JP2013015070A - Engine cooling device - Google Patents

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JP2013015070A
JP2013015070A JP2011148188A JP2011148188A JP2013015070A JP 2013015070 A JP2013015070 A JP 2013015070A JP 2011148188 A JP2011148188 A JP 2011148188A JP 2011148188 A JP2011148188 A JP 2011148188A JP 2013015070 A JP2013015070 A JP 2013015070A
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water jacket
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Yohei Hosokawa
陽平 細川
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve responsiveness of opening and closing a large flow valve 23, while achieving a reduction of equipment cost, in an engine cooling device having a water jacket 2, a circulation passage 3 outside an engine 1, first and second bypass passages 21, 22, the large flow valve 23, and a small flow valve 24.SOLUTION: The large flow valve 23 is a thermostat. A coolant inflow side of the first bypass passage 21 is connected to a part closer to an outlet 2a of the water jacket 2 rather than a radiator 15 in a radiator passage 4. The coolant inflow side of the second bypass passage 22 is connected to a part closer to a coolant inflow part of the large flow valve 23 in the first bypass passage 21.

Description

本発明は、エンジンのウォータジャケットから冷却液を取り出してラジエータで冷却してから前記ウォータジャケットに戻す形態、エンジンのウォータジャケットから冷却液を取り出してラジエータをバイパスして循環路に流入させてから前記ウォータジャケットに戻す形態を実行可能とするエンジン冷却装置に関する。このエンジン冷却装置は、前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータをバイパスして前記循環路に流入させるための第1、第2バイパス通路と、前記第1バイパス通路に設置される大流量弁と、前記第2バイパス通路に設置される小流量弁とを備える構成とされている。   The present invention is a mode in which the coolant is taken out from the water jacket of the engine and cooled by the radiator and then returned to the water jacket, and the coolant is taken out from the water jacket of the engine and bypassed from the radiator to flow into the circulation path. The present invention relates to an engine cooling device capable of executing a configuration for returning to a water jacket. The engine cooling device includes first and second bypass passages for allowing the water jacket coolant to flow into the circulation path, bypassing the radiator, and a large flow valve installed in the first bypass passage; A small flow valve installed in the second bypass passage is provided.

例えば特許文献1には、エンジンのウォータジャケットに循環路(冷却水通路)を接続し、この循環路に排気熱回収器、ウォータポンプならびにヒータコアを設置し、前記循環路にエンジンを迂回させる迂回通路を設け、さらにラジエータを設置したラジエータ通路を設けるようにした構成が記載されている。   For example, in Patent Document 1, a bypass (cooling water passage) is connected to a water jacket of an engine, an exhaust heat recovery device, a water pump, and a heater core are installed in the circulation passage, and a bypass passage that bypasses the engine in the circulation passage. And a radiator passage in which a radiator is installed is described.

また、エンジンのウォータジャケットの排出側と循環路と迂回通路との合流部には三方弁が設置されている。この三方弁は、ウォータジャケットの冷却液流通を停止させて迂回通路と循環路との間で冷却液を循環させるCold時冷却水ルートを確保する他、迂回通路の冷却液流通を停止させてウォータジャケットと循環路との間で冷却液を循環させるHot時冷却水ルートを確保する。   In addition, a three-way valve is installed at the junction of the discharge side of the water jacket of the engine, the circulation path, and the bypass path. This three-way valve not only secures a cold coolant flow route for stopping the coolant circulation in the water jacket and circulating the coolant between the bypass passage and the circulation passage, but also stops the coolant circulation in the bypass passage to prevent the water from flowing. A hot water route for circulating the coolant between the jacket and the circulation path is secured.

さらに、ラジエータ通路と循環路との接続部位には、サーモスタットが設置されている。このサーモスタットは、循環路を流通する冷却液の温度が高温になったときに開弁してウォータジャケットからラジエータ通路を経て循環路へ冷却液を流通させる状態にする一方、循環路を流通する冷却液の温度が低温のときに閉弁してウォータジャケットからラジエータ通路を経て循環路へ冷却液が流通することを停止させる状態にする。   Further, a thermostat is installed at a connection portion between the radiator passage and the circulation passage. This thermostat is opened when the temperature of the coolant flowing through the circulation path becomes high, so that the coolant flows from the water jacket to the circulation path through the radiator passage, while the cooling flowing through the circulation path is performed. When the temperature of the liquid is low, the valve is closed to stop the flow of the cooling liquid from the water jacket to the circulation path through the radiator passage.

この特許文献1の動作としては、エンジンの冷間始動時には三方弁で前記Cold時冷却水ルートを確保する。これにより、エンジンのウォータジャケットの冷却液流通が停止されるので、エンジンの暖機が促進されることになる。   As the operation of this Patent Document 1, the cold cooling water route is secured by a three-way valve when the engine is cold started. As a result, the coolant flow in the water jacket of the engine is stopped, so that warm-up of the engine is promoted.

そして、エンジンが暖機完了すると、サーモスタットが開弁するとともに、三方弁で前記Hot時冷却水ルートを確保する。これにより、ウォータジャケットからラジエータ通路へ冷却液が流通して冷却されるようになるとともに、この冷却液が循環路からウォータジャケットへ還流されるようになるので、エンジンのオーバーヒートが防止される。   When the engine is warmed up, the thermostat is opened, and the hot water route is secured with a three-way valve. As a result, the coolant flows from the water jacket to the radiator passage and is cooled, and the coolant is recirculated from the circulation path to the water jacket, thereby preventing overheating of the engine.

ところで、この特許文献1の場合には、エンジンの暖機中でも車両室内の暖房(ヒータ使用)を行えるようにしている。つまり、運転者により暖房が要求されると、迂回通路と循環路との間で冷却液を循環させることにより排気熱回収器で回収した熱で冷却液を昇温させて、ヒータコアにヒータブロアで風を吹きつけることによりヒータコアから大気放出される熱風を車両室内に供給させる。   By the way, in the case of this patent document 1, heating (use of a heater) of a vehicle interior can be performed even while the engine is warming up. In other words, when heating is requested by the driver, the temperature of the coolant is raised by the heat recovered by the exhaust heat recovery device by circulating the coolant between the bypass path and the circulation path, and the air is blown to the heater core by the heater blower. The hot air discharged from the heater core to the atmosphere is supplied into the vehicle compartment by blowing air.

さらに、特許文献1の段落0073−0078に記載されているように、例えばエンジン暖機完了に伴いCold時冷却水ルートからHot時冷却水ルートに切り替える際に、暖房中でなければ即座にHot時冷却水ルート切り替えるが、暖房中であればヒータコアに流入する冷却液温度の急変を抑制するために、三方弁を所定時間だけ中間温度モードにした後でHot時冷却水ルートに切り替える。なお、前記中間温度モードとは、前記三方弁でウォータジャケットから排出される冷却液と迂回通路から流入される冷却液とを混合させる状態のことである。   Furthermore, as described in paragraphs 0073-0078 of Patent Document 1, for example, when switching from the Cold cooling water route to the Hot cooling water route upon completion of engine warm-up, if it is not under heating, Although the cooling water route is switched, in order to suppress the sudden change in the temperature of the coolant flowing into the heater core during heating, the three-way valve is switched to the hot cooling water route after being set to the intermediate temperature mode for a predetermined time. The intermediate temperature mode is a state in which the three-way valve mixes the coolant discharged from the water jacket and the coolant flowing in the bypass passage.

特開2009−150266号公報JP 2009-150266 A

上記特許文献1は、Cold時冷却水ルートと、Hot時冷却水ルートと、中間温度モードとの切り替えを三方弁および制御装置で行うようにしているが、この制御装置で切り替え動作が制御される三方弁は、それの代替品として例えば2つの電磁弁(開閉弁)を用いる場合に比べても設備コストが嵩むことが懸念される。   In the above-mentioned Patent Document 1, switching is performed between the Cold cooling water route, the Hot cooling water route, and the intermediate temperature mode by using the three-way valve and the control device. The switching operation is controlled by this control device. There is a concern that the three-way valve has a higher equipment cost than a case where, for example, two electromagnetic valves (open / close valves) are used as an alternative.

このような事情に鑑み、本発明は、ウォータジャケットの冷却液をラジエータをバイパスして循環路に流入させるための第1、第2バイパス通路と、前記第1バイパス通路に設置される大流量弁と、前記第2バイパス通路に設置される小流量弁とを備えるエンジン冷却装置において、前記大流量弁をサーモスタットとすることで設備コストの低減を図りながら、当該大流量弁の開閉応答性を向上可能にすることを目的としている。   In view of such circumstances, the present invention provides first and second bypass passages for allowing water jacket coolant to flow into the circulation passage by bypassing the radiator, and a large flow valve installed in the first bypass passage. And a small flow valve installed in the second bypass passage, the large flow valve is a thermostat to improve the opening / closing response of the large flow valve while reducing the equipment cost. The goal is to make it possible.

本発明に係るエンジン冷却装置は、エンジンのウォータジャケットの冷却液を外部に取り出してから戻すように流通させるための循環路と、前記ウォータジャケットの冷却液をラジエータを通してから前記循環路に流入させるためのラジエータ通路と、前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータをバイパスして前記循環路に流入させるための第1、第2バイパス通路と、前記第1バイパス通路に設置される大流量弁と、前記第2バイパス通路に設置される小流量弁とを備え、前記大流量弁はサーモスタットとされ、前記第1バイパス通路の冷却液流入側は前記ラジエータ通路において前記ラジエータよりも前記ウォータジャケットの排出口寄りに接続され、前記第2バイパス通路の冷却液流入側は前記第1バイパス通路において前記大流量弁の冷却液流入部寄りに接続されている、ことを特徴としている。   The engine cooling device according to the present invention is configured to circulate the coolant for the engine water jacket so that the coolant is taken out and then returned to the outside, and to allow the coolant for the water jacket to flow into the circulation path after passing through the radiator. Radiator passages, first and second bypass passages for allowing the coolant in the water jacket to bypass the radiator and flow into the circulation path, a large flow valve installed in the first bypass passage, A small flow valve installed in the second bypass passage, wherein the large flow valve is a thermostat, and the coolant inflow side of the first bypass passage is closer to the outlet of the water jacket than the radiator in the radiator passage. The coolant inflow side of the second bypass passage is connected to the first bypass passage in the first bypass passage. Is connected to a cooling liquid inlet portion side of the flow valve is characterized in that.

なお、前記サーモスタットとは、自動車関連業界において温度感知型自動作動弁のことを意味している。このようなサーモスタットからなる前記大流量弁は、その冷却液流通方向の上流側の冷却液温度に基づいて自動的に開閉するようになる。   The thermostat means a temperature sensing type automatic operation valve in the automobile related industry. The large flow valve composed of such a thermostat automatically opens and closes based on the coolant temperature upstream in the coolant flow direction.

この構成では、前記大流量弁と前記小流量弁の2つを備えているものの、前記大流量弁を比較的安価な汎用品のサーモスタットとして前記小流量弁を例えば比較的安価な電磁弁とすれば、設備コストを低減するうえで有利になる。   In this configuration, although the large flow valve and the small flow valve are provided, the large flow valve is used as a relatively inexpensive general-purpose thermostat, and the small flow valve is replaced with, for example, a relatively inexpensive solenoid valve. This is advantageous in reducing equipment costs.

そして、前記構成の場合には、前記大流量弁が閉弁している状態で前記小流量弁が開弁すると、前記ウォータジャケットの冷却液が前記第2バイパス通路を経て前記モータ用循環路に流入するようになる。このとき、前記第2バイパス通路を流れる冷却液が、前記第1バイパス通路において前記サーモスタットからなる大流量弁の冷却液流入部寄りを流れるようになって、当該サーモスタットからなる大流量弁の感温部に触れやすくなる。これにより、前記第2バイパス通路を流通する冷却液の温度変化を前記大流量弁の感温部が可及的速やかに感知することが可能になるので、前記大流量弁の開閉応答性が向上する結果になる。   In the case of the above configuration, when the small flow valve is opened while the large flow valve is closed, the coolant in the water jacket passes through the second bypass passage to the motor circulation path. Inflow. At this time, the coolant flowing through the second bypass passage flows in the first bypass passage closer to the coolant inflow portion of the large flow valve made of the thermostat, and the temperature sensing of the large flow valve made of the thermostat. It becomes easy to touch the part. As a result, it becomes possible for the temperature sensing part of the large flow valve to sense the temperature change of the coolant flowing through the second bypass passage as quickly as possible, so that the open / close response of the large flow valve is improved. Result.

好ましくは、前記循環路にはウォータポンプおよびヒータコアが設置される。この場合、ウォータポンプを作動させることにより冷却液が循環される。このように冷却液が循環されている場合にはヒータコアで冷却液の熱を外部に放出することが可能になるので、この熱を車両室内に供給することにより車両室内の暖房が可能になる。   Preferably, a water pump and a heater core are installed in the circulation path. In this case, the coolant is circulated by operating the water pump. When the coolant is circulated in this manner, the heater core can release the heat of the coolant to the outside, so that the vehicle interior can be heated by supplying this heat into the vehicle interior.

好ましくは、エンジン冷却装置は、前記小流量弁の開閉動作を制御するための制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記ウォータジャケットの冷却液温度が所定値以上のときに前記小流量弁を開弁する、構成とすることができる。   Preferably, the engine cooling device further includes a control device for controlling the opening / closing operation of the small flow valve, and the control device controls the small flow valve when the coolant temperature of the water jacket is equal to or higher than a predetermined value. It can be set as the structure which opens a valve.

ここでは、前記小流量弁を開弁させるための条件が特定されている。そして、前記制御装置はウォータジャケットの冷却液温度が所定値以上のときに、前記小流量弁を開弁する。これにより、前記ウォータジャケットの冷却液が前記第2バイパス通路を経て前記循環路に流入するようになる。   Here, the conditions for opening the small flow valve are specified. And the said control apparatus opens the said small flow valve, when the coolant temperature of a water jacket is more than predetermined value. As a result, the coolant of the water jacket flows into the circulation path through the second bypass passage.

好ましくは、前記制御装置は、前記ウォータジャケットの冷却液温度について、当該ウォータジャケットにおいて冷却液温度が最も高くなる領域の冷却液温度を推定することにより認識する、構成とすることができる。   Preferably, the control device may be configured to recognize the coolant temperature of the water jacket by estimating the coolant temperature in a region where the coolant temperature is highest in the water jacket.

一般に、エンジンの始動に伴いウォータジャケットが全体的に昇温するのではなく、ウォータジャケットにおいて燃焼室近傍に存在する冷却液が他部位に存在する冷却液に比べて昇温しやすくなる。また、多気筒型エンジンでは、一般に、ウォータジャケットにおいて気筒配列方向の中央寄りの領域に存在する冷却液が他領域に存在する冷却液に比べて昇温しやすくなる。このことから、ウォータジャケットにおいて気筒配列方向の中央寄りの領域が、前記ウォータジャケットにおいて冷却液温度が最も高くなる領域のことに相当する。   In general, the temperature of the water jacket does not rise as a whole as the engine starts, but the coolant present in the vicinity of the combustion chamber in the water jacket is more likely to be heated than the coolant present in other parts. Further, in a multi-cylinder engine, in general, the coolant present in the region closer to the center in the cylinder arrangement direction in the water jacket is more likely to rise in temperature than the coolant present in other regions. Therefore, the region near the center in the cylinder arrangement direction in the water jacket corresponds to the region where the coolant temperature is highest in the water jacket.

ここでは、前記ウォータジャケットの冷却液温度を認識する形態として、温度センサなどからの検出出力に基づく実測値を認識しているのではなく推定値を認識している。このようにしている理由は、前記ウォータジャケットにおいて冷却液温度が最も高くなる領域が前記ウォータジャケットにおいて気筒配列方向の中央寄りの領域である場合、この領域に温度センサを設置することが困難であることが多い。このことを考慮すると、前記のように推定値で認識する形態とすることが実用上有利であると言える。   Here, as a form for recognizing the coolant temperature of the water jacket, an estimated value is recognized rather than a measured value based on a detection output from a temperature sensor or the like. The reason for this is that when the region where the coolant temperature is highest in the water jacket is a region closer to the center in the cylinder arrangement direction in the water jacket, it is difficult to install a temperature sensor in this region. There are many cases. In consideration of this, it can be said that it is practically advantageous to adopt a form in which the estimated value is recognized as described above.

好ましくは、前記ラジエータ通路において前記ラジエータよりも下流側には、サーモスタットが設置され、このサーモスタットは、前記循環路の冷却液温度がエンジン暖機完了温度以上のときに開弁して前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータ通路を経て前記循環路に流入させる状態にする。   Preferably, a thermostat is installed downstream of the radiator in the radiator passage, and the thermostat opens when the coolant temperature in the circulation path is equal to or higher than the engine warm-up completion temperature. The coolant is brought into a state of flowing into the circulation path through the radiator passage.

この構成では、前記循環路の冷却液温度が前記エンジン暖機完了温度(サーモスタットの開弁温度)以上になると、前記サーモスタットが自動的に開弁することになる。これにより、前記ウォータジャケットの冷却液が前記ラジエータおよび前記ラジエータ通路を経て前記循環路に流入されるようになる。   In this configuration, when the coolant temperature in the circulation path becomes equal to or higher than the engine warm-up completion temperature (thermostat opening temperature), the thermostat automatically opens. As a result, the coolant in the water jacket flows into the circulation path through the radiator and the radiator passage.

なお、前記サーモスタットとは、自動車関連業界において温度感知型自動作動弁のことを意味している。このようなサーモスタットを用いる場合には、エンジン水温センサや制御系が不要となり、設備コストの無駄な上昇を抑制することが可能になる。   The thermostat means a temperature sensing type automatic operation valve in the automobile related industry. When such a thermostat is used, an engine water temperature sensor and a control system are unnecessary, and it is possible to suppress an unnecessary increase in equipment cost.

本発明は、ウォータジャケットの冷却液をラジエータをバイパスして循環路に流入させるための第1、第2バイパス通路と、前記第1バイパス通路に設置される大流量弁と、前記第2バイパス通路に設置される小流量弁とを備えるエンジン冷却装置において、前記大流量弁をサーモスタットとすることで設備コストの低減を図りながら、当該大流量弁の開閉応答性を向上させることが可能になる。   The present invention includes first and second bypass passages for allowing water jacket coolant to flow into a circulation path by bypassing a radiator, a large flow valve installed in the first bypass passage, and the second bypass passage. In the engine cooling device provided with a small flow valve installed in the engine, it is possible to improve the open / close responsiveness of the large flow valve while reducing the equipment cost by using the large flow valve as a thermostat.

本発明に係るエンジン冷却装置の一実施形態の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of one embodiment of the engine cooling device concerning the present invention. 図1のエンジン冷却装置の制御系の概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of the control system of the engine cooling device of FIG. 図1においてエンジンの暖機完了後における冷却液流通経路を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a coolant flow path after completion of warming up of the engine in FIG. 1. 図1においてエンジンの暖機途中段階で小流量弁を開弁したときの冷却液流通経路を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a coolant flow path when a small flow valve is opened in the middle of warming up of the engine in FIG. 1. 図1においてエンジンの暖機途中段階で大流量弁を開弁したときの冷却液流通経路を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a coolant flow path when a large flow valve is opened in the middle of warming up of the engine in FIG. 1. 図1の小流量弁および大流量弁の動作に関連して大流量弁近傍の冷却液温度が時間経過に伴い変化する様子を示すグラフである。It is a graph which shows a mode that the coolant temperature of the large flow valve vicinity changes with progress in relation to operation | movement of the small flow valve and large flow valve of FIG. 本発明に係るエンジン冷却装置の比較例の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the comparative example of the engine cooling device which concerns on this invention.

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1から図6に本発明の一実施形態を示している。図中、1はエンジンである。このエンジン1の内部にはウォータジャケット2が設けられている。   1 to 6 show an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an engine. A water jacket 2 is provided inside the engine 1.

エンジン1の吸気通路には、エンジン1の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ6が設けられている。このスロットルバルブ6の開度を変更するためのスロットルモータ7の動作は、下記するエンジン用のエレクトロニックコントロールユニット(以下、E/G_ECUとする)100によって制御される。   A throttle valve 6 for adjusting the intake air amount of the engine 1 is provided in the intake passage of the engine 1. The operation of the throttle motor 7 for changing the opening degree of the throttle valve 6 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as E / G_ECU) 100 described below.

このウォータジャケット2はシリンダブロックとシリンダヘッドとにそれぞれ設けられていて、それぞれの複数箇所が互いに連通されている。このウォータジャケット2の冷却液排出口2aはシリンダヘッド側に、また、ウォータジャケット2の冷却液流入口2bはシリンダブロック側にそれぞれ設置されている。   The water jacket 2 is provided in each of the cylinder block and the cylinder head, and a plurality of portions are connected to each other. The coolant outlet 2a of the water jacket 2 is installed on the cylinder head side, and the coolant inlet 2b of the water jacket 2 is installed on the cylinder block side.

エンジン1の外部には閉ループ状の循環路3が設けられている。この循環路3はエンジン1のウォータジャケット2にラジエータ通路4と還流路5とを介して接続されており、必要に応じてウォータジャケット2と循環路3とで冷却液を循環させることが可能になっている。これらウォータジャケット2、循環路3、ラジエータ通路4、還流路5を流通する冷却液は、例えばエチレングリコールの水溶液などの不凍液とされる。   A closed-loop circulation path 3 is provided outside the engine 1. The circulation path 3 is connected to the water jacket 2 of the engine 1 via a radiator passage 4 and a reflux path 5 so that the coolant can be circulated between the water jacket 2 and the circulation path 3 as necessary. It has become. The coolant flowing through the water jacket 2, the circulation path 3, the radiator path 4, and the reflux path 5 is an antifreeze such as an aqueous solution of ethylene glycol.

循環路3の途中には、ウォータポンプ11、ヒータコア12などが設置されている。   In the middle of the circulation path 3, a water pump 11, a heater core 12, and the like are installed.

ウォータポンプ11は、循環路3において還流路5寄りの位置に設置されている。このウォータポンプ11は、循環路3においてラジエータ通路4との接続部から還流路5との接続部に至るまでの上流側領域3aに設置されている。このウォータポンプ11は、電動式とされていて、その動作はE/G_ECU100により制御される。   The water pump 11 is installed at a position near the reflux path 5 in the circulation path 3. The water pump 11 is installed in the upstream region 3 a from the connection portion with the radiator passage 4 to the connection portion with the reflux passage 5 in the circulation passage 3. The water pump 11 is electrically operated, and its operation is controlled by the E / G_ECU 100.

ヒータコア12は、循環路3を流通する冷却液と大気との間で熱交換するための熱交換器である。このヒータコア12は、循環路3において還流路5との接続部からラジエータ通路4との接続部に至るまでの下流側領域3bに設置されている。このヒータコア12から大気放出される熱は、ヒータブロア13を作動させることによって車両室内に供給されることによって車両室内が暖房される。ヒータブロア13の動作は、下記するエアコンディショナ用のエレクトロニックコントロールユニット(以下、A/C_ECUとする)200により制御される。   The heater core 12 is a heat exchanger for exchanging heat between the coolant flowing through the circulation path 3 and the atmosphere. The heater core 12 is installed in the downstream region 3 b from the connection portion with the reflux passage 5 to the connection portion with the radiator passage 4 in the circulation passage 3. The heat released from the heater core 12 to the atmosphere is supplied to the vehicle interior by operating the heater blower 13 to heat the vehicle interior. The operation of the heater blower 13 is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as A / C_ECU) 200 for an air conditioner described below.

ラジエータ通路4は、ウォータジャケット2の排出口2aと循環路3の下流側領域3bにおいてヒータコア12よりも冷却液流通方向下流側とに接続されている。このラジエータ通路4の途中にはラジエータ15が設置されている。ラジエータ15は、ラジエータ通路4を流通する冷却液と大気との間で熱交換するための熱交換器である。このラジエータ通路4は、エンジン1のウォータジャケット2の冷却液をラジエータ15に通してから循環路3の下流側領域3bにおいてヒータコア12よりも冷却液流通方向下流側に流入させるための流路である。   The radiator passage 4 is connected to the downstream side in the coolant flow direction from the heater core 12 in the discharge port 2a of the water jacket 2 and the downstream region 3b of the circulation path 3. A radiator 15 is installed in the middle of the radiator passage 4. The radiator 15 is a heat exchanger for exchanging heat between the coolant flowing through the radiator passage 4 and the atmosphere. The radiator passage 4 is a flow path for allowing the coolant in the water jacket 2 of the engine 1 to flow through the radiator 15 and then to flow downstream from the heater core 12 in the coolant flow direction in the downstream region 3 b of the circulation path 3. .

還流路5は、ウォータジャケット2の流入口2bと循環路3においてウォータポンプ11の冷却液流通方向下流側とに接続されている。この還流路5は、循環路3からウォータジャケット2の流入口2bに冷却液を流入させるための流路である。   The reflux path 5 is connected to the inlet 2 b of the water jacket 2 and the downstream side of the water pump 11 in the coolant flow direction in the circulation path 3. The reflux path 5 is a flow path for allowing the coolant to flow from the circulation path 3 to the inlet 2 b of the water jacket 2.

さらに、ラジエータ通路4においてラジエータ15よりも下流側には、ラジエータ用サーモスタット16が設置されている。このラジエータ用サーモスタット16の構成は公知の構成と同じであるので詳細な図示や説明を割愛するが、一般に、弁体と、サーモアクチュエータとを備えている。前記サーモアクチュエータは、サーモワックスが充填される感温部と、この感温部に設けられて前記弁体を開側または閉側に変位させるプランジャとを備えている。   Further, a radiator thermostat 16 is installed downstream of the radiator 15 in the radiator passage 4. Since the configuration of the radiator thermostat 16 is the same as a known configuration, a detailed illustration and description thereof are omitted, but generally, a valve body and a thermoactuator are provided. The thermoactuator includes a temperature sensing portion filled with thermowax, and a plunger that is provided in the temperature sensing portion and displaces the valve body to the open side or the close side.

このサーモスタットの動作としては、循環路3においてラジエータ用サーモスタット16の前記感温部の冷却液流通方向上流側の冷却液温度thw3が所定の開弁開始温度X1(例えば82℃)未満のときに前記サーモックスが凝固収縮してワックス圧が低くなっているので、前記プランジャが前記感温部に引き込まれて前記弁体が全閉位置に変位されている。一方、前記冷却液温度thw3が前記開弁開始温度X1を超えると、前記サーモワックスが徐々に溶融膨張されることによりワックス圧が徐々に高くなるので、前記プランジャが前記感温部から徐々に飛び出し始めて前記弁体を開き始めることになる。前記冷却液温度thw3が所定の全開温度X2(エンジン暖機完了温度、例えば88℃)以上になると前記プランジャが前記感温部から最外側位置まで飛び出して前記弁体を全開位置に変位させる。このラジエータ用サーモスタット16が全閉のときでも、循環路3のヒータコア12からウォータポンプ11へ冷却液が常に流通するようになっている。   As the operation of this thermostat, when the coolant temperature thw3 on the upstream side in the coolant flow direction of the temperature sensing portion of the radiator thermostat 16 in the circulation path 3 is lower than a predetermined valve opening start temperature X1 (for example, 82 ° C.), Since the thermox is coagulated and contracted to reduce the wax pressure, the plunger is drawn into the temperature sensing portion and the valve body is displaced to the fully closed position. On the other hand, when the coolant temperature thw3 exceeds the valve opening start temperature X1, the thermowax is gradually melted and expanded, so that the wax pressure gradually increases, so that the plunger gradually protrudes from the temperature sensing portion. The valve body will be opened for the first time. When the coolant temperature thw3 becomes equal to or higher than a predetermined fully open temperature X2 (engine warm-up completion temperature, for example, 88 ° C.), the plunger protrudes from the temperature sensing portion to the outermost position and displaces the valve body to the fully open position. Even when the radiator thermostat 16 is fully closed, the coolant always flows from the heater core 12 of the circulation path 3 to the water pump 11.

さらに、ラジエータ通路4においてラジエータ15よりも冷却液流通方向上流側と、循環路3の下流側領域3bとには、第1、第2バイパス通路21,22が並列に接続されている。この第1、第2バイパス通路21,22は、エンジン1のウォータジャケット2の冷却液をラジエータ15をバイパスして循環路3の下流側領域3bにおいてヒータコア12よりも冷却液流通方向上流側に流入させるための流路である。第1バイパス通路21の途中には、大流量弁23が設置されており、また、第2バイパス通路22の途中には、小流量弁24が設置されている。   Further, first and second bypass passages 21 and 22 are connected in parallel to the radiator passage 4 upstream of the radiator 15 in the coolant flow direction and the downstream region 3b of the circulation passage 3. The first and second bypass passages 21 and 22 bypass the radiator 15 from the coolant of the water jacket 2 of the engine 1 and flow into the downstream side region 3b of the circulation path 3 upstream of the heater core 12 in the coolant circulation direction. It is a channel for making it happen. A large flow valve 23 is installed in the middle of the first bypass passage 21, and a small flow valve 24 is installed in the middle of the second bypass passage 22.

詳しくは、第1バイパス通路21の冷却液流入側(あるいは冷却液流通方向上流側)は、ラジエータ通路4においてラジエータ15よりもウォータジャケット2の排出口2a寄りに接続されている。第2バイパス通路22の冷却液流入側(あるいは冷却液流通方向上流側)は、第1バイパス通路21において大流量弁23の冷却液流入部寄りに接続されている。また、第1、第2バイパス通路21,22の冷却液排出側(あるいは冷却液流通方向下流側)は、それぞれ循環路3の下流側領域3bにおいてヒータコア12より冷却液流通方向上流側に接続されている。   Specifically, the coolant inflow side (or the upstream side in the coolant flow direction) of the first bypass passage 21 is connected to the radiator passage 4 closer to the discharge port 2 a of the water jacket 2 than the radiator 15. The coolant inflow side (or the upstream side in the coolant flow direction) of the second bypass passage 22 is connected to the coolant inflow portion of the large flow valve 23 in the first bypass passage 21. The coolant discharge side (or the downstream side in the coolant flow direction) of the first and second bypass passages 21 and 22 is connected to the upstream side in the coolant flow direction from the heater core 12 in the downstream region 3b of the circulation path 3, respectively. ing.

E/G_ECU100は、例えばエンジン1の各種動作を制御するためのエンジン用のコントロールコンピュータと呼ばれる。このE/G_ECU100は、詳細に図示していないが、共にCPU(中央処理装置)、ROM(プログラムメモリ)、RAM(データメモリ)、ならびにバックアップRAM(不揮発性メモリ)などを備える公知の構成とされる。   The E / G_ECU 100 is called an engine control computer for controlling various operations of the engine 1, for example. Although not shown in detail, the E / G_ECU 100 has a known configuration including a CPU (central processing unit), a ROM (program memory), a RAM (data memory), a backup RAM (nonvolatile memory), and the like. The

ROMは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。CPUは、ROMに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、RAMは、CPUでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAMは、エンジン1の停止時にその保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。   The ROM stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The CPU executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM. The RAM is a memory that temporarily stores calculation results in the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM is a nonvolatile memory that stores data to be saved when the engine 1 is stopped. It is memory.

E/G_ECU100は、エンジン1の温度調節をするために、エンジン水温センサ31およびヒータ水温センサ32の各検出出力の入力に基づいて、少なくとも電動式のウォータポンプ11、小流量弁24などの動作を制御する。エンジン水温センサ31は、エンジン1のウォータジャケット2の排出口2a付近に設置されており、当該設置場所の冷却液温度(以下、単にウォータジャケット2の冷却液温度thw1とする)を検出する。また、ヒータ水温センサ32は、循環路3においてヒータコア12よりも冷却液流通方向上流側に設置されており、当該設置場所の冷却液温度(以下、単に循環路3の冷却液温度thw2とする)を検出する。   The E / G_ECU 100 performs at least the operations of the electric water pump 11 and the small flow rate valve 24 based on the detection output inputs of the engine water temperature sensor 31 and the heater water temperature sensor 32 in order to adjust the temperature of the engine 1. Control. The engine water temperature sensor 31 is installed in the vicinity of the outlet 2a of the water jacket 2 of the engine 1 and detects the coolant temperature at the installation location (hereinafter simply referred to as the coolant temperature thw1 of the water jacket 2). Further, the heater water temperature sensor 32 is installed in the circulation path 3 on the upstream side of the heater core 12 in the coolant flow direction, and the coolant temperature at the installation location (hereinafter simply referred to as the coolant temperature thw2 of the circulation path 3). Is detected.

A/C_ECU200は、例えば車両室内の空調動作を制御するためのエアーコンディショナ用のコントロールコンピュータと呼ばれる。このA/C_ECU200は、詳細に図示していないが、E/G_ECU100と同様、CPU(中央処理装置)、ROM(プログラムメモリ)、RAM(データメモリ)、ならびにバックアップRAM(不揮発性メモリ)などを備える公知の構成とされる。   The A / C_ECU 200 is called, for example, a control computer for an air conditioner for controlling the air conditioning operation in the vehicle interior. Although not shown in detail, the A / C_ECU 200 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Program Memory), a RAM (Data Memory), a backup RAM (Non-volatile Memory), etc., as with the E / G_ECU 100. It is a known configuration.

このA/C_ECU200には、車両室内に設置されるヒータスイッチ41および切替スイッチ42の各出力信号が入力される。ヒータスイッチ41は、暖房を実行または停止させるために運転者によりオン・オフ操作されるものである。また、切替スイッチ42は、暖房能力の大(強)、小(弱)を切り替えるために運転者により押動操作されるものである。   The A / C_ECU 200 receives output signals from the heater switch 41 and the changeover switch 42 installed in the vehicle compartment. The heater switch 41 is turned on and off by the driver in order to execute or stop heating. The changeover switch 42 is pushed by the driver to switch between large (strong) and small (weak) heating capacity.

そして、A/C_ECU200は、運転者によるヒータスイッチ41のオン操作によって暖房の実行が要求されたときに、ヒータブロア13を作動させるための信号をE/G_ECU100に入力することにより、E/G_ECU100によりヒータブロア13を作動させるようにする。ヒータブロア13が作動されると、ヒータコア12から大気放出される熱が車両室内に供給されるようになる。また、A/C_ECU200は、運転者による切替スイッチ42の押動操作によって暖房能力の切り替え処理の実行が要求されたときに、ヒータブロア13の作動能力を制御するための信号をE/G_ECU100に入力することにより、E/G_ECU100によりヒータブロア13の作動能力を要求に対応させるようにする。   The A / C_ECU 200 inputs a signal for operating the heater blower 13 to the E / G_ECU 100 when the driver is requested to perform heating by turning on the heater switch 41 by the driver. 13 is activated. When the heater blower 13 is activated, heat released from the heater core 12 to the atmosphere is supplied into the vehicle compartment. Further, the A / C_ECU 200 inputs a signal for controlling the operating capacity of the heater blower 13 to the E / G_ECU 100 when the execution of the heating capacity switching process is requested by the driver pressing the changeover switch 42. Thus, the operation capability of the heater blower 13 is made to correspond to the request by the E / G_ECU 100.

ここで、エンジン1の冷間始動時の基本的な動作について説明する。   Here, a basic operation when the engine 1 is cold started will be described.

エンジン1が冷間始動された場合、つまりエンジン1の始動時においてラジエータ用サーモスタット16の近傍の冷却液温度thw3が開弁開始温度X1未満である場合には、ラジエータ用サーモスタット16が閉じているので、エンジン1のウォータジャケット2の冷却液流通が停止する状態になる。これにより、エンジン1の燃焼室の熱によってエンジン1およびウォータジャケット2の冷却液が比較的早期に昇温することになる。   When the engine 1 is cold-started, that is, when the coolant temperature thw3 in the vicinity of the radiator thermostat 16 is lower than the valve opening start temperature X1 when the engine 1 is started, the radiator thermostat 16 is closed. Then, the coolant circulation of the water jacket 2 of the engine 1 is stopped. As a result, the coolant in the engine 1 and the water jacket 2 rises in temperature relatively early due to the heat in the combustion chamber of the engine 1.

そうして、循環路3においてラジエータ用サーモスタット16近傍の冷却液温度thw3が全開温度(エンジン暖機完了温度)X2以上になると、ラジエータ用サーモスタット16が全開になるので、電動式のウォータポンプ11を適宜の能力で作動させることにより、図3の矢印で示すように、エンジン1のウォータジャケット2の冷却液がラジエータ通路4およびラジエータ15を通ることで冷却されてから循環路3に流入される。そして、循環路3を循環する冷却液の一部が還流路5を経てエンジン1のウォータジャケット2に戻される。このようにしてウォータジャケット2の冷却液温度thw1および循環路3の冷却液温度thw2が所定温度範囲に保たれるようになる。   Then, when the coolant temperature thw3 in the vicinity of the radiator thermostat 16 in the circulation path 3 is equal to or higher than the fully open temperature (engine warm-up completion temperature) X2, the radiator thermostat 16 is fully opened. By operating with an appropriate capacity, the coolant in the water jacket 2 of the engine 1 is cooled by passing through the radiator passage 4 and the radiator 15 and then flows into the circulation path 3 as indicated by the arrows in FIG. A part of the coolant circulating in the circulation path 3 is returned to the water jacket 2 of the engine 1 through the reflux path 5. In this way, the coolant temperature thw1 of the water jacket 2 and the coolant temperature thw2 of the circulation path 3 are maintained within a predetermined temperature range.

ところで、エンジン1の暖機中において、第1バイパス通路21または第2バイパス通路22を経てウォータジャケット2と循環路3との間で冷却液を循環させる処理の実行が要求されることがある。   By the way, during the warm-up of the engine 1, execution of a process for circulating the coolant between the water jacket 2 and the circulation path 3 through the first bypass path 21 or the second bypass path 22 may be required.

このような循環処理の実行が要求される状況例を説明する。   An example of a situation where execution of such a circulation process is required will be described.

例えばエンジン1の暖機運転中のようにウォータジャケット2の冷却液流通を停止させている状態において、ウォータジャケット2の局所(シリンダヘッド燃焼室近傍)で冷却液が沸騰するような状況になった場合。この状況の発生が検知されたときに、前記沸騰を解消させるために、前記循環処理の実行が要求される。   For example, in a state where the coolant circulation of the water jacket 2 is stopped as during the warm-up operation of the engine 1, the coolant is boiled locally (in the vicinity of the cylinder head combustion chamber) of the water jacket 2. If. When the occurrence of this situation is detected, execution of the circulation process is required to eliminate the boiling.

なお、前記沸騰検知は、エンジン1の始動後において所定周期(数msec〜数十msec)毎に、ウォータジャケット2においてシリンダヘッド内最高温度到達領域での冷却液温度の最高値を推定することにより行う。   The boiling detection is performed by estimating the maximum value of the coolant temperature in the maximum temperature reaching region in the cylinder head in the water jacket 2 every predetermined period (several milliseconds to several tens of milliseconds) after the engine 1 is started. Do.

この推定方法の一例としては、エンジン1の始動開始時にエンジン水温センサ31からの検出出力に基づいてウォータジャケット2の冷却液温度thw1の初期値を認識する処理と、エンジン1を始動してからのエンジン1の発生熱量を算出するとともに、この発生熱量による前記シリンダヘッド内最高温度到達領域の上昇値を算出する処理と、この上昇値を前回の推定値(初回は前記初期値)に加算することにより前記シリンダヘッド内最高温度到達領域の現在の冷却液温度を推定する処理と、この推定値が所定値(例えば96℃)を超えた場合に沸騰が発生するような状況であると判断する処理とを行う。   As an example of this estimation method, a process of recognizing an initial value of the coolant temperature thw1 of the water jacket 2 based on a detection output from the engine water temperature sensor 31 at the start of the engine 1, and a process after starting the engine 1 A process for calculating the amount of heat generated by the engine 1, a process for calculating an increase value of the maximum temperature reaching region in the cylinder head by the generated heat amount, and adding this increase value to the previous estimated value (the initial value is the initial value). To estimate the current coolant temperature in the cylinder head maximum temperature reaching region, and to determine that boiling occurs when the estimated value exceeds a predetermined value (for example, 96 ° C.). And do.

この実施形態では、小流量弁24が常閉型の電磁弁とされており、また、大流量弁23がサーモスタットとされている。   In this embodiment, the small flow valve 24 is a normally closed solenoid valve, and the large flow valve 23 is a thermostat.

電磁弁からなる小流量弁24の開閉動作は、E/G_ECU100により制御される。具体的に、E/G_ECU100で小流量弁24のソレノイドに通電すると開弁され、また、当該ソレノイドに対する通電を停止すると閉弁されるようになっている。   The E / G_ECU 100 controls the opening / closing operation of the small flow valve 24 made of an electromagnetic valve. Specifically, the E / G_ECU 100 is opened when the solenoid of the small flow valve 24 is energized, and is closed when the energization of the solenoid is stopped.

サーモスタットからなる大流量弁23の構成は、一般に公知の構成と同じであるので詳細な図示や説明を割愛するが、弁体と、サーモアクチュエータとを備えている。前記サーモアクチュエータは、大流量弁23の冷却液流入側の冷却液温度thw4を感知するサーモワックスが充填される感温部と、この感温部に設けられて前記弁体を開側または閉側に変位させるプランジャとを備えている。   Since the configuration of the large flow valve 23 made of a thermostat is generally the same as a known configuration, a detailed illustration and explanation are omitted, but a valve body and a thermoactuator are provided. The thermoactuator is provided with a temperature sensing portion filled with thermowax for sensing the coolant temperature thw4 on the coolant inflow side of the large flow valve 23, and provided in the temperature sensing portion to open or close the valve body And a plunger to be displaced.

このサーモスタットの動作としては、前記感温部近傍の冷却液温度thw4が所定の開弁開始温度Y1(例えば70℃)未満のときに前記サーモワックスが凝固収縮してワックス圧が低くなっているので、前記プランジャが前記感温部に引き込まれて前記弁体が全閉位置に変位されている。一方、前記感温部近傍の冷却液温度thw4が前記開弁開始温度Y1を超えると、前記サーモワックスが徐々に溶融膨張されることによりワックス圧が徐々に高くなるので、前記プランジャが前記感温部から徐々に飛び出し始めて前記弁体を開き始めることになる。前記感温部近傍の冷却液温度thw4が所定の全開温度Y2(例えば78℃)以上になると前記プランジャが前記感温部から最外側位置まで飛び出して前記弁体を全開位置に変位させる。   As the operation of this thermostat, when the coolant temperature thw4 in the vicinity of the temperature sensing portion is lower than a predetermined valve opening start temperature Y1 (for example, 70 ° C.), the thermowax is solidified and contracted and the wax pressure is lowered. The plunger is pulled into the temperature sensing part and the valve body is displaced to the fully closed position. On the other hand, when the coolant temperature thw4 in the vicinity of the temperature sensing part exceeds the valve opening start temperature Y1, the thermowax gradually melts and expands, so that the wax pressure gradually increases. The valve body starts to pop out gradually from the part and starts to open. When the coolant temperature thw4 in the vicinity of the temperature sensing part becomes equal to or higher than a predetermined full opening temperature Y2 (for example, 78 ° C.), the plunger jumps out from the temperature sensing part to the outermost position and displaces the valve body to the full opening position.

そして、E/G_ECU100は、前記循環処理の実行が要求されたとき、つまり沸騰検知したときに、小流量弁24を開弁する。これにより、図4の矢印で示すように、ウォータジャケット2からラジエータ通路4の上流側の一部、第1バイパス通路21の上流側の一部ならびに第2バイパス通路22を経て循環路3に冷却液が流入されるようになり、さらに循環路3を循環する冷却液の一部が還流路5を経てウォータジャケット2に戻されるようになる。   The E / G_ECU 100 opens the small flow valve 24 when the execution of the circulation process is requested, that is, when boiling is detected. As a result, as shown by the arrows in FIG. 4, the circulation path 3 is cooled from the water jacket 2 through the upstream portion of the radiator passage 4, the upstream portion of the first bypass passage 21, and the second bypass passage 22. The liquid is introduced, and a part of the cooling liquid circulating in the circulation path 3 is returned to the water jacket 2 through the reflux path 5.

このときの冷却液の循環量は、小流量弁24の全開能力に応じて比較的少量になっているので、図6に示すように、サーモスタットからなる大流量弁23の前記感温部近傍の冷却液温度thw4が比較的緩やかに上昇するようになる。   At this time, the circulation amount of the cooling liquid is relatively small in accordance with the fully opened capacity of the small flow rate valve 24. Therefore, as shown in FIG. 6, near the temperature sensing portion of the large flow rate valve 23 made of a thermostat. The coolant temperature thw4 rises relatively slowly.

こうして、大流量弁23の前記感温部近傍の冷却液温度thw4が前記開弁開始温度Y1以上になると、大流量弁23が開弁し始めることになる。これにより、図5の矢印で示すように、ウォータジャケット2からラジエータ通路4の上流側の一部、第1バイパス通路21ならびに第2バイパス通路22を経て循環路3に冷却液が流入するようになる。そのため、前記冷却液の循環量が漸増することになり、前記循環する冷却液の温度がさらに上昇するようになる。   Thus, when the coolant temperature thw4 in the vicinity of the temperature sensing portion of the large flow valve 23 becomes equal to or higher than the valve opening start temperature Y1, the large flow valve 23 starts to open. As a result, as shown by the arrows in FIG. 5, the coolant flows into the circulation path 3 from the water jacket 2 through a part of the upstream side of the radiator passage 4, the first bypass passage 21 and the second bypass passage 22. Become. For this reason, the circulating amount of the coolant is gradually increased, and the temperature of the circulating coolant is further increased.

これに伴い、図6に示すように、大流量弁23の前記感温部近傍の冷却液温度thw4が前記全開温度Y2以上になると、大流量弁23が全開になるので、前記冷却液の循環量がさらに増大するようになって前記循環する冷却液の温度が比較的速やかに上昇するようになる。   Accordingly, as shown in FIG. 6, when the coolant temperature thw4 in the vicinity of the temperature sensing portion of the large flow valve 23 becomes equal to or higher than the full open temperature Y2, the large flow valve 23 is fully opened, so that the circulation of the coolant is performed. As the amount further increases, the circulating coolant temperature rises relatively quickly.

参考までに、例えば図7に示すように、第1バイパス通路21および第2バイパス通路22の各冷却液流入側をラジエータ通路4においてラジエータ15よりも上流側に並列に接続している場合を比較例とすると、前記のように小流量弁24を開弁しても、サーモスタットからなる大流量弁23の感温部近傍にウォータジャケット2から排出される冷却液が届きにくくなるために、図6の二点鎖線で示すように、大流量弁23の感温部近傍の冷却液温度が比較的緩やかにしか上昇しなくなる。そのために、この比較例の場合における大流量弁23の開弁時期が本実施形態の場合における大流量弁23の開弁時期に比べると図6に示すように遅れやすくなる。このように比較例の場合には大流量弁23の応答遅れが懸念される。   For reference, for example, as shown in FIG. 7, the case where the coolant inflow sides of the first bypass passage 21 and the second bypass passage 22 are connected in parallel to the upstream side of the radiator 15 in the radiator passage 4 is compared. For example, even if the small flow rate valve 24 is opened as described above, the coolant discharged from the water jacket 2 does not easily reach the vicinity of the temperature sensing portion of the large flow rate valve 23 made of a thermostat. As shown by the two-dot chain line, the coolant temperature in the vicinity of the temperature sensing portion of the large flow valve 23 only rises relatively slowly. Therefore, the opening timing of the large flow valve 23 in this comparative example is likely to be delayed as shown in FIG. 6 compared to the opening timing of the large flow valve 23 in this embodiment. Thus, in the case of the comparative example, there is a concern about the response delay of the large flow valve 23.

この後、循環路3においてラジエータ用サーモスタット16の冷却液流通方向上流側の冷却液温度thw3が上昇するが、この冷却液温度thw3がラジエータ用サーモスタット16の全開温度(エンジン暖機完了温度)X2以上になると、ラジエータ用サーモスタット16が全開になる。これにより、図3の矢印で示すように、ウォータジャケット2の冷却液がラジエータ通路4およびラジエータ15を通ることで冷却されてから循環路3に流入されるようになる。この循環路3を循環する冷却液の一部は還流路5を経てウォータジャケット2に戻される。このようにしてウォータジャケット2の冷却液温度thw1および循環路3の冷却液温度thw2が所定温度範囲に保たれるようになる。   Thereafter, the coolant temperature thw3 on the upstream side in the coolant flow direction of the radiator thermostat 16 in the circulation path 3 rises, and this coolant temperature thw3 is equal to or higher than the fully open temperature (engine warm-up completion temperature) X2 of the radiator thermostat 16. Then, the thermostat 16 for the radiator is fully opened. As a result, as shown by the arrows in FIG. 3, the coolant in the water jacket 2 is cooled by passing through the radiator passage 4 and the radiator 15 and then flows into the circulation passage 3. A part of the coolant circulating in the circulation path 3 is returned to the water jacket 2 through the reflux path 5. In this way, the coolant temperature thw1 of the water jacket 2 and the coolant temperature thw2 of the circulation path 3 are maintained within a predetermined temperature range.

以上説明したように、この実施形態では、冷却液の循環処理が要求されると、小流量弁24をE/G_ECU100で開弁させることによりウォータジャケット2から第2バイパス通路22を経て循環路3に比較的少量の冷却液を流入させるようにして大流量弁23の冷却液流通方向の上流側領域での冷却液圧力と下流側領域での冷却液圧力との差を徐々に低減させるようにしておき、それに伴い循環する冷却液の温度上昇に伴いサーモスタットからなる大流量弁23を自動的に開弁させるようにしている。   As described above, in this embodiment, when the coolant circulation process is required, the E / G_ECU 100 opens the small flow rate valve 24 to open the circulation path 3 from the water jacket 2 through the second bypass passage 22. A relatively small amount of cooling liquid is caused to flow in to gradually reduce the difference between the cooling liquid pressure in the upstream region and the cooling fluid pressure in the downstream region of the large flow valve 23 in the coolant flow direction. The large flow rate valve 23 made of a thermostat is automatically opened as the temperature of the circulating coolant circulates.

これにより、ウォータジャケット2の冷却液温度や冷却液流量が急激に変化することが抑制されるので、例えばウォータジャケット2の排出側の冷却液温度thw1をモニタしてエンジン1に対する燃料噴射制御ならびに点火制御などを行うようにする場合には、当該制御が乱れずに済むようになる。また、循環路3の冷却液温度や冷却液流量が急激に変化することが抑制されるので、暖房中の場合には暖房温度が急激に変化せずに済むようになる。   As a result, sudden changes in the coolant temperature and the coolant flow rate of the water jacket 2 are suppressed. Therefore, for example, the coolant temperature thw1 on the discharge side of the water jacket 2 is monitored, and fuel injection control and ignition for the engine 1 are performed. When control is performed, the control is not disturbed. Further, since the rapid change in the coolant temperature and the coolant flow rate in the circulation path 3 is suppressed, the heating temperature can be prevented from changing rapidly during heating.

さらに、小流量弁24の開弁したときに、ウォータジャケット2から第2バイパス通路22に流入する冷却液が前記サーモスタットからなる大流量弁23の感温部寄りを流れるようになって当該感温部に触れるように工夫しているから、前記サーモスタットからなる大流量弁23の感温部がその近傍の冷却液の温度変化を可及的速やかに感知することが可能になるので、大流量弁23の開閉応答性が向上する結果になる。そのために、前記循環する冷却液の温度上昇を可及的速やかに促進させることが可能になる。   Further, when the small flow rate valve 24 is opened, the coolant flowing from the water jacket 2 into the second bypass passage 22 flows near the temperature sensing portion of the large flow rate valve 23 made of the thermostat. Since the temperature sensing part of the large flow valve 23 composed of the thermostat can sense the temperature change of the nearby coolant as quickly as possible, the large flow valve As a result, the open / close response of 23 is improved. Therefore, it becomes possible to promote the temperature rise of the circulating coolant as quickly as possible.

このように、本発明を適用した実施形態では、ウォータジャケット2から循環路3への冷却液流通を遮断、許容させるための弁として電磁弁からなる小流量弁24とサーモスタットからなる大流量弁23とを備える構成とすることによりエンジン冷却装置全体の設備コストを低減しながらも、前記サーモスタットからなる大流量弁23の開閉応答性を向上させることが可能になるから冷却液の循環処理の要求時において大流量弁23の応答遅れが発生するといった懸念を払拭できるようになる。   As described above, in the embodiment to which the present invention is applied, the small flow valve 24 made of an electromagnetic valve and the large flow valve 23 made of a thermostat are used as valves for blocking and allowing the coolant flow from the water jacket 2 to the circulation path 3. With this configuration, it is possible to improve the open / close response of the large flow valve 23 made of the thermostat while reducing the equipment cost of the entire engine cooling device. In this case, it is possible to eliminate the concern that a response delay of the large flow valve 23 occurs.

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, It can change suitably in the range equivalent to the claim and the said range.

例えば上記実施形態に示す循環路3に、図示していないが排気熱回収器を設置することが可能である。この排気熱回収器は、エンジン1から排出される排気ガスと循環路3を流通する冷却液との間で熱交換するための熱交換器である。この排気熱回収器は、例えば循環路3の下流側領域3bにおいてヒータコア12よりも冷却液流通方向上流側(還流路5側)に設置することができる。   For example, an exhaust heat recovery device (not shown) can be installed in the circulation path 3 shown in the above embodiment. This exhaust heat recovery device is a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas discharged from the engine 1 and the coolant flowing through the circulation path 3. This exhaust heat recovery device can be installed, for example, in the downstream region 3b of the circulation path 3 upstream of the heater core 12 in the coolant flow direction (the reflux path 5 side).

この構成では、ウォータジャケット2に冷却液を流通させずに循環路3のみに冷却液を循環させる状態にすると、排気熱回収器で回収される熱により循環路3内の冷却液が昇温することになり、循環路3の暖機が行えるようになる。そのため、例えばエンジン1の冷間始動時において運転者により暖房が要求されたときに、速やかに暖房を実行することが可能になる。   In this configuration, when the coolant is circulated only in the circulation path 3 without circulating the coolant through the water jacket 2, the temperature of the coolant in the circulation path 3 is increased by the heat recovered by the exhaust heat recovery device. As a result, the circulation path 3 can be warmed up. Therefore, for example, when the driver requests heating when the engine 1 is cold-started, heating can be performed promptly.

本発明は、エンジンのウォータジャケットと、エンジン外部の循環路と、前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータをバイパスして前記循環路に流入させるための第1、第2バイパス通路と、前記第1バイパス通路に設置される大流量弁と、前記第2バイパス通路に設置される小流量弁とを有するエンジン冷却装置に好適に利用することが可能である。   The present invention includes a water jacket of an engine, a circulation path outside the engine, first and second bypass passages for allowing coolant in the water jacket to flow into the circulation path by bypassing the radiator. It can be suitably used for an engine cooling device having a large flow valve installed in the bypass passage and a small flow valve installed in the second bypass passage.

1 エンジン
2 ウォータジャケット
2a ウォータジャケットの排出口
2b ウォータジャケットの流入口
3 循環路
3a 循環路の上流側領域
3b 循環路の下流側領域
4 ラジエータ通路
5 還流路
11 ウォータポンプ
12 ヒータコア
13 ヒータブロア
15 ラジエータ
16 ラジエータ用サーモスタット
21 第1バイパス通路
22 第2バイパス通路
23 大流量弁
24 小流量弁
31 エンジン水温センサ
32 ヒータ水温センサ
100 E/G_ECU
200 A/C_ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Water jacket 2a Water jacket discharge port 2b Water jacket inlet 3 Circulation path 3a Upstream area of the circulation path 3b Downstream area of the circulation path 4 Radiator passage 5 Recirculation path 11 Water pump 12 Heater core 13 Heater blower 15 Radiator 16 Radiator thermostat 21 First bypass passage 22 Second bypass passage 23 Large flow valve 24 Small flow valve 31 Engine water temperature sensor 32 Heater water temperature sensor 100 E / G_ECU
200 A / C_ECU

Claims (5)

エンジンのウォータジャケットの冷却液を外部に取り出してから戻すように流通させるための循環路と、前記ウォータジャケットの冷却液をラジエータを通してから前記循環路に流入させるためのラジエータ通路と、前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータをバイパスして前記循環路に流入させるための第1、第2バイパス通路と、前記第1バイパス通路に設置される大流量弁と、前記第2バイパス通路に設置される小流量弁とを備え、
前記大流量弁はサーモスタットとされ、前記第1バイパス通路の冷却液流入側は前記ラジエータ通路において前記ラジエータよりも前記ウォータジャケットの排出口寄りに接続され、前記第2バイパス通路の冷却液流入側は前記第1バイパス通路において前記大流量弁の冷却液流入部寄りに接続されている、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
A circulation path for circulating the coolant of the water jacket of the engine so as to be taken out and then returned; a radiator passage for allowing the coolant of the water jacket to flow into the circulation path after passing through the radiator; and First and second bypass passages for allowing the coolant to flow into the circulation path by bypassing the radiator, a large flow valve installed in the first bypass passage, and a small passage installed in the second bypass passage. A flow valve,
The large flow valve is a thermostat, and the coolant inflow side of the first bypass passage is connected to the radiator passage closer to the outlet of the water jacket than the radiator, and the coolant inflow side of the second bypass passage is The engine cooling device, wherein the first bypass passage is connected to a coolant inflow portion of the large flow valve.
請求項1に記載のエンジン冷却装置において、
前記循環路にはウォータポンプおよびヒータコアが設置される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1, wherein
An engine cooling device, wherein a water pump and a heater core are installed in the circulation path.
請求項1または2に記載のエンジン冷却装置において、
前記小流量弁の開閉動作を制御するための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記ウォータジャケットの冷却液温度が所定値以上のときに前記小流量弁を開弁する、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1 or 2,
A control device for controlling the opening and closing operation of the small flow valve;
The engine cooling device, wherein the control device opens the small flow valve when a coolant temperature of the water jacket is equal to or higher than a predetermined value.
請求項3に記載のエンジン冷却装置において、
前記制御装置は、前記ウォータジャケットの冷却液温度について、当該ウォータジャケットにおいて冷却液温度が最も高くなる領域の冷却液温度を推定することにより認識する、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to claim 3, wherein
The engine cooling device, wherein the control device recognizes the coolant temperature of the water jacket by estimating a coolant temperature in a region where the coolant temperature is highest in the water jacket.
請求項1から4のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置において、
前記ラジエータ通路において前記ラジエータよりも下流側には、サーモスタットが設置され、
このサーモスタットは、前記循環路の冷却液温度がエンジン暖機完了温度以上のときに開弁して前記ウォータジャケットの冷却液を前記ラジエータ通路を経て前記循環路に流入させる状態にする、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 4,
In the radiator passage, a thermostat is installed on the downstream side of the radiator,
The thermostat is opened when the coolant temperature in the circulation path is equal to or higher than the engine warm-up completion temperature, so that the water jacket coolant flows into the circulation path through the radiator passage. Engine cooling device.
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