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JPH08158871A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

内燃機関の冷却装置

Info

Publication number
JPH08158871A
JPH08158871A JP6299719A JP29971994A JPH08158871A JP H08158871 A JPH08158871 A JP H08158871A JP 6299719 A JP6299719 A JP 6299719A JP 29971994 A JP29971994 A JP 29971994A JP H08158871 A JPH08158871 A JP H08158871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
communication passage
cooling
passage
intercooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6299719A
Other languages
English (en)
Inventor
Manabu Tateno
学 立野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6299719A priority Critical patent/JPH08158871A/ja
Publication of JPH08158871A publication Critical patent/JPH08158871A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過給機とインタクーラ付の内燃機関におい
て、ウォータポンプの吐出量を増やさずに暖機中の高負
荷時の冷却水の過昇温の防止、暖機後のインタクーラの
冷却を行うことができる内燃機関の冷却装置の提供を目
的とする。 【構成】 冷却手段13を通る冷却水路21〜23とこれを迂
回する冷却水路24とをサーモスタット40で切換えて冷却
水を循環させる冷却装置20と、インタクーラ5を備える
機関1において、冷却水のウォータポンプ30吐出側から
インタクーラを通して流路切換弁50に通じる水路25と、
流路切換弁50の2つの吐出口からそれぞれ冷却手段13の
一端と他端に通じる2つの水路26, 27を設け、機関暖機
中の低負荷時はインタクーラ5の冷却水を冷却手段13を
通さずに戻し、暖機中の高負荷時はインタクーラ5の冷
却水を冷却手段13を通して戻し、機関の暖機後は機関1
の冷却水とインタクーラ5の冷却水の両方を冷却手段13
を通して戻す様に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の冷却装置に関
し、特に、内燃機関の吸気通路に設けられたインタクー
ラの冷却もウォータポンプを増設することなく行うこと
ができる内燃機関の冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に水冷式の内燃機関には、気筒内で
の燃焼によって発生する熱による過度の温度上昇を防止
するために、機関本体内に冷却水を循環させて機関を冷
却する冷却装置が備えられている。冷却水はウォータポ
ンプで圧送され、内燃機関を冷却して温度の上昇した冷
却水はラジエータに送られて冷却され、温度の低下した
冷却水が内燃機関に循環するようになっている。
【0003】また、内燃機関の冷間始動時には機関本体
が冷えており、所定の温度まで機関を暖機する必要があ
る。このような場合に冷却水がラジエータを経由して循
環されると、機関の暖機時間が長くなる。そこで、冷却
装置にはサーモスタットとラジエータをバイパスするバ
イパス通路が設けられており、冷却水温度が所定温度未
満の時は冷却水がサーモスタットを介してこのバイパス
通路から機関に循環し、ラジエータを通過しないように
なっている。
【0004】ところで、近年、内燃機関の出力向上のた
めに内燃機関に過給機と空気冷却器(インタクーラ)を
装備するものがある。このインタクーラは過給機で圧縮
されて温度の上昇した吸気を冷やして吸気の体積効率を
向上させるものであり、空冷式や水冷式のものがある。
水冷式のインタクーラを搭載した従来の内燃機関の冷却
装置としては、実開昭57-42114号公報に開示のものがあ
る。この冷却装置では、機関の冷却水通路に設けられた
流路切換装置により、機関の暖機中の低負荷時にウォー
タポンプと機関の間に冷却水を循環させ、暖機中の高負
荷時に冷却水の一部をインタクーラ、ウォータポンプ、
内燃機関に供給して機関の高負荷時に吸気を冷却し、暖
機後に新規の冷却水をインタクーラ、ウォータポンプ、
内燃機関に供給するものが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
57-42114号公報に開示の技術では、機関の暖機後には冷
却水が全量インタクーラを通過してから内燃機関に供給
される、即ち、インタクーラと内燃機関とが直列になる
ため、ウォータポンプの吐出能力を向上させる必要があ
るという問題点があった。
【0006】そこで、本発明は、機関が暖機中の低負荷
時には冷却水によって暖機を促進することができ、ま
た、暖機中の高負荷時には冷却水の一部を冷却すること
によって暖機の促進を図ると共に冷却水の必要以上の昇
温を防止することができ、更に、暖機後にはウォータポ
ンプの吐出能力を向上させることなく、冷却水の冷却を
図ることができる内燃機関の冷却装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の内燃機関の冷却装置は、ウォータポンプの吐出口と
内燃機関の冷却水通路入口とを連通する第1連通路と、
内燃機関の冷却水通路出口と冷却水の冷却手段の一端と
を連通する第2連通路と、冷却手段の他端とポンプの吸
入口とを連通する第3連通路と、第2連通路の途中に位
置する第1の分岐点と第3連通路の途中に位置する第2
の分岐点とを連通する第4連通路と、この第2の分岐点
に設けられて冷却水温度が所定温度未満の時に第4連通
路をポンプに連通し、冷却水温度が所定温度以上の時に
冷却手段の他端をポンプに連通するサーモスタットとか
ら構成される冷却装置を備える内燃機関であって、その
吸気通路にインタクーラを装備するものにおいて、冷却
装置に更に、第1連通路の途中に位置する第3の分岐点
とインタクーラの冷却水入口とを連通する第5の連通路
と、インタクーラの冷却水出口と第2連通路の第1の分
岐点より冷却手段側に位置する第4の分岐点とを連通す
る第6の連通路と、第6連通路の途中に位置する第5の
分岐点と第3の連通路のサーモスタットより冷却手段側
に位置する第6の分岐点とを連通する第7連通路と、第
5の分岐点に設けられた流路切換弁と、内燃機関の運転
状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段
と、内燃機関が暖機中でかつ低負荷時、および内燃機関
の暖機後に、インタークーラの冷却水出口が第2連通路
に連通するように流路切換弁を切り換えると共に、内燃
機関が暖機中でかつ高負荷時に、インタークーラの冷却
水出口が第3連通路に連通するように流路切換弁を切り
換える流路切換弁制御手段とを設けたことを特徴として
いる。
【0008】
【作用】本発明の内燃機関の冷却装置によれば、冷却水
は機関の暖機状態と機関の負荷状態に応じて以下のよう
な2系統の経路,を同時に流れる。 (1) 機関が暖機中の低負荷時 ウォータポンプ→第1連通路→内燃機関の冷却通路
→第2連通路の一部→第4連通路→サーモスタット→第
3連通路の一部→ウォータポンプ ウォータポンプ→第1連通路の一部→第5連通路→
インタクーラ→第6連通路→第2連通路の一部→第4連
通路→サーモスタット→第3連通路の一部→ウォータポ
ンプ (2) 機関が暖機中の高負荷時 ウォータポンプ→第1連通路→内燃機関の冷却通路
→第2連通路の一部→第4連通路→サーモスタット→第
3連通路の一部→ウォータポンプ ウォータポンプ→第1連通路の一部→第5連通路→
インタクーラ→第6連通路の一部→第7連通路→第3連
通路の一部→冷却手段→第2連通路の一部→第4連通路
→サーモスタット→第3連通路の一部→ウォータポンプ (3) 機関の暖機後 ウォータポンプ→第1連通路→内燃機関の冷却通路
→第2連通路→冷却手段→第3連通路→ウォータポンプ ウォータポンプ→第1連通路の一部→第5連通路→
インタクーラ→第6連通路→第2連通路の一部→冷却手
段→第3連通路→ウォータポンプ
【0009】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は過給機4とインタクーラ5とを備え
た内燃機関1における本発明の冷却装置20の構成を示
すものである。内燃機関1の吸気通路2には、エアクリ
ーナ3の下流側に上流側から過給機4のコンプレッサ4
A、インタクーラ5、スロットル弁6が設けられてい
る。過給機4のコンプレッサ4Aは、内燃機関1の排気
通路8に設けられたタービン4Bの同軸上に設けられて
おり、排気ガスでタービン4Bが回転すると回転して吸
気を圧縮するようになっている。インタクーラ5は水冷
式であり、コンプレッサ4Aによって圧縮されて温度が
高められた吸気の温度を低下させて吸気の体積効率を高
めるものである。
【0010】また、吸気通路2のスロットル弁6にはそ
の開度によって機関の負荷を検出する負荷センサ7が設
けられており、その出力はエンジン・コントロール・ユ
ニット(ECU)10に入力されている。更に、内燃機
関1の本体内の冷却水通路には水温センサ9が設けられ
ており、その出力もECU10に入力されるようになっ
ている。
【0011】内燃機関1には過給機4およびインタクー
ラ5の有無に係わらず、内燃機関1を冷却する冷却装置
20が設けられている。この冷却装置20は、運転中に
内燃機関1を通過して温度の上昇した冷却水を冷やして
循環する運転中の経路と、冷間始動時に内燃機関1を通
過した冷却水を冷やすことなくそのまま内燃機関1に戻
して暖機特性を向上させる暖機中の経路とを備えてい
る。運転中の経路と暖機中の経路とは冷却水温度によっ
て通路を切り換えるサーモスタット40によって行われ
る。
【0012】運転中の経路は、ウォータポンプ30の吐
出口と内燃機関1の冷却水通路入口11とを連通する第
1連通路21と、内燃機関1の冷却水通路出口12と冷
却水の冷却手段であるラジエータ13の一端とを連通す
る第2連通路22と、ラジエータ13の他端とウォータ
ポンプ30の吸入口とを連通する第3連通路23とから
構成される。
【0013】暖機中の経路は、第2連通路22の途中に
位置する第1の分岐点31と第3連通路23の途中に位
置する第2の分岐点32とを連通する第4連通路24
と、この第2の分岐点32に設けられて冷却水温度が所
定温度未満の時に第4連通路24をウォータポンプ30
に接続し、冷却水温度が所定温度以上の時にラジエータ
13の他端をウォータポンプ30に接続するサーモスタ
ット40とから構成される。
【0014】次に、内燃機関1に過給機4が備えられて
おり、吸気通路2にインタクーラ5を備える場合に、図
1に示す実施例では、前述の冷却装置20にインタクー
ラの冷却経路を追加している。インタクーラ5の冷却経
路は、第1連通路21の途中に位置する第3の分岐点3
3とインタクーラ5の冷却水入口5Aとを連通する第5
連通路25と、インタクーラ5の冷却水出口5Bと第2
連通路22の第1の分岐点31よりラジエータ13側に
位置する第4の分岐点34とを連通する第6連通路26
と、第6連通路26の途中に位置する第5の分岐点35
と第3連通路23のサーモスタット40よりラジエータ
13側に位置する第6の分岐点36とを連通する第7連
通路27と、第5の分岐点35に設けられた流路切換弁
50とから構成される。
【0015】流路切換弁50は、この実施例では電磁三
方弁として構成されており、そのアクチュエータ51は
前述のECU10からの信号によって駆動され、図中の
黒−黒で示す経路を連通させるか、或いは白−白で示す
経路を連通させるかの切換動作が行われる。黒−黒の経
路が連通された場合には、流路切換弁50を介して第6
連通路26が連通し、インタクーラ5の冷却水出口5B
から出た冷却水は第6連通路26を通って第2連通路2
2に流入する。一方、白−白の経路が連通された場合に
は、インタクーラ5の冷却水出口5Bから出た冷却水は
第6連通路26の一部を通って第7連通路27に入り、
第3連通路23に流入する。
【0016】ECU10はこの流路切換弁50のアクチ
ュエータ51への流路切換信号を内燃機関1の運転状態
に応じて出力する。すなわち、ECU10は、内燃機関
1が暖機中でかつ低負荷時、および内燃機関1の暖機後
に、インタークーラ5の冷却水出口5Bが第2連通路2
2に連通するように流路切換弁50を切り換えて黒−黒
の経路を連通させると共に、内燃機関1が暖機中でかつ
高負荷時に、インタークーラ5の冷却水出口5Bが第3
連通路23に連通するように流路切換弁50を切り換え
て白−白の経路を連通させる。
【0017】次に、以上のように構成された実施例の冷
却装置20の機関の暖機状態と、機関の負荷に応じた冷
却水の循環経路の違いを図2から図4を用いて説明す
る。 (1) 機関が暖機中の低負荷時〔図2〕 機関が暖機中の低負荷時は冷却水温が低く、ウォータポ
ンプ30の吸入口はサーモスタット40を介して第4連
通路24に接続されている。また、この状態では、EC
U10は流路切換弁50の黒−黒を連通させ、インタク
ーラ5の冷却水出口5Bを第6連通路26に接続してい
る。
【0018】この状態では、冷却水は図2に矢印で示す
ように、2通りの経路を流れる。第1の経路を流れる冷
却水は、ウォータポンプ30から吐出された後、第1連
通路21を通って冷却通路入口11から内燃機関1に入
って内部を冷却し、冷却水出口12から出て第2連通路
22の一部を通って第4連通路24に入り、サーモスタ
ット40から第3連通路23の一部を通ってウォータポ
ンプ30に戻る。第2の経路を流れる冷却水は、ウォー
タポンプ30から吐出された後、第1連通路21の一部
を通って第5連通路25に入り、インタクーラ5で熱交
換した後に流路切換弁50を経て第6連通路26に入
り、第2連通路22の一部を通って第4連通路24に入
り、サーモスタット40から第3連通路23の一部を通
ってウォータポンプ30に戻る。
【0019】このように、機関が暖機中の低負荷時は、
インタクーラ5に冷却水の一部が流れるので過給機によ
って圧縮された吸気(過給気)が冷却される。また、イ
ンタクーラ5において冷却水が過給気温度によって暖め
られるので、内燃機関1の暖機を促進することができ
る。この時は機関冷却水に過給気冷却熱が加わり、暖機
が促進されると共に、機関吸気ポート壁温上昇によって
ポート濡れが減ってエミッションが減る。 (2) 機関が暖機中の高負荷時〔図3〕 機関が暖機中の高負荷状態は、冷却水温が低く、ウォー
タポンプ30の吸入口がサーモスタット40を介して第
4連通路24に接続されている状態で、急激なアクセル
の踏込みによって機関負荷が急激に上昇した時に起こ
る。この時は圧力と温度の高い過給気がインタクーラ5
を流れるので、インタクーラ5の冷却能力の増大が必要
な時である。この状態では、ECU10は機関の高負荷
状態を負荷センサ7からの出力によって検出し、流路切
換弁50の白−白を連通させ、インタクーラ5の冷却水
出口5Bを第7連通路27に接続する。
【0020】この状態では、冷却水は図3に矢印で示す
ように、2通りの経路を流れる。第1の経路を流れる冷
却水は、ウォータポンプ30から吐出された後、第1連
通路21を通って冷却通路入口11から内燃機関1に入
って内部を冷却し、冷却水出口12から出て第2連通路
22の一部を通って第4連通路24に入り、サーモスタ
ット40から第3連通路23の一部を通ってウォータポ
ンプ30に戻る。第2の経路を流れる冷却水は、ウォー
タポンプ30から吐出された後、第1連通路21の一部
を通って第5連通路25に入り、インタクーラ5で熱交
換した後に流路切換弁50を経て第7連通路27に入
り、第3連通路23の一部を通ってラジエータ13の出
口13Bからラジエータ13内に入り、ラジエータ13
内を逆流して入口13Aから出た後、第2連通路22の
一部を通って第4連通路24に入り、サーモスタット4
0から第3連通路23の一部を通ってウォータポンプ3
0に戻る。
【0021】このように、機関が暖機中の高負荷時は、
多大な過給気で温度上昇したインタクーラ5を流れた冷
却水はラジエータ13を逆流することによって冷却され
るので、インタクーラ5の冷却能力を増大させることが
できる。 (3) 機関の暖機後〔図4〕 機関の暖機後は冷却水温が高いのでサーモスタット40
が開き、ウォータポンプ30の吸入口が第3連通路23
を介してラジエータ13に接続されている。また、この
状態では、ECU10は流路切換弁50の黒−黒を連通
させ、インタクーラ5の冷却水出口5Bを第6連通路2
6に接続している。
【0022】この状態では、冷却水は図4に矢印で示す
ように、2通りの経路を流れる。第1の経路を流れる冷
却水は、ウォータポンプ30から吐出された後、第1連
通路21を通って冷却通路入口11から内燃機関1に入
って内部を冷却し、冷却水出口12から出て第2連通路
22を通ってラジエータ13の入口13Aからラジエー
タ13内に入り、ラジエータ13で冷却された後にラジ
エータ13内を流れて出口13Bから出た後、第3連通
路23を通ってサーモスタット40からウォータポンプ
30に戻る。第2の経路を流れる冷却水は、ウォータポ
ンプ30から吐出された後、第1連通路21の一部を通
って第5連通路25に入り、インタクーラ5で熱交換し
た後に流路切換弁50を経て第6連通路26に入り、第
2連通路22の一部を通ってラジエータ13の入口13
Aからラジエータ13内に入り、第1の経路と同様にウ
ォータポンプ30に戻る。
【0023】このように、機関の暖機後は、インタクー
ラ5に冷却水の一部が流れるので過給機によって圧縮さ
れた吸気(過給気)が冷却される。なお、この実施例で
は流路切換弁50は完全に流路を切り換えるように構成
されているが、流路切換弁50に流量調節可能なものを
採用し、機関の負荷が小さい時は流路切換弁50を通過
する冷却水量を少なくし、機関の負荷が大きい時は流路
切換弁50を通過する冷却水量を増大するようにすれ
ば、機関暖機後に急激にアクセルが踏み込まれてインタ
クーラ5の温度が急上昇した場合でも、冷却水による熱
交換量を増やすことが可能になって機関の高温ダメージ
が防止される。
【0024】図5はこの流路切換弁50の別の実施例を
示すものであり、冷却水の流量調整が可能な流路切換弁
50の構成を示している。この実施例の流路切換弁50
は、図5(a) に示すように、アクチュエータ(この実施
例ではステップモータ)51と切換弁体53とから構成
されている。切換弁体53はアクチュエータ51の回転
軸52に取り付けられており、切換弁体53の中には切
換水路54が設けられている。そして、この流路切換弁
50は、図5(b) に示すようにインタクーラ5に接続す
る第6連通路26、第2連通路22に接続する第6連通
路26と第7連通路27(図示せず)が接続するハウジ
ング55内に収容されている。アクチュエータ51はこ
の切換弁体53を90°回転させることによって第6連
通路2六を全通させるか、インタクーラ5に接続する第
6連通路26を第7連通路27に接続するかの何れかの
状態にすることができる。
【0025】図5(c) は図5(a) に示した流路切換弁5
0が第5連通路25と第7連通路27とを接続する場合
の切換弁体53の位置(切換水路54の状態)を説明す
る図であり、図5(d) は図5(a) の流路切換弁50が第
6連通路26を全通させる場合の切換弁体53の位置
(切換水路54の状態)を説明する図である。なお、こ
の実施例の流路切換弁50は、前述のように冷却水の流
量が調節可能になっている。すなわち、図5(d) に破線
で示すように、切換弁体53の回転角度を変えて切換水
路54と第6連通路26との重なり度合いを調整するこ
とにより、機関負荷が小さい時は流路切換弁50を通過
する冷却水量を少なくし、機関の負荷が大きい時は流路
切換弁50を通過する冷却水量を増大することができ
る。この結果、インタクーラ5の入口5Aにおける冷却
水の温度が一定であれば、流路切換弁50で冷却水量を
多くすればインタクーラ5の冷却能力が向上し、最大水
量までインタクーラ5の温度を低下させることができ
る。
【0026】また、インタクーラ5に冷却水を分流させ
た分、内燃機関1を冷却させる冷却水の水量が減り、内
燃機関1の冷却水出口12から排出される冷却水の温度
が上昇する。インタクーラ5を通過した冷却水もインタ
クーラ5との熱交換によって温度が上昇しているので、
ラジエータ13の能力を変えなければ、ラジエータ13
から排出される冷却水温も上昇する。冷却水温が上昇す
るとサーモスタット40の開度が大きくなり、ウォータ
ポンプ30の入口抵抗が減って冷却水量が増大する。冷
却水量が増大すればラジエータ13の能力代分、ラジエ
ータ13からの冷却水処理量が増大し、サーモスタット
40が冷却水の流量をインタクーラの要求冷却代と機関
の要求冷却代に合わせて制御する。これにより、流路切
換弁50によるインタクーラ5の冷却能力向上が可能と
なる。
【0027】図6は図1の第2の分岐点32に設けられ
たサーモスタット40の構成の一例を示すものである。
サーモスタット40はそのケーシング44内にスプリン
グ43によって冷却水温が低い時には閉弁している第2
の弁体42が設けられており、ケーシング44の外部に
は冷却水温が高い時にケーシング44から離れる方向に
移動する第1の弁体41が設けられている。また、ケー
シング44内には冷却水温が上昇すると膨張するサーモ
ワックス45が内蔵されており、このサーモワックス4
5が膨張すると第1の弁体42がケーシング44から離
れる方向に移動し、同時に第2の弁体42が開弁するよ
うになっている。
【0028】このように構成されたサーモスタット40
は、開口(図示せず)を備えたドーム部46を外部に露
出させた状態でハウジング40に取り付けられており、
このハウジング14の第1の弁体41が移動する方向に
は弁座15が設けられている。ハウジング14の側面に
はウォータポンプ30に接続する第1連通路21が接続
されており、ドーム部46の外側にはラジエータ13に
接続する第3連通路23が接続されており、弁座15の
外側には第4連通路24が接続している。図6は冷却水
温が低い時のサーモスタット40の状態を示しており、
この状態では第2の弁体42がドーム部46を封止して
いるために、第1連通路21は第4連通路24に接続さ
れている。そして、この状態から冷却水温が上昇すると
サーモワックス45が膨張し、スプリング43に抗して
第1の弁体41を上昇させて弁座15を封止する。第1
の弁体41が上昇すると、これに伴って第2の弁体42
も上昇し、ドーム部46を開弁する。この結果、冷却水
温が高い時には第1連通路21が第3連通路23に接続
される。
【0029】図7は本発明の内燃機関の冷却装置20を
使用した内燃機関1の機関始動後の冷却水温の上昇特性
を示す特性図である。以上説明した実施例の冷却装置2
0を使用すれば、時刻t1で機関が冷間始動された暖機
中は時間の経過に伴って冷却水温がリニアに上昇し、暖
機が終了した時刻t2の時点以降はサーモスタット40
の働きによって水温が一定に保たれる。
【0030】このような状態において、機関の暖機中に
アクセルが急激に踏み込まれると、過給気の温度の上昇
により、インタクーラ5と熱交換を行った後の冷却水温
は通常は破線で示すように上昇するが、前述のように動
作する本発明の冷却装置20では、温度が上昇した冷却
水温はラジエータ13によって冷却されるので、冷却水
温は実線のように上昇する。また、機関の暖機後にアク
セルが急激に踏み込まれた場合でも、過給気の温度の上
昇によってインタクーラ5と熱交換を行った後の冷却水
温は通常は破線で示すように上昇するが、本発明の冷却
装置20では流路切換弁50を流れる冷却水量を増大さ
せることによって、温度が上昇した冷却水温はラジエー
タ13によって効率良く冷却されるので、冷却水温は実
線のように一定温度を保つことができ、内燃機関の過度
の温度上昇を防止できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の冷却装置によれば、冷却水は、機関機関の暖機中の低
負荷時には冷却手段によって冷却されず、機関の暖機中
の高負荷時にはその一部が冷却手段によって冷却され、
機関の暖機後は全量冷却手段によって冷却されるので、
機関が暖機中の低負荷時には冷却水によって暖機を促進
することができ、また、暖機中の高負荷時には冷却水の
一部を冷却することによって暖機の促進を図ると共に冷
却水の必要以上の昇温を防止することができ、更に、暖
機後にはウォータポンプの吐出能力を向上させることな
く、冷却水の冷却を効率良く図ることができるという効
果がある。このため、本発明では過給機と水冷式インタ
クーラを装備する内燃機関において、単一の冷却手段と
ポンプで冷却水の冷却を行うことができるので、コスト
ダウンが図れる。また、冷却水経路にこだわらずにイン
タクーラの設置が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の冷却装置を備えた内燃機関の構成を示
す全体構成図である。
【図2】図1の内燃機関の冷却装置における機関暖機中
の低負荷時の循環経路を示す説明図である。
【図3】図1の内燃機関の冷却装置における機関暖機中
の高負荷時の循環経路を示す説明図である。
【図4】図1の内燃機関の冷却装置における機関暖機終
了後の循環経路を示す説明図である。
【図5】(a) は図1の流路切換弁の一実施例の基本構成
を示す斜視図、(b) は(a) の流路切換弁を内蔵したハウ
ジングの断面図、(c) は(a) の流路切換弁が第5連通路
と第7連通路とを接続する場合の弁体の位置を説明する
図、(d) は(a) の流路切換弁が第5連通路と第6連通路
とを接続する場合の弁体の位置を説明する図である。
【図6】図1の第2分岐点に設けられたサーモスタット
の構成の一例を示す断面図である。
【図7】本発明の内燃機関の冷却装置を使用した内燃機
関の機関始動後の冷却水温の上昇特性を示す特性図であ
る。
【符号の説明】
1…内燃機関 2…吸気通路 4…過給機 5…インタクーラ 6…スロットル弁 7…負荷センサ 8…排気通路 9…水温センサ 10…ECU (エンジン・コントロール・ユニット) 13…ラジエータ 14…サーモスタットのハウジング 15…弁座 20…冷却装置 21〜27…第1〜第7の連通路 31〜36…第1〜第6の分岐点 40…サーモスタット 41…第1の弁体 42…第2の弁体 45…サーモワックス 50…流路切換弁 51…アクチュエータ 53…切換弁体 54…切換水路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウォータポンプの吐出口と内燃機関の冷
    却水通路入口とを連通する第1連通路と、内燃機関の冷
    却水通路出口と冷却水の冷却手段の一端とを連通する第
    2連通路と、前記冷却手段の他端と前記ポンプの吸入口
    とを連通する第3連通路と、前記第2連通路の途中に位
    置する第1の分岐点と前記第3連通路の途中に位置する
    第2の分岐点とを連通する第4連通路と、この第2の分
    岐点に設けられて冷却水温度が所定温度未満の時に前記
    第4連通路を前記ポンプに連通し、冷却水温度が所定温
    度以上の時に前記冷却手段の他端を前記ポンプに連通す
    るサーモスタットとから構成される冷却装置を備える内
    燃機関であって、その吸気通路にインタクーラを装備す
    るものにおいて、前記冷却装置に更に、 前記第1連通路の途中に位置する第3の分岐点と前記イ
    ンタクーラの冷却水入口とを連通する第5の連通路と、 前記インタクーラの冷却水出口と前記第2連通路の前記
    第1の分岐点より前記冷却手段側に位置する第4の分岐
    点とを連通する第6の連通路と、 前記第6連通路の途中に位置する第5の分岐点と前記第
    3の連通路の前記サーモスタットより前記冷却手段側に
    位置する第6の分岐点とを連通する第7連通路と、 前記第5の分岐点に設けられた流路切換弁と、 内燃機関の運転状態パラメータを検出する運転状態パラ
    メータ検出手段と、 内燃機関が暖機中でかつ低負荷時、および内燃機関の暖
    機後に、前記インタークーラの冷却水出口が前記第2連
    通路に連通するように前記流路切換弁を切り換えると共
    に、内燃機関が暖機中でかつ高負荷時に、前記インター
    クーラの冷却水出口が前記第3連通路に連通するように
    前記流路切換弁を切り換える流路切換弁制御手段とを設
    けたことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008267180A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Toyota Motor Corp 流量可変ウォータポンプの制御装置
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