JP2020049996A - エンジン冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】減速感を確保しながら、冷却液の過冷却を抑制して燃費を向上させることができるエンジン冷却システムを提供する。【解決手段】エンジン冷却システム２は、エンジン３とラジエータ４との間で冷却液を循環させるための電動ウォータポンプ６と、ラジエータ４の前方のフロントグリル７に設けられ開度を調整可能なグリルシャッタ８とを備える。また、エンジン３の燃料供給が絶たれた減速に基づいて、電動ウォータポンプ６の回転数を低下させるとともに、グリルシャッタ８の開度を増加させる制御部９を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に用いられるエンジン冷却システムに関する。

近年、車両におけるラジエータの前方のフロントグリルには、開度を調整可能なグリルシャッタを備えたものがある。このようなシステムとしては、グリルシャッタの開度を調整することで、エンジンの冷却液の温度を変化させてエンジンのアイドル時間を制御して、燃費の向上を図ろうとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１６７２２６号公報

ところで、グリルシャッタは、開時には冷却液を効率良く冷却させるとともに車両走行時の空気抵抗を増加させ、閉時には空気抵抗を減少させるとともに冷却液の冷却効率を低下させるものであり、各種条件下における制御の最適化の余地があり、更なる効果の創出が期待されている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、減速感を確保しながら、冷却液の過冷却を抑制して燃費を向上させることができるエンジン冷却システムを提供することにある。

上記課題を解決するエンジン冷却システムは、エンジンとラジエータとの間で冷却液を循環させるための電動ウォータポンプと、前記ラジエータの前方に設けられ開度を調整可能なグリルシャッタとを備えたエンジン冷却システムであって、エンジンの燃料供給が絶たれた車両の減速に基づいて、前記電動ウォータポンプの回転数を低下させるとともに、前記グリルシャッタの開度を増加させる制御部を備える。

同構成によれば、制御部によって、エンジンの燃料供給が絶たれた車両の減速に基づいて、電動ウォータポンプの回転数が低下されるとともに、グリルシャッタの開度が増加されるため、減速感を確保しながら、冷却液の過冷却を抑制して燃費を向上させることができる。すなわち、エンジンの燃料供給が絶たれた車両の減速時は、グリルシャッタの開度が増加されることで空気抵抗が増加して運転手は減速感による安心感を得ることができる。また、電動ウォータポンプの回転数が高いままグリルシャッタの開度が増加されると、冷却液が冷え過ぎて燃費が悪化する虞があるが、この現象を抑制することができ燃費を向上させることができる。

一実施形態における車両の概略構成図。 一実施形態におけるエンジン冷却システムの動作に関するタイムチャート。

以下、エンジン冷却システムの一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１に設けられたエンジン冷却システム２は、エンジン３のウォータージャケットとラジエータ４とを接続する配管５上に配置され、エンジン３とラジエータ４との間で冷却液を循環させる電動ウォータポンプ６を備えている。

また、エンジン冷却システム２は、ラジエータ４の前方のフロントグリル７に設けられ、開度（すなわち車両１の前方とエンジンルーム内とを連通する開口の大きさ）を調整可能なグリルシャッタ８を備えている。

電動ウォータポンプ６及びグリルシャッタ８は、制御部９と電気的に接続され、制御部９からの制御信号によって動作する。制御部９は、車両１の各種条件に応じて電動ウォータポンプ６及びグリルシャッタ８に制御信号を出力し、電動ウォータポンプ６の回転数を変化させて冷却液の流量を調整し、グリルシャッタ８の開度を調整する。具体的には、例えば、エンジン３の始動時等、制御部９は、冷却液の温度が適正範囲内に達するまで冷却液を早期に暖めるべくグリルシャッタ８を閉状態とする旨の制御信号を出力し、適正範囲内に達すると冷却液の温度や走行状態等に応じて開度を変更する旨の制御信号を出力する。なお、本実施形態の車両１は、冷却液の温度に応じて冷却液のラジエータ４側への流量を調整するサーモスタットを備えていない。

ここで、本実施形態の制御部９が行う制御は、エンジン３の燃料供給が絶たれた（フューエルカットされた）車両１の減速に基づいて、電動ウォータポンプ６の回転数を低下させるとともに、グリルシャッタ８の開度を増加させる制御を含んでいる。詳しくは、本実施形態の制御部９は、エンジン３の燃料供給が絶たれて車両１の減速が始まることに応じて電動ウォータポンプ６の回転数を低下させ循環させる冷却液の流量を低下させる。そして、制御部９は、電動ウォータポンプ６の回転数が予め設定されたしきい値Ｚ（図２参照）以下となると、グリルシャッタ８の開度を増加させる。

次に、上記のように構成されたエンジン冷却システム２の作用について説明する。
図２に示すように、例えば、車両１の走行中のタイミングＴ１で運転手がアクセルから足を離してエンジン３の燃料供給が絶たれて車両１の減速が開始されると、制御部９にて電動ウォータポンプ６の回転数（ポンプ回転数）が低下され循環させる冷却液の流量が低下される。そして、電動ウォータポンプ６の回転数が予め設定されたしきい値Ｚ以下となったタイミングＴ２で、制御部９にてグリルシャッタ８の開度（シャッタ開度）が増加される。すると、ラジエータ４における冷却液の温度（ラジエータ水温）が低下するが、冷却液の流量は低下されているため、エンジン３の温度及びエンジン３の出口における冷却液の温度（エンジン出口水温）はほぼ一定に保たれる。また、このときグリルシャッタ８の開度（シャッタ開度）が増加されることで、車両１の走行時の空気抵抗は増加する。

そして、例えば、後のタイミングＴ３で運転手がアクセルを踏んでエンジン３の燃料供給が行われると、上記した制御は終了され、例えば、制御部９にて電動ウォータポンプ６の回転数が増加されるとともにグリルシャッタ８が閉状態とされる。これにより、車両１の走行時の空気抵抗は減少する。そして、このような場合、ラジエータ４における冷却液の温度（ラジエータ水温）は上記したように低下しているため、電動ウォータポンプ６の回転数、すなわち冷却液の流量を調整するだけでグリルシャッタ８を長時間閉状態としてもエンジン３の温度及びエンジン３の出口における冷却液の温度（エンジン出口水温）をほぼ一定に保つことができる。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）制御部９によって、エンジン３の燃料供給が絶たれた車両１の減速に基づいて、電動ウォータポンプ６の回転数が低下されるとともに、グリルシャッタ８の開度が増加されるため、減速感を確保しながら、冷却液の過冷却を抑制して燃費を向上させることができる。すなわち、エンジン３の燃料供給が絶たれた車両１の減速時は、グリルシャッタ８の開度が増加されることで空気抵抗が増加して運転手は減速感による安心感を得ることができる。また、電動ウォータポンプ６の回転数が高いままグリルシャッタ８の開度が増加されると、冷却液が冷え過ぎて燃費が悪化する虞があるが、この現象を抑制することができ燃費を向上させることができる。また、エンジン３の燃料供給が絶たれた車両１の減速時に、冷却液の温度を適正範囲内で冷やしておくことができるので、例えば、次に加速する際にグリルシャッタ８を長時間閉じておくことができ長時間空気抵抗を低減できるので燃費をより向上させることが可能となる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では特に言及していないが、制御部９は、勿論、車両１の各種条件に応じて、他の制御を行ってもよく、上記した制御よりも優先して他の制御を行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、制御部９は、電動ウォータポンプ６の回転数が予め設定されたしきい値Ｚ以下となると、グリルシャッタ８の開度を増加させるとしたが、これに限定されず、例えば、電動ウォータポンプ６の回転数を低下させるのと同時にグリルシャッタ８の開度を増加させるようにしてもよい。

１…車両、２…エンジン冷却システム、３…エンジン、４…ラジエータ、６…電動ウォータポンプ、８…グリルシャッタ、９…制御部。

Claims (1)

1. エンジンとラジエータとの間で冷却液を循環させるための電動ウォータポンプと、
   前記ラジエータの前方に設けられ開度を調整可能なグリルシャッタと
   を備えたエンジン冷却システムであって、
   エンジンの燃料供給が絶たれた車両の減速に基づいて、前記電動ウォータポンプの回転数を低下させるとともに、前記グリルシャッタの開度を増加させる制御部を備えたことを特徴とするエンジン冷却システム。

Images