説明

エンジンの冷却装置

【課題】エンジンの駆動停止時に、過給機に流入している冷却水が沸騰しにくく、過給機内の潤滑油のオイルコーキングや過給機の可動部分の焼き付きなども生じにくいエンジンの冷却装置を提供する。
【解決手段】エンジン1に空気を過給する過給機2と、過給機2によって圧縮された空気を冷却するインタークーラ3と、過給機2及びインタークーラ3に冷却水を流通させる電動ポンプ9と、過給機2又はインタークーラ3を流通した冷却水を冷却するラジエータ10と、電動ポンプ9から過給機2を介してラジエータ10に冷却水を流通させる第1冷却水路11と、電動ポンプ9からインタークーラ3を介してラジエータ10に冷却水を流通させる第2冷却水路12とを備え、エンジン1の駆動停止時に、第2冷却水路12の冷却水流量を低減させる流量調節機構13を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンに供給する空気を過給する過給機と、前記過給機によって圧縮された空気を冷却するインタークーラと、前記過給機及び前記インタークーラに冷却水を流通させる電動ポンプと、前記過給機又は前記インタークーラを流通した冷却水を冷却するラジエータと、前記電動ポンプから前記過給機を介して前記ラジエータに前記冷却水を流通させる第1冷却水路と、前記電動ポンプから前記インタークーラを介して前記ラジエータに前記冷却水を流通させる第2冷却水路とを備えたエンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記エンジンの冷却装置は、エンジンの駆動停止時においても電動ポンプの作動により過給機の過昇温を防止することができる。
従来の上記エンジンの冷却装置では、過給機とインタークーラとに冷却水を一定割合で流通させるように、第1冷却水路と第2冷却水路とを設けてある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表2011−501043号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、従来の上記エンジンの冷却装置では、エンジンの駆動停止時においても、過給機の過昇温を防止するために、過給機とインタークーラとに冷却水を一定割合で流通させることになる。
このため、エンジンの駆動停止により、そのエンジンに直結された機械式ポンプの作動によるエンジンの冷却も停止されるので、エンジンからの熱伝導などによる入熱により過給機が加熱されて、過給機に対する冷却能力が不足する場合がある。
この場合は、過給機に流入している冷却水が沸騰したり、過給機内の潤滑油のオイルコーキングや過給機の可動部分の焼き付きなどが生じるおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、エンジンの駆動停止時に、過給機に流入している冷却水が沸騰しにくく、過給機内の潤滑油のオイルコーキングや過給機の可動部分の焼き付きなども生じにくいエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によるエンジンの冷却装置の第1特徴構成は、エンジンに供給する空気を過給する過給機と、前記過給機によって圧縮された空気を冷却するインタークーラと、前記過給機及び前記インタークーラに冷却水を流通させる電動ポンプと、前記過給機又は前記インタークーラを流通した冷却水を冷却するラジエータと、前記電動ポンプから前記過給機を介して前記ラジエータに前記冷却水を流通させる第1冷却水路と、前記電動ポンプから前記インタークーラを介して前記ラジエータに前記冷却水を流通させる第2冷却水路とを備え、前記エンジンの駆動停止時に、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させる流量調節機構を備えた点にある。
【0006】
本構成のエンジンの冷却装置は、エンジンの駆動停止時に、第2冷却水路の冷却水流量を低減させる流量調節機構を備えている。
すなわち、過給機の運転も停止されるエンジンの駆動停止時には、インタークーラに流通させる冷却水流量を低減させることにより、過給機に流通させる冷却水流量を増大させて、過給機を効果的に冷却することができる。
したがって、本構成のエンジンの冷却装置であれば、エンジンの駆動停止時における過給機に対する冷却能力を確保し易くなり、過給機に流入している冷却水が沸騰しにくく、過給機内の潤滑油のオイルコーキングや過給機の可動部分の焼き付きなども生じにくい。
【0007】
本発明の第2特徴構成は、前記流量調節機構が、前記第2冷却水路の冷却水流量を調節可能な開閉弁である点にある。
【0008】
本構成であれば、第2冷却水路の冷却水流量を開閉弁で調節して、過給機に流通させる冷却水流量を所望流量に増大させることができる。
【0009】
本発明の第3特徴構成は、前記流量調節機構が、前記第1冷却水路及び前記第2冷却水路の冷却水流量の割合を調節可能な調節弁である点にある。
【0010】
本構成であれば、第1冷却水路及び第2冷却水路の冷却水流量の割合を調節弁で調節して、インタークーラに流通させる冷却水流量を低減させると同時に過給機に流通させる冷却水流量を所望流量に増大させることができる。
【0011】
本発明の第4特徴構成は、前記流量調節機構は、前記エンジンの駆動停止前の所定時間内に当該エンジンの高負荷運転が行われたときに、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させるように構成してある点にある。
【0012】
本構成であれば、エンジンの駆動停止前の所定時間内に当該エンジンの高負荷運転が行われたときに、過給機に対する冷却能力を確保して、電動ポンプを効率良く作動させることができる。
【0013】
本発明の第5特徴構成は、前記流量調節機構が、前記エンジンの駆動停止時から予め設定した時間が経過するまで、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させた状態を維持するように構成してある点にある。
【0014】
本構成であれば、エンジンの駆動停止時から予め設定した時間が経過するまで過給機に対する冷却能力を確保して、過給機を確実に冷却することができる。
【0015】
本発明の第6特徴構成は、前記ラジエータから前記電動ポンプに戻る冷却水の温度を検出する温度センサを備え、前記流量調節機構が、前記温度センサが予め設定した設定温度を検出するまで、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させた状態を維持するように構成してある点にある。
【0016】
本構成であれば、ラジエータから電動ポンプに戻る冷却水の温度、つまり、過給機温度を反映する冷却水の温度が設定温度に低下するまで、過給機に対する冷却能力を確保して、過給機を確実に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】エンジンの冷却装置を示すブロック図である。
【図2】制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図3】第2実施形態のエンジンの冷却装置を示すブロック図である。
【図4】第2実施形態における制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図5】第3実施形態のエンジンの冷却装置を示すブロック図である。
【図6】第3実施形態における制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図7】第4実施形態のエンジンの冷却装置を示すブロック図である。
【図8】第4実施形態における制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、自動車用エンジンに装備された本発明によるエンジンの冷却装置を示すブロック図である。
エンジン1は、エンジン1に供給する空気を過給する過給機(ターボチャージャー)2と、過給機2によって圧縮された空気を冷却するインタークーラ3とを装備している。
過給機2は、エンジン1のエンジンブロックなどに一体連結されている。
【0019】
エンジンの冷却装置は、エンジン1を冷却するエンジン側冷却回路4と、過給機2及びインタークーラ3を冷却する過給機側冷却回路5とを各別に有する。
【0020】
エンジン側冷却回路4は、エンジン1の駆動により機械式ポンプ6を作動させて、エンジン1とメインラジエータ7及びヒータ8とに亘って冷却水を循環させる。
【0021】
過給機側冷却回路5は、過給機2及びインタークーラ3に冷却水を流通させる電動ポンプ9と、過給機2又はインタークーラ3を流通した冷却水を冷却するサブラジエータ10と、過給機2を冷却する第1冷却水路11と、インタークーラ3を冷却する第2冷却水路12と、エンジン1の駆動停止時に、第2冷却水路12の冷却水流量を低減させる流量調節機構13と、電動ポンプ9及び流量調節機構13の作動を制御する制御装置14とを備えている。
【0022】
電動ポンプ9の冷却水吐出路15を第1冷却水路11と第2冷却水路12とに分岐し、サブラジエータ10の冷却水流入路16に第1冷却水路11と第2冷却水路12とを合流させてある。
【0023】
第1冷却水路11は、電動ポンプ9から過給機2を介してサブラジエータ10に冷却水を流通させる。
第2冷却水路12は、電動ポンプ9からインタークーラ3を介してサブラジエータ10に冷却水を流通させる。
【0024】
流量調節機構13は、第2冷却水路12の冷却水流量を調節可能な開閉弁13aを、第2冷却水路12のうちのインタークーラ3よりも下流側に接続して設けてある。
開閉弁13aは、通電により閉弁して冷却水の流通を遮断し、通電停止により開弁して冷却水を流通させる二位置切り替え式の電磁弁で構成してあり、通常は通電を停止した開弁状態に保持されている。
【0025】
したがって、開閉弁13aを非通電状態に維持すると、第1冷却水路11における冷却水流量が最小で第2冷却水路12における冷却水流量が最大となる開弁状態に保持され、開閉弁13aを通電状態に維持すると、第1冷却水路11における冷却水流量が最大で第2冷却水路12における冷却水流量がゼロの最小となる第2冷却水路12の冷却水流量を低減させた状態に保持される。
なお、第1冷却水路11における最小の冷却水流量は、第2冷却水路12における最大の冷却水流量よりも大きい流量でも小さい流量でもよい。
【0026】
制御装置14による制御動作を、図2に示すフローチャートを参照しながら説明する。
制御装置14は、イグニッションのOFF操作によりエンジン1の駆動が停止されたことを検出すると(ステップ#1)、電動ポンプ9の作動を開始させた後(ステップ#2)、エンジン1による高負荷走行(高負荷運転の一例)がエンジン1の駆動停止前の所定時間内に行われたか否かを判定する(ステップ#3)。
この判定は、エンジン1の駆動停止前までのエンジン1の運転データ、例えばエンジン回転数や吸入空気圧、過給圧力、冷却水温度、潤滑油温度などに基づいて判定する。
【0027】
エンジン1の駆動停止前の所定時間内に高負荷走行が行われたときは、開閉弁13aを通電状態に維持して、第1冷却水路11の冷却水流量が最大で、第2冷却水路12の冷却水流量をゼロに低減させた状態に保持する(ステップ#4)。
【0028】
高負荷走行が無かったときは、開閉弁13aを非通電状態に維持して、第1冷却水路11の冷却水流量が最小で第2冷却水路12の冷却水流量が最大となる開弁状態に保持する(ステップ#5)。
【0029】
そして、エンジン1の駆動停止時から予め設定した設定時間、つまり、高負荷走行が行われたときであっても、過給機2を充分に冷却することができるとして設定した設定時間が経過すると、電動ポンプ9の作動を停止すると共に開閉弁13aを非通電状態に維持する(ステップ#6,7)。
したがって、開閉弁13aは、エンジン1の駆動停止時から予め設定した時間が経過するまで、第2冷却水路12の冷却水流量を低減させた状態を維持する。
【0030】
〔第2実施形態〕
図3,図4は、第1実施形態の変形例を示す。
本実施形態では、図3に示すように、冷却水のサブラジエータ10から電動ポンプ9への戻り路17に冷却水の温度を検出する温度センサ18を設けてある。
【0031】
制御装置14は、第1実施形態で示したフローチャート(図2)のステップ#6における設定時間が経過したか否かの判定動作に代えて、図4に示すように、温度センサ18による検出温度が予め設定した設定温度以下、つまり、過給機2が充分に冷却されたことを示す温度以下であるか否かを判定して、検出温度が設定温度以下になると、電動ポンプ9の作動を停止すると共に開閉弁13aを非通電状態に維持する(ステップ#6,7)。
【0032】
したがって、開閉弁13aは、温度センサ18が予め設定した設定温度を検出するまで、第2冷却水路12の冷却水流量を低減させた状態を維持する。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
【0033】
〔第3実施形態〕
図5,図6は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、第1実施形態で示した開閉弁13aに代えて、図5に示すように、冷却水吐出路15を第1冷却水路11と第2冷却水路12とに分岐する分岐部に、流量調節機構13としての流路切替弁13bを設けてある。
【0034】
流路切替弁13bは、冷却水吐出路15を第1冷却水路11と第2冷却水路12との双方に接続して冷却水を一定割合で流入させる第1接続状態と、冷却水吐出路15を第1冷却水路11に接続すると共に第2冷却水路12との接続を遮断して冷却水を第1冷却水路11にのみ流入させる第2接続状態とに択一的に切替可能な電磁弁で構成してある。
流路切替弁13bは、通常は通電を停止した第1接続状態に保持され、通電により第2接続状態に保持される。
【0035】
したがって、流路切替弁13bは、第1接続状態と第2接続状態とに択一的に切り替えることにより、第1冷却水路11及び第2冷却水路12の冷却水流量の割合、つまり、電動ポンプ9から吐出される冷却水が第1冷却水路11に流入する第1冷却水流量と、第2冷却水路12に流入する第2冷却水流量との割合を調節可能な調節弁として機能する。
【0036】
具体的には、第1接続状態では、第1冷却水流量が最小で第2冷却水流量が最大となる割合に調節され、第2接続状態では、第1冷却水流量が最大で第2冷却水流量がゼロの最小となる割合に調節される。
なお、第1冷却水路11における最小の第1冷却水流量は、第2冷却水路12における最大の第2冷却水流量よりも大きい流量でも小さい流量でもよい。
【0037】
制御装置14は、第1実施形態で示したフローチャート(図2)のステップ#4,5における開閉弁13aに対する操作に代えて、図6に示すように、流路切替弁13bに対する操作を行う。
【0038】
すなわち、エンジン1の駆動停止前の所定時間内に高負荷走行が行われたときは、流路切替弁13bを通電状態に維持して、第1冷却水路11の冷却水流量が最大で第2冷却水路12の冷却水流量がゼロとなる割合の冷却水流量を低減させた状態に保持する(ステップ#4)。
【0039】
高負荷走行が無かったときは、流路切替弁13bを非通電状態に維持して、第1冷却水路11の冷却水流量が最小で第2冷却水路12の冷却水流量が最大となる割合に維持する(ステップ#5)。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
【0040】
〔第4実施形態〕
図7,図8は、第3実施形態の変形例を示す。
本実施形態では、図7に示すように、冷却水のサブラジエータ10から電動ポンプ9への戻り路17に冷却水の温度を検出する温度センサ18を設けてある。
【0041】
制御装置14は、第3実施形態で示したフローチャート(図2)のステップ#6における所定時間が経過したか否かの判定動作に代えて、図8に示すように、温度センサ18による検出温度が設定温度以上であるか否かを判定して、検出温度が設定温度以上になると、電動ポンプ9の作動を停止すると共に流路切替弁13bを非通電状態に維持する(ステップ#6,7)。
【0042】
したがって、流路切替弁13bは、温度センサ18が予め設定した設定温度を検出するまで、第2冷却水路12の冷却水流量を低減させた状態を維持する。
その他の構成は第3実施形態と同様である。
【0043】
〔その他の実施形態〕
1.本発明によるエンジンの冷却装置は、第2冷却水路12の冷却水流量をゼロを越える最低流量を下回らない流量に低減させる流量調節機構13を備えていてもよい。
2.本発明によるエンジンの冷却装置は、第2冷却水路12の冷却水流量を連続的又は段階的に低減させる流量調節機構13を備えていてもよい。
3.本発明によるエンジンの冷却装置は、第1冷却水路11と第2冷却水路12の夫々がサブラジエータ10に各別に接続されていてもよい。
4.本発明によるエンジンの冷却装置は、過給機2又はインタークーラ3を流通した冷却水を冷却するラジエータが、機械式ポンプ6で循環させる冷却水を冷却するラジエータで構成されていてもよい。
5.本発明によるエンジンの冷却装置は、自動車用エンジン以外の各種エンジンに装備されるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本発明によるエンジンの冷却装置は、自動車用エンジン以外の各種エンジンに適用することができる。
【符号の説明】
【0045】
1 エンジン
2 過給機
3 インタークーラ
9 電動ポンプ
10 ラジエータ
11 第1冷却水路
12 第2冷却水路
13 流量調節機構
13a 開閉弁
13b 調節弁
18 温度センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンに供給する空気を過給する過給機と、
前記過給機によって圧縮された空気を冷却するインタークーラと、
前記過給機及び前記インタークーラに冷却水を流通させる電動ポンプと、
前記過給機又は前記インタークーラを流通した冷却水を冷却するラジエータと、
前記電動ポンプから前記過給機を介して前記ラジエータに前記冷却水を流通させる第1冷却水路と、
前記電動ポンプから前記インタークーラを介して前記ラジエータに前記冷却水を流通させる第2冷却水路とを備え、
前記エンジンの駆動停止時に、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させる流量調節機構を備えたエンジンの冷却装置。
【請求項2】
前記流量調節機構が、前記第2冷却水路の冷却水流量を調節可能な開閉弁である請求項1に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項3】
前記流量調節機構が、前記第1冷却水路及び前記第2冷却水路の冷却水流量の割合を調節可能な調節弁である請求項1に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項4】
前記流量調節機構は、前記エンジンの駆動停止前の所定時間内に当該エンジンの高負荷運転が行われたときに、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させるように構成してある請求項1から3の何れか一項に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項5】
前記流量調節機構が、前記エンジンの駆動停止時から予め設定した時間が経過するまで、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させた状態を維持するように構成してある請求項1から4の何れか一項に記載のエンジンの冷却装置。
【請求項6】
前記ラジエータから前記電動ポンプに戻る冷却水の温度を検出する温度センサを備え、
前記流量調節機構が、前記温度センサが予め設定した設定温度を検出するまで、前記第2冷却水路の冷却水流量を低減させた状態を維持するように構成してある請求項1から4の何れか一項に記載のエンジンの冷却装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−104313(P2013−104313A)
【公開日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−246677(P2011−246677)
【出願日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)