JP2012062850A - エンジンの廃熱回収及び冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡素な構成によってエンジンの廃熱を利用して車両の燃費を改善するエンジンの廃熱回収及び冷却装置を提供する。
【解決手段】エンジンの廃熱回収及び冷却装置を、エンジン1の冷却水を吐出するウォーターポンプ2と、ウォーターポンプから吐出される冷却水の一部を用いてエンジンの排気管路から吸気管路に導入されるEGRガスを冷却するEGRクーラ13と、EGRクーラを通過するEGRガスの流路を開閉するEGRバルブ13bと、EGRクーラを通過した冷却水によって変速機の潤滑油を加熱する変速機ウォーマ14とを備える構成とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジンの廃熱回収及び冷却装置に関し、特に、簡素な構成によって車両の燃費性能等を改善するものに関する。
自動車等の車両に搭載される水冷式の内燃エンジンは、燃焼室やシリンダの周囲に冷却水が循環される冷却水路を設けるとともに、冷却水をラジエータに循環させて走行風などとの熱交換によって冷却している。
この冷却水は、ヒータコアに通水されることによって、車室内の暖房にも用いられる。
また、近年、冷却水によって回収されるエンジンの廃熱を利用して、車両の燃費性能等を向上することが提案されている。
例えば、特許文献1には、エンジンの冷却水の温度を利用して、トランスミッションオイルを昇温させ、トランスミッションオイルの粘度を低下させることによりフリクションロスを低減して燃費及び切り換え操作性を向上することが記載されている。
特許文献1に記載された技術においては、冷却水はエンジン本体及び暖房用のヒータコアを通過した後に、流路切換バルブを経由してトランスミッションオイルの油温調整手段に導入されている。
また、特許文献2には、エンジンの再始動時における暖機を促進する目的で、蓄熱容器であるストレージタンク内で冷却水を保温するとともに、冷却水路をロータリ式の3方弁によって切り換えることが記載されている。
特開2005−83225号公報 特開2004−301061号公報
上述した特許文献1に記載された技術においては、エンジン内、ヒータコア内及びこれらを連結する冷却水路を循環する大容量の冷却水が全て昇温された後でなければトランスミッションオイルを加熱することができず、エンジンの始動開始からトランスミッションオイルの加熱開始までの時間がかかり、車両の運転開始直後の燃費を改善することが困難である。
仮にこのような油温制御装置に特許文献2に記載されたような蓄熱容器を付加すれば、車両の運転開始直後からトランスミッションオイルを加熱することが可能となり、燃費の改善を図ることができるが、この場合蓄熱容器や切替弁、周辺水路等を設ける必要があり、搭載スペースやコスト、重量等に問題が生じる。
本発明の課題は、簡素な構成によってエンジンの廃熱を利用して車両の燃費を改善するエンジンの廃熱回収及び冷却装置を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、エンジンの冷却水を吐出するウォーターポンプと、前記ウォーターポンプから吐出される前記冷却水の一部を用いて前記エンジンの排気管路から吸気管路に導入されるEGRガスを冷却するEGRクーラと、前記EGRクーラを通過する前記EGRガスの流路を開閉するEGRバルブと、前記EGRクーラを通過した前記冷却水によって変速機の潤滑油を加熱する変速機ウォーマとを備えることを特徴とするエンジンの廃熱回収及び冷却装置である。
請求項2の発明は、前記EGRクーラ及び前記変速機ウォーマを通過する前記冷却水の水路を遮断する遮断手段と、前記遮断手段及び前記EGRバルブを制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置である。
請求項3の発明は、前記制御手段は、前記エンジンが所定の暖機状態にあるときに、前記EGRバルブを開きかつ前記遮断手段を遮断状態とすることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置である。
請求項4の発明は、前記制御手段は、前記エンジンが所定の暖機終了状態にあるときに、前記EGRバルブを開きかつ前記遮断手段を開状態とすることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置である。
請求項5の発明は、前記制御手段は、前記変速機が所定の高温状態にあるときに、前記EGRバルブを閉じかつ前記遮断手段を開状態とすることを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置である。
請求項6の発明は、前記遮断手段は、前記変速機ウォーマの出側配管、前記エンジンの主冷却水路、車室内の暖房に用いられるヒータコアの入り側配管がそれぞれ接続された三方弁であり、前記制御手段は、ユーザからの暖房要求入力時又は所定の低温状態にあるときに、前記EGRバルブを閉じかつ前記三方弁が前記エンジンの主冷却水路と前記ヒータコアとを連通させかつ前記EGRクーラ及び前記変速機ウォーマを通過する前記冷却水の水路を遮断することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置である。
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)エンジン本体の温度に対して、始動直後の比較的早期から高温となる排ガス(EGRガス)によって変速機ウォーマに供給される冷却水を加熱することによって、変速機の潤滑油の油温を早期に高めることができ、変速機におけるフリクションロスを低減して車両の燃費性能を向上できる。
また、例えば冷却水を貯留する蓄熱容器などを設けることなく、既存のEGRクーラから回収される廃熱を利用して冷却水を加熱することによって、簡素な構成によって上述した効果を得ることができる。
(2)EGRクーラ及び変速機ウォーマを通過する冷却水の水路を遮断する遮断手段を備えることによって、EGRクーラから変速機ウォーマに滞留する冷却水を早期に昇温させ、この高温の冷却水をストレージすることによって、早期に変速機の潤滑油を昇温させることができる。
(3)エンジンが所定の暖機状態(冷間状態)にあるときに、EGRバルブを開きかつ遮断手段を遮断状態とすることによって、EGRガスによってEGRクーラから変速機ウォーマに滞留する冷却水を早期に昇温させて高温の状態でストレージし、エンジン暖機後の変速機暖機に備えることができる。
また、実質的な冷却水容量を低減してエンジンの早期暖機を優先し、エンジンのフリクション低減による燃費改善を図ることができる。
(4)エンジンが所定の暖機終了状態(温間状態)にあるときに、EGRバルブを開きかつ遮断手段を開状態とすることによって、EGRクーラにて廃熱回収し昇温させた冷却水を変速機ウォーマに通水し、潤滑油の油温を上昇させて変速機の暖機効果を高めることができる。
(5)変速機が所定の高温状態にあるときに、EGRバルブを閉じかつ遮断手段を開状態とすることによって、EGRクーラでの廃熱回収を行わず水温を低くした冷却水を変速機ウォーマに通水し、潤滑油を冷却して変速機の過熱を防止することができる。
(6)遮断手段は、変速機ウォーマの出側配管、エンジンの主冷却水路、車室内の暖房に用いられるヒータコアの入り側配管がそれぞれ接続された三方弁であり、ユーザからの暖房要求入力時又は所定の低温状態にあるときに、EGRバルブを閉じかつ三方弁がエンジンの主冷却水路とヒータコアとを連通させかつEGRクーラ及び変速機ウォーマを通過する前記冷却水の水路を遮断することによって、変速機ウォーマから変速機側への熱移動を防止しかつEGRクーラから変速機ウォーマの間の容量だけ実質的な冷却水容量を低減し、さらに、EGRバルブを閉じ充填効率を下げることによってエンジンの燃焼温度を高め、冷却水温を高く保って良好な暖房効果を得ることができる。
本発明を適用したエンジンの廃熱回収及び冷却装置の実施例の構成を示す図である。 実施例のエンジンの廃熱回収及び冷却装置における3方弁及びEGRバルブの制御を示すフローチャートである。 実施例のエンジンの廃熱回収及び冷却装置における高負荷時(CVT油温高温時)のEGRバルブ及び3方弁の状態を示す模式図である。 実施例のエンジンの廃熱回収及び冷却装置における暖房時のEGRバルブ及び3方弁の状態を示す模式図である。 実施例のエンジンの廃熱回収及び冷却装置におけるエンジン暖機終了前のEGRバルブ及び3方弁の状態を示す模式図である。 実施例のエンジンの廃熱回収及び冷却装置におけるエンジン暖機終了後のEGRバルブ及び3方弁の状態を示す模式図である。 本発明を適用したエンジンの廃熱回収及び冷却装置の変形例を示す図である。
本発明は、簡素な構成によってエンジンの廃熱を利用して車両の燃費を改善するエンジンの廃熱回収及び冷却装置を提供する課題を、EGRクーラで廃熱回収し昇温した冷却水をCVTウォーマに導入し、トランスミッションオイルを加熱して粘度を下げ変速機のロストルクを低減することによって解決した。
また、この課題を、CVTウォーマ出側配管、ヒータコア入側配管、水渡しパイプの間に3方弁を設けて運転状態に応じて水路を切り換えることによって解決した。
以下、本発明を適用したエンジンの廃熱回収及び冷却装置の実施例について説明する。
図1は、実施例の廃熱回収及び冷却装置の構成を示す図である。実施例の廃熱回収及び冷却装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載されるディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の水冷式内燃エンジンに設けられるものである。
実施例において、エンジンは、例えば車両に縦置き搭載される水平対向エンジンであって、左右一対のシリンダ及びヘッドを備えている。
エンジン1は、ウォーターポンプ2、LH水分離室3L、RH水分離室3R、LHブロック4L、RHブロック4R、LHヘッド5L、RHヘッド5R、ターボチャージャ6、水渡しパイプ7、ラジエータ水路8、ラジエータ9、リザーブタンク10、バイパス水路11、サーモスタット12、EGRクーラ13、CVTウォーマ14、ヒータコア15、3方弁16、サーマルリレー17、オイルクーラ18等を備えて構成されている。
ウォーターポンプ2は、エンジン1の図示しない出力軸によって駆動され、冷却水を吐出するものである。冷却水として、例えば、ロングライフクーラント(LLC)等の不凍性を有する液体が用いられる。
LH水分離室3L、RH水分離室3Rは、ウォーターポンプ2から供給される冷却水を、それぞれ左右のブロック及びヘッドに配分するものである。
LHブロック4L、RHブロック4Rは、それぞれ左右のピストンが挿入されるシリンダ及びシリンダを冷却する冷却水路等が形成されている。
LHヘッド5L、RHヘッド5Rは、LHブロック4L、RHブロック4Rにそれぞれ設けられ、燃焼室、吸排気ポート、動弁駆動機構及び燃料噴射装置などを備え、燃焼室及び排気ポートを冷却する冷却水路が形成されている。
ターボチャージャ6は、エンジン1の排気で駆動されるタービンによってコンプレッサを駆動し、エンジン1の吸気を圧縮する過給機である。
これらのLHブロック4L、RHブロック4R、LHヘッド5L、RHヘッド5R、ターボチャージャ6は、ウォーターポンプ2が吐出する冷却水が通水されることによって冷却される。
水渡しパイプ7は、LHブロック4L、RHブロック4R、LHヘッド5L、RHヘッド5R、ターボチャージャ6から出た冷却水が集合する部分であって、エンジン1の主冷却水路の一部を構成するものである。
ラジエータ水路8は、水渡しパイプ7から出た冷却水をラジエータ9に供給するものである。
ラジエータ9は、ラジエータ水路8から供給される冷却水を、走行風との熱交換等によって冷却する熱交換器である。ラジエータ9において冷却された冷却水は、ウォーターポンプ2に還流する。
リザーブタンク10は、ラジエータ9に接続され、余剰な冷却水が一時的に貯留される補助タンクである。
バイパス水路11は、水渡しパイプ7から冷却水をラジエータ9を通過させずにウォーターポンプ2へ還流させるものである。
サーモスタット12は、ラジエータ9の出側配管及びバイパス水路11からの冷却水を、冷却水温に応じて選択的にウォーターポンプ2に導入するものである。
サーモスタット12は、冷却水温が低温である場合にはラジエータ9からの水路を遮断する。このとき、水渡しパイプ7からの冷却水はバイパス水路11からウォーターポンプ2に戻される。また、サーモスタット12は、冷却水温が所定以上の高温である場合には、ラジエータ9からの水路を開き、ラジエータ9を通過した冷却水をウォーターポンプ2に戻す。
EGRクーラ13は、エンジン1の排ガスの一部を抽出して吸気管路内に導入するEGRガスを、ウォーターポンプ2が吐出する冷却水との熱交換によって冷却するものである。
図3乃至図6に示すように、EGRクーラ13は、内部のEGRガス流路13aを開閉するEGRバルブ13bを備えている。また、EGRガス流路の周囲には、冷却水路13cが設けられている。冷却水路13cには、内部の水温を検出する図示しない水温センサが設けられている。
EGRバルブ13bは、エンジン1及びその補機類を統括的に制御する図示しないエンジン制御装置によってその開閉を制御されている。
CVTウォーマ14は、EGRクーラ13から出た冷却水と、エンジン1の出力を増減速する図示しない無段変速機(CVT)の潤滑油であるトランスミッションオイル(CVTフルード)との熱交換器を行い、トランスミッションオイルを加熱するものである。また、CVTウォーマ14は、高負荷などに起因するCVTの過熱時にトランスミッションオイルを冷却するクーラとしても機能する油温調節手段である。
ヒータコア15は、エンジン1の冷却水とブロワによる送風との熱交換を行い、車室内の暖房を行う熱交換器である。
ヒータコア15の入り側配管は、3方弁16を経由して水渡しパイプ7に接続されている。
ヒータコア15の出側配管は、サーモスタット12に接続され、ヒータコア15から出た冷却水はサーモスタット12を経由してウォーターポンプ2に戻される。
3方弁16は、CVTウォーマ14の出側配管、ヒータコア15の入り側配管、及び、水渡しパイプ7とそれぞれ連結され、これらの間の流路を切換えるロータリーバルブである。
3方弁16は、上述したエンジン制御ユニットによって流路の選択動作が制御されている。
サーマルリレー17は、水渡しパイプ7と、ヒータコア15の出側配管との間に設けられた配管の途中に設けられ、冷却水温に応じてラジエータ9と対向する図示しない電動ファンをオンオフさせるものである。
オイルクーラ18は、ウォーターポンプ2が吐出する冷却水によってエンジン1の潤滑油であるエンジンオイルを冷却するものである。オイルクーラ18から出た冷却水は、ヒータコア15の出側配管に導入される。
以下、上述したエンジンの廃熱回収及び冷却装置における3方弁16及びEGRバルブ13bの制御について説明する。エンジン制御装置は、冷却水温を検出する図示しない冷却センサ、トランスミッションオイル油温を検出する図示しない油温センサ、乗員が暖房のオンオフを入力する図示しない暖房スイッチ等の出力に基いて、3方弁16及びEGRバルブ13bの制御を行う。エンジン制御装置は、廃熱回収及び冷却装置を制御する制御手段として機能する。
図2は、この制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
<ステップS01:IGNオン時 初期条件入力 ウォーマ側閉>
このフローの処理は、エンジン1の起動、停止を行う図示しないイグニッションスイッチがオンの際に開始される。
先ず、エンジン制御ユニットには、各種の初期条件が入力される。
3方弁16は、CVTウォーマ14側が閉とされ、水渡しパイプ7から3方弁16に導入された冷却水はヒータコア15側に流れる。
ステップS02に進む。
<ステップS02:CVT油温判断>
エンジン制御ユニットは、CVTのトランスミッションオイルの油温を検出し、油温が100℃以上である場合には、例えば登坂やトーイング走行などの高負荷によりCVTの過熱が懸念される状態であると判断して、ステップS03に進む。
<ステップS03:3方弁ウォーマ側開・EGRバルブ閉>
図3に示すように、エンジン制御ユニットは、3方弁16がCVTウォーマ14から水渡しパイプ7へ冷却水を流しかつヒータコア15への通水を遮断する状態とする。
また、エンジン制御ユニットは、EGRバルブ13bを閉じる。
これによって、CVTウォーマ14に冷却水が通水され、トランスミッションオイルが冷却水によって冷却され、CVTの過熱が防止される。
このとき、EGRガスを遮断してEGRクーラ13での廃熱回収を行わないことによって、CVTウォーマ14に導入される冷却水の温度を低く保ち、早期にトランスミッション油温を所定の基準値以下まで冷却する。
その後、ステップS02に戻り、以降の処理を繰り返す。
<ステップS04:暖房スイッチオン判断>
エンジン制御ユニットは、暖房スイッチがオンされているか否かを判定し、オンの場合には、乗員からの暖房要求があるものとしてステップS05に進む。
一方、オフの場合には、ステップS06に進む。
ここで、暖房スイッチのオンオフに代えて、例えば外気温等の他の条件によって暖房要求の有無を判定してもよい。例えば、外気温が10℃以下の場合にはステップS05に進むようにしてもよい。
<ステップS05:3方弁ウォーマ側閉・EGRバルブ閉>
図4に示すように、エンジン制御ユニットは、3方弁16がCVRウォーマ14の出側配管を遮断しかつ水渡しパイプ7からヒータコア15への通水が行われる状態とする。
また、エンジン制御ユニットは、EGRバルブ13bを閉じる。
これによって、CVTウォーマ14を介してエンジン1側からトランスミッションオイル側(CVT側)へ熱移動することを防止し、また、EGRクーラ13からCVTウォーマ14までに貯留される冷却水を循環させないことで、循環される実質的な水容量を低減する。さらに、EGRバルブ13bを閉じてエンジン1の充填効率を下げることによって、燃焼温度を高くしてエンジン1の冷却水温を高く保ち、ヒータコア15からの放出熱量を増やして暖房性能を向上させる。
その後、ステップS06に進む。
<ステップS06:エンジン冷却水温判断>
エンジン制御ユニットは、エンジン1の冷却水の水温を検出し、水温が50℃未満である場合には、通常運転におけるエンジン暖機前(暖機未了)の状態(冷間状態)であると判断してステップS07に進む。
一方、水温が50℃以上である場合には、通常運転におけるエンジン暖機後の状態(温間状態)であると判断してステップS08に進む。
<ステップS07:3方弁ウォーマ側閉・EGRバルブ開>
図5に示すように、エンジン制御ユニットは、3方弁16がCVTウォーマ14の出側配管を遮断しかつ水渡しパイプ7からヒータコア15への通水が行われる状態とする。
また、エンジン制御ユニットは、EGRバルブ13bを開く。
これによって、エンジン1の早期暖機を優先してエンジン1のフリクション低減による燃費改善を行う。
また、EGRクーラ13からCVTウォーマ14にかけて滞留する冷却水を、EGRガスからの廃熱回収によって早期に昇温させ、高温の冷却水をストレージしてエンジン1暖機後のCVTの暖機に備える。
このとき、EGRクーラ13内の冷却水が沸点に到達する直前にEGRバルブの開度を下げ、冷却水温が沸点以下となるような制御を行う。
その後、ステップS09に進む。
<ステップS08:3方弁ウォーマ側開・EGRバルブ開>
図6に示すように、3方弁16がCVTウォーマ14から水渡しパイプ7へ冷却水を流しかつヒータコア15への通水を遮断する状態とする。
また、エンジン制御ユニットは、EGRバルブ13bを開く。
これによって、ステップS07において廃熱回収によって昇温させ、ストレージされた高温の冷却水をCVTウォーマ14に通水し、トランスミッションオイルの油温を上昇させてCVTの暖機効果を最大化させる。
CVTにおいては、トランスミッションオイルの昇温によってその粘度を低下させ、ロストルク低下によって車両の燃費性能を向上させる。
その後、ステップS09に進む。
<ステップS09:イグニッションオフ判断>
エンジン制御ユニットは、イグニッションスイッチのオンオフを検出し、オフである場合には、一連の処理を終了する。
一方、オンである場合には、ステップS02に戻り、以降の処理を繰り返す。
以上説明したように、本実施例によれば、簡素な構成によってエンジンの廃熱を利用して車両の燃費を改善するエンジンの廃熱回収及び冷却装置を提供することができる。
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
本発明が適用されるエンジンは、実施例のような水平対向エンジンに限らず、直列、V型等の他種のエンジンであってもよい。
また、冷却水の水路の構成は、実施例のものに限らず、適宜変更することができる。
例えば、実施例ではEGRクーラ及びCVTウォーマの水路開閉及びヒータコアの水路開閉を単一の3方弁によって行っているが、例えば他種のバルブを複数用いてこのような機能を実現してもよい。
また、本発明の効果のうちEGRクーラでの廃熱回収による変速機潤滑油昇温が実現できればよい場合には、例えば図7に示す本発明の変形例のように、単にEGRクーラの下流側にCVTウォーマを配置すればよく、このような変形例も本発明の技術的範囲内である。なお、図7において、上述した実施例と実質的に同様の部分については同じ符号を付している。
1 エンジン 2 ウォーターポンプ
3L LH水分離室 3R RH水分離室
4L LHブロック 4R RHブロック
5L LHヘッド 5R RHヘッド
6 ターボチャージャ 7 水渡しパイプ
8 ラジエータ水路 9 ラジエータ
10 リザーブタンク 11 バイパス水路
12 サーモスタット 13 EGRクーラ
13a EGRガス流路 13b EGRバルブ
13c 冷却水路 14 CVTウォーマ
15 ヒータコア 16 3方弁
17 サーマルリレー 18 オイルクーラ

Claims (6)

  1. エンジンの冷却水を吐出するウォーターポンプと、
    前記ウォーターポンプから吐出される前記冷却水の一部を用いて前記エンジンの排気管路から吸気管路に導入されるEGRガスを冷却するEGRクーラと、
    前記EGRクーラを通過する前記EGRガスの流路を開閉するEGRバルブと、
    前記EGRクーラを通過した前記冷却水によって変速機の潤滑油を加熱する変速機ウォーマと
    を備えることを特徴とするエンジンの廃熱回収及び冷却装置。
  2. 前記EGRクーラ及び前記変速機ウォーマを通過する前記冷却水の水路を遮断する遮断手段と、
    前記遮断手段及び前記EGRバルブを制御する制御手段と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置。
  3. 前記制御手段は、前記エンジンが所定の暖機状態にあるときに、前記EGRバルブを開きかつ前記遮断手段を遮断状態とすること
    を特徴とする請求項2に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置。
  4. 前記制御手段は、前記エンジンが所定の暖機終了状態にあるときに、前記EGRバルブを開きかつ前記遮断手段を開状態とすること
    を特徴とする請求項2又は請求項3に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置。
  5. 前記制御手段は、前記変速機が所定の高温状態にあるときに、前記EGRバルブを閉じかつ前記遮断手段を開状態とすること
    を特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置。
  6. 前記遮断手段は、前記変速機ウォーマの出側配管、前記エンジンの主冷却水路、車室内の暖房に用いられるヒータコアの入り側配管がそれぞれ接続された三方弁であり、
    前記制御手段は、ユーザからの暖房要求入力時又は所定の低温状態にあるときに、前記EGRバルブを閉じかつ前記三方弁が前記エンジンの主冷却水路と前記ヒータコアとを連通させかつ前記EGRクーラ及び前記変速機ウォーマを通過する前記冷却水の水路を遮断すること
    を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のエンジンの廃熱回収及び冷却装置。
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DE102011053591A DE102011053591A1 (de) 2010-09-17 2011-09-14 Vorrichtung zur Wiedergewinnung und Kühlung von Abwärme für einen Motor
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014080925A (ja) * 2012-10-17 2014-05-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の制御装置及びその制御方法
WO2016159008A1 (ja) * 2015-04-03 2016-10-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の冷却システム及びその制御方法
US9512753B2 (en) 2013-08-12 2016-12-06 Hyundai Motor Company Cooling apparatus and cooling control method for EGR gas and engine oil
WO2018225337A1 (ja) * 2017-06-09 2018-12-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の冷却装置及び冷却方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013033839A1 (en) 2011-09-09 2013-03-14 Dana Canada Corporation Stacked plate exhaust gas recovery device
US8763376B2 (en) 2011-12-01 2014-07-01 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas heat recovery system and transmission warmer implementation strategy for a vehicle
KR101316444B1 (ko) * 2012-08-10 2013-10-08 현대자동차주식회사 차량 쿨러 시스템
US9989322B2 (en) 2013-03-01 2018-06-05 Dana Canada Corporation Heat recovery device with improved lightweight flow coupling chamber and insertable valve
US9732662B2 (en) * 2013-06-14 2017-08-15 GM Global Technology Operations LLC Coolant control systems and methods for transmission temperature regulation
GB2519167A (en) * 2013-10-14 2015-04-15 Gm Global Tech Operations Inc Cooling system for an internal combustion engine
US9796244B2 (en) 2014-01-17 2017-10-24 Honda Motor Co., Ltd. Thermal management system for a vehicle and method
KR101542990B1 (ko) * 2014-06-05 2015-08-07 현대자동차 주식회사 이지알쿨러로 냉각수를 선택적으로 공급하는 냉각수 제어밸브
KR101637680B1 (ko) * 2014-09-19 2016-07-08 현대자동차주식회사 차량용 냉각시스템 및 그 제어방법
KR101628129B1 (ko) * 2014-11-13 2016-06-08 현대자동차 주식회사 통합된 냉각 시스템 및 이를 제어하는 방법
KR101679927B1 (ko) * 2014-12-09 2016-12-06 현대자동차주식회사 전기자동차용 냉각 시스템 및 그 방법
KR101713742B1 (ko) * 2015-08-25 2017-03-22 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진시스템
JP6582870B2 (ja) * 2015-10-27 2019-10-02 スズキ株式会社 鞍乗型車両
US9957871B2 (en) 2016-01-29 2018-05-01 Ford Global Technologies, Llc Exhaust heat recovery and hydrocarbon trapping
US9845750B2 (en) 2016-01-29 2017-12-19 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas heat recovery
US9689295B1 (en) 2016-01-29 2017-06-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas heat recovery
CN106286227B (zh) * 2016-09-05 2018-06-26 广东志高暖通设备股份有限公司 一种压缩机及其油温控制方法与装置
US10107213B2 (en) 2016-12-01 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation and heat recovery
US10316801B2 (en) 2017-01-16 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for an exhaust heat exchanger
US10196960B2 (en) * 2017-03-09 2019-02-05 GM Global Technology Operations LLC Cooling system having variable coolant flow paths for exhaust gas recirculation system
DE102017209484B4 (de) 2017-06-06 2022-05-12 Vitesco Technologies GmbH Kühlvorrichtung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Kühlvorrichtung
CN107387221A (zh) * 2017-08-02 2017-11-24 安徽江淮汽车集团股份有限公司 发动机冷却系统
JP7185468B2 (ja) * 2018-09-28 2022-12-07 株式会社Subaru 車両の熱管理システム
KR20210049494A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 현대자동차주식회사 통합유량제어 밸브를 적용한 차량 열관리 시스템 및 냉각회로 제어 방법
KR20210049490A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 현대자동차주식회사 통합유량제어 밸브를 적용한 차량 열관리 시스템 및 냉각회로 제어 방법
KR20210049492A (ko) * 2019-10-25 2021-05-06 현대자동차주식회사 통합유량제어 밸브를 적용한 차량 열관리 시스템 및 냉각회로 제어 방법
KR20210049493A (ko) * 2019-10-25 2021-05-06 현대자동차주식회사 통합유량제어 밸브를 적용한 차량 열관리 시스템 및 냉각회로 제어 방법
KR20210049491A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 현대자동차주식회사 통합유량제어 밸브를 적용한 차량 열관리 시스템 및 냉각회로 제어 방법
CN115217939B (zh) * 2022-01-04 2024-01-23 广州汽车集团股份有限公司 变速器的温控系统及控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11125149A (ja) * 1997-10-23 1999-05-11 Mitsubishi Motors Corp 排気ガス還流装置
JP2002340284A (ja) * 2001-05-21 2002-11-27 Toyota Motor Corp 油温制御装置
JP2008121617A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気還流装置
JP2009144529A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10161851A1 (de) * 2001-12-15 2003-06-26 Daimler Chrysler Ag Kühlkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine
JP4103663B2 (ja) 2003-03-31 2008-06-18 トヨタ自動車株式会社 エンジンの冷却装置
GB0310120D0 (en) * 2003-05-02 2003-06-04 Ford Global Tech Llc Engine cooling systems
JP2005083225A (ja) 2003-09-05 2005-03-31 Calsonic Kansei Corp トランスミッション油温制御装置
US7406835B2 (en) * 2005-05-10 2008-08-05 Emp Advanced Development, Llc Cooling system and method for cooling a heat producing system
US7467605B2 (en) * 2006-05-26 2008-12-23 Visteon Global Technologies, Inc. Thermal energy recovery and management system
JP4877057B2 (ja) * 2007-05-07 2012-02-15 日産自動車株式会社 内燃機関の冷却系装置
US20090078220A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Ford Global Technologies, Llc Cooling System with Isolated Cooling Circuits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11125149A (ja) * 1997-10-23 1999-05-11 Mitsubishi Motors Corp 排気ガス還流装置
JP2002340284A (ja) * 2001-05-21 2002-11-27 Toyota Motor Corp 油温制御装置
JP2008121617A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気還流装置
JP2009144529A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014080925A (ja) * 2012-10-17 2014-05-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の制御装置及びその制御方法
US9512753B2 (en) 2013-08-12 2016-12-06 Hyundai Motor Company Cooling apparatus and cooling control method for EGR gas and engine oil
WO2016159008A1 (ja) * 2015-04-03 2016-10-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の冷却システム及びその制御方法
JP2016196853A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の冷却システム及びその制御方法
US10385758B2 (en) 2015-04-03 2019-08-20 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Cooling system for internal combustion engine, and control method thereof
WO2018225337A1 (ja) * 2017-06-09 2018-12-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の冷却装置及び冷却方法
CN110719988A (zh) * 2017-06-09 2020-01-21 日立汽车系统株式会社 内燃机的冷却装置及冷却方法
JPWO2018225337A1 (ja) * 2017-06-09 2020-05-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の冷却装置及び冷却方法
US10808598B2 (en) 2017-06-09 2020-10-20 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Cooling device and cooling method for internal combustion engine

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