JP4826502B2 - Cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の暖機を行う冷却系システムに関する。   The present invention relates to a cooling system for warming up an internal combustion engine.

従来から、排気ガスと冷却水との間で熱交換を行い、排気熱を回収する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、冷却水の加温時には、冷却水と排気熱回収器の間の熱交換を行うことで、暖房効果を高め、冷却水の加温後には、排気ガスを、排気熱回収器をバイパスさせることにより、熱交換を抑制する技術が記載されている。また、特許文献2には、冷却水加温時の冷却水の流量を制御する技術が記載されている。   Conventionally, techniques for exchanging heat between exhaust gas and cooling water to recover exhaust heat have been proposed. For example, in Patent Document 1, when heating the cooling water, heat exchange is performed between the cooling water and the exhaust heat recovery device to enhance the heating effect. After heating the cooling water, the exhaust gas is exhausted. A technique for suppressing heat exchange by bypassing a heat recovery device is described. Patent Document 2 describes a technique for controlling the flow rate of cooling water when heating the cooling water.

特開2006−283711号公報JP 2006-283711 A 特開平8−14043号公報JP-A-8-14043

しかしながら、特許文献1及び2に記載の技術では、冷却水の加温時において、内燃機関(エンジン)及びラジエータに貯留している多量の冷却水を循環させるので、エンジンが冷却されてしまい、エンジンの暖機完了までに時間を要する。また、冷却水の加温時において、ヒータコアにも多量の冷却水を循環させるので、ヒータコアの暖房効果も抑えられてしまう。   However, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, a large amount of cooling water stored in the internal combustion engine (engine) and the radiator is circulated when the cooling water is heated, so that the engine is cooled and the engine is cooled. It takes time to complete warming up. In addition, since a large amount of cooling water is circulated through the heater core when the cooling water is heated, the heating effect of the heater core is also suppressed.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、冷却水加温時において、エンジンの冷却を抑えると共に、ヒータコアの暖房効果を高めることの可能な冷却系システムを提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a cooling system capable of suppressing the cooling of the engine and enhancing the heating effect of the heater core during cooling water heating. This is the issue.

本発明の1つの観点では、内燃機関と排気熱回収器とに冷却水を循環させることで前記内燃機関の暖機を行う冷却系システムは、前記排気熱回収器とヒータコアとを循環する前記冷却水の冷却水通路のルートである第1の冷却水通過ルートと、前記排気熱回収器と前記内燃機関のウォータージャケットとを循環する前記冷却水の冷却水通路のルートである第2の冷却水通過ルートと、前記第2の冷却水通過ルートの冷却水の流量を制御する弁と、前記第1の冷却水通過ルート及び前記第2の冷却水通過ルートの冷却水を循環させる電動ポンプと、前記弁の開閉を制御する弁開閉制御手段と、を備え、前記弁開閉手段は、前記冷却水が加温中の状態にある場合には、前記第2の冷却水通過ルートに前記冷却水が流れないように前記弁に対して制御を行い、前記冷却水が加温後の状態にある場合には、前記第2の冷却水通過ルートに前記冷却水が流れるように前記弁に対して制御を行う
In one aspect of the present invention, a cooling system that warms up the internal combustion engine by circulating cooling water through the internal combustion engine and the exhaust heat recovery unit includes the cooling that circulates between the exhaust heat recovery unit and the heater core. A second cooling water that is a route of the cooling water passage that circulates through the first cooling water passage route that is the route of the cooling water passage of water, and the exhaust heat recovery device and the water jacket of the internal combustion engine. A passage route, a valve for controlling the flow rate of the cooling water in the second cooling water passage route, an electric pump for circulating the cooling water in the first cooling water passage route and the second cooling water passage route, and and a valve control means for controlling the opening and closing of the valve, the valve opening and closing means, when said cooling water is in a state in heating, the cooling water in the second coolant passage route To prevent the valve from flowing It was carried out, wherein when the cooling water is in the state after the heating controls to the second cooling water passage the valve the so cooling water flows through the route.

上記の冷却系システムは、内燃機関と排気熱回収器との間に冷却水を循環させることで内燃機関の暖機を行う。冷却系システムは、第1の冷却水通過ルートと第2の冷却水通過ルートの2つのルートを有する。第1の冷却水通過ルートは、排気熱回収器と、ヒータコアとを循環する冷却水の冷却水通路のルートである。第2の冷却水通過ルートは、排気熱回収器と内燃機関のウォータージャケットとを循環する冷却水の冷却水通路のルートである。弁は、第2の冷却水通過ルートの冷却水の流量を制御する。電動ポンプは、第1の冷却水通過ルート及び第2の冷却水通過ルートの冷却水を循環させる。弁開閉手段は、例えば、ECU(Engine Control Unit)であり、冷却水が加温中の状態にある場合には、第2の冷却水通過ルートに冷却水が流れないように弁に対して制御を行い、冷却水が加温後の状態にある場合には、第2の冷却水通過ルートに冷却水が流れるように前記弁に対して制御を行う。このようにすることで、冷却系システムは、エンジンの冷却を抑えると共に、ヒータコアの暖房効果を高めることができる。 The cooling system described above warms up the internal combustion engine by circulating cooling water between the internal combustion engine and the exhaust heat recovery device. The cooling system has two routes, a first cooling water passage route and a second cooling water passage route. The first cooling water passage route is a cooling water passage route for cooling water that circulates between the exhaust heat recovery device and the heater core. The second cooling water passage route is a route of the cooling water passage that circulates between the exhaust heat recovery device and the water jacket of the internal combustion engine. The valve controls the flow rate of the cooling water in the second cooling water passage route. The electric pump circulates the cooling water of the first cooling water passage route and the second cooling water passage route. The valve opening / closing means is, for example, an ECU (Engine Control Unit), and controls the valve so that the cooling water does not flow through the second cooling water passage route when the cooling water is in a warming state. When the cooling water is in a state after heating, the valve is controlled so that the cooling water flows through the second cooling water passage route. By doing in this way, a cooling system can suppress the cooling of an engine and can raise the heating effect of a heater core.

上記の冷却系システムの他の一態様は、前記弁は、前記第2の冷却水通過ルート上に設置され、前記電動ポンプは、前記第1の冷却水通過ルートと前記第2の冷却水通過ルートとに共通の冷却水通路に設置されている。このようにすることで、1つの電動ポンプのみで、第1の冷却水通過ルートと第2の冷却水通過ルートの両方に冷却水を循環させることができる。   In another aspect of the cooling system, the valve is installed on the second cooling water passage route, and the electric pump includes the first cooling water passage route and the second cooling water passage. It is installed in the cooling water passage common to the route. Thus, the cooling water can be circulated through both the first cooling water passage route and the second cooling water passage route with only one electric pump.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態に係る冷却系システムについて説明する。図1、図2は、本発明の第1実施形態に係る冷却系システム100の概略構成を示す図である。なお、図1においては、実線矢印が冷却水の流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。また、太線で表した実線は、冷却水が流れる通路(冷却水通路)を示している。
[First Embodiment]
First, the cooling system according to the first embodiment of the present invention will be described. 1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of a cooling system 100 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of cooling water, and broken arrows indicate input / output of signals. A solid line indicated by a bold line indicates a passage (cooling water passage) through which the cooling water flows.

第1実施形態に係る冷却系システム100は、冷却水を用いてエンジン1の冷却を行うと共に、この冷却水と排気ガスとの間で熱交換を行うことによって排気熱を回収し、エンジン1の暖機やヒータの熱源に利用するシステムである。この場合、冷却水は、冷却水通路7a、7b、7c、7dを通過することによって、エンジン1の冷却及び暖機などを行う。   The cooling system 100 according to the first embodiment cools the engine 1 using cooling water, and collects exhaust heat by exchanging heat between the cooling water and the exhaust gas. This system is used for warm-up and heater heat sources. In this case, the cooling water passes through the cooling water passages 7a, 7b, 7c, and 7d, thereby cooling and warming up the engine 1.

冷却水通路7aは、エンジン1から延びている冷却水通路7dと三方弁10を介して接続されている。また、冷却水通路7cは、冷却水通路7aと、エンジン1から延びている冷却水通路7bと、サーモスタット4を介して接続されている。冷却水通路7cは、エンジン1に通じている。   The cooling water passage 7 a is connected to the cooling water passage 7 d extending from the engine 1 via the three-way valve 10. The cooling water passage 7 c is connected to the cooling water passage 7 a, the cooling water passage 7 b extending from the engine 1, and the thermostat 4. The cooling water passage 7 c communicates with the engine 1.

冷却水通路7a上には、排気熱回収器2と、温度センサ6と、電動ポンプ8と、ヒータコア9とが設けられている。冷却水通路7b上には、ラジエータ3が設けられている。冷却水通路7c上には電動ポンプ5が設けられている。   An exhaust heat recovery unit 2, a temperature sensor 6, an electric pump 8, and a heater core 9 are provided on the cooling water passage 7a. The radiator 3 is provided on the cooling water passage 7b. An electric pump 5 is provided on the cooling water passage 7c.

また、電動ポンプ8と、ヒータ9と、排気熱回収器2とをバイパスする冷却水通路7eが、冷却水通路7aと接続して設けられている。また、冷却水通路7eは、冷却水通路7dと冷却水通路7aとに対し、三方弁10を介して接続されている。なお、以下では、冷却水通路7a〜7eを区別しない場合には、単に冷却水通路7として用いるものとする。   Further, a cooling water passage 7e that bypasses the electric pump 8, the heater 9, and the exhaust heat recovery device 2 is provided in connection with the cooling water passage 7a. The cooling water passage 7e is connected to the cooling water passage 7d and the cooling water passage 7a via a three-way valve 10. Hereinafter, when the cooling water passages 7a to 7e are not distinguished from each other, they are simply used as the cooling water passage 7.

エンジン(内燃機関)1は、供給される燃料と空気との混合気を燃焼させることによって動力を発生する装置である。例えば、エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどによって構成される。また、エンジン1は、ハイブリッド車両などに搭載される。冷却水1は、冷却水通路7cよりエンジン1に流入する。   The engine (internal combustion engine) 1 is a device that generates power by burning a mixture of supplied fuel and air. For example, the engine 1 is configured by a gasoline engine, a diesel engine, or the like. The engine 1 is mounted on a hybrid vehicle or the like. The cooling water 1 flows into the engine 1 from the cooling water passage 7c.

エンジン1に流入した冷却水は、エンジン1内部のウォータージャケット(不図示)を通過した後、冷却水通路7b、7dより流出する。ウォータージャケットは、エンジン1内部のシリンダ(不図示)の周囲に設けられており、シリンダは、ウォータージャケットを通過する冷却水と熱交換を行うことにより、暖機される。   The cooling water flowing into the engine 1 passes through a water jacket (not shown) inside the engine 1 and then flows out from the cooling water passages 7b and 7d. The water jacket is provided around a cylinder (not shown) inside the engine 1, and the cylinder is warmed up by exchanging heat with cooling water passing through the water jacket.

排気熱回収器2は、エンジン1からの排気ガスが通過する排気通路(不図示)上に設けられている。排気熱回収器2は、内部に冷却水が通過し、この冷却水と排気ガスの間で熱交換を行うことによって、排気熱を回収する。これにより、冷却水は加温される。   The exhaust heat recovery device 2 is provided on an exhaust passage (not shown) through which exhaust gas from the engine 1 passes. The exhaust heat recovery device 2 recovers exhaust heat by allowing cooling water to pass through and exchanging heat between the cooling water and the exhaust gas. Thereby, the cooling water is heated.

水温センサ6は、検出した温度に対応する検出信号S6をECU50に供給する。   The water temperature sensor 6 supplies a detection signal S6 corresponding to the detected temperature to the ECU 50.

電動ポンプ(以下、「電動WP」と呼ぶ。)5、8は、電動式のモータを備えて構成され、このモータの駆動により冷却水を冷却水通路7内で循環させる。具体的には、電動WP5、8は、バッテリから電力が供給され、ECU50から供給される制御信号S5、S8によって回転数などが制御される。   The electric pumps (hereinafter referred to as “electric WP”) 5 and 8 are configured to include an electric motor, and the cooling water is circulated in the cooling water passage 7 by driving the motor. Specifically, the electric WPs 5 and 8 are supplied with electric power from a battery, and the rotational speed and the like are controlled by control signals S5 and S8 supplied from the ECU 50.

ヒータコア9は、内部を通過する冷却水によって、車室内の空気を暖める装置である。この場合、ヒータコア9によって暖められた空気は、ブロア(不図示)と呼ばれる送風機によって車室内に送風される。   The heater core 9 is a device that warms the air in the vehicle interior with cooling water passing through the inside. In this case, the air warmed by the heater core 9 is blown into the vehicle interior by a blower called a blower (not shown).

ラジエータ3では、その内部を通過する冷却水が外気によって冷却される。この場合、電動ファン(不図示)の回転により導入された風によって、ラジエータ3内の冷却水の冷却が促進される。   In the radiator 3, the cooling water passing through the inside thereof is cooled by outside air. In this case, cooling of the cooling water in the radiator 3 is promoted by the wind introduced by the rotation of the electric fan (not shown).

サーモスタット4は、冷却水の温度に応じて開閉する弁によって構成される。基本的には、サーモスタット4は、冷却水の温度が高温となったときに開弁する。この場合、サーモスタット4を介して冷却水通路7bと冷却水通路7cとが接続され、冷却水はラジエータ3を通過することとなる。これにより、冷却水が冷却され、エンジン1のオーバーヒートが抑制される。   The thermostat 4 is configured by a valve that opens and closes according to the temperature of the cooling water. Basically, the thermostat 4 opens when the temperature of the cooling water becomes high. In this case, the cooling water passage 7 b and the cooling water passage 7 c are connected via the thermostat 4, and the cooling water passes through the radiator 3. Thereby, a cooling water is cooled and the overheating of the engine 1 is suppressed.

これに対して、冷却水の温度が比較的低温である場合には、サーモスタット4は閉弁している。この場合には、冷却水はラジエータ3を通過しない。これにより、冷却水の温度低下が抑制されるため、エンジン1のオーバークールが抑制される。   On the other hand, when the temperature of the cooling water is relatively low, the thermostat 4 is closed. In this case, the cooling water does not pass through the radiator 3. Thereby, since the temperature fall of a cooling water is suppressed, the overcool of the engine 1 is suppressed.

三方弁10は、三方向に冷却水の出入り口を有し、各方向の出入り口には開閉可能な弁を有している。図1に示す例では、三方弁10は、冷却水通路7a、7d、7eの各方向に冷却水の出入り口を有しており、冷却水通路7a、7d、7eの各方向の出入り口に弁を有している。三方弁10は、ECU50からの制御信号S10に基づいて、各方向の出入り口の弁の開閉を行う。   The three-way valve 10 has a cooling water inlet / outlet in three directions, and has an openable / closable valve at the inlet / outlet in each direction. In the example shown in FIG. 1, the three-way valve 10 has a cooling water inlet / outlet in each direction of the cooling water passages 7a, 7d, 7e, and a valve is provided at the inlet / outlet in each direction of the cooling water passages 7a, 7d, 7e. Have. The three-way valve 10 opens and closes the inlet / outlet valve in each direction based on a control signal S10 from the ECU 50.

ECU(Engine Control Unit)50は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備える。ECU50は、水温センサ6から供給される検出信号S6に基づいて、三方弁10、電動W/P5、8の制御を実行する。従って、ECU50は、本発明における弁開閉手段として機能する。   The ECU (Engine Control Unit) 50 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like (not shown). The ECU 50 controls the three-way valve 10 and the electric W / Ps 5 and 8 based on the detection signal S6 supplied from the water temperature sensor 6. Therefore, the ECU 50 functions as valve opening / closing means in the present invention.

(三方弁の制御方法)
次に、三方弁10の制御方法について説明する。第1実施形態に係る冷却系システム100では、ECU50は、水温センサ6から供給される検出信号S6に基づいて、冷却水が加温中の状態(例えば、冷却水の水温が80℃以下となっている状態)にあるか否かを判定する。
(3-way valve control method)
Next, a method for controlling the three-way valve 10 will be described. In the cooling system 100 according to the first embodiment, the ECU 50 is in a state where the cooling water is being warmed (for example, the water temperature of the cooling water is 80 ° C. or less based on the detection signal S6 supplied from the water temperature sensor 6. Is determined).

ECU50は、冷却水が加温中の状態にあると判定した場合には、三方弁10を制御して、冷却水通路7dの方向の出入り口の弁を閉じ、冷却水通路7a、7eの各方向の出入り口の弁を開く。また、ECU50は、電動WP5を駆動せず、電動WP8を駆動する。このとき、三方弁10内部では、冷却水は、冷却水通路7eから冷却水通路7aへ流出する。しかし、冷却水通路7dの冷却水は、三方弁10の冷却水通路7dの出入り口の弁が閉じられているため、流れることができない。   When the ECU 50 determines that the cooling water is being heated, the ECU 50 controls the three-way valve 10 to close the inlet / outlet valve in the direction of the cooling water passage 7d, and each direction of the cooling water passages 7a and 7e. Open the doorway door. Further, the ECU 50 drives the electric WP8 without driving the electric WP5. At this time, in the three-way valve 10, the cooling water flows out from the cooling water passage 7e to the cooling water passage 7a. However, the cooling water in the cooling water passage 7d cannot flow because the inlet / outlet valve of the cooling water passage 7d of the three-way valve 10 is closed.

これにより、図1の実線矢印で示すように、冷却水は、冷却水通路7a、7eを循環することとなる。言い換えると、冷却水は、電動WP8、ヒータコア9、排気熱回収器2が設置された、閉じた冷却水通路7a、7eを循環し、エンジン1、ラジエータ3を通過することはない。   Thereby, as shown by the solid line arrow in FIG. 1, the cooling water circulates through the cooling water passages 7a and 7e. In other words, the cooling water circulates through the closed cooling water passages 7 a and 7 e where the electric WP 8, the heater core 9, and the exhaust heat recovery device 2 are installed, and does not pass through the engine 1 and the radiator 3.

このような制御を行う理由は、以下の通りである。1つ目の理由は、冷却水が加温中の状態にある場合において、エンジン1、ラジエータ3に貯留している多量の冷却水を循環させると、冷却水の加温完了までに時間がかかってしまい、ヒータコア9及びエンジン1の暖機の完了までに時間がかかってしまう。2つ目の理由は、加温が完了していない冷却水がエンジン1を通過すると、エンジン1は冷却され、エンジン1の暖機が遅れてしまう。3つ目の理由は、冷却水がラジエータ3を通過すると、冷却水が冷却され、冷却水の加温完了までに時間がかかってしまう。   The reason for performing such control is as follows. The first reason is that if a large amount of cooling water stored in the engine 1 and the radiator 3 is circulated when the cooling water is in a warming state, it takes time to complete the heating of the cooling water. Therefore, it takes time to complete the warm-up of the heater core 9 and the engine 1. The second reason is that when cooling water that has not been heated passes through the engine 1, the engine 1 is cooled and the warm-up of the engine 1 is delayed. The third reason is that when the cooling water passes through the radiator 3, the cooling water is cooled, and it takes time to complete the heating of the cooling water.

このような理由から、冷却水が加温中の状態にある場合において、ECU50は、三方弁10を制御して、冷却水通路7dの方向の出入り口の弁を閉じ、冷却水通路7a、7eの各方向の出入り口の弁を開く制御を行う。   For this reason, when the cooling water is in a state of being heated, the ECU 50 controls the three-way valve 10 to close the valve at the entrance and exit in the direction of the cooling water passage 7d, and the cooling water passages 7a and 7e. Controls opening and closing valves in each direction.

このようにすることで、冷却水は、電動WP8、ヒータコア9、排気熱回収器2が設置された閉じた冷却水通路7a、7eを循環して、エンジン1、ラジエータ3を通過することはなくなるので、エンジンの冷却は抑えられる。また、エンジン1、ラジエータ3に貯留している多量の冷却水が循環することがなくなるので、冷却水加温中において、冷却水の加温の効率を高めることができ、冷却水の加温完了までの時間を短縮することができ、ヒータコア9の暖房効果を高めることができる。   By doing so, the cooling water does not pass through the engine 1 and the radiator 3 through the closed cooling water passages 7a and 7e in which the electric WP 8, the heater core 9, and the exhaust heat recovery device 2 are installed. Therefore, engine cooling can be suppressed. In addition, since a large amount of cooling water stored in the engine 1 and the radiator 3 does not circulate, the cooling water heating efficiency can be increased during the cooling water heating, and the cooling water heating is completed. Time can be shortened, and the heating effect of the heater core 9 can be enhanced.

この冷却水通路7a、7eを循環するルート(図1の実線矢印で示すルート)が、本発明における第1の冷却水通過ルートとして機能する。   A route (route indicated by a solid line arrow in FIG. 1) that circulates through the cooling water passages 7a and 7e functions as a first cooling water passage route in the present invention.

ECU50は、水温センサ6から供給される検出信号S6に基づいて、冷却水が加温後の状態になっている(例えば、冷却水の水温が80℃を超えている場合)と判定した場合には、冷却水の加温は完了したとして、三方弁10を制御して、冷却水通路7d、7aの方向の出入り口の弁を開き、冷却水通路7eの方向の出入り口の弁を閉める。また、このとき、ECU50は、電動WP5を駆動する。   When the ECU 50 determines that the cooling water is in a state after heating based on the detection signal S6 supplied from the water temperature sensor 6 (for example, when the temperature of the cooling water exceeds 80 ° C.). Since the heating of the cooling water is completed, the three-way valve 10 is controlled to open the inlet / outlet valve in the direction of the cooling water passages 7d and 7a and close the inlet / outlet valve in the direction of the cooling water passage 7e. At this time, the ECU 50 drives the electric WP5.

図2に示す冷却系システム100の概略構成を示す図では、このときの冷却水の流れを実線矢印で示している。冷却水が加温後の状態となっているときは、三方弁10における、冷却水通路7d、7aの方向の出入り口の弁が開かれ、冷却水通路7eの方向の出入り口の弁が閉じられている。そのため、三方弁10内部では、冷却水は、冷却水通路7dから冷却水通路7aへ流出する。しかし、冷却水通路7eの冷却水は、三方弁10の冷却水通路7eの方向の出入り口の弁が閉じられているため、流れることができない。   In the figure which shows schematic structure of the cooling system 100 shown in FIG. 2, the flow of the cooling water at this time is shown by the solid line arrow. When the cooling water is in a heated state, the inlet / outlet valve in the direction of the cooling water passages 7d and 7a in the three-way valve 10 is opened, and the inlet / outlet valve in the direction of the cooling water passage 7e is closed. Yes. Therefore, in the three-way valve 10, the cooling water flows out from the cooling water passage 7d to the cooling water passage 7a. However, the cooling water in the cooling water passage 7e cannot flow because the inlet / outlet valve in the direction of the cooling water passage 7e of the three-way valve 10 is closed.

従って、このとき、冷却水は、冷却水通路7dから冷却水通路7aを通り、冷却水通路7aから冷却水通路7cを通るルートを辿ってエンジン1に流入する。このとき、エンジン1に流入する冷却水は、加温後のものであるので、エンジン1は冷却されることなく、暖機される。また、冷却水の温度が高温となった場合には、サーモスタット4が開弁し、冷却水は、冷却水通路7bからラジエータ3を経て、冷却水通路7cを通るルートを辿ってエンジン1に流入する。これにより、冷却水が冷却され、エンジン1のオーバーヒートが抑制される。   Therefore, at this time, the cooling water flows into the engine 1 from the cooling water passage 7d through the cooling water passage 7a and from the cooling water passage 7a through the cooling water passage 7c. At this time, since the cooling water flowing into the engine 1 is after heating, the engine 1 is warmed up without being cooled. Further, when the temperature of the cooling water becomes high, the thermostat 4 opens, and the cooling water flows from the cooling water passage 7b through the radiator 3 to the engine 1 through the route passing through the cooling water passage 7c. To do. Thereby, a cooling water is cooled and the overheating of the engine 1 is suppressed.

従って、この冷却水通路7a〜7dを循環するルート(図2の実線矢印で示すルート)が、本発明における第2の冷却水通過ルートとして機能する。   Therefore, the route (route indicated by the solid line arrow in FIG. 2) circulating through the cooling water passages 7a to 7d functions as the second cooling water passage route in the present invention.

以上に述べたことをまとめると、本発明の冷却系システムは、排気熱回収器2とヒータコア9とを循環する冷却水の冷却水通路のルート(冷却水通路7a、7eを循環するルート)である第1の冷却水通過ルートと、排気熱回収器2と内燃機関1のウォータージャケットとを循環する冷却水の冷却水通路のルート(冷却水通路7a〜7dを循環するルート)である第2の冷却水通過ルートと、当該第2の冷却水通過ルートの冷却水の流量を制御する三方弁10と、当該第1の冷却水通過ルート及び当該第2の冷却水通過ルートの冷却水を循環させる電動ポンプ5と、三方弁10の開閉を制御するECU50と、を備える。   In summary, the cooling system of the present invention is a cooling water passage route (circulation through the cooling water passages 7a and 7e) that circulates between the exhaust heat recovery device 2 and the heater core 9. A second cooling water passage route (a route through the cooling water passages 7a to 7d) that circulates a certain first cooling water passage route, and the exhaust heat recovery device 2 and the water jacket of the internal combustion engine 1. The cooling water passage route, the three-way valve 10 for controlling the flow rate of the cooling water in the second cooling water passage route, and the cooling water in the first cooling water passage route and the second cooling water passage route. And an ECU 50 that controls the opening and closing of the three-way valve 10.

そして、ECU50は、冷却水が加温中の状態にある場合には、当該第2の冷却水ルートに冷却水を流さない制御を行い、冷却水が加温後の状態にある場合には、当該第2の冷却水ルートに冷却水を流す制御を行う。このようにすることで、エンジンの冷却を抑えると共に、ヒータコアの暖房効果を高めることができる。   Then, the ECU 50 performs control so that the cooling water does not flow through the second cooling water route when the cooling water is in a heating state, and when the cooling water is in a state after the heating, Control is performed to flow the cooling water through the second cooling water route. By doing in this way, while suppressing cooling of an engine, the heating effect of a heater core can be heightened.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る冷却系システム100aについて説明する。図3、図4は、第2実施形態に係る冷却システム100aの概略構成を示す図である。
[Second Embodiment]
Next, the cooling system 100a which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. 3 and 4 are diagrams showing a schematic configuration of a cooling system 100a according to the second embodiment.

図3に示すように、第2実施形態に係る冷却系システム100aでは、冷却水通路7は、冷却水通路7aから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7aへと循環するルートと、冷却水通路7bから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7bへと循環するルートより構成される。冷却水通路7cは、この2つのルートに共通の冷却水通路である。   As shown in FIG. 3, in the cooling system 100a according to the second embodiment, the cooling water passage 7 circulates from the cooling water passage 7a to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7a. And a route that circulates from the cooling water passage 7b to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7b. The cooling water passage 7c is a cooling water passage common to these two routes.

冷却水通路7a上には、ヒータコア9と、排気熱回収器2とが設置され、冷却水通路7c上には、電動WP5が設置される。冷却水通路7b上には、弁11と、エンジン1と、ラジエータ3が配置される。   The heater core 9 and the exhaust heat recovery device 2 are installed on the cooling water passage 7a, and the electric WP 5 is installed on the cooling water passage 7c. The valve 11, the engine 1, and the radiator 3 are disposed on the cooling water passage 7b.

弁11は、冷却水通路7b上に設けられており、開閉することで、冷却水通路7bの冷却水の流量を制御することができる。具体的には、弁11が完全に閉じているときは、冷却水通路7bの冷却水は流れない。即ち、冷却水通路7bから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7bへと循環する冷却水通路のルートでは、冷却水は流れない。 図4に示すように、弁11が開いているときは、冷却水通路7bの冷却水は流れるので、冷却水通路7bから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7bへと循環する冷却水通路のルートで、冷却水は流れることとなる。弁11は、ECU50からの制御信号S11に基づいて、弁の開閉を行う。   The valve 11 is provided on the cooling water passage 7b, and the flow rate of the cooling water in the cooling water passage 7b can be controlled by opening and closing. Specifically, when the valve 11 is completely closed, the cooling water in the cooling water passage 7b does not flow. That is, the cooling water does not flow in the route of the cooling water passage that circulates from the cooling water passage 7b to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7b. As shown in FIG. 4, when the valve 11 is open, the cooling water in the cooling water passage 7b flows, so that it circulates from the cooling water passage 7b to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7b. The cooling water flows through the route of the cooling water passage. The valve 11 opens and closes the valve based on a control signal S11 from the ECU 50.

第2実施形態に係る冷却系システム100aでは、ECU50は、水温センサ6から供給される検出信号S6に基づいて、冷却水が加温中の状態(例えば、冷却水の水温が80℃以下となっている状態)にあるか否かを判定する。   In the cooling system 100a according to the second embodiment, the ECU 50 is in a state where the cooling water is being warmed (for example, the water temperature of the cooling water is 80 ° C. or less based on the detection signal S6 supplied from the water temperature sensor 6). Is determined).

ECU50は、冷却水が加温中の状態にあると判定した場合には、弁11を閉じる制御を行い、冷却水通路7bの冷却水が流れないようにする。また、ECU50は、電動WP5を駆動する。   When the ECU 50 determines that the cooling water is being heated, the ECU 50 performs control to close the valve 11 so that the cooling water in the cooling water passage 7b does not flow. Further, the ECU 50 drives the electric WP5.

このとき、冷却水通路7bから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7bへと循環する冷却水通路のルートでは、冷却水は流れずに、図3の実線矢印で示すように、冷却水通路7a、7cを循環する冷却水通路のルートでのみ、冷却水が流れる。   At this time, in the route of the cooling water passage that circulates from the cooling water passage 7b to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7b, the cooling water does not flow, as shown by the solid line arrows in FIG. The cooling water flows only in the route of the cooling water passage that circulates through the cooling water passages 7a and 7c.

このようにすることで、冷却水は、冷却水加温中において、ヒータコア9と排気熱回収器2とを通過して、エンジン1とラジエータ3とを通過しない。これにより、冷却水の加温の効率を高めることができ、冷却水の加温完了までの時間を短縮することができる。従って、第2実施形態に係る冷却系システムによっても、エンジンの冷却を抑えると共に、ヒータコア9の暖房効果を高めることができる。   By doing so, the cooling water passes through the heater core 9 and the exhaust heat recovery device 2 and does not pass through the engine 1 and the radiator 3 during the cooling water heating. Thereby, the efficiency of heating of cooling water can be improved and the time until the heating of cooling water is completed can be shortened. Therefore, the cooling system according to the second embodiment can also suppress the cooling of the engine and enhance the heating effect of the heater core 9.

この冷却水通路7a、7cを循環するルート(図3の実線矢印で示すルート)が本発明における第1の冷却水通過ルートとして機能する。   A route that circulates through the cooling water passages 7a and 7c (route indicated by a solid line arrow in FIG. 3) functions as a first cooling water passage route in the present invention.

ECU50は、水温センサ6から供給される検出信号S6に基づいて、冷却水が加温後の状態になっている(例えば、冷却水の水温が80℃を超えている場合)と判定した場合には、冷却水の加温は完了したとして、弁11を開く制御を行う。また、ECU50は、引き続いて、電動WP5を駆動する。   When the ECU 50 determines that the cooling water is in a state after heating based on the detection signal S6 supplied from the water temperature sensor 6 (for example, when the temperature of the cooling water exceeds 80 ° C.). Performs control to open the valve 11 assuming that the heating of the cooling water is completed. Further, the ECU 50 continues to drive the electric WP5.

これにより、冷却水は、冷却水通路7bから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7bへと循環する冷却水通路のルートで流れる。また、冷却水は、依然として、冷却水通路7aから冷却水通路7cへ、冷却水通路7cから冷却水通路7aへと循環するルートでも流れている。   Thus, the cooling water flows along the route of the cooling water passage that circulates from the cooling water passage 7b to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7b. Further, the cooling water still flows through the route circulating from the cooling water passage 7a to the cooling water passage 7c and from the cooling water passage 7c to the cooling water passage 7a.

このとき、冷却水は、冷却水通路7bからエンジン1に流入する。このとき、エンジン1に流入する冷却水は、加温後のものであるので、エンジン1は冷却されることなく、暖機される。   At this time, the cooling water flows into the engine 1 from the cooling water passage 7b. At this time, since the cooling water flowing into the engine 1 is after heating, the engine 1 is warmed up without being cooled.

この冷却水通路7a、7b、7cを循環するルート(図4の実線矢印で示すルート)が本発明における第2の冷却水通過ルートとして機能する。   A route that circulates through the cooling water passages 7a, 7b, and 7c (route indicated by a solid line arrow in FIG. 4) functions as a second cooling water passage route in the present invention.

第2実施形態に係る冷却系システム100aでは、第1実施形態に係る冷却系システム100と異なり、三方弁が設置される代わりに、冷却水7b上に、即ち、第2の冷却水通過ルート(冷却水通路7a、7b、7cを循環するルート)上に弁11が設置され、さらに、第1の冷却水通過ルート(冷却水通路7a、7cを循環するルート)と第2の冷却水通過ルートとに共通の冷却水通路7c上に電動ポンプ5が設置される構成となっている。つまり、第2実施形態に係る冷却系システムでは、第1実施形態に係る冷却系システムと異なり、2つの電動WPを必要とせず、1つの電動WPのみで、第1の冷却水通過ルートと第2の冷却水通過ルートの両方に冷却水を循環させることができる。   In the cooling system 100a according to the second embodiment, unlike the cooling system 100 according to the first embodiment, instead of installing the three-way valve, on the cooling water 7b, that is, the second cooling water passage route ( The valve 11 is installed on a route that circulates the cooling water passages 7a, 7b, and 7c), and further, a first cooling water passage route (a route that circulates the cooling water passages 7a and 7c) and a second cooling water passage route. The electric pump 5 is installed on the common coolant passage 7c. That is, in the cooling system according to the second embodiment, unlike the cooling system according to the first embodiment, two electric WPs are not required, and only the first electric WP and the first cooling water passage route and the first Cooling water can be circulated through both of the two cooling water passage routes.

第1実施形態に係る冷却系システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る冷却系システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling system which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る冷却系システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る冷却系システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cooling system which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン(内燃機関)
2 排気熱回収器
3 ラジエータ
4 サーモスタット
5、8 電動ポンプ(電動WP)
6 水温センサ
7 冷却水通路
9 ヒータコア
10 三方弁
1 engine (internal combustion engine)
2 Exhaust heat recovery device 3 Radiator 4 Thermostat 5, 8 Electric pump (electric WP)
6 Water temperature sensor 7 Cooling water passage 9 Heater core 10 Three-way valve

Claims (2)

内燃機関と排気熱回収器とに冷却水を循環させることで前記内燃機関の暖機を行う冷却系システムであって、
前記排気熱回収器とヒータコアとを循環する前記冷却水の冷却水通路のルートである第1の冷却水通過ルートと、
前記排気熱回収器と前記内燃機関のウォータージャケットとを循環する前記冷却水の冷却水通路のルートである第2の冷却水通過ルートと、
前記第2の冷却水通過ルートの冷却水の流量を制御する弁と、
前記第1の冷却水通過ルート及び前記第2の冷却水通過ルートの冷却水を循環させる電動ポンプと、
前記弁の開閉を制御する弁開閉制御手段と、を備え、
前記弁開閉手段は、前記冷却水が加温中の状態にある場合には、前記第2の冷却水通過ルートに前記冷却水が流れないように前記弁に対して制御を行い、前記冷却水が加温後の状態にある場合には、前記第2の冷却水通過ルートに前記冷却水が流れるように前記弁に対して制御を行うことを特徴とする冷却系システム。
A cooling system for warming up the internal combustion engine by circulating cooling water between the internal combustion engine and an exhaust heat recovery device,
A first cooling water passage route that is a route of the cooling water passage that circulates between the exhaust heat recovery device and the heater core;
A second coolant passage route that is a route of the coolant passage that circulates between the exhaust heat recovery device and the water jacket of the internal combustion engine;
A valve for controlling the flow rate of the cooling water in the second cooling water passage route;
An electric pump for circulating the cooling water of the first cooling water passage route and the second cooling water passage route;
Valve opening / closing control means for controlling the opening and closing of the valve,
The valve opening / closing means controls the valve so that the cooling water does not flow through the second cooling water passage route when the cooling water is in a heating state, and the cooling water When the valve is in a state after being heated, the valve is controlled so that the cooling water flows through the second cooling water passage route.
前記弁は、前記第2の冷却水通過ルート上に設置され、
前記電動ポンプは、前記第1の冷却水通過ルートと前記第2の冷却水通過ルートとに共通する冷却水通路に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の冷却系システム。
The valve is installed on the second coolant passage route;
The cooling system according to claim 1, wherein the electric pump is installed in a cooling water passage common to the first cooling water passage route and the second cooling water passage route.
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