JPH0735724B2 - エンジン冷却システム - Google Patents

エンジン冷却システム

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JPH0735724B2
JPH0735724B2 JP61268415A JP26841586A JPH0735724B2 JP H0735724 B2 JPH0735724 B2 JP H0735724B2 JP 61268415 A JP61268415 A JP 61268415A JP 26841586 A JP26841586 A JP 26841586A JP H0735724 B2 JPH0735724 B2 JP H0735724B2
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正治 林
厚志 大見
篤 里元
正人 板倉
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16Outlet manifold
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
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    • F01P5/12Pump-driving arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は自動車用エンジンの冷却システムに関するもの
である。
(従来の技術) 従来提案されているエンジン冷却装置では、クランク軸
によって回転駆動されているウオータポンプにより強制
循環する冷却水の通路を、その冷却水温に応じてサーモ
スタット弁が開閉することで切替えていた。
そして冷却水温が高い時は、冷却水をラジエータに送っ
てクランク軸駆動のファンで冷却し、冷却水温が低い時
は、ラジエータを通さずバイパス回路を循環させてい
た。
(発明が解決しようとする問題点) しかし前記従来装置には次のような問題点があった。
(1) 積極的に水温を上昇させる機能がないため、冷
間始動時又は極寒地等の場合、水温が低いことにより、
燃費の悪化及びヒータ効率の低下が生じる。
(2) サーモスタット弁により制御しているため、反
応速度が遅く、水温のオーバシュートが大きい。即ち、
オーバヒートの危険を避けるためのサーモスタットの理
想的な開弁温度(約92℃)に対し、低く(82〜88℃)な
ってしまう。水温が低いと燃費が低下する点では前記
(1)項と同じである。
(3) ウオータポンプ及びファンをクランク軸で駆動
しているため、冷却不要の状態でも駆動馬力は必要であ
り、その分だけ無駄な動力が必要であった。
(4) 機関の発熱量に対応する放熱量を確保するサイ
ズのラジエータが機関の前方に設置してあるため、自動
車のボデー形状が限定され、デザイン性及び空気抵抗係
数において不利益が生じる。
本発明は前記従来の問題点を解決するために提案された
ものである。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) このため本発明は、機関の排気ガスの熱を冷却水に与え
る熱交換器及び該熱交換器への排気ガスの流入を制御す
る手段と、冷却水温を検出しつつ任意の設定温度の冷却
水が機関へ流入するよう高温の冷却水と低温の冷却水を
混合制御する手段と、冷却水温を検出しつつ機関へ任意
の流量の冷却水を送水する油圧駆動ウオータポンプと、
ラジエータへ任意の流量の冷却風を送風する油圧駆動フ
ァンと、機関の放熱量の1部をヒータ用ラジエータを介
して車外へ放出するための送風路及び冷却水回路の切替
手段を有し、前記各手段を総合的に連動制御するコント
ロールユニットを有してなるもので、これを問題点解決
のための手段とするものである。
(作用) 混合弁がラジエータ側に全開にし、かつ油圧駆動ファン
が騒音的に最大限まで回転した場合、まだ水温が高い場
合はオン・オフ弁が開となり、ヒータバルブが閉じてい
ても、水がヒータラジエータに流入し、ファンによって
冷却される。またファンによって送られる風は、通路切
替弁によって車外への通路へ送られる。一方冬期のヒー
タ使用時は車内への通路を通って車室内へ送られる。
(実施例) 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第1図
〜第3図は本発明の実施例を示し、第1図はシステムの
ブロック図、第2図はシステム図である。先ず第2図に
おいて、エンジン1かは排出される排ガスは、熱交換器
2によってバイパス回路3及びヒータ回路4を通る水と
熱交換できるようになっている。また排ガスは第3図の
フローチャートに示すように、低水温時及びヒータ能力
不足時に切替バルブ5によって熱交換器2に導入され
る。
6は混合弁で、図示しない電動モータによって弁子6a
が、バイパス回路3からの高温の水と、円筒型ラジエー
タ7からの低温の水との混合水を設定された水温に近づ
くように混合比を制御する弁である。即ち、混合された
水温が設定値より低ければバイパス回路3側の開度を大
きくし、逆ならば小さくする。勿論設定値はソフト側で
可変にできる。
8は油圧駆動ウオータポンプ、9は油圧駆動ファンで、
各々オイルポンプ10から送られた作動油の油圧と流量
を、制御ユニット11が第3図のフローチャートに示す如
く水温に応じて制御し、回転する。第3図の例では回転
数は2段階制御であるが、勿論連続的に制御することは
容易である。いま混合弁6がラジエータ側を全開にし、
かつ油圧駆動ファン9が騒音的に最大限まで回転した場
合に、まだ水温が高い場合は、オン・オフ弁12が開とな
り、ヒータバルブ13が閉じていても、水がヒータラジエ
ータ14に流入し、ファン15によって冷却される。
従って円筒型ラジエータ7はヒータラジエータ14の放熱
の分だけ通常よりコンパクトに設計できる。またファン
15によって送られる風は、通路切替弁16によって車外へ
の通路17へ送られる。冬期のヒータ使用時は通路18を通
って車室内へ送られる。以上の機能の総合制御は、第1
図のコントロールユニットによって、第3図のフローチ
ャートのように行なわれる。
ここで第3図のフローチャートについて説明すると、エ
ンジンが始動した直後はファンはOFF、W/PはNminで回転
する。そしてエンジン入口水温t1Nが70℃以下の場合、
排ガス熱交換器はONとなる。なお、70℃以上ならばOFF
である。またヒータのスイッチが入っており、かつヒー
タ入口水温tHが60℃以下の時は、t1NにかかわらずONと
なる。即ち、t1N側の条件又はtH側の条件のいずれかが
熱交換器のONを要求している時に熱交換器はONとなり、
両方が要求しない時にはOFFである。W/P回転数について
は、エンジン出入口温度差Δtが7℃以上の場合、エン
ジン出口水温tOUTが90℃以上の場合又はヒータがONの場
合にNmaxで回転する。即ち、前記3つの条件のいずれか
1つを満たせばNmaxであり、前記3つの条件を3つとも
同時に満たさない場合のみNminで回転する。
次に水温制御についてであるが、混合弁は雰囲気温taを
検出してその設定値を定める、taが10℃以下の場合は設
定値tH1は92℃であり、taが10℃以上であれば設定値tL0
は88℃となる。今、そのように決められた設定値に対し
てエンジン入口水温t1Nの方が高い場合は、混合弁はラ
ジエータ側の水を導入するよう開弁側へ作動し、低い場
合は閉弁側へ作動する。そのように作動することでエン
ジン入口水温t1Nは設定値tL0又はtH1になるよう制御さ
れる。
今、混合弁が開度100%になった場合、なおかつエンジ
ン出口水温tOUTが95℃よりも高い場合は、ファンはONと
なる。それでもさらに水温が上昇し、エンジン出口水温
tOUTが100℃よりも高くなると、エマジェンシー冷却が
作動する。即ち、ON−OFF弁が開き、車外送風路が開
き、ヒータ用ファンがONとなるわけである。そしてエン
ジン出口水温tOUTが100℃以下まで下がると、エマジェ
ンシー冷却は終了する。(ON−OFF弁閉、車外送風路
閉、ヒータ用ファンOFF)。そしてtOUTが95℃以下まで
下がるとファンはOFFとなる。なお、第3図のフロー及
び設定値は車両及び機関の性能によってその都度変るこ
とは云うまでもない。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
従来のような欠点を防止できる。即ち、従来のように排
気ガス通路に絞りを与えて排気圧を上昇させると、発生
熱量が増加して昇温は早くなるが、この方法によると暖
機中の燃費が悪くなる。しかし本発明では捨ててしまう
熱を回収するので、このような欠点はない。
また本発明によると、雰囲気温に応じた設定温の変化が
できるが、従来のように水温センサに連動してサーモス
タット弁を強制開にするアクチュエータを設ければオー
バシュート量は低減できても、本発明のように設定温の
変化は出来ない。また本発明では油圧制御による連続制
御ができるが、従来のファンに用いる粘性流体継手で
は、そのレスポンスが遅く、水温との連動制御が困難で
ある。更に本発明では、夏期には使用しないヒータラジ
エータを用いているため、従来のサブラジエータを用い
た場合のように放熱機構の分割化は出来ても、スペース
的に問題が生じるなどの欠点はない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す冷却システムのブロック
図、第2図は同システム図、第3図は本発明におけるフ
ローチャートである。 図の主要部分の説明 1……エンジン 2……熱交換器 3……バイパス回路 4……ヒータ回路 5……切替バルブ 6……混合弁 7……円筒型ラジエータ 8……ウオータポンプ 9……油圧駆動ファン 10……オイルポンプ 11……制御ユニット 14……ヒータラジエータ 17,18……通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板倉 正人 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−131342(JP,A) 特開 昭54−101030(JP,A) 特開 昭59−68545(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の排気ガスの熱を冷却水に与える熱交
    換器及び該熱交換器への排気ガスの流入を制御する手段
    と、冷却水温を検出しつつ任意の設定温度の冷却水が機
    関へ流入するよう高温の冷却水と低温の冷却水を混合制
    御する手段と、冷却水温を検出しつつ機関へ任意の流量
    の冷却水を送水する油圧駆動ウオータポンプと、ラジエ
    ータへ任意の流量の冷却風を送風する油圧駆動ファン
    と、機関の放熱量の1部をヒータ用ラジエータを介して
    車外へ放出するための送風路及び冷却水回路の切替手段
    を有し、前記各手段を総合的に連動制御するコントロー
    ルユニットを有することを特徴とするエンジン冷却シス
    テム。
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JP2004204851A (ja) * 2002-12-23 2004-07-22 Robert Bosch Gmbh 混合バルブの制御及び/又は較正のための方法およびその制御装置

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