JPH1113471A - エンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ラジエータの冷却水によりエンジ
ンを冷却するエンジン冷却装置に関し、暖機性能を従来
より大幅に向上すること、および、エンジン負荷を有効
に低減することを目的とする。 【解決手段】 シリンダヘッド１３からの冷却水をラジ
エータ１７に導く出口管路１９と、ラジエータ１７から
の冷却水をシリンダブロック１５に導く第１の入口管路
２１と、出口管路１９と第１の入口管路２１とを接続す
るバイパス管路２３と、バイパス管路２３から分岐して
配置される第２の入口管路３１と、出口管路１９に配置
される感温弁２５と、第２の入口管路３１に配置される
電動ポンプ３３と、第２の入口管路３１の出口側に配置
される切換弁３５と、第１の入口管路２１に配置され電
磁クラッチ３７を介してエンジンにより駆動されるポン
プ３９とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジエータの冷却
水によりエンジンを冷却するエンジン冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のエンジン冷却装置で
は、ラジエータの冷却水によりエンジンを冷却すること
が行われている。

【０００３】図７は、このようなエンジン冷却装置を示
すもので、このエンジン冷却装置では、エンジンのシリ
ンダヘッド１には、シリンダヘッド１からの冷却水をラ
ジエータ２に導く出口管路３が配置されている。ラジエ
ータ２の出口側には、ラジエータ２からの冷却水をシリ
ンダブロック４に導く入口管路５が配置されている。

【０００４】出口管路３と入口管路５とを接続してバイ
パス管路６が配置されている。出口管路３には、メイン
バルブ７ａの開時にバイパスバルブ７ｂによりバイパス
管路６を閉じる感温弁７が配置されている。そして、入
口管路５には、エンジンにより直接駆動されるポンプ８
が配置されている。

【０００５】このようなエンジン冷却装置では、通常運
転時には、感温弁７のメインバルブ７ａが開とされバイ
パスバルブ７ｂによりバイパス管路６が閉じられ、ラジ
エータ２で冷却された冷却水は、入口管路５からシリン
ダブロック４に流入し、シリンダブロック４およびシリ
ンダヘッド１を冷却した後、出口管路３からラジエータ
２に循環される。

【０００６】一方、暖機運転時には、感温弁７のメイン
バルブ７ａが閉とされバイパスバルブ７ｂによりバイパ
ス管路６が開かれ、シリンダヘッド１からの冷却水は、
出口管路３からバイパス管路６、入口管路５を通った
後、シリンダブロック４に流入し、シリンダヘッド１に
循環される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジン冷却装置では、暖機運転時に、シリ
ンダヘッド１からの冷却水が、出口管路３、バイパス管
路６、入口管路５およびシリンダブロック４を通って、
シリンダヘッド１に循環されるため、充分な暖機性能を
得ることができないという問題があった。

【０００８】また、ポンプ８が、エンジンにより常時駆
動されているため、エンジン負荷が増大するという問題
があった。本発明は、かかる従来の問題を解決するため
になされたもので、暖機性能を従来より大幅に向上する
ことができるとともに、エンジン負荷を有効に低減する
ことができるエンジン冷却装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１のエンジン冷却
装置は、シリンダヘッドからの冷却水をラジエータに導
く出口管路と、前記ラジエータからの冷却水をシリンダ
ブロックに導く第１の入口管路と、前記出口管路と前記
第１の入口管路とを接続するバイパス管路と、前記バイ
パス管路から分岐して配置される第２の入口管路と、前
記出口管路に配置され、メインバルブの開時にバイパス
バルブにより前記バイパス管路を閉じる感温弁と、前記
第２の入口管路に配置される電動ポンプと、前記第２の
入口管路の出口側に配置され、冷却水の流路を前記シリ
ンダヘッド側と前記シリンダブロック側とに切り換える
切換弁と、前記第１の入口管路に配置され電磁クラッチ
を介してエンジンにより駆動されるポンプとを有するこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項２のエンジン冷却装置は、請求項１
記載のエンジン冷却装置において、前記感温弁は、ヒー
タへの通電により前記メインバルブの開弁温度を低温側
に変更可能とされていることを特徴とする。

【００１１】（作用）請求項１のエンジン冷却装置で
は、暖機運転時には、先ず、感温弁のメインバルブが
閉、バイパスバルブが開、切換弁がシリンダヘッド側に
開、電動ポンプがオフ、電磁クラッチがオフとされ、こ
れにより冷却水の循環が停止され、暖機時間が短縮化さ
れる。

【００１２】次に、電動ポンプがオンされ、シリンダヘ
ッドからの冷却水が、出口管路、バイパス管路および第
２の入口管路を介してシリンダヘッドのみに循環され、
シリンダヘッドのヒートスポット対策をしながらエンジ
ンの暖機が行われる。次に、シリンダブロックの冷却水
の温度が設定温度になると、切換弁がシリンダブロック
側に開とされ、シリンダブロックの冷却水が、シリンダ
ヘッド、出口管路、バイパス管路および第２の入口管路
を介してシリンダブロックに循環される。

【００１３】そして、冷却水の温度が所定の温度を越え
た一般走行時には、感温弁のメインバルブが開、バイパ
スバルブが閉、切換弁がシリンダブロック側に開、電動
ポンプがオン、電磁クラッチがオフとされ、これにより
電動ポンプにより冷却水のラジエータへの循環が行わ
れ、冷却水の循環に必要なエネルギが最小にされる。ま
た、耐熱走行後のアイドリング時には、電動ポンプの最
大流量によりピーク水温が低下される。

【００１４】そして、エンジンの負荷が大きく電動ポン
プの最大能力では冷却水の許容水温を越える耐熱走行時
には、電動ポンプがオフ、電磁クラッチがオンとされ、
エンジンにより駆動されるポンプにより冷却水のラジエ
ータへの循環が行われる。請求項２のエンジン冷却装置
では、感温弁が、ヒータへの通電によりメインバルブの
開弁温度を低温側に変更可能とされ、エンジンの負荷が
急激に増大しそうな場合に、ヒータへの通電が行われ、
メインバルブの開弁温度が低温側に変更される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図１は、本発明のエンジン
冷却装置の一実施形態を示しており、符号１１は、シリ
ンダヘッド１３とシリンダブロック１５とを有するエン
ジンのシリンダを示している。

【００１６】シリンダヘッド１３には、シリンダヘッド
１３からの冷却水をラジエータ１７の入口側に導く出口
管路１９が配置されている。ラジエータ１７の出口側に
は、ラジエータ１７からの冷却水をシリンダブロック１
５に導く第１の入口管路２１が配置されている。出口管
路１９と第１の入口管路２１とを接続してバイパス管路
２３が配置されている。

【００１７】出口管路１９のバイパス管路２３との分岐
部には、サーモスタットからなる感温弁２５が配置され
ている。この感温弁２５は、出口管路１９のラジエータ
１７側への開閉を行うメインバルブ２７と、バイパス管
路２３の開閉を行うバイパスバルブ２９とを有してい
る。そして、メインバルブ２７の開時にバイパスバルブ
２９によりバイパス管路２３が閉じられ、メインバルブ
２７の閉時にバイパスバルブ２９によりバイパス管路２
３が開とされる。

【００１８】なお、メインバルブ２７は、例えば、冷却
水の温度が９０℃になった時に開になるように設定され
ており、従来より１０℃程度開となる冷却水の温度が上
昇されている。バイパス管路２３から分岐して、第２の
入口管路３１が配置されている。この第２の入口管路３
１には、電動ポンプ３３が配置されている。

【００１９】第２の入口管路３１の出口側には、冷却水
の流路をシリンダヘッド１３側とシリンダブロック１５
側とに切り換える切換弁３５が配置されている。この切
換弁３５は、２系統バルブを有する電磁弁からなる。第
１の入口管路２１には、電磁クラッチ３７を介してエン
ジンにより駆動されるポンプ３９が配置されている。

【００２０】この実施形態では、感温弁２５は、図示し
ないヒータへの通電によりメインバルブ２７の開弁温度
を低温側に変更可能とされている。すなわち、感温弁２
５には、例えば、特開平６−２０７６８５号公報に開示
される感温弁２５が使用されており、図示しない感温ケ
ース内のワックス内に配置されるヒータを加熱すること
によりワックスを膨張し、メインバルブ２７の開弁温度
を、例えば、９０℃から８０℃に変更可能とされてい
る。

【００２１】また、シリンダヘッド１３には、第２の入
口管路３１に接続される管路４１が接続されており、こ
の管路４１には、ヒータコア４３が配置されている。上
述したエンジン冷却装置では、図示しないエンジンの制
御装置によりエンジンの各種状態に応じて、感温弁２５
のヒータへの通電、切換弁３５のシリンダヘッド１３ま
たはシリンダブロック１５側への開閉、電動ポンプ３３
のオン，オフ、電磁クラッチのオン，オフが制御され
る。

【００２２】そして、上述したエンジン冷却装置では、
暖機運転時には、先ず、図２に示すように、感温弁２５
のメインバルブ２７が閉、バイパスバルブ２９が開、切
換弁３５がシリンダヘッド１３側に開、電動ポンプ３３
がオフ、電磁クラッチ３７がオフとされ、これにより冷
却水の循環が停止され、初期暖機時間が短縮化される。
次に、図３に示すように、電動ポンプ３３がオンされ、
シリンダヘッド１３からの冷却水が、出口管路１９、バ
イパス管路２３および第２の入口管路３１を介してシリ
ンダヘッド１３のみに循環され、シリンダヘッド１３の
ヒートスポット対策をしながらエンジンの中期暖機が行
われる。

【００２３】次に、図４に示すように、シリンダブロッ
ク１５の冷却水の温度が設定温度になると、切換弁３５
がシリンダブロック１５側に開とされ、シリンダブロッ
ク１５の冷却水が、シリンダヘッド１３、出口管路１
９、バイパス管路２３および第２の入口管路３１を介し
てシリンダブロック１５に循環され終期暖機が行われ
る。そして、冷却水の温度が所定の温度を越えた一般走
行時には、図５に示すように、感温弁２５のメインバル
ブ２７が開、バイパスバルブ２９が閉、切換弁３５がシ
リンダブロック１５側に開、電動ポンプ３３がオン、電
磁クラッチ３７がオフとされ、これにより電動ポンプ３
３により冷却水のラジエータ１７への循環が行われ、冷
却水の循環に必要なエネルギが最小にされる。

【００２４】また、耐熱走行後のアイドリング時には、
電動ポンプ３３の最大流量によりピーク水温が低下され
る。そして、エンジンの負荷が大きく電動ポンプ３３の
最大能力では冷却水の許容水温を越える耐熱走行時に
は、図６に示すように、電動ポンプ３３がオフ、電磁ク
ラッチ３７がオンとされ、エンジンにより駆動されるポ
ンプ３９により冷却水のラジエータ１７への循環が行わ
れる。

【００２５】また、上述したエンジン冷却装置では、図
５および図６に示す一般走行および耐熱走行時に、エン
ジンの負荷が急激に増大しそうな場合には、ヒータへの
通電が行われ、メインバルブ２７の開弁温度が、例え
ば、９０℃から８０℃に変更される。以上のように構成
されたエンジン冷却装置では、第２の入口管路３１に電
動ポンプ３３を配置し、第２の入口管路３１の出口側
に、冷却水の流路をシリンダヘッド１３側とシリンダブ
ロック１５側とに切り換える切換弁３５を配置したの
で、暖機性能を従来より大幅に向上することができる。

【００２６】また、第１の入口管路２１に電磁クラッチ
３７を介してエンジンにより駆動されるポンプ３９を配
置したので、電磁クラッチ３７をオフにすることによ
り、エンジン負荷を有効に低減することができる。さら
に、上述したエンジン冷却装置では、感温弁２５が、ヒ
ータへの通電によりメインバルブ２７の開弁温度を低温
側に変更可能とされるため、エンジンの負荷が急激に増
大しそうな場合に、ヒータへの通電を行い、メインバル
ブ２７の開弁温度を低温側に変更することにより、エン
ジン冷却水温上昇を待たずに開弁することが可能にな
り、エンジンの安全性を確保することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１のエンジン
冷却装置では、第２の入口管路に電動ポンプを配置し、
第２の入口管路の出口側に、冷却水の流路をシリンダヘ
ッド側とシリンダブロック側とに切り換える切換弁を配
置したので、暖機性能を従来より大幅に向上することが
できる。

【００２８】また、第１の入口管路に電磁クラッチを介
してエンジンにより駆動されるポンプを配置したので、
電磁クラッチをオフにすることにより、エンジン負荷を
有効に低減することができる。請求項２のエンジン冷却
装置では、感温弁が、ヒータへの通電によりメインバル
ブの開弁温度を低温側に変更可能とされるため、エンジ
ンの負荷が急激に増大しそうな場合に、ヒータへの通電
を行い、メインバルブの開弁温度を低温側に変更するこ
とにより、エンジン冷却水温上昇を待たずに開弁するこ
とが可能になり、エンジンの安全性を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン冷却装置の一実施形態を示す
配管系統図である。

【図２】図１のエンジン冷却装置における暖機走行の初
期の状態を示す配管系統図である。

【図３】図１のエンジン冷却装置における暖機走行の中
期の状態を示す配管系統図である。

【図４】図１のエンジン冷却装置における暖機走行の終
期の状態を示す配管系統図である。

【図５】図１のエンジン冷却装置における一般走行の状
態を示す配管系統図である。

【図６】図１のエンジン冷却装置における耐熱走行の状
態を示す配管系統図である。

【図７】従来のエンジン冷却装置を示す配管系統図であ
る。

【符号の説明】

１３ シリンダヘッド １５ シリンダブロック １７ ラジエータ １９ 出口管路 ２１ 第１の入口管路 ２３ バイパス管路 ２５ 感温弁 ２７ メインバルブ ２９ バイパスバルブ ３１ 第２の入口管路 ３３ 電動ポンプ ３５ 切換弁 ３７ 電磁クラッチ ３９ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 久男 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッド（１３）からの冷却水を
   ラジエータ（１７）に導く出口管路（１９）と、 前記ラジエータ（１７）からの冷却水をシリンダブロッ
   ク（１５）に導く第１の入口管路（２１）と、 前記出口管路（１９）と前記第１の入口管路（２１）と
   を接続するバイパス管路（２３）と、 前記バイパス管路（２３）から分岐して配置される第２
   の入口管路（３１）と、 前記出口管路（１９）に配置され、メインバルブ（２
   ７）の開時にバイパスバルブ（２９）により前記バイパ
   ス管路（２３）を閉じる感温弁（２５）と、 前記第２の入口管路（３１）に配置される電動ポンプ
   （３３）と、 前記第２の入口管路（３１）の出口側に配置され、冷却
   水の流路を前記シリンダヘッド（１３）側と前記シリン
   ダブロック（１５）側とに切り換える切換弁（３５）
   と、 前記第１の入口管路（２１）に配置され電磁クラッチ
   （３７）を介してエンジンにより駆動されるポンプ（３
   ９）と、 を有することを特徴とするエンジン冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジン冷却装置におい
   て、 前記感温弁（２５）は、ヒータへの通電により前記メイ
   ンバルブ（２７）の開弁温度を低温側に変更可能とされ
   ていることを特徴とするエンジン冷却装置。