JP2016053339A - Cooling system - Google Patents
Cooling system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016053339A JP2016053339A JP2014180123A JP2014180123A JP2016053339A JP 2016053339 A JP2016053339 A JP 2016053339A JP 2014180123 A JP2014180123 A JP 2014180123A JP 2014180123 A JP2014180123 A JP 2014180123A JP 2016053339 A JP2016053339 A JP 2016053339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling medium
- cooling
- pressure
- engine
- flow path
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷却媒体が冷却流路を循環する冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system in which a cooling medium circulates through a cooling channel.
従来、エンジンの冷却システムとして、エンジン周りに冷却流路を配設し、冷却流路に冷却媒体を流通させる構成が用いられている。この冷却システムでは、ポンプが冷却流路内の冷却媒体を循環させて、エンジンを冷却し、昇温した冷却媒体が、ラジエータでの熱交換によって冷却される。また、このような冷却システムでは、エンジン以外の過給機など、エンジン周りの他の部材も冷却対象となることがある（例えば、特許文献１）。 Conventionally, as a cooling system for an engine, a configuration in which a cooling flow path is provided around the engine and a cooling medium is circulated through the cooling flow path is used. In this cooling system, the pump circulates the cooling medium in the cooling flow path to cool the engine, and the cooling medium whose temperature has been raised is cooled by heat exchange in the radiator. In such a cooling system, other members around the engine, such as a supercharger other than the engine, may also be subject to cooling (for example, Patent Document 1).
ところで、冷却媒体は、主に液体の状態で冷却流路を循環し、冷却対象の熱は冷却媒体の顕熱となる。そのため、冷却媒体の温度が上昇すると冷却対象との温度差が小さくなり、冷却対象から冷却媒体への伝熱効率が低下してしまう。そこで、冷却対象を一層迅速に冷却可能となる冷却システムの開発が希求されている。 By the way, the cooling medium circulates in the cooling channel mainly in a liquid state, and the heat to be cooled becomes sensible heat of the cooling medium. Therefore, when the temperature of the cooling medium rises, the temperature difference from the object to be cooled becomes small, and the heat transfer efficiency from the object to be cooled to the cooling medium is reduced. Therefore, there is a demand for the development of a cooling system that can cool the object to be cooled more quickly.
本発明は、このような課題に鑑み、エンジンまたはエンジン周りの冷却対象を迅速に冷却することが可能な冷却システムを提供することを目的としている。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a cooling system capable of quickly cooling an engine or a cooling object around the engine.
上記課題を解決するために、本発明の冷却システムは、エンジンを冷却する気液混合の冷却媒体が流通する冷却流路と、冷却媒体を冷却流路内で循環させるポンプと、冷却媒体の熱を放熱して冷却媒体を冷却する放熱部と、冷却媒体の圧力を増減させる圧力調整部と、を備え、圧力調整部は、少なくともエンジン負荷に基づいて、冷却媒体の圧力を低下させて冷却媒体の沸点を下げることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a cooling system of the present invention includes a cooling flow path through which a gas-liquid mixed cooling medium for cooling an engine flows, a pump for circulating the cooling medium in the cooling flow path, and heat of the cooling medium. And a pressure adjusting unit that increases or decreases the pressure of the cooling medium, and the pressure adjusting unit reduces the pressure of the cooling medium based on at least the engine load. It is characterized by lowering the boiling point of.
上記課題を解決するために、本発明の他の冷却システムは、エンジンの排気ガスの運動エネルギーによってエンジンへの給気を昇圧する過給機を冷却する気液混合の冷却媒体が流通する冷却流路と、冷却媒体を冷却流路内で循環させるポンプと、冷却媒体の熱を放熱して冷却媒体を冷却する放熱部と、冷却媒体の圧力を増減させる圧力調整部と、を備え、圧力調整部は、少なくとも過給機の過給圧に基づいて、冷却媒体の圧力を低下させて冷却媒体の沸点を下げることを特徴とする。 In order to solve the above problems, another cooling system of the present invention is a cooling flow in which a gas-liquid mixed cooling medium that cools a supercharger that boosts the supply of air to the engine by the kinetic energy of the exhaust gas of the engine flows. A pressure adjusting unit including a passage, a pump for circulating the cooling medium in the cooling channel, a heat dissipating unit for dissipating heat of the cooling medium to cool the cooling medium, and a pressure adjusting unit for increasing or decreasing the pressure of the cooling medium. The section is characterized by lowering the boiling point of the cooling medium by lowering the pressure of the cooling medium based on at least the supercharging pressure of the supercharger.
上記課題を解決するために、本発明の他の冷却システムは、エンジンからの排熱によって加熱される被加熱部材を冷却する気液混合の冷却媒体が流通する冷却流路と、冷却媒体を冷却流路内で循環させるポンプと、冷却媒体の熱を放熱して冷却媒体を冷却する放熱部と、冷却媒体の圧力を増減させる圧力調整部と、を備え、圧力調整部は、少なくともエンジン負荷に基づいて、冷却媒体の圧力を低下させて冷却媒体の沸点を下げることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, another cooling system of the present invention includes a cooling flow path through which a gas-liquid mixed cooling medium for cooling a heated member heated by exhaust heat from the engine, and a cooling medium are cooled. A pump that circulates in the flow path, a heat dissipating unit that dissipates the heat of the cooling medium to cool the cooling medium, and a pressure adjusting unit that increases or decreases the pressure of the cooling medium. Based on this, the pressure of the cooling medium is lowered to lower the boiling point of the cooling medium.
圧力調整部は、冷却媒体の温度およびポンプの回転数に基づいて、冷却媒体の圧力の下限値を設定してもよい。 The pressure adjustment unit may set a lower limit value of the pressure of the cooling medium based on the temperature of the cooling medium and the rotation speed of the pump.
圧力調整部は、エンジン停止前のエンジン負荷の推移に基づいて、エンジン停止後の冷却媒体の圧力を低下させて、冷却媒体の沸点を下げてもよい。 The pressure adjusting unit may lower the boiling point of the cooling medium by reducing the pressure of the cooling medium after the engine is stopped based on the transition of the engine load before the engine is stopped.
本発明によれば、エンジンまたはエンジン周りの冷却対象を迅速に冷却することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to quickly cool an engine or an object to be cooled around the engine.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図１は、冷却システム１００の概略的な構成を示した図である。図１中、実線の矢印は、主に液体の冷却媒体の流れを示し、破線の矢印は、主に気体の冷却媒体の流れを示す。ただし、厳密には、実線の矢印で示す区間において冷却媒体の一部が気化していたり、破線の矢印で示す区間において冷却媒体の一部が液化していたりする場合もある。また、図１中、一点鎖線の矢印は、制御信号の流れを示し、二点鎖線の矢印は、データの流れを示す。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the
図１に示すように、冷却システム１００は、冷却媒体でエンジンＥのシリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４を冷却するとともに、過給機１０６、スロットル１０８、ＥＧＲクーラ１１０、および、ＣＶＴウォーマ１１２を冷却するシステムである。冷却媒体は、これらの冷却対象に近接する冷却流路１１４の内部を流通する。
As shown in FIG. 1, the
過給機１０６は、エンジンＥの燃焼室から排出された排気ガスの運動エネルギーによってタービンインペラを回転させ、その回転動力によってコンプレッサインペラを回転させて空気を圧縮し、エンジンＥの燃焼室に圧縮空気を送出する。上記のように、過給機１０６は、冷却流路１１４の内部を流通する冷却媒体によって冷却される構成となっており、過給機１０６のうち、特にベアリングハウジングの冷却が優先的に遂行される。
The
スロットル１０８は、エンジンＥの燃焼室に吸気を供給する吸気流路に設けられ、流路断面積を変化させて吸気流量を調整する。ＥＧＲクーラ１１０は、ＥＧＲ（排気再循環）機構において、排気ガスをＥＧＲガスとして吸気流路に還流させるＥＧＲ流路に設けられ、ＥＧＲガスを冷却することでＥＧＲガスの密度を高めて、ＥＧＲ率を向上させる。
The
ＣＶＴウォーマ１１２は、ＣＶＴ（無段変速機）を潤滑するＣＶＴオイルと、冷却媒体とを熱交換させる装置であって、エンジンＥの始動時、冷却媒体の熱によってＣＶＴオイルを昇温させ、ＣＶＴオイルの粘性を早期に低下させて、ＣＶＴにおける動力損失を抑える。 The CVT warmer 112 is a device that exchanges heat between the CVT oil that lubricates the CVT (continuously variable transmission) and the cooling medium. When the engine E is started, the temperature of the CVT oil is increased by the heat of the cooling medium. Reduce oil viscosity early to reduce power loss in CVT.
続いて、これらの冷却対象を冷却する冷却媒体の流れに沿って、ウォータポンプ（ポンプ）１１６より下流の機能部について説明する。 Next, functional units downstream from the water pump (pump) 116 will be described along the flow of the cooling medium that cools these objects to be cooled.
ウォータポンプ１１６は、補機ベルトおよびタイミングベルト、またはタイミングチェーンを介してクランクシャフトの回転動力を受けつつインペラを回転させて、液体の冷却媒体を上記の冷却対象（シリンダブロック１０２、シリンダヘッド１０４、過給機１０６、スロットル１０８、ＥＧＲクーラ１１０、および、ＣＶＴウォーマ１１２）に送出する。それぞれの冷却対象を冷却した冷却媒体は、サーモスタット１１８に導かれる。
The water pump 116 rotates the impeller while receiving the rotational power of the crankshaft via the auxiliary belt and the timing belt, or the timing chain, so that the liquid cooling medium is the above cooling target (the
シリンダブロック１０２を冷却した冷却媒体は、シリンダヘッド１０４を冷却した後、分岐パイプ１２０に流入する。そして、分岐パイプ１２０で分岐された２つの分岐路のうちの一方は、車内ヒータ１２２に連通している。
The cooling medium that has cooled the
車内ヒータ１２２は、シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４を冷却して昇温した冷却媒体の熱で、車内に送風される空気を加熱する。冷却媒体は、車内ヒータ１２２を通過後、上記のようにサーモスタット１１８に導かれる。
The vehicle
分岐パイプ１２０で分岐された２つの分岐路のうちの他方は、ラジエータ（放熱部）１２４に送出される。ラジエータ１２４は、内部を冷却媒体が流通するチューブと、チューブの外部に取り付けられたフィンを有し、フィンの空冷によって冷却媒体の熱を放熱して冷却媒体を冷却する。
The other of the two branch paths branched by the
サーモスタット１１８は、例えば、冷却媒体の温度によって開度が変化するバルブであって、上記の冷却対象および車内ヒータ１２２から導かれた冷却媒体の温度が所定値未満であると、ラジエータ１２４からウォータポンプ１１６に通じる流路を閉じる。また、冷却媒体の温度が所定値以上であれば、ラジエータ１２４からウォータポンプ１１６に通じる流路が開かれ、冷却媒体の温度に応じてサーモスタット１１８の開度が変化する。サーモスタット１１８の開度に応じ、ラジエータ１２４で冷却された冷却媒体がウォータポンプ１１６に導かれる流量が増減する。
The thermostat 118 is, for example, a valve whose opening degree changes depending on the temperature of the cooling medium. When the temperature of the cooling medium guided from the cooling target and the vehicle
こうして、サーモスタット１１８の開度が調整されることで、冷却媒体の温度が適正範囲に収まるように、ラジエータ１２４による冷却効果が調整される。特に、エンジンＥの始動時、ラジエータ１２４による冷却媒体の放熱（冷却）が停止されることから、シリンダブロック１０２、シリンダヘッド１０４、過給機１０６、および、ＣＶＴウォーマ１１２の暖機が迅速に遂行される。
In this way, by adjusting the opening degree of the thermostat 118, the cooling effect by the
このような冷却システム１００において、冷却媒体の温度が高くなり、冷却流路１１４内において冷却媒体の気化が進むと、冷却流路１１４の圧力が高くなり過ぎて故障の要因となるおそれがある。そのため、従来のラジエータには、所定圧以上で開弁する減圧バルブが設けられ、減圧バルブからリザーブタンクに冷却媒体が流出することで、冷却媒体の圧力の上昇を抑える構成となっていた。さらに、大気圧よりも高い所定圧に冷却システム圧に保つことで冷却媒体の気化を抑制する機能を持っていた。
In such a
本実施形態では、ラジエータに備え付ける減圧バルブに代えて、圧力調整部１２６を新たに備える。圧力調整部１２６は、エンジン負荷（例えば、エンジン回転数やエンジンＥの吸気管圧力）や過給機１０６の過給圧によって、冷却媒体の圧力を積極的に可変させる。具体的に、圧力調整部１２６は、加圧タンク１２６ａ、加減圧タンク１２６ｂ、および、圧力調整弁１２６ｃで構成される。
In the present embodiment, a
加圧タンク１２６ａは、耐圧性のタンクであって、過給機１０６のコンプレッサインペラで圧縮された空気の一部が貯留されており、内部の圧力が大凡一定に維持される。加減圧タンク１２６ｂは、耐圧性のタンクであって、気液混合の冷却媒体が貯留される。
The
圧力調整弁１２６ｃは、例えば、電磁弁で構成され、加圧タンク１２６ａから加減圧タンク１２６ｂに向かう流路Ａを開閉するとともに、加減圧タンク１２６ｂから外部に向かう流路Ｂを開閉する。
The pressure adjustment valve 126c is configured by, for example, an electromagnetic valve, and opens and closes the flow path A from the
圧力調整弁１２６ｃが流路Ａを開くとともに流路Ｂを閉じると、加圧タンク１２６ａから加減圧タンク１２６ｂに圧縮空気が送出されることで、加減圧タンク１２６ｂ内の圧力が上昇する。
When the pressure adjustment valve 126c opens the flow path A and closes the flow path B, the compressed air is sent from the
また、圧力調整弁１２６ｃが流路Ｂを開くとともに流路Ａを閉じると、加減圧タンク１２６ｂ内の気体（冷却媒体および圧縮空気）が圧力調整弁１２６ｃから外部に流出することで、加減圧タンク１２６ｂ内の圧力が低下する。
Further, when the pressure adjustment valve 126c opens the flow path B and closes the flow path A, the gas (cooling medium and compressed air) in the pressure increase /
加減圧タンク１２６ｂは、ラジエータ１２４と連通しており、ラジエータ１２４と加減圧タンク１２６ｂとを液体の冷却媒体が流通自在となっている。そのため、加減圧タンク１２６ｂ内の圧力が増減すると、それに伴ってラジエータ１２４内の冷却媒体の圧力が増減する。
The pressure increasing / decreasing
このように、圧力調整部１２６は、ラジエータ１２４内における気液混合の冷却媒体の圧力を増減させることで、ラジエータ１２４に連通する冷却流路１１４全体の冷却媒体の圧力を調整することが可能となる。
As described above, the
ＥＣＵ（Engine Control Unit）１２８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、エンジンＥ全体を制御する。また、ＥＣＵ１２８は、バルブ制御部１２８ａとして機能する。
The ECU (Engine Control Unit) 128 is configured by a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM storing programs, a RAM as a work area, and the like, and controls the entire engine
バルブ制御部１２８ａは、圧力調整弁１２６ｃの開閉を制御する。圧力調整弁１２６ｃを制御して冷却媒体の圧力を低下させると、冷却媒体の沸点が下がり、上記の冷却対象を冷却するとき、冷却対象の熱が冷却媒体の気化に伴う潜熱として伝熱されることとなる。その結果、冷却対象から冷却媒体への伝熱効率が向上し、冷却対象を一層迅速に冷却することができる。 The valve control unit 128a controls opening and closing of the pressure adjustment valve 126c. When the pressure of the cooling medium is decreased by controlling the pressure regulating valve 126c, the boiling point of the cooling medium is lowered, and when the above cooling target is cooled, the heat of the cooling target is transferred as latent heat accompanying the vaporization of the cooling medium. It becomes. As a result, the heat transfer efficiency from the cooling target to the cooling medium is improved, and the cooling target can be cooled more quickly.
このとき、冷却媒体の圧力が低ければ低い程、冷却媒体の沸点が低くなり冷却媒体の気化が促進されることから、冷却機能を強化することが可能となる。そこで、バルブ制御部１２８ａは、冷却システム１００として機能すべき冷却機能の冷却強度を決定し、冷却媒体の圧力の目標値を設定する。
At this time, the lower the pressure of the cooling medium, the lower the boiling point of the cooling medium and the vaporization of the cooling medium is promoted, so that the cooling function can be enhanced. Therefore, the valve control unit 128a determines the cooling intensity of the cooling function that should function as the
具体的に、バルブ制御部１２８ａは、エンジン回転数、過給機１０６の過給圧、冷却媒体の温度、および、ウォータポンプ１１６の回転数に基づいて、冷却媒体の圧力の目標値を設定している。ここでは、ウォータポンプ１１６の回転数は、エンジン回転数から導出される。
Specifically, the valve control unit 128a sets a target value of the cooling medium pressure based on the engine speed, the supercharging pressure of the
また、過給機１０６の過給圧は、エンジンＥの吸気流路のうち、過給機１０６のコンプレッサインペラの下流に設けられた圧力センサ１３０からの出力信号に基づいて導出され、冷却媒体の温度は、冷却流路１１４のうち分岐パイプ１２０に設けられた温度センサ１３２からの出力信号に基づいて導出される。以下、バルブ制御部１２８ａの制御処理について詳述する。
The supercharging pressure of the
図２は、冷却システム１００の冷却強度を示すレベルを説明するためのテーブルである。図２に示すように、冷却システム１００においては、冷却強度に応じて６つのレベルが設けられており、レベル０では、冷却機能の強化は不要であることから、特別な制御は行われない。
FIG. 2 is a table for explaining levels indicating the cooling intensity of the
また、レベル１からレベル５に向かって、順次、冷却強度が大きくなる。レベル１〜５には、冷却媒体の圧力が対応付けられており、レベルが決定すると冷却媒体の圧力の目標値が一意に定められる。
Further, the cooling intensity increases sequentially from
図３は、レベルを決定するためのテーブルであり、エンジン回転数および過給機１０６の過給圧に応じた冷却強度のレベルを示す。図３（ａ）には、過給機１０６のベアリングハウジングの冷却のために要求されるレベルを決定する際に用いられ、図３（ｂ）には、エンジンＥのシリンダヘッド１０４の冷却のために要求されるレベルを決定する際に用いられる。
FIG. 3 is a table for determining the level, and shows the level of the cooling intensity according to the engine speed and the supercharging pressure of the
図３（ａ）、（ｂ）に示すテーブルでは、エンジン回転数および過給機１０６の過給圧によって、レベルが一意に特定される。エンジン回転数が大きい方が、レベルが高い傾向にあり、過給圧が大きい方が、レベルが高い傾向となっている。これは、エンジン回転数や過給圧が大きい方が、エンジンＥのシリンダヘッド１０４や過給機１０６のベアリングハウジングが高温となっていると推定され、冷却媒体による冷却機能の強化が有効と考えられるからである。
In the tables shown in FIGS. 3A and 3B, the level is uniquely specified by the engine speed and the supercharging pressure of the
バルブ制御部１２８ａは、エンジン回転数および過給圧に基づいて、図３（ａ）、（ｂ）それぞれで特定されるレベルを比較し、いずれか高い方のレベルを選択し、冷却媒体の圧力が、図２に示すように、選択したレベルに対応付けられた圧力となるように、圧力調整弁１２６ｃを制御する。 The valve control unit 128a compares the levels specified in FIGS. 3 (a) and 3 (b) based on the engine speed and the supercharging pressure, selects the higher level, and selects the coolant pressure. However, as shown in FIG. 2, the pressure regulating valve 126c is controlled so that the pressure is associated with the selected level.
ただし、本実施形態では、エンジン回転数および過給圧が同一の条件で比較すると、図３（ａ）で特定されるレベルは、図３（ｂ）で特定されるレベルよりも常に高い。このような場合に限り、図３（ｂ）によるレベルの特定を省略することができる。 However, in the present embodiment, when the engine speed and the supercharging pressure are compared under the same condition, the level specified in FIG. 3A is always higher than the level specified in FIG. Only in such a case, the level specification according to FIG. 3B can be omitted.
図４は、冷却媒体の減圧可能な圧力の下限値を示すテーブルである。図４に示すテーブルでは、ウォータポンプ１１６の回転数および冷却媒体の温度によって、冷却媒体の減圧可能な圧力の下限値が一意に特定される。図４に示す圧力の下限値は、単位ｋＰａのゲージ圧とする。ここで、図４に示すテーブルにおける冷却媒体の温度は、温度センサ１３２の出力信号によって導出されるものであって、分岐パイプ１２０における冷却媒体の温度である。
FIG. 4 is a table showing lower limit values of the pressure at which the cooling medium can be depressurized. In the table shown in FIG. 4, the lower limit value of the pressure at which the cooling medium can be depressurized is uniquely specified by the rotational speed of the water pump 116 and the temperature of the cooling medium. The lower limit value of the pressure shown in FIG. 4 is a gauge pressure of unit kPa. Here, the temperature of the cooling medium in the table shown in FIG. 4 is derived from the output signal of the
冷却媒体は、冷却流路１１４のうち冷却対象の近傍を流通するときには、気化することで冷却機能を強化できるが、例えば、ウォータポンプ１１６の内部を流通するときに液体中で気体（気泡）となると（所謂キャビテーションの発生）、ウォータポンプ１１６が正常に機能しなくなるおそれがある。また、冷却媒体の温度がすでに高いときに減圧してしまうと、冷却対象の近傍を流通する前から冷却媒体が気体となっていて、冷却媒体の気化に伴う冷却効果を期待することができない。
When the cooling medium circulates in the vicinity of the cooling target in the
そこで、冷却媒体の圧力には図４のような下限値が設けられている。また、冷却媒体の温度が高くウォータポンプ１１６の回転数が大きい程、キャビテーションが発生しやすいことから、冷却媒体の減圧に制約がかかる。すなわち、冷却媒体の圧力の下限値は、冷却媒体の温度が高い程、大きく、ウォータポンプ１１６の回転数が大きい程、大きく設定されている。 Therefore, a lower limit as shown in FIG. 4 is provided for the pressure of the cooling medium. Moreover, since the cavitation is more likely to occur as the temperature of the cooling medium is higher and the number of rotations of the water pump 116 is larger, the pressure reduction of the cooling medium is restricted. That is, the lower limit value of the cooling medium pressure is set to be larger as the temperature of the cooling medium is higher, and is set to be larger as the rotation speed of the water pump 116 is larger.
バルブ制御部１２８ａは、図３に示すテーブルによってレベルを特定した後、レベルに応じた圧力と、図４に示す圧力の下限値を比較し、冷却媒体の圧力が、いずれか大きい方の圧力となるように、圧力調整弁１２６ｃを制御する。 After the level is specified by the table shown in FIG. 3, the valve control unit 128a compares the pressure corresponding to the level with the lower limit value of the pressure shown in FIG. Thus, the pressure adjustment valve 126c is controlled.
このようなバルブ制御部１２８ａの制御により、圧力調整部１２６は、冷却媒体の温度およびポンプの回転数に基づいて、冷却媒体の圧力の下限値を設定することとなる。そのため、キャビテーションの発生を抑制しつつ、可能な範囲で冷却媒体を減圧して、冷却対象の迅速な冷却を遂行することが可能となる。
By such control of the valve control unit 128a, the
上述したバルブ制御部１２８ａおよび圧力調整部１２６の処理は、エンジンＥの作動中に行われ、エンジンＥの作動中の冷却対象の冷却機能を強化することに寄与している。一方、エンジンＥの停止後についても、ウォータポンプ１１６は停止し冷却媒体の循環はないものの、冷却流路１１４中の冷却媒体の圧力が低下すれば、冷却対象の迅速な冷却が可能となる。そこで、バルブ制御部１２８ａは、エンジンＥの停止前のエンジン負荷の推移に基づいて、要求される冷却強度のレベルを特定する。
The processing of the valve control unit 128a and the
図５は、エンジン負荷の推移の評価値を説明するための説明図である。図５（ａ）には、エンジンＥの停止までの期間の区分けを示す。ここでは、エンジンＥの停止までの期間を、エンジンＥの停止前３０分〜２０分の期間を期間Ａ、エンジンＥの停止前２０分〜１０分の期間を期間Ｂ、エンジンＥの停止前１０分〜０分の期間を期間Ｃとする。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an evaluation value of engine load transition. FIG. 5A shows a division of a period until the engine E is stopped. Here, the period until the engine E is stopped is defined as a period A for 30 minutes to 20 minutes before the engine E is stopped, a period B for 20 minutes to 10 minutes before the engine E is stopped, and a
また、図５（ｂ）において、縦軸はエンジンＥの吸気管の圧力、横軸はエンジン回転数を示す。図５（ｂ）に示すように、吸気管圧力およびエンジン回転数に応じて複数準備された領域のうち１の領域が決定される。ここで、領域は、領域１〜領域３まで設けられ、数値が大きい程、エンジン負荷が高いことを示す。
In FIG. 5B, the vertical axis indicates the pressure of the intake pipe of the engine E, and the horizontal axis indicates the engine speed. As shown in FIG. 5 (b), one of the plurality of prepared regions is determined according to the intake pipe pressure and the engine speed. Here, the region is provided from
バルブ制御部１２８ａは、例えば、期間Ａにおいて、領域１の状態が累積３分、領域２の状態が累積３分、領域３の状態が累積４分といったように、期間Ａ〜Ｃそれぞれにおいて、領域１〜３の各状態であった時間を計時する。
For example, in the period A, the valve control unit 128a is configured so that the state of the
そして、バルブ制御部１２８ａは、累積した時間に基づいて期間Ａ〜Ｃにおけるエンジン温度を推定する。エンジン温度は、下記の数式１で推定される。ここで、エンジン温度の推定値ｙ[℃]、領域１であった時間Ｔ１[min]、領域２であった時間Ｔ２[min]、領域３であった時間Ｔ３[min]とする。
ｙ＝２×Ｔ１＋５×Ｔ２＋１０×Ｔ３ …（数式１）
Then, the valve control unit 128a estimates the engine temperature in the periods A to C based on the accumulated time. The engine temperature is estimated by the following
y = 2 * T1 + 5 * T2 + 10 * T3 (Formula 1)
上記の数式１の計算を、期間Ａ〜Ｃそれぞれについて行う。ここでは、期間Ａにおけるエンジン温度の推定値ｙＡ、期間Ｂにおけるエンジン温度の推定値ｙＢ、期間Ｃにおけるエンジン温度の推定値ｙＣとする。
The calculation of
そして、バルブ制御部１２８ａは、エンジンＥの停止後のエンジン温度を推定する。エンジンＥの停止後のエンジン温度は、下記の数式２で推定される。ここで、エンジンＥの停止後のエンジン温度の推定値Ｙ[℃]とする。
Ｙ＝ｙＡ×０．２＋ｙＢ×０．５＋ｙＣ×１ …（数式２）
Then, the valve control unit 128a estimates the engine temperature after the engine E is stopped. The engine temperature after the engine E is stopped is estimated by the following
Y = yA × 0.2 + yB × 0.5 + yC × 1 (Formula 2)
図５（ｃ）は、エンジンＥの停止後のエンジン温度の推定値とレベルの関係を示すテーブルである。バルブ制御部１２８ａは、図５（ｃ）に示すテーブルによって、エンジンＥの停止後のエンジン温度の推定値からレベルを特定する。そして、バルブ制御部１２８ａは、特定されたレベルに応じて、冷却媒体が図２に示す圧力となるように、圧力調整弁１２６ｃを制御する。 FIG. 5C is a table showing the relationship between the estimated value and the level of the engine temperature after the engine E is stopped. The valve control unit 128a identifies the level from the estimated value of the engine temperature after the engine E is stopped, using the table shown in FIG. Then, the valve control unit 128a controls the pressure adjustment valve 126c according to the specified level so that the cooling medium has the pressure shown in FIG.
このように、バルブ制御部１２８ａは、エンジンＥの停止前のエンジン負荷（例えば、吸気管圧力およびエンジン回転数）の推移に基づいて、エンジンＥの停止後の冷却媒体の圧力を低下させて、冷却媒体の沸点を下げる。そのため、エンジンＥの停止後の冷却対象の温度上昇を抑え、冷却対象の熱疲労を抑制することが可能となる。 As described above, the valve control unit 128a reduces the pressure of the cooling medium after the engine E stops based on the transition of the engine load (for example, the intake pipe pressure and the engine speed) before the engine E stops, Lower the boiling point of the cooling medium. Therefore, it is possible to suppress the temperature increase of the cooling target after the engine E is stopped, and to suppress the thermal fatigue of the cooling target.
上述したように、本実施形態の冷却システム１００によれば、エンジンＥまたはエンジンＥ周りの冷却対象を迅速に冷却することが可能となる。
As described above, according to the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
例えば、上述した実施形態では、エンジンＥからの排熱によって加熱される被加熱部材として、スロットル１０８、ＥＧＲクーラ１１０、ＣＶＴウォーマ１１２を例に挙げて説明したが、被加熱部材は、エンジンＥからの排熱によって加熱されれば、他の部材であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、冷却システム１００は、シリンダブロック１０２、シリンダヘッド１０４、過給機１０６、スロットル１０８、ＥＧＲクーラ１１０、および、ＣＶＴウォーマ１１２の全てを冷却対象とする場合について説明したが、これらのうち、いずれか１または複数を冷却対象としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、圧力調整部１２６は、冷却媒体の温度およびウォータポンプ１１６の回転数に基づいて、冷却媒体の圧力の下限値を設定する場合について説明したが、冷却媒体の下限値の設定手段は、どのような手段であってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、圧力調整部１２６は、エンジンＥの停止前のエンジン負荷の推移に基づいて、エンジンＥの停止後の冷却媒体の圧力を低下させて、冷却媒体の沸点を下げる場合について説明した。しかし、エンジンＥの停止後の冷却媒体の減圧処理は、必須の処理ではない。
In the above-described embodiment, the
本発明は、冷却媒体が冷却流路を循環する冷却システムに利用することができる。 The present invention can be used for a cooling system in which a cooling medium circulates through a cooling channel.
Ｅ エンジン
１００ 冷却システム
１０２ シリンダブロック
１０４ シリンダヘッド
１０６ 過給機
１０８ スロットル
１１０ ＥＧＲクーラ
１１２ ＣＶＴウォーマ
１１４ 冷却流路
１１６ ウォータポンプ（ポンプ）
１１８ サーモスタット
１２０ 分岐パイプ
１２２ 車内ヒータ
１２４ ラジエータ（放熱部）
１２６ 圧力調整部
１２６ａ 加圧タンク
１２６ｂ 加減圧タンク
１２６ｃ 圧力調整弁
１２８ ＥＣＵ
１２８ａ バルブ制御部
１３０ 圧力センサ
１３２ 温度センサ
118
126
128a
Claims (5)
前記冷却媒体を前記冷却流路内で循環させるポンプと、
前記冷却媒体の熱を放熱して該冷却媒体を冷却する放熱部と、
前記冷却媒体の圧力を増減させる圧力調整部と、
を備え、
前記圧力調整部は、少なくともエンジン負荷に基づいて、前記冷却媒体の圧力を低下させて該冷却媒体の沸点を下げることを特徴とする冷却システム。 A cooling flow path through which a gas-liquid mixed cooling medium for cooling the engine flows;
A pump for circulating the cooling medium in the cooling flow path;
A heat dissipating part for dissipating heat of the cooling medium to cool the cooling medium;
A pressure adjusting unit for increasing or decreasing the pressure of the cooling medium;
With
The cooling system, wherein the pressure adjusting unit lowers the boiling point of the cooling medium by reducing the pressure of the cooling medium based on at least an engine load.
前記冷却媒体を前記冷却流路内で循環させるポンプと、
前記冷却媒体の熱を放熱して該冷却媒体を冷却する放熱部と、
前記冷却媒体の圧力を増減させる圧力調整部と、
を備え、
前記圧力調整部は、少なくとも前記過給機の過給圧に基づいて、前記冷却媒体の圧力を低下させて該冷却媒体の沸点を下げることを特徴とする冷却システム。 A cooling flow path through which a gas-liquid mixed cooling medium for cooling the supercharger that boosts the supply air to the engine by the kinetic energy of the exhaust gas of the engine flows;
A pump for circulating the cooling medium in the cooling flow path;
A heat dissipating part for dissipating heat of the cooling medium to cool the cooling medium;
A pressure adjusting unit for increasing or decreasing the pressure of the cooling medium;
With
The cooling system, wherein the pressure adjusting unit lowers the boiling point of the cooling medium by lowering the pressure of the cooling medium based on at least the supercharging pressure of the supercharger.
前記冷却媒体を前記冷却流路内で循環させるポンプと、
前記冷却媒体の熱を放熱して該冷却媒体を冷却する放熱部と、
前記冷却媒体の圧力を増減させる圧力調整部と、
を備え、
前記圧力調整部は、少なくともエンジン負荷に基づいて、前記冷却媒体の圧力を低下させて該冷却媒体の沸点を下げることを特徴とする冷却システム。 A cooling flow path through which a gas-liquid mixed cooling medium for cooling the heated member heated by the exhaust heat from the engine flows;
A pump for circulating the cooling medium in the cooling flow path;
A heat dissipating part for dissipating heat of the cooling medium to cool the cooling medium;
A pressure adjusting unit for increasing or decreasing the pressure of the cooling medium;
With
The cooling system, wherein the pressure adjusting unit lowers the boiling point of the cooling medium by reducing the pressure of the cooling medium based on at least an engine load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014180123A JP6374733B2 (en) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014180123A JP6374733B2 (en) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Cooling system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016053339A true JP2016053339A (en) | 2016-04-14 |
| JP6374733B2 JP6374733B2 (en) | 2018-08-15 |
Family
ID=55744943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014180123A Active JP6374733B2 (en) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Cooling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6374733B2 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5667321U (en) * | 1979-10-30 | 1981-06-04 | ||
| JPS58139517U (en) * | 1982-03-17 | 1983-09-20 | 日産自動車株式会社 | Internal combustion engine cooling system |
| JPS6093113A (en) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | Nissan Motor Co Ltd | Boiling and cooling device for engine |
| JPH04111525U (en) * | 1991-03-13 | 1992-09-28 | 三菱自動車工業株式会社 | Cooling water pressure control mechanism |
| JPH05106435A (en) * | 1991-10-16 | 1993-04-27 | Nissan Motor Co Ltd | Cooling device for engine |
| JPH08144790A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Toyota Motor Corp | Cooling device of internal combustion engine |
| JP2005330943A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Control device of internal combustion engine |
| JP2012041904A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine |
| JP2013104313A (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Aisin Seiki Co Ltd | Engine cooling device |
-
2014
- 2014-09-04 JP JP2014180123A patent/JP6374733B2/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5667321U (en) * | 1979-10-30 | 1981-06-04 | ||
| JPS58139517U (en) * | 1982-03-17 | 1983-09-20 | 日産自動車株式会社 | Internal combustion engine cooling system |
| JPS6093113A (en) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | Nissan Motor Co Ltd | Boiling and cooling device for engine |
| JPH04111525U (en) * | 1991-03-13 | 1992-09-28 | 三菱自動車工業株式会社 | Cooling water pressure control mechanism |
| JPH05106435A (en) * | 1991-10-16 | 1993-04-27 | Nissan Motor Co Ltd | Cooling device for engine |
| JPH08144790A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Toyota Motor Corp | Cooling device of internal combustion engine |
| JP2005330943A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Control device of internal combustion engine |
| JP2012041904A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine |
| JP2013104313A (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Aisin Seiki Co Ltd | Engine cooling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6374733B2 (en) | 2018-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109695500B (en) | Engine cooling system with EGR cooler | |
| JP6272094B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| JP5068371B2 (en) | Cooling device for oil in gear box for vehicle | |
| RU2628682C2 (en) | Engine system for vehicle | |
| KR101394051B1 (en) | Engine cooling system for vehicle and control method in the same | |
| KR101637779B1 (en) | Exhaust heat recovery system of vehicle and method thereof | |
| JP4387413B2 (en) | Vehicle cooling system | |
| EP2795078B1 (en) | Arrangement and method for cooling of coolant in a cooling system in a vehicle | |
| KR101592428B1 (en) | Integrated flow control valve apparatus | |
| JP2008274900A (en) | Cooling system device for internal combustion engine | |
| GB2472228A (en) | Reducing the fuel consumption of an i.c. engine by using heat from an EGR cooler to heat engine oil after cold-starting | |
| KR101628129B1 (en) | Integrated cooling system and controlling method of the same | |
| US20150053777A1 (en) | Water-cooling apparatus for engine | |
| JPWO2012081081A1 (en) | Engine cooling system | |
| JP6007128B2 (en) | Exhaust recirculation system cooling system | |
| JP2010209736A (en) | Engine warm-up control device | |
| JP5083277B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| JP5490987B2 (en) | Engine cooling system | |
| KR101946683B1 (en) | Cooling system and method for an internal combustion engine | |
| JP6131937B2 (en) | Cooling device for rotary piston engine | |
| WO2015057129A1 (en) | Cooling system in a vehicle | |
| JP6374733B2 (en) | Cooling system | |
| KR102565353B1 (en) | Engine cooling system | |
| JP2016050545A (en) | Cooling system for vehicle | |
| EP2757245A1 (en) | Egr gas cooling system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170615 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180322 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180327 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180518 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180626 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180720 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6374733 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |