JP3733550B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの冷却装置に関し、詳しくは、エンジン停止後のエンジンの温度上昇を抑制することができる冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン停止後の温度の上昇によりエンジン本体に歪みが生じ、エンジン再始動時にフリクションが増大して始動性を損なうことがある。このような問題に対応する技術としては、エンジンルーム内の温度上昇による燃料の蒸発を抑制する目的で発明されたエンジンの冷却技術が、特開平６−１７６４８号公報により公開されている。前記公報によれば、エンジン冷却水の循環経路中に、蓄熱器と、エンジンの停止時に、循環径路内のエンジン冷却水を循環させる循環手段とが設けられているため、エンジンの停止時には、エンジン冷却水は、循環手段により、循環径路内を循環され、したがって、エンジン停止直後に生ずるエンジン冷却水の温度上昇分の熱を、蓄熱器により吸収することができ、したがって、エンジンルーム内の雰囲気温度を低下させることが可能になるので、エンジンを容易に再始動させることができるとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のエンジン冷却構造においては、従来のエンジン冷却装置に加えて、蓄熱器、電磁式ポンプ、開閉弁等の装置が新たに必要となり、装置が複雑かつ高価となる。また、短時間にエンジンの始動・停止が繰り返された場合には、蓄熱器の容量に限度があるため十分な冷却効果が発揮されない弱点を有する。そこで本発明は、新たな装置の付加を極力抑えた、簡素で安価な装置で、かつ、十分なエンジン冷却効果を発揮することができるエンジンの冷却装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、電動ポンプにより冷却水をエンジンおよびラジエータならびにヒータに循環させてエンジンを冷却する冷却装置において、前記ラジエータと前記電動ポンプとを結ぶ冷却水通路の途中に開閉弁を設け、エンジン停止後の所定時間、前記開閉弁を閉じるとともに、前記電動ポンプおよび前記ヒータの電動ファンを作動させて前記エンジンおよび前記ヒータにのみ冷却水を循環させることにより、前記エンジンを冷却するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る冷却装置の概念図である。図１において、エンジン１を冷却するための冷却水の通路２には、エンジン１により直接駆動されるウオータポンプに代わって、電動式のウオータポンプ（以下、単に電動ポンプと記す）３が設けられ、冷却水をエンジン１に循環する。
【０００６】
エンジン１の冷却水出口部１ａの通路２ａには冷却水温度を検知するための温度センサ４が設けられ、水温Ａを検知して電気信号として不図示のＥＣＵに伝達する。通路２ａは２股に分かれ、一方はラジエータ５へ、他方はヒータ６に連通している。ヒータ６は冷暖房装置に用いられる放熱器で、放熱面積はラジエータ５の１／４〜１／５程度である。ラジエータ５は本実施形態においては電動ファンＲ５ａにより冷却されるよう構成されている。ラジエータ５およびヒータ６から延びる通路２ｂ、２ｃは途中で合流して電動ポンプ３に連通する。ラジエータ５と電動ポンプ３を結ぶ通路２ｂには開閉弁７が設けられ、開閉弁７は不図示のＥＣＵからのマイコン制御により開閉される。同時に、ＥＣＵはエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａを検知してヒータ６の電動ファンＨ６ａをマイコン制御によりＯＮ・ＯＦＦするよう構成されている。
【０００７】
次に、本実施形態の作用について図面を参照して詳しく説明する。図２は本実施形態のエンジン停止後の制御フローチャートで、図３は本実施形態のエンジン始動後の制御フローチャートである。エンジン運転中は開閉弁７が開で、電動ポンプ３が所定温度以上で運転され、エンジンを冷却している。始めに、エンジン運転後のエンジン停止後のマイコン制御について説明する。図２において、ステップ（以下、単にＳと記す）１００でエンジン１のイグニッションスイッチがＯＦＦにされると、Ｓ１０１において電動ファンＲ５ａ、電動ポンプ３がＯＦＦとなり、開閉弁７が閉じられ、次いでＳ１０２において、バッテリ電圧とエンジン水温が確認される。Ｓ１０３において、バッテリ電圧とエンジン水温が所定値を越えたとき、例えば、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが９０°Ｃ以上でバッテリ電圧が１２Ｖ以上であれば、Ｓ１０４においてヒータ６の電動ファンＨ６ａおよび電動ポンプ３が作動される。バッテリ電圧をチェックするのは、バッテリ上がりを防止するためである。
【０００８】
水温Ａが９０°Ｃより低い場合はＳ１０８において経過時間がチェックされ３０分以上経過していればＳ１０９でタイマをリセットし、Ｓ１１０で電動ファンＨ６ａおよび電動ポンプ３をＯＦＦして終了する。３０分経過していない場合はＳ１０２に戻る。Ｓ１０５においてエンジン水温が判定され、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが、例えば、８０°Ｃ以下であれば、Ｓ１０７で電動ファンＨ６ａおよび電動ポンプ３が停止され、Ｓ１０８でタイマの時間経過がチェックされ、例えば３０分以上経過していれば、Ｓ１０９でタイマがリセットされてＳ１１０を経て終了する。Ｓ１０８において時間が３０分に達していない場合は、Ｓ１０２に戻る。Ｓ１０６においてエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが８０°Ｃより高ければＳ１０２に戻る。
【０００９】
次に、図３を参照してエンジン始動後のマイコン制御について説明する。図３において、Ｓ２００でイグニッションスイッチがＯＮにされるとＳ２０１でエンジン水温が判定され、Ｓ２０２でエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが、例えば８０°Ｃ以上の場合はＳ２０３で開閉弁７が開かれ、ラジエータ５によるエンジン冷却水の冷却が開始される。水温Ａが８０°Ｃに満たない場合は、ラジエータ５による冷却を中止しＳ２０１に戻る。Ｓ２０４においてエンジン水温が判定され、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが、例えば１００°Ｃ以上の場合はラジエータ５の放熱を助長する電動ファンＲ５ａが作動され、エンジン冷却が強化される。水温Ａが１００°Ｃに満たない場合はＳ２０４に戻る。Ｓ２０７において、エンジン水温が判定され、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが８０°Ｃ以下の場合はラジエータ５の電動ファンＲ５ａが停止され、Ｓ２０４に戻る。水温Ａが８０°Ｃより高い場合はＳ２０７に戻り、電動ファンＲ５ａによるエンジン冷却を停止する。。
【００１０】
次に、本実施形態および本実施形態を有しない従来の冷却装置の比較試験の結果について図面を参照して説明する。図４は本実施形態と従来の冷却装置のエンジンの冷却水出口部の冷却水温を比較したグラフである。図４において、太実線は本実施形態を有しない従来の冷却装置のエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａの変化を示し、細実線は本実施形態のエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａの変化を示す。従来の冷却装置ではエンジン停止後の経過において、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａは最高で１２０°Ｃまで達するが、本実施形態においては、開閉弁７が閉じられ、電動ポンプ３および電動ファンＨ６ａが起動された時点から、水温Ａは従来の冷却装置に比べ低くなり、最高温度は１００°Ｃで約２０°Ｃ低くなる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。すなわち、従来の車両に常備されている冷暖房装置のヒータを利用するので、冷却水の流速がラジエータを通す場合より速く、冷却効果が大きい。また、ラジエータと電動ポンプ間に開閉弁を設けただけで大きな冷却効果を発揮できるので、簡素で安価な冷却装置を提供することができる。そのため、エンジン停止後の最高温度が抑制され、エンジンのオーバヒートが防止されるので熱歪みが減少し、フリクションが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却装置の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却装置のエンジン停止後の制御フローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却装置のエンジン始動後の制御フローチャートである。
【図４】本実施形態と従来の冷却装置のエンジン出口部の冷却水温を比較したグラフである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ａ 通路
３ 電動ポンプ
５ ラジエータ
６ ヒータ
６ａ 電動ファンＨ
７ 開閉弁
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの冷却装置に関し、詳しくは、エンジン停止後のエンジンの温度上昇を抑制することができる冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン停止後の温度の上昇によりエンジン本体に歪みが生じ、エンジン再始動時にフリクションが増大して始動性を損なうことがある。このような問題に対応する技術としては、エンジンルーム内の温度上昇による燃料の蒸発を抑制する目的で発明されたエンジンの冷却技術が、特開平６−１７６４８号公報により公開されている。前記公報によれば、エンジン冷却水の循環経路中に、蓄熱器と、エンジンの停止時に、循環径路内のエンジン冷却水を循環させる循環手段とが設けられているため、エンジンの停止時には、エンジン冷却水は、循環手段により、循環径路内を循環され、したがって、エンジン停止直後に生ずるエンジン冷却水の温度上昇分の熱を、蓄熱器により吸収することができ、したがって、エンジンルーム内の雰囲気温度を低下させることが可能になるので、エンジンを容易に再始動させることができるとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のエンジン冷却構造においては、従来のエンジン冷却装置に加えて、蓄熱器、電磁式ポンプ、開閉弁等の装置が新たに必要となり、装置が複雑かつ高価となる。また、短時間にエンジンの始動・停止が繰り返された場合には、蓄熱器の容量に限度があるため十分な冷却効果が発揮されない弱点を有する。そこで本発明は、新たな装置の付加を極力抑えた、簡素で安価な装置で、かつ、十分なエンジン冷却効果を発揮することができるエンジンの冷却装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題の解決を目的としてなされた請求項１の発明は、電動ポンプにより冷却水をエンジンおよびラジエータならびにヒータに循環させてエンジンを冷却する冷却装置において、前記ラジエータと前記電動ポンプとを結ぶ冷却水通路の途中に開閉弁を設け、エンジン停止後の所定時間、前記開閉弁を閉じるとともに、前記電動ポンプおよび前記ヒータの電動ファンを作動させて前記エンジンおよび前記ヒータにのみ冷却水を循環させることにより、前記エンジンを冷却するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る冷却装置の概念図である。図１において、エンジン１を冷却するための冷却水の通路２には、エンジン１により直接駆動されるウオータポンプに代わって、電動式のウオータポンプ（以下、単に電動ポンプと記す）３が設けられ、冷却水をエンジン１に循環する。
【０００６】
エンジン１の冷却水出口部１ａの通路２ａには冷却水温度を検知するための温度センサ４が設けられ、水温Ａを検知して電気信号として不図示のＥＣＵに伝達する。通路２ａは２股に分かれ、一方はラジエータ５へ、他方はヒータ６に連通している。ヒータ６は冷暖房装置に用いられる放熱器で、放熱面積はラジエータ５の１／４〜１／５程度である。ラジエータ５は本実施形態においては電動ファンＲ５ａにより冷却されるよう構成されている。ラジエータ５およびヒータ６から延びる通路２ｂ、２ｃは途中で合流して電動ポンプ３に連通する。ラジエータ５と電動ポンプ３を結ぶ通路２ｂには開閉弁７が設けられ、開閉弁７は不図示のＥＣＵからのマイコン制御により開閉される。同時に、ＥＣＵはエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａを検知してヒータ６の電動ファンＨ６ａをマイコン制御によりＯＮ・ＯＦＦするよう構成されている。
【０００７】
次に、本実施形態の作用について図面を参照して詳しく説明する。図２は本実施形態のエンジン停止後の制御フローチャートで、図３は本実施形態のエンジン始動後の制御フローチャートである。エンジン運転中は開閉弁７が開で、電動ポンプ３が所定温度以上で運転され、エンジンを冷却している。始めに、エンジン運転後のエンジン停止後のマイコン制御について説明する。図２において、ステップ（以下、単にＳと記す）１００でエンジン１のイグニッションスイッチがＯＦＦにされると、Ｓ１０１において電動ファンＲ５ａ、電動ポンプ３がＯＦＦとなり、開閉弁７が閉じられ、次いでＳ１０２において、バッテリ電圧とエンジン水温が確認される。Ｓ１０３において、バッテリ電圧とエンジン水温が所定値を越えたとき、例えば、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが９０°Ｃ以上でバッテリ電圧が１２Ｖ以上であれば、Ｓ１０４においてヒータ６の電動ファンＨ６ａおよび電動ポンプ３が作動される。バッテリ電圧をチェックするのは、バッテリ上がりを防止するためである。
【０００８】
水温Ａが９０°Ｃより低い場合はＳ１０８において経過時間がチェックされ３０分以上経過していればＳ１０９でタイマをリセットし、Ｓ１１０で電動ファンＨ６ａおよび電動ポンプ３をＯＦＦして終了する。３０分経過していない場合はＳ１０２に戻る。Ｓ１０５においてエンジン水温が判定され、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが、例えば、８０°Ｃ以下であれば、Ｓ１０７で電動ファンＨ６ａおよび電動ポンプ３が停止され、Ｓ１０８でタイマの時間経過がチェックされ、例えば３０分以上経過していれば、Ｓ１０９でタイマがリセットされてＳ１１０を経て終了する。Ｓ１０８において時間が３０分に達していない場合は、Ｓ１０２に戻る。Ｓ１０６においてエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが８０°Ｃより高ければＳ１０２に戻る。
【０００９】
次に、図３を参照してエンジン始動後のマイコン制御について説明する。図３において、Ｓ２００でイグニッションスイッチがＯＮにされるとＳ２０１でエンジン水温が判定され、Ｓ２０２でエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが、例えば８０°Ｃ以上の場合はＳ２０３で開閉弁７が開かれ、ラジエータ５によるエンジン冷却水の冷却が開始される。水温Ａが８０°Ｃに満たない場合は、ラジエータ５による冷却を中止しＳ２０１に戻る。Ｓ２０４においてエンジン水温が判定され、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが、例えば１００°Ｃ以上の場合はラジエータ５の放熱を助長する電動ファンＲ５ａが作動され、エンジン冷却が強化される。水温Ａが１００°Ｃに満たない場合はＳ２０４に戻る。Ｓ２０７において、エンジン水温が判定され、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａが８０°Ｃ以下の場合はラジエータ５の電動ファンＲ５ａが停止され、Ｓ２０４に戻る。水温Ａが８０°Ｃより高い場合はＳ２０７に戻り、電動ファンＲ５ａによるエンジン冷却を停止する。。
【００１０】
次に、本実施形態および本実施形態を有しない従来の冷却装置の比較試験の結果について図面を参照して説明する。図４は本実施形態と従来の冷却装置のエンジンの冷却水出口部の冷却水温を比較したグラフである。図４において、太実線は本実施形態を有しない従来の冷却装置のエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａの変化を示し、細実線は本実施形態のエンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａの変化を示す。従来の冷却装置ではエンジン停止後の経過において、エンジン１の冷却水出口部１ａの水温Ａは最高で１２０°Ｃまで達するが、本実施形態においては、開閉弁７が閉じられ、電動ポンプ３および電動ファンＨ６ａが起動された時点から、水温Ａは従来の冷却装置に比べ低くなり、最高温度は１００°Ｃで約２０°Ｃ低くなる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。すなわち、従来の車両に常備されている冷暖房装置のヒータを利用するので、冷却水の流速がラジエータを通す場合より速く、冷却効果が大きい。また、ラジエータと電動ポンプ間に開閉弁を設けただけで大きな冷却効果を発揮できるので、簡素で安価な冷却装置を提供することができる。そのため、エンジン停止後の最高温度が抑制され、エンジンのオーバヒートが防止されるので熱歪みが減少し、フリクションが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却装置の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却装置のエンジン停止後の制御フローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るエンジン冷却装置のエンジン始動後の制御フローチャートである。
【図４】本実施形態と従来の冷却装置のエンジン出口部の冷却水温を比較したグラフである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ａ 通路
３ 電動ポンプ
５ ラジエータ
６ ヒータ
６ａ 電動ファンＨ
７ 開閉弁
Claims (1)
- 電動ポンプによりエンジン冷却水をエンジンおよびラジエータならびにヒータに循環させてエンジンを冷却するエンジンの冷却装置において、前記ラジエータと前記電動ポンプとを結ぶ冷却水通路の途中に開閉弁を設け、エンジン停止後の所定時間、前記開閉弁を閉じるとともに、前記電動ポンプおよび前記ヒータの電動ファンを作動させて前記エンジンおよび前記ヒータにのみ冷却水を循環させることにより、前記エンジンを冷却するようにしたことを特徴とするエンジンの冷却装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000403874A JP3733550B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | エンジンの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000403874A JP3733550B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | エンジンの冷却装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000403874A Expired - Fee Related JP3733550B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | エンジンの冷却装置 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2013087759A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関冷却制御装置 |
| JP2013087758A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関冷却制御装置 |
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2000
- 2000-12-05 JP JP2000403874A patent/JP3733550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013087759A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関冷却制御装置 |
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| US10017187B2 (en) | 2016-01-27 | 2018-07-10 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle propulsion cooling |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002174120A (ja) | 2002-06-21 |
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