JP3199025B2 - 車両用エンジン冷却および暖房装置 - Google Patents

車両用エンジン冷却および暖房装置

Info

Publication number
JP3199025B2
JP3199025B2 JP11383598A JP11383598A JP3199025B2 JP 3199025 B2 JP3199025 B2 JP 3199025B2 JP 11383598 A JP11383598 A JP 11383598A JP 11383598 A JP11383598 A JP 11383598A JP 3199025 B2 JP3199025 B2 JP 3199025B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
cooling
engine
cooling water
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11383598A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11303636A (ja
Inventor
敏夫 森川
美光 井上
肇 伊藤
光 杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP11383598A priority Critical patent/JP3199025B2/ja
Priority to US09/288,748 priority patent/US6082626A/en
Priority to DE19916313A priority patent/DE19916313A1/de
Publication of JPH11303636A publication Critical patent/JPH11303636A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3199025B2 publication Critical patent/JP3199025B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/08Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
    • B60H1/10Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle
    • B60H1/12Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle using an air blower
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105Using two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12Pump-driving arrangements
    • F01P2005/125Driving auxiliary pumps electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2023/00Signal processing; Details thereof
    • F01P2023/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/32Engine outcoming fluid temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00Applications
    • F01P2050/24Hybrid vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08Cabin heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/08Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/162Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by cutting in and out of pumps

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水冷式エンジンを
搭載した車両において、夏期におけるエンジン冷却効果
の向上と冬期における暖房効果の向上とを両立させる冷
却水回路システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】本件出願人においては、先に、特開平9
−272327号公報において、冬期の暖房時に、エン
ジン停止時にも暖房作用を継続できるようにした冷却水
回路システムを提案している。この従来技術では、水冷
式エンジンの冷却水回路に、暖房用ヒータコアと断熱タ
ンク構造からなる蓄熱器と電動ウォータポンプとを設け
るとともに、水冷式エンジンと暖房用ヒータコアおよび
蓄熱器との間の冷却水の流れを制御するバルブを設けて
いる。
【0003】そして、エンジン停止時に暖房を行うとき
には、電動ウォータポンプを作動させるとともにバルブ
の切替作用にて蓄熱器と暖房用ヒータコアとの間のみで
冷却水を循環させる。これにより、蓄熱器からの高温の
温水を熱源として暖房用ヒータコアで送風空気を加熱す
ることができ、車室内の暖房をエンジン停止時にも継続
できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、蓄熱器の追加設置により冷却水流路が複雑とな
り、そのため、冷却水流路の通水抵抗が大きくなるの
で、電動ウォータポンプとして大能力が必要となり、コ
スト高になるとともに、電動ウォータポンプの消費電力
が増大する。
【0005】また、蓄熱器の追加設置により冷却水流路
が複雑となるため、冷却水流路切替用のバルブおよびバ
ルブの制御回路が必要となり、一層コスト高になる。本
発明は上記点に鑑みてなされたもので、冬期の暖房効果
および夏期におけるエンジン冷却効果を簡単な冷却水回
路にて向上することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、機械駆動式のウオータポ
ンプ(6)により圧送される冷却水の流路において、ラ
ジエータ(2)および暖房用ヒータコア(7)への冷却
水が合流して流れる部位に、電動ウォータポンプ(1
4)を配置するとともに、この電動ウォータポンプ(1
4)と並列に、この電動ウォータポンプ(14)の吸入
側から吐出側への一方向のみに冷却水を流す逆止弁(1
5)を配置したことを特徴としている。
【0007】これによると、電動ウォータポンプ(1
4)を作動させることにより、機械駆動式のウオータポ
ンプ(6)による冷却水流量に、電動ウォータポンプ
(14)による冷却水流量を加えて、ラジエータ(2)
および暖房用ヒータコア(7)に冷却水を流すことがで
きる。そのため、冬期の暖房能力および夏期のエンジン
冷却能力を電動ウォータポンプ(14)の作動により向
上できる。
【0008】また、逆止弁(15)により電動ウォータ
ポンプ(14)の吸入側と吐出側との間の冷却水流れの
ショートサーキットを防止できるとともに、電動ウォー
タポンプ(14)の停止時には、逆止弁(15)の開弁
により電動ウォータポンプ(14)をバイパスして低圧
損で冷却水を流すことができる。しかも、従来装置のよ
うな蓄熱器や冷却水回路切替用のバルブを必要とせず、
電動ウォータポンプ(14)と逆止弁(15)とを追加
するだけでよいから、冷却水回路を簡素化でき、冷却水
回路の低圧損、コスト低減を図ることができるととも
に、電動ウォータポンプとして小能力の小型なものを使
用できる。
【0009】請求項2記載の発明のように、電動ウォー
タポンプ(14)および逆止弁(15)は、具体的に
は、水冷式エンジン(1)の冷却水出口部(12)と、
ラジエータ(2)および暖房用ヒータコア(7)への冷
却水分岐点(13)との間に、配置することができる。
また、請求項3記載の発明のように、暖房用ヒータコア
(7)の加熱作用による暖房時に、水冷式エンジン
(1)が停止されたとき、電動ウォータポンプ(14)
を作動させるようにすれば、エンジン停止時でも、暖房
用ヒータコア(7)に冷却水を循環して、暖房作用を得
ることができる。
【0010】また、請求項4記載の発明のように、暖房
用ヒータコア(7)の加熱作用による暖房時に、水冷式
エンジン(1)がアイドル状態になったとき、電動ウォ
ータポンプ(14)を作動させるようにすれば、エンジ
ンアイドル時に機械駆動式のウオータポンプ(6)の回
転数低下に伴う冷却水流量の低下を電動ウォータポンプ
(14)の作動により補って、暖房能力を向上できる。
【0011】また、請求項5記載の発明のように、水冷
式エンジン(1)の冷却水温度が所定温度以上に上昇し
ているときに、水冷式エンジン(1)が停止されると、
電動ウォータポンプ(14)を作動させるようにすれ
ば、夏期の高負荷運転後のエンジン停止時に電動ウォー
タポンプ(14)の作動によりラジエータ(2)に冷却
水を循環して、冷却水を冷却できる。
【0012】また、請求項6記載の発明のように、水冷
式エンジン(1)の冷却水温度が所定温度以上に上昇し
ているときに、水冷式エンジン(1)がアイドル状態に
なると、電動ウォータポンプ(14)を作動させるよう
にすれば、エンジンアイドル時に機械駆動式のウオータ
ポンプ(6)の回転数低下に伴う冷却水流量の低下を電
動ウォータポンプ(14)の作動により補って、エンジ
ン冷却能力を向上できる。
【0013】また、請求項7記載の発明のように、機械
駆動式のウオータポンプ(6)および電動ウォータポン
プ(14)の作動により冷却水が循環して、冷却水中の
空気を分離するリザーブタンク(16)を有し、水冷式
エンジン(1)の停止時における暖房時に、リザーブタ
ンク(16)内の冷却水を電動ウォータポンプ(14)
の作動により水冷式エンジン(1)に循環するようにす
れば、エンジン運転時にリザーブタンク(16)内に蓄
えられていた高温の冷却水を利用して、エンジン停止時
における暖房運転の継続時間を延ばすことができる。
【0014】また、請求項8記載の発明のように、請求
項7において、リザーブタンク(16)の冷却水流路
に、冷却水温度が所定温度以上なると開弁する弁手段
(16c)を備えれば、次回のエンジン始動時に、弁手
段(16c)が開弁するまでは、リザーブタンク(1
6)への冷却水の循環を停止して、エンジン冷却水温の
立ち上がりを早めることができる。
【0015】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。 (第1実施形態)図1は本発明の第1実施形態を示すも
ので、第1実施形態は、例えば、車両走行駆動源として
エンジンとモータの両方を搭載するハイブリッド車に用
いて好適なものである。1は車両の走行用水冷式エンジ
ン(内燃機関)、2はラジエータで、冷却ファン3によ
り送風される冷却空気(外気)とエンジン1の冷却水
(温水)とを熱交換して冷却水を冷却するものである。
ここで、冷却ファン3は、モータ3aにより駆動される
電動軸流ファンから構成されている。
【0017】4はラジエータ2と並列に設けられたバイ
パス通路、5はラジエータ2への冷却水の流れを制御す
るサーモスタット(冷却水温度応動弁)で、感温部(サ
ーモワックス)の温度による体積変化を利用して弁体を
変位させて、冷却水流路の開閉を行うものである。具体
的に説明すると、サーモスタット5の感温部にはバイパ
ス通路4からの冷却水が当たるようになっており、冷却
水温度が低いときはサーモスタット5がラジエータ2側
の冷却水流路を閉塞し、バイパス通路4側に冷却水を流
し、一方、冷却水温度が所定温度(例えば82°C)以
上に上昇すると、サーモスタット5がラジエータ2側を
開口することにより、ラジエータ2側に冷却水を流し
て、ラジエータ2において冷却水を冷却するようにして
いる。
【0018】6はエンジン1の冷却水回路に冷却水を循
環する機械駆動式ウォータポンプ(以下、機械式ポンプ
という)で、エンジン1のクランクシャフトの回転がベ
ルト等を介して伝達されて機械的に駆動されるものであ
る。7は自動車用空調装置の暖房用ヒータコア(暖房用
熱交換器)で、空調用送風機8により送風される空調空
気をエンジン冷却水(温水)と熱交換して加熱するもの
である。
【0019】機械式ポンプ6により冷却水が流れるエン
ジン1の冷却水回路において、暖房用ヒータコア7はラ
ジエータ2と並列関係に配置されている。そして、暖房
用ヒータコア7の冷却水入口部には温水弁7aが配置さ
れ、暖房用ヒータコア7への冷却水流量を調整する。ま
た、暖房用ヒータコア7は空調用ダクト9内の通風路に
おいて冷房用蒸発器10の空気下流側に設置されてい
る。送風機8により空気吸入口11から空気が吸入さ
れ、蒸発器10で冷却された冷風をヒータコア7で所定
温度まで再加熱することにより車室内への吹出空気温度
を制御する。送風機8はモータ8aにより駆動される電
動式遠心ファンから構成されている。
【0020】一方、エンジン1の冷却水出口部12と、
ラジエータ2側への冷却水流路とヒータコア7側への冷
却水流路との分岐点13との間に、電動ウォータポンプ
(以下、電動ポンプと略す)14が設置されている。こ
の電動ポンプ14はモータ14aにより駆動される小能
力のもので、その能力(吐出流量)は具体的には5〜1
0リットル/分程度である。そして、電動ポンプ14と
並列に、冷却水出口部(ポンプ吸入側)12から分岐点
(ポンプ吐出側)13への一方向のみに冷却水を流す逆
止弁15が設置されている。
【0021】換言すると、電動ポンプ14と逆止弁15
は、機械式ポンプ6により圧送される冷却水の流路にお
いて、ラジエータ2および暖房用ヒータコア7への冷却
水が合流して流れる部位に配置されている。16は完全
密閉式のリザーブタンクで、車両搭載状態では、ラジエ
ータ2の上部タンク2aより上方位置に配置され、リザ
ーブタンク16の入口配管16aはラジエータ2の上部
タンク2aに接続されている。また、リザーブタンク1
6の出口配管16bは機械式ポンプ6の吸入側に接続さ
れている。このリザーブタンク16は周知のもので、エ
ンジン冷却水回路内の圧力が所定圧以上に上昇すると開
弁する圧力弁を持った蓋部材(図示せず)をタンク上部
に配置している。このリザーブタンク16は、冷却水の
温度変化による体積変化を吸収し得る容積を持ってお
り、また、その内部において冷却水中の空気を分離し
て、蓋部材の圧力弁の開弁時に空気を外部へ排出するよ
うになっている。
【0022】17はエンジン1の冷却水出口部12の近
傍に設置され、冷却水温度を検出する水温センサで、サ
ーミスタのような感温素子からなる。18は車両用空調
装置の制御パネル、18aはこの制御パネル18に設け
られた空調用スイッチ群で、空調作動の自動制御モード
を設定するオートエアコンスイッチ、目標温度を設定す
る温度設定スイッチ、吹出モードスイッチ、送風機8の
風量制御スイッチ等からなる。
【0023】19は車両用空調装置の自動制御用のセン
サ群で、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温度
を検出する外気温センサ、日射量を検出する日射セン
サ、蒸発器10の冷却温度を検出する蒸発器温度センサ
等を包含している。20はエンジン1の運転、停止に関
連する信号を発生するエンジンスイッチ、21はエンジ
ン1の回転数に応じた信号を発生するエンジン回転数セ
ンサである。
【0024】22はマイクロコンピュータおよびその周
辺回路から構成される電子制御装置(ECU)で、上記
した水温センサ17、空調用スイッチ群18a、センサ
群19、エンジンスイッチ20、およびエンジン回転数
センサ21等から入力信号が入力され、予め設定された
プログラムに従って演算処理を行い、その演算処理結果
に基づいて電動ポンプ14の運転の断続(ON−OF
F)を行う。また、電子制御装置22は、ラジエータ冷
却用の電動冷却ファン3の運転の断続(ON−OFF)
および冷却ファン3の回転数制御、さらに、送風機8等
の空調側機器の自動制御も行う。
【0025】次に、上記構成において作動を説明する。
図2は本例の電子制御装置22において実行される制御
フローの概要を示すもので、この制御フローは電子制御
装置22の電源回路が車載バッテリ(図示せず)に電気
接続されるとスタートするようになっており、そして、
ステップS1においてモード判定が行われる。このモー
ド判定は図3に示すモード判定表に基づいて行われる。
【0026】すなわち、図3に示す、エンジンスイッ
チ20:ON、水温センサ17で検出される水温が所
定温度(例えば、60°C)以下、エンジン回転数セ
ンサ21で検出されるエンジン回転数が所定回転数(例
えば、1200rpm)以下、センサ群19で検出さ
れる外気温が所定温度(例えば、10°C)以下、空
調状態:最大暖房状態であるという条件が満たされる
と、ステップS1でアイドル時暖房モードが選択され
る。
【0027】ここで、本例では、空調の温度制御方式が
温水弁7aにより暖房用ヒータコア7への温水流量を調
整する温水流量調整式であるので、空調状態の最大暖房
状態とは、温水弁7aが全開状態となり、暖房用ヒータ
コア7への温水流量が最大となる状態である。なお、空
調の温度制御方式として、エアミックスドアにより冷温
風の風量割合を調整するエアミックス式を用いる場合
は、エアミックスドアにより冷風バイパス通路を全閉
し、ヒータコア7への通風路を全開する状態が最大暖房
状態である。
【0028】上記のアイドル時暖房モードが選択される
と、ステップS1からステップS2に進み、電動ポンプ
14および空調用送風機8を作動させる。従って、ヒー
タコア7には、機械式ポンプ6の能力にさらに電動ポン
プ14の能力が加わって、エンジン冷却水が循環する。
すなわち、機械式ポンプ6により圧送される冷却水は、
エンジン1から逆止弁15、温水弁7aおよびヒータコ
ア7を通って機械式ポンプ6に戻り、また、電動ポンプ
14により圧送される冷却水は、温水弁7a、ヒータコ
ア7、機械式ポンプ6およびエンジン1を通って電動ポ
ンプ14に戻る。ここで、サーモスタット5の開弁温度
は、上記の判定温度より十分高い温度(例えば82°
C)であるから、サーモスタット5は閉弁しており、ラ
ジエータ2には冷却水が循環しない。
【0029】ところで、エンジン1のアイドル時には機
械式ポンプ6の回転数が低下して機械式ポンプ6による
冷却水流量が低下するが、本実施形態によると、電動ポ
ンプ14により冷却水流量が増加するとともに、サーモ
スタット5の閉弁によりラジエータ2には冷却水が循環
しないから、電動ポンプ14による冷却水流量増加がヒ
ータコア7への流量増加に有効に寄与する。従って、ヒ
ータコア7への冷却水流量増加によりアイドル時の暖房
能力を向上できる。
【0030】なお、エンジンのアイドル時でも、上記
、、の条件を満足しないときは、電動ポンプ14
を作動させないから、冬期暖房時の真に暖房能力を増加
させたいときのみに、電動ポンプ14を作動させること
ができる。そのため、電動ポンプ14の消費電力低減、
耐久寿命延長等の効果を得ることができる。次に、図3
において、エンジンスイッチ20:OFF、水温が
所定温度(例えば、70°C)以上、外気温が所定温
度(例えば、10°C)以下、空調状態:ON状態
(空調ON状態を示す信号が発生している状態)である
という条件が満たされると、エンジン停止時暖房モード
が選択される。
【0031】このエンジン停止時暖房モードがステップ
S1で選択されると、ステップS3に進み、電動ポンプ
14および空調用送風機8を作動させる。従って、エン
ジン1の停止により機械式ポンプ6が停止しても、電動
ポンプ14の作動によりヒータコア7への冷却水流入を
継続して、エンジン停止後も暖房作用を継続できる。従
って、ハイブリッド車において、エンジン1が停止さ
れ、モータ駆動による走行に移行した際にも、暖房を継
続できる。なお、冷却水回路において、逆止弁15は電
動ポンプ14の吐出側から直接吸入側に向かって冷却水
が流れるショートサーキットを阻止する。
【0032】そして、エンジン停止時暖房モードが継続
されて水温が所定温度(例えば、70°C)より低下す
ると、電動ポンプ14および空調用送風機8を停止さ
せ、エンジン停止時暖房モードを停止する。これによ
り、エンジン冷却水温度が過度に低下して次回のエンジ
ン始動性が損なわれることを防止するとともに、車室内
へ低温の風が吹出して空調フィーリングが損なわれるこ
とを防止する。
【0033】なお、エンジン停止時暖房モードにおい
て、電動ポンプ14の作動によりエンジン1内の高温冷
却水とともに、リザーブタンク16内の高温冷却水も回
路内を循環するので、リザーブタンク16内の高温冷却
水を利用して冷却水温度の低下を緩和できるので、エン
ジン停止後の暖房モード継続時間を長くすることができ
る。
【0034】以上は、冬期暖房時における電動ポンプ1
4の作用説明であるが、次に、夏期におけるエンジン冷
却性能向上の作用を説明する。まず、図3に示す、エ
ンジンスイッチ20:ON、水温が所定温度(例え
ば、100°C)以上、エンジン回転数:所定回転数
(例えば、1200rpm)以下という条件が満たされ
ると、ステップS1でアイドル時冷却モードが選択され
る。
【0035】すると、ステップS4に進み、電動ポンプ
14および電動ファン3を作動させる。このとき、サー
モスタット5の開弁温度は、上記の判定温度より十分
低い温度(例えば82°C)であるから、サーモスタッ
ト5は既に開弁している。従って、ラジエータ2には、
機械式ポンプ6の能力にさらに電動ポンプ14の能力が
加わって、エンジン冷却水が循環する。
【0036】これにより、エンジン1のアイドル時に機
械式ポンプ6の回転数が低下しても、電動ポンプ14に
よる冷却水流量が加わるので、アイドル時のエンジン冷
却能力を向上できる。ところで、夏季の高負荷走行時、
例えば高外気温時に低速登坂走行するような条件下で
は、エンジン1の発熱量が大きくなると同時に、ラジエ
ータ2への流入空気温度も高いので、ラジエータ2の冷
却能力が不足気味となる。その結果、冷却水温度は一般
的には非常に高い状態となり、100°Cを越えること
が多い。そして、このような高負荷走行後にエンジン1
がアイドル状態になると(いわゆる、ホットソーク
時)、ラジエータ2の冷却能力の不足により冷却水温度
の上昇が一層顕著になるが、本実施形態によると、上記
のごとく、電動ポンプ14による冷却水流量の増加によ
り、ラジエータ2の冷却能力を効果的に向上できる。
【0037】次に、図3において、エンジンスイッチ
20:OFF、水温が所定温度(例えば、100°
C)以上であるという条件が満たされると、ステップS
1でエンジン停止時冷却モードが選択される。すると、
ステップS5に進み、電動ポンプ14および電動冷却フ
ァン3を作動させる。従って、エンジン1の停止により
機械式ポンプ6が停止しても、電動ポンプ14の作動に
よりエンジン冷却水がラジエータ2に循環する。エンジ
ン停止後もラジエータ2によるエンジン冷却水の冷却作
用を継続できる。
【0038】そして、エンジン停止後、この冷却モード
が継続されて水温が所定温度(例えば、95°C)まで
低下すると、電動ポンプ14および電動冷却ファン3を
停止させ、エンジン停止時冷却モードを停止する。夏期
において高負荷走行をした直後に、エンジン1を停止す
ると(いわゆるデッドソーク時)、電動冷却ファン3が
停止され、ラジエータ2の冷却作用が停止されるので、
エンジン1の持つ熱量により冷却水温度が過度に上昇す
る現象が生じることがある。しかし、本実施形態による
と、上記したエンジン停止時冷却モードの実行により冷
却水温度の異常上昇を抑制できる。
【0039】なお、エンジン1の運転時において、アイ
ドル時以外の通常運転時には、電動ポンプ14を停止状
態に維持して、従来通りの通常の暖房作動およびエンジ
ン冷却作動を行う。この場合、電動ポンプ14と並列の
逆止弁15が開弁して、この逆止弁15を通過して冷却
水が流れるので、通常運転時に電動ポンプ14が抵抗と
なって、通水抵抗が増大することはない。
【0040】次に、本実施形態による具体的効果を実験
結果に基づいて説明すると、図4(a)は夏期のエンジ
ン停止時冷却モードによる効果であり、横軸は電動ポン
プ14によるラジエータ2への冷却水流量である。電動
ポンプ14としてモータ出力:20Wのものを用いてエ
ンジン停止時冷却モードを実行したところ、ラジエータ
2への冷却水流量=5リットル/minとなり、エンジ
ン停止時冷却モードを実行しない現状の装置に比して、
冷却水温を10°C低下できることが分かった。
【0041】図4(b)は夏期のアイドル時冷却モード
による効果であり、横軸は機械式ポンプ6と電動ポンプ
14の両方によるラジエータ2への冷却水流量である。
電動ポンプ14を作動させない現状の装置による冷却水
流量(=20リットル/min)に対して、電動ポンプ
14としてモータ出力:20Wのものを用いてアイドル
時冷却モードを実行したところ、冷却水流量=25リッ
トル/minとなり、冷却水温を現状の装置に比して6
°C低下できることが分かった。
【0042】図4(c)は冬期のエンジン停止時暖房モ
ードによる効果であり、縦軸はエンジン停止時暖房モー
ドの継続時間である。ここで、暖房モードの継続時間と
は、暖房モード開始後、車室内への吹出空気温度が45
°Cに低下するまでの時間である。実験条件として、電
動ポンプ14による冷却水流量:6リットル/minで
あるときに、外気温=0°Cにおいて、暖房モードの継
続時間を3分とすることができた。
【0043】図4(d)は冬期のアイドル時暖房モード
による効果であり、縦軸はヒータコア7の放熱能力で、
横軸はヒータコア7への冷却水流量である。現状の装置
による、ヒータコア7への冷却水流量:4リットル/m
inに対して、電動ポンプ14としてモータ出力:20
Wのものを用いてアイドル時暖房モードを実行したとこ
ろ、ヒータコア7への冷却水量を10リットル/min
に増加できた。これにより、ヒータコア7の放熱能力を
略10%増加でき、車室内温度を略4°C上昇できるこ
とが分かった。
【0044】(第2実施形態)図5は第2実施形態であ
り、完全密閉式のリザーブタンク16は第1実施形態と
同様に圧力弁を持った蓋部材(図示せず)をタンク上部
に配置しており、このリザーブタンク16に冷却水を流
入させる入口配管16aの入口部に補助サーモスタット
16cを配置するとともに、この入口配管16aを分岐
点13近傍の部位に接続している。リザーブタンク16
から流出した冷却水が流れる出口配管16bは、第1実
施形態と同様に機械式ポンプ6の吸入側に接続される。
【0045】補助サーモスタット16cの開弁温度は、
主サーモスタット5の開弁温度(例えば82°C)より
十分低い暖房必要最低温度(例えば60°C)に設定す
る。次に、第2実施形態の作動を説明すると、冬期のエ
ンジン停止時暖房モードにおいて、エンジン冷却水温度
が補助サーモスタット16cの開弁温度(例えば60°
C)より高いときは、補助サーモスタット16cが開弁
して、第1実施形態と同様にエンジン停止時の暖房モー
ドを実行できる。
【0046】一方、エンジン始動時には、エンジン冷却
水温度が補助サーモスタット16cの開弁温度より低下
しているため、補助サーモスタット16cが閉弁してい
る。そのため、リザーブタンク16への冷却水循環が停
止される。これにより、エンジン始動時における冷却水
循環流量を低減して、エンジン冷却水温度の上昇を早め
ことができる。
【0047】そして、エンジン冷却水温度が上昇して補
助サーモスタット16cが開弁すると、リザーブタンク
16への冷却水循環が開始され、リザーブタンク16に
よる冷却水中の空気分離作用を果たすとともに、リザー
ブタンク16に高温の冷却水を蓄えて、次回のエンジン
停止時暖房モードに備えることができる。 (他の実施形態)なお、上記の実施形態では、水冷式エ
ンジン1の冷却水出口部12と、ラジエータ2および暖
房用ヒータコア7への冷却水分岐点13との間に、電動
ウォータポンプ14および逆止弁15を並列に配置して
いるが、水冷式エンジン1の冷却水吸入側、具体的に
は、機械式ポンプ6の吸入側と、ラジエータ2および暖
房用ヒータコア7からの冷却水戻り部の合流点23との
間に電動ウォータポンプ14と逆止弁15を並列に配置
してもよい。
【0048】要は、冷却水の流路において、ラジエータ
2および暖房用ヒータコア7への冷却水が合流して流れ
る部位に電動ウォータポンプ14と逆止弁15を並列に
配置すればよい。また、上記の実施形態では、電動ウォ
ータポンプ14を必要時のみに作動させるために、制御
装置22により図3の作動条件に従って電動ウォータポ
ンプ14の作動制御を行っているが、水温のみに基づい
て電動ウォータポンプ14の作動制御を行うようにして
もよい。これによると、電動ウォータポンプ14の電力
消費、耐久寿命等の面では不利になるものの、制御装置
22等が不要となり、コスト低減を図ることができる。
【0049】水温のみによる制御としては、夏期のエン
ジン冷却性能向上のためには、例えば、水温≧100°
Cで、電動ウォータポンプ14を作動させる。冬期の暖
房性能向上のためには、例えば、水温≦60°Cで、電
動ウォータポンプ14を作動させる。このような制御で
あれば、簡単な水温スイッチで電動ウォータポンプ14
の作動を断続制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す車両用水冷式エン
ジンの冷却水回路図である。
【図2】図1の制御装置による作動の概要を示すフロー
チャートである。
【図3】図2のフローチャートにおけるモード判定条件
を示す図表である。
【図4】本発明による効果を示すグラフである。
【図5】本発明の第2実施形態を示す車両用水冷式エン
ジンの冷却水回路図である。
【符号の説明】
1…水冷式エンジン、2…ラジエータ、3…電動冷却フ
ァン、6…機械式ウォータポンプ、7…ヒータコア、8
…空調用送風機、14…電動ウォータポンプ、15…逆
止弁、16…リザーブタンク、22…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉 光 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 平9−88599(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01P 7/16 504 F01P 3/18 F01P 3/20

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水冷式エンジン(1)の冷却水を冷却す
    るラジエータ(2)と、 前記水冷式エンジン(1)の冷却水を熱源として空気を
    加熱する暖房用ヒータコア(7)と、 前記水冷式エンジン(1)により駆動され、前記ラジエ
    ータ(2)および前記暖房用ヒータコア(7)に冷却水
    を並列に循環する機械駆動式のウオータポンプ(6)と
    を備える車両用エンジン冷却および暖房装置において、 前記機械駆動式のウオータポンプ(6)により圧送され
    る冷却水の流路において、前記ラジエータ(2)および
    前記暖房用ヒータコア(7)への冷却水が合流して流れ
    る部位に、電動ウォータポンプ(14)を配置するとと
    もに、この電動ウォータポンプ(14)と並列に、この
    電動ウォータポンプ(14)の吸入側から吐出側への一
    方向のみに冷却水を流す逆止弁(15)を配置したこと
    を特徴とする車両用エンジン冷却および暖房装置。
  2. 【請求項2】 前記水冷式エンジン(1)の冷却水出口
    部(12)と、前記ラジエータ(2)および前記暖房用
    ヒータコア(7)への冷却水分岐点(13)との間に、
    前記電動ウォータポンプ(14)および前記逆止弁(1
    5)を配置したことを特徴とする請求項1に記載の車両
    用エンジン冷却および暖房装置。
  3. 【請求項3】 前記暖房用ヒータコア(7)の加熱作用
    による暖房時に、前記水冷式エンジン(1)が停止され
    たとき、前記電動ウォータポンプ(14)を作動させる
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用エン
    ジン冷却および暖房装置。
  4. 【請求項4】 前記暖房用ヒータコア(7)の加熱作用
    による暖房時に、前記水冷式エンジン(1)がアイドル
    状態になったとき、前記電動ウォータポンプ(14)を
    作動させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
    か1つに記載の車両用エンジン冷却および暖房装置。
  5. 【請求項5】 前記水冷式エンジン(1)の冷却水温度
    が所定温度以上に上昇しているときに、前記水冷式エン
    ジン(1)が停止されると、前記電動ウォータポンプ
    (14)を作動させることを特徴とする請求項1ないし
    4のいずれか1つに記載の車両用エンジン冷却および暖
    房装置。
  6. 【請求項6】 前記水冷式エンジン(1)の冷却水温度
    が所定温度以上に上昇しているときに、前記水冷式エン
    ジン(1)がアイドル状態になると、前記電動ウォータ
    ポンプ(14)を作動させることを特徴とする請求項1
    ないし5のいずれか1つに記載の車両用エンジン冷却お
    よび暖房装置。
  7. 【請求項7】 前記機械駆動式のウオータポンプ(6)
    および前記電動ウォータポンプ(14)の作動により冷
    却水が循環して、冷却水中の空気を分離するリザーブタ
    ンク(16)を有し、 前記水冷式エンジン(1)の停止時における暖房時に、
    前記リザーブタンク(16)内の冷却水を前記電動ウォ
    ータポンプ(14)の作動により前記水冷式エンジン
    (1)に循環するようにしたことを特徴とする請求項3
    に記載の車両用エンジン冷却および暖房装置。
  8. 【請求項8】 前記リザーブタンク(16)の冷却水流
    路に、冷却水温度が所定温度以上なると開弁する弁手段
    (16c)を備えたことを特徴とする請求項7に記載の
    車両用エンジン冷却および暖房装置。
JP11383598A 1998-04-23 1998-04-23 車両用エンジン冷却および暖房装置 Expired - Fee Related JP3199025B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11383598A JP3199025B2 (ja) 1998-04-23 1998-04-23 車両用エンジン冷却および暖房装置
US09/288,748 US6082626A (en) 1998-04-23 1999-04-08 Cooling water circuit system
DE19916313A DE19916313A1 (de) 1998-04-23 1999-04-12 Kühlwasser-Kreissystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11383598A JP3199025B2 (ja) 1998-04-23 1998-04-23 車両用エンジン冷却および暖房装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11303636A JPH11303636A (ja) 1999-11-02
JP3199025B2 true JP3199025B2 (ja) 2001-08-13

Family

ID=14622248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11383598A Expired - Fee Related JP3199025B2 (ja) 1998-04-23 1998-04-23 車両用エンジン冷却および暖房装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6082626A (ja)
JP (1) JP3199025B2 (ja)
DE (1) DE19916313A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7388866B2 (ja) 2019-10-09 2023-11-29 東洋機械金属株式会社 射出成形機

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6598671B1 (en) * 1999-12-29 2003-07-29 General Motors Corporation Hybrid heating system and method for vehicles
US6564757B2 (en) 2000-06-22 2003-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine including heat accumulation system, and heat carrier supply control system
DE10210303B4 (de) * 2002-03-08 2007-05-03 Robert Bosch Gmbh Kühlkreislauf für einen Verbrennungsmotor
JP4133446B2 (ja) * 2003-02-28 2008-08-13 富士通テン株式会社 サーモスタット異常検出装置
US8480005B2 (en) * 2007-08-29 2013-07-09 Ford Global Technologies, Llc Cabin heating control system
US20100269800A1 (en) * 2008-01-03 2010-10-28 Mack Trucks, Inc. Exhaust gas recirculation cooling circuit
US8740104B2 (en) * 2008-06-30 2014-06-03 Chrysler Group Llc Variable electric auxiliary heater circuit pump
FR2936566B1 (fr) * 2008-09-30 2010-10-15 Renault Sas Circuit de refroidissement pour la regulation thermique du moteur independamment des autres consommateurs
US8443775B2 (en) 2008-12-18 2013-05-21 Caterpillar Inc. Systems and methods for controlling engine temperature
IT1397042B1 (it) 2009-03-25 2012-12-28 Ferrari Spa Sistema di raffreddamento per un veicolo con propulsione ibrida
US8528832B2 (en) * 2009-05-26 2013-09-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Engine cooling and climate control system
US8387572B2 (en) * 2009-12-04 2013-03-05 Ford Global Technologies, Llc Auxiliary pump scheme for a cooling system in a hybrid-electric vehicle
EP2615286B1 (en) * 2010-09-08 2015-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device and control method for engine
US9096207B2 (en) * 2010-12-31 2015-08-04 Cummins Inc. Hybrid vehicle powertrain cooling system
CN102230417B (zh) * 2011-06-15 2012-10-03 中国汽车技术研究中心 不受发动机转速影响的发动机电控辅助冷却系统
DE102012200005B4 (de) * 2012-01-02 2015-04-30 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben eines Kühlmittelkreislaufs
US9832910B2 (en) 2014-08-12 2017-11-28 Hamilton Sundstrand Corporation Ram air fan and power electronics cooling systems
DE102015204812A1 (de) * 2015-03-17 2016-09-22 Christian Günther Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung, Steuerung für eine solche Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen Kühlmittelversorgung
CN105179064B (zh) * 2015-10-16 2018-02-13 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种包括有双膨胀水壶的发动机冷却系统改进结构
CN105179066B (zh) * 2015-10-16 2017-11-24 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种包括有辅助水泵的发动机冷却系统改进结构
CN105179063B (zh) * 2015-10-16 2017-12-01 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种包括有辅助水泵的冷却系统
US10914228B2 (en) * 2016-11-15 2021-02-09 Cummins Inc. Waste heat recovery with active coolant pressure control system
US10034415B2 (en) * 2016-12-28 2018-07-24 Jingway Technology Co., Ltd. Water cooling device
US10508587B2 (en) * 2017-07-28 2019-12-17 GM Global Technology Operations LLC Controlling coolant fluid in a vehicle cooling system using a secondary coolant pump
US10450941B2 (en) * 2018-01-31 2019-10-22 Ford Global Technologies, Llc Engine cooling system and method
JP7024631B2 (ja) * 2018-07-04 2022-02-24 トヨタ自動車株式会社 車両の暖房装置
FR3084914B1 (fr) * 2018-08-09 2021-04-09 Renault Sas Circuit de refroidissement d'un groupe motopropulseur thermique ou hybride et procede de commande d'un tel circuit
CN110657628A (zh) * 2019-10-31 2020-01-07 国家电网有限公司 一种水电站温控系统及其控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0593923A (ja) * 1991-10-02 1993-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクテイブマトリクス型液晶表示素子
JP3119281B2 (ja) * 1991-10-14 2000-12-18 株式会社デンソー 車両用空調装置
KR940010453A (ko) * 1992-10-01 1994-05-26 가나이 쯔도무 전기 자동차의 냉각 시스템 및 이것에 이용되는 전기 모터
JP3477987B2 (ja) * 1996-02-05 2003-12-10 株式会社デンソー 車両用暖房装置
US6032869A (en) * 1996-04-03 2000-03-07 Denso Corporation Heating apparatus for vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7388866B2 (ja) 2019-10-09 2023-11-29 東洋機械金属株式会社 射出成形機

Also Published As

Publication number Publication date
US6082626A (en) 2000-07-04
JPH11303636A (ja) 1999-11-02
DE19916313A1 (de) 1999-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3199025B2 (ja) 車両用エンジン冷却および暖房装置
JP3290031B2 (ja) 車両用空気調和装置
US6032869A (en) Heating apparatus for vehicle
US7520320B2 (en) Automotive air conditioning system
US7174733B2 (en) Vehicular air-conditioner
US6374780B1 (en) Electric waterpump, fluid control valve and electric cooling fan strategy
GB2234090A (en) Control of engine fan
US6105666A (en) Vehicular air conditioning apparatus
JP5381815B2 (ja) 車両の制御装置
JP2003322019A (ja) 車両用内燃機関の冷却系装置
JP2004360509A (ja) 内燃機関の冷却装置
US6470838B2 (en) Device for regulating the cooling of a motor-vehicle internal-combustion engine in a hot-starting state
JP3478015B2 (ja) 車両用内燃機関の冷却系装置
US4905893A (en) Reserve automobile heating system
JP3112042B2 (ja) 電気自動車用暖房装置
JP3477987B2 (ja) 車両用暖房装置
JP3716686B2 (ja) 車両用空調装置
JPH11294164A (ja) 冷却ファンの制御装置
JP3767028B2 (ja) 車両用内燃機関の冷却系装置
JP2003063237A (ja) 車両用空調装置
JPH0988599A (ja) 車両用冷却水温度制御装置
JP3570055B2 (ja) エンジンの冷却装置
JP3858738B2 (ja) 車両用空気調和装置
JP3750291B2 (ja) 車両用空気調和装置
JP2002234335A (ja) 車両用空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees