JP4492240B2 - Engine cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの冷却装置に関する。 The present invention relates to an engine cooling apparatus.
周知の通り、自動車等のエンジンを搭載する車両においては、ウォータポンプによりエンジンのウォータジャケットとラジエータとの間で冷却水を循環させることで、エンジンの冷却が行われるが、暖機性を早期に確保するために、エンジン冷間始動時には、冷却水の循環が抑制されることが求められる。暖機性を早期に確保することは、排気経路に触媒装置が設けられた場合に、触媒を早期に活性化させ、良好な排気性能を達成する上でも非常に重要である。 As is well known, in a vehicle equipped with an engine such as an automobile, the engine is cooled by circulating cooling water between the water jacket of the engine and the radiator by a water pump. In order to ensure, at the time of engine cold start, it is calculated | required that the circulation of a cooling water is suppressed. Ensuring warm-up performance at an early stage is very important for activating the catalyst early and achieving good exhaust performance when a catalyst device is provided in the exhaust path.
従来では、暖機性を早期に確保する技術として、例えば特開平11−117740号公報(特許文献1)に、エンジン冷間始動時に、車室用ヒータに連通するヒータ用経路における冷却水の流量を減らすものが開示されている。また、従来では、ラジエータにバイパス経路が付属させられ、低温時には冷却水をバイパス経路に流し、高温時にはラジエータに流すようにした構成をもつ冷却装置において、バイパス経路及びバイパス経路途中に設けられる各種デバイスからの放熱を回避すべく、エンジン冷間始動時に、バイパス経路における冷却水の流量を減らすものが知られている。 Conventionally, as a technique for ensuring warm-up performance at an early stage, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-117740 (Patent Document 1) discloses a flow rate of cooling water in a heater path communicating with a vehicle compartment heater at the time of engine cold start. What reduces is disclosed. Further, conventionally, in a cooling device having a configuration in which a bypass path is attached to the radiator, and cooling water is allowed to flow to the bypass path at a low temperature and to the radiator at a high temperature, various devices provided in the bypass path and in the middle of the bypass path In order to avoid heat dissipation from the engine, it is known to reduce the flow rate of the cooling water in the bypass path when the engine is cold started.
ところで、上記従来技術では、ヒータ用経路やバイパス経路における冷却水の流量を制御するために、経路内に流れる冷却水の温度を感知する感温部と、該感温部により感知される温度の変化に伴い開閉駆動する弁体とを備えたサーモスタットが採用され、いずれの場合にも、サーモスタットが、感温部及び弁体が共に同じ経路内に配置されるように配設される。しかしながら、かかる構成において、感温部に冷却水の温度を感知させるには、経路内に常時少量の冷却水を流す必要があり、これが暖機性向上の妨げとなる惧れがある。
また、従来では、ヒータ用経路等の経路における冷却水の循環を制御するために、経路内に電磁バルブを取り付け、その電磁バルブを任意に開閉制御することで、冷却水の循環を阻止するものが知られているが、この場合には、高価な電磁バルブが採用されるため、コスト増大が招来される。
By the way, in the above prior art, in order to control the flow rate of the cooling water in the heater path and the bypass path, the temperature sensing part for sensing the temperature of the cooling water flowing in the path, and the temperature sensed by the temperature sensing part. A thermostat provided with a valve body that opens and closes in accordance with the change is employed, and in either case, the thermostat is disposed so that the temperature sensing part and the valve body are both disposed in the same path. However, in such a configuration, in order for the temperature sensing unit to sense the temperature of the cooling water, it is necessary to constantly flow a small amount of cooling water in the path, which may hinder improvement in warm-up performance.
Conventionally, in order to control the circulation of cooling water in a route such as a heater route, an electromagnetic valve is installed in the route, and the electromagnetic valve is arbitrarily controlled to be opened and closed to prevent the circulation of the cooling water. However, in this case, since an expensive electromagnetic valve is employed, the cost is increased.
この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、冷間始動時における冷却水の循環を最小限に抑制し、エンジンの早期暖機をより簡単な構成でまた安価に達成し得るエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above technical problem, and can minimize the circulation of cooling water at the time of cold start, and can achieve early warm-up of the engine with a simpler configuration and at a lower cost. An object of the present invention is to provide a cooling device.
そこで、本願の請求項1に係る発明は、エンジン内部に形成されたウォータジャケットに冷却水を機械式のウォータポンプにより循環式に流通させ、エンジン本体を冷却するエンジンの冷却装置において、該ウォータジャケットの冷却水流出側に、室内暖房用ヒータに連通するヒータ用冷却水経路と、冷却水を放熱するラジエータに連通するラジエータ用冷却水経路と、該ラジエータ用冷却水経路をバイパスするラジエータバイパス経路と、エンジンに吸気される空気量を制御する吸気スロットル弁ユニットに連通し、エンジン稼働中常時冷却水が流通するスロットル弁ユニット用冷却水経路とが接続され、該スロットル弁ユニット用冷却水経路内に配置され、該スロットル弁ユニット用冷却水経路内に流通する冷却水の温度を感知する感温部と、該ヒータ用冷却水経路内に配置され、該感温部により感知される温度変化に伴い開閉駆動する弁体とを備えた第1のサーモスタットが配設される一方、該ラジエータ用冷却水経路及びラジエータバイパス経路に対して開閉駆動する弁体を備えた第2のサーモスタットが配設され、上記第1のサーモスタットにおいては、上記感温部と上記弁体とが相互に区画されてウォータジャケットの冷却水流出側に設けられたウォータアウトレット部材内に配設され、該ラジエータバイパス経路内には、所定水圧以上で開弁する圧力リリーフ弁が配設されており、エンジン冷間始動時には、該ヒータ用冷却水経路が該第1のサーモスタットの弁体により閉じられ、該ラジエータ用冷却水経路が上記第2のサーモスタットの弁体により閉じられ、該ラジエータバイパス経路が該圧力リリーフ弁により閉じられることを特徴としたものである。
また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、上記ヒータ用冷却水経路と並列に、排気還流装置に接続される排気還流装置用冷却水経路が設けられており、エンジン冷間始動時には、上記第1のサーモスタットの感温部により所定以下の冷却水の温度が感知される間、上記ヒータ用冷却水経路及び排気還流装置用冷却水経路が上記弁体により閉じられることを特徴としたものである。
Accordingly , an invention according to claim 1 of the present application is directed to a cooling system for an engine that cools an engine body by circulating cooling water through a water jacket formed inside the engine by a mechanical water pump. A cooling water passage for the heater that communicates with the heater for indoor heating, a cooling water passage for the radiator that communicates with the radiator that radiates the cooling water, and a radiator bypass passage that bypasses the cooling water passage for the radiator A throttle valve unit cooling water path that communicates with an intake throttle valve unit that controls the amount of air sucked into the engine and through which cooling water constantly circulates during engine operation, and is connected to the throttle valve unit cooling water path A temperature sensing device that is arranged and senses the temperature of the cooling water flowing through the cooling water passage for the throttle valve unit. And a first thermostat that is disposed in the cooling water passage for the heater and that is opened and closed in accordance with a temperature change sensed by the temperature sensing unit. A second thermostat having a valve body that opens and closes to the path and the radiator bypass path is disposed, and in the first thermostat, the temperature sensing portion and the valve body are partitioned from each other to form a water jacket. Is disposed in a water outlet member provided on the cooling water outflow side, and a pressure relief valve that is opened at a predetermined water pressure or higher is disposed in the radiator bypass path. The heater cooling water passage is closed by the valve body of the first thermostat, and the radiator cooling water passage is closed by the valve body of the second thermostat, Eta bypass path is that characterized in that it is closed by the pressure relief valve.
Further, in the invention according to claim 2 of the present application, in the invention according to claim 1, a cooling water path for the exhaust gas recirculation apparatus connected to the exhaust gas recirculation apparatus is provided in parallel with the cooling water path for the heater, When the engine is cold started, the heater cooling water passage and the exhaust gas recirculation device cooling water passage are closed by the valve body while the temperature of the cooling water below a predetermined value is sensed by the temperature sensing portion of the first thermostat. It is characterized by that.
本願の請求項1に係る発明によれば、エンジン冷間始動時には、スロットル弁ユニット用冷却水のみ流通可能とし、冷却水の流通を最小限に抑制して、暖機性を向上させることができる。
また、本願の請求項2に係る発明によれば、排気還流装置への冷却水の流通をも阻止することにより、エンジン冷間始動時における冷却水の流通の更なる低減を図り、早期暖機性をより確実に実現することができる。
According to the invention of claim 1 of the present gun, at the time of starting cold engine, and can flow only the cooling water for the throttle valve unit, the flow of cooling water is minimized, improving the warm-up characteristics it can.
Further, according to the invention according to claim 2 of the present application, the circulation of the cooling water to the exhaust gas recirculation device is also prevented, thereby further reducing the circulation of the cooling water at the time of engine cold start. Can be realized more reliably.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
実施形態1.
図1及び図2は、それぞれ、本発明の実施形態1に係るエンジンを概略的に示す斜視図、及び、エンジンの冷却装置の配管をあらわす説明図である。なお、図1において、紙面左手前側は、エンジン1の前側に対応し、また、紙面右奥側は、エンジンの後側に対応する。このエンジン1は、シリンダブロック2と、該シリンダブロック2の上側に配設されるシリンダヘッド3とからなるエンジン本体部4を有し、該エンジン本体部4の長手方向に沿って、4つの気筒が配列された直列4気筒エンジンである。エンジンルーム(不図示)内において、エンジン1は、その本体部4の長手方向が車体前後方向に平行になるように、かつ、エンジン1に組み込まれるクランクシャフト(不図示)が車幅方向に沿って延びるように、横置きに配置される。このエンジン1の後側には、変速機10(仮想線で示す)が配設される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1. FIG.
1 and 2 are a perspective view schematically showing an engine according to Embodiment 1 of the present invention, and an explanatory view showing piping of a cooling device for the engine, respectively. In FIG. 1, the left front side of the drawing corresponds to the front side of the engine 1, and the right back side of the drawing corresponds to the rear side of the engine. The engine 1 has an engine
また、シリンダヘッド3の上側には、シリンダカバー5が配設されている。更に、エンジン本体部4の側部(図1の紙面右手前側)には、各気筒内に吸気を導入するための吸気マニホールド6が配設されている。吸気マニホールド6は4本の分岐管を備え、各分岐管は、エンジン本体部4内に構成される各気筒に対して連通する。また、一方、吸気マニホールド6が配設された側と反対側のエンジン本体部4の側部(図1の紙面左奥側)には、排気系(排気マニホールド19等)が配設されている。
A cylinder cover 5 is disposed above the
シリンダブロック2及びシリンダヘッド3からなるエンジン本体部4の内部には、ウォータジャケット(不図示)が形成され、このウォータジャケットの流入口には、冷却水を循環させるためのウォータポンプ7の吐出口が接続されている。ウォータポンプ7は、渦巻き型の遠心式ポンプであり、シリンダブロック2の側部前側に配設され、シリンダブロック2の前方側部に設けられたクランクプーリ8に対してVベルト(不図示)により駆動連結されている。これにより、ウォータポンプ7は、クランクシャフト(不図示)により駆動される。また、ウォータポンプ7には、空気暖房用ヒータ30(図2参照)とウォータポンプ7との間でヒータ戻り経路を構成するヒータ戻りパイプ9が接続されている。
A water jacket (not shown) is formed inside the engine
また、シリンダブロック2の側部には、吸気マニホールド6とウォータポンプ7との間に配置され、ウォータポンプ7の吸込口に連通するサーモスタット弁ユニット11が設けられている。このサーモスタット弁ユニット11は、その上面側に開口したラジエータバイパス流入ポート12を有するとともに、側方へ突出したスロットル弁ユニット流入ポート13と、ラジエータ流入ポート14とを有している。ラジエータバイパス流入ポート12には、ラジエータバイパス経路を構成するラジエータバイパスパイプ15が接続されている。また、スロットル弁ユニット流入ポート13には、エンジンに供給される空気の量を制御するための吸気スロットル弁ユニット32(図2参照)とウォータポンプ7との間でスロットル弁ユニット戻り経路を構成するスロットル弁ユニット戻りパイプ16が接続されている。更に、ラジエータ流入ポート14には、ラジエータ34(図2参照)とウォータポンプ7との間でラジエータ戻り経路を構成するラジエータ戻りパイプ17が接続されている。
Further, a thermostat valve unit 11 that is disposed between the
また、特に図示しないが、サーモスタット弁ユニット11の内部には、サーモスタットが配設されている。このサーモスタットは、特定の経路内に流通する冷却水の温度を感知する感温部としてのワックスエレメントと、このワックスエレメントの変形に応じて開閉駆動する弁体とを有しており、ワックスエレメントにより感知される冷却水の温度変化に伴い、弁体が移動して、ラジエータバイパス流入ポート12及びラジエータ流入ポート13を遮断するように配設されている。より詳しくは、エンジン冷間始動時など、ワックスエレメントにより感知される冷却水温度が低いときには、ワックスエレメントが収縮して、弁体がラジエータ流入ポート13を閉じ、ラジエータバイパス流入ポート12を開く。また、一方、冷却水温度が所定以上になると、ワックスエレメントが膨張して、弁体がラジエータ流入ポート13を開き、ラジエータバイパス流入ポート12を閉じる。このようにして、サーモスタット弁は、冷却水温度に応じて、ラジエータバイパス流入ポート12又はラジエータ流入ポート13を開き、各々をウォータポンプ8に連通させる。なお、スロットル弁ユニット流入ポート13には弁体が作用することなく、スロットル弁ユニット流入ポート13は、常にウォータポンプ8に連通し冷却水が流通する状態になっている。
Although not specifically shown, a thermostat is disposed inside the thermostat valve unit 11. This thermostat has a wax element as a temperature sensing part that senses the temperature of cooling water flowing in a specific path, and a valve body that opens and closes according to the deformation of the wax element. The valve body is arranged so as to block the radiator bypass inflow port 12 and the
エンジン本体部4(厳密にはシリンダヘッド3)の後方側部には、ウォータアウトレット部材20が、エンジン本体部4の内部に形成されたウォータジャケットの冷却水流出側に該ウォータジャケットと連通するように取り付けられている。図3は、ウォータアウトレット部材20及びそれに接続される種々の経路を拡大して示す斜視図である。このウォータアウトレット部材20は、4つの流出ポート(ヒータ流出ポート21,ラジエータ流出ポート22,ラジエータバイパス流出ポート23,スロットル弁ユニット流出ポート24)を有している。ヒータ流出ポート21には、室内暖房用ヒータ30とウォータアウトレット部材20との間でヒータ経路を構成するヒータパイプ25が接続されている。また、ラジエータ流出ポート22には、ラジエータ34とウォータアウトレット部材20との間でラジエータ経路を構成するラジエータパイプ26が接続され、更に、ラジエータバイパス流出ポート23には、ラジエータバイパス経路15が接続されている。また、更に、スロットル弁ユニット流出ポート24には、スロットル弁ユニット32とウォータアウトレット部材20との間でスロットル弁ユニット経路を構成するスロットル弁ユニットパイプ27が接続されている。
A
また、このエンジン1には、排気の一部を吸気系(吸気マニホールド6等)に戻し、混合気が燃焼する時の最高温度を低くしてNOxの生成量を抑制するための排気還流装置(以下、EGR(exhaust gas recirculation)装置という)が搭載されており、図2には、かかる装置の主要な構成として設けられる水冷EGR弁36が示されている。水冷EGR弁36は、吸気系に戻す排気を冷却するためのEGRクーラ(不図示)内への冷却水の供給量を制御する。冷却された排気は、パイプ37a,37b及び水冷EGR36弁を介して、吸気系へ戻される。これら水冷EGR弁36及びEGRクーラは、ヒータ経路とヒータ戻り経路との間で、ヒータ30と並列式に配設されている。すなわち、ウォータアウトレット部材20からヒータ経路を介して流出する冷却水の一部が、水冷EGR弁36及びEGRクーラへ供給され利用される。水冷EGR弁36及びEGRクーラで利用された後の冷却水は、ヒータ戻り経路9を介して、ウォータポンプ7へ送られる。
The engine 1 also includes an exhaust gas recirculation device (not shown) for returning a part of the exhaust gas to the intake system (
更に、図2に示すように、エンジン1の冷却装置としては、ラジエータバイパス経路を構成するラジエータパイプ15内に、圧力リリーフ弁40が配設されている。この圧力リリーフ弁40は、ラジエータバイパス経路を流通する冷却水の水圧が所定未満ではラジエータバイパス経路を閉じ、冷却水の水圧が所定以上になるとラジエータバイパス経路を開く。
Further, as shown in FIG. 2, as a cooling device for the engine 1, a
続いて、ウォータアウトレット部材20を詳細に説明する。図4には、ウォータアウトレット部材の内部構造を概略的に示す。この図から分かるように、ウォータアウトレット部材20は、シリンダヘッド3に形成されたウォータジャケットの流出口3aに対して取り付けられ、ヒータ経路を構成するヒータパイプ25,ラジエータ経路を構成するラジエータパイプ26,スロットル弁ユニット経路を構成するスロットル弁ユニットパイプ27,ラジエータバイパス経路を構成するラジエータバイパスパイプ15を冷却水の流通が可能にそれぞれ接続するヒータ流出ポート21,ラジエータ流出ポート22,ラジエータバイパス流出ポート23,スロットル弁ユニット流出ポート24を有している。
Next, the
加えて、このウォータアウトレット部材20の内部には、サーモスタット50が配設されている。サーモスタット50は、サーモスタット弁ユニット11内に配設されたサーモスタットと同様に、特定の経路内に流通する冷却水の温度を感知する感温部としてのワックスエレメント51と、ワックスエレメント51の変形に応じて開閉駆動する弁体52(第1の弁体52a及び第2の弁体52b)とを有している。ウォータアウトレット部材20内において、サーモスタット50は、そのワックスエレメント51が、スロットル弁ユニット経路を介してスロットル弁ユニット32に連通するスロットル弁ユニット流出ポート24内に配置される一方、弁体52が、ヒータ経路に通ずるヒータ流出ポート21内に配置されるように配設されている。スロットル弁ユニット流出ポート24には、スロットル弁ユニット32に供給されるスロットル弁のアイシング防止用の冷却水やアイドル・スピード・コントロール(ISC:Idle Speed Control)水温検知用の冷却水が、エンジン1の稼働中常時流通させられるようになっている。ワックスエレメント51は、スロットル弁ユニット流出ポート24内の冷却水の温度を感知し、第1の弁体52a及び第2の弁体52bは、それぞれ、ワックスエレメント51により所定の冷却水温度が感知された場合に、ヒータ流出ポート21を閉じることとなる。
In addition, a
ワックスエレメント51により感知されるスロットル弁ユニット流出ポート24内の冷却水温度が低いときには、ワックスエレメント51が収縮して、弁体52がスプリング53の軸方向に移動し、第1の弁体52aがヒータ流出ポート21内に形成された第1の弁座部21aに着座することにより、ヒータ流出ポート21が閉じられる。これにより、ヒータ経路への冷却水の流通が阻止される。なお、このとき、第2の弁体52bは、第1の弁座部21aと同じくヒータ流出ポート21内に形成された第2の弁座部21bに着座していない状態にある。
スロットル弁ユニット流出ポート24内の冷却水温度が上昇してくると、ワックスエレメント51が膨張して、第1の弁体52aが第1の弁座部21aから離れることで、第1の弁体52a及び第2の弁体52bが共に着座しない状態となり、ヒータ経路への冷却水の流通が可能になる。
更に、スロットル弁ユニット流出ポート24内の冷却水温度が所定以上になると、ワックスエレメント51が膨張して、第2の弁体52bが第2の弁座部21bに着座することにより、ヒータ流出ポート21が閉じられる。これにより、ヒータ経路への冷却水の流通が阻止される。なお、このとき、第1の弁体52aは第1の弁座部21aに着座していない状態にある。
When the cooling water temperature in the throttle valve
When the cooling water temperature in the throttle valve
Further, when the cooling water temperature in the throttle valve
このエンジン1の冷却装置では、エンジン冷間始動時に、第1に、ウォータアウトレット部材15において、サーモスタット50の第1の弁体52aが第1の弁座部21aに着座することにより、ヒータ経路への冷却水の流通が阻止される。ヒータ流出ポート21が閉じられるため、この状態では、水冷EGR弁36及びEGRクーラへの冷却水の流通も同様に阻止される。また、第2に、サーモスタット弁ユニット11において、第2のサーモスタット(不図示)のワックスエレメントにより感知される冷却水温度が低く、弁体がラジエータ流入ポート13を閉じ、かつ、圧力リリーフ弁40が、冷却水の水圧が所定以上になるまで、ラジエータバイパス経路を閉じる。これにより、結果的に、ラジエータ流入ポート13に連通するラジエータ経路及びラジエータバイパス経路への冷却水の流通が阻止される。
In the cooling device for the engine 1, when the engine is cold-started, first, in the
すなわち、このエンジン1の冷却装置では、エンジン冷間始動時に、ウォータアウトレット部材20において、ヒータ経路,水冷EGR弁36,EGRクーラ及びラジエータ経路並びにラジエータバイパス経路における冷却水の流通が阻止され、スロットル弁ユニット経路及びスロットル弁ユニット戻り経路など、スロットル弁ユニット用冷却系についてのみ冷却水の流通が許可され、冷却装置全体における冷却水の流通を最小限に抑制することができる。このように、機械式のウォータポンプ7を利用する冷却装置において、ウォータアウトレット部材20及び圧力リリーフ弁40を設けることにより、比較的簡単な構成でかつコスト増大を招来することなく、エンジン冷間始動時における冷却水の流通を最小限に抑制することができ、良好な早期暖機性及び触媒の早期活性化を実現することができる。また、ウォータアウトレット部材20においては、サーモスロット50のワックスエレメント51と弁体52とが互いに異なる冷却水経路内に配置されるため、ワックスエレメント51により常時安定した感温が達成され、ハンチングを防止することができる。更に、ワックスエレメント51が配置される経路としては、スロットル弁ユニット用経路を利用することができ、構成を簡略化することができる。
That is, in the cooling device for the engine 1, when the engine is cold-started, the
更に、図1及び図3から分かるように、このエンジン1の冷却装置では、ウォータポンプ7がエンジン1の側部前側に取り付けられる一方、ウェータアウトレット部材20がエンジン1の後方側でエンジン1に直列配置される変速機10の上側に取り付けられている。そして、ウェータアウトレット部材20には、ヒータパイプ25,ラジエータパイプ26,ラジエータバイパスパイプ15,スロットル弁ユニットパイプ27が接続されている。また、特に図示しないが、ヒータパイプ25から分岐するEGR用冷却水経路が、変速機10の上側に配設されている。このように、エンジン1の後方側部にて下側寄りに配置される変速機10の上側における空きスペースに、ウェータアウトレット部材20に接続される各種の配管類を集中させるため、配管の簡素化が可能である。
Further, as can be seen from FIGS. 1 and 3, in the cooling device for the engine 1, the
なお、本実施形態1では、ウォータアウトレット部材20内に配設されるサーモスタット50のワックスエレメント51がスロットル弁ユニット流出ポート24内に配置されたが、これに限定することなく、エンジン1の稼働中少なくとも始動時に冷却水が流通する経路又はポートに配置されても、上記実施形態1によりもたらされる効果と同様の作用及び効果を実現することができる。
In the first embodiment, the
参考例
図5は、本発明の参考例に係るエンジンの冷却装置の配管をあらわす図である。なお、以下では、上記実施形態1と同様の構成については同一の符号を付し、それ以上の説明を省略する。この参考例では、ヒータ戻り経路を構成するヒータ戻りパイプ9が、その下流側で、スロットル弁ユニット戻り経路を構成するスロットル弁戻りパイプ16に接続されている。また、ラジエータバイパス経路を構成するラジエータバイパスパイプ15が、その下流側で、上記実施形態1と同様に、サーモスタット弁ユニット60に接続される一方、その上流側では、ラジエータ経路を構成するラジエータパイプ26の途中部に接続されている。
Reference Example FIG. 5 is a diagram showing piping of an engine cooling device according to a reference example of the present invention. In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and further description thereof is omitted. In this reference example , the
図5には、更に、EGR装置の主要な構成として、水冷EGR弁36に加え、EGRクーラ38が示されている。また、排気マニホールド19に直結され、EGRクーラ38に対して排気の一部を供給するキャタライザ39が示されている。ウォータアウトレット部材20からヒータ経路を構成するヒータパイプ25へ冷却水が送り出されると、その冷却水の一部が水冷EGR弁36に送られ、更に、パイプ36aを介してEGRクーラ38へ供給される。EGRクーラ38で利用された後の冷却水は、パイプ38a,ヒータ戻りパイプ9及びスロットル弁ユニット戻りパイプ16を介して、サーモスタット弁ユニット60に送られる。キャタライザ39からは排気の一部がパイプ39aを介してEGRクーラ38に供給され、冷却された排気は、実施形態1における場合と同様に、パイプ37a,37b及び水冷EGR弁36を介して、吸気系へ戻される。
FIG. 5 further shows an
図6に、サーモスタット弁ユニット60の内部構造を概略的に示す。この参考例では、サーモスタット弁ユニット60が、スロットル弁ユニット戻り経路を構成するスロットル弁ユニット戻りパイプ16が接続されるスロットル弁ユニット流入ポート81と、ラジエータ戻り経路を構成するラジエータ戻りパイプ17が接続されるラジエータ流入ポート82と、ラジエータバイパス経路を構成するラジエータバイパスパイプ15が接続されるラジエータバイパス流入ポート83と、ウォータポンプ7と直接に若しくは連結パイプ(不図示)を介して接続されるウォータポンプ接続ポート(以下、W/P接続ポートと表記)84と、を有している。ここで、スロットル弁ユニット流入ポート81は、両端側でそれぞれポート85,86に接続されるスリーブ(不図示)を介して、W/P接続ポート84に連通している。また、ラジエータ流入ポート82,ラジエータバイパス流入ポート83及びW/P接続ポート84は、サーモスタット弁ユニット60の内部で互いに連通している。
FIG. 6 schematically shows the internal structure of the
このサーモスタット弁ユニット60の内部には、サーモスタット70が配設されている。サーモスタット70は、特定の経路内に流通する冷却水の温度を感知する感温部としてのワックスエレメント71と、ワックスエレメント71の変形に応じて開閉駆動する弁体72(第1の弁体72a及び第2の弁体72b)とを有している。サーモスタット弁ユニット60内において、サーモスタット70は、そのワックスエレメント71が、スロットル弁ユニット戻り経路内に配置される一方、弁体72が、W/P接続ポート84内に配置されるように配設されている。スロットル弁ユニット流入ポート81には、スロットル弁ユニットを経由してきた冷却水が、エンジン1の稼働中常時流通させられる。ワックスエレメント71は、スロットル弁ユニット戻り経路内に流通する冷却水の温度を感知し、第1の弁体72a及び第2の弁体72bは、それぞれ、ワックスエレメント71により所定の冷却水温度が感知された場合に、ラジエータ流入ポート82とW/P接続ポート84との間に形成された第1の弁座部82a、及び、ラジエータバイパス流入ポート83とW/P接続ポート84との間に形成された第2の弁座部83aに着座する。
A
ワックスエレメント71により感知されるスロットル弁ユニット戻り経路内の冷却水温度が低いときには、ワックスエレメント71が収縮して、弁体72がスプリング73の軸方向に移動し、第1の弁体72aが第1の弁座部82aに着座することにより、ラジエータ流入ポート82とW/P接続ポート84とを遮断する。これにより、ラジエータ流入ポート82からW/P接続ポート84への冷却水の流通が阻止される。なお、この場合に、第2の弁体72bは、第2の弁座部83aに着座していない状態にある。
When the coolant temperature in the return path of the throttle valve unit sensed by the
他方、ワックスエレメント71により感知されるスロットル弁ユニット戻り経路内の冷却水温度が所定以上になると、ワックスエレメント71が膨張して、弁体72がスプリング73の軸方向に移動し、第2の弁体72bが第2の弁座部83aに着座することにより、ラジエータバイパス流入ポート83とW/P接続ポート84とを遮断する。これにより、ラジエータバイパス流入ポート83からW/P接続ポート84への冷却水の流通が阻止される。この場合に、第1の弁体72aは、第1の弁座部82aに着座していない状態にある。
On the other hand, when the coolant temperature in the return path of the throttle valve unit sensed by the
この参考例では、前述した実施形態1における場合と同様の効果が確保され、更に、ウォータアウトレット部材20におけるサーモスタット50に加えて、サーモスタット弁ユニット60におけるサーモスタット70についても、ワックスエレメント71と弁体72とが互いに異なる冷却水経路内に配置されるため、ワックスエレメント71により常時安定した感温が達成され、ハンチングを防止することができる。また、ワックスエレメント71が配置される経路として、スロットル弁ユニット用経路が利用されるため、構成を簡略化することができる。
In this reference example , the same effect as in the first embodiment described above is ensured. Further, in addition to the
なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。前述した実施形態では、ウォータアウトレット部材内部にサーモスタットを設けたが、これに限定されることなく、サーモスタットを、ウォータジャケットの冷却水流出側で、感温部であるワックスエレメントと弁体とを互いに異なる経路内に配置することができれば、ウォータアウトレット部材内部に限らず、いかなる箇所に配設してもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and it goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. In the above-described embodiment, the thermostat is provided inside the water outlet member. However, the thermostat is not limited to this, and the thermostat is connected to the cooling water outflow side of the water jacket and the wax element and the valve body, which are the temperature sensing parts, to each other. As long as it can arrange | position in a different path | route, you may arrange | position not only inside a water outlet member but in any location.
本願発明に係るエンジンの冷却装置は、自動車等の車両を含み、エンジンが搭載されるものであれば、いかなるものにも適用可能である。 The engine cooling device according to the present invention can be applied to any type of vehicle as long as it includes a vehicle such as an automobile and is equipped with an engine.
1…エンジン
2…シリンダブロック
3…シリンダヘッド
4…エンジン本体部
5…シリンダカバー
7…ウォータポンプ
9…ヒータ戻りパイプ
10…変速機
11,60…サーモスタット弁ユニット
15…ラジエータバイパスパイプ
16…スロットル弁ユニット戻りパイプ
17…ラジエータ戻りパイプ
20…ウォータアウトレット部材
25…ヒータパイプ
26…ラジエータパイプ
27…スロットル弁ユニットパイプ
30…ヒータ
32…吸気スロットル弁ユニット
34…ラジエータ
36…水冷EGR弁
38…EGRクーラ
40…圧力リリーフ弁
50,70…サーモスタット
51,71…ワックスエレメント
52,72…弁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ...
Claims (2)
上記ウォータジャケットの冷却水流出側に、室内暖房用ヒータに連通するヒータ用冷却水経路と、冷却水を放熱するラジエータに連通するラジエータ用冷却水経路と、該ラジエータ用冷却水経路をバイパスするラジエータバイパス経路と、エンジンに吸気される空気量を制御する吸気スロットル弁ユニットに連通し、エンジン稼働中常時冷却水が流通するスロットル弁ユニット用冷却水経路とが接続され、
上記スロットル弁ユニット用冷却水経路内に配置され、該スロットル弁ユニット用冷却水経路内に流通する冷却水の温度を感知する感温部と、上記ヒータ用冷却水経路内に配置され、該感温部により感知される温度変化に伴い開閉駆動する弁体とを備えた第1のサーモスタットが配設される一方、上記ラジエータ用冷却水経路及び上記ラジエータバイパス経路に対して開閉駆動する弁体を備えた第2のサーモスタットが配設され、
上記第1のサーモスタットにおいては、上記感温部と上記弁体とが相互に区画されてウォータジャケットの冷却水流出側に設けられたウォータアウトレット部材内に配設され、
上記ラジエータバイパス経路内には、所定水圧以上で開弁する圧力リリーフ弁が配設されており、
エンジン冷間始動時には、上記ヒータ用冷却水経路が上記第1のサーモスタットの弁体により閉じられ、上記ラジエータ用冷却水経路が上記第2のサーモスタットの弁体により閉じられることを特徴とするエンジンの冷却装置。 In a cooling device for an engine that cools an engine body by circulating cooling water through a water jacket formed in an engine and circulating it with a mechanical water pump .
On the cooling water outflow side of the water jacket, a heater cooling water path communicating with the indoor heating heater, a radiator cooling water path communicating with the radiator that radiates the cooling water, and a radiator bypassing the radiator cooling water path A bypass path is connected to an intake throttle valve unit that controls the amount of air sucked into the engine, and is connected to a throttle valve unit cooling water path through which cooling water constantly flows during engine operation.
A temperature sensing part that is disposed in the cooling water path for the throttle valve unit and senses the temperature of the cooling water flowing in the cooling water path for the throttle valve unit; and is disposed in the cooling water path for the heater. A first thermostat having a valve body that opens and closes in response to a temperature change sensed by the temperature section is disposed, and a valve body that opens and closes the radiator cooling water path and the radiator bypass path. A second thermostat is provided ,
In the first thermostat, the temperature sensing part and the valve body are partitioned from each other and disposed in a water outlet member provided on the cooling water outflow side of the water jacket,
In the radiator bypass path, a pressure relief valve that opens above a predetermined water pressure is disposed,
Engine The engine cold start, characterized in that cooling water passage for the heater is closed by the valve body in the first thermostat, the cooling water passage for the radiator is found closed by the valve body and the second thermostat Cooling system.
エンジン冷間始動時には、上記第1のサーモスタットの感温部により所定以下の冷却水の温度が感知される間、上記ヒータ用冷却水経路及び排気還流装置用冷却水経路が上記弁体により閉じられることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの冷却装置。 A cooling water passage for the exhaust gas recirculation device connected to the exhaust gas recirculation device is provided in parallel with the cooling water passage for the heater,
When the engine is cold started, the heater cooling water passage and the exhaust gas recirculation device cooling water passage are closed by the valve body while the temperature of the cooling water below a predetermined value is sensed by the temperature sensing portion of the first thermostat. The engine cooling device according to claim 1 .
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