JP4923971B2 - Engine cooling system - Google Patents

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JP4923971B2 JP2006311594A JP2006311594A JP4923971B2 JP 4923971 B2 JP4923971 B2 JP 4923971B2 JP 2006311594 A JP2006311594 A JP 2006311594A JP 2006311594 A JP2006311594 A JP 2006311594A JP 4923971 B2 JP4923971 B2 JP 4923971B2
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Description

本発明は、冷却媒体(coolant)によってエンジンを冷却し得るように構成されたエンジンの冷却装置に関する。より具体的には、本発明は、液体状の冷却媒体によってエンジンを冷却し得るように構成されたエンジンの冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for an engine configured to be able to cool the engine by a cooling medium. More specifically, the present invention relates to an engine cooling device configured to cool an engine with a liquid cooling medium.

環境性が向上されたエンジンを実現するために、エンジンの暖機(warming-up)が早期に行われることが要求されている。暖機が早期に行われることで、例えば、フリクションロスが低減され、燃費が向上する。また、暖機が早期に行われて燃焼室や吸気ポートの内壁面の温度が早期に上昇することで、例えば、燃料の気化が適切に行われ、排気エミッションが改善される。   In order to realize an engine with improved environmental performance, it is required that the engine is warmed up early. By performing warm-up early, for example, friction loss is reduced and fuel efficiency is improved. Moreover, warming up is performed early and the temperatures of the inner wall surfaces of the combustion chamber and the intake port are raised early, so that, for example, fuel is vaporized appropriately and exhaust emission is improved.

エンジンの暖機性能を向上させるための構成としては、例えば、実開昭61−39426号公報、特開2000−220457号公報、特開2002−138835号公報、特開2005−351173号公報に記載されたものが知られている。
実開昭61−39426号公報 特開2000−220457号公報 特開2002−138835号公報 特開2005−351173号公報
As a configuration for improving the warm-up performance of the engine, for example, described in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 61-39426, 2000-220457, 2002-138835, and 2005-351173. Is known.
Japanese Utility Model Publication No. 61-39426 JP 2000-220457 A JP 2002-138835 A JP 2005-351173 A

液体状の前記冷却媒体(特に水)は、エンジンの本体を構成するエンジンブロックよりも比熱が大きい。よって、この冷却媒体は、所定の熱的状態をより長く保持し得るものである。かかる冷却媒体の特性は、通常運転時、及び高負荷運転時の、前記エンジンブロックの冷却の際に有利である。   The liquid cooling medium (especially water) has a specific heat larger than that of the engine block constituting the main body of the engine. Therefore, this cooling medium can maintain a predetermined thermal state for a longer time. Such characteristics of the cooling medium are advantageous when the engine block is cooled during normal operation and high load operation.

また、かかる冷却媒体の特性は、特開2005−351173号公報等に記載されているような、「プレヒート」を行う際にも有利である。このプレヒートは、以下のようにして行われる。(1)前回運転時に高温となった前記冷却媒体を蓄熱タンク内に貯留しておく。(2)次回の冷間始動前に、蓄熱タンク内の比較的高温の前記冷却媒体を前記エンジンブロックに流す。これにより、始動前に、前記エンジンブロックが、前記冷却媒体によって温められる。   The characteristics of the cooling medium are also advantageous when performing “preheating” as described in JP-A-2005-351173. This preheating is performed as follows. (1) The cooling medium that has become hot during the previous operation is stored in a heat storage tank. (2) Before the next cold start, the relatively high temperature coolant in the heat storage tank is allowed to flow through the engine block. Thereby, the engine block is warmed by the cooling medium before starting.

しかしながら、かかる冷却媒体の特性は、逆に、プレヒート後のさらなる暖機の際、すなわち、始動後の暖機(暖機運転:warm-up operation)の際には、不利となる。なぜなら、かかる冷却媒体は昇温しにくいため、始動後の暖機の際にも、当該冷却媒体が前記エンジンブロック(特にシリンダブロック)から熱を奪い続けるからである。   However, the characteristics of such a cooling medium are disadvantageous in the case of further warm-up after preheating, that is, in the case of warm-up after start-up (warm-up operation). This is because the temperature of such a cooling medium is difficult to increase, and the cooling medium continues to take heat away from the engine block (especially the cylinder block) even during warm-up after startup.

本発明は、エンジンの暖機がよりいっそう早期に行われ得るエンジンの冷却装置を提供するものである。   The present invention provides an engine cooling apparatus in which engine warm-up can be performed even earlier.

本発明のエンジンの冷却装置は、エンジンブロックと、冷却媒体循環路と、蓄熱タンクと、循環状態制御部と、を備えている。   The engine cooling device of the present invention includes an engine block, a cooling medium circulation path, a heat storage tank, and a circulation state control unit.

前記エンジンブロックは、エンジンの本体を構成する部材である。このエンジンブロックには、冷却媒体ジャケット(coolant jacket)が形成されている。この冷却媒体ジャケットは、液体状の冷却媒体が通過し得る空間である。   The engine block is a member constituting the main body of the engine. The engine block is formed with a coolant jacket. The cooling medium jacket is a space through which a liquid cooling medium can pass.

このエンジンブロックは、シリンダブロックと、シリンダヘッドと、を備え得る。前記シリンダブロックには、シリンダと、前記冷却媒体ジャケットとしての第1の冷却媒体ジャケットと、が形成されている。前記シリンダヘッドは、前記シリンダブロックと接合されている。このシリンダヘッドには、吸気通路と、排気通路と、前記冷却媒体ジャケットとしての第2の冷却媒体ジャケットと、が形成されている。前記吸気通路及び排気通路は、前記シリンダと連通するように設けられている。   The engine block can include a cylinder block and a cylinder head. The cylinder block is formed with a cylinder and a first cooling medium jacket as the cooling medium jacket. The cylinder head is joined to the cylinder block. The cylinder head is formed with an intake passage, an exhaust passage, and a second coolant jacket as the coolant jacket. The intake passage and the exhaust passage are provided so as to communicate with the cylinder.

前記冷却媒体循環路は、前記冷却媒体ジャケットに接続されている。   The cooling medium circulation path is connected to the cooling medium jacket.

前記蓄熱タンクは、前記冷却媒体循環路に接続されている。この蓄熱タンクは、前記冷却媒体を保温しながら貯留するように構成されている。   The heat storage tank is connected to the cooling medium circulation path. The heat storage tank is configured to store the cooling medium while keeping the temperature.

前記循環状態制御部は、前記冷却媒体循環路における前記冷却媒体の循環状態を制御するように構成されている。   The circulation state control unit is configured to control a circulation state of the cooling medium in the cooling medium circulation path.

本発明の特徴は、前記循環状態制御部が、以下のように動作するように構成されたことにある:前記循環状態制御部は、当該エンジンの始動の際に、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットに、前記冷却媒体を導入する。その後、前記循環状態制御部は、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却媒体を排出する。そして、前記循環状態制御部は、始動に引き続く暖機運転中に、前記冷却媒体ジャケット内を、前記冷却媒体が収容されていない状態に設定する。   A feature of the present invention lies in that the circulation state control unit is configured to operate as follows: The circulation state control unit receives the cooling medium from the heat storage tank when the engine is started. The cooling medium is introduced into the jacket. Thereafter, the circulation state control unit discharges the cooling medium from the cooling medium jacket to the heat storage tank. The circulation state control unit sets the inside of the cooling medium jacket to a state in which the cooling medium is not accommodated during the warm-up operation following the start.

具体的には、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットへの前記冷却媒体の導入は、例えば、始動前に行われ得る。また、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクへの前記冷却媒体の排出は、始動前、始動時、あるいは始動後の暖機運転中に行われ得る。   Specifically, the introduction of the cooling medium from the heat storage tank to the cooling medium jacket can be performed, for example, before starting. Further, the cooling medium can be discharged from the cooling medium jacket to the heat storage tank before starting, at the time of starting, or during the warm-up operation after starting.

前記循環状態制御部は、前記エンジンブロックの温度に対応する出力を生じるブロック温度出力部を備えていてもよい。この場合、前記循環状態制御部は、前記ブロック温度出力部の出力に応じて、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却媒体を排出するように構成されている。   The circulation state control unit may include a block temperature output unit that generates an output corresponding to the temperature of the engine block. In this case, the circulation state control unit is configured to discharge the cooling medium from the cooling medium jacket to the heat storage tank according to the output of the block temperature output unit.

また、前記循環状態制御部は、前記冷却媒体ジャケット内の前記冷却媒体の温度に対応する出力を生じる冷却媒体温度出力部をさらに備えていてもよい。この場合、前記循環状態制御部は、前記ブロック温度出力部及び前記冷却媒体温度出力部の出力に応じて、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却媒体を排出するように構成されている。   The circulation state control unit may further include a cooling medium temperature output unit that generates an output corresponding to the temperature of the cooling medium in the cooling medium jacket. In this case, the circulation state control unit is configured to discharge the cooling medium from the cooling medium jacket to the heat storage tank according to the outputs of the block temperature output unit and the cooling medium temperature output unit.

ここで、前記ブロック温度出力部は、前記エンジンブロックの温度に応じた出力を生じる温度センサであってもよい。あるいは、前記ブロック温度出力部は、前記エンジンブロックの温度以外の他のパラメータ(例えば、前記冷却媒体の温度、エンジン始動からの経過時間、等)に基づいて前記エンジンブロックの温度の推定値に対応する出力を生じるように構成されていてもよい。   Here, the block temperature output unit may be a temperature sensor that generates an output corresponding to the temperature of the engine block. Alternatively, the block temperature output unit corresponds to an estimated value of the temperature of the engine block based on parameters other than the temperature of the engine block (for example, the temperature of the cooling medium, the elapsed time since the engine start, etc.) May be configured to produce an output that

同様に、前記冷却媒体温度出力部も、温度センサであってもよいし、他のパラメータに基づいて前記冷却媒体の温度の推定値に対応する出力を生じるように構成されていてもよい。   Similarly, the cooling medium temperature output unit may be a temperature sensor, or may be configured to generate an output corresponding to the estimated value of the temperature of the cooling medium based on other parameters.

あるいは、前記循環状態制御部は、エンジン始動からの経過時間に応じて、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却媒体を排出するように構成されていてもよい。   Or the said circulation state control part may be comprised so that the said cooling medium may be discharged | emitted from the said cooling medium jacket to the said thermal storage tank according to the elapsed time from engine starting.

かかる構成を備えた本発明のエンジンにおいては、まず、始動の際に(例えば始動前に)、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットに、前記冷却媒体が導入される。すると、当該冷却媒体ジャケット内に導入された前記冷却媒体によって、前記エンジンブロックが加温される。   In the engine of the present invention having such a configuration, first, at the time of starting (for example, before starting), the cooling medium is introduced from the heat storage tank into the cooling medium jacket. Then, the engine block is heated by the cooling medium introduced into the cooling medium jacket.

続いて、前記エンジンブロックが所定の程度まで加温された後、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに、前記冷却媒体が排出される。この冷却媒体の排出は、少なくとも暖機運転の完了前に行われる。例えば、この冷却媒体の排出は、始動前に行われ得る。あるいは、この冷却媒体の排出は、始動後に行われ得る。   Subsequently, after the engine block is heated to a predetermined degree, the cooling medium is discharged from the cooling medium jacket to the heat storage tank. The cooling medium is discharged at least before the completion of the warm-up operation. For example, the cooling medium can be discharged before starting. Alternatively, the cooling medium can be discharged after startup.

具体的には、例えば、前記冷却媒体の排出は、エンジン始動からの経過時間に基づいて行われ得る。   Specifically, for example, the cooling medium can be discharged based on the elapsed time from the start of the engine.

あるいは、前記冷却媒体の排出は、Te(前記エンジンブロックの温度あるいはその推定値)及び/又はTw(前記冷却媒体の温度あるいはその推定値)に基づいて行われ得る。すなわち、例えば、Te及び/又はTwが所定の値に到達した場合、Te及び/又はTwの上昇の割合が所定値以下となった場合、TeとTwとがほぼ等しくなった場合、あるいは、Tw−Teの値が所定値となった場合に、前記冷却媒体の排出が行われ得る。   Alternatively, the cooling medium can be discharged based on Te (the temperature of the engine block or its estimated value) and / or Tw (the temperature of the cooling medium or its estimated value). That is, for example, when Te and / or Tw reaches a predetermined value, when the rate of increase of Te and / or Tw is less than or equal to a predetermined value, when Te and Tw are substantially equal, or when Tw When the value of -Te reaches a predetermined value, the cooling medium can be discharged.

このように、少なくとも暖機運転の完了前には、前記冷却媒体ジャケット内から、前記冷却媒体が抜かれる。すなわち、少なくとも暖機運転の完了前には、前記冷却媒体ジャケット内は、前記冷却媒体が収容されていない状態とされる。この状態で暖機運転が行われることで、前記エンジンブロックが速やかに昇温する。   In this manner, at least before the warm-up operation is completed, the cooling medium is removed from the cooling medium jacket. That is, at least before the warm-up operation is completed, the cooling medium jacket is not accommodated in the cooling medium jacket. When the warm-up operation is performed in this state, the engine block quickly rises in temperature.

本発明によれば、以下の(A)(B)2つが同時に達成される:(A)前記蓄熱タンク内の比較的高温の前記冷却媒体によって前記エンジンブロックが良好に温められる、(B)前記冷却媒体が前記冷却媒体ジャケット内に収容され続けることに起因する暖機性能の低下が効果的に抑制される。したがって、本発明によれば、暖機がよりいっそう早期に行われ得る。   According to the present invention, the following two (A) and (B) are achieved at the same time: (A) the engine block is warmed well by the relatively high temperature of the cooling medium in the heat storage tank; A decrease in warm-up performance due to the cooling medium being continuously accommodated in the cooling medium jacket is effectively suppressed. Therefore, according to the present invention, warm-up can be performed even earlier.

・暖機運転の終了後に前記冷却媒体ジャケットに前記冷却媒体が再び導入されるように、前記循環状態制御部が構成されていてもよい。   The circulation state control unit may be configured so that the cooling medium is again introduced into the cooling medium jacket after the warm-up operation is completed.

かかる構成においては、前記冷却媒体ジャケットから前記冷却媒体が抜かれた状態で、暖機運転が進行する。そして、暖機運転の終了後に、前記冷却媒体ジャケットに前記冷却媒体が再び導入される。   In this configuration, the warm-up operation proceeds with the cooling medium removed from the cooling medium jacket. Then, after completion of the warm-up operation, the cooling medium is again introduced into the cooling medium jacket.

かかる構成によれば、暖機運転終了後(特に高負荷運転時)の前記エンジンブロックの冷却が、適切に行われ得る。   According to such a configuration, the engine block can be appropriately cooled after the warm-up operation is completed (particularly during high-load operation).

・前記循環状態制御部は、前記冷却媒体ジャケット内を減圧する減圧ポンプを備えていてもよい。この場合、前記循環状態制御部は、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットに前記冷却媒体を導入する際に、前記冷却媒体が排出された状態の前記冷却媒体ジャケット内を減圧するように構成されている。   The circulation state control unit may include a decompression pump that decompresses the inside of the cooling medium jacket. In this case, the circulation state control unit is configured to depressurize the inside of the cooling medium jacket in a state where the cooling medium is discharged when the cooling medium is introduced from the heat storage tank to the cooling medium jacket. Yes.

かかる構成においては、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットに前記冷却媒体を導入する際に、前記減圧ポンプが作動する。この減圧ポンプの作動により、前記冷却媒体が排出された状態の前記冷却媒体ジャケット内が、減圧される。すなわち、前記冷却媒体ジャケット内が、負圧になる。この負圧により、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットへ前記冷却媒体が導入され得る。   In such a configuration, when the cooling medium is introduced from the heat storage tank into the cooling medium jacket, the decompression pump operates. By operating the decompression pump, the inside of the cooling medium jacket in a state where the cooling medium is discharged is decompressed. That is, the inside of the cooling medium jacket has a negative pressure. With this negative pressure, the cooling medium can be introduced from the heat storage tank to the cooling medium jacket.

かかる構成によれば、前記冷却媒体ジャケット内の負圧により、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットへの前記冷却媒体の導入が促進され得る。あるいは、前記蓄熱タンクから前記冷却媒体ジャケットへの前記冷却媒体の導入を行うためのポンプが、小型化、省力化、あるいは省略され得る。   According to this configuration, the introduction of the cooling medium from the heat storage tank to the cooling medium jacket can be promoted by the negative pressure in the cooling medium jacket. Alternatively, a pump for introducing the cooling medium from the heat storage tank to the cooling medium jacket may be reduced in size, labor-saving, or omitted.

・前記蓄熱タンクが、前記冷却媒体ジャケットよりも低い位置に配置されていてもよい。   The heat storage tank may be disposed at a position lower than the cooling medium jacket.

かかる構成においては、前記冷却媒体ジャケットから、その下方の前記蓄熱タンクへの、前記冷却媒体の排出が、重力の作用によって促進され得る。よって、かかる構成によれば、前記冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクへの前記冷却媒体の排出が、より迅速に行われ得る。   In such a configuration, the discharge of the cooling medium from the cooling medium jacket to the heat storage tank below the jacket can be promoted by the action of gravity. Therefore, according to this structure, discharge | emission of the said cooling medium from the said cooling medium jacket to the said thermal storage tank can be performed more rapidly.

・前記エンジンの冷却装置は、分離槽をさらに備えていてもよい。前記分離槽は、前記冷却媒体を貯留し得るように構成されている。この分離槽には、冷却媒体流入口(coolant inlet)と、冷却媒体排出口(coolant outlet)と、空気排出口(air outlet)と、が形成されている。前記冷却媒体排出口は、前記分離槽の底部に設けられている。前記冷却媒体流入口も、前記分離槽の底部に設けられ得る。前記空気排出口は、前記分離槽の上部に設けられている。   The engine cooling device may further include a separation tank. The separation tank is configured to store the cooling medium. The separation tank is formed with a cooling medium inlet, a cooling medium outlet, and an air outlet. The cooling medium discharge port is provided at the bottom of the separation tank. The cooling medium inlet may also be provided at the bottom of the separation tank. The air discharge port is provided in the upper part of the separation tank.

前記分離槽は、前記減圧ポンプと前記冷却媒体循環路との間に介装されている。具体的には、前記冷却媒体流入口及び前記冷却媒体排出口は、前記冷却媒体循環路と接続されている。また、前記空気排出口は、前記減圧ポンプと接続されている。   The separation tank is interposed between the decompression pump and the cooling medium circulation path. Specifically, the cooling medium inflow port and the cooling medium discharge port are connected to the cooling medium circulation path. The air discharge port is connected to the pressure reducing pump.

なお、前記分離槽に対応して、レベルセンサが備えられていてもよい。このレベルセンサは、前記分離槽内の前記冷却媒体の量に応じた出力を生じるように構成されている。この場合、前記循環状態制御部は、前記レベルセンサの出力に応じて、前記分離槽から前記蓄熱タンクに前記冷却媒体を送出するように構成されている。   A level sensor may be provided corresponding to the separation tank. The level sensor is configured to generate an output corresponding to the amount of the cooling medium in the separation tank. In this case, the circulation state control unit is configured to send the cooling medium from the separation tank to the heat storage tank in accordance with the output of the level sensor.

かかる構成においては、前記減圧ポンプが作動すると、前記分離槽の上部、及び前記冷却媒体循環路を介して、前記冷却媒体ジャケット内部の空気が排出される。これにより、前記冷却媒体ジャケット内が負圧となる。   In such a configuration, when the decompression pump is operated, the air inside the cooling medium jacket is discharged through the upper part of the separation tank and the cooling medium circulation path. Thereby, the inside of the cooling medium jacket becomes a negative pressure.

一方、液体状の前記冷却媒体は、前記分離槽の底部から前記蓄熱タンクに流入し得る。また、前記冷却媒体流入口が前記分離槽の底部に設けられている場合、前記冷却媒体循環路から前記分離槽の底部に前記冷却媒体が流入し得る。   On the other hand, the liquid cooling medium can flow into the heat storage tank from the bottom of the separation tank. When the cooling medium inlet is provided at the bottom of the separation tank, the cooling medium can flow from the cooling medium circulation path to the bottom of the separation tank.

かかる構成によれば、前記減圧ポンプによる前記冷却媒体の不用意な排出が抑制され得る。   According to this configuration, inadvertent discharge of the cooling medium by the vacuum pump can be suppressed.

・前記エンジンの冷却装置は、以下のように構成されていてもよい:前記第1の冷却媒体ジャケットと、前記第2の冷却媒体ジャケットとは、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとの接合部にて互いに連通しないように、それぞれ独立して設けられている。前記循環状態制御部は、エンジン始動の際に、前記蓄熱タンクから前記第1の冷却媒体ジャケットに前記冷却媒体を導入した後に当該第1の冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却媒体を排出する一方、前記第2の冷却媒体ジャケット内には前記冷却媒体を常時存在させるように構成されている。   The engine cooling device may be configured as follows: the first cooling medium jacket and the second cooling medium jacket are formed at a joint portion between the cylinder head and the cylinder block. So that they do not communicate with each other. The circulation state control unit discharges the cooling medium from the first cooling medium jacket to the heat storage tank after introducing the cooling medium from the heat storage tank to the first cooling medium jacket when the engine is started. On the other hand, the cooling medium is always present in the second cooling medium jacket.

かかる構成においては、まず、始動の際に(例えば始動前に)、前記蓄熱タンク内の比較的高温の前記冷却媒体によって、前記エンジンブロックが加温される。   In such a configuration, first, at the time of starting (for example, before starting), the engine block is heated by the relatively high-temperature cooling medium in the heat storage tank.

続いて、前記エンジンブロックが所定の程度まで加温された後、前記第1の冷却媒体ジャケットから前記蓄熱タンクに、前記冷却媒体が排出される。一方、前記第2の冷却媒体ジャケット内には、前記冷却媒体が収容されたままである。すなわち、前記第2の冷却媒体ジャケット内の前記冷却媒体は、全く排出されないか、あるいは一部が排出される。   Subsequently, after the engine block is heated to a predetermined degree, the cooling medium is discharged from the first cooling medium jacket to the heat storage tank. On the other hand, the cooling medium remains accommodated in the second cooling medium jacket. That is, the cooling medium in the second cooling medium jacket is not discharged at all or is partially discharged.

かかる構成によれば、前記第2の冷却媒体ジャケット内の前記冷却媒体を用いて前記シリンダヘッドの冷却が良好に行われる。また、前記第1の冷却媒体ジャケット内から前記冷却媒体が排出されることで、前記シリンダブロックの迅速な暖機が行われる。   According to this configuration, the cylinder head is favorably cooled using the cooling medium in the second cooling medium jacket. Further, the cooling medium is discharged from the first cooling medium jacket, so that the cylinder block is quickly warmed up.

・前記エンジンの冷却装置は、冷却媒体噴射部をさらに備えていてもよい。前記冷却媒体噴射部は、前記冷却媒体ジャケットの内壁面に液体状の前記冷却媒体を噴射するように構成されている。この冷却媒体噴射部は、前記冷却媒体循環路に介装されている。例えば、前記冷却媒体噴射部は、前記第2の冷却媒体ジャケットの内壁面に液体状の前記冷却媒体を噴射するように構成されていてもよい。   The engine cooling device may further include a cooling medium injection unit. The cooling medium injection unit is configured to inject the liquid cooling medium onto the inner wall surface of the cooling medium jacket. The cooling medium injection unit is interposed in the cooling medium circulation path. For example, the cooling medium injection unit may be configured to inject the liquid cooling medium onto the inner wall surface of the second cooling medium jacket.

かかる構成によれば、前記冷却媒体噴射部によって、前記冷却媒体ジャケット(前記第2の冷却媒体ジャケット)の内壁面に、液体状の前記冷却媒体が、勢いよく噴射され得る。これにより、前記エンジンブロック(前記シリンダヘッド)が良好に冷却され得る。   According to such a configuration, the liquid cooling medium can be jetted vigorously onto the inner wall surface of the cooling medium jacket (the second cooling medium jacket) by the cooling medium injection unit. Thereby, the engine block (the cylinder head) can be cooled well.

・前記エンジンが、さらに蒸気導出路と、蒸気加熱器と、膨張器と、凝縮器と、を備えていてもよい。   The engine may further include a steam outlet path, a steam heater, an expander, and a condenser.

前記蒸気導出路は、前記冷却媒体噴射部によって噴射された後に気化した前記冷却媒体の蒸気を、前記エンジンブロックの外に導出するように構成されている。   The steam lead-out path is configured to lead out the steam of the cooling medium vaporized after being injected by the cooling medium injection unit to the outside of the engine block.

前記蒸気加熱器は、前記蒸気導出路に介装されている。この蒸気加熱器は、前記排気通路内を通過する前記排気ガスと前記蒸気との熱交換によって当該蒸気を加熱するように構成されている。   The steam heater is interposed in the steam lead-out path. The steam heater is configured to heat the steam by heat exchange between the exhaust gas passing through the exhaust passage and the steam.

前記膨張器は、前記蒸気導出路に介装されている。この膨張器は、前記蒸気加熱器を経た前記蒸気から機械的エネルギーを回収するように構成されている。   The expander is interposed in the steam outlet path. The expander is configured to recover mechanical energy from the steam that has passed through the steam heater.

前記凝縮器は、前記膨張器を経た前記蒸気を凝縮するように構成されている。   The condenser is configured to condense the vapor that has passed through the expander.

かかる構成においては、前記冷却媒体噴射部によって、液体状の前記冷却媒体が、前記エンジンブロックに噴射される。これにより、当該エンジンブロックが冷却される。また、当該エンジンブロックの冷却に伴い、前記冷却媒体が吸熱する。これにより、前記冷却媒体の蒸気が発生する。   In such a configuration, the liquid coolant is injected to the engine block by the coolant injection unit. Thereby, the engine block is cooled. Further, the cooling medium absorbs heat as the engine block is cooled. As a result, steam of the cooling medium is generated.

前記蒸気は、前記蒸気導出路を介して前記エンジンブロックから導出され、前記蒸気加熱器に達する。この蒸気加熱器において、前記蒸気は、前記排気通路内を通過する前記排気ガスと前記蒸気との熱交換によって加熱(過熱)される。   The steam is led out from the engine block via the steam lead-out path and reaches the steam heater. In this steam heater, the steam is heated (overheated) by heat exchange between the exhaust gas passing through the exhaust passage and the steam.

加熱された前記蒸気は、前記膨張器にて膨張する。これにより、前記蒸気から機械的エネルギーが回収される。この膨張器を経た前記蒸気は、前記凝縮器に達する。この凝縮器にて、前記蒸気が凝縮される。すなわち、当該凝縮器にて、前記冷却媒体が液体となる。液体となった前記冷却媒体は、再度前記冷却媒体噴射部に供給され得る。   The heated steam expands in the expander. Thereby, mechanical energy is recovered from the steam. The steam passing through the expander reaches the condenser. In this condenser, the steam is condensed. That is, the cooling medium becomes a liquid in the condenser. The cooling medium that has become liquid can be supplied again to the cooling medium ejection unit.

かかる構成によれば、前記エンジンブロックの冷却効率、及び前記エンジンブロックにて発生する廃熱からのエネルギー回収効率が、いずれも、より高くされ得る。   According to this configuration, both the cooling efficiency of the engine block and the energy recovery efficiency from the waste heat generated in the engine block can be made higher.

以下、本発明の実施形態(本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態)について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention (embodiments that the applicant considers best at the time of filing of the present application) will be described with reference to the drawings.

<実施形態のエンジン冷却装置の概略構成>
図1は、本発明のエンジン冷却装置の一実施形態であるエンジン冷却システム100の概略構成図である。
<Schematic Configuration of Engine Cooling Device of Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine cooling system 100 which is an embodiment of the engine cooling device of the present invention.

図1を参照すると、エンジン冷却システム100は、エンジンブロック101を備えている。このエンジンブロック101は、エンジンの本体部を構成する部材である。   Referring to FIG. 1, the engine cooling system 100 includes an engine block 101. The engine block 101 is a member constituting the main body of the engine.

図2は、図1に示されているエンジンブロック101の側断面図である。図2を参照すると、エンジンブロック101は、シリンダブロック102を備えている。シリンダブロック102には、略円筒形状の貫通孔であるシリンダ102Aが形成されている。シリンダ102A内には、ピストン102Bが、シリンダ102Aの高さ方向(図中上下方向)に沿って往復運動可能に収容されている。   FIG. 2 is a sectional side view of the engine block 101 shown in FIG. Referring to FIG. 2, the engine block 101 includes a cylinder block 102. The cylinder block 102 is formed with a cylinder 102 </ b> A that is a substantially cylindrical through hole. A piston 102B is accommodated in the cylinder 102A so as to be capable of reciprocating along the height direction (vertical direction in the figure) of the cylinder 102A.

シリンダブロック102には、本発明の第1の冷却媒体ジャケットとしての、ロアジャケット102Cが形成されている。ロアジャケット102Cは、シリンダ102Aを囲むように設けられている。ロアジャケット102Cは、平面視にて略リング状の空間である。このロアジャケット102Cは、その内部を冷却水及びその蒸気が通過し得るように構成されている。   The cylinder block 102 is formed with a lower jacket 102C as the first cooling medium jacket of the present invention. The lower jacket 102C is provided so as to surround the cylinder 102A. The lower jacket 102C is a substantially ring-shaped space in plan view. The lower jacket 102C is configured so that the cooling water and the steam can pass therethrough.

エンジンブロック101は、また、シリンダヘッド103を備えている。シリンダヘッド103には、本発明の吸気通路の末端部を構成する吸気ポート103Aと、本発明の排気通路の始端部を構成する排気ポート103Bと、が形成されている。   The engine block 101 also includes a cylinder head 103. The cylinder head 103 is formed with an intake port 103A constituting the end of the intake passage of the present invention and an exhaust port 103B constituting the start end of the exhaust passage of the present invention.

吸気ポート103A及び排気ポート103Bは、燃焼室103Cと連通するように設けられている。この燃焼室103Cは、シリンダ102Aの上端部と連通する空間であって、本実施形態においては、シリンダヘッド103側に設けられた凹部によって形成されている。   The intake port 103A and the exhaust port 103B are provided so as to communicate with the combustion chamber 103C. The combustion chamber 103C is a space communicating with the upper end portion of the cylinder 102A, and is formed by a recess provided on the cylinder head 103 side in the present embodiment.

シリンダヘッド103には、吸気弁103Dと、排気弁103Eと、が装着されている。吸気弁103Dは、吸気ポート103Aにおける、燃焼室103C側の開口部を開閉し得るように、構成及び配置されている。同様に、排気弁103Eは、排気ポート103Bにおける、燃焼室103C側の開口部を開閉し得るように、構成及び配置されている。   The cylinder head 103 is provided with an intake valve 103D and an exhaust valve 103E. The intake valve 103D is configured and arranged so that the opening on the combustion chamber 103C side in the intake port 103A can be opened and closed. Similarly, the exhaust valve 103E is configured and arranged so that the opening on the combustion chamber 103C side in the exhaust port 103B can be opened and closed.

シリンダヘッド103の内部かつ下部には、本発明の第2の冷却媒体ジャケットとしてのアッパージャケット103Fが形成されている。アッパージャケット103Fは、その内部を、液体状の冷却水及びその蒸気が通過し得るように構成された空間である。このアッパージャケット103Fは、一対の吸気ポート103Aの間、一対の排気ポート103Bの間、及び吸気ポート103Aと排気ポート103Bとの間、に設けられている。   An upper jacket 103F as a second cooling medium jacket of the present invention is formed inside and below the cylinder head 103. The upper jacket 103 </ b> F is a space configured to allow liquid cooling water and its vapor to pass therethrough. The upper jacket 103F is provided between the pair of intake ports 103A, between the pair of exhaust ports 103B, and between the intake port 103A and the exhaust port 103B.

シリンダヘッド103の下端面は、シリンダブロック102の上端面と、ガスケット104を介して接合されている。本実施形態においては、ガスケット104には、ロアジャケット102Cとアッパージャケット103Fとを連通させるための貫通孔が形成されていない。すなわち、本実施形態においては、ロアジャケット102Cとアッパージャケット103Fとは、シリンダブロック102とシリンダヘッド103との接合部にて互いに直接的に連通しないように、それぞれ独立して設けられている。   The lower end surface of the cylinder head 103 is joined to the upper end surface of the cylinder block 102 via a gasket 104. In the present embodiment, the gasket 104 is not formed with a through hole for allowing the lower jacket 102C and the upper jacket 103F to communicate with each other. That is, in the present embodiment, the lower jacket 102 </ b> C and the upper jacket 103 </ b> F are provided independently so as not to directly communicate with each other at the joint portion between the cylinder block 102 and the cylinder head 103.

再び図1を参照すると、エンジン冷却システム100は、ラジエータ105と、蓄熱タンク106と、を備えている。蓄熱タンク106は、冷却水を保温しながら貯留するように構成されている。本実施形態においては、蓄熱タンク106は、エンジンブロック101よりも低い位置に配置されている。すなわち、蓄熱タンク106は、ロアジャケット102C及びアッパージャケット103F(図2参照)よりも低い位置に配置されている。   Referring again to FIG. 1, the engine cooling system 100 includes a radiator 105 and a heat storage tank 106. The heat storage tank 106 is configured to store the cooling water while keeping it warm. In the present embodiment, the heat storage tank 106 is disposed at a position lower than the engine block 101. That is, the heat storage tank 106 is disposed at a position lower than the lower jacket 102C and the upper jacket 103F (see FIG. 2).

蓄熱タンク106の頂部には、通気路106aが設けられている。通気路106aは、蓄熱タンク106内の冷却水の増減に対応して、当該蓄熱タンク106の上部への外気の出し入れを制御するように構成されている。また、この通気路106aは、エンジン停止時における蓄熱タンク106内の保温性を維持しつつ、上述の外気の出し入れが可能なように構成されている。   An air passage 106 a is provided at the top of the heat storage tank 106. The air passage 106 a is configured to control the outside air flow into and out of the heat storage tank 106 in accordance with the increase or decrease of the cooling water in the heat storage tank 106. The air passage 106a is configured to allow the above-described outside air to be taken in and out while maintaining the heat retaining property in the heat storage tank 106 when the engine is stopped.

<冷却水循環路の構成>
シリンダブロック102、シリンダヘッド103、及びラジエータ105は、本発明の冷却媒体循環路の一部を構成するラジエータ側循環路110によって、互いに接続されている。このラジエータ側循環路110は、シリンダヘッド流入路111と、第1シリンダヘッド流出路112と、第2シリンダヘッド流出路113と、シリンダブロック流入路114と、シリンダブロック流出路115と、ラジエータ流入路116と、ラジエータ流出路117と、ラジエータバイパス流路118と、から構成されている。
<Configuration of cooling water circuit>
The cylinder block 102, the cylinder head 103, and the radiator 105 are connected to each other by a radiator side circulation path 110 that constitutes a part of the cooling medium circulation path of the present invention. The radiator side circulation path 110 includes a cylinder head inflow path 111, a first cylinder head outflow path 112, a second cylinder head outflow path 113, a cylinder block inflow path 114, a cylinder block outflow path 115, and a radiator inflow path. 116, a radiator outlet channel 117, and a radiator bypass channel 118.

シリンダヘッド流入路111の末端部は、シリンダヘッド103における、冷却水流入口と接続されている。第1シリンダヘッド流出路112及び第2シリンダヘッド流出路113の始端部は、シリンダヘッド103における、冷却水排出口と接続されている。   An end portion of the cylinder head inflow passage 111 is connected to a cooling water inlet in the cylinder head 103. The start ends of the first cylinder head outflow path 112 and the second cylinder head outflow path 113 are connected to the coolant discharge port in the cylinder head 103.

シリンダブロック流入路114の末端部は、シリンダブロック102における、冷却水流入口と接続されている。シリンダブロック流出路115の始端部は、シリンダブロック102の最低部に設けられた冷却水排出口と接続されている。   An end portion of the cylinder block inflow passage 114 is connected to a cooling water inflow port in the cylinder block 102. The starting end portion of the cylinder block outflow passage 115 is connected to a cooling water discharge port provided at the lowest portion of the cylinder block 102.

ラジエータ流入路116の末端部は、ラジエータ105における、冷却水流入口と接続されている。ラジエータ流入路116の始端部は、シリンダブロック流出路115の末端部と接続されている。また、ラジエータ流入路116の中途部には、第2シリンダヘッド流出路113の末端部が接続されている。   A distal end portion of the radiator inflow path 116 is connected to a cooling water inflow port in the radiator 105. The starting end portion of the radiator inflow passage 116 is connected to the end portion of the cylinder block outflow passage 115. In addition, the end of the second cylinder head outflow passage 113 is connected to the middle portion of the radiator inflow passage 116.

ラジエータ流出路117の始端部は、ラジエータ105における、冷却水排出口と接続されている。ラジエータ流出路117の末端部は、シリンダブロック流入路114の始端部と接続されている。また、ラジエータ流出路117の中途部には、シリンダヘッド流入路111の始端部が接続されている。   A starting end portion of the radiator outflow passage 117 is connected to a cooling water discharge port in the radiator 105. The end portion of the radiator outflow passage 117 is connected to the start end portion of the cylinder block inflow passage 114. Further, the start end portion of the cylinder head inflow passage 111 is connected to the middle portion of the radiator outflow passage 117.

ラジエータバイパス流路118は、ラジエータ流入路116の末端部寄りの位置と、ラジエータ流出路117の始端部寄りの位置と、を接続するように設けられている。   The radiator bypass channel 118 is provided so as to connect a position near the end of the radiator inflow passage 116 and a position near the start end of the radiator outflow passage 117.

すなわち、ラジエータ流入路116とラジエータバイパス流路118との接続部は、ラジエータ流入路116と第2シリンダヘッド流出路113との接続部よりも、ラジエータ流入路116の末端部寄りの位置に設けられている。また、ラジエータ流出路117とラジエータバイパス流路118との接続部は、ラジエータ流出路117とシリンダヘッド流入路111との接続部よりも、ラジエータ流出路117の始端部寄りの位置に設けられている。   In other words, the connection portion between the radiator inflow passage 116 and the radiator bypass passage 118 is provided at a position closer to the end of the radiator inflow passage 116 than the connection portion between the radiator inflow passage 116 and the second cylinder head outflow passage 113. ing. Further, the connection portion between the radiator outflow passage 117 and the radiator bypass passage 118 is provided at a position closer to the start end portion of the radiator outflow passage 117 than the connection portion between the radiator outflow passage 117 and the cylinder head inflow passage 111. .

このように、ラジエータ流入路116とラジエータ流出路117とは、ラジエータバイパス流路118によって、ラジエータ105をバイパスするように接続されている。また、ラジエータバイパス流路118の中途部には、第1シリンダヘッド流出路112の末端部が接続されている。   Thus, the radiator inflow path 116 and the radiator outflow path 117 are connected to bypass the radiator 105 by the radiator bypass flow path 118. Further, the end portion of the first cylinder head outflow passage 112 is connected to the middle portion of the radiator bypass passage 118.

エンジンブロック101及び蓄熱タンク106は、本発明の冷却媒体循環路の一部を構成するタンク側循環路120によって、互いに接続されている。このタンク側循環路120は、タンク流入路121と、タンク流出路122と、ジャケット通気路123と、から構成されている。   The engine block 101 and the heat storage tank 106 are connected to each other by a tank side circulation path 120 that constitutes a part of the cooling medium circulation path of the present invention. The tank side circulation path 120 includes a tank inflow path 121, a tank outflow path 122, and a jacket ventilation path 123.

タンク流入路121の始端部は、シリンダブロック流出路115の末端部、及びラジエータ流入路116の始端部と接続されている。タンク流入路121の末端部は、蓄熱タンク106の上部に設けられた冷却水流入口と接続されている。   The start end of the tank inflow passage 121 is connected to the end of the cylinder block outflow passage 115 and the start end of the radiator inflow passage 116. The end portion of the tank inflow path 121 is connected to a cooling water inlet provided in the upper part of the heat storage tank 106.

タンク流出路122の始端部は、蓄熱タンク106の最低部に設けられた冷却水排出口と接続されている。タンク流出路122の末端部は、シリンダブロック流入路114の始端部、及びラジエータ流出路117の末端部と接続されている。   The starting end portion of the tank outflow passage 122 is connected to a cooling water discharge port provided at the lowest portion of the heat storage tank 106. The end portion of the tank outflow passage 122 is connected to the start end portion of the cylinder block inflow passage 114 and the end portion of the radiator outflow passage 117.

ジャケット通気路123の始端部は、シリンダブロック102に設けられたロアジャケット102C(図2参照)の最上部と接続されている。ジャケット通気路123の末端部は、外気に向けて開口している。   The starting end portion of the jacket air passage 123 is connected to the uppermost portion of the lower jacket 102C (see FIG. 2) provided in the cylinder block 102. The end portion of the jacket air passage 123 opens toward the outside air.

<冷却水循環制御部の構成>
エンジン冷却システム100は、本発明の循環状態制御部としての冷却水循環制御部130を備えている。冷却水循環制御部130は、本発明の冷却媒体循環路を構成するラジエータ側循環路110及びタンク側循環路120における、冷却水の循環状態を制御するように構成されている。この冷却水循環制御部130は、後述するような複数のポンプ及びバルブを備えるとともに、エンジンコントロールユニット130Aと、壁温センサ130Bと、冷却水温センサ130Cと、を備えている。
<Configuration of cooling water circulation control unit>
The engine cooling system 100 includes a cooling water circulation control unit 130 as a circulation state control unit of the present invention. The cooling water circulation control unit 130 is configured to control the circulation state of the cooling water in the radiator side circulation path 110 and the tank side circulation path 120 constituting the cooling medium circulation path of the present invention. The cooling water circulation control unit 130 includes a plurality of pumps and valves as will be described later, and includes an engine control unit 130A, a wall temperature sensor 130B, and a cooling water temperature sensor 130C.

エンジンコントロールユニット130Aは、CPU、EEPROM、RAM等からなり、壁温センサ130B及び冷却水温センサ130Cの出力に基づいて、上述のポンプ及びバルブの少なくとも一部の作動を制御するための信号を発するように構成されている。   The engine control unit 130A includes a CPU, an EEPROM, a RAM, and the like, and generates a signal for controlling the operation of at least a part of the above-described pump and valve based on the outputs of the wall temperature sensor 130B and the cooling water temperature sensor 130C. It is configured.

壁温センサ130Bは、シリンダブロック102の壁温(ブロック壁温te)に応じた出力を生じるように構成されている。冷却水温センサ130Cは、シリンダブロック102内(図2におけるロアジャケット102C内)の冷却水温(冷却水温Tw)に応じた出力を生じるように構成されている。   The wall temperature sensor 130B is configured to generate an output corresponding to the wall temperature of the cylinder block 102 (block wall temperature te). The cooling water temperature sensor 130C is configured to generate an output corresponding to the cooling water temperature (cooling water temperature Tw) in the cylinder block 102 (in the lower jacket 102C in FIG. 2).

本実施形態におけるエンジンコントロールユニット130Aに備えられたEEPROMには、以下のように動作するプログラムが記録されている:(1)エンジンの始動前に、蓄熱タンク106からシリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)に冷却水を導入する。(2)エンジン始動後、冷却水温Twがブロック壁温Teよりも低くなった時点で、シリンダブロック102から蓄熱タンク106に冷却水を排出する。(3)暖機運転終了後、蓄熱タンク106からシリンダブロック102に冷却水が再導入される。   In the EEPROM provided in the engine control unit 130A in the present embodiment, a program that operates as follows is recorded: (1) Before starting the engine, the thermal storage tank 106 to the cylinder block 102 (the lower block in FIG. 2). Cooling water is introduced into the jacket 102C). (2) After starting the engine, when the coolant temperature Tw becomes lower than the block wall temperature Te, the coolant is discharged from the cylinder block 102 to the heat storage tank 106. (3) After the warm-up operation is completed, cooling water is reintroduced from the heat storage tank 106 to the cylinder block 102.

冷却水循環制御部130は、循環ポンプ130P1と、送出ポンプ130P2と、を備えている。   The cooling water circulation control unit 130 includes a circulation pump 130P1 and a delivery pump 130P2.

循環ポンプ130P1は、ラジエータ流出路117の中途部とシリンダヘッド流入路111の始端部との接続部に設けられている。この循環ポンプ130P1は、ラジエータ流出路117の始端側から流れてきた冷却水を、シリンダブロック流入路114の始端部、及びシリンダヘッド流入路111の末端部に向けて送出し得るように構成されている。   The circulation pump 130 </ b> P <b> 1 is provided at a connection portion between the middle portion of the radiator outlet passage 117 and the start end portion of the cylinder head inlet passage 111. The circulation pump 130P1 is configured to be able to send the cooling water flowing from the start end side of the radiator outflow passage 117 toward the start end portion of the cylinder block inflow passage 114 and the end portion of the cylinder head inflow passage 111. Yes.

送出ポンプ130P2は、タンク流出路122に介装されている。この送出ポンプ130P2は、蓄熱タンク106内の冷却水を、ラジエータ流出路117の末端部とシリンダブロック流入路114の始端部との接続部に向けて送出し得るように構成されている。   The delivery pump 130P2 is interposed in the tank outflow path 122. The delivery pump 130P2 is configured to deliver the cooling water in the heat storage tank 106 toward a connection portion between the end portion of the radiator outflow passage 117 and the start end portion of the cylinder block inflow passage 114.

冷却水循環制御部130は、ラジエータバイパスバルブ130V1と、ブロック入口バルブ130V2と、ブロック出口バルブ130V3と、通気制御バルブ130V4と、減圧制御バルブ130V5と、流入側バルブ130V6と、排出側バルブ130V7と、ヘッド入口バルブ130V8と、を備えている。   The cooling water circulation control unit 130 includes a radiator bypass valve 130V1, a block inlet valve 130V2, a block outlet valve 130V3, a ventilation control valve 130V4, a pressure reduction control valve 130V5, an inflow side valve 130V6, a discharge side valve 130V7, a head An inlet valve 130V8.

ラジエータバイパスバルブ130V1は、三方向弁からなり、ラジエータ流出路117とラジエータバイパス流路118との接続部に設けられている。ブロック入口バルブ130V2は、三方向弁からなり、シリンダブロック流入路114の始端部と、ラジエータ流出路117の末端部と、タンク流出路122の末端部と、の接続部に設けられている。ブロック出口バルブ130V3は、三方向弁からなり、シリンダブロック流出路115の末端部と、ラジエータ流入路116の始端部と、タンク流入路121の始端部と、の接続部に設けられている。通気制御バルブ130V4は、開閉弁からなり、ジャケット通気路123に介装されている。   The radiator bypass valve 130 </ b> V <b> 1 is a three-way valve, and is provided at a connection portion between the radiator outflow passage 117 and the radiator bypass passage 118. The block inlet valve 130 </ b> V <b> 2 is a three-way valve and is provided at a connection portion between the start end of the cylinder block inflow passage 114, the end of the radiator outflow passage 117, and the end of the tank outflow passage 122. The block outlet valve 130 </ b> V <b> 3 is a three-way valve, and is provided at a connection portion between the terminal end of the cylinder block outflow passage 115, the start end of the radiator inflow passage 116, and the start end of the tank inflow passage 121. The ventilation control valve 130 </ b> V <b> 4 is an on-off valve and is interposed in the jacket ventilation path 123.

<実施形態の構成の動作及び効果>
図3は、図1に示されているエンジン冷却システム100の動作の様子を示すタイムチャートである。図4ないし図11は、図1に示されているエンジン冷却システム100の動作の様子を示す図である。以下、図3ないし図11を用いて、本実施形態の構成の動作、及びその効果について説明する。
<Operation and Effect of Configuration of Embodiment>
FIG. 3 is a time chart showing how the engine cooling system 100 shown in FIG. 1 operates. 4 to 11 are diagrams showing the operation of the engine cooling system 100 shown in FIG. Hereinafter, the operation of the configuration of this embodiment and the effects thereof will be described with reference to FIGS. 3 to 11.

ここで、図4ないし図11において、各バルブにおけるポートで黒塗りになっているものは、当該ポートが閉塞されていることを示すものとする。また、ポンプで黒塗りになっているものは、当該ポンプが停止していることを示すものとする。   Here, in FIGS. 4 to 11, a port in each valve that is blacked out indicates that the port is closed. Moreover, what is black in a pump shall show that the said pump has stopped.

図4に示されているように、前回のエンジン停止後しばらく経過した状態においては、シリンダブロック102から蓄熱タンク106に冷却水が排出されている。すなわち、蓄熱タンク106には、前回の運転時にシリンダブロック102によって暖められた温水が貯留されている。一方、シリンダヘッド103及びラジエータ105内には、冷却水が充填されている。この状態で、循環ポンプ130P1及び送出ポンプ130P2は停止し、ブロック入口バルブ130V2は閉弁している。   As shown in FIG. 4, the cooling water is discharged from the cylinder block 102 to the heat storage tank 106 after a while since the previous engine stop. That is, the hot water warmed by the cylinder block 102 during the previous operation is stored in the heat storage tank 106. On the other hand, the cylinder head 103 and the radiator 105 are filled with cooling water. In this state, the circulation pump 130P1 and the delivery pump 130P2 are stopped, and the block inlet valve 130V2 is closed.

よって、今回の始動前の初期状態においては、図3の「(a)初期」によって示されているように、冷却水温Twの出力値及びブロック壁温Teは、外気温とほぼ等しい。   Therefore, in the initial state before the start this time, as indicated by “(a) initial” in FIG. 3, the output value of the cooling water temperature Tw and the block wall temperature Te are substantially equal to the outside air temperature.

ここで、所定の条件により、エンジンが始動されようとしていることが検知される。この検知は、例えば、ドアカーテシ照明のスイッチ、着座スイッチ、イグニッションスイッチ、シートベルト装着センサ、等の、各種のスイッチ及びセンサの信号に基づいて行われ得る。   Here, it is detected that the engine is about to be started based on a predetermined condition. This detection can be performed based on signals from various switches and sensors such as a door courtesy lighting switch, a seating switch, an ignition switch, and a seat belt wearing sensor.

すると、図5に示されているように、ブロック入口バルブ130V2によって、タンク流出路122と、シリンダブロック流入路114とが連通される。また、ブロック出口バルブ130V3が閉弁し、通気制御バルブ130V4が開弁する。この状態で送出ポンプ130P2が作動することで、蓄熱タンク106内の温水が、シリンダブロック102に導入される。シリンダブロック102に対する温水の導入が終了すると、送出ポンプ130P2が停止し、ブロック入口バルブ130V2及び通気制御バルブ130V4は閉弁する。   Then, as shown in FIG. 5, the tank outflow passage 122 and the cylinder block inflow passage 114 are communicated with each other by the block inlet valve 130V2. Further, the block outlet valve 130V3 is closed, and the ventilation control valve 130V4 is opened. By operating the delivery pump 130P2 in this state, the hot water in the heat storage tank 106 is introduced into the cylinder block 102. When the introduction of the hot water to the cylinder block 102 is finished, the delivery pump 130P2 is stopped, and the block inlet valve 130V2 and the ventilation control valve 130V4 are closed.

このように、シリンダブロック102に温水が導入されることで、始動前にシリンダブロック102が温水によって暖められる。すなわち、「プレヒート」が行われる。   Thus, the warm water is introduced into the cylinder block 102, so that the cylinder block 102 is warmed by the warm water before starting. That is, “preheating” is performed.

このプレヒートにおいては、図3の「(b)注水」によって示されているように、冷却水温Twの出力値は、いったん温水の温度になった後、シリンダ壁との熱交換によって、急激に低下する。一方、ブロック壁温Teは、温水からの熱伝達によって、徐々に上昇する。   In this preheating, as indicated by “(b) water injection” in FIG. 3, the output value of the cooling water temperature Tw decreases rapidly due to heat exchange with the cylinder wall once it reaches the temperature of the hot water. To do. On the other hand, the block wall temperature Te gradually increases due to heat transfer from the hot water.

プレヒート開始から30秒後に、エンジンが始動されたとする。エンジンの始動時は、図6に示されているように、ラジエータバイパスバルブ130V1によって、ラジエータバイパス流路118と循環ポンプ130P1とが連通される。また、ブロック入口バルブ130V2、ブロック出口バルブ130V3、及び通気制御バルブ130V4は閉弁する。   Assume that the engine is started 30 seconds after the start of preheating. When the engine is started, as shown in FIG. 6, the radiator bypass valve 118V1 connects the radiator bypass passage 118 and the circulation pump 130P1. Further, the block inlet valve 130V2, the block outlet valve 130V3, and the ventilation control valve 130V4 are closed.

これにより、シリンダヘッド103内の冷却水は、第1シリンダヘッド流出路112及び第2シリンダヘッド流出路113から流出し、ラジエータバイパス流路118を通って循環ポンプ130P1に達し、循環ポンプ130P1によってシリンダヘッド103内に再度流入する。一方、シリンダブロック102内には、蓄熱タンク106から導入された温水が滞留している。ブロック壁温Teが冷却水温Twに達するまで、この状態が継続する(図3の「(c始動)」から「(d)排水」までの間を参照)。   Thereby, the cooling water in the cylinder head 103 flows out from the first cylinder head outflow path 112 and the second cylinder head outflow path 113, reaches the circulation pump 130P1 through the radiator bypass flow path 118, and is circulated by the circulation pump 130P1. It flows again into the head 103. On the other hand, hot water introduced from the heat storage tank 106 stays in the cylinder block 102. This state continues until the block wall temperature Te reaches the cooling water temperature Tw (see the period from “(c start)” to “(d) drainage” in FIG. 3).

図3に示されているように、ブロック壁温Teは、エンジン運転によってしだいに上昇し、ついには冷却水温Twに達する。これ以上冷却水がシリンダブロック102内に滞留していると、かえって暖機性能が悪化するおそれがある。そこで、ブロック壁温Teが冷却水温Twに達すると、シリンダブロック102内の冷却水が、蓄熱タンク106に排出される(図3の「(d)排水」参照)。   As shown in FIG. 3, the block wall temperature Te gradually increases due to engine operation, and finally reaches the cooling water temperature Tw. If the cooling water stays in the cylinder block 102 any more, the warm-up performance may be deteriorated. Therefore, when the block wall temperature Te reaches the cooling water temperature Tw, the cooling water in the cylinder block 102 is discharged to the heat storage tank 106 (see “(d) drainage” in FIG. 3).

この排水の際には、図7に示されているように、ブロック出口バルブ130V3によって、シリンダブロック流出路115とタンク流入路121とが連通され、通気制御バルブ130V4は開弁する。これにより、重力の作用で、シリンダブロック102内の冷却水が、蓄熱タンク106に排出される。   At the time of this drainage, as shown in FIG. 7, the cylinder outlet outlet passage 115 and the tank inlet passage 121 are communicated with each other by the block outlet valve 130V3, and the ventilation control valve 130V4 is opened. Thereby, the cooling water in the cylinder block 102 is discharged to the heat storage tank 106 by the action of gravity.

その後、図8に示されているように、シリンダブロック102内から冷却水が排出された状態で、暖機運転が進行する(図3の「(d)排水」から「(e)再注水」までの間を参照)。この状態においては、シリンダブロック102内(図2におけるロアジャケット102C内)には冷却水が収容されていない。よって、シリンダブロック102の暖機が早期に行われる。   Thereafter, as shown in FIG. 8, the warm-up operation proceeds with the cooling water discharged from the cylinder block 102 (from “(d) drainage” to “(e) re-watering” in FIG. 3). See between). In this state, cooling water is not stored in the cylinder block 102 (in the lower jacket 102C in FIG. 2). Therefore, the cylinder block 102 is warmed up early.

ブロック壁温Teが所定温度に到達すると、エンジンコントロールユニット130Aによって、暖機運転が終了したと判断される。すると、図9に示されているように、ブロック入口バルブ130V2によって、タンク流出路122と、シリンダブロック流入路114とが連通される。また、ブロック出口バルブ130V3が閉弁し、通気制御バルブ130V4が開弁する。この状態で送出ポンプ130P2が作動することで、蓄熱タンク106内の冷却水が、シリンダブロック102に再導入される。   When the block wall temperature Te reaches a predetermined temperature, the engine control unit 130A determines that the warm-up operation has been completed. Then, as shown in FIG. 9, the tank outlet passage 122 and the cylinder block inlet passage 114 are communicated with each other by the block inlet valve 130V2. Further, the block outlet valve 130V3 is closed, and the ventilation control valve 130V4 is opened. By operating the delivery pump 130P2 in this state, the cooling water in the heat storage tank 106 is reintroduced into the cylinder block 102.

なお、この再導入にあたっては、シリンダブロック102が冷却水によって急激に冷却されることで、歪等が生じないように、再導入の量が適宜調整される。この量の調整は、例えば、エンジン回転数NEや、ブロック壁温Te等に基づいて、ブロック入口バルブ130V2等のバルブの開度を調整することで行われ得る。   In this reintroduction, the amount of reintroduction is appropriately adjusted so that the cylinder block 102 is rapidly cooled by the cooling water so that distortion or the like does not occur. This amount can be adjusted, for example, by adjusting the opening of a valve such as the block inlet valve 130V2 based on the engine speed NE, the block wall temperature Te, or the like.

シリンダブロック102に対する冷却水の再導入が終了すると、図10に示されているように、送出ポンプ130P2が停止し、通気制御バルブ130V4は閉弁する。また、ブロック入口バルブ130V2によって、ラジエータ流出路117における循環ポンプ130P1よりも下流側の部分と、シリンダブロック流入路114と、が連通される。さらに、ブロック出口バルブ130V3によって、シリンダブロック流出路115と、ラジエータ流入路116の始端部と、が連通される。   When the reintroduction of the cooling water to the cylinder block 102 is completed, as shown in FIG. 10, the delivery pump 130P2 is stopped and the ventilation control valve 130V4 is closed. Further, the block inlet valve 130V2 communicates the portion of the radiator outlet 117 that is downstream of the circulation pump 130P1 and the cylinder block inlet 114. Further, the cylinder block outflow passage 115 and the start end portion of the radiator inflow passage 116 are communicated with each other by the block outlet valve 130V3.

すると、シリンダブロック102内の冷却水は、シリンダブロック流出路115から流出し、ラジエータ流入路116にて、シリンダヘッド103から流出した冷却水と合流する。そして、ラジエータバイパス流路118を経た冷却水の一部は、シリンダヘッド103内に流入し、残りはシリンダブロック102内に流入する。   Then, the cooling water in the cylinder block 102 flows out from the cylinder block outflow passage 115 and merges with the cooling water outflowing from the cylinder head 103 in the radiator inflow passage 116. A part of the cooling water that has passed through the radiator bypass flow path 118 flows into the cylinder head 103, and the rest flows into the cylinder block 102.

その後、冷却水温Twのさらなる上昇に伴い、ラジエータバイパスバルブ130V1が、ラジエータバイパス流路118の末端部を遮断してラジエータ105の冷却水排出口と循環ポンプ130P1とを接続するように切り換わる。   Thereafter, as the cooling water temperature Tw further increases, the radiator bypass valve 130V1 is switched so as to block the end of the radiator bypass passage 118 and connect the cooling water discharge port of the radiator 105 and the circulation pump 130P1.

すると、図11に示されているように、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103を経た冷却水が、ラジエータ105に供給されるようになる。このラジエータ105によって外気との熱交換によって冷却された冷却水は、循環ポンプ130P1によって、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103に送出される。   Then, as shown in FIG. 11, the cooling water that has passed through the cylinder block 102 and the cylinder head 103 is supplied to the radiator 105. Cooling water cooled by heat exchange with the outside air by the radiator 105 is sent to the cylinder block 102 and the cylinder head 103 by the circulation pump 130P1.

その後、エンジン停止直後に、シリンダブロック102内の、比較的高温となった冷却水は、蓄熱タンク106に回収される。このようにして蓄熱タンク106内に回収された温水は、上述のように、次回の始動の際のプレヒートに用いられる。   After that, immediately after the engine is stopped, the cooling water having a relatively high temperature in the cylinder block 102 is collected in the heat storage tank 106. The warm water collected in the heat storage tank 106 in this way is used for preheating at the next start-up as described above.

上述の通り、本実施形態の構成においては、始動前のプレヒート、及び暖機運転の前半における温水の貯留によって、シリンダブロック102が良好に暖められる。一方、暖機運転の後半においては、シリンダブロック102から冷却水が排出されることによって、暖機運転の進行が促進される。そして、暖機運転終了後には、シリンダブロック102内に冷却水が再導入される。この再導入された冷却水によって、シリンダブロック102の良好な冷却(特に高負荷運転時におけるオーバーヒートの防止)が行われる。   As described above, in the configuration of the present embodiment, the cylinder block 102 is satisfactorily warmed by preheating before start-up and hot water storage in the first half of the warm-up operation. On the other hand, in the second half of the warm-up operation, the cooling water is discharged from the cylinder block 102, thereby promoting the progress of the warm-up operation. Then, the cooling water is reintroduced into the cylinder block 102 after the warm-up operation is completed. This reintroduced cooling water provides good cooling of the cylinder block 102 (particularly prevention of overheating during high-load operation).

したがって、本実施形態によれば、エンジンブロック101の冷却が良好に行われつつ、エンジンブロック101暖機がよりいっそう早期に行われ得る。   Therefore, according to the present embodiment, the engine block 101 can be warmed up even earlier while the engine block 101 is cooled well.

本実施形態においては、蓄熱タンク106が、エンジンブロック101よりも低い位置に配置されている。そして、シリンダブロック102内(ロアジャケット102C内)の冷却水が、その自重によって、蓄熱タンク106に下降するようになっている。   In the present embodiment, the heat storage tank 106 is disposed at a position lower than the engine block 101. Then, the cooling water in the cylinder block 102 (in the lower jacket 102C) is lowered to the heat storage tank 106 by its own weight.

よって、本実施形態によれば、ロアジャケット102Cから蓄熱タンク106への冷却水の排出が、簡略な装置構成によって、より迅速に行われ得る。   Therefore, according to the present embodiment, the cooling water can be discharged from the lower jacket 102C to the heat storage tank 106 more quickly with a simple device configuration.

<変形例の例示列挙>
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
<List of examples of modification>
Note that, as described above, the above-described embodiments are merely examples of typical embodiments of the present invention that the applicant has considered to be the best at the time of filing of the present application. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Therefore, it goes without saying that various modifications can be made to the above-described embodiment within the scope not changing the essential part of the present invention.

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が付されているものとする。また、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が、下記の変形例にて、適宜援用され得るものとする。   Hereinafter, some typical modifications will be exemplified. In the following description of modifications, members having the same configuration and function as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above-described embodiment. Moreover, within the range which is not technically contradictory, description in the above-mentioned embodiment shall be suitably used in the following modification.

もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。   However, it goes without saying that the modifications are not limited to those listed below. In addition, a plurality of modified examples can be applied in a composite manner as appropriate within a technically consistent range.

本発明(特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの)は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、(先願主義の下で出願を急ぐ)出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。   The present invention (especially those expressed functionally and functionally in the constituent elements constituting the means for solving the problems of the present invention) is based on the above-described embodiment and the description of the following modifications. Should not be interpreted as limited. Such a limited interpretation is unacceptable and improper for imitators, while improperly harming the applicant's interests (rushing to file under a prior application principle).

(A)本発明の適用対象は、直列型エンジンに限定されない。例えば、本発明は、V型、W型、水平対向型のいずれにも好適に適用され得る。   (A) The application target of the present invention is not limited to an inline engine. For example, the present invention can be suitably applied to any of V type, W type, and horizontally opposed type.

また、本発明の適用対象は、ガソリンエンジンに限定されない。例えば、本発明は、ディーゼルエンジンにも適用され得る。   Moreover, the application object of this invention is not limited to a gasoline engine. For example, the present invention can be applied to a diesel engine.

さらに、本発明において、バルブ数に限定はない。すなわち、吸気ポート103A及び排気ポート103Bの数に限定はない。   Furthermore, in the present invention, the number of valves is not limited. That is, the number of intake ports 103A and exhaust ports 103B is not limited.

(B)上述の実施形態における各種のバルブは、そのすべてが、電磁弁や油圧弁等の、エンジンコントロールユニット130Aからの信号によって切換可能な構造であってもよい。あるいは、その一部(例えばラジエータバイパスバルブ130V1)が、サーモスタット弁等の、周囲温度によって自発的に切り換わる構造であってもよい。   (B) All the various valves in the above-described embodiment may have a structure that can be switched by a signal from the engine control unit 130A, such as an electromagnetic valve or a hydraulic valve. Or the structure (for example, radiator bypass valve 130V1) which switches spontaneously with ambient temperature, such as a thermostat valve, may be sufficient.

(C)上述の実施形態における各種のバルブやポンプの作動は、冷却水温Twとブロック壁温Teとのうちのいずれか一方に基づいて行われてもよい。   (C) The operation of various valves and pumps in the above-described embodiment may be performed based on any one of the cooling water temperature Tw and the block wall temperature Te.

また、これらのバルブやポンプの作動は、冷却水温Twやブロック壁温Teの推定値(計算値)に基づいて行われてもよい。この推定は、外気温等に基づいて、エンジンコントロールユニット130Aによって行われ得る。   The operation of these valves and pumps may be performed based on estimated values (calculated values) of the coolant temperature Tw and the block wall temperature Te. This estimation can be performed by the engine control unit 130A based on the outside air temperature or the like.

また、冷却水温Twやブロック壁温Teは、シリンダヘッド103におけるものであってもよい。   Further, the coolant temperature Tw and the block wall temperature Te may be those in the cylinder head 103.

あるいは、これらのバルブやポンプの作動は、エンジン始動からの経過時間に応じて行われてもよい。   Alternatively, the operation of these valves and pumps may be performed according to the elapsed time from the engine start.

(D)シリンダブロック102から蓄熱タンク106への冷却水の排出は、冷却水の自重によるものに限定されない。例えば、シリンダブロック102から蓄熱タンク106への冷却水の排出のために、タンク流入路121にポンプがさらに介装されていてもよい。   (D) The discharge of the cooling water from the cylinder block 102 to the heat storage tank 106 is not limited to that due to the weight of the cooling water. For example, a pump may be further interposed in the tank inflow path 121 for discharging cooling water from the cylinder block 102 to the heat storage tank 106.

(E)図1及び図2を参照すると、ガスケット104には、シリンダブロック102(ロアジャケット102C)とシリンダヘッド103(アッパージャケット103F)とを連通させるための貫通孔が形成されていてもよい。   (E) Referring to FIGS. 1 and 2, the gasket 104 may be formed with a through hole for allowing the cylinder block 102 (lower jacket 102C) and the cylinder head 103 (upper jacket 103F) to communicate with each other.

この場合、図3における「(a)初期」にて、シリンダブロック102(ロアジャケット102C)及びシリンダヘッド103(アッパージャケット103F)から、冷却水が蓄熱タンク106に排出された状態となっている。   In this case, in “(a) initial stage” in FIG. 3, the cooling water is discharged from the cylinder block 102 (lower jacket 102 </ b> C) and the cylinder head 103 (upper jacket 103 </ b> F) to the heat storage tank 106.

続いて、図3における「(b)注水」にて、蓄熱タンク106内の温水が、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103に導入される。これにより、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103が良好にプレヒートされる。このプレヒートによるシリンダヘッド103の早期の暖機により、吸気ポート103Aや燃焼室103Cの内壁面の温度が早期に上昇する。これにより、燃料混合気中の燃料濃度がより適切に設定され、排気エミッションが改善される。   Subsequently, in “(b) water injection” in FIG. 3, the hot water in the heat storage tank 106 is introduced into the cylinder block 102 and the cylinder head 103. Thereby, the cylinder block 102 and the cylinder head 103 are preheated satisfactorily. Due to the early warm-up of the cylinder head 103 due to this preheating, the temperature of the inner wall surface of the intake port 103A and the combustion chamber 103C rises early. Thereby, the fuel concentration in the fuel mixture is set more appropriately, and the exhaust emission is improved.

その後、図3における「(d)排水」にて、シリンダブロック102(ロアジャケット102C)及びシリンダヘッド103(アッパージャケット103F)内の冷却水が、蓄熱タンク106に排出される。   Thereafter, the cooling water in the cylinder block 102 (lower jacket 102C) and the cylinder head 103 (upper jacket 103F) is discharged to the heat storage tank 106 at “(d) drainage” in FIG.

さらにその後、図3における「(e)再注水」にて、蓄熱タンク106から、冷却水が、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103に再導入される。そして、エンジン停止直後に、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103内の、比較的高温となった冷却水は、蓄熱タンク106に回収される。このようにして蓄熱タンク106内に回収された温水は、次回の始動の際のプレヒートに用いられる。   Thereafter, the cooling water is reintroduced into the cylinder block 102 and the cylinder head 103 from the heat storage tank 106 at “(e) Re-watering” in FIG. Immediately after the engine is stopped, the cooling water having a relatively high temperature in the cylinder block 102 and the cylinder head 103 is collected in the heat storage tank 106. The hot water collected in the heat storage tank 106 in this way is used for preheating at the next start-up.

(F)図12は、図1に示されているエンジン冷却システム100の一つの変形例の概略構成図である。図13は、図12に示されている変形例のエンジン冷却システム100の動作の様子を示す図である。   (F) FIG. 12 is a schematic configuration diagram of one modification of the engine cooling system 100 shown in FIG. FIG. 13 is a diagram showing an operation state of the engine cooling system 100 of the modified example shown in FIG.

図12に示されているように、本変形例においては、上述の実施形態の構成に加えて、ポンプ排気路124と、減圧ポンプ130P3と、減圧制御バルブ130V5と、が設けられている。   As shown in FIG. 12, in this modification, in addition to the configuration of the above-described embodiment, a pump exhaust passage 124, a decompression pump 130P3, and a decompression control valve 130V5 are provided.

ポンプ排気路124の始端部は、タンク流出路122における、送出ポンプ130P2とブロック入口バルブ130V2との間の位置に接続されている。この接続部には、三方向弁からなる減圧制御バルブ130V5が設けられている。ポンプ排気路124の末端部は、外気に向けて開口している。このポンプ排気路124には、減圧ポンプ130P3が介装されている。減圧ポンプ130P3は、例えば、ディーゼルエンジンを備えた機構(車両等)に搭載される機械式のポンプ(例えばブレーキブースター用ポンプ等)が用いられ得る。   The start end of the pump exhaust passage 124 is connected to a position in the tank outflow passage 122 between the delivery pump 130P2 and the block inlet valve 130V2. This connection portion is provided with a pressure reduction control valve 130V5 composed of a three-way valve. The end portion of the pump exhaust passage 124 opens toward the outside air. A decompression pump 130P3 is interposed in the pump exhaust path 124. As the decompression pump 130P3, for example, a mechanical pump (for example, a brake booster pump) mounted on a mechanism (vehicle or the like) including a diesel engine can be used.

図12を参照すると、かかる構成においては、ブロック入口バルブ130V2によって、シリンダブロック流入路114とタンク流出路122とが連通される。また、減圧制御バルブ130V5によって、ポンプ排気路124とタンク流出路122(減圧制御バルブ130V5よりも上流側も下流側も含む)とが連通される。さらに、ブロック出口バルブ130V3及び通気制御バルブ130V4は、閉弁される。   Referring to FIG. 12, in such a configuration, the cylinder block inflow passage 114 and the tank outflow passage 122 are communicated with each other by the block inlet valve 130V2. Further, the pump exhaust passage 124 and the tank outflow passage 122 (including the upstream side and the downstream side from the pressure reduction control valve 130V5) are communicated with each other by the pressure reduction control valve 130V5. Further, the block outlet valve 130V3 and the ventilation control valve 130V4 are closed.

この状態で減圧ポンプ130P3が駆動されることで、タンク流出路122における送出ポンプ130P2よりも下流側の部分、及び、冷却水が排出された状態のシリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)が、減圧されて負圧となる。   When the decompression pump 130P3 is driven in this state, a portion of the tank outflow passage 122 on the downstream side of the delivery pump 130P2 and the cylinder block 102 (the lower jacket 102C in FIG. 2) in a state where the cooling water is discharged. The pressure is reduced to a negative pressure.

シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)及びタンク流出路122が負圧になった状態で、減圧制御バルブ130V5が切り換えられ、タンク流出路122と外気との連通が遮断される。これにより、シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)及びタンク流出路122内の負圧が維持される。   In a state where the cylinder block 102 (the lower jacket 102C in FIG. 2) and the tank outflow passage 122 are in a negative pressure, the pressure reduction control valve 130V5 is switched, and the communication between the tank outflow passage 122 and the outside air is blocked. Thereby, the negative pressure in the cylinder block 102 (lower jacket 102C in FIG. 2) and the tank outflow passage 122 is maintained.

その後、図13に示されているように、送出ポンプ130P2が駆動される。すると、シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)及びタンク流出路122内の負圧により、蓄熱タンク106内の冷却水が、勢いよくタンク流出路122内に流入する。そして、この冷却水は、迅速にシリンダブロック102に流入する。   Thereafter, the delivery pump 130P2 is driven as shown in FIG. Then, due to the negative pressure in the cylinder block 102 (the lower jacket 102 </ b> C in FIG. 2) and the tank outflow passage 122, the cooling water in the heat storage tank 106 flows into the tank outflow passage 122 vigorously. This cooling water quickly flows into the cylinder block 102.

かかる構成によれば、シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)及びタンク流出路122内の負圧により、蓄熱タンク106からシリンダブロック102への冷却水の導入が促進される。また、送出ポンプ130P2内に冷却水が良好に導入され、当該送出ポンプ130P2における空気の吸入が可及的に抑制される。よって、送出ポンプ130P2による、蓄熱タンク106内の冷却水の送出が良好に行われる。   According to such a configuration, introduction of cooling water from the heat storage tank 106 to the cylinder block 102 is promoted by the negative pressure in the cylinder block 102 (lower jacket 102 </ b> C in FIG. 2) and the tank outflow passage 122. Further, the cooling water is satisfactorily introduced into the delivery pump 130P2, and the intake of air in the delivery pump 130P2 is suppressed as much as possible. Therefore, the cooling water in the heat storage tank 106 is satisfactorily delivered by the delivery pump 130P2.

したがって、かかる構成によれば、蓄熱タンク106からシリンダブロック102への冷却水の導入が、迅速に行われ得る。また、送出ポンプ130P2プが、小型化、省力化され得る。あるいは、送出ポンプ130P2が、省略され得る。   Therefore, according to this configuration, the introduction of the cooling water from the heat storage tank 106 to the cylinder block 102 can be performed quickly. Further, the delivery pump 130P2 can be reduced in size and labor. Alternatively, the delivery pump 130P2 can be omitted.

(G)図14は、図1に示されているエンジン冷却システム100の他の変形例の概略構成図である。図15及び図16は、図14に示されている変形例のエンジン冷却システム100の動作の様子を示す図である。   (G) FIG. 14 is a schematic configuration diagram of another modification of the engine cooling system 100 shown in FIG. FIGS. 15 and 16 are diagrams showing the operation of the engine cooling system 100 of the modified example shown in FIG.

図14に示されているように、本変形例においては、上述の実施形態の構成に加えて、流入側バルブ130V6と、排出側バルブ130V7と、気液分離部140と、が設けられている。すなわち、本変形例においては、上述の変形例におけるポンプ排気路124及び減圧制御バルブ130V5に代えて、流入側バルブ130V6と、排出側バルブ130V7と、気液分離部140と、が設けられている。   As shown in FIG. 14, in this modification, in addition to the configuration of the above-described embodiment, an inflow side valve 130V6, an exhaust side valve 130V7, and a gas-liquid separation unit 140 are provided. . That is, in the present modification, an inflow side valve 130V6, a discharge side valve 130V7, and a gas-liquid separation unit 140 are provided instead of the pump exhaust passage 124 and the pressure reduction control valve 130V5 in the above modification. .

流入側バルブ130V6は、タンク流入路121に介装されている。減圧ポンプ130P3及び排出側バルブ130V7は、気液分離部140に介装されている。   The inflow side valve 130V6 is interposed in the tank inflow passage 121. The decompression pump 130P3 and the discharge side valve 130V7 are interposed in the gas-liquid separation unit 140.

気液分離部140は、分離槽141を備えている。この分離槽141は、冷却水を保温しつつ貯留し得るように構成されている。   The gas-liquid separation unit 140 includes a separation tank 141. The separation tank 141 is configured so that the cooling water can be stored while being kept warm.

分離槽141と、タンク流入路121の上流側とは、冷却水流入路142によって接続されている。冷却水流入路142の始端部は、タンク流入路121と、三方向弁からなる流入側バルブ130V6を介して接続されている。冷却水流入路142の末端部である、本発明の冷却媒体流入口としての冷却水流入口142aは、分離槽141の底部にて開口するように設けられている。   The separation tank 141 and the upstream side of the tank inflow path 121 are connected by a cooling water inflow path 142. The starting end of the cooling water inflow path 142 is connected to the tank inflow path 121 via an inflow side valve 130V6 made up of a three-way valve. The cooling water inlet 142a as the cooling medium inlet of the present invention, which is the end portion of the cooling water inflow passage 142, is provided so as to open at the bottom of the separation tank 141.

分離槽141と、タンク流入路121の下流側とは、冷却水排出路143によって接続されている。冷却水排出路143の始端部である、本発明の冷却媒体排出口としての冷却水排出口143aは、分離槽141の底部にて開口するように設けられている。冷却水排出路143の末端部は、タンク流入路121における、流入側バルブ130V6と蓄熱タンク106との間の位置に接続されている。この冷却水排出路143には、開閉弁からなる排出側バルブ130V7が介装されている。   The separation tank 141 and the downstream side of the tank inflow path 121 are connected by a cooling water discharge path 143. The cooling water discharge port 143a as the cooling medium discharge port of the present invention, which is the starting end portion of the cooling water discharge path 143, is provided so as to open at the bottom of the separation tank 141. The end of the cooling water discharge path 143 is connected to a position between the inflow side valve 130V6 and the heat storage tank 106 in the tank inflow path 121. The cooling water discharge path 143 is provided with a discharge side valve 130V7 composed of an on-off valve.

空気排出路144は、分離槽141の上部と外気とを連通し得るように設けられている。すなわち、空気排出路144の始端部である空気排出口144aは、分離槽141の上部にて開口するように設けられている。この空気排出路144には、減圧ポンプ130P3が介装されている。   The air discharge path 144 is provided so that the upper part of the separation tank 141 can communicate with the outside air. That is, the air discharge port 144 a that is the starting end of the air discharge path 144 is provided so as to open at the top of the separation tank 141. A decompression pump 130P3 is interposed in the air discharge path 144.

分離槽141には、レベルセンサ145が設けられている。このレベルセンサ145は、分離槽141内の冷却水の量に応じた出力を生じるように構成されている。そして、本実施形態においては、レベルセンサ145の出力に応じて、分離槽141から蓄熱タンク106に冷却水が送出されるようになっている。   The separation tank 141 is provided with a level sensor 145. The level sensor 145 is configured to generate an output corresponding to the amount of cooling water in the separation tank 141. In this embodiment, the cooling water is sent from the separation tank 141 to the heat storage tank 106 in accordance with the output of the level sensor 145.

図15に示されているように、シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)内の冷却水が排出されている状態で、以下のバルブ状態が設定される。   As shown in FIG. 15, the following valve states are set in a state where the cooling water in the cylinder block 102 (the lower jacket 102C in FIG. 2) is discharged.

ブロック入口バルブ130V2により、タンク流出路122とシリンダブロック流入路114とが連通される。ブロック出口バルブ130V3により、シリンダブロック流出路115と流入側バルブ130V6とが連通される。   The tank outflow passage 122 and the cylinder block inflow passage 114 are communicated with each other by the block inlet valve 130V2. The cylinder block outflow passage 115 and the inflow side valve 130V6 communicate with each other by the block outlet valve 130V3.

流入側バルブ130V6により、タンク流入路121におけるブロック出口バルブ130V3と流入側バルブ130V6との間の部分と、冷却水流入路142と、が連通される。また、流入側バルブ130V6により、タンク流入路121における、ブロック出口バルブ130V3と流入側バルブ130V6との間の部分と、流入側バルブ130V6と蓄熱タンク106との間の部分と、の連通が、遮断される。   The portion of the tank inflow passage 121 between the block outlet valve 130V3 and the inflow side valve 130V6 communicates with the cooling water inflow passage 142 by the inflow side valve 130V6. Further, the communication between the portion between the block outlet valve 130V3 and the inflow side valve 130V6 and the portion between the inflow side valve 130V6 and the heat storage tank 106 in the tank inflow passage 121 is blocked by the inflow side valve 130V6. Is done.

さらに、排出側バルブ130V7が閉弁される。この状態で、減圧ポンプ130P3が駆動されると、シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)内の空気が、シリンダブロック流出路115及び冷却水流入路142を介して、分離槽141に流入する。   Further, the discharge side valve 130V7 is closed. When the decompression pump 130P3 is driven in this state, the air in the cylinder block 102 (the lower jacket 102C in FIG. 2) flows into the separation tank 141 via the cylinder block outflow passage 115 and the cooling water inflow passage 142. .

このとき、シリンダブロック102内に残留していた少量の冷却水もまた、シリンダブロック流出路115及び冷却水流入路142を介して、分離槽141に流入することがあり得る。もっとも、分離槽141内に流入した空気及び冷却水は、当該分離槽141によって、気体と液体とに良好に分離される。すなわち、分離槽141の上部から、空気のみが、空気排出路144を介して外部に排出される。そして、分離槽141内には、液体状の冷却水が残留する。   At this time, a small amount of cooling water remaining in the cylinder block 102 may also flow into the separation tank 141 via the cylinder block outflow passage 115 and the cooling water inflow passage 142. But the air and cooling water which flowed into the separation tank 141 are favorably separated into gas and liquid by the separation tank 141. That is, only air is discharged from the upper part of the separation tank 141 to the outside through the air discharge path 144. Then, liquid cooling water remains in the separation tank 141.

その後、流入側バルブ130V6が閉弁され、減圧ポンプ130P3が停止する。これにより、シリンダブロック102(図2におけるロアジャケット102C)内の負圧が維持される。そして、図16に示されているように、送出ポンプ130P2が駆動される。これにより、蓄熱タンク106からシリンダブロック102に冷却水が迅速に送出される。   Thereafter, the inflow side valve 130V6 is closed and the decompression pump 130P3 is stopped. Thereby, the negative pressure in the cylinder block 102 (lower jacket 102C in FIG. 2) is maintained. Then, as shown in FIG. 16, the delivery pump 130P2 is driven. Thereby, the cooling water is rapidly sent from the heat storage tank 106 to the cylinder block 102.

また、分離槽141内の冷却水のレベルが一定以上である場合に、排出側バルブ130V7が開弁される。これにより、分離槽141の底部から、蓄熱タンク106内に、冷却水が補充される。   Moreover, when the level of the cooling water in the separation tank 141 is a certain level or higher, the discharge side valve 130V7 is opened. Thereby, the cooling water is replenished into the heat storage tank 106 from the bottom of the separation tank 141.

かかる構成を有する本変形例によれば、上述の変形例による効果の他に、以下の効果が得られる。   According to this modification having such a configuration, in addition to the effects of the above-described modification, the following effects can be obtained.

まず、減圧ポンプ130P3側に冷却水が不用意に流入することが、効果的に抑制され得る。よって、減圧ポンプ130P3の作動状態が良好に維持され得る。また、不用意な冷却水の排出が、効果的に抑制され得る。   First, it is possible to effectively prevent the cooling water from inadvertently flowing into the decompression pump 130P3 side. Therefore, the operating state of the decompression pump 130P3 can be maintained satisfactorily. Moreover, careless discharge of cooling water can be effectively suppressed.

また、上述の実施形態のように、冷却水の自重を用いて、冷却水をシリンダブロック102から蓄熱タンク106に排出するような場合、少量の冷却水がシリンダブロック102内に残留しがちである。このような場合であっても、本変形例によれば、減圧ポンプ130P3によって分離槽141の上部を減圧することで、シリンダブロック102内の残留冷却水を空気と共に一旦分離槽141内に回収することができる。   In addition, when the cooling water is discharged from the cylinder block 102 to the heat storage tank 106 using its own weight as in the above-described embodiment, a small amount of cooling water tends to remain in the cylinder block 102. . Even in such a case, according to the present modification, the upper part of the separation tank 141 is decompressed by the decompression pump 130P3, so that the residual cooling water in the cylinder block 102 is once recovered together with the air into the separation tank 141. be able to.

なお、かかる変形例の構成においては、レベルセンサ145の出力に応じて、減圧ポンプ130P3の駆動状態を制御するようにしてもよい。   In the configuration of this modification, the driving state of the decompression pump 130P3 may be controlled according to the output of the level sensor 145.

すなわち、例えば、レベルセンサ145により、分離槽141内の水位が所定レベル以上であることが判定されると、流入側バルブ130V6が閉弁され、減圧ポンプ130P3の駆動が停止される。そして、排出側バルブ130V7が開弁される。これにより、分離槽141内に貯留された冷却水が蓄熱タンク106に送り込まれる。   That is, for example, when the level sensor 145 determines that the water level in the separation tank 141 is equal to or higher than a predetermined level, the inflow side valve 130V6 is closed and the drive of the decompression pump 130P3 is stopped. Then, the discharge side valve 130V7 is opened. Thereby, the cooling water stored in the separation tank 141 is sent into the heat storage tank 106.

(H)図17は、図1及び図14に示されているエンジン冷却システム100のさらなる他の変形例の概略構成図である。   (H) FIG. 17 is a schematic configuration diagram of still another modification of the engine cooling system 100 shown in FIGS. 1 and 14.

図17に示されているように、本変形例においては、タンク流出路122における、送出ポンプ130P2とブロック入口バルブ130V2との間の位置から分岐するように、シリンダヘッド供給路125が設けられている。シリンダヘッド供給路125の末端部は、シリンダヘッド103と接続されている。このシリンダヘッド供給路125には、開閉弁からなるヘッド入口バルブ130V8が介装されている。   As shown in FIG. 17, in this modification, a cylinder head supply path 125 is provided so as to branch from a position in the tank outflow path 122 between the delivery pump 130P2 and the block inlet valve 130V2. Yes. The end of the cylinder head supply path 125 is connected to the cylinder head 103. The cylinder head supply path 125 is provided with a head inlet valve 130V8 composed of an on-off valve.

かかる構成によれば、エンジン停止後にシリンダブロック102及びシリンダヘッド103内の温水を蓄熱タンク106に回収し、プレヒート時に温水をシリンダブロック102及びシリンダヘッド103内に供給し、その後にシリンダブロック102内の冷却水のみを蓄熱タンク106に再度回収することができる。これにより、始動時のシリンダブロック102及びシリンダヘッド103の良好な暖機と、始動後のシリンダヘッド103の良好な冷却と、暖機運転中のシリンダブロックの良好な暖機が、実現され得る。   According to such a configuration, the hot water in the cylinder block 102 and the cylinder head 103 is collected in the heat storage tank 106 after the engine is stopped, and the hot water is supplied into the cylinder block 102 and the cylinder head 103 at the time of preheating. Only the cooling water can be recovered again in the heat storage tank 106. Thereby, good warm-up of the cylinder block 102 and the cylinder head 103 at the start, good cooling of the cylinder head 103 after the start, and good warm-up of the cylinder block during the warm-up operation can be realized.

(I)循環ポンプ130P1や送出ポンプ130P2等の、ポンプの動力源にも、限定はない。例えば、これらのうちの少なくとも一部は、エンジンの駆動軸と連結された機械式ポンプであってもよい(適宜クラッチ等の動力伝達機構が適用され得る。)。   (I) There is no limitation on the power source of the pump such as the circulation pump 130P1 and the delivery pump 130P2. For example, at least a part of these may be a mechanical pump connected to the drive shaft of the engine (a power transmission mechanism such as a clutch may be applied as appropriate).

あるいは、循環ポンプ130P1や送出ポンプ130P2等として、電動ポンプが用いられてもよい。さらには、後述するように、廃熱回収システムによって回収された機械的エネルギーが、駆動源として用いられてもよい。   Alternatively, an electric pump may be used as the circulation pump 130P1, the delivery pump 130P2, or the like. Furthermore, as will be described later, mechanical energy recovered by the waste heat recovery system may be used as a drive source.

(J)図18は、図1に示されているエンジン冷却システム100の他の変形例の概略構成図である。図19ないし図23は、図18に示されている変形例のエンジン冷却システム100の動作の様子を示す図である。   (J) FIG. 18 is a schematic configuration diagram of another modification of the engine cooling system 100 shown in FIG. FIGS. 19 to 23 are diagrams showing the operation of the engine cooling system 100 of the modified example shown in FIG.

本変形例においては、シリンダブロック102とシリンダヘッド103とは、ガスケット104’を介して接続されている。このガスケット104’には、貫通孔が形成されている。この貫通孔によって、シリンダヘッド103におけるアッパージャケット103Fと、シリンダブロック102におけるウォータージャケット(図2におけるロアジャケット102C参照)とが、連通されている。   In this modification, the cylinder block 102 and the cylinder head 103 are connected via a gasket 104 '. The gasket 104 'has a through hole. Through this through hole, the upper jacket 103F in the cylinder head 103 and the water jacket in the cylinder block 102 (see the lower jacket 102C in FIG. 2) communicate with each other.

本変形例のエンジン冷却システム100は、廃熱回収部150を備えている。廃熱回収部150は、過熱器151と、排気通路152と、タービン153と、コンデンサ154と、冷却水噴射部155と、を備えている。   The engine cooling system 100 according to this modification includes a waste heat recovery unit 150. The waste heat recovery unit 150 includes a superheater 151, an exhaust passage 152, a turbine 153, a condenser 154, and a cooling water injection unit 155.

本発明の蒸気加熱器としての過熱器151は、排気ポート103B(図2参照)から排出された排気ガスの通路である排気通路152と接続されている。この過熱器151は、排気ガスと蒸気との熱交換によって、シリンダヘッド103から排出された蒸気を加熱し得るように構成されている。   The superheater 151 as the steam heater of the present invention is connected to an exhaust passage 152 that is a passage for exhaust gas discharged from the exhaust port 103B (see FIG. 2). The superheater 151 is configured to heat the steam discharged from the cylinder head 103 by heat exchange between the exhaust gas and the steam.

本発明の膨張器としてのタービン153は、過熱器151を経て生成された過熱蒸気から、機械的エネルギーを回収し得るように構成されている。すなわち、タービン153は、回転羽根を備えていて、過熱器151から導入された過熱蒸気の膨張によって当該回転羽根が回転するように構成されている。   The turbine 153 as an expander of the present invention is configured to recover mechanical energy from superheated steam generated via the superheater 151. That is, the turbine 153 includes rotating blades, and is configured such that the rotating blades are rotated by expansion of superheated steam introduced from the superheater 151.

コンデンサ154は、タービン153を経た蒸気を、外気との熱交換によって冷却することで、凝縮し得るように構成されている。このコンデンサ154は、ラジエータと同様の構造に構成されている。   The condenser 154 is configured to be able to condense by cooling the steam that has passed through the turbine 153 by heat exchange with the outside air. The capacitor 154 has a structure similar to that of the radiator.

シリンダヘッド103には、本発明の冷却媒体噴射部としての冷却水噴射部155が装着されている。この冷却水噴射部155は、液体状の冷却水を、アッパージャケット103Fの内壁面に向けて噴射し得るように、構成及び配置されている。具体的には、本実施形態においては、冷却水噴射部155は、燃料噴射用ノズルと同様の構造を有していて、冷却水を細かい液滴状にして勢いよく噴射し得るように構成されている。   The cylinder head 103 is equipped with a cooling water injection unit 155 as a cooling medium injection unit of the present invention. The cooling water injection unit 155 is configured and arranged so that liquid cooling water can be injected toward the inner wall surface of the upper jacket 103F. Specifically, in the present embodiment, the cooling water injection unit 155 has the same structure as the fuel injection nozzle, and is configured so that the cooling water can be jetted vigorously in the form of fine droplets. ing.

本変形例のエンジン冷却システム100は、本発明の冷却媒体循環路としての冷却水循環路160を備えている。冷却水循環路160は、第1シリンダヘッド接続路161と、第2シリンダヘッド接続路162と、シリンダブロック接続路163と、ラジエータ流入路164と、ラジエータ流出路165と、タンク流入路166と、タンク流出路167と、噴射部供給路168と、廃熱回収循環路169と、を備えている。   The engine cooling system 100 of this modification includes a cooling water circulation path 160 as a cooling medium circulation path of the present invention. The coolant circulation path 160 includes a first cylinder head connection path 161, a second cylinder head connection path 162, a cylinder block connection path 163, a radiator inflow path 164, a radiator outflow path 165, a tank inflow path 166, a tank An outflow passage 167, an injection unit supply passage 168, and a waste heat recovery circulation passage 169 are provided.

第1シリンダヘッド接続路161の一端部は、シリンダヘッド103(アッパージャケット103F)と接続されている。第2シリンダヘッド接続路162の一端部も、シリンダヘッド103と接続されている。第2シリンダヘッド接続路162の他端部は、シリンダブロック接続路163と接続されている。   One end of the first cylinder head connection path 161 is connected to the cylinder head 103 (upper jacket 103F). One end of the second cylinder head connection path 162 is also connected to the cylinder head 103. The other end of the second cylinder head connection path 162 is connected to the cylinder block connection path 163.

シリンダブロック接続路163の一端部は、シリンダブロック102と接続されている。シリンダブロック接続路163の他端部は、第2シリンダヘッド接続路162と接続されている。   One end of the cylinder block connection path 163 is connected to the cylinder block 102. The other end of the cylinder block connection path 163 is connected to the second cylinder head connection path 162.

ラジエータ流入路164の始端部は、第2シリンダヘッド接続路162とシリンダブロック接続路163との接続部と接続されている。ラジエータ流入路164の末端部は、ラジエータ105における、冷却水流入口と接続されている。   A starting end portion of the radiator inflow passage 164 is connected to a connection portion between the second cylinder head connection passage 162 and the cylinder block connection passage 163. A distal end portion of the radiator inflow passage 164 is connected to a cooling water inlet in the radiator 105.

ラジエータ流出路165の始端部は、ラジエータ105における、冷却水排出口と接続されている。ラジエータ流出路165の末端部は、第1シリンダヘッド接続路161の前記一端部と反対側の他端部と接続されている。ラジエータ流出路165と第1シリンダヘッド接続路161との接続部と、蓄熱タンク106とは、タンク流入路166によって接続されている。タンク流入路166は、蓄熱タンク106の上部に設けられた冷却水流入口と接続されている。   A starting end portion of the radiator outflow passage 165 is connected to a cooling water discharge port in the radiator 105. The end portion of the radiator outflow passage 165 is connected to the other end portion of the first cylinder head connection passage 161 opposite to the one end portion. A connection portion between the radiator outflow passage 165 and the first cylinder head connection passage 161 and the heat storage tank 106 are connected by a tank inflow passage 166. The tank inflow path 166 is connected to a cooling water inlet provided in the upper part of the heat storage tank 106.

タンク流出路167の始端部は、蓄熱タンク106の最低部に設けられた冷却水排出口と接続されている。タンク流出路167の末端部は、第2シリンダヘッド接続路162と接続されている。   The start end of the tank outflow passage 167 is connected to a cooling water discharge port provided at the lowest part of the heat storage tank 106. The end portion of the tank outflow passage 167 is connected to the second cylinder head connection passage 162.

タンク流出路167から分岐するように、噴射部供給路168が設けられている。噴射部供給路168は、冷却水噴射部155に冷却水を供給し得るように、当該冷却水噴射部155と接続されている。   An injection unit supply path 168 is provided so as to branch from the tank outflow path 167. The injection unit supply path 168 is connected to the cooling water injection unit 155 so that the cooling water injection unit 155 can supply the cooling water.

廃熱回収循環路169の始端部は、シリンダヘッド103(アッパージャケット103F)の最上部に設けられた蒸気排出口と接続されている。廃熱回収循環路169の末端部は、タンク流入路166と接続されている。この廃熱回収循環路169には、過熱器151と、タービン153と、コンデンサ154と、が介装されている。   The start end of the waste heat recovery circuit 169 is connected to a steam discharge port provided at the top of the cylinder head 103 (upper jacket 103F). The end of the waste heat recovery circuit 169 is connected to the tank inflow channel 166. In the waste heat recovery circuit 169, a superheater 151, a turbine 153, and a condenser 154 are interposed.

本変形例のエンジン冷却システム100は、また、本発明の循環状態制御部としての冷却水循環制御部170を備えている。冷却水循環制御部170は、エンジンコントロールユニット170Aと、温度センサ170Dと、循環ポンプ170P1と、タンク貯留制御ポンプ170P2と、ラジエータバイパスバルブ170V1と、タンク貯留制御バルブ170V2と、切換バルブ170V3と、を備えている。   The engine cooling system 100 of the present modification also includes a cooling water circulation control unit 170 as a circulation state control unit of the present invention. The cooling water circulation control unit 170 includes an engine control unit 170A, a temperature sensor 170D, a circulation pump 170P1, a tank storage control pump 170P2, a radiator bypass valve 170V1, a tank storage control valve 170V2, and a switching valve 170V3. ing.

エンジンコントロールユニット170Aは、上述の実施形態におけるエンジンコントロールユニット130A(図1参照)と同様に構成されている。温度センサ170Dは、本変形例においては、シリンダヘッド103内(アッパージャケット103F内)の冷却水の温度に応じた信号を生じるように構成されている。   The engine control unit 170A is configured similarly to the engine control unit 130A (see FIG. 1) in the above-described embodiment. In this variation, the temperature sensor 170D is configured to generate a signal corresponding to the temperature of the cooling water in the cylinder head 103 (in the upper jacket 103F).

シリンダブロック接続路163には、循環ポンプ170P1が介装されている。また、シリンダブロック接続路163とラジエータ流入路164との接続位置には、三方向弁からなるラジエータバイパスバルブ170V1が設けられている。すなわち、ラジエータバイパスバルブ170V1とシリンダブロック102との間に、循環ポンプ170P1が介装されている   A circulation pump 170P1 is interposed in the cylinder block connection path 163. A radiator bypass valve 170V1 formed of a three-way valve is provided at a connection position between the cylinder block connection path 163 and the radiator inflow path 164. That is, the circulation pump 170P1 is interposed between the radiator bypass valve 170V1 and the cylinder block 102.

噴射部供給路168がタンク流出路167から分岐する位置には、三方向弁からなるタンク貯留制御バルブ170V2が介装されている。また、タンク流出路167における、タンク貯留制御バルブ170V2と蓄熱タンク106との間には、タンク貯留制御ポンプ170P2が介装されている。   A tank storage control valve 170V2 composed of a three-way valve is interposed at a position where the injection unit supply path 168 branches from the tank outflow path 167. A tank storage control pump 170P2 is interposed between the tank storage control valve 170V2 and the heat storage tank 106 in the tank outflow passage 167.

切換バルブ170V3は、三方向弁からなり、第1シリンダヘッド接続路161とタンク流入路166とが接続されている位置に介装されている。   The switching valve 170V3 is a three-way valve, and is interposed at a position where the first cylinder head connection path 161 and the tank inflow path 166 are connected.

かかる構成を備えた、本変形例のエンジン冷却システム100は、以下のように動作する。   The engine cooling system 100 according to this modification having such a configuration operates as follows.

まず、始動前の初期状態においては、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103内から冷却水が排出されている一方、温水が蓄熱タンク106内に貯留されている。   First, in an initial state before starting, cooling water is discharged from the cylinder block 102 and the cylinder head 103, while hot water is stored in the heat storage tank 106.

始動前のプレヒート時においては、図19に示されているように、ラジエータバイパスバルブ170V1によって、第2シリンダヘッド接続路162とシリンダブロック接続路163とが連通される一方、これらとラジエータ105との連通は遮断される。   At the time of preheating before starting, as shown in FIG. 19, the second cylinder head connection path 162 and the cylinder block connection path 163 are communicated with each other by the radiator bypass valve 170V1. Communication is blocked.

また、タンク貯留制御バルブ170V2によって、タンク貯留制御ポンプ170P2と第2シリンダヘッド接続路162とが連通される一方、これらと噴射部供給路168との連通は遮断される。   The tank storage control valve 170V2 allows the tank storage control pump 170P2 and the second cylinder head connection path 162 to communicate with each other, while disconnecting them from the injection unit supply path 168.

さらに、切換バルブ170V3によって、第1シリンダヘッド接続路161とタンク流入路166とが連通される一方、これらとラジエータ流出路165との連通は遮断される。   Further, the first cylinder head connection path 161 and the tank inflow path 166 are communicated with each other by the switching valve 170V3, while the communication between these and the radiator outflow path 165 is blocked.

この状態で、循環ポンプ170P1及びタンク貯留制御ポンプ170P2が駆動される。これにより、蓄熱タンク106内の温水が、タンク流出路167及び第2シリンダヘッド接続路162(タンク流出路167との接続部とラジエータバイパスバルブ170V1との間の部分)を通って循環ポンプ170P1に達し、シリンダブロック102内に流入する。   In this state, circulation pump 170P1 and tank storage control pump 170P2 are driven. Thereby, the hot water in the heat storage tank 106 passes through the tank outflow passage 167 and the second cylinder head connection passage 162 (portion between the connection portion with the tank outflow passage 167 and the radiator bypass valve 170V1) to the circulation pump 170P1. And flows into the cylinder block 102.

シリンダブロック102に流入した温水は、ガスケット104’に形成された貫通孔を通って、シリンダヘッド103(アッパージャケット103F)に流入する。シリンダヘッド103から第2シリンダヘッド接続路162に流出した温水は、循環ポンプ170P1により、当該第2シリンダヘッド接続路162及びシリンダブロック接続路163を通って、シリンダブロック102に再度流入する。   The hot water flowing into the cylinder block 102 flows into the cylinder head 103 (upper jacket 103F) through the through hole formed in the gasket 104 '. The hot water flowing out from the cylinder head 103 to the second cylinder head connection path 162 flows again into the cylinder block 102 through the second cylinder head connection path 162 and the cylinder block connection path 163 by the circulation pump 170P1.

このようにして、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103がプレヒートされる。その後、図20に示されているように、循環ポンプ170P1及びタンク貯留制御ポンプ170P2が、プレヒート時とは逆方向に冷却水を送出するように駆動されることで、シリンダブロック102及びシリンダヘッド103内の冷却水が、蓄熱タンク106に回収される。この状態で暖機運転が行われることで、シリンダブロック102の暖機が早期に行われ得る。   In this way, the cylinder block 102 and the cylinder head 103 are preheated. Thereafter, as shown in FIG. 20, the circulation pump 170P1 and the tank storage control pump 170P2 are driven so as to send the cooling water in the direction opposite to that during preheating, whereby the cylinder block 102 and the cylinder head 103 are driven. The cooling water inside is collected in the heat storage tank 106. By performing the warm-up operation in this state, the cylinder block 102 can be warmed up early.

シリンダヘッド103は、燃料混合気の燃焼による熱や、排気ガスの持つ熱により、シリンダブロック102よりも早期に昇温する。よって、シリンダブロック102が所定の温度に達すると、図21に示されているように、冷却水噴射部155によって、冷却水がシリンダヘッド103の内壁面(アッパージャケット103Fの内壁面)に対して勢いよく噴射される。これにより、シリンダヘッド103が良好に冷却されるとともに、アッパージャケット103F内に蒸気が発生する。   The cylinder head 103 heats up earlier than the cylinder block 102 due to heat from combustion of the fuel mixture and heat of the exhaust gas. Therefore, when the cylinder block 102 reaches a predetermined temperature, as shown in FIG. 21, the cooling water injection unit 155 causes the cooling water to flow with respect to the inner wall surface of the cylinder head 103 (the inner wall surface of the upper jacket 103F). It is injected vigorously. As a result, the cylinder head 103 is cooled well, and steam is generated in the upper jacket 103F.

冷却水噴射部155による冷却水の噴射は、以下のようにして行われる。   The cooling water injection by the cooling water injection unit 155 is performed as follows.

ラジエータバイパスバルブ170V1及び切換バルブ170V3は閉弁される。タンク貯留制御バルブ170V2によって、タンク貯留制御ポンプ170P2と噴射部供給路168とが連通される一方、これらと第2シリンダヘッド接続路162との連通は遮断される。循環ポンプ170P1は停止される。   The radiator bypass valve 170V1 and the switching valve 170V3 are closed. The tank storage control valve 170V2 allows the tank storage control pump 170P2 and the injection unit supply path 168 to communicate with each other, while the communication between these and the second cylinder head connection path 162 is blocked. Circulation pump 170P1 is stopped.

この状態でタンク貯留制御ポンプ170P2が駆動されることで、蓄熱タンク106内の冷却水が、噴射部供給路168に送出される。そして、この噴射部供給路168に送出された冷却水は、冷却水噴射部155によって、細かい液滴状に噴射される。   When the tank storage control pump 170P2 is driven in this state, the cooling water in the heat storage tank 106 is sent to the injection unit supply path 168. And the cooling water sent to this injection part supply path 168 is injected by the cooling water injection part 155 in the form of a fine droplet.

アッパージャケット103F内に発生した蒸気は、廃熱回収循環路169に導出される。この蒸気は、過熱器151にて、排気ガスとの熱交換によって加熱され、過熱蒸気となる。過熱器151にて発生した過熱蒸気は、タービン153にて、膨張により、前記回転羽根を回転させる。これにより、過熱蒸気の有する熱エネルギーが、タービン153の前記回転羽根の運動(回転)のエネルギーに変換される。すなわち、過熱蒸気から機械的エネルギーが回収される。   The steam generated in the upper jacket 103F is led out to the waste heat recovery circuit 169. This steam is heated by the heat exchange with the exhaust gas in the superheater 151 to become superheated steam. The superheated steam generated in the superheater 151 rotates the rotating blades by expansion in the turbine 153. As a result, the thermal energy of the superheated steam is converted into the movement (rotation) energy of the rotating blades of the turbine 153. That is, mechanical energy is recovered from the superheated steam.

タービン153を経て低エネルギーとなった蒸気は、コンデンサ154にて冷却されることで、凝縮される。コンデンサ154にて凝縮された冷却水は、タンク流入路166を経て、蓄熱タンク106に還流する。   The steam that has become low energy through the turbine 153 is condensed by being cooled by the condenser 154. The cooling water condensed by the condenser 154 returns to the heat storage tank 106 through the tank inflow path 166.

なお、冷却水噴射部155によって噴射された冷却水のうち、蒸気とならなかったものは、シリンダブロック102内に滞留する。   Of the cooling water jetted by the cooling water jet unit 155, the one that has not become steam stays in the cylinder block 102.

暖機運転終了の際には、図22に示されているように、ラジエータバイパスバルブ170V1によって、第2シリンダヘッド接続路162とシリンダブロック接続路163とが連通される一方、これらとラジエータ105との連通は遮断される。また、タンク貯留制御バルブ170V2は全方向に開弁される一方、切換バルブ170V3は閉弁される。そして、循環ポンプ170P1が駆動される。これにより、シリンダブロック102内の冷却水も循環される。   At the end of the warm-up operation, as shown in FIG. 22, the second cylinder head connection path 162 and the cylinder block connection path 163 are communicated with each other by the radiator bypass valve 170V1, while the radiator 105 Communication is blocked. The tank storage control valve 170V2 is opened in all directions, while the switching valve 170V3 is closed. Then, circulation pump 170P1 is driven. Thereby, the cooling water in the cylinder block 102 is also circulated.

その後、冷却水温がさらに上昇すると、図23に示されているように、冷却水がラジエータ105に導入される。これにより、冷却水がラジエータ105によって冷却される。   Thereafter, when the cooling water temperature further rises, the cooling water is introduced into the radiator 105 as shown in FIG. Thereby, the cooling water is cooled by the radiator 105.

本変形例の構成によれば、上述の実施形態や各変形例によって得られた効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。   According to the configuration of this modification, in addition to the effects obtained by the above-described embodiment and each modification, the following effects can be further obtained.

かかる構成によれば、液体状の冷却水が、冷却水噴射部155によって、アッパージャケット103Fの内壁面に、勢いよく噴射される。すなわち、アッパージャケット103Fの内壁面に対して、液体状の冷却水が、勢いよく衝突する。   According to such a configuration, liquid cooling water is jetted vigorously onto the inner wall surface of the upper jacket 103F by the cooling water jetting unit 155. That is, liquid cooling water collides with the inner wall surface of the upper jacket 103F vigorously.

これにより、アッパージャケット103Fの内壁面に付着している、冷却水の蒸気による気泡が、良好に弾き飛ばされる。よって、高負荷運転等により、シリンダヘッド103が高温になって、アッパージャケット103Fの内壁面にて大量の気泡が発生した場合であっても、膜沸騰現象の発生が、緩和又は抑制され得る。   Thereby, the bubble by the vapor | steam of the cooling water adhering to the inner wall surface of the upper jacket 103F is blown off favorably. Therefore, even when the cylinder head 103 becomes high temperature due to high load operation or the like and a large amount of bubbles are generated on the inner wall surface of the upper jacket 103F, the occurrence of the film boiling phenomenon can be reduced or suppressed.

したがって、かかる構成によれば、シリンダヘッド103の冷却が、良好に行われる。   Therefore, according to such a configuration, the cylinder head 103 is cooled well.

また、シリンダヘッド103にて発生している廃熱による冷却水の昇温が、効率的に行われる。よって、廃熱からの機械的エネルギーの回収効率が良好となる。   Further, the temperature of the cooling water is efficiently increased by the waste heat generated in the cylinder head 103. Therefore, the recovery efficiency of mechanical energy from waste heat becomes good.

また、かかる構成においては、冷却水噴射部155によって、細かい液滴状の冷却水が、アッパージャケット103Fの内壁面に噴射される。   Further, in such a configuration, the cooling water injection unit 155 jets the cooling water in the form of fine droplets onto the inner wall surface of the upper jacket 103F.

これにより、アッパージャケット103Fの内壁面における、冷却効率、及び冷却水の気化効率が、向上し得る。よって、シリンダヘッド103の冷却が、良好に行われる。また、廃熱回収のための蒸気の発生が、安定的に行われ得る。   Thereby, the cooling efficiency in the inner wall surface of the upper jacket 103F and the vaporization efficiency of cooling water can be improved. Therefore, the cylinder head 103 is cooled well. Further, generation of steam for waste heat recovery can be performed stably.

なお、タービン153に備えられた前記回転羽根の回転エネルギーは、電気に変換されてもよいし、他の回転駆動系の動力源として用いられてもよい。   The rotational energy of the rotary blades provided in the turbine 153 may be converted into electricity, or may be used as a power source for other rotational drive systems.

また、タービン153に代えて、ピストンを備えた機構を用いてもよい。   Further, instead of the turbine 153, a mechanism including a piston may be used.

(K)その他、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能な、いかなる構造をも含む。   (K) Other elements that are functionally expressed in the elements constituting the means for solving the problems of the present invention are the specific structures disclosed in the above-described embodiments and modifications. In addition, any structure capable of realizing the operation / function is included.

本発明のエンジン冷却装置の一実施形態であるエンジン冷却システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the engine cooling system which is one Embodiment of the engine cooling apparatus of this invention. 図1に示されているエンジンブロックの側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the engine block shown in FIG. 1. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの一つの変形例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of one modification of the engine cooling system shown by FIG. 図12に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図1に示されているエンジン冷却システムの他の変形例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other modification of the engine cooling system shown by FIG. 図14に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図14に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図1及び図14に示されているエンジン冷却システムのさらなる他の変形例の概略構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram of still another modification of the engine cooling system shown in FIGS. 1 and 14. 図1に示されているエンジン冷却システムの他の変形例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other modification of the engine cooling system shown by FIG. 図18に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図18に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図18に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図18に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG. 図18に示されている変形例のエンジン冷却システムの動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement of the engine cooling system of the modification shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100…エンジン冷却システム(エンジン冷却装置) 101…エンジンブロック
102…シリンダブロック 102A…シリンダ 102B…ピストン
102C…ロアジャケット(第1の冷却媒体ジャケット) 103…シリンダヘッド
103A…吸気ポート(吸気通路) 103B…排気ポート(排気通路)
103F…アッパージャケット(第2の冷却媒体ジャケット)
105…ラジエータ 106……蓄熱タンク
110…ラジエータ側循環路(冷却媒体循環路)
120…タンク側循環路(冷却媒体循環路)
130…冷却水循環制御部(循環状態制御部)
130A…エンジンコントロールユニット 130B…壁温センサ
130C…冷却水温センサ 130P1…循環ポンプ 130P2…送出ポンプ
130P3…減圧ポンプ 130V1…ラジエータバイパスバルブ
130V2…ブロック入口バルブ 130V3…ブロック出口バルブ
130V4…通気制御バルブ 130V5…減圧制御バルブ 130V6…流入側バルブ
130V7…排出側バルブ 130V8…ヘッド入口バルブ 140…気液分離部
141…分離槽 142…冷却水流入路
142a…冷却水流入口(冷却媒体流入口) 143…冷却水排出路
143a…冷却水排出口(冷却媒体排出口) 144…空気排出路
144a…空気排出口 145…レベルセンサ 150…廃熱回収部
151…過熱器(蒸気加熱器) 152…排気通路 153…タービン(膨張器)
154…コンデンサ(凝縮器) 155…冷却水噴射部(冷却媒体噴射部)
160…冷却水循環路(冷却媒体循環路) 169…廃熱回収循環路
170…冷却水循環制御部(循環状態制御部)
170A…エンジンコントロールユニット 170D…温度センサ
170P1…循環ポンプ 170P2…タンク貯留制御ポンプ
170V1…ラジエータバイパスバルブ 170V2…タンク貯留制御バルブ
170V3…切換バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Engine cooling system (engine cooling device) 101 ... Engine block 102 ... Cylinder block 102A ... Cylinder 102B ... Piston 102C ... Lower jacket (1st cooling medium jacket) 103 ... Cylinder head 103A ... Intake port (intake passage) 103B ... Exhaust port (exhaust passage)
103F ... Upper jacket (second cooling medium jacket)
105 ... Radiator 106 ... Heat storage tank 110 ... Radiator side circulation path (cooling medium circulation path)
120 ... tank side circulation path (cooling medium circulation path)
130 ... Cooling water circulation control unit (circulation state control unit)
130A ... Engine control unit 130B ... Wall temperature sensor 130C ... Cooling water temperature sensor 130P1 ... Circulation pump 130P2 ... Delivery pump 130P3 ... Pressure reducing pump 130V1 ... Radiator bypass valve 130V2 ... Block inlet valve 130V3 ... Block outlet valve 130V4 ... Ventilation control valve 130V5 ... Pressure reducing Control valve 130V6 ... Inlet valve 130V7 ... Exhaust valve 130V8 ... Head inlet valve 140 ... Gas-liquid separator 141 ... Separation tank 142 ... Cooling water inlet 142a ... Cooling water inlet (cooling medium inlet) 143 ... Cooling water outlet 143a ... Cooling water discharge port (cooling medium discharge port) 144 ... Air discharge path 144a ... Air discharge port 145 ... Level sensor 150 ... Waste heat recovery part 151 ... Superheater (steam heater) 152 ... Exhaust passage 153 ... Tar Bottle (inflator)
154 ... Condenser (condenser) 155 ... Cooling water injection part (cooling medium injection part)
160 ... cooling water circulation path (cooling medium circulation path) 169 ... waste heat recovery circulation path 170 ... cooling water circulation control section (circulation state control section)
170A ... Engine control unit 170D ... Temperature sensor 170P1 ... Circulation pump 170P2 ... Tank storage control pump 170V1 ... Radiator bypass valve 170V2 ... Tank storage control valve 170V3 ... Switching valve

Claims (14)

液体状の冷却媒体である冷却水によってエンジンを冷却し得るように構成されたエンジンの冷却装置において、
前記冷却水が通過し得る空間である冷却水ジャケットが形成された、エンジンブロックと、
前記冷却水ジャケットに接続された冷却水循環路と、
前記冷却水循環路に接続されていて、前記冷却水を保温しながら貯留するように構成された、蓄熱タンクと、
前記冷却水循環路における前記冷却水の循環状態を制御するように構成された、循環状態制御部と、
を備え、
前記循環状態制御部は、
当該エンジンの始動の際に前記蓄熱タンクから前記冷却水ジャケットに前記冷却水を導入した後、
前記冷却水ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却水を排出することで、当該始動に引き続く暖機運転中であって前記冷却水の排出後に前記冷却水ジャケット内を前記冷却水が収容されていない状態に設定する
ように構成されたように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
In an engine cooling device configured to be able to cool an engine with cooling water that is a liquid cooling medium,
An engine block formed with a cooling water jacket that is a space through which the cooling water can pass;
A cooling water circuit connected to the cooling water jacket;
A heat storage tank connected to the cooling water circulation path and configured to store the cooling water while keeping heat; and
A circulation state control unit configured to control a circulation state of the cooling water in the cooling water circulation path;
With
The circulating state control unit,
After introducing the cooling water from the heat storage tank to the cooling water jacket when starting the engine ,
By discharging the cooling water from the cooling water jacket to the heat storage tank, the cooling water is not accommodated in the cooling water jacket during the warm-up operation following the start-up and after the cooling water is discharged. An engine cooling apparatus configured to be set to a state.
請求項1に記載のエンジンの冷却装置であって、
暖機運転の終了後に前記冷却水ジャケットに前記冷却水が再び導入されるように、前記循環状態制御部が構成されていることを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1,
The engine cooling apparatus, wherein the circulating state control unit is configured so that the cooling water is reintroduced into the cooling water jacket after the warm-up operation is completed.
請求項1又は請求項2に記載のエンジンの冷却装置であって、
前記循環状態制御部は、
前記エンジンブロックの温度に対応する出力を生じるブロック温度出力部を備えていて、前記ブロック温度出力部の出力に応じて、前記冷却水ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却水を排出するように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1 or 2, wherein
The circulation state control unit
A block temperature output unit that generates an output corresponding to the temperature of the engine block is provided, and the cooling water is discharged from the cooling water jacket to the heat storage tank according to the output of the block temperature output unit. An engine cooling device characterized by that.
請求項3に記載のエンジンの冷却装置であって、
前記循環状態制御部は、
前記冷却水ジャケット内の前記冷却水の温度に対応する出力を生じる冷却水温度出力部をさらに備えていて、前記ブロック温度出力部及び前記冷却水温度出力部の出力に応じて、前記冷却水ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却水を排出するように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 3,
The circulation state control unit
The comprise cooling water the cooling water temperature further cooling water temperature output unit produces an output corresponding of the jacket, in accordance with the output of the block temperature output unit and the cooling water temperature output unit, the cooling water jacket An engine cooling apparatus configured to discharge the cooling water from the storage tank to the heat storage tank.
請求項1又は請求項2に記載のエンジンの冷却装置であって、
前記循環状態制御部は、エンジン始動からの経過時間に応じて、前記冷却水ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却水を排出するように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1 or 2, wherein
The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the circulating state control unit is configured to discharge the cooling water from the cooling water jacket to the heat storage tank in accordance with an elapsed time from the start of the engine.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のエンジンの冷却装置であって、
前記循環状態制御部は、
前記冷却水ジャケット内を減圧する減圧ポンプを備えていて、前記蓄熱タンクから前記冷却水ジャケットに前記冷却水を導入する際に、前記冷却水が排出された状態の前記冷却水ジャケット内を減圧するように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
An engine cooling device according to any one of claims 1 to 5,
The circulation state control unit
Said through the cooling water jacket provided with a vacuum pump for reducing the pressure, the time of introducing the cooling water into the cooling water jacket from the heat storage tank, the cooling water pressure inside the cooling water jacket in a state of being discharged An engine cooling device characterized by being configured as described above.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のエンジンの冷却装置であって、
前記蓄熱タンクが、前記冷却水ジャケットよりも低い位置に配置されていることを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 6,
The engine cooling device, wherein the heat storage tank is disposed at a position lower than the cooling water jacket.
請求項7に記載のエンジンの冷却装置において、
前記減圧ポンプと前記冷却水循環路との間に介装されていて、前記冷却水を貯留し得るように構成された、分離槽をさらに備え、
前記分離槽は、冷却水流入口と、冷却水排出口と、空気排出口と、が形成され、
前記冷却水排出口は、前記分離槽の底部に設けられ、
前記空気排出口は、前記分離槽の上部に設けられ、
前記冷却水流入口及び前記冷却水排出口は、前記冷却水循環路と接続され、
前記空気排出口は、前記減圧ポンプと接続されていることを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 7, wherein
Further comprising a separation tank interposed between the vacuum pump and the cooling water circulation path and configured to store the cooling water ;
The separation tank has a coolant inlet, a coolant outlet, and an air outlet, is formed,
The cooling water discharge port is provided at the bottom of the separation tank,
The air discharge port is provided in an upper part of the separation tank,
The cooling water inlet and the cooling water outlet is connected to the cooling water circulation passage,
The engine cooling apparatus, wherein the air discharge port is connected to the pressure reducing pump.
請求項8に記載のエンジンの冷却装置において、
前記分離槽内の前記冷却水の量に応じた出力を生じるレベルセンサをさらに備え、
前記循環状態制御部は、前記レベルセンサの出力に応じて、前記分離槽から前記蓄熱タンクに前記冷却水を送出するように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 8,
A level sensor for generating an output corresponding to the amount of the cooling water in the separation tank;
The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the circulation state control unit is configured to send the cooling water from the separation tank to the heat storage tank in accordance with an output of the level sensor.
請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のエンジンの冷却装置であって、
前記エンジンブロックは、
シリンダと、前記冷却水が通過し得る空間である第1の冷却水ジャケットと、が形成された、シリンダブロックと、
前記シリンダと連通する吸気通路及び排気通路と、前記冷却水が通過し得る空間である第2の冷却水ジャケットと、が形成されていて、前記シリンダブロックと接合された、シリンダヘッドと、
を備えたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
An engine cooling device according to any one of claims 1 to 9,
The engine block is
A cylinder block formed with a cylinder and a first cooling water jacket that is a space through which the cooling water can pass;
A cylinder head formed with an intake passage and an exhaust passage communicating with the cylinder, and a second cooling water jacket which is a space through which the cooling water can pass, and joined to the cylinder block;
An engine cooling device comprising:
請求項10に記載のエンジンの冷却装置であって、
前記第1の冷却水ジャケットと、前記第2の冷却水ジャケットとは、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとの接合部にて互いに連通しないように、それぞれ独立して設けられていて、
前記循環状態制御部は、エンジン始動の際に、前記蓄熱タンクから前記第1の冷却水ジャケットに前記冷却水を導入した後に当該第1の冷却水ジャケットから前記蓄熱タンクに前記冷却水を排出する一方、前記第2の冷却水ジャケット内には前記冷却水を常時存在させるように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 10, wherein
The first cooling water jacket and the second cooling water jacket are provided independently so as not to communicate with each other at a joint portion between the cylinder head and the cylinder block,
The circulating state control unit, when starting the engine, for discharging the cooling water in the heat storage tank from the first cooling water jacket after introducing the coolant into the first cooling water jacket from the heat storage tank On the other hand, the engine cooling apparatus is configured so that the cooling water always exists in the second cooling water jacket.
請求項10又は請求項11に記載のエンジンの冷却装置において、
前記冷却水循環路に介装され、前記冷却水ジャケットの内壁面に液体状の前記冷却水を噴射するように構成された、冷却水噴射部を、さらに備えたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 10 or 11,
An engine, further comprising a cooling water injection unit interposed in the cooling water circulation path and configured to inject the liquid cooling water onto an inner wall surface of the cooling water jacket. Cooling system.
請求項12に記載のエンジンの冷却装置であって、
前記冷却水噴射部は、前記第2の冷却水ジャケットの内壁面に液体状の前記冷却水を噴射するように構成されたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 12,
The cooling device for an engine according to claim 1, wherein the cooling water injection unit is configured to inject the liquid cooling water onto an inner wall surface of the second cooling water jacket.
請求項12又は請求項13に記載のエンジンの冷却装置において、
前記冷却水噴射部によって噴射された後に気化した前記冷却水の蒸気を、前記エンジンブロックの外に導出するように構成された、蒸気導出路と、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記排気通路内を通過する前記排気ガスと前記蒸気との熱交換によって当該蒸気を加熱するように構成された、蒸気加熱器と、
前記蒸気導出路に介装されていて、前記蒸気加熱器を経た前記蒸気から機械的エネルギーを回収するように構成された、膨張器と、
前記膨張器を経た前記蒸気を凝縮するように構成された、凝縮器と、
を備えたことを特徴とする、エンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 12 or 13,
A steam outlet path configured to lead out the steam of the cooling water vaporized after being injected by the cooling water injection section, out of the engine block;
A steam heater that is interposed in the steam lead-out path and configured to heat the steam by heat exchange between the exhaust gas passing through the exhaust passage and the steam;
An expander interposed in the steam outlet and configured to recover mechanical energy from the steam that has passed through the steam heater;
A condenser configured to condense the vapor through the expander;
An engine cooling device comprising:
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