JP2006118486A - Temperature controller of internal combustion engine - Google Patents

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Osamu Shintani
治 新谷
Masahiro Yamashita
正博 山下
Takayoshi Nakada
高義 中田
Takashi Matsutani
隆司 松谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature controller of an internal combustion engine capable of promoting the warmup of a catalyst and the internal combustion engine. <P>SOLUTION: An oil passage 902 in which an oil force-fed from an oil pump 900 flows is formed to pass between a pair of exhaust ports 500 adjacent to each other. A valve 904 controlling the flowing of the oil into the oil passage 902 is installed in the oil passage 902. An outflow passage 906 is connected to the oil passage 902 on the downstream side of the valve 904. The oil remaining in the oil passage 902 flows from the flow-out passage 906 to the outside of the oil passage 902, and is returned to an oil pan. The amount of the oil flowing out of the oil passage 902 is less than the amount of the oil flowing into the oil passage 902. At the initial period of the starting of the engine 100, namely, during the warmup of a three way catalytic converter 600, the valve 904 is controlled in a closed state. During the warmup of the engine 100, the valve 904 is controlled in an open state. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は内燃機関の温度調整装置に関し、特に、オイルの流入により温度が調整される内燃機関の温度調整装置に関する。   The present invention relates to a temperature adjusting device for an internal combustion engine, and more particularly to a temperature adjusting device for an internal combustion engine whose temperature is adjusted by inflow of oil.

従来より、水冷式の内燃機関が知られている。内燃機関を冷却した冷却水は、ラジエータや空調装置のヒータにおいて空気との間で熱交換される。ヒータにおいて冷却水との熱交換により暖められた空気は、車室内の暖房に用いられる。そのため、内燃機関の始動後に速やかに暖房を効かせるためには、速やかに内燃機関を暖機し、冷却水の温度を高める必要がある。   Conventionally, a water-cooled internal combustion engine is known. The cooling water that has cooled the internal combustion engine is heat-exchanged with air in a heater of a radiator or an air conditioner. The air warmed by heat exchange with the cooling water in the heater is used for heating the passenger compartment. For this reason, in order for heating to take effect immediately after the internal combustion engine is started, it is necessary to quickly warm up the internal combustion engine and raise the temperature of the cooling water.

特開平10−317995号公報(特許文献1)は、暖機を促進することができる暖機促進装置を開示する。特許文献1に記載の暖機促進装置は、内燃機関の排気通路に排気ガスの流れを絞る排気絞り弁を設けて、内燃機関の冷間時に排気絞り弁の作動によって暖機を促進させる暖機促進装置である。排気通路には、そのうちの少なくとも排気絞り弁が設けられている箇所に対応させて、冷却水通路が設けられる。   Japanese Patent Laid-Open No. 10-317995 (Patent Document 1) discloses a warm-up promoting device that can promote warm-up. The warm-up promoting device described in Patent Literature 1 is provided with an exhaust throttle valve that throttles the flow of exhaust gas in the exhaust passage of the internal combustion engine, and warms up the engine by operating the exhaust throttle valve when the internal combustion engine is cold. It is a promotion device. The exhaust passage is provided with a cooling water passage corresponding to at least a portion where the exhaust throttle valve is provided.

この公報に記載の暖機促進装置によると、排気絞り弁を作動させて排気ガスの流れを絞ると、そのときの圧力損失によって、排気通路のうち排気絞り弁の設けられている部分で発熱する。排気絞り弁に対応した位置に冷却水通路が設けられているので、発熱はその多くが冷却水通路内を流れる冷却水によって回収される。これにより、冷却水によって効率よく発熱を回収し、内燃機関の負荷を過大に上昇させずに暖機を促進することができる。
特開平10−317995号公報
According to the warm-up promoting device described in this publication, when the exhaust throttle valve is operated to restrict the flow of exhaust gas, heat is generated in a portion of the exhaust passage where the exhaust throttle valve is provided due to pressure loss at that time. . Since the cooling water passage is provided at a position corresponding to the exhaust throttle valve, most of the heat is recovered by the cooling water flowing in the cooling water passage. Thereby, heat generation can be efficiently recovered by the cooling water, and warm-up can be promoted without excessively increasing the load of the internal combustion engine.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-317995

内燃機関から排出される排気ガスは、触媒により浄化される。この触媒が浄化作用を十分に発揮するには、触媒の暖機が必要である。そのため、内燃機関に吸収される熱量が増えれば、それだけ触媒に供給される熱量が減り、触媒の暖機が遅れるおそれがある。しかしながら、特開平10−317995号公報に記載の暖機促進装置は、触媒の暖機に関しては何等考慮されていない。そのため、排気絞り弁を作動させていない状態であっても、排気ガスの熱がいくらか冷却水によって回収され、それだけ触媒に供給される熱量が減り、触媒の暖機が遅れるおそれがあるという問題点があった。   Exhaust gas discharged from the internal combustion engine is purified by a catalyst. In order for this catalyst to fully exhibit its purifying action, it is necessary to warm up the catalyst. For this reason, if the amount of heat absorbed by the internal combustion engine increases, the amount of heat supplied to the catalyst decreases accordingly, and there is a possibility that warming up of the catalyst may be delayed. However, the warm-up promoting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-317995 does not take into consideration any warm-up of the catalyst. Therefore, even when the exhaust throttle valve is not operated, some of the heat of the exhaust gas is recovered by the cooling water, so that the amount of heat supplied to the catalyst is reduced and the warming up of the catalyst may be delayed. was there.

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、触媒および内燃機関の暖機を促進することができる内燃機関の温度調整装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a temperature adjustment device for an internal combustion engine that can promote warm-up of the catalyst and the internal combustion engine.

第1の発明に係る内燃機関の温度調整装置は、排気ポートと、オイルが流れることにより、排気ポートを流れる排気ガスとオイルとの間で熱交換が行なわれるように設けられたオイル通路と、オイル通路へのオイルの流入を制御するバルブとを含む。   An internal combustion engine temperature control apparatus according to a first aspect of the present invention includes an exhaust port, and an oil passage provided so that heat exchange is performed between the exhaust gas flowing through the exhaust port and the oil when the oil flows. And a valve for controlling the inflow of oil into the oil passage.

第1の発明によると、たとえば内燃機関の暖機中、オイル通路へオイルを流入させるようにバルブが制御される。これにより、排気ポートを流れる排気ガスとオイルとの間で熱交換が行なわれ、オイルの温度が上昇する。そのため、オイルが内燃機関内を循環することによりオイルを介して内燃機関に伝達される熱量を増大させ、内燃機関の暖機を促進することができる。一方、排気ガスが触媒に導かれる内燃機関において、触媒の暖機中、オイル通路へのオイルの流入を抑制するようにバルブが制御される。これにより、排気ガスからオイルへ伝達される熱量を減少させ、オイルを介して内燃機関に伝達される熱量を減少させることができる。これにより、排気ガスが失う熱量を抑制することができる。そのため、排気ガスから触媒に供給される熱量を増大させることができる。その結果、触媒および内燃機関の暖機を促進することができる内燃機関の温度調整装置を提供することができる。   According to the first invention, for example, during warming up of the internal combustion engine, the valve is controlled so that oil flows into the oil passage. As a result, heat exchange is performed between the exhaust gas flowing through the exhaust port and the oil, and the temperature of the oil rises. Therefore, when the oil circulates in the internal combustion engine, the amount of heat transferred to the internal combustion engine through the oil can be increased, and warming up of the internal combustion engine can be promoted. On the other hand, in an internal combustion engine in which exhaust gas is guided to the catalyst, the valve is controlled so as to suppress the inflow of oil into the oil passage while the catalyst is warmed up. As a result, the amount of heat transferred from the exhaust gas to the oil can be reduced, and the amount of heat transferred to the internal combustion engine via the oil can be reduced. Thereby, the calorie | heat amount which exhaust gas loses can be suppressed. Therefore, the amount of heat supplied from the exhaust gas to the catalyst can be increased. As a result, it is possible to provide a temperature adjusting device for an internal combustion engine that can promote warm-up of the catalyst and the internal combustion engine.

第2の発明に係る内燃機関の温度調整装置においては、第1の発明の構成に加え、排気ポートは複数設けられる。オイル通路は、隣り合う排気ポートの間を通るように設けられる。   In the internal combustion engine temperature regulating apparatus according to the second invention, a plurality of exhaust ports are provided in addition to the configuration of the first invention. The oil passage is provided so as to pass between adjacent exhaust ports.

第2の発明によると、隣り合う排気ポートの間を通るオイル通路内にオイルを流入させて、効率よく排気ガスからオイルに熱を伝達させることができる。これにより、内燃機関の暖機をより促進することができる。   According to the second invention, oil can be introduced into an oil passage passing between adjacent exhaust ports to efficiently transfer heat from the exhaust gas to the oil. Thereby, warming up of the internal combustion engine can be further promoted.

第3の発明に係る内燃機関の温度調整装置においては、第1の発明の構成に加え、オイル通路は、排気ポートを横切るように設けられる。   In the internal combustion engine temperature control apparatus according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the oil passage is provided so as to cross the exhaust port.

第3の発明によると、排気ポートを横切るオイル通路内にオイルを流入させて、効率よく排気ガスからオイルに熱を伝達させることができる。これにより、内燃機関の暖機をより促進することができる。   According to the third aspect of the invention, oil can be introduced into the oil passage that crosses the exhaust port, and heat can be efficiently transferred from the exhaust gas to the oil. Thereby, warming up of the internal combustion engine can be further promoted.

第4の発明に係る内燃機関の温度調整装置は、第1〜3のいずれかの発明の構成に加え、オイル通路からオイルを流出させる流出通路をさらに含む。   The internal combustion engine temperature control apparatus according to a fourth aspect of the present invention further includes an outflow passage for letting oil flow out of the oil passage in addition to the configuration of any one of the first to third aspects of the invention.

第4の発明によると、オイル通路からオイルを流出させることにより、排気ガスから受熱し得るオイルの量を減少させ、排気ガスからオイルに伝達される熱量をより抑制することができる。これにより、排気ガスが失う熱量をより抑制することができる。そのため、排気ガスから触媒に供給される熱量をより増大することができる。   According to the fourth invention, by flowing out the oil from the oil passage, the amount of oil that can receive heat from the exhaust gas can be reduced, and the amount of heat transferred from the exhaust gas to the oil can be further suppressed. Thereby, the calorie | heat amount which exhaust gas loses can be suppressed more. Therefore, the amount of heat supplied from the exhaust gas to the catalyst can be further increased.

第5の発明に係る内燃機関の温度調整装置は、第1〜4のいずれかの発明の構成に加え、内燃機関の暖機中、オイル通路へオイルを流入させるようにバルブを制御するための制御手段をさらに含む。   An internal combustion engine temperature control apparatus according to a fifth aspect of the invention is for controlling a valve so that oil flows into an oil passage during warm-up of the internal combustion engine in addition to the configuration of any of the first to fourth aspects of the invention. Control means is further included.

第5の発明によると、オイル通路へオイルを流入させて、排気ポートを流れる排気ガスとオイルとの間で熱交換が行なわせ、オイルの温度を上昇させることができる。これにより、オイルを介して内燃機関に伝達される熱量を増大させ、内燃機関の暖機を促進することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, oil can be flowed into the oil passage to exchange heat between the exhaust gas flowing through the exhaust port and the oil, thereby increasing the temperature of the oil. Thereby, the amount of heat transmitted to the internal combustion engine via the oil can be increased, and warming up of the internal combustion engine can be promoted.

第6の発明に係る内燃機関の温度調整装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加え、排気ポートを流れる排気ガスは、触媒に導かれる。温度調整装置は、触媒の暖機中、オイル通路へのオイルの流入を抑制するようにバルブを制御するための制御手段をさらに含む。   In the internal combustion engine temperature regulating apparatus according to the sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, the exhaust gas flowing through the exhaust port is guided to the catalyst. The temperature adjusting device further includes control means for controlling the valve so as to suppress the inflow of oil into the oil passage while the catalyst is warmed up.

第6の発明によると、オイル通路へのオイルの流入が抑制されることにより、排気ガスからオイルへ伝達される熱量を減少させ、オイルを介して内燃機関に伝達される熱量を減少させることができる。これにより、排気ガスが失う熱量を抑制することができる。そのため、排気ガスから触媒に供給される熱量を増大させることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the amount of heat transferred from the exhaust gas to the oil is reduced by suppressing the inflow of oil to the oil passage, and the amount of heat transferred to the internal combustion engine via the oil can be reduced. it can. Thereby, the calorie | heat amount which exhaust gas loses can be suppressed. Therefore, the amount of heat supplied from the exhaust gas to the catalyst can be increased.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置が搭載されたエンジン100について説明する。なお、本実施の形態においては、エンジン100をディーゼルエンジンとして説明するが、エンジン100は、ディーゼルエンジンに限られず、その他、ガソリンエンジンなどであってもよい。   With reference to FIG. 1, an engine 100 equipped with a temperature control device for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described. Although the engine 100 is described as a diesel engine in the present embodiment, the engine 100 is not limited to a diesel engine, and may be a gasoline engine or the like.

内燃機関としてのエンジン100のシリンダブロック200に形成されたシリンダ202には、ピストン204が上下動可能に設けられる。また、ピストン204は、コンロッド206を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。   The piston 202 is provided in the cylinder 202 formed in the cylinder block 200 of the engine 100 as an internal combustion engine so that a vertical motion is possible. The piston 204 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 206.

ピストンヘッド208には燃焼室用の凹部(以下「燃焼室」という。)210が形成されている。シリンダブロック200には、その上部にシリンダヘッド300が載置固定され、シリンダヘッド300の内部には燃焼室210に臨む吸気ポート400と排気ポート500が設けられる。また、吸気ポート400および排気ポート500には、それぞれ吸気バルブ402および排気バルブ502が組み込まれている。そして、吸気バルブ402と排気バルブ502との間にはインジェクタ302が燃焼室210に臨んだ状態で配置されており、インジェクタ302から燃焼室210に燃料が噴射される。インジェクタ302は、図示しないインジェクタポンプによって適切な時期に適正量の燃料を高圧で燃焼室210に圧送する。   The piston head 208 is formed with a recess (hereinafter referred to as “combustion chamber”) 210 for the combustion chamber. A cylinder head 300 is placed and fixed on the cylinder block 200, and an intake port 400 and an exhaust port 500 facing the combustion chamber 210 are provided inside the cylinder head 300. An intake valve 402 and an exhaust valve 502 are incorporated in the intake port 400 and the exhaust port 500, respectively. An injector 302 is disposed between the intake valve 402 and the exhaust valve 502 so as to face the combustion chamber 210, and fuel is injected from the injector 302 into the combustion chamber 210. The injector 302 pumps an appropriate amount of fuel to the combustion chamber 210 at a high pressure at an appropriate time by an injector pump (not shown).

吸気ポート400には、吸気管404が接続され、さらに上流にはスロットルバルブ406が接続されている。排気ポート500には排気管504が接続されている。   An intake pipe 404 is connected to the intake port 400, and a throttle valve 406 is connected further upstream. An exhaust pipe 504 is connected to the exhaust port 500.

図示しないエアクリーナから吸気管404を介して吸気ポート400に外気が導入されるとともに、インジェクタ302から燃焼室210に向けて燃料が噴射される。この噴射燃料と外気とからなる混合気が燃焼行程において燃焼するときの高圧により、ピストン204がシリンダ202内で下降せしめられ、コンロッド206を介してクランクシャフトが回転する。   Outside air is introduced into the intake port 400 from an air cleaner (not shown) through the intake pipe 404, and fuel is injected from the injector 302 toward the combustion chamber 210. The piston 204 is lowered in the cylinder 202 by the high pressure when the air-fuel mixture composed of the injected fuel and the outside air is combusted in the combustion stroke, and the crankshaft rotates through the connecting rod 206.

そして、排気行程において、排気ガスは、排気バルブ502が開かれる際に、排気ポート500から排気管504を通じ、三元触媒600により浄化された後、外部へと排出される。   In the exhaust stroke, the exhaust gas is purified by the three-way catalyst 600 from the exhaust port 500 through the exhaust pipe 504 when the exhaust valve 502 is opened, and then discharged to the outside.

排気ポート500周りには、冷却水通路700が形成されている。冷却水通路700は、排気ポート500周りだけでなく、吸気ポート400周りにおよびシリンダブロック200のうちシリンダ202の周りにも形成してある。冷却水通路700内を流通する冷却水は、エンジン100内を循環した後、ラジエータ(図示せず)にて空気との間で熱交換され、冷却される。また、冷却水は、ラジエータの他、空調装置(図示せず)のヒータ(図示せず)に供給され、冷却水の熱が車室内の暖房に利用される。   A cooling water passage 700 is formed around the exhaust port 500. The cooling water passage 700 is formed not only around the exhaust port 500 but also around the intake port 400 and around the cylinder 202 of the cylinder block 200. The cooling water flowing through the cooling water passage 700 is circulated through the engine 100, and then is heat-exchanged with air by a radiator (not shown) to be cooled. In addition to the radiator, the cooling water is supplied to a heater (not shown) of an air conditioner (not shown), and the heat of the cooling water is used for heating the vehicle interior.

図2を参照して、シリンダヘッド300についてさらに説明する。図2は、図1におけるA−A断面である。シリンダヘッド300には、1つのシリンダに対して1対の排気ポート500が設けられる。なお、排気ポートの数はこれに限らない。   The cylinder head 300 will be further described with reference to FIG. FIG. 2 is an AA cross section in FIG. The cylinder head 300 is provided with a pair of exhaust ports 500 for one cylinder. The number of exhaust ports is not limited to this.

シリンダヘッド300には、オイルポンプ900からオイルが供給される。このオイルが流入するオイル通路902が、隣り合う1対の排気ポート500の間を通るように設けられる。オイルは、シリンダヘッド300の下方から上方に向かって流れ、シリンダヘッド300の上部からオイルパン(図示せず)に戻される。オイル通路902の出口部には、周辺オイルやオイル通路902から流出したオイルがオイル通路902に逆流することを抑制するため、オイル通路902の流出口を取囲むように堰304が設けられる。   Oil is supplied to the cylinder head 300 from the oil pump 900. An oil passage 902 through which the oil flows is provided so as to pass between a pair of adjacent exhaust ports 500. The oil flows upward from the bottom of the cylinder head 300 and returns to the oil pan (not shown) from the top of the cylinder head 300. A weir 304 is provided at the outlet of the oil passage 902 so as to surround the outlet of the oil passage 902 in order to prevent the peripheral oil and the oil flowing out from the oil passage 902 from flowing back into the oil passage 902.

オイル通路902には、オイル通路902へのオイルの流入を制御するバルブ904が設けられる。バルブ904は、ECU800からの出力信号に基づいて作動する。バルブ904は、ソレノイドに通電することにより作動するスプールバルブである。なお、バルブ904は、スプールバルブ以外のバルブであってもよい。   The oil passage 902 is provided with a valve 904 that controls the inflow of oil into the oil passage 902. Valve 904 operates based on an output signal from ECU 800. The valve 904 is a spool valve that operates by energizing a solenoid. The valve 904 may be a valve other than the spool valve.

オイル通路902には、バルブ904よりも下流側で、流出通路906が接続されている。オイル通路902内に残存したオイルは、流出通路906からオイル通路902外に流出し、オイルパンに戻される。流出通路906から流出するオイルの量は、オイル通路902に流入するオイルの量よりも少ない。   An outflow passage 906 is connected to the oil passage 902 on the downstream side of the valve 904. The oil remaining in the oil passage 902 flows out of the oil passage 902 from the outflow passage 906 and is returned to the oil pan. The amount of oil flowing out from the outflow passage 906 is smaller than the amount of oil flowing into the oil passage 902.

なお、隣り合う一対の排気ポートの間を通るようにオイル通路902を形成する他、図3に示すように、排気ポート500を横切るように、オイル通路908を形成してもよい。   In addition to forming the oil passage 902 so as to pass between a pair of adjacent exhaust ports, an oil passage 908 may be formed so as to cross the exhaust port 500 as shown in FIG.

図4を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置のバルブ制御のタイミングについて説明する。図4に示すように、エンジン100の始動初期、すなわち三元触媒600の暖機中には、バルブ904は閉じた状態に制御される。エンジン100の暖機中には、バルブ904は開いた状態に制御される。エンジン100の暖機が終了した後、バルブ904は閉じた状態に制御される。エンジン100が搭載された車両が寒冷地を走行している場合などには、バルブ904は開いた状態に制御される。なお、以上に説明したバルブ制御のタイミングは、一例であり、その時々の状況に応じて適当な制御を行なうことが可能である。   With reference to FIG. 4, the timing of valve control of the temperature control device for an internal combustion engine according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the valve 904 is controlled to be closed at the initial start of the engine 100, that is, during the warm-up of the three-way catalyst 600. During the warm-up of engine 100, valve 904 is controlled to be open. After the engine 100 is warmed up, the valve 904 is controlled to be closed. When the vehicle equipped with the engine 100 is traveling in a cold region, the valve 904 is controlled to be opened. The valve control timing described above is merely an example, and appropriate control can be performed according to the situation at that time.

以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置の動作について説明する。   The operation of the internal combustion engine temperature control apparatus according to the present embodiment based on the above structure will be described.

エンジン100の始動初期、すなわち三元触媒600の暖機中には、バルブ904が閉じた状態に制御される。これにより、オイル通路902にはオイルが供給されず、また、オイル通路902に残存していたオイルは流出通路906から流出する。   During the initial start of the engine 100, that is, during the warm-up of the three-way catalyst 600, the valve 904 is controlled to be closed. As a result, no oil is supplied to the oil passage 902, and the oil remaining in the oil passage 902 flows out from the outflow passage 906.

これにより、排気ガスからオイルを介してエンジン100に伝達される熱量を抑制することができる。また、オイル通路902内にオイルの代わりに空気が満たされることにより、熱伝達率が抑制され、排気ガスからシリンダヘッド300に伝達される熱量を抑制することができる。そのため、排気ガスが失う熱量を抑制することができる。その結果、排気ガスから三元触媒600に供給される熱量を増大し、三元触媒600の暖機を促進することができる。   Thereby, the amount of heat transferred from exhaust gas to engine 100 via oil can be suppressed. Further, when the oil passage 902 is filled with air instead of oil, the heat transfer rate is suppressed, and the amount of heat transferred from the exhaust gas to the cylinder head 300 can be suppressed. Therefore, the amount of heat lost by the exhaust gas can be suppressed. As a result, the amount of heat supplied from the exhaust gas to the three-way catalyst 600 can be increased, and the warm-up of the three-way catalyst 600 can be promoted.

三元触媒600の暖機が終了した後であって、エンジン100の暖機中には、バルブ904が開いた状態に制御される。これにより、オイル内にオイルポンプ900から圧送されたオイルが流入する。このとき、流出通路906から流出するオイルの量は、オイル通路902に流入するオイルの量よりも少ない。そのため、オイルは、オイル通路902を通って、シリンダヘッド300の下方から上方に流れ、シリンダヘッド300の上部に流出する。   After the three-way catalyst 600 has been warmed up, the valve 904 is controlled to be open while the engine 100 is warmed up. Thereby, the oil pumped from the oil pump 900 flows into the oil. At this time, the amount of oil flowing out from the outflow passage 906 is smaller than the amount of oil flowing into the oil passage 902. Therefore, the oil flows from the lower side of the cylinder head 300 to the upper side through the oil passage 902 and flows out to the upper part of the cylinder head 300.

これにより、排気ガスから受熱し得るオイルの量を増大させ、排気ガスからオイルに伝達される熱量を増大させることができる。オイルに伝達された熱は、オイルがエンジン100内を循環することにより、エンジン100に伝達され、最終的にエンジン100を冷却する冷却水に伝達される。そのため、エンジン100の暖機を促進して冷却水の温度を上昇させ、暖房性能を確保することができる。   Thereby, the amount of oil that can receive heat from the exhaust gas can be increased, and the amount of heat transferred from the exhaust gas to the oil can be increased. The heat transferred to the oil is transferred to the engine 100 as the oil circulates in the engine 100, and is finally transferred to the cooling water that cools the engine 100. Therefore, warm-up of engine 100 can be promoted to increase the temperature of the cooling water, and heating performance can be ensured.

エンジン100の暖機が終了した後、バルブ904は閉じた状態に制御される。この場合、三元触媒600の暖機中と同様に、オイル通路902にはオイルが供給されず、また、オイル通路902に残存していたオイルは流出通路906から流出する。   After the engine 100 is warmed up, the valve 904 is controlled to be closed. In this case, the oil is not supplied to the oil passage 902 and the oil remaining in the oil passage 902 flows out from the outflow passage 906 as in the case where the three-way catalyst 600 is warmed up.

これにより、排気ガスからオイルを介してエンジン100に伝達される熱量を抑制することができる。そのため、冷却水の温度が上昇することが抑制され、エンジン100のオーバーヒートが抑制される。   Thereby, the amount of heat transferred from exhaust gas to engine 100 via oil can be suppressed. Therefore, an increase in the temperature of the cooling water is suppressed, and overheating of engine 100 is suppressed.

エンジン100が搭載された車両が寒冷地を走行している場合は、バルブ904が開いた状態に制御される。この場合、エンジン100の暖機中と同様に、オイル内にオイルポンプ900から圧送されたオイルが流入し、オイル通路902を通って、シリンダヘッド300の下方から上方に流れ、シリンダヘッド300の上部に流出する。   When the vehicle equipped with the engine 100 is traveling in a cold region, the valve 904 is controlled to be opened. In this case, the oil pumped from the oil pump 900 flows into the oil in the same way as when the engine 100 is warming up, flows through the oil passage 902 and flows upward from below the cylinder head 300, To leak.

これにより、排気ガスからオイルに伝達される熱量を増大させることができる。オイルに伝達された熱は、オイルがエンジン100内を循環することにより、エンジン100に伝達され、最終的にエンジン100を冷却する冷却水に伝達される。そのため、エンジン100の暖機を促進して冷却水の温度を上昇させ、暖房性能を確保することができる。   Thereby, the amount of heat transferred from the exhaust gas to the oil can be increased. The heat transferred to the oil is transferred to the engine 100 as the oil circulates in the engine 100, and is finally transferred to the cooling water that cools the engine 100. Therefore, warm-up of engine 100 can be promoted to increase the temperature of the cooling water, and heating performance can be ensured.

以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置は、隣り合う一対の排気ポートの間を通るように設けられ、オイルポンプから圧送されたオイルが流入するオイル通路と、オイル通路へのオイルの流入を制御するバルブとを含む。三元触媒の暖機中には、バルブが閉じた状態に制御される。これにより、オイル通路へのオイルの流入を抑制することができる。そのため、排気ガスからオイルを介してエンジンに伝達される熱量を抑制することができる。その結果、排気ガスが失う熱量を抑制し、三元触媒に供給する熱量を増大して、三元触媒の暖機を促進することができる。また、エンジンの暖機中には、バルブが開いた状態に制御される。これにより、オイル内にオイルポンプから圧送されたオイルが流入し、オイル通路を通って、シリンダヘッドの下方から上方に流れ、シリンダヘッドの上部に流出する。そのため、排気ガスから受熱し得るオイルの量を増大させ、排気ガスからオイルに伝達される熱量を増大させることができる。オイルに伝達された熱は、オイルがエンジン内を循環することにより、エンジンに伝達され、最終的にエンジンを冷却する冷却水に伝達される。その結果、エンジンの暖機を促進して冷却水の温度を上昇させ、暖房性能を確保することができる。   As described above, the internal combustion engine temperature control apparatus according to the present embodiment is provided so as to pass between a pair of adjacent exhaust ports, and an oil passage into which oil pumped from an oil pump flows, and an oil passage And a valve for controlling the inflow of oil into the tank. During the warm-up of the three-way catalyst, the valve is controlled to be closed. Thereby, the inflow of oil to the oil passage can be suppressed. Therefore, the amount of heat transferred from the exhaust gas to the engine via the oil can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the amount of heat lost by the exhaust gas, increase the amount of heat supplied to the three-way catalyst, and promote warm-up of the three-way catalyst. Further, the valve is controlled to be open while the engine is warming up. As a result, the oil pumped from the oil pump flows into the oil, flows from the lower side of the cylinder head upward through the oil passage, and flows out to the upper side of the cylinder head. Therefore, the amount of oil that can receive heat from the exhaust gas can be increased, and the amount of heat transferred from the exhaust gas to the oil can be increased. The heat transferred to the oil is transferred to the engine as the oil circulates in the engine, and finally transferred to the cooling water that cools the engine. As a result, the warm-up of the engine can be promoted to increase the temperature of the cooling water, and the heating performance can be ensured.

なお、前述の実施の形態においては、バルブ904を開閉することにより、オイル通路902へのオイルの流入を制御していたが、図5に示すように、バルブ904の代わりに、3方弁910を用いてよい。図5に示すように、オイル通路902にオイルが流入される場合、3方弁910により、流出通路906がオイル通路902から遮断される。一方、図6に示すように、3方弁910によりオイル通路902と流出通路906とが連通する場合、オイル通路902にはオイルが流入しない。   In the above-described embodiment, the inflow of oil into the oil passage 902 is controlled by opening and closing the valve 904. However, as shown in FIG. 5, a three-way valve 910 is used instead of the valve 904. May be used. As shown in FIG. 5, when oil flows into the oil passage 902, the outflow passage 906 is blocked from the oil passage 902 by the three-way valve 910. On the other hand, as shown in FIG. 6, when the oil passage 902 and the outflow passage 906 are communicated by the three-way valve 910, no oil flows into the oil passage 902.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置が搭載されたエンジンを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the engine by which the temperature control apparatus of the internal combustion engine which concerns on this Embodiment is mounted. 図1におけるA−A断面を示す断面図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) which shows the AA cross section in FIG. 図1におけるA−A断面を示す断面図(その2)である。FIG. 3 is a cross-sectional view (No. 2) showing the AA cross-section in FIG. 1. 本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置のバルブ制御のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of valve control of the temperature control apparatus of the internal combustion engine which concerns on this Embodiment. 図1におけるA−A断面を示す断面図(その3)である。FIG. 3 is a cross-sectional view (No. 3) showing the AA cross-section in FIG. 1. 図1におけるA−A断面を示す断面図(その4)である。FIG. 4 is a cross-sectional view (part 4) showing the AA cross-section in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

100 エンジン、200 シリンダブロック、202 シリンダ、204 ピストン、206 コンロッド、208 ピストンヘッド、210 凹部、300 シリンダヘッド、302 インジェクタ、304 堰、400 吸気ポート、402 吸気バルブ、404 吸気管、406 スロットルバルブ、500 排気ポート、502 排気バルブ、504 排気管、600 三元触媒、700 冷却水通路、900 オイルポンプ、902,908 オイル通路、904 バルブ、906 流出通路、910 3方弁。   100 engine, 200 cylinder block, 202 cylinder, 204 piston, 206 connecting rod, 208 piston head, 210 recess, 300 cylinder head, 302 injector, 304 weir, 400 intake port, 402 intake valve, 404 intake pipe, 406 throttle valve, 500 Exhaust port, 502 exhaust valve, 504 exhaust pipe, 600 three-way catalyst, 700 cooling water passage, 900 oil pump, 902,908 oil passage, 904 valve, 906 outflow passage, 910 three-way valve.

Claims (6)

排気ポートと、
オイルが流れることにより、前記排気ポートを流れる排気ガスと前記オイルとの間で熱交換が行なわれるように設けられたオイル通路と、
前記オイル通路へのオイルの流入を制御するバルブとを含む、内燃機関の温度調整装置。
An exhaust port;
An oil passage provided so that heat exchange is performed between the exhaust gas flowing through the exhaust port and the oil when the oil flows;
And a valve for controlling the inflow of oil into the oil passage.
前記排気ポートは複数設けられ、
前記オイル通路は、隣り合う排気ポートの間を通るように設けられる、請求項1に記載の内燃機関の温度調整装置。
A plurality of the exhaust ports are provided,
The temperature adjustment device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil passage is provided so as to pass between adjacent exhaust ports.
前記オイル通路は、前記排気ポートを横切るように設けられる、請求項1に記載の内燃機関の温度調整装置。   The temperature adjusting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil passage is provided so as to cross the exhaust port. 前記温度調整装置は、前記オイル通路からオイルを流出させる流出通路をさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の温度調整装置。   The temperature adjustment device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature adjustment device further includes an outflow passage through which oil flows out from the oil passage. 前記温度調整装置は、前記内燃機関の暖機中、前記オイル通路へオイルを流入させるように前記バルブを制御するための制御手段をさらに含む、請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の温度調整装置。   5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the temperature adjustment device further includes a control unit for controlling the valve so that oil flows into the oil passage during warm-up of the internal combustion engine. Temperature control device. 前記排気ポートを流れる排気ガスは、触媒に導かれ、
前記温度調整装置は、前記触媒の暖機中、前記オイル通路へのオイルの流入を抑制するように前記バルブを制御するための制御手段をさらに含む、請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の温度調整装置。
Exhaust gas flowing through the exhaust port is guided to the catalyst,
The said temperature control apparatus further contains the control means for controlling the said valve | bulb so that the inflow of the oil to the said oil path may be suppressed during the warming-up of the said catalyst. A temperature control device for an internal combustion engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012137016A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Mazda Motor Corp Oil circulation system of engine
JP2018204478A (en) * 2017-05-31 2018-12-27 トヨタ自動車株式会社 Oil circulation device for internal combustion engine
JP7386129B2 (en) 2020-06-03 2023-11-24 ヤマハ発動機株式会社 engine unit

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