JP2011256736A - 内燃機関の冷却システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヘッド側流路11と第1ラジエータ21との間で冷却水が循環する第1冷却水回路10と、ブロック側流路21と第2ラジエータ22との間で冷却水が循環する第2冷却水回路20とを独立して形成する。また、ヒータコア31に流出入する冷却水の経路を切り替える第1、第2経路切替弁32、33を設ける。これにより、ヘッド側流路11から流出の冷却水の温度が暖房性能を維持できない温度まで低くなっても、第1、第2経路切替弁32、33によって、ブロック側流路21から流出の冷却水をヒータコア31に流入させるとともに、ブロック側流路21から流出の冷却水の温度を暖房性能維持に必要な温度とすることで、暖房性能を維持できる。
【選択図】図1
Description
シリンダヘッド(3)内に形成され、冷却水が流れるヘッド側流路(11)と、
シリンダブロック(4)内に形成され、ヘッド側流路(11)と独立して冷却水が流れるブロック側流路(21)と、
ヘッド側流路(11)から流出の冷却水を放熱させ、放熱後の冷却水をヘッド側流路(11)に流入させる第1放熱器(12)と、
第1放熱器(12)と独立して冷却水が流れるとともに、ブロック側流路(21)から流出の冷却水を放熱させ、放熱後の冷却水をブロック側流路に流入させる第2放熱器(22)と、
ヘッド側流路(11)と第1放熱器(12)との間で冷却水を循環させる第1循環手段(15)と、
ブロック側流路(21)と第2放熱器(22)との間で冷却水を循環させる第2循環手段(25)と、
冷却水との熱交換によって車室内に向かう送風空気を加熱する加熱用熱交換器(31)と、
ヘッド側流路(11)から加熱用熱交換器(31)に冷却水が流入する経路とブロック側流路(21)から加熱用熱交換器(31)に冷却水が流入する経路との一方に切り替える経路切替手段(32、33)とを備えることを特徴とする。
制御手段(40)は、ヘッド側流路(11)内もしくはヘッド側流路(11)から流出の冷却水の温度を検出する第1水温センサ(41)と、ブロック側流路(21)内もしくはブロック側流路(21)から流出の冷却水の温度を検出する第2水温センサ(42)の検出結果に少なくとも基づいて、第1循環手段(15)、第2循環手段(25)および経路切替手段(32)を制御することを特徴とする。請求項1、2に記載の発明において、このような構成を採用することができる。
図1に、本実施形態における内燃機関の冷却システムの全体構成を示す。本実施形態の内燃機関の冷却システム1は、内燃機関(エンジン)および走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能なパラレル型のハイブリッド車に搭載されるものである。
図5は、始動・暖機前半時かつ空調装置作動(空調ON)時での冷却水の循環経路を示している。ここでいう始動、暖機前半時とは、ブロック側流路21の冷却水温度が、所定温度よりも低く、かつ、ヘッド側流路11の冷却水温度よりも低い場合である。したがって、エンジンECU40は、第2水温センサ42で検出した冷却水温度が、所定温度よりも低く、かつ、第1水温センサ41で検出した冷却水温度よりも低い場合に、始動・暖機前半時であると判定する。
図6は、暖機後半時かつ空調装置作動時での冷却水の循環経路を示している。ここでいう暖機後半時とは、ブロック側流路21の冷却水温度が、所定温度よりも低く、かつ、ヘッド側流路11の冷却水温度よりも高い場合である。したがって、エンジンECU40は、第2水温センサ42で検出した冷却水温度が、所定温度よりも低く、かつ、第1水温センサ41で検出した冷却水温度よりも高い場合に、暖機後半時であると判定する。
図7は、高負荷運転時かつ空調装置作動(空調ON)時での冷却水の循環経路を示している。ここでいう高負荷運転時は、エンジンECU40がエンジン回転数や空気吸入量等の運転状態に関する情報に基づいて導かれるエンジン負荷が予め定められた所定値よりも高いと判定した場合である。
図8は、低負荷運転時かつ空調装置作動(空調ON)時での冷却水の循環経路を示している。ここでいう低負荷運転時は、エンジンECU40がエンジン回転数や空気吸入量等の運転状態に関する情報に基づいて導かれるエンジン負荷が予め定められた所定値よりも低いと判定した場合である。
図8は、空調装置停止(空調OFF)時での冷却水の循環経路を示している。
第1実施形態では、高負荷運転時に、ヘッド側流路11から流出の冷却水よりも高温であるブロック側流路21から流出の冷却水のみをヒータコア31に流入させたが、第1、第2経路切替弁32、33によって、ヘッド側流路11から流出の冷却水とブロック側流路21から流出の冷却水との両方をヒータコア31に流入させるようにしても良い。
(1)上述の実施形態では、第1冷却水回路10の第1分岐部16と第1合流部17との間や、第2冷却水回路20の第2分岐部26と第2合流部27との間は、常に、冷却水が流通可能であったため、各冷却水回路10、20からヒータコア31に冷却水を導く際に、ヒータコア31を迂回する冷却水流れが形成されてしまう。そこで、第1冷却水回路10の第1分岐部16と第1合流部17との間や、第2冷却水回路20の第2分岐部26と第2合流部27との間に、開閉弁等を設けることにより、ヒータコア31に冷却水を導く際に、ヒータコア31を迂回する冷却水流れが形成されないようにすることもできる。
3 シリンダヘッド
4 シリンダブロック
10 第1冷却水回路
11 ヘッド側流路
12 第1ラジエータ(第1放熱器)
15 第1ウォータポンプ(第1循環手段)
20 第2冷却水回路
21 ブロック側流路
22 第2ラジエータ(第2放熱器)
25 第2ウォータポンプ(第2循環手段)
31 ヒータコア(加熱用熱交換器)
32 第1経路切替弁(経路切替手段)
33 第2経路切替弁(経路切替手段)
40 エンジンECU(制御手段)
41 第1水温センサ
42 第2水温センサ
43 回転数センサ(運転状態検出センサ)
44 吸気量センサ(運転状態検出センサ)
Claims (4)
- 内燃機関(2)のシリンダヘッド(3)内に形成され、冷却水が流れるヘッド側流路(11)と、
内燃機関(2)のシリンダブロック(4)内に形成され、前記ヘッド側流路(11)と独立して冷却水が流れるブロック側流路(21)と、
前記ヘッド側流路(11)から流出の冷却水を放熱させ、放熱後の冷却水を前記ヘッド側流路(11)に流入させる第1放熱器(12)と、
前記第1放熱器(12)と独立して冷却水が流れるとともに、前記ブロック側流路(21)から流出の冷却水を放熱させ、放熱後の冷却水を前記ブロック側流路に流入させる第2放熱器(22)と、
前記ヘッド側流路(11)と前記第1放熱器(12)との間で冷却水を循環させる第1循環手段(15)と、
前記ブロック側流路(21)と前記第2放熱器(22)との間で冷却水を循環させる第2循環手段(25)と、
冷却水との熱交換によって車室内に向かう送風空気を加熱する加熱用熱交換器(31)と、
前記ヘッド側流路(11)から前記加熱用熱交換器(31)に冷却水が流入する経路と前記ブロック側流路(21)から前記加熱用熱交換器(31)に冷却水が流入する経路との一方に切り替える経路切替手段(32、33)とを備えることを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 前記経路切替手段(32、33)は、前記ヘッド側流路(11)から前記加熱用熱交換器(31)に冷却水が流入する経路と前記ブロック側流路(21)から前記加熱用熱交換器(31)に冷却水が流入する経路との一方もしくはその両方に切り替え可能な機能を有することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の冷却システム。
- 前記第1循環手段(15)による冷却水循環量、前記第2循環手段(25)による冷却水循環量および前記経路切替手段(32)を制御する制御手段(40)を備え、
前記制御手段(40)は、少なくとも、前記ヘッド側流路(11)内もしくは前記ヘッド側流路(11)から流出の冷却水の温度を検出する第1水温センサ(41)と、前記ブロック側流路(21)内もしくは前記ブロック側流路(21)から流出の冷却水の温度を検出する第2水温センサ(42)の検出結果に基づいて、前記第1循環手段(15)、前記第2循環手段(25)および前記経路切替手段(32)を制御することを特徴とする請求項1また2に記載の内燃機関の冷却システム。 - 前記第1放熱器(12)は、前記第2放熱器(15)よりも放熱性能が高いことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の内燃機関の冷却システム。
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