JP2017198137A - Engine cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるエンジンを冷却するエンジン冷却装置に関する。 The present invention relates to an engine cooling device that cools an engine mounted on a vehicle.
従来、冷媒を流通させてエンジンを冷却する技術が利用されている。この種の技術として、下記に出典を示す特許文献1−3に記載のものがある。 Conventionally, a technique for cooling an engine by circulating a refrigerant has been used. As this type of technology, there is one described in Patent Documents 1-3 shown below.
特許文献1に記載のエンジンの冷却装置は、エンジンから吐出される冷却水をラジエータに流通させるラジエータ流路、エンジンから吐出される冷却水がラジエータを経由しないように流通させるバイパス流路、及びエンジンに冷却水が入る側に配置され、冷却水を循環させるポンプ装置を備えて構成され、ラジエータ流路、バイパス流路、及びポンプ装置の吸入口の開口面積が、バルブ装置により制御される。
The engine cooling device described in
特許文献2に記載のエンジンの冷却装置は、エンジンオイル用熱交換器と変速機オイル用熱交換器との少なくとも一方が備えられた熱交換通路上に設けられ、通路の冷却水流量を制御する熱交換制御弁と、室内暖房用ヒータが備えられたヒータ通路上に設けられ、通路の冷却水流量を制御するヒータ制御弁とを備えて構成される。これらの熱交換制御弁及びヒータ制御弁は、冷間時にあっては、エンジンが始動してからの所定期間、閉じもしくは閉じ気味に制御される。
The engine cooling device described in
特許文献3に記載の内燃機関の冷却水温制御装置は、内燃機関から流出した冷却水がラジエータを通って再び内燃機関に還流するラジエータ回路、ラジエータ回路に対してラジエータをバイパスするバイパス回路、及びラジエータ回路と並列に設けられ、内燃機関から流出した冷却水がラジエータ以外の放熱部を通って再び内燃機関に還流する放熱回路とを有する冷却水回路を備えて構成され、この冷却水回路を流通する冷却水の流量が1つの流量制御弁により制御される。 A cooling water temperature control apparatus for an internal combustion engine described in Patent Document 3 includes a radiator circuit in which cooling water flowing out from the internal combustion engine flows back to the internal combustion engine through the radiator, a bypass circuit that bypasses the radiator with respect to the radiator circuit, and the radiator A cooling water circuit provided in parallel with the circuit and having a heat radiation circuit in which the cooling water flowing out from the internal combustion engine flows back to the internal combustion engine through the heat radiation unit other than the radiator and circulates through the cooling water circuit The flow rate of the cooling water is controlled by one flow control valve.
特許文献1及び2に記載の技術は、エンジン始動直後は冷却水の循環を停止し、エンジンの暖機を促進することができるが、一旦、弁を開弁すると、エンジン内の温まった冷却水がエンジンから流れ出し、外部の冷えた冷却水がエンジンに流れ込むことになる。したがって、一旦、暖機したエンジンが冷える可能性がある。
The techniques described in
また、特許文献3に記載の技術は、流量制御弁により冷却水回路を流通する冷却水の流量を制御することで、エンジンから流れ出る温められた冷却水の量を少量に抑えることが可能であるが、冷却水回路がラジエータ回路を含んでいるので、ラジエータ回路に滞留していた冷えた冷却水がエンジンに流れ込み、暖機性能が低下する可能性がある。また、エンジンにおける冷却水の流れが、ウォーターポンプ、シリンダブロック、シリンダヘッドの順になるので、温度が最も高くなるシリンダヘッドを通過後の冷却水がエンジンの外に流れ出ることになる。このため、エンジンの外で冷却水が冷却された場合には、素早くエンジンを暖機することができない可能性がある。 Further, the technique described in Patent Document 3 can suppress the amount of warmed cooling water flowing out from the engine to a small amount by controlling the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water circuit by the flow rate control valve. However, since the cooling water circuit includes the radiator circuit, there is a possibility that the cooled cooling water staying in the radiator circuit flows into the engine and the warm-up performance is deteriorated. Moreover, since the flow of the cooling water in the engine is in the order of the water pump, the cylinder block, and the cylinder head, the cooling water after passing through the cylinder head having the highest temperature flows out of the engine. For this reason, when the cooling water is cooled outside the engine, there is a possibility that the engine cannot be warmed up quickly.
また、車両には、エンジン以外にも暖機をした方が望ましいデバイス(例えばEGRクーラー等)も存在する。しかしながら、特許文献1−3に記載の技術では、エンジンから流れ出た冷却水の温度が低下するので、このようなデバイスを迅速に暖機することは容易ではない。 In addition to the engine, there are also devices (for example, EGR coolers) that are desired to be warmed up. However, in the technique described in Patent Documents 1-3, the temperature of the cooling water flowing out from the engine is lowered, so it is not easy to quickly warm up such a device.
そこで、エンジンを迅速に暖機することが可能であり、また、エンジン以外に暖機を促進した方が望ましいデバイスも迅速に暖機することが可能なエンジン冷却装置が求められる。 Therefore, there is a need for an engine cooling device that can quickly warm up the engine and that can quickly warm up devices other than the engine that are preferably accelerated.
本発明に係るエンジン冷却装置の特徴構成は、車両に搭載されるエンジンのシリンダヘッドからラジエータに冷媒を流通させるラジエータ用流路と、前記シリンダヘッドから前記ラジエータを介することなく前記ラジエータとは異なる熱交換器に前記冷媒を流通させる熱交換器用流路と、前記エンジンの暖機時において、前記シリンダヘッドにおける前記冷媒の温度が予め設定された熱交換器用閾値を超えた場合に、前記熱交換器用流路に前記冷媒を流通させる制御部と、を備えている点にある。 The characteristic configuration of the engine cooling device according to the present invention includes a radiator flow path for flowing a refrigerant from a cylinder head of an engine mounted on a vehicle to a radiator, and heat different from that of the radiator without passing through the radiator from the cylinder head. A heat exchanger flow path through which the refrigerant flows, and when the engine is warmed up, the temperature of the refrigerant in the cylinder head exceeds a preset heat exchanger threshold value. And a control unit for circulating the refrigerant in the flow path.
このような特徴構成とすれば、エンジンの始動直後にあっては、エンジン内の冷媒の流通を停止して最も温度が高くなるシリンダヘッドで冷媒を暖め、暖まった冷媒を、熱交換器用流路に流通させることにより、ラジエータとは異なる熱交換器を暖機することができる。したがって、例えば「ラジエータとは異なる熱交換器」を、暖機を促進した方が望ましいデバイスとすることにより、エンジンを迅速に暖機すると共に、少ない流量の冷媒で暖機を促進した方が望ましいデバイスも迅速に暖機することが可能となる。 With such a characteristic configuration, immediately after starting the engine, the refrigerant flow in the engine is stopped and the refrigerant is warmed by the cylinder head having the highest temperature. It is possible to warm up a heat exchanger that is different from the radiator. Therefore, for example, by making a “heat exchanger different from a radiator” a device where it is desirable to promote warm-up, it is desirable to warm up the engine quickly and promote warm-up with a small amount of refrigerant. The device can also be warmed up quickly.
また、エンジン冷却装置は、前記シリンダヘッドからシリンダブロックに前記冷媒を流通させるシリンダ内流路を備え、前記制御部は、前記シリンダヘッドにおける前記冷媒の温度が予め設定されたシリンダ内用閾値を超えた場合は、前記シリンダ内流路に前記冷媒を流通させると好適である。 Further, the engine cooling device includes an in-cylinder flow path through which the refrigerant flows from the cylinder head to the cylinder block, and the control unit exceeds a preset in-cylinder threshold value in the cylinder head. In this case, it is preferable that the refrigerant flows through the in-cylinder flow path.
このような構成とすれば、シリンダヘッドで暖められた冷媒をシリンダブロックに流通させることにより、少ない流量の水でエンジン内の温度を均一化することができる。したがって、エンジンの暖機を促進することが可能となる。 With such a configuration, the temperature in the engine can be made uniform with a small amount of water by circulating the refrigerant heated by the cylinder head through the cylinder block. Therefore, it is possible to promote warming up of the engine.
また、前記熱交換器用流路は、前記車両の室内を暖めるヒータに前記冷媒を流通させる第1熱交換器用流路と、前記ヒータとは異なる熱交換器に前記冷媒を流通させる第2熱交換器用流路とに分岐して構成され、前記制御部は、前記ヒータの運転指示がない場合で、且つ、前記エンジンにおいて燃料の噴射が行われている場合は、前記第2熱交換器用流路に前記冷媒を流通させると好適である。 Further, the heat exchanger flow path includes a first heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heater that warms the vehicle interior, and a second heat exchange through which the refrigerant flows through a heat exchanger different from the heater. And the control unit is configured to branch to the second heat exchanger channel when there is no instruction to operate the heater and fuel is injected in the engine. It is preferable to circulate the refrigerant.
このような構成とすれば、例えば「第2熱交換器」を、暖機を促進した方が望ましいデバイスとすることにより、ヒータの運転指示がない場合には、当該デバイスの暖機を促進することができる。 With such a configuration, for example, by setting the “second heat exchanger” as a device in which it is desirable to promote warm-up, the warm-up of the device is promoted when there is no instruction to operate the heater. be able to.
また、前記熱交換器用流路は、前記車両の室内を暖めるヒータに前記冷媒を流通させる第1熱交換器用流路と、前記ヒータとは異なる熱交換器に前記冷媒を流通させる第2熱交換器用流路とに分岐して構成され、前記制御部は、前記ヒータの運転指示がある場合は、前記第1熱交換器用流路及び前記第2熱交換器用流路の双方に前記冷媒を流通させると好適である。 Further, the heat exchanger flow path includes a first heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heater that warms the vehicle interior, and a second heat exchange through which the refrigerant flows through a heat exchanger different from the heater. The controller is configured to diverge into a flow path for the heat exchanger, and the control unit distributes the refrigerant through both the flow path for the first heat exchanger and the flow path for the second heat exchanger when there is an operation instruction for the heater. It is preferable to do so.
このような構成とすれば、例えば「第2熱交換器」を、暖機を促進した方が望ましいデバイスとした場合であっても、ヒータの運転指示がある場合には、当該デバイスの暖機よりも、車両の室内を暖めることにより、乗員の乗り心地を高めることができる。 With such a configuration, for example, even when the “second heat exchanger” is a device that is desired to promote warm-up, when there is a heater operation instruction, the warm-up of the device is performed. Rather, the passenger comfort can be enhanced by warming the interior of the vehicle.
また、前記熱交換器用流路は、前記車両の室内を暖めるヒータに前記冷媒を流通させる第1熱交換器用流路と、前記ヒータとは異なる熱交換器に前記冷媒を流通させる第2熱交換器用流路とに分岐して構成され、前記制御部は、前記ヒータの運転指示がない場合で、且つ、前記エンジンにおいて燃料の噴射が行われていない場合は、前記第1熱交換器用流路及び前記第2熱交換器用流路の双方の前記冷媒の流通を停止させると好適である。 Further, the heat exchanger flow path includes a first heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heater that warms the vehicle interior, and a second heat exchange through which the refrigerant flows through a heat exchanger different from the heater. The controller is configured to be branched into a flow path for the heater, and the control section is configured to flow the first heat exchanger flow path when there is no instruction to operate the heater and when the fuel is not injected in the engine. It is preferable to stop the flow of the refrigerant in both the second heat exchanger flow path.
エンジンに燃料の供給が行われていない場合には、シリンダヘッドから放出される熱量はエンジンに燃料の供給が行われている場合の熱量よりも少なくなる。このため、このような構成とすれば、シリンダヘッドからの冷媒の流通を停止することにより、第1熱交換器用流路や第2熱交換器用流路で冷媒が冷やされることを防止できる。したがって、暖機中、或いは暖機終了後のエンジンの温度が低下することを防止することが可能となる。 When the fuel is not supplied to the engine, the amount of heat released from the cylinder head is smaller than the amount of heat when the fuel is supplied to the engine. For this reason, if it is set as such a structure, it can prevent that a refrigerant | coolant is cooled by the flow path for 1st heat exchangers, or the flow path for 2nd heat exchangers by stopping the distribution | circulation of the refrigerant | coolant from a cylinder head. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the engine from being lowered during warm-up or after warm-up is finished.
また、前記シリンダヘッドからシリンダブロックに前記冷媒を流通させるシリンダ内流路を備え、前記制御部は、前記エンジンの暖機が完了した場合、又は前記エンジンの暖機中において前記エンジンの温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合に、前記シリンダヘッドから前記シリンダブロックに前記冷媒を流通させると好適である。 In addition, an in-cylinder flow path for allowing the refrigerant to flow from the cylinder head to the cylinder block is provided, and the control unit preliminarily adjusts the temperature of the engine when the engine is warmed up or when the engine is warmed up. It is preferable that the refrigerant is circulated from the cylinder head to the cylinder block in a situation where the temperature rises with a gradient larger than a set value.
エンジンの温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合には、シリンダヘッドやシリンダブロックを冷却する必要がある。このため、このような構成とすれば、シリンダヘッド及びシリンダブロックに冷媒を流通させることにより、シリンダヘッド及びシリンダブロックを冷却することが可能となる。 When the engine temperature rises with a gradient greater than a preset value, it is necessary to cool the cylinder head and cylinder block. For this reason, if it is set as such a structure, it will become possible to cool a cylinder head and a cylinder block by distribute | circulating a refrigerant | coolant to a cylinder head and a cylinder block.
本発明に係るエンジン冷却装置は、迅速にエンジンを暖機するように構成される。以下、本実施形態のエンジン冷却装置1について説明する。
The engine cooling device according to the present invention is configured to quickly warm up the engine. Hereinafter, the
図1は、エンジン冷却装置1の構成を模式的に示した図である。図1に示されるように、エンジン冷却装置1は、ラジエータ用流路10、シリンダ内流路20、熱交換器用流路30、制御部40を備えて構成される。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the
ラジエータ用流路10は、車両に搭載されるエンジン2のシリンダヘッド3からラジエータ5に冷媒を流通させる。エンジン2とは、車両の動力源であり、燃料を燃焼して回転動力を出力するものである。本実施形態では、エンジン2は、シリンダヘッド3とシリンダブロック4とを有して構成される。シリンダヘッド3とは、シリンダ内に対して燃料と空気とからなる混合ガスを吸気したり、燃焼後の排ガスを排気したりするバルブや、点火プラグが収容された部分であり、シリンダブロック4とは、シリンダを内包する部分である。したがって、エンジン2を運転した場合、シリンダブロック4よりもシリンダヘッド3の方が、燃料の燃焼に基づく発熱量が多い。
The
ラジエータ5は、車両の走行に応じた走行風や、ファン(図示せず)による風と、シリンダヘッド3から流出された冷媒との間で熱交換を行うデバイスである。このような冷媒の流通は、シリンダヘッド3の入口側に設けられたポンプ6が駆動し、ポンプ6の上流側に設けられたサーモ弁7が冷媒の温度に応じて開弁することにより行われる。本実施形態では、サーモ弁7は、当該サーモ弁7を流通する冷媒の温度に応じて自動的に開閉し、これにより、冷媒の温度に応じてラジエータ用流路10を流通した冷媒がラジエータ5で冷却される。
The radiator 5 is a device that exchanges heat between the traveling wind according to the traveling of the vehicle, the wind from a fan (not shown), and the refrigerant that has flowed out of the cylinder head 3. Such a circulation of the refrigerant is performed by driving a pump 6 provided on the inlet side of the cylinder head 3 and opening a
シリンダ内流路20は、シリンダヘッド3からシリンダブロック4に冷媒を流通させる。図1では、シリンダヘッド3とシリンダブロック4とは離間した状態で示されているが、実際にはシリンダヘッド3及びシリンダブロック4は、一体となってピストンを収容する。このため、シリンダ内流路20はエンジン2の周壁部分に設けられる。ここで、シリンダブロック4の下流側には第1弁91が設けられ、第1弁91が開弁状態になると、サーモ弁7及びポンプ6を介してシリンダヘッド3からシリンダ内流路20を通ってシリンダブロック4に冷媒が流通する。一方、第1弁91が閉弁状態になると、シリンダ内流路20における冷媒の流通は停止される。
The in-
熱交換器用流路30は、シリンダヘッド3からラジエータ5を介することなくラジエータ5とは異なる熱交換器8に冷媒を流通させる。「ラジエータ5とは異なる熱交換器8」は、事前に暖機を行ってから使用されるデバイスや、乗員の乗り心地を快適にするために使用されるデバイスや、暖機を行うことが望ましいが使用しながら暖機を行っても良いデバイスが相当する。具体的には、夫々、EGRクーラー8A、ヒータ8B、変速機用熱交換器8Cが相当する。
The heat
熱交換器用流路30は、このようなデバイスに冷媒を流通させるが、本実施形態では、第1熱交換器用流路31と第2熱交換器用流路32とに分岐して構成される。第1熱交換器用流路31は、車両の室内を暖めるヒータ8Bに冷媒を流通させる。これにより、シリンダヘッド3で暖められた冷媒でヒータ8Bを暖かくすることができ、室内に暖房を効かせることが可能となる。一方、第2熱交換器用流路32は、ヒータ8Bとは異なる熱交換器であるEGRクーラー8A及び変速機用熱交換器8Cに冷媒を流通させる。EGRクーラー8Aとは、排ガス中の窒素酸化物の低減や燃費向上を目的として、燃焼後の排ガスの一部を取り出し、再度吸気させる排気再循環(EGR : Exhaust Gas Recirculation)させる際に、排ガスを冷却するために用いるデバイスである。また、変速機用熱交換器8Cとは、車両に搭載される変速機を冷却するために用いるデバイスである。
In the present embodiment, the heat
ここで、EGRクーラー8Aを流通した冷媒がサーモ弁7に到達する経路としては、第2弁92を介してサーモ弁7に達する経路と、逆止弁95及び第3弁93を介してサーモ弁7に到達する経路とがある。なお、第2弁92を介してサーモ弁7に達する経路は、逆止弁95及び第3弁93を介してサーモ弁7に到達する経路よりも狭くなっている。このようにすることで、EGRクーラー8Aからエンジン2に向かう冷媒の量を少なくすることができ、EGRクーラー8Aの暖機を促進させると共に、エンジン2の暖機を促進させている。また、ヒータ8Bを流通した冷媒は、逆止弁95が設けられているため、第2弁92を介してはサーモ弁7に流通することはできず、第3弁93を介してのみサーモ弁7に流通することができるように構成されている。また、変速機用熱交換器8Cを流通した冷媒は、第4弁94を介してサーモ弁7に流通することができるように構成されている。
Here, the path through which the refrigerant that has flowed through the
制御部40は、エンジン2の暖機時において、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された熱交換器用閾値を超えた場合に、熱交換器用流路30に冷媒を流通させる。エンジン2が運転すると、上述したように燃料の燃焼により熱を発する。この熱により、エンジン2自体が暖機される。また、エンジン2がある程度、暖機されると、冷媒も暖まることから、この冷媒を熱交換器用流路30に流通させることにより、熱交換器用流路30に設けられたデバイスを暖機することが可能となる。シリンダヘッド3における冷媒の温度は、温度センサ9により検出することが可能である。
When the
本実施形態では、熱交換器用流路30はヒータ8Bに冷媒を流通させる第1熱交換器用流路31と、ヒータ8Bとは異なる熱交換器に冷媒を流通させる第2熱交換器用流路32とに分岐して構成される。本実施形態では、制御部40は、ヒータ8Bの運転指示がない場合で、且つ、エンジン2において燃料の噴射が行われている場合は、第2熱交換器用流路32に冷媒を流通させる。ヒータ8Bの運転指示とは、乗員による暖房スイッチの操作である。エンジン2において燃料の噴射が行われているとは、車両が減速中でないことをいう。したがって、制御部40は、乗員により暖房スイッチの操作が行われておらず、車両が減速中でない場合には、第2弁92及び第4弁94を開弁状態にすると共に、第3弁93を閉弁状態にする。これにより、EGRクーラー8Aと変速機用熱交換器8Cとを暖機することが可能となる。
In the present embodiment, the heat
一方、制御部40は、ヒータ8Bの運転指示がない場合で、且つ、エンジン2において燃料の噴射が行われていない場合は、第1熱交換器用流路31及び第2熱交換器用流路32の双方の冷媒の流通を停止させる。すなわち、制御部40は、乗員により暖房スイッチの操作が行われておらず、車両が減速中である場合には、第2弁92、第3弁93、及び第4弁94を閉弁状態にする。これにより、EGRクーラー8A、ヒータ8B、及び変速機用熱交換器8Cへの冷媒の流通が停止される。
On the other hand, when there is no operation instruction for the
また、制御部40は、ヒータ8Bの運転指示がある場合は、第1熱交換器用流路31及び第2熱交換器用流路32の双方に冷媒を流通させる。すなわち、制御部40は、乗員により暖房スイッチの操作が行われた場合には、第2弁92を閉弁状態にしつつ、第3弁93、及び第4弁94を開弁状態にする。これにより、EGRクーラー8A、ヒータ8B、及び変速機用熱交換器8Cにエンジン2で暖められた冷媒を供給し、熱交換を行うことが可能となる。
Moreover, the
また、制御部40は、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定されたシリンダ内用閾値を超えた場合は、シリンダ内流路20に冷媒を流通させる。シリンダヘッド3における冷媒の温度は、温度センサ9により検出される。シリンダ用閾値とは、熱交換器用閾値よりも高い温度で設定される。制御部40は、シリンダヘッド3における冷媒の温度がシリンダ用閾値を超えた場合には、第1弁91を開弁状態にする。この結果、シリンダヘッド3からシリンダブロック4へ冷媒が流通する。これにより、エンジン2の温度を均一化でき、燃料の燃焼効率を向上することが可能となる。
In addition, when the temperature of the refrigerant in the cylinder head 3 exceeds a preset in-cylinder threshold, the
更に、制御部40は、エンジン2の暖機が完了した場合、又はエンジン2の暖機中においてエンジン2の温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合に、シリンダヘッド3からシリンダブロック4に冷媒を流通させる。「エンジン2の暖機が完了した場合」は、温度センサ9によるシリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された温度に達したことにより判定可能である。このような場合には、制御部40は、第1弁91を開弁状態にする。この結果、シリンダヘッド3からシリンダブロック4へ冷媒が流通する。
Further, the
「エンジン2の温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合」とは、乗員の操作により車両が急加速をした場合をいう。具体的には、エンジン回転数が予め設定された回転数より大きくなったこと、冷媒の温度が予め設定された温度より大きくなったこと、エンジン2の負荷率が予め設定された値より大きくなったことの少なくともいずれか1つが成立した場合とすることも可能であるし、上記条件の全てが成立した場合とすることも可能である。このような場合にも、制御部40は第1弁91を開弁状態にする。この結果、シリンダヘッド3からシリンダブロック4へ冷媒が流通する。
“When the temperature of the
次に、エンジン冷却装置1の処理、特に制御部40による各弁の開閉制御について図2に示されるフローチャートを用いて説明する。エンジン冷却装置1は、イグニッションSWがONになった場合(ステップ#01:Yes)、制御部40が第1弁91、第2弁92、第3弁93、及び第4弁94を閉弁状態にする(ステップ#02)。エンジン2は、その後、始動される(ステップ#03)。
Next, processing of the
乗員によるヒータ8Bの運転指示が無い場合には(ステップ#04:Yes)、この状態でシリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値A(熱交換器用閾値に相当)より大きくなるまで(ステップ#05:No)、エンジン2の暖機が行われる。
When there is no operation instruction of the
ステップ#05において、シリンダヘッド3における冷媒の温度が値Aより大きくなると(ステップ#05:Yes)、アイドルSWがOFFになったか否か、すなわち車両が停止しているか否かの確認が行われる(ステップ#06)。アイドルSWがOFFである場合、すなわち車両が走行している場合には(ステップ#06:Yes)、制御部40は第2弁92及び第4弁94を開弁状態にする(ステップ#08)。これにより、EGRクーラー8A及び変速機用熱交換器8Cの暖機が行われる。
In
一方、アイドルSWがOFFでない場合でも(ステップ#06:No)、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Yより大きい時には(ステップ#07:Yes)、制御部40は第2弁92及び第4弁94を開弁状態にし(ステップ#08)、EGRクーラー8A及び変速機用熱交換器8Cの暖機が行われる。シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Yより大きくない場合には(ステップ#07:No)、ステップ#06に戻り処理が継続される。ここで、予め設定された値Yは、予め設定された値Aよりも大きい値である。
On the other hand, even when the idle SW is not OFF (step # 06: No), when the refrigerant temperature in the cylinder head 3 is larger than the preset value Y (step # 07: Yes), the
ステップ#08において、制御部40が第2弁92及び第4弁94を開弁状態にすると、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きいか否かの確認が行われる(ステップ#09)。予め設定された値Bは、予め設定された値Aよりも小さい値である。
In
シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きい場合には(ステップ#09:Yes)、EGRクーラー8A及び変速機用熱交換器8Cの暖機が完了したとみなし、制御部40は、第2弁92及び第4弁94を閉弁状態にする(ステップ#10)。これにより、冷媒の流通が停止される。シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きくない場合には、EGRクーラー8A及び変速機用熱交換器8Cの暖機が完了していないことから、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きくなるまで処理を保留する(ステップ#09:No)。
When the temperature of the refrigerant in the cylinder head 3 is higher than the preset value B (step # 09: Yes), it is considered that the
ステップ#9において、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きい場合には、更に、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Cよりも大きいか否かの確認が行われる(ステップ#11)。予め設定された値Cは、予め設定された値Yよりも大きい値である。シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値C(シリンダ内用閾値に相当)よりも大きい場合には(ステップ#11:Yes)、制御部40は第1弁91、第2弁92、第3弁93、及び第4弁94を開弁状態にする(ステップ#13)。これにより、シリンダヘッド3から、シリンダブロック4、EGRクーラー8A、及び変速機用熱交換器8Cに冷媒が流通される。その後、イグニッションSWがOFFになるまで(ステップ#14:No)、この状態が保持される。イグニッションSWがOFFになると(ステップ#14:Yes)、エンジン冷却装置1の処理は終了する。
In
ステップ#11において、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Cよりも大きくない場合であって(ステップ#11:No)、且つ、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きくない場合には(ステップ#12:Yes)(すなわち、シリンダヘッド3における冷媒の温度<Bの場合)、ステップ#08に戻り処理が継続される。一方、ステップ#11において、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Cよりも大きくない場合であって(ステップ#11:No)、且つ、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定された値Bよりも大きい場合には(ステップ#12:No)(すなわち、B<シリンダヘッド3における冷媒の温度<Cの場合)、ステップ#10に戻り処理が継続される。ここで、ステップ#12における冷媒の温度と値Bとの比較は、各弁が閉弁している状態で冷媒が経路内を移動していないため、正確なエンジン2における冷媒の温度が検出されていないことが予想される。そこで、この場合には、温度センサ9の検出結果、第2弁92及び第4弁94が開弁状態にされてからの経過時間、外気温等を用いてシリンダヘッド3における冷媒の温度を推定した推定値を用いると良い。
In
また、ステップ#04において、乗員によるヒータ8Bの運転指示が有る場合には(ステップ#04:No)、乗員の乗り心地を優先すべく、制御部40は第3弁93及び第4弁94を開弁状態にする(ステップ#15)。これにより、シリンダヘッド3からEGRクーラー8A、ヒータ8B、及び変速機用熱交換器8Cに冷媒が流通する。したがって、デバイスの暖機と共に、室内が暖房される。その後、イグニッションSWがOFFになれば(ステップ#16:Yes)、エンジン冷却装置1の処理は終了する。一方、イグニッションSWがOFFでない場合には(ステップ#16:No)、ステップ#04に戻り、ヒータ8Bの運転指示が有るか否かの判定が行われ、処理が継続される。
In
エンジン冷却装置1は、このようなフローに沿って処理が行われるが、図2のフローチャートに拘らず、割り込み処理が用意されている。図3及び図4には、このような割り込み処理のフローチャートが示される。
The
なお、ステップ#08及びステップ#10において、第2弁92及び第4弁94を開弁状態にするとしたが、例えばエンジン2の暖機をより優先させたい場合には第2弁92のみを開弁状態にして第4弁94を閉弁状態としても良い。
In
図2のフローに沿った処理が行われている際に、図3に示されるように、シリンダブロック通水条件が満され(ステップ#101:Yes)、ヒータ8Bが運転中であれば(ステップ#102:Yes)、制御部40は第1弁91、第3弁93、及び第4弁94を開弁状態にし、第2弁92を閉弁状態にする(ステップ#103)。ここで、シリンダブロック通水条件とは、上述した「エンジン2の温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になったこと」を判定する条件である。具体的には、エンジン回転数が予め設定された回転数より大きくなったこと、冷媒の温度が予め設定された温度より大きくなったこと、エンジン2の負荷率が予め設定された値より大きくなったことの少なくともいずれか1つが成立した場合にシリンダブロック通水条件を満たすように構成しても良いし、条件の全てが成立した場合にシリンダブロック通水条件を満たすように構成しても良い。この状態で、シリンダブロック通水条件が満たされなくなるまで(ステップ#101:No)、処理が継続される。
When the processing according to the flow of FIG. 2 is performed, as shown in FIG. 3, if the cylinder block water passage condition is satisfied (step # 101: Yes) and the
ステップ#102において、ヒータ8Bが運転中でなければ(ステップ#102:No)、制御部40は第1弁91、第2弁92、及び第4弁94を開弁状態にし、第3弁93を閉弁状態にする(ステップ#104)。この状態で、シリンダブロック通水条件が満たされなくなるまで(ステップ#101:No)、処理が継続される。
In
また、図2のフローに沿った処理が行われている際に、図4に示されるように、減速処理条件が満され(ステップ#201:Yes)、ヒータ8Bが運転中であれば(ステップ#202:Yes)、制御部40は第3弁93を開弁状態にし、第1弁91、第2弁92、及び第4弁94を閉弁状態にする(ステップ#203)。ここで、減速処理条件とは、エンジン2のシリンダ内に燃料が供給されていないこと、車速が所定の値以上での負勾配であることの少なくともいずれか1つが成立した場合に減速処理条件を満たすように構成すると良い。この状態で、減速処理条件が満たされなくなるまで(ステップ#201:No)、処理が継続される。
Further, when the processing along the flow of FIG. 2 is performed, as shown in FIG. 4, if the deceleration processing condition is satisfied (Step # 201: Yes) and the
ステップ#202において、ヒータ8Bが運転中でなければ(ステップ#202:No)、制御部40は第1弁91、第2弁92、第3弁93、及び第4弁94を閉弁状態にする(ステップ#204)。この状態で、減速処理条件が満たされなくなるまで(ステップ#201:No)、処理が継続される。
In
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、制御部40は、シリンダヘッド3における冷媒の温度が予め設定されたシリンダ内用閾値を超えた場合は、シリンダ内流路20に冷媒を流通させるとして説明したが、シリンダヘッド3における冷媒の温度とシリンダ内用閾値との関係に拘らず、シリンダ内流路20に冷媒を流通するように構成することも可能である。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the
また、熱交換器用流路30は、車両の室内を暖めるヒータ8Bに冷媒を流通させる第1熱交換器用流路31と、ヒータ8Bとは異なる熱交換器に冷媒を流通させる第2熱交換器用流路32とに分岐して構成されるとして説明したが、熱交換器用流路30は、分岐せずに構成することも可能である。
In addition, the heat
上記実施形態では、制御部40は、エンジン2の暖機が完了した場合、又はエンジン2の暖機中においてエンジン2の温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合に、シリンダヘッド3からシリンダブロック4に冷媒を流通させるとして説明したが、制御部40は、エンジン2の暖機が完了した場合でも、エンジン2の暖機中においてエンジン2の温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合でも、シリンダヘッド3からシリンダブロック4に冷媒を流通させないように構成することも可能である。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態では、「ラジエータ5とは異なる熱交換器8」として、EGRクーラー8A、ヒータ8B、変速機用熱交換器8Cを例に挙げて説明したが、これら以外のデバイスであっても良い。
In the above-described embodiment, the
本発明は、車両に搭載されるエンジンを冷却するエンジン冷却装置に用いることが可能である。 The present invention can be used in an engine cooling device that cools an engine mounted on a vehicle.
1:エンジン冷却装置
2:エンジン
3:シリンダヘッド
4:シリンダブロック
5:ラジエータ
8:熱交換器
8B:ヒータ
10:ラジエータ用流路
20:シリンダ内流路
30:熱交換器用流路
31:第1熱交換器用流路
32:第2熱交換器用流路
40:制御部
1: Engine cooling device 2: Engine 3: Cylinder head 4: Cylinder block 5: Radiator 8:
Claims (6)
前記シリンダヘッドから前記ラジエータを介することなく前記ラジエータとは異なる熱交換器に前記冷媒を流通させる熱交換器用流路と、
前記エンジンの暖機時において、前記シリンダヘッドにおける前記冷媒の温度が予め設定された熱交換器用閾値を超えた場合に、前記熱交換器用流路に前記冷媒を流通させる制御部と、
を備えるエンジン冷却装置。 A radiator flow path for circulating a refrigerant from a cylinder head of an engine mounted on the vehicle to the radiator;
A heat exchanger flow path through which the refrigerant flows from the cylinder head to a heat exchanger different from the radiator without passing through the radiator;
A controller that causes the refrigerant to flow through the heat exchanger flow path when the temperature of the refrigerant in the cylinder head exceeds a preset heat exchanger threshold when the engine is warmed up;
An engine cooling device comprising:
前記制御部は、前記シリンダヘッドにおける前記冷媒の温度が予め設定されたシリンダ内用閾値を超えた場合は、前記シリンダ内流路に前記冷媒を流通させる請求項1に記載のエンジン冷却装置。 An in-cylinder flow path through which the refrigerant flows from the cylinder head to the cylinder block;
2. The engine cooling device according to claim 1, wherein when the temperature of the refrigerant in the cylinder head exceeds a preset in-cylinder threshold value, the control unit causes the refrigerant to flow through the in-cylinder flow path.
前記制御部は、前記ヒータの運転指示がない場合で、且つ、前記エンジンにおいて燃料の噴射が行われている場合は、前記第2熱交換器用流路に前記冷媒を流通させる請求項1又は2に記載のエンジン冷却装置。 The heat exchanger flow path includes a first heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heater that warms the interior of the vehicle, and a second heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heat exchanger different from the heater. Branching into the road,
The control unit causes the refrigerant to flow through the second heat exchanger channel when there is no operation instruction of the heater and fuel is injected in the engine. The engine cooling device according to 1.
前記制御部は、前記ヒータの運転指示がある場合は、前記第1熱交換器用流路及び前記第2熱交換器用流路の双方に前記冷媒を流通させる請求項1から3のいずれか一項に記載のエンジン冷却装置。 The heat exchanger flow path includes a first heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heater that warms the interior of the vehicle, and a second heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heat exchanger different from the heater. Branching into the road,
4. The control unit according to claim 1, wherein the controller causes the refrigerant to flow through both the first heat exchanger flow channel and the second heat exchanger flow channel when there is an operation instruction for the heater. 5. The engine cooling device according to 1.
前記制御部は、前記ヒータの運転指示がない場合で、且つ、前記エンジンにおいて燃料の噴射が行われていない場合は、前記第1熱交換器用流路及び前記第2熱交換器用流路の双方の前記冷媒の流通を停止させる請求項1から4のいずれか一項に記載のエンジン冷却装置。 The heat exchanger flow path includes a first heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heater that warms the interior of the vehicle, and a second heat exchanger flow path through which the refrigerant flows through a heat exchanger different from the heater. Branching into the road,
When there is no operation instruction for the heater and fuel is not injected in the engine, the control unit is configured to both the first heat exchanger flow path and the second heat exchanger flow path. The engine cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the flow of the refrigerant is stopped.
前記制御部は、前記エンジンの暖機が完了した場合、又は前記エンジンの暖機中において前記エンジンの温度が予め設定された値より大きい勾配で上昇する状況になった場合に、前記シリンダヘッドから前記シリンダブロックに前記冷媒を流通させる請求項1から4のいずれか一項に記載のエンジン冷却装置。 An in-cylinder flow path through which the refrigerant flows from the cylinder head to the cylinder block;
When the engine warm-up is completed, or when the engine temperature rises with a gradient greater than a preset value during the engine warm-up, the control unit The engine cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the refrigerant flows through the cylinder block.
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