JP2013068175A - Cooling device of internal combustion engine - Google Patents

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Fumihiro Okumura
文浩 奥村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device of an internal combustion engine which can promote warming up properly, while preventing the generation of hitting sounds of a piston.SOLUTION: The cooling device 100 includes: an engine passage that is embedded in a first circulation path C1 for making coolant water of the internal combustion engine 2 flow, and in which a flow rate of the flowing coolant water is restricted at engine warming-up more than after the engine warming-up; a bore-to-bore passage T that is provided between cylinder bores B of the internal combustion engine 2, and is embedded in a second circulation path C2 for making the coolant water of the internal combustion engine 2 flow in a flow path different from the first circulation path C1; and a second control valve 22 for controlling flow of the coolant water flowing in the second circulation path C2 of the circulation paths C1 and C2. The second control valve 22 controls the flow of the coolant water flowing in the second circulation path C2 in accordance with a temperature of a wall of the cylinder bore B in the internal combustion engine 2 at the engine warming-up.

Description

本発明は内燃機関の冷却装置に関し、特に機関暖機時に冷却水の流通を制御する内燃機関の冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine, and more particularly to a cooling device for an internal combustion engine that controls the flow of cooling water when the engine is warmed up.

内燃機関の冷却装置に関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献1で開示されている。特許文献1では、内燃機関の冷却水の温度が所定温度以下である場合に電動ウォータポンプを停止させる電動ウォータポンプの制御装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique that is considered to be related to the present invention regarding a cooling device for an internal combustion engine. Patent Document 1 discloses a control device for an electric water pump that stops an electric water pump when the temperature of cooling water in an internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined temperature.

特開2008−169750号公報JP 2008-169750 A

内燃機関では冷却水の流通を制限することで暖機促進を図ることができる。ところが、機関暖機時に冷却水の流通を完全に停止すると、シリンダボア壁部のうち、隣り合うシリンダボア同士に挟まれたボア間壁部で特に温度が上昇し易いことに起因してシリンダボアが大きく熱変形する結果、ピストン打音が生じる虞がある。   In an internal combustion engine, warm-up can be promoted by restricting the flow of cooling water. However, if the circulation of the cooling water is completely stopped when the engine is warmed up, the cylinder bore is heated greatly due to the temperature easily rising especially at the wall between the bores sandwiched between the adjacent cylinder bores. As a result of the deformation, piston hitting may occur.

本発明は上記課題に鑑み、ピストン打音の発生を防止しつつ、暖機を好適に促進可能な内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a cooling device for an internal combustion engine that can favorably promote warm-up while preventing occurrence of piston hitting sound.

本発明は内燃機関の冷却水を流通させる第1の循環経路に組み込まれ、流通する冷却水の流量が機関暖機時に機関暖機後よりも制限される機関通路部と、前記内燃機関のシリンダボア間に設けられ、前記第1の循環経路と異なる流通経路で前記内燃機関の冷却水を流通させる第2の循環経路に組み込まれたボア間通路部と、前記第1および第2の循環経路のうち、前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通を制御可能な制御弁と、を備え、前記制御弁が機関暖機時に前記内燃機関のシリンダボア壁部の温度に応じて前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通を制御する内燃機関の冷却装置である。   The present invention is incorporated in a first circulation path through which cooling water of an internal combustion engine is circulated, and an engine passage portion in which the flow rate of the circulating cooling water is more limited than after engine warm-up when the engine is warmed up, and a cylinder bore of the internal combustion engine An inter-bore passage portion that is provided in a second circulation path that is provided in between and that circulates cooling water of the internal combustion engine through a circulation path different from the first circulation path, and the first and second circulation paths A control valve capable of controlling the flow of the cooling water flowing through the second circulation path, and the control valve according to the temperature of the cylinder bore wall of the internal combustion engine when the engine is warmed up. A cooling device for an internal combustion engine that controls the flow of cooling water flowing through a circulation path.

本発明は前記制御弁が前記内燃機関のシリンダボア壁部の温度が所定値よりも低い場合に前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通を制限し、前記内燃機関のシリンダボア壁部の温度が前記所定値よりも高い場合に前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通制限を解除する構成とすることができる。   The present invention restricts the flow of cooling water flowing through the second circulation path when the temperature of the cylinder bore wall of the internal combustion engine is lower than a predetermined value, and the control valve restricts the temperature of the cylinder bore wall of the internal combustion engine. When the value is higher than the predetermined value, the restriction on the circulation of the cooling water flowing through the second circulation path can be released.

本発明は前記機関通路部と前記ボア間通路部とが個別に冷却水を供給可能に設けられている構成とすることができる。   The present invention may be configured such that the engine passage portion and the inter-bore passage portion are provided so that cooling water can be supplied individually.

本発明によれば、ピストン打音の発生を防止しつつ、暖機を好適に促進できる。   According to the present invention, warm-up can be favorably promoted while preventing occurrence of piston hitting sound.

内燃機関の冷却装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the cooling device of an internal combustion engine. シリンダブロックの上面図である。It is a top view of a cylinder block. 冷却水の第1の流通状態を示す図である。It is a figure which shows the 1st distribution state of a cooling water. 冷却水の第2の流通状態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd distribution state of a cooling water. 冷却水の第3の流通状態を示す図である。It is a figure which shows the 3rd distribution state of cooling water. ECUの制御動作をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows the control action of ECU with a flowchart. 冷却水の第4の流通状態を示す図である。It is a figure which shows the 4th distribution state of a cooling water. ボア間通路部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the channel | path part between bores.

図面を用いて、本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は内燃機関の冷却装置(以下、単に冷却装置と称す)100の全体構成図である。図2はシリンダブロック2aの上面図である。図1に示す各構成は図示しない車両に搭載されている。冷却装置100はウォータポンプ(以下、W/Pと称す)1と、内燃機関2と、オイルクーラ3と、EGRクーラ4と、ヒータ5と、ATF(Automatic Transmission Fluid)ウォーマ6と、ラジエータ7と、第1のサーモスタット11と、第2のサーモスタット12と、第1の制御弁21と、第2の制御弁22と、ECU30とを備えている。内燃機関2はシリンダブロック2aとシリンダヘッド2bとを備えている。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a cooling device (hereinafter simply referred to as a cooling device) 100 for an internal combustion engine. FIG. 2 is a top view of the cylinder block 2a. Each component shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle (not shown). The cooling device 100 includes a water pump (hereinafter referred to as W / P) 1, an internal combustion engine 2, an oil cooler 3, an EGR cooler 4, a heater 5, an ATF (Automatic Transmission Fluid) warmer 6, and a radiator 7. The first thermostat 11, the second thermostat 12, the first control valve 21, the second control valve 22, and the ECU 30 are provided. The internal combustion engine 2 includes a cylinder block 2a and a cylinder head 2b.

W/P1は内燃機関2の冷却水を循環させる。W/P1は内燃機関2の出力で駆動する機械式のポンプとなっている。W/P1は電気駆動式のポンプであってもよい。W/P1が吐出する冷却水は第1のサーモスタット11とオイルクーラ3とに供給される。第1のサーモスタット11は冷却水の温度に応じて冷却水の流通先を切り替える。オイルクーラ3は内燃機関2の潤滑オイルと冷却水との間で熱交換を行い、潤滑オイルを冷却する。   W / P1 circulates the cooling water of the internal combustion engine 2. W / P 1 is a mechanical pump that is driven by the output of the internal combustion engine 2. W / P1 may be an electrically driven pump. The cooling water discharged from the W / P 1 is supplied to the first thermostat 11 and the oil cooler 3. The 1st thermostat 11 switches the distribution destination of cooling water according to the temperature of cooling water. The oil cooler 3 exchanges heat between the lubricating oil of the internal combustion engine 2 and the cooling water to cool the lubricating oil.

内燃機関2は通路部Wを備えている。通路部Wはシリンダブロック2aおよびシリンダヘッド2bに冷却水を流通させる第1の流通経路P1と、シリンダヘッド2bに冷却水を流通させる第2の流通経路P2とを形成している。そして、第1のサーモスタット11は具体的には冷却水の温度が所定値αよりも低い場合に冷却水の流通先を第2の流通経路P2とするとともに、冷却水の温度が所定値αよりも高い場合(具体的にはここでは所定値α以上である場合)に冷却水の流通先を流通経路P1、P2とすることで、冷却水の温度に応じて冷却水の流通先を切り替える。   The internal combustion engine 2 includes a passage portion W. The passage portion W forms a first flow path P1 through which cooling water flows through the cylinder block 2a and the cylinder head 2b, and a second flow path P2 through which cooling water flows through the cylinder head 2b. Specifically, when the temperature of the cooling water is lower than the predetermined value α, the first thermostat 11 sets the distribution destination of the cooling water as the second distribution path P2, and the temperature of the cooling water exceeds the predetermined value α. Is higher (specifically, when it is equal to or greater than the predetermined value α in this case), the distribution destination of the cooling water is switched according to the temperature of the cooling water by setting the distribution destination of the cooling water to the distribution paths P1 and P2.

第1の流通経路P1は具体的にはシリンダブロック2aから冷却水を流入させるとともに、流入させた冷却水をシリンダブロック2a、シリンダヘッド2bの順で流通させ、その後シリンダヘッド2bから流出させる流通経路となっており、シリンダヘッド2bで第2の流通経路P2と合流している。この点、第1の流通経路P1は第2の流通経路P2と上流側の部分で合流している。   Specifically, the first flow path P1 allows the cooling water to flow in from the cylinder block 2a, causes the cooling water that has flowed in to flow in the order of the cylinder block 2a, the cylinder head 2b, and then flows out from the cylinder head 2b. The cylinder head 2b merges with the second flow path P2. In this regard, the first distribution path P1 merges with the second distribution path P2 at the upstream portion.

第1のサーモスタット11からシリンダヘッド2bには具体的には第1の制御弁21を介して冷却水が供給される。第1の制御弁21は第2の流通経路P2を流通する冷却水の流量を変更可能な流量調節弁となっている。第1の制御弁21は冷却水の温度が所定値αより低い場合に冷却水の流量をゼロにすることで、第1のサーモスタット11とともに内燃機関2における冷却水の流通を停止させることができる。   Specifically, cooling water is supplied from the first thermostat 11 to the cylinder head 2 b via the first control valve 21. The first control valve 21 is a flow rate adjustment valve capable of changing the flow rate of the cooling water flowing through the second flow path P2. The first control valve 21 can stop the flow of the cooling water in the internal combustion engine 2 together with the first thermostat 11 by setting the flow rate of the cooling water to zero when the temperature of the cooling water is lower than the predetermined value α. .

内燃機関2を流通した冷却水はEGRクーラ4、ヒータ5およびATFウォーマ6に向かって分流する。そして、残りの冷却水がラジエータ7を流通する。EGRクーラ4、ヒータ5およびATFウォーマ6に向かって分流した冷却水はオイルクーラ3を流通した冷却水と合流し、その後、EGRクーラ4、ヒータ5およびATFウォーマ6を流通する。   Cooling water flowing through the internal combustion engine 2 is diverted toward the EGR cooler 4, the heater 5, and the ATF warmer 6. Then, the remaining cooling water flows through the radiator 7. The cooling water divided toward the EGR cooler 4, the heater 5, and the ATF warmer 6 merges with the cooling water that has circulated through the oil cooler 3, and then flows through the EGR cooler 4, the heater 5, and the ATF warmer 6.

EGRクーラ4は内燃機関2に還流される排気(EGRガス)との間で熱交換を行い、EGRガスを冷却する。ヒータ5は空気と冷却水との間で熱交換を行い、空気を加熱する。加熱された空気は車室内の暖房に利用される。ATFウォーマ6はATFと冷却水との間で熱交換を行い、ATFを加熱する。ラジエータ7は空気と冷却水との間で熱交換を行い、冷却水を冷却する。   The EGR cooler 4 exchanges heat with the exhaust gas (EGR gas) recirculated to the internal combustion engine 2 to cool the EGR gas. The heater 5 heats the air by exchanging heat between the air and the cooling water. The heated air is used for heating the passenger compartment. The ATF warmer 6 exchanges heat between the ATF and the cooling water to heat the ATF. The radiator 7 exchanges heat between the air and the cooling water to cool the cooling water.

EGRクーラ4、ヒータ5およびATFウォーマ6を流通した冷却水はそのままW/P1に戻る。ラジエータ7を流通した冷却水は第2のサーモスタット12を介してW/P1に戻る。第2のサーモスタット12は冷却水の温度に応じて冷却水の流通制限、流通制限の解除を行う。具体的には、第2のサーモスタット12は冷却水の温度が所定値βよりも低い場合に、冷却水の流通を制限(具体的にはここでは禁止)するとともに、冷却水の温度が所定値βよりも高い場合(具体的にはここでは所定値β以上である場合)に、冷却水の流通制限の解除(具体的にはここでは流通の許可)を行う。そしてこれにより、機関暖機時に冷却水の流通を制限するとともに、機関暖機後に冷却水の流通制限を解除する。所定値βは所定値αよりも低く設定されている。   The cooling water flowing through the EGR cooler 4, the heater 5, and the ATF warmer 6 returns to W / P1 as it is. The cooling water that has flowed through the radiator 7 returns to W / P1 via the second thermostat 12. The second thermostat 12 cancels the cooling water flow restriction and the flow restriction according to the temperature of the cooling water. Specifically, when the temperature of the cooling water is lower than a predetermined value β, the second thermostat 12 restricts (specifically, prohibits here) the flow of the cooling water, and the temperature of the cooling water is a predetermined value. When it is higher than β (specifically, when it is equal to or larger than the predetermined value β here), the circulation restriction of the cooling water is released (specifically, distribution is permitted here). Thus, the circulation of the cooling water is limited when the engine is warmed up, and the circulation restriction of the cooling water is released after the engine is warmed up. The predetermined value β is set lower than the predetermined value α.

冷却装置100にはさらに第3の流通経路P3が設けられている。第3の流通経路P3は第1のサーモスタット11からシリンダヘッド2bに流通させる冷却水を第1の流通経路P1に分流させる流通経路となっている。具体的には、第3の流通経路P3は第1のサーモスタット11から第1の制御弁21に冷却水を流通させる流通経路から分岐し、第1のサーモスタット11からシリンダブロック2aに冷却水を流通させる流通経路に合流する流通経路となっている。   The cooling device 100 is further provided with a third distribution path P3. The third distribution path P3 is a distribution path that divides the coolant that is circulated from the first thermostat 11 to the cylinder head 2b into the first distribution path P1. Specifically, the third flow path P3 branches from a flow path through which cooling water flows from the first thermostat 11 to the first control valve 21, and the cooling water flows from the first thermostat 11 to the cylinder block 2a. It is a distribution channel that merges with the distribution channel to be performed.

第3の流通経路P3には第2の制御弁22が設けられている。第2の制御弁22は第3の流通経路P3を流通する冷却水の流通を制御可能な制御弁であり、具体的には第3の流通経路P3を流通する冷却水の流量を変更可能な流量調節弁となっている。第2の制御弁22は冷却水の温度が所定値αよりも低い場合に冷却水の流通を許可することで、第1のサーモスタット11が第2の流通経路P2を流通先としている場合でも第1の流通経路P1に冷却水を流通させることができる。   A second control valve 22 is provided in the third flow path P3. The second control valve 22 is a control valve capable of controlling the flow of the cooling water flowing through the third flow path P3. Specifically, the flow rate of the cooling water flowing through the third flow path P3 can be changed. It is a flow control valve. The second control valve 22 permits the flow of the cooling water when the temperature of the cooling water is lower than the predetermined value α, so that even when the first thermostat 11 uses the second distribution path P2 as the distribution destination, Cooling water can be circulated through one distribution path P1.

このように構成された冷却装置100では、例えば次に示す循環経路C1、C2が形成されている。第1の循環経路C1は内燃機関2に冷却水を流通させるにあたり、W/P1、第1のサーモスタット11、シリンダブロック2a、シリンダヘッド2bの順に冷却水を流通させる循環経路となっている。第2の循環経路C2は内燃機関2に冷却水を流通させるにあたり、W/P1、第1のサーモスタット11、第2の制御弁22、シリンダブロック2a、シリンダヘッド2bの順に冷却水を流通させる循環経路となっている。このため、第2の制御弁22は循環経路C1、C2のうち、第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制御可能な制御弁に相当している。   In the cooling device 100 configured as described above, for example, the following circulation paths C1 and C2 are formed. The first circulation path C1 is a circulation path through which cooling water flows in the order of W / P1, the first thermostat 11, the cylinder block 2a, and the cylinder head 2b when circulating the cooling water to the internal combustion engine 2. The second circulation path C2 circulates the cooling water in the order of W / P1, the first thermostat 11, the second control valve 22, the cylinder block 2a, and the cylinder head 2b when circulating the cooling water to the internal combustion engine 2. It is a route. For this reason, the second control valve 22 corresponds to a control valve capable of controlling the circulation of the cooling water flowing through the second circulation path C2 out of the circulation paths C1 and C2.

第1の循環経路C1には通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分が組み込まれている。この部分はシリンダブロック2a、シリンダヘッド2bの順に冷却水を流通させる部分となっている。また、冷却水の温度が所定値αよりも低い場合に、冷却水の流通先を第2の流通経路P2とするとともに、冷却水の温度が所定値αよりも高い場合に、冷却水の流通先を流通経路P1、P2とする第1のサーモスタット11の動作に応じて、流通する冷却水の流量が機関暖機時に機関暖機後よりも制限される部分となっている。通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分は機関通路部に相当している。   The first circulation path C1 incorporates a portion of the passage portion W along the first circulation path P1. This portion is a portion through which cooling water flows in the order of the cylinder block 2a and the cylinder head 2b. Further, when the temperature of the cooling water is lower than the predetermined value α, the circulation destination of the cooling water is the second distribution path P2, and when the temperature of the cooling water is higher than the predetermined value α, the circulation of the cooling water. According to the operation of the first thermostat 11 with the flow paths P1 and P2 as the destination, the flow rate of the circulating cooling water is a part that is more restricted when the engine is warmed than after the engine is warmed. A portion of the passage portion W along the first distribution path P1 corresponds to the engine passage portion.

第2の循環経路C2にも第1の循環経路C1と同様に通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分が組み込まれている。この点、図2に示すように内燃機関2ではボア間通路部Tが通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分の一部としてシリンダボアB間に設けられている。   Similarly to the first circulation path C1, the second circulation path C2 includes a portion of the passage portion W along the first circulation path P1. In this regard, as shown in FIG. 2, in the internal combustion engine 2, the inter-bore passage portion T is provided between the cylinder bores B as a part of the passage portion W along the first flow path P <b> 1.

このため、ボア間通路部Tは第2の循環経路C2が通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分を丸ごと組み込むことで、第1の循環経路C1とは異なる流通経路で内燃機関2の冷却水を流通させる第2の循環経路C2に組み込まれたかたちになっている。この点、本発明はボア間通路部が機関通路部の一部として設けられており、機関通路部が第1および第2の循環経路に組み込まれている場合も含むものとする。   For this reason, the inter-bore passage portion T is a distribution route different from the first circulation route C1 by incorporating the entire portion of the passage portion W along the first circulation route P1 in the second circulation route C2. It is incorporated in a second circulation path C2 through which the cooling water of the internal combustion engine 2 flows. In this regard, the present invention includes a case where the inter-bore passage portion is provided as a part of the engine passage portion, and the engine passage portion is incorporated in the first and second circulation paths.

次に冷却水の流通状態について図3から図5を用いて説明する。図3は冷却水の第1の流通状態を示す図であり、図4は冷却水の第2の流通状態を示す図であり、図5は冷却水の第3の流通状態を示す図である。第1の流通状態は内燃機関2における冷却水の流通を停止している状態であり、第2の流通状態はシリンダブロック2a、シリンダヘッド2bのうち、シリンダヘッド2bに冷却水を流通させている状態であり、第3の流通態様はシリンダブロック2aおよびシリンダヘッド2bに冷却水を流通させている状態となっている。図3から図5では、冷却水が流通している流通経路を実線で示し、冷却水の流通が停止している流通経路を破線で示している。図3から図5では、第2の制御弁22については閉弁している場合を示している。   Next, the circulation state of the cooling water will be described with reference to FIGS. 3 is a diagram showing a first circulation state of cooling water, FIG. 4 is a diagram showing a second circulation state of cooling water, and FIG. 5 is a diagram showing a third circulation state of cooling water. . The first circulation state is a state in which the circulation of the cooling water in the internal combustion engine 2 is stopped, and the second circulation state is the circulation of the cooling water to the cylinder head 2b of the cylinder block 2a and the cylinder head 2b. The third flow mode is a state in which cooling water is circulated through the cylinder block 2a and the cylinder head 2b. In FIG. 3 to FIG. 5, the distribution route through which the cooling water is distributed is indicated by a solid line, and the distribution route in which the circulation of the cooling water is stopped is indicated by a broken line. 3 to 5 show the case where the second control valve 22 is closed.

図3に示す第1の流通状態は機関暖機時に対応している。このとき、第1のサーモスタット11が感知する冷却水温は所定値αよりも低くなっており、第1のサーモスタット11は冷却水の流通先を第2の流通経路P2としている。また、第1の制御弁21はECU30の制御のもと、閉弁されるようになっている。このため、第1の流通状態では、内燃機関2における冷却水の流通が停止している。また、機関暖機時には第2のサーモスタット12が感知する冷却水温が所定値βよりも低くなっており、第2のサーモスタット12が冷却水の流通を禁止している。このため、第1の流通状態ではラジエータ7を介した冷却水の流通も停止している。   The first distribution state shown in FIG. 3 corresponds to when the engine is warmed up. At this time, the cooling water temperature sensed by the first thermostat 11 is lower than the predetermined value α, and the first thermostat 11 sets the circulation destination of the cooling water as the second circulation path P2. Further, the first control valve 21 is closed under the control of the ECU 30. For this reason, in the first flow state, the flow of the cooling water in the internal combustion engine 2 is stopped. Further, when the engine is warmed up, the coolant temperature sensed by the second thermostat 12 is lower than the predetermined value β, and the second thermostat 12 prohibits the circulation of the coolant. For this reason, in the first distribution state, the circulation of the cooling water via the radiator 7 is also stopped.

図4に示す第2の流通状態は機関暖機後の低温時(例えば内燃機関2の負荷が低負荷である場合)に対応している。このとき、第1のサーモスタット11が感知する冷却水温は所定値αよりも低くなっており、第1のサーモスタット11は冷却水の流通先を第2の流通経路P2としている。また、第1の制御弁21はECU30の制御のもと、開弁されるようになっている。このため、第2の流通状態ではシリンダブロック2a、シリンダヘッド2bのうち、シリンダヘッド2bに冷却水が流通している。また、機関暖機後の低温時には第2のサーモスタット12が感知する冷却水温が所定値βよりも高くなり、第2のサーモスタット12が冷却水の流通を許可する。このため、第2の流通状態ではラジエータ7を介した冷却水の流通も許可されている。   The second flow state shown in FIG. 4 corresponds to a low temperature after engine warm-up (for example, when the load of the internal combustion engine 2 is low). At this time, the cooling water temperature sensed by the first thermostat 11 is lower than the predetermined value α, and the first thermostat 11 sets the circulation destination of the cooling water as the second circulation path P2. Further, the first control valve 21 is opened under the control of the ECU 30. For this reason, in the second circulation state, the coolant flows through the cylinder head 2b out of the cylinder block 2a and the cylinder head 2b. Further, at a low temperature after the engine is warmed up, the coolant temperature sensed by the second thermostat 12 becomes higher than the predetermined value β, and the second thermostat 12 permits the coolant to flow. For this reason, the circulation of the cooling water via the radiator 7 is permitted in the second circulation state.

図5に示す第3の流通状態は機関暖機後の高温時(例えば内燃機関2の負荷が高負荷である場合)に対応している。このとき、第1のサーモスタット11が感知する冷却水温は所定値αよりも高くなり、第1のサーモスタット11は冷却水の流通先を流通経路P1、P2とする。また、第1の制御弁21はECU30の制御のもと、開弁されるようになっている。このため、第3の流通状態ではシリンダブロック2aおよびシリンダヘッド2bに冷却水が流通している。また、第2の流通状態と同様にラジエータ7を介した冷却水の流通も許可されている。   The third flow state shown in FIG. 5 corresponds to a high temperature after engine warm-up (for example, when the load of the internal combustion engine 2 is high). At this time, the cooling water temperature sensed by the first thermostat 11 becomes higher than the predetermined value α, and the first thermostat 11 sets the circulation destination of the cooling water as the distribution paths P1 and P2. Further, the first control valve 21 is opened under the control of the ECU 30. For this reason, in the third circulation state, the cooling water is circulated through the cylinder block 2a and the cylinder head 2b. Moreover, the circulation of the cooling water via the radiator 7 is permitted as in the second circulation state.

冷却装置100では、このように冷却水の流通状態を切り替えることで、内燃機関2の冷却を適切に行いつつ、機関暖機を促進するようにしている。この点、通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分はさらに具体的には、第1の流通経路P1(すなわち、換言すれば機関通路部)を流通先に含む第1のサーモスタット11の動作に応じて、流通する冷却水の流量が機関暖機時に機関暖機後の高温時よりも制限される部分となっている。   In the cooling device 100, the engine warm-up is promoted while appropriately cooling the internal combustion engine 2 by switching the flow state of the cooling water in this way. In this regard, a portion of the passage portion W along the first distribution path P1 more specifically includes a first distribution path P1 (that is, an engine passage section in other words) as a distribution destination. According to the operation of the thermostat 11, the flow rate of the circulating cooling water is limited when the engine is warmed up than when the engine is warmed up.

図1に戻り、ECU30は電子制御装置であり、ECU30には制御弁21、22が制御対象として電気的に接続されている。また、ECU30には冷却水温を検出するための水温センサ41が電気的に接続されている。この点、水温センサ41は第2の流通経路P2のうち、下流側の部分に設けられており、水温センサ41が検知する冷却水温にはシリンダボアB壁部からの受熱が反映される。   Returning to FIG. 1, the ECU 30 is an electronic control unit, and control valves 21 and 22 are electrically connected to the ECU 30 as control targets. The ECU 30 is electrically connected to a water temperature sensor 41 for detecting the cooling water temperature. In this respect, the water temperature sensor 41 is provided in a downstream portion of the second flow path P2, and the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 41 reflects the heat received from the cylinder bore B wall.

ROMはCPUが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。CPUがROMに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてRAMの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ECU30では各種の機能部が実現される。この点、ECU30では例えば以下に示す制御部が機能的に実現される。   The ROM is configured to store a program describing various processes executed by the CPU, map data, and the like. Various functions are realized in the ECU 30 when the CPU executes processing while using a temporary storage area of the RAM as required based on a program stored in the ROM. In this regard, in the ECU 30, for example, the following control unit is functionally realized.

制御部は機関暖機時に内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度に応じて第2の制御弁22を制御することで、第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制御する。具体的には、制御部は内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも低い場合に第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制限(具体的にはここでは禁止)するように第2の制御弁22を制御する。また、内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも高い場合(具体的にはここでは所定値γ以上である場合)に第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通制限の解除(具体的にはここでは流通の許可)を行うように第2の制御弁22を制御する。   The control unit controls the flow of the cooling water flowing through the second circulation path C2 by controlling the second control valve 22 in accordance with the temperature of the cylinder bore B wall of the internal combustion engine 2 when the engine is warmed up. Specifically, the control unit restricts the flow of the cooling water flowing through the second circulation path C2 when the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 is lower than a predetermined value γ (specifically, prohibited here). ) To control the second control valve 22. In addition, when the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 is higher than a predetermined value γ (specifically, when the temperature is equal to or higher than the predetermined value γ here), the flow limitation of the cooling water flowing through the second circulation path C2 is restricted. The second control valve 22 is controlled to release (specifically, permission of distribution here).

このため、第2の制御弁22は制御部の制御のもと、機関暖機時に内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度に応じて第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制御することになる。具体的には内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも低い場合に第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制限し、内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも高い場合に第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通制限を解除することになる。所定値γはシリンダボアBが熱変形する結果、ピストン打音が発生し得る温度に設定されている。   Therefore, the second control valve 22 controls the flow of the cooling water flowing through the second circulation path C2 according to the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 when the engine is warmed up under the control of the control unit. Will do. Specifically, when the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 is lower than a predetermined value γ, the flow of the cooling water flowing through the second circulation path C2 is limited, and the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 Is higher than the predetermined value γ, the restriction on circulation of the cooling water flowing through the second circulation path C2 is released. The predetermined value γ is set to a temperature at which piston hitting sound can be generated as a result of the cylinder bore B being thermally deformed.

シリンダボアB壁部の温度に応じて第2の制御弁22を制御するにあたり、制御部は具体的にはシリンダボアB壁部からの受熱が反映される冷却水温に基づき第2の制御弁22を制御する。但しこれに限られず、シリンダボアB壁部の温度は例えば直接的に検出されてもよい。シリンダボアB壁部の温度は具体的にはシリンダボアB壁部の各部のうち、最も温度が上昇し易い部分の温度(例えばいずれかのボア間壁部の温度)であることが好ましい。   In controlling the second control valve 22 according to the temperature of the cylinder bore B wall, specifically, the control unit controls the second control valve 22 based on the coolant temperature reflecting the heat received from the cylinder bore B wall. To do. However, the present invention is not limited to this, and the temperature of the cylinder bore B wall portion may be directly detected, for example. Specifically, the temperature of the cylinder bore B wall portion is preferably the temperature of the portion where the temperature is most likely to rise among the portions of the cylinder bore B wall portion (for example, the temperature of one of the bore wall portions).

次にECU30の制御動作について図6に示すフローチャートを用いて説明する。ECU30は機関暖機時であるか否かを判定する(ステップS1)。機関暖機時であるか否かは例えば水温センサ41の出力に基づく冷却水温が所定値よりも低いか否かで判定できる。肯定判定であれば、ECU30は冷却水温が所定値γ´よりも低いか否かを判定する(ステップS2)。所定値γ´はシリンダボアB壁部の温度に対して設定される所定値γに対応する冷却水温である。この点、冷却水温が所定値γ´よりも低い場合はシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも低い場合に対応している。   Next, the control operation of the ECU 30 will be described using the flowchart shown in FIG. The ECU 30 determines whether or not the engine is warming up (step S1). Whether the engine is warming up can be determined, for example, by determining whether the coolant temperature based on the output of the water temperature sensor 41 is lower than a predetermined value. If the determination is affirmative, the ECU 30 determines whether or not the coolant temperature is lower than a predetermined value γ ′ (step S2). The predetermined value γ ′ is a cooling water temperature corresponding to the predetermined value γ set with respect to the temperature of the cylinder bore B wall. In this regard, the case where the coolant temperature is lower than the predetermined value γ ′ corresponds to the case where the temperature of the cylinder bore B wall is lower than the predetermined value γ.

ステップS2で肯定判定であれば、ECU30は第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を禁止するように第2の制御弁22を制御する(ステップS3)。ステップS2で否定判定であれば、ECU30は第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を許可するように第2の制御弁22を制御する(ステップS4)。ステップS3、S4の後にはステップS1に戻る。そして、ステップS1で否定判定された場合に本フローチャートを終了する。   If an affirmative determination is made in step S2, the ECU 30 controls the second control valve 22 so as to prohibit the circulation of the cooling water flowing through the second circulation path C2 (step S3). If a negative determination is made in step S2, the ECU 30 controls the second control valve 22 so as to permit the circulation of the cooling water flowing through the second circulation path C2 (step S4). After steps S3 and S4, the process returns to step S1. Then, when a negative determination is made in step S1, this flowchart is terminated.

次に冷却装置100の主な作用効果について説明する。図7は冷却水の第4の流通状態を示す図である。第4の流通状態は機関暖機時に対応する流通状態であり、且つ第2の制御弁22が開弁している場合の流通状態となっている。冷却装置100では、第2の制御弁22が機関暖機時に内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度に応じて第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制御する。   Next, main effects of the cooling device 100 will be described. FIG. 7 is a diagram showing a fourth flow state of the cooling water. The fourth distribution state is a distribution state corresponding to the time when the engine is warmed up, and is a distribution state when the second control valve 22 is open. In the cooling device 100, the second control valve 22 controls the flow of the cooling water flowing through the second circulation path C2 in accordance with the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 when the engine is warmed up.

このため、冷却装置100は機関暖機時に通路部Wのうち、第1の流通経路P1に沿った部分を流通する冷却水の流量を機関暖機後より制限しても、シリンダボアBの熱変形に起因するピストン打音が発生し得る状況である場合にはボア間通路部Tに冷却水を流通させることができる。そしてこれにより、ピストン打音が発生することを防止できる。また、ピストン打音が発生しない状況である場合にはボア間通路部Tに冷却水を流通させないようにすることで暖機も促進できる。このため、冷却装置100はピストン打音の発生を防止しつつ、暖機を好適に促進できる。   For this reason, even if the cooling device 100 restricts the flow rate of the cooling water flowing through the portion along the first flow path P1 in the passage portion W when the engine is warmed up, the thermal deformation of the cylinder bore B is suppressed. In a situation where piston hitting sound can occur due to the above, cooling water can be circulated through the inter-bore passage portion T. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of piston hitting sound. Further, in a situation where no piston hitting sound is generated, warm-up can be promoted by preventing the cooling water from flowing through the inter-bore passage portion T. For this reason, the cooling device 100 can favorably promote warm-up while preventing the occurrence of piston hitting sound.

冷却装置100では具体的には第2の制御弁22が内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも低い場合に第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通を制限し、内燃機関2のシリンダボアB壁部の温度が所定値γよりも高い場合に第2の循環経路C2を流通する冷却水の流通制限を解除することで、ピストン打音の発生を防止しつつ、好適に暖機を促進できるようにボア間通路部Tに冷却水を流通させることができる。   Specifically, in the cooling device 100, the second control valve 22 restricts the flow of the cooling water flowing through the second circulation path C2 when the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 is lower than the predetermined value γ. In the case where the temperature of the cylinder bore B wall portion of the internal combustion engine 2 is higher than the predetermined value γ, by canceling the flow restriction of the cooling water flowing through the second circulation path C2, while preventing the occurrence of piston hitting sound, Cooling water can be circulated through the inter-bore passage portion T so that warm-up can be preferably promoted.

冷却装置100は第2の制御弁22を流通する冷却水の流量を変更可能な流量調節弁とすることで、ピストン打音の発生を防止するにあたって、ボア間通路部Tに適量の冷却水を供給できる。そしてこれにより、必要以上に暖機促進が阻害されることを防止しつつ、ピストン打音の発生を防止できる点で、さらに好適に暖機を促進できる。   The cooling device 100 is a flow rate adjusting valve that can change the flow rate of the cooling water flowing through the second control valve 22, so that an appropriate amount of cooling water is supplied to the inter-bore passage portion T in order to prevent the occurrence of piston hitting sound. Can supply. And thereby, warming up can be further suitably accelerated | stimulated at the point which can prevent generation | occurrence | production of a piston hitting sound, preventing that warming up promotion is inhibited more than necessary.

ボア間通路部Tは以下に示すように設けられていてもよい。図8はボア間通路部Tの変形例であるボア間通路部T´を示す図である。図8(a)ではシリンダブロック2a´の上面図でボア間通路部T´を示し、図8(b)では図(a)に示すA−A断面でボア間通路部T´を示す。シリンダブロック2a´は通路部Wの代わりに通路部W´を備えるとともに、ボア間通路部T´を備える点以外、シリンダブロック2aと実質的に同一である。通路部W´はボア間通路部Tを一部として備えていない点以外、通路部Wと実質的に同一である。   The inter-bore passage portion T may be provided as shown below. FIG. 8 is a view showing an inter-bore passage portion T ′ which is a modification of the inter-bore passage portion T. 8A shows the inter-bore passage portion T ′ in a top view of the cylinder block 2a ′, and FIG. 8B shows the inter-bore passage portion T ′ in the AA cross section shown in FIG. 8A. The cylinder block 2 a ′ is substantially the same as the cylinder block 2 a except that it includes a passage portion W ′ instead of the passage portion W and also includes an inter-bore passage portion T ′. The passage portion W ′ is substantially the same as the passage portion W except that the passage portion T between bores is not provided as a part.

ボア間通路部T´は図示しないシリンダヘッドとの間で冷却水を流入出させるように設けられている。この場合、例えば第2の制御弁22からシリンダヘッドを介して各ボア間通路部T´の入口に冷却水を供給するとともに、各ボア間通路部T´の出口を通路部W´とシリンダヘッドで合流させることで、ボア間通路部T´を組み込んだ第2の循環経路C2を形成することができる。この場合には、ボア間通路部T´と通路部W´(具体的には機関通路部に相当する部分)とが個別に冷却水を供給可能に設けられることから、ピストン打音の発生を防止するにあたり、通路部W´に供給する冷却水の流量を制限しながら、ボア間通路部T´に冷却水を流通させることができる。このためこの場合には、通路部W´に供給する冷却水の流量を制限できる分、さらに好適に暖機を促進できる。   The inter-bore passage portion T ′ is provided so as to allow cooling water to flow into and out of a cylinder head (not shown). In this case, for example, the coolant is supplied from the second control valve 22 to the inlet of each inter-bore passage portion T ′ via the cylinder head, and the outlet of each inter-bore passage portion T ′ is connected to the passage portion W ′ and the cylinder head. , The second circulation path C2 incorporating the inter-bore passage portion T ′ can be formed. In this case, since the inter-bore passage portion T ′ and the passage portion W ′ (specifically, the portion corresponding to the engine passage portion) are provided so as to be able to supply cooling water individually, the generation of piston hitting noise is prevented. In preventing the cooling water, the cooling water can be circulated through the inter-bore passage portion T ′ while restricting the flow rate of the cooling water supplied to the passage portion W ′. For this reason, in this case, warming-up can be promoted more suitably because the flow rate of the cooling water supplied to the passage portion W ′ can be limited.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

W/P 1
内燃機関 2
第1のサーモスタット 11
第2のサーモスタット 12
第1の制御弁 21
第2の制御弁 22
ECU 30
冷却装置 100
W / P 1
Internal combustion engine 2
First thermostat 11
Second thermostat 12
First control valve 21
Second control valve 22
ECU 30
Cooling device 100

Claims (3)

内燃機関の冷却水を流通させる第1の循環経路に組み込まれ、流通する冷却水の流量が機関暖機時に機関暖機後よりも制限される機関通路部と、
前記内燃機関のシリンダボア間に設けられ、前記第1の循環経路と異なる流通経路で前記内燃機関の冷却水を流通させる第2の循環経路に組み込まれたボア間通路部と、
前記第1および第2の循環経路のうち、前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通を制御可能な制御弁と、
を備え、
前記制御弁が機関暖機時に前記内燃機関のシリンダボア壁部の温度に応じて前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通を制御する内燃機関の冷却装置。
An engine passage portion that is incorporated in a first circulation path for circulating cooling water of the internal combustion engine, and in which the flow rate of the circulating cooling water is more limited than after engine warm-up when the engine is warmed up;
An inter-bore passage portion installed in a second circulation path that is provided between cylinder bores of the internal combustion engine and that circulates cooling water of the internal combustion engine through a flow path different from the first circulation path;
A control valve capable of controlling the circulation of the cooling water flowing through the second circulation path among the first and second circulation paths;
With
A cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein the control valve controls the flow of cooling water flowing through the second circulation path according to the temperature of a cylinder bore wall of the internal combustion engine when the engine is warmed up.
請求項1記載の内燃機関の冷却装置であって、
前記制御弁が前記内燃機関のシリンダボア壁部の温度が所定値よりも低い場合に前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通を制限し、前記内燃機関のシリンダボア壁部の温度が前記所定値よりも高い場合に前記第2の循環経路を流通する冷却水の流通制限を解除する内燃機関の冷却装置。
A cooling device for an internal combustion engine according to claim 1,
When the temperature of the cylinder bore wall portion of the internal combustion engine is lower than a predetermined value, the control valve restricts the flow of cooling water flowing through the second circulation path, and the temperature of the cylinder bore wall portion of the internal combustion engine is the predetermined temperature. A cooling device for an internal combustion engine that releases the restriction on the flow of the cooling water flowing through the second circulation path when the value is higher than the value.
請求項1または2記載の内燃機関の冷却装置であって、
前記機関通路部と前記ボア間通路部とが個別に冷却水を供給可能に設けられている内燃機関の冷却装置。
A cooling device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
A cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein the engine passage portion and the inter-bore passage portion are provided so that cooling water can be supplied individually.
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