjected to the increased cooling action from the cylinder head by heat conduction. However, the cylinder block temperature still reaches T 2 at time t 2 depending on the situation where the engine output is increased as shown. In the case of the embodiment shown by the solid line, there is no particular change in the control mode here, and when the cylinder block temperature continues to rise further than this, the cylinder head side pump flow rate is controlled to gradually increase correspondingly. However, in the case of the above-described broken line embodiment, T
2 is the next threshold value for the stepwise control of the cylinder head side pump flow rate based on the cylinder block temperature. When the cylinder block temperature exceeds T 2 , the cylinder head side pump flow rate changes from Q 2 to Q 3 . It is increased stepwise.

【0022】シリンダブロック温度がこれより更に上昇
を続けるときには、実線による実施例に於いてはそれに
対応してシリンダヘッド側ポンプ流量は更に漸増するよ
う制御され、破線による実施例に於いては、時点t3
てシリンダブロック温度が次のしきい値T3を越えるこ
とにより、シリンダヘッド側ポンプ流量はQ3よりQ4
ステップ状に増大される。
When the cylinder block temperature continues to rise further than this, in the embodiment indicated by the solid line, the pump flow rate on the cylinder head side is controlled to gradually increase, and in the embodiment indicated by the broken line, the time point is increased. at t 3 the cylinder block temperature by exceeding the following thresholds T 3, the cylinder head side pump flow rate is increased stepwise to Q 4 from Q 3.

【0023】こうして時点t5にてシリンダブロック温
度はTsに達する。尚、このとき破線による実施例で
は、シリンダブロック温度がTsに達するのは時点t5
り僅かに遅れるかもしれない。いずれにしても、シリン
ダブロック温度Tsは、シリンダブロック温度がこれ以
上上昇すれば、シリンダブロック冷却用ポンプを始動す
るよう定められたしきい値温度である。そこでこの時点
にてシリンダブロック冷却用ポンプの運転が開始され、
シリンダブロック側ポンプ流量が図示の如くこれより立
ち上がる。この場合、シリンダブロック側ポンプ流量は
ポンプ運転開始の当初から図1に於ける破線領域を越え
た値とされる。尚、シリンダヘッド側ポンプ流量はシリ
ンダブロック側ポンプの運転開始に対応して図示の如く
下げられてよい。かかるシリンダブロック冷却用ポンプ
の運転開始とシリンダヘッド側ポンプ流量の低下によ
り、シリンダブロック温度は図示の如く低下し、その後
安定する。
Thus, at time t 5, the cylinder block temperature reaches Ts. At this time, in the embodiment indicated by the broken line, the cylinder block temperature may reach Ts slightly later than the time point t 5 . In any case, the cylinder block temperature Ts is a threshold temperature determined to start the cylinder block cooling pump when the cylinder block temperature rises any more. Therefore, at this point, the operation of the cylinder block cooling pump was started,
The cylinder block side pump flow rate rises from this as shown. In this case, the pump flow rate on the cylinder block side is set to a value exceeding the broken line region in FIG. 1 from the beginning of the pump operation. The flow rate of the cylinder head side pump may be lowered as shown in the figure corresponding to the start of operation of the cylinder block side pump. Due to the start of the operation of the cylinder block cooling pump and the decrease in the cylinder head side pump flow rate, the cylinder block temperature decreases as shown in the figure and then stabilizes.

【0024】一方、シリンダブロック冷却用ポンプを停
止しシリンダヘッド冷却用ポンプのみを運転する運転態
様より、シリンダブロック冷却用ポンプおよびシリンダ
ヘッド冷却用ポンプの両方を運転する運転態様への切換
えを、シリンダブロック冷却用ポンプを始動しても、そ
れを当初から図1に於ける破線部を脱した領域にて運転
できるまでにシリンダブロック温度が上昇したことによ
り行う場合には、シリンダブロック側ポンプ流量に対す
る要求度が図3に於いて二点鎖線にて示す如く次第に増
大し、Q0に達するまではシリンダブロック側ポンプの
運転を行わず、時点t4にてシリンダブロック側ポンプ
流量に対する要求度がQ0に達したところで、シリンダ
ブロック側ポンプの運転を開始するようにすればよい。
このような制御態様によるときにも、TsとQ0の値の対
応を適宜に設定することにより、時点t4が時点t5とほ
ぼ同じ時期に来るようにすることができる。
On the other hand, the operation mode in which both the cylinder block cooling pump and the cylinder head cooling pump are operated is switched from the operation mode in which the cylinder block cooling pump is stopped and only the cylinder head cooling pump is operated. Even if the block cooling pump is started because the cylinder block temperature rises from the beginning until it can be operated in the region where the broken line part in FIG. The demand gradually increases as shown by the chain double-dashed line in FIG. 3, and the cylinder block side pump is not operated until Q 0 is reached, and at time t 4 , the demand for the cylinder block side pump flow rate becomes Q. The operation of the cylinder block side pump may be started when it reaches 0 .
Even in such a control mode, by appropriately setting the correspondence between the values of Ts and Q 0 , it is possible to make the time point t 4 almost coincide with the time point t 5 .

【0025】こうして、本来、エンジンの運転によりゼ
ロから始まって連続的に増大する冷却要求度を呈するシ
リンダブロックに対し、それを冷却するために設けられ
たシリンダブロック冷却用ポンプを、エンジンの運転中
にも停止させたままとするか、運転するとすれば図1に
破線にて示されたエネルギ効率の悪い作動領域を脱した
或る高さ以上の出力領域にてのみ運転し、それでもシリ
ンダブロック温度を所定の制御範囲内にて任意の値にス
テップレスに制御することができる。
In this way, the cylinder block cooling pump provided for cooling the cylinder block, which originally has a cooling demand that starts from zero and continuously increases by the operation of the engine, is operated during the operation of the engine. If it is stopped, or if it is operated, it operates only in the output region above a certain height, which is out of the operating region with poor energy efficiency shown by the broken line in FIG. Can be controlled steplessly to any value within a predetermined control range.

【0026】以上に於いては本発明をいくつかの実施例
について詳細に説明したが、これらの実施例について本
発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者
にとって明らかであろう。
Although the present invention has been described in detail above with reference to some embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. Let's do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】エンジン冷却装置に用いられるポンプのポンプ
流量に対するポンプ消費電力の大きさの一般的特性を示
すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing a general characteristic of the magnitude of pump power consumption with respect to the pump flow rate of a pump used in an engine cooling device.

【図2】本発明によるエンジン冷却装置運転方法を実施
するエンジンをその冷却装置と共に示す概略図。
FIG. 2 is a schematic view showing an engine for carrying out an engine cooling device operating method according to the present invention together with its cooling device.

【図3】本発明によるエンジン冷却装置の運転方法の実
施例を、エンジン出力、シリンダヘッド側ポンプ流量、
シリンダブロック温度、シリンダブロック側ポンプ流量
の変化の対比として示すグラフ。
FIG. 3 shows an embodiment of a method for operating an engine cooling device according to the present invention, in which engine output, cylinder head side pump flow rate,
The graph shown as a comparison of the change of the cylinder block temperature and the cylinder block side pump flow rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリンダブロック 2…シリンダヘッド 3…ラジエータ 4…シリンダブロック冷却用ポンプ 5…シリンダヘッド冷却用ポンプ 6…三方弁 7…戻り管 8…三方弁 9…戻り管 10、11、12…温度センサ 1 ... Cylinder block 2 ... Cylinder head 3 ... radiator 4. Cylinder block cooling pump 5 ... Cylinder head cooling pump 6 ... Three-way valve 7 ... Return pipe 8 ... Three-way valve 9 ... Return pipe 10, 11, 12 ... Temperature sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリンダブロックを冷却する第一の冷却液
流路と、シリンダヘッドを冷却する第二の冷却液流路
と、ラジエータと、前記第一の冷却液流路を通って冷却
液を貫流させる第一のポンプと、前記第二の冷却液流路
を通って冷却液を貫流させる第二のポンプと、前記第一
の冷却液流路と前記第二の冷却液流路と前記ラジエータ
と前記第一のポンプと前記第二のポンプとを互いに連結
する管路網と、前記管路網の流通経路を選択的に切り換
えて前記第一のポンプの作動によりシリンダブロックと
ラジエータとを通って冷却液を循環させる回路と前記第
二のポンプによりシリンダヘッドとラジエータとを通っ
て冷却液を循環させる回路とを選択的に形成する切換弁
とを含むエンジンの冷却装置の運転方法にして、シリン
ダブロックの冷却要求に対し前記第一のポンプを停止さ
せたまま前記第二のポンプの運転により応じられる範囲
内にて前記第一のポンプを停止させ、シリンダブロック
の温度上昇に応じて前記第二のポンプの出力を増大させ
ることを特徴とするエンジン冷却装置運転方法。
1. A first cooling liquid flow path for cooling a cylinder block, a second cooling liquid flow path for cooling a cylinder head, a radiator, and a cooling liquid flow through the first cooling liquid flow path. A first pump for flowing through, a second pump for flowing a cooling liquid through the second cooling liquid passage, the first cooling liquid passage, the second cooling liquid passage, and the radiator. And a pipe network that connects the first pump and the second pump to each other, and a flow path of the pipe network is selectively switched so that the cylinder block and the radiator pass by the operation of the first pump. And a switching valve that selectively forms a circuit that circulates the cooling liquid and a circuit that circulates the cooling liquid through the cylinder head and the radiator by the second pump. Cylinder block cooling required In contrast, with the first pump stopped, the first pump is stopped within a range that can be controlled by the operation of the second pump, and the output of the second pump is increased according to the temperature rise of the cylinder block. A method for operating an engine cooling device, the method comprising:
【請求項2】前記第一のポンプを停止し前記第二のポン
プのみを運転する運転態様より、前記第一および第二の
ポンプの両方を運転する運転態様への切換えは、シリン
ダブロックの温度が所定のしきい値を越えたとき行われ
ることを特徴とする請求項1に記載のエンジン冷却装置
運転方法。
2. The temperature of the cylinder block is switched from the operation mode in which the first pump is stopped and only the second pump is operated to the operation mode in which both the first and second pumps are operated. The engine cooling device operating method according to claim 1, wherein the engine cooling device operating method is performed when the temperature exceeds a predetermined threshold value.
【請求項3】前記第一のポンプを停止し前記第二のポン
プのみを運転する運転態様より、前記第一および第二の
ポンプの両方を運転する運転態様への切換えは、シリン
ダブロックの冷却要求が前記第一のポンプを始動したと
き該ポンプをポンプ流量がポンプ消費電力に実質的に比
例する運転領域にて運転させる程度まで高まったときと
されることを特徴とする請求項1に記載のエンジン冷却
装置運転方法。
3. A cylinder block is cooled by switching from an operation mode in which the first pump is stopped and only the second pump is operated to an operation mode in which both the first and second pumps are operated. 2. The request according to claim 1, wherein the request is such that when the first pump is started, the pump is increased to such an extent that the pump is operated in an operation region in which the pump flow rate is substantially proportional to the power consumption of the pump. Engine cooling system operating method.
【請求項4】シリンダブロックの温度上昇に応じた前記
第二のポンプの出力増大は、シリンダブロックの温度が
所定のしきい値を越える毎にステップ状に行われること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジン
冷却装置運転方法。
4. The output increase of the second pump according to the temperature rise of the cylinder block is performed stepwise every time the temperature of the cylinder block exceeds a predetermined threshold value. 4. The method for operating an engine cooling device according to any one of 3 to 3.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012167552A (en) * 2011-02-10 2012-09-06 Nippon Soken Inc Engine cooling device
CN103174503A (en) * 2011-12-22 2013-06-26 株式会社电装 Coolant circulation system for engine
JP2014141891A (en) * 2013-01-22 2014-08-07 Denso Corp Internal combustion engine cooling system
WO2015132989A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 Control device for internal combustion engine and control method for cooling device
JP2016160852A (en) * 2015-03-03 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 Temperature control device for internal combustion engine
JP2017057856A (en) * 2016-11-23 2017-03-23 株式会社デンソー Cooling system for internal combustion engine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012167552A (en) * 2011-02-10 2012-09-06 Nippon Soken Inc Engine cooling device
CN103174503A (en) * 2011-12-22 2013-06-26 株式会社电装 Coolant circulation system for engine
JP2013130166A (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Denso Corp Engine coolant circulation system
US9470138B2 (en) 2011-12-22 2016-10-18 Denso Corporation Coolant circulation system for engine
JP2014141891A (en) * 2013-01-22 2014-08-07 Denso Corp Internal combustion engine cooling system
WO2015132989A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 Control device for internal combustion engine and control method for cooling device
US10590829B2 (en) 2014-03-06 2020-03-17 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Control device for internal combustion engine and control method for cooling device
JP2016160852A (en) * 2015-03-03 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 Temperature control device for internal combustion engine
JP2017057856A (en) * 2016-11-23 2017-03-23 株式会社デンソー Cooling system for internal combustion engine

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