JP2018135790A - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このように構成された本発明においては、切換制御手段が、切換弁が第1冷却水経路に切り換えられた状態において、排気バルブ周辺の温度が所定温度以上になったとき、切換弁を第2冷却経路に切り換えるようになっている。この結果、本発明によれば、冷却水が第1冷却水経路を流れるエンジン冷間運転時に排気バルブ周辺の温度が所定温度以上の高温となっても、冷却水を第2冷却水経路に流すようにしたので、冷却水は第2冷却水経路において熱交換器により冷却され、排気バルブ周辺の温度上昇を抑制することができ、それにより、エンジンの信頼性低下を防止することができる。
このように構成された本発明においては、切換制御手段が、切換弁が第1冷却経路に切換えられた状態において、排気バルブ周辺の温度が所定温度以上になったとき、切換弁をヒータコア冷却水経路に切り換えるので、冷却水が第1冷却水経路を流れるエンジン冷間運転時に排気バルブ周辺の温度が所定温度以上の高温となっても、冷却水をヒータコア冷却水経路に流すようにしたので、冷却水はヒータ冷却水経路において冷却され、排気バルブ周辺の温度上昇を抑制することができ、それにより、エンジンの信頼性低下を防止することができる。
このように構成された本発明においては、排気バルブ周辺温度検出手段が、複数の排気バルブ間の温度を検出又は推定するので、より正確に排気バルブ周辺の温度を検出又は推定することができ、切換弁の切換え操作をより正確に行うことができる。
このように構成された本発明においては、排気バルブ周辺温度検出手段が、エンジンの運転状態を示すパラメータに基づいて排気バルブ周辺温度を推定するので、高価な温度センサを用いなくても、排気バルブ周辺温度を検出することができる。
ヒータコア6は、冷却水と熱交換する熱交換器であり、冷却水がエンジン1内のウオータジャケット10aを通る間に吸収した熱の一部を熱媒体として用いて車室内に温風を出すようになっている。
ラジエータ8も、冷却水と熱交換する熱交換器であり、エンジン1から放出された熱を吸収した冷却水から熱を大気中に放出するようになっている。
エンジン内冷却水経路10は、エンジン1のシリンダブロック2とシリンダヘッド4のそれぞれの内部に設けられたウオータジャケット10aと、このウオータジャケット10aのエンジン1の出口側から出て入口側に戻るようにエンジン1の外部に配置された外部経路10bとからなる。
ラジエータ冷却水経路14は、エンジン1の出口側からラジエータ8の入口に冷却水を流す入口側経路14aと、ラジエータ8の出口からエンジン1の入口側に冷却水を戻す出口側経路14bとからなる。
制御ユニット26は、さらに、排気バルブ周辺温度を推定する排気バルブ周辺温度推定部34、及び、切換弁20の開度を制御する切換制御部36を有する。
自動停止制御ユニット28の再始動制御部32は、エンジンが自動停止した後、予め定められた再始動条件が成立したか否かを判定し、成立した場合に、エンジンを自動的に再始動させる制御を実行する。
図5に示すように、排気バルブ周辺温度推定部34は、エンジン回転数(rpm)、充填効率(シリンダ内空気量)、燃料噴射量、点火タイミングから、各シリンダにおける発生熱量を算出する。次に、この各シリンダの発生熱量をシリンダブロックとシリンダヘッドに分配する。このシリンダヘッドにおける発生熱量から、排気バルブ38周辺である複数の排気バルブ38間の温度を推定する。ここで、複数の排気バルブ38間の温度は、シリンダヘッドにおいて最も高温となる領域(図5に示すAの領域)であり、正確に、シリンダヘッドにおける熱変形量を推察することができる。
先ず、S1において、イグニッションキーであるキーがONか否かを判定する。キーON でなければ、エンジンが始動していないので、S2に進み、切換弁を全開の状態に設定する。切換弁が全開の状態とは、図4Cに示す開度119度の状態であり、冷却水が、エンジン内循環経路10、ヒータコア冷却水経路12、ラジエータ冷却水経路14の全てに流れるようになっている。
この切換え開始水温αは、図6に示すように、始動時水温が−10度以上の場合には、50度である。また、始動時水温が−10未満の場合には、図7に示すように、切換え開始水温αは、50度より低い温度となる。このように、本実施形態では、切換え開始水温αは、一定値ではなく、エンジン始動時の冷却水温度により、切換え開始水温αの値を変化させている。
自動停止中の場合には、S8に進み、切換弁の開度を現在の開度に保持(固定)する。この場合には、切換弁の開度が図4Aに示す全閉状態で保持される。
このように、本実施形態においては、エンジンが冷間状態、即ち、冷却水温度が切換開始温度α(例えば50℃)より低い場合であっても、排気バルブ間の温度が所定温度(例えば150℃)より大きい場合には、切換弁を開度59度に切り換え、それにより、冷却水をヒータコア冷却水経路12に流し、冷却水の温度を低下させることができるようになっている。
先ず、本実施形態によるエンジンの冷却装置は、エンジン1を冷却する冷却水をエンジン内で循環させるエンジン内冷却水経路10と、冷却水をエンジン1とヒータコア6との間で循環させるヒータコア冷却水経路12と、冷却水をエンジン1とラジエータ8との間で循環させるラジエータ冷却水経路14と、を備え、切替弁制御部36により、切換弁20を、エンジンの冷却水温度が例えば50℃(第1設定値)よりも低いとき冷却水の流れをエンジン内冷却水経路10に切り換え、エンジンの冷却水温度が50℃(第1設定値)以上のとき冷却水の流れをヒータコア冷却水経路12及び/又はラジエータ冷却水経路14に切換えるようにしている。
2 シリンダブロック
4 シリンダヘッド
6 ヒータコア
8 ラジエータ
10 エンジン内冷却水経路
12 ヒータコア冷却水経路
14 ラジエータ冷却水経路
16 出口側水温センサ
18 ウオータポンプ
20 切換弁
22 弁体
24 DCモータ
26 制御ユニット
28 自動停止制御ユニット
30 自動停止制御部
32 再始動制御部
34 排気バルブ周辺温度推定部
36 切換制御部
38 排気バルブ
Claims (4)
- エンジンを冷却する冷却水をエンジン内で循環させる第1冷却水経路と、
上記冷却水をエンジンとエンジン外部の熱交換器との間で循環させる第2冷却水経路と、
上記冷却水の流れを上記第1冷却水経路及び第2冷却水経路に切り換える切換弁と、
この切換弁を、エンジンの冷却水温度が第1設定値よりも低いとき冷却水の流れを第1冷却水経路に切り換え、エンジンの冷却水温度が第1設定値以上のとき冷却水の流れを第2冷却水経路に切り換える切換制御手段と、を有するエンジンの冷却装置であって、
エンジンの排気バルブ周辺の温度を検出又は推定する排気バルブ周辺温度検出手段を有し、
上記切換制御手段は、上記切換弁が第1冷却水経路に切り換えられた状態において、上記排気バルブ周辺温度検出手段により検出された排気バルブ周辺の温度が所定温度以上になったとき、上記切換弁を第2冷却経路に切り換えることを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 上記第2冷却水経路は、冷却水をエンジンとヒータコアとの間で循環させるヒータ冷却水経路と、
冷却水をエンジンとラジエータとの間で循環させるラジエータ冷却水経路と、を備え、
上記切換制御手段は、上記切換弁が第1冷却経路に切換えられた状態において、上記排気バルブ周辺温度検出手段により検出された排気バルブ周辺の温度が所定温度以上になったとき、上記切換弁をヒータコア冷却水経路に切り換える、請求項1に記載のエンジンの冷却装置。 - 上記排気バルブ周辺温度検出手段は、複数の排気バルブ間の温度を検出又は推定する、請求項1又は請求項2に記載のエンジンの冷却装置。
- 上記排気バルブ周辺温度検出手段は、エンジンの運転状態を示すパラメータに基づいて排気バルブ周辺温度を推定する、請求項1乃至3の何れか1項に記載のエンジンの冷却装置。
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