JP2013133747A - Cooling control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気ポート周辺の冷却経路を流れる冷却水の流れを制御して吸気ポートを流れる空気を冷却する内燃機関の冷却制御装置に関する。 The present invention relates to a cooling control device for an internal combustion engine that cools air flowing through an intake port by controlling a flow of cooling water flowing through a cooling path around the intake port of the internal combustion engine.
内燃機関(以後「エンジン」と称す)においては、燃焼性向上のため、シリンダブロック及び、シリンダヘッドをある程度の高温に保ち、且つ、高圧縮比化することで起こりやすくなるノッキングを、吸気を冷却することで防止している。 In internal combustion engines (hereinafter referred to as “engines”), in order to improve combustibility, the intake air is cooled by knocking that tends to occur by keeping the cylinder block and cylinder head at a certain high temperature and increasing the compression ratio. To prevent it.
例えば、特開平5−321662号公報(特許文献1)には本願添付の図6に示すように、エンジン01のシリンダブロック02内の冷却水通路08には、シリンダヘッド04の吸気ポート06側に設けられた冷却水導入部09と、シリンダヘッド04の排気ポート07側に設けられた冷却水導出部011とを備えている。シリンダヘッド04内の冷却水通路012には、エンジンブロック側の冷却水導出部011に連通して、シリンダブロック02側からの冷却水をシリンダヘッド04内に導入する冷却水導入部013と、シリンダヘッド04内の冷却水通路012に入った冷却水が、排気ポート07及び吸気ポート06の周囲を冷却して吸気ポート06側に設けられた冷却水導出部015からシリンダブロック02側へ排出され、エンジン01外の冷却回路に導出される。
シリンダブロック02内の冷却水通路08とシリンダヘッド04内の冷却水通路012とが直列に配設されて第1冷却経路を形成している。
また、シリンダヘッド04内の冷却水通路012には燃焼室05壁面に沿って仕切り壁019を設けると共に、冷却水パイプ020を仕切り壁019の内側(燃焼室側)に開口させ、吸気ポート06側の燃焼室壁を積極的に冷却する第2冷却経路を形成して、耐ノック性を向上させる技術が開示されている。
For example, as shown in FIG. 6 attached to Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-321626 (Patent Document 1), the
A
In addition, the
しかし、特許文献1によると、シリンダブロック02側を冷却した冷却水が、シリンダヘッド04の排気ポート07を冷却し、さらに、吸気ポート06側からシリンダブロック02側に戻り、シリンダブロック02外部に排出される。
一方、吸気ポート06側の冷却水通路012には第2冷却経路からの冷却水が噴射されて、燃焼室壁を積極的に冷却するようになっているが、排気ポート07と吸気ポート06を冷却する冷却水通路は連通しており、吸気ポート06周辺を冷却するには限界があり、吸気ポート内の空気を十分に冷却できない不具合が生じる。
However, according to
On the other hand, cooling water from the second cooling path is injected into the
そこで、本発明はこのような不具合に鑑み成されたもので、吸気ポート周辺を冷却する冷却経路を、シリンダブロック及び、シリンダヘッドの排気ポートを冷却する冷却経路と分離させ、該吸気ポート周辺の冷却経路を流れる冷却水の流れを制御して吸気ポートを流れる空気を効率よく冷却してノッキングの発生を防止する冷却制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem. The cooling path for cooling the periphery of the intake port is separated from the cooling path for cooling the cylinder block and the exhaust port of the cylinder head, and It is an object of the present invention to provide a cooling control device that controls the flow of cooling water flowing through a cooling path to efficiently cool air flowing through an intake port and prevent knocking.
本発明はかかる目的を達成するもので、内燃機関のシリンダヘッド内の吸気ポート周囲に設けられる吸気ポート冷却水通路を含む第1冷却水回路と、前記内燃機関のシリンダブロックに設けられるシリンダブロック冷却水通路と前記シリンダヘッド内の排気ポート周囲に設けられる排気ポート冷却水通路とを含み、前記第1冷却水回路とは独立に形成される第2冷却水回路と、前記第1冷却水回路内の冷却水を循環させる第1冷却水循環装置と、 前記第2冷却水回路内の冷却水の温度を検出する第2冷却水温度検出手段と、前記第1冷却水循環装置の作動を制御する制御手段と、を備える内燃機関の冷却制御装置であって、 前記制御手段は、前記第1冷却水循環装置の停止中に、前記第2冷却水温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記第1冷却水循環装置を制御することを特徴とする。 The present invention achieves such an object, and includes a first cooling water circuit including an intake port cooling water passage provided around an intake port in a cylinder head of an internal combustion engine, and cylinder block cooling provided in the cylinder block of the internal combustion engine. A second cooling water circuit that includes a water passage and an exhaust port cooling water passage provided around the exhaust port in the cylinder head, and is formed independently of the first cooling water circuit; and in the first cooling water circuit A first cooling water circulation device that circulates the cooling water of the second cooling water, a second cooling water temperature detection means that detects the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit, and a control means that controls the operation of the first cooling water circulation device. An internal combustion engine cooling control device comprising: the control means based on a temperature detected by the second cooling water temperature detection means while the first cooling water circulation device is stopped. Te, and controls the first cooling water circulation device.
かかる発明によれば、第1冷却水循環装置が停止しているとき、第1冷却水回路内の冷却水の温度は均一ではないため、冷却水循環装置が作動していて第1冷却水回路よりも比較的回路内の温度が均一な第2冷却水回路内の冷却水の温度に基づいて第1冷却水循環装置の作動を制御することで、吸気ポート周囲の冷却を適切に行うことができ、吸気温度を低く保ちノッキングを抑制することができる。 According to this invention, since the temperature of the cooling water in the first cooling water circuit is not uniform when the first cooling water circulation device is stopped, the cooling water circulation device is operating and is more than in the first cooling water circuit. By controlling the operation of the first cooling water circulation device based on the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit having a relatively uniform temperature in the circuit, the surroundings of the intake port can be appropriately cooled, Knocking can be suppressed while keeping the temperature low.
また、好ましくは、前記第1冷却水回路内の冷却水の温度を検出する第1冷却水温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記第1冷却水循環装置の駆動中、前記第1冷却水温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記第1冷却水循環装置を制御するとよい。 Preferably, the apparatus further comprises first cooling water temperature detection means for detecting a temperature of the cooling water in the first cooling water circuit, and the control means is configured to drive the first cooling water during driving of the first cooling water circulation device. The first cooling water circulation device may be controlled based on the temperature detected by the temperature detecting means.
このように構成することで、第1冷却水循環装置が駆動している場合は、第1冷却水回路内の冷却水の温度は均一であるため、第1冷却水温度検出手段によって検出される温度に基づいて制御することで、吸気ポート周囲の冷却をより適切に行うことができる。 With this configuration, when the first cooling water circulation device is driven, the temperature of the cooling water in the first cooling water circuit is uniform, and therefore the temperature detected by the first cooling water temperature detecting means. By controlling based on the above, cooling around the intake port can be performed more appropriately.
また、好ましくは、前記制御手段は、前記第1冷却水循環装置の停止中に前記第2冷却水温度検出手段によって検出された温度が所定値未満で、かつ、所定条件が成立した場合、前記第1冷却水循環装置を強制作動させる強制作動手段を備えるとよい。 Preferably, when the temperature detected by the second cooling water temperature detecting means during the stop of the first cooling water circulating device is less than a predetermined value and a predetermined condition is satisfied, the control means It is preferable to provide forcible operation means for forcibly operating the cooling water circulation device.
このように構成することで、第2冷却水温度検出手段によって検出された温度が所定値より小さい場合でも、冷却水の循環が停止している状況では吸気ポート周囲の温度が局所的に高くなる場合がある。そこで検出温度が所定値より小さい場合でも、所定条件が成立した場合は第1冷却水循環装置を強制作動させることで、吸気ポート周囲の局所的な温度上昇を防止することができる。 With this configuration, even when the temperature detected by the second cooling water temperature detection means is smaller than the predetermined value, the temperature around the intake port locally increases in a situation where the circulation of the cooling water is stopped. There is a case. Therefore, even when the detected temperature is lower than the predetermined value, if the predetermined condition is satisfied, the first cooling water circulation device is forcibly operated to prevent a local temperature increase around the intake port.
また、好ましくは、前記第1冷却水循環装置の停止時間を計測する停止時間計測手段を備え、前記強制作動手段は、前記停止時間計測手段によって計測された停止時間が所定時間を越えたことを含む前記所定条件が成立した場合、前記第1冷却水循環装置を強制作動させるとよい。 Preferably, the apparatus further comprises stop time measuring means for measuring the stop time of the first cooling water circulation device, and the forcible operation means includes that the stop time measured by the stop time measuring means exceeds a predetermined time. When the predetermined condition is satisfied, the first cooling water circulation device may be forcibly operated.
このように構成することで、エンジン始動直後など、第2冷却水循環回路内の温度があがりにくい状況でも、エンジン始動から所定時間以上経過すれば第1冷却水循環装置を強制作動させることで、吸気ポート周囲の局所的な温度上昇を防止することができ、吸気ポート周囲の局所的な温度上昇を防止することができる。 With this configuration, even when the temperature in the second cooling water circulation circuit is difficult to rise, such as immediately after the engine is started, the first cooling water circulation device is forcibly operated when a predetermined time or more has elapsed since the engine start. A local temperature increase around the intake port can be prevented, and a local temperature increase around the intake port can be prevented.
また、好ましくは、前記吸気ポート内に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出手段を備え、前記強制作動手段は、前記吸気温度検出手段によって検出された吸気温度が所定値を超えたことを含む前記所定条件が成立した場合、前記第1冷却水循環装置を強制作動させるとよい。 Preferably, an intake air temperature detecting means for detecting the temperature of the intake air flowing into the intake port is provided, and the forced operating means is configured to check that the intake air temperature detected by the intake air temperature detecting means exceeds a predetermined value. When the predetermined condition is included, the first cooling water circulation device may be forcibly operated.
このように構成することで、吸気ポート内に流入する吸気の温度を吸気温度検出手段で検出して、その温度に基づいて第1冷却水循環装置(循環ポンプ)を強制作動するので、吸気ポート周囲の局所的な温度上昇を防止でき、適切な吸気ポートの冷却を行うことができる。 With this configuration, the temperature of the intake air flowing into the intake port is detected by the intake air temperature detection means, and the first cooling water circulation device (circulation pump) is forcibly operated based on that temperature. Therefore, the intake port can be appropriately cooled.
内燃機関のシリンダヘッド内の吸気ポート周囲に設けられる吸気ポート冷却水通路を含む第1冷却水回路と、前記内燃機関のシリンダブロックに設けられるシリンダブロック冷却水通路と前記シリンダヘッド内の排気ポート周囲に設けられる排気ポート冷却水通路とを含み、前記第1冷却水回路とは独立に形成される第2冷却水回路とを備えて、吸気ポート周辺を冷却する冷却経路と、シリンダブロック及びシリンダヘッドの排気ポートを冷却する冷却経路とを離させて構成し、第1冷却水回路内の冷却水を循環させる第1冷却水循環装置の作動を制御する制御手段を備えたので、吸気ポートを流れる空気を効率的に冷却することができ、高圧縮比化されたエンジンのノッキングを防止できる。 A first coolant circuit including an intake port coolant passage provided around an intake port in a cylinder head of the internal combustion engine; a cylinder block coolant passage provided in a cylinder block of the internal combustion engine; and an exhaust port periphery in the cylinder head A cooling path for cooling the periphery of the intake port, a cylinder block and a cylinder head, and a second cooling water circuit formed independently of the first cooling water circuit. Since the control means for controlling the operation of the first cooling water circulation device configured to circulate the cooling water in the first cooling water circuit is provided apart from the cooling path for cooling the exhaust port of the air, the air flowing through the intake port Can be efficiently cooled, and knocking of the engine having a high compression ratio can be prevented.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specifically described. Only.
(第1実施形態)
図1を参照して内燃機関(以降エンジンと称す)の冷却構造の概略を説明する。図1はエンジン1の概略全体構成図であり、シリンダブロック2の上にシリンダヘッド3が取付けられている。
シリンダヘッド3には、シリンダヘッド3の吸気ポート32の周囲を冷却する冷却水が循環する吸気ポート冷却水通路7が設けられ、該吸気ポート冷却水通路7はエンジン1の外部に配設されたラジエータおよびウォータポンプ(詳細は後述する)と接続し、冷却水を前記吸気ポート32の周囲を循環せしめる第1冷却水回路5を形成している。
(First embodiment)
An outline of a cooling structure of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an
The cylinder head 3 is provided with an intake port
また、シリンダブロック2には、シリンダブロック2のシリンダライナ23の周囲を冷却する冷却水が循環するシリンダブロック冷却水通路21が設けられ、シリンダヘッド3には、排気ポート31の周囲を冷却する冷却水が循環する排気ポート冷却水通路8が設けられ、これらシリンダブロック冷却水通路21および排気ポート冷却水通路8は、エンジン1の外部に配設されたラジエータおよびウォータポンプ(詳細は後述する)と接続し、冷却水を前記シリンダブロック2および排気ポート31の周囲を循環せしめるに第2冷却水回路6を形成している。
The cylinder block 2 is provided with a cylinder block cooling water passage 21 through which cooling water for cooling the periphery of the
シリンダブロック2の内部には円筒状のシリンダライナ23が嵌入され、該シリンダライナ23の軸線に沿って、上下方向(図1において)に摺動するピストン25が嵌挿されている。
ピストン25の頂部25aとシリンダライナ23とシリンダヘッド3とに囲まれた部分とで、吸気ポート32から吸入された空気と燃料(ガソリン)とが混合して燃焼する燃焼室28を形成している。
尚、空気と燃料の混合ガスはシリンダヘッド3に設けられた点火プラグ(図示省略)によって燃焼する。
燃焼室28における爆発的燃焼によって、ピストン25が下方に押され、コネクチングロッド26によって図示省略のクランクシャフトに伝達され、クランクシャフトによって往復運動が回転運動に変換される。
そして、空気と燃料とが燃焼室28にて繰返し燃焼するのに伴い、シリンダライナ23及びシリンダブロック2が熱せられるので、それを冷却するためシリンダブロック2のピストン25が摺動する範囲で、且つ、シリンダライナ23周方向に冷却水を通すシリンダブロック冷却水通路21が形成されている。
A
A portion surrounded by the
The mixed gas of air and fuel is burned by a spark plug (not shown) provided in the cylinder head 3.
By the explosive combustion in the
As the air and fuel are repeatedly burned in the
シリンダヘッド3には、燃焼室28に空気を導入する吸気ポート32が配設され、該吸気ポート32の燃焼室28に臨んだ開口部をピストン25の摺動に連係して開閉する吸気バルブ34と、燃焼室28で燃焼した排ガスを排出する排気ポート31が配設され、該排気ポート31の燃焼室28に臨んだ開口部をピストン25の摺動に連係して開閉する排気バルブ33とが設けられている。また、吸気ポート32には吸気ポート32内を通過する吸気の温度を検出する吸気温度センサ29が設置されている。
The cylinder head 3 is provided with an
シリンダヘッド3は、燃焼室28を形成すると共に、高温の排ガスが排出される排気ポート31を有しているため、高温になり易いので冷却をする必要がある。
図3にシリンダヘッド3の概略冷却構造を示す。図3は直列3気筒エンジンの冷却水路を示したもので、冷却水路を解りやすくするため、シリンダヘッド3を透かして冷却水路を実線で表わしたものである。
シリンダヘッド3の冷却構造は、既述の通り排気ポート31の周囲を冷却する冷却水が循環する排気ポート冷却水通路8と、吸気ポート32周囲を冷却する冷却水が循環する吸気ポート冷却水通路7が配設されている。
The cylinder head 3 forms the
FIG. 3 shows a schematic cooling structure of the cylinder head 3. FIG. 3 shows a cooling water channel of an in-line three-cylinder engine. In order to make the cooling water channel easy to understand, the cooling water channel is shown by a solid line through the cylinder head 3.
As described above, the cooling structure of the cylinder head 3 includes the exhaust port cooling water passage 8 through which the cooling water for cooling the periphery of the exhaust port 31 circulates, and the intake port cooling water passage through which the cooling water for cooling the periphery of the
排気ポート冷却水通路8には、シリンダブロック2を冷却した冷却水をシリンダヘッド3へ導出する冷却水導出部22に接続した第1冷却水導入部84が配設されている。
排気ポート冷却水通路8には、排気ポート31の外周部に環状に形成された冷却水通路81,82(図1は当該部が断面図となっているので、説明を容易にするため別符号にしたが、実際は連通した冷却水通路である。以後、冷却水通路は同様に表示する。)と、排気バルブ33の外周部に、冷却水通路83が形成されている。
そして、排気ポート冷却水通路8の第1冷却水導出部85から外部へ導出される。
尚、図中の冷却水通路81,82,83及び第1冷却水導出部85を破線(図1参照)で接続してあるのは、各冷却水通路が連通した冷却水通路であることを示すものである。
The exhaust port cooling water passage 8 is provided with a first cooling
In the exhaust port cooling water passage 8, cooling
And it is derived | led-out outside from the 1st cooling water derivation | leading-out
Note that the cooling
吸気ポート冷却水通路7は、冷却水を第2冷却水導入部75から導入する。導入された冷却水は、吸気バルブ34の外周部の冷却水通路71,73と、冷却水通路の一部を吸気ポート32内に露出させた吸気冷却水通路72に導かれる。
そして、吸気ポート冷却水通路7を循環した冷却水は第3冷却水導出部74からシリンダヘッドの外部へ導出される。
尚、本実施例では、吸気ポート冷却水通路7の一部を、吸気ポート32内に露出させて形成された吸気冷却水通路72によって構成することにより、吸気ポート32内を流れる吸気をより効果的に冷却することができる。
なお、この吸気冷却水通路72は、吸気ポート32を通過する吸気(空気)を冷却水通路71,73によって所望温度に冷却可能な場合には設けなくてよい。
The intake port cooling
Then, the cooling water circulated through the intake port cooling
In this embodiment, a part of the intake port cooling
The intake
第1冷却水回路5は、吸気ポート冷却水通路7と、冷却水を冷却する第1ラジエータ51と、該第1ラジエータ51で冷却された冷却水をシリンダヘッド3の第2冷却水導入部75を介して吸気ポート冷却水通路7に圧送する電動ポンプ52と、第3冷却水導出部74から導出された冷却水の温度を検出する第1冷却水温度検出手段57と、夫々の装置間を連結する冷却水配管とで構成されている。
The first
第1ラジエータ51によって冷却された冷却水は、電動ポンプ52によって第1配管55、第2配管56を介して第2冷却水導入部75から吸気ポート冷却水通路7に流入される。そして、吸気ポート冷却水通路7内を循環した冷却水は、該吸気ポート冷却水通路7の第3冷却水導出部74から第3配管54を介して第1ラジエータ51に戻り冷却される。
また、電動ポンプ52は、第1冷却水温度検出手段57、第2冷却水回路6のサーモスタット62の上流側に位置した第2冷却水温度検出手段58、および吸気温度センサ29、電動ポンプ52の停止時間検出手段(図示省略)の検出結果に基づいて制御手段53からの信号で作動、停止が制御されるようになっている。詳細な制御方法については後述する。
The cooling water cooled by the
The
第2冷却水回路6は、排気ポート冷却水通路8を含めて、冷却水を冷却する第2ラジエータ61と、該第2ラジエータ61で冷却された冷却水をシリンダブロック2の第3冷却水導入部27を介してシリンダブロック冷却水通路21に圧送する第1ウォータポンプ(第2冷却水循環装置)63と、シリンダブロック2の第2冷却水導出部24と第2ラジエータ61との間に設けられ、排気ポート冷却水通路8を循環してきた第2冷却水回路6の冷却水温度HB<閾値Hoの場合に、冷却水を第1ウォータポンプ63側にバイパスさせるサーモスタット62と、夫々の装置間を連結する冷却水配管とで構成されている。尚、第1ウォータポンプ63はエンジン1のクランクシャフト(図示省略)からベルト等を介して、エンジン稼動中は常に駆動されるようになっている。
The second cooling water circuit 6 includes the exhaust port cooling water passage 8, a
ここで、シリンダブロック2の冷却および排気ポート31周囲の冷却を行う第2冷却水回路6内の冷却水の流れについて説明する。
エンジン1が始動されると、第1ウォータポンプ63の駆動により第2冷却水回路6内の冷却水の循環が開始される。冷却水温度HBが閾値H0よりも低い場合、サーモスタット62は閉状態であるため、冷却水はシリンダブロック冷却水通路21、排気ポート冷却水通路8、第6配管64、サーモスタット62、バイパス用配管67、第1ウォータポンプ63、第5配管68で構成される回路を循環する。つまり、冷却水温度HBが閾値H0よりも低い場合、冷却水は第2ラジエータ61によって冷却されないため、エンジン1の暖機が促進される。
エンジン1が継続的に運転され冷却水温度HBが閾値H0以上になると、サーモスタット62は開状態となり、冷却水はシリンダブロック冷却水通路21、排気ポート冷却水通路8、第6配管64、サーモスタット62、第7配管65、第2ラジエータ61、第4配管66、第1ウォータポンプ63、バイパス用配管67、第5配管68で構成される回路を循環する。この結果、冷却水は第2ラジエータ61によって冷却され、エンジン1がオーバヒートしないように適切に冷却することができる。
Here, the flow of the cooling water in the second cooling water circuit 6 that performs cooling of the cylinder block 2 and cooling around the exhaust port 31 will be described.
When the
When the
次に、第1冷却水回路5内の冷却水の流れの制御について、図4のフローチャートを参照して説明する。この第1冷却水回路5では、制御手段53によって電動ポンプ52の作動が制御されることで、冷却水の流れが制御される。尚、以下の制御ルーチンはエンジンが駆動されてから停止するまでの間実施される。
まず、エンジン1が始動されると制御手段53は停止時間検出手段(図示省略)によって電動ポンプ52の停止時間TSのカウントを開始する(ステップS1)。
次に、第2冷却水温度検出手段58による第2冷却水回路内の冷却水温度HBの検出処理を実行し(ステップS2)、冷却水温度HBが閾値H1よりも低いか否かを判定する(ステップS3)。冷却水温度HB<閾値H1の場合、ステップS3の判定結果はYesとなり、ステップS4に進む。ステップS3の判定結果がNoの場合、ステップS10に進み、電動ポンプ52の作動処理を実行する。ステップS10以降の処理については後述する。
ステップS4に戻って説明を続ける。ステップS4では、ステップS1でカウントを開始した電動ポンプの停止時間TSが閾値T0を越えたか否かを判定する。停止時間TS<閾値T0の場合、ステップS4の判定結果はYesとなり、ステップS5に進む。ステップS4の判定結果がNoの場合、ステップS10に進む。
ステップS5では、吸気温度センサ29による吸気温度Mの検出処理を実行し、次いで、吸気温度Mが閾値M0よりも低いか否かを判定する(ステップS6)。吸気温度M<閾値M0の場合、ステップS6の判定結果はYesとなり、ステップS7に進む。ステップS6の判定結果がNoの場合、ステップS10に進む。
ステップS7では、第1冷却水温度検出手段57による第1冷却水回路内の冷却水温度HAの検出処理を実行し、次いで、冷却水温度HAが閾値H2よりも低いか否かを判定する(ステップS8)。冷却水温度HA<閾値H2の場合、ステップS8の判定結果はYesとなり、ステップS2に戻る。ステップS8の判定結果がNoの場合、ステップS10に進む。
次に、ステップS10以降の処理について説明する。上述の通り、ステップS3、ステップS4、ステップS6、及びステップS8のいずれかの判定結果がNoであった場合、制御手段53は電動ポンプ52の作動制御を実行する(ステップS10)。
電動ポンプ52の作動を受けて、制御手段53は停止時間検出手段(図示省略)による電動ポンプ52の停止時間TSのカウントをリセットする(ステップS11)。次いで、第1冷却水回路内の冷却水温度HAの検出処理を実行し(ステップS12)、冷却水温度HAが閾値H2よりも低いか否かを判定する(ステップS13)。電動ポンプ52の作動によって冷却水温度HAが閾値H2よりも低くなった場合、ステップS13の判定結果はYesとなり、制御手段53は電動ポンプ52の作動を停止し、ステップS1に戻る。ステップS13の判定結果がNoの場合、ステップS11に戻り、以降エンジン1が停止するか、冷却水温度HAが閾値H2よりも低くなるまで制御手段53は電動ポンプ52の作動処理を実行する。
Next, control of the flow of the cooling water in the first
First, when the
Then run detection processing of the cooling water temperature HB in the second coolant circuit according to a second coolant temperature detecting means 58 (step S2), and determines whether the cooling water temperature HB is lower than the threshold H 1 (Step S3). If the cooling water temperature HB <threshold H 1, the decision result in the step S3 is Yes, the process proceeds to step S4. When the determination result of step S3 is No, the process proceeds to step S10, and the operation process of the
Returning to step S4, the description will be continued. In step S4, it is determined whether or not stop time TS of the electric pump starts to count exceeds the threshold value T 0 in step S1. If the stop time TS <threshold T 0, the determination result of step S4 is Yes, the process proceeds to step S5. If the determination result of step S4 is No, the process proceeds to step S10.
In step S5, executes a process of detecting the intake air temperature M by the intake
In step S7, and performs the detection process of the cooling water temperature HA in the first coolant circuit according to the first cooling water
Next, the process after step S10 is demonstrated. As described above, when the determination result in any of Step S3, Step S4, Step S6, and Step S8 is No, the
In response to the operation of the
このように、本実施形態では第1冷却水回路5の電動ポンプ(第1冷却水循環装置)52が停止しているとき、エンジン1の始動と同時に作動する第1ウォータポンプ63によって、比較的、回路内の温度が均一な第2冷却水回路6内の冷却水の温度HBに基づいて電動ポンプ52の作動を制御している。したがって、電動ポンプ52が停止していることにより温度の上昇が不均一である第1冷却水回路5内の冷却水の温度に基づいて制御するよりも、吸気ポート32周囲の冷却を正確に開始でき、吸気温度を低く保ちノッキングを抑制する制御が的確に実施される。
また、第2冷却水温度検出手段58によって検出された第2冷却水回路6内の冷却水温度HBが閾値H1より小さい場合でも、電動ポンプ52の停止時間TSがエンジン1の始動から所定時間T0を超えた場合は電動ポンプ52を作動させるようにしている。したがって、例えば始動直後の高負荷運転により吸気ポート32周囲の局所的な温度上昇が起こった場合でも、適切に吸気ポート32周囲の冷却を開始することができる。
また、第2冷却水回路6内の冷却水温度HBと電動ポンプ52の停止時間TSが共に閾値以下の場合でも、吸気ポート32内に流入する吸気の温度Mが閾値M0よりも高い場合は電動ポンプ52を作動させるようにしている。したがって、吸気温度を直接検出してその温度に基づいて制御するので、吸気ポート32周囲の局所的な温度上昇をより確実に防止して、適切な吸気ポート32周囲の冷却を行うことができる。
さらに、冷却水温度HBと停止時間TSと吸気温度Mがいずれも閾値以下の場合でも、第1冷却水温度検出手段57によって検出される冷却水温度HAが閾値H2以上のときは電動ポンプ52を作動させるようにしている。したがって、例えばアイドリングストップ機能を有する車両のように、エンジンの自動停止と再始動が繰り返し行われるような車両では、エンジン1の始動直後に吸気ポート32周囲の温度のみが十分に高くなっているような場合がありうるが、そのような場合でも吸気ポート32周囲の冷却を適切に行うことができる。
また、電動ポンプ52が駆動している場合は、第1冷却水回路5の冷却水の温度は均一であるため、第1冷却水温度検出手段57によって検出される温度HAに基づいて電動ポンプの作動を制御することで、吸気ポート32周囲の冷却を適切に行うことができる。
Thus, in this embodiment, when the electric pump (first cooling water circulation device) 52 of the first
The second even when the cooling water temperature HB coolant circuit 6 is the threshold value H 1 less than the stop time TS is a predetermined time from start of the
Even when the cooling water temperature HB in the second cooling water circuit 6 and the stop time TS of the
Further, the cooling water temperature HB and stop time TS intake air temperature M even when following any threshold, the
In addition, when the
以上のように、本実施形態では吸気ポート32周辺を冷却する冷却経路(第1冷却水回路5)を、シリンダブロック2及び、シリンダヘッドの排気ポート31を冷却する冷却経路(第2冷却水回路6)と分離させ、第2冷却水回路6内の冷却水温度HB、電動ポンプ52の停止時間TS、吸気ポート32内に流入する吸気の温度M、及び第1冷却水温度検出手段57によって検出される冷却水温度HAに基づいて電動ポンプ52を作動して第1冷却水回路5を流れる冷却水の流れを制御するようにした。したがって、吸気ポート32内を通過する吸気(空気)を効率よく冷却でき、高圧縮比化されたエンジンのノッキングを防止して、燃料消費率の向上を図ることが可能となる。
尚、上記各閾値は、予め実験などから設定したマップから求めてもよいし、運転状況に応じて適宜変更してもよい。
As described above, in this embodiment, the cooling path (first cooling water circuit 5) for cooling the periphery of the
Each of the above threshold values may be obtained from a map set beforehand through experiments or the like, or may be changed as appropriate according to the driving situation.
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態にかかる冷却構造の概略全体構成図を図2に示す。
本第2実施形態はエンジン本体側の構造、第1冷却水回路5、第2冷却水回路6は、第1実施形態と同じため、同一符号を付して、その作用についての説明は省略する。
第2実施形態は、第1実施形態に示した電動ポンプ52に代えて、エンジン1のクランクシャフト(図示省略)の駆動力によって駆動される第2ウォータポンプ91が設けられている点が相違する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a schematic overall configuration diagram of the cooling structure according to the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the structure on the engine main body side, the first
The second embodiment is different from the first embodiment in that a
この第2ウォータポンプ91は、エンジンのクランクシャフトと電磁クラッチ92によって断接するようになっており、電磁クラッチ92には、制御手段53からの指令信号によって、電磁クラッチ92の接、断が制御されるようになっている。制御手段53の制御内容は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態における電動ポンプ52の作動、停止信号で、電磁クラッチ92を接続、切断するようにすればよい。
このように、第2実施形態によると、前記第1実施形態と同様に、吸気ポート32内を通過する吸気(空気)を効率よく冷却でき、高圧縮比化されたエンジンのノッキングを防止して、燃料消費率の向上を図ることが可能となる。
さらに、第2実施形態においては、電磁クラッチ92へのON、OFF信号を出力するだけで、電動ポンプ52を作動させる電力が不要であるため、電力消費を節約することができる。
The
As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, the intake air (air) passing through the
Furthermore, in the second embodiment, only the output of the ON / OFF signal to the
本発明によれば、吸気ポート周辺を冷却する冷却経路を、シリンダブロック及び、シリンダヘッドの排気ポートを冷却する冷却経路と分離させ、該吸気ポート周辺の冷却経路を流れる冷却水の流れを制御して吸気ポートを流れる空気を効率よく冷却してノッキングの発生を防止できるので、エンジンの冷却制御装置への利用に適している。 According to the present invention, the cooling path for cooling the vicinity of the intake port is separated from the cooling path for cooling the cylinder block and the exhaust port of the cylinder head, and the flow of cooling water flowing through the cooling path around the intake port is controlled. Therefore, the air flowing through the intake port can be efficiently cooled to prevent the occurrence of knocking, which is suitable for use in an engine cooling control device.
1 エンジン
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
5 第1冷却水回路
6 第2冷却水回路.
7 吸気ポート冷却水通路
8 排気ポート冷却水通路
21 シリンダブロック冷却水通路
23 シリンダライナ
25 ピストン
26 コネクチングロッド
28 燃焼室
29 吸気温度センサ
31 排気ポート
32 吸気ポート
51 第1ラジエータ
52 電動ポンプ(第1冷却水循環装置)
53 制御手段
57 第1冷却水温度検知手段
58 第2冷却水温度検出手段
61 第2ラジエータ
62 サーモスタット
63 第1ウォータポンプ(第2冷却水循環装置)
91 第2ウォータポンプ(第1冷却水循環装置)
92 電磁クラッチ
1 Engine 2 Cylinder block 3
7 Intake port cooling water passage 8 Exhaust port cooling water passage 21 Cylinder block
53 Control means 57 First cooling water temperature detection means 58 Second cooling water temperature detection means 61
91 2nd water pump (1st cooling water circulation device)
92 Electromagnetic clutch
Claims (5)
前記内燃機関のシリンダブロックに設けられるシリンダブロック冷却水通路と前記シリンダヘッド内の排気ポート周囲に設けられる排気ポート冷却水通路とを含み、前記第1冷却水回路とは独立に形成される第2冷却水回路と、
前記第1冷却水回路内の冷却水を循環させる第1冷却水循環装置と、
前記第2冷却水回路内の冷却水の温度を検出する第2冷却水温度検出手段と、
前記第1冷却水循環装置の作動を制御する制御手段と、
を備える内燃機関の冷却制御装置であって、
前記制御手段は、前記第1冷却水循環装置の停止中に、前記第2冷却水温度検出手段によって検出された温度に基づいて、前記第1冷却水循環装置を制御することを特徴とする内燃機関の冷却制御装置。 A first coolant circuit including an intake port coolant passage provided around an intake port in a cylinder head of an internal combustion engine;
A cylinder block cooling water passage provided in a cylinder block of the internal combustion engine and an exhaust port cooling water passage provided around an exhaust port in the cylinder head, the second being formed independently of the first cooling water circuit; A cooling water circuit;
A first cooling water circulation device for circulating cooling water in the first cooling water circuit;
Second cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit;
Control means for controlling the operation of the first cooling water circulation device;
A cooling control device for an internal combustion engine comprising:
The control means controls the first cooling water circulation device based on the temperature detected by the second cooling water temperature detection means while the first cooling water circulation device is stopped. Cooling control device.
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