JP2016164404A - 車両用内燃機関の冷却装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記加熱用熱交換器における加熱性能は外気温度に影響され、冷却水温が同じ条件の場合、外気温度が低い冬期では、熱交換器通過後のオイルや空気の温度が外気温度の高い夏期に比べて低い状態を維持してしまう場合があった。また、内燃機関の潤滑油の温度も、外気温度が低い冬期では、外気温度が高い場合(夏期)に比べて低くなってしまう場合があった。
しかし、冷却水温、換言すれば、シリンダヘッドの温度を高くすると、ノッキングなどの異常燃焼が発生し易くなるため、異常燃焼を十分に抑制できる範囲内でしか冷却水温を上昇させることができない。
このため、外気温度が低いときに冷却水温を高くするだけでは、加熱用熱交換器の加熱性能を十分に得ることが難しく、内燃機関や変速機のフリクションを十分に低下させることができずに燃費性能が低下したり、暖房性能が低下するという問題が生じる。
図1は、本発明に係る車両用内燃機関の冷却装置の一例を示す構成図である。
なお、本願において、冷却水は、日本工業規格のK 2234で標準化されている不凍液(Engine antifreeze coolants)などの車両用内燃機関の冷却装置に用いられる種々の冷却液を含む。
内燃機関10の冷却装置は、冷却水を循環させる水冷式冷却装置であり、電気式アクチュエータによって動作する流量制御弁30、電動モータで駆動される電動式ウォータポンプ40、ラジエータ50、内燃機関10に設けた冷却水通路60、これらを接続する配管70などで構成される。
また、内燃機関10には、冷却水通路60として、ヘッド側冷却水通路61から分岐してシリンダブロック12に至り、シリンダブロック12内に延設されてシリンダブロック12に設けた冷却水出口15に接続されるブロック側冷却水通路62を設けてある。シリンダブロック12の冷却水出口15は、ヘッド側冷却水通路61の冷却水出口14が設けられる側と同じ気筒配列方向の端部に設けられる。
シリンダヘッド11の冷却水出口14には、第1冷却水ラインを構成する第1冷却水配管71の一端が接続され、第1冷却水配管71の他端は、ラジエータ50の冷却水入口51に接続される。
第2冷却水配管72の途中には、内燃機関10の潤滑油を冷却するためのオイルクーラー16を設けてあり、オイルクーラー16は、第2冷却水配管72内を流れる冷却水と内燃機関10の潤滑油との間で熱交換を行う。
オイルウォーマー21は、第3冷却水配管73内を流れる冷却水と変速機20の作動油との間で熱交換を行う。つまり、シリンダヘッド11を通過した冷却水を分流させて水冷式のオイルウォーマー21に導き、オイルウォーマー21において作動油を加熱させる。
第4冷却水配管74に配設される熱交換デバイスは、上流側から順に、車両暖房用のヒータコア91、内燃機関10の排気還流装置を構成する水冷式のEGRクーラ92、同じく排気還流装置を構成する排気還流制御弁93、内燃機関10の吸入空気量を調整するスロットルバルブ94である。
EGRクーラ92は、排気還流装置によって内燃機関10の吸気系に還流される排気と第4冷却水配管74を流れる冷却水との間で熱交換を行わせ、内燃機関10の吸気系に還流される排気の温度を低下させるデバイスである。
また、第5冷却水配管75は、一端がラジエータ50の冷却水出口52に接続され、他端が流量制御弁30の第4入口ポート34に接続される。
そして、ウォータポンプ40の吐出口42には第7冷却水配管77の一端が接続され、第7冷却水配管77の他端は、シリンダヘッド11の冷却水入口13に接続される。
流量制御弁30は、前述したように4つの入口ポート31−34と1つの出口ポート35とを有し、入口ポート31−34には冷却水配管72,73,74,75がそれぞれ接続され、出口ポート35には第6冷却水配管76が接続される。
そして、係る回転式の流量制御弁30では、ロータ角度に応じて4つの入口ポート31−34の開口面積割合が変化し、ロータ角度の選定によって所望の開口面積割合、換言すれば、所望の流量割合が各冷却水ラインで得られるように、ステータのポート及びロータの流路が適合されている。
また、ヘッド側冷却水通路61と第4冷却水配管74とによって、シリンダヘッド11及びヒータコア91を経由しラジエータ50を迂回する第3冷却水ラインが構成され、ヘッド側冷却水通路61と第3冷却水配管73とによって、シリンダヘッド11及び変速機20のオイルウォーマー21を経由しラジエータ50を迂回する第4冷却水ラインが構成される。
更に、第8冷却水配管78によって、シリンダヘッド11とラジエータ50との間の第1冷却水ラインから冷却水の一部が分流され、分流された冷却水はラジエータ50を迂回して流量制御弁30の流出側に合流する。
そして、流量制御弁30は、各冷却水ラインの出口の開口面積を調整することで、第1冷却水ライン、第2冷却水ライン、第3冷却水ライン及び第4冷却水ラインへの冷却水の供給量、換言すれば、各冷却水ラインへの冷却水の分配割合を制御する流路切り替え機構である。
流量制御弁30は、ロータ角度がストッパで規制される基準角度位置から所定角度範囲内では、入口ポート31−34を全て閉じる第1の流路切替えパターンに切り替わる。
また、ロータ角度は、基準角度位置からの回転角度で表すものとする。
第2の流路切替えパターンにおける第3入口ポート33の所定開度は、第3入口ポート33の最大開口面積よりも小さい中間開口面積であって、第2の流路切替えパターンにおける上限開度である。
第1入口ポート31が開き出すロータ角度よりも大きい角度位置で、動力伝達系冷却水ライン(第4冷却水ライン)の出口が接続される第2入口ポート32が所定開度まで開く第4の流路切替えパターンに切り替わる。
更に、第2入口ポート32が一定開度まで開くロータ角度よりも大きな角度位置で、ラジエータ冷却水ライン(第1冷却水ライン)の出口が接続される第4入口ポート34が開き出し、第4入口ポート34の開口面積がロータ角度の増大に応じて漸増する第5の流路切替えパターンに切り替わる。
なお、第4入口ポート34が開口面積は、開き始めの当初は第1入口ポート31の開口面積よりも小さいが、ロータ角度の増大に応じて第1入口ポート31の開口面積よりも大きくなるように設定される。
電子制御装置100は、冷却装置の動作状態や動作条件などを検出する各種センサからの検出信号を入力し、係る検出信号に基づき操作量を演算して電動式ウォータポンプ40及び流量制御弁30のアクチュエータに操作信号を出力することで、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を制御するとともに、流量制御弁30のロータ角度を制御して各冷却水ラインの流量割合を制御する。
また、電子制御装置100には、内燃機関10の運転のオンオフを切り替えるエンジンスイッチ(イグニッションスイッチ)84の信号が入力される。
まず、電子制御装置100は、内燃機関10の冷機始動時に、流量制御弁30のロータ角度を入口ポート31−34が全て閉じる所定位置に制御し、冷却水がシリンダヘッド11を通過した後にラジエータ50を迂回して循環するようにする。
なお、冷機始動とは、冷却水温TW1及び冷却水温TW2が冷機判定温度よりも低い状態で、内燃機関10が始動される状態である。
そして、シリンダブロック12への冷却水の供給を開始してからシリンダブロック出口での水温TW2が所定温度だけ上昇し、目標温度TT2付近に達すると(図2の時刻t3)、電子制御装置100は、動力伝達系冷却水ラインが開く角度位置までロータ角度を増加させ、オイルウォーマー21への冷却水の供給を開始させる。
また、電子制御装置100は、水温上昇に応じて流量制御弁30のロータ角度を制御するとともに、水温上昇に応じて電動式ウォータポンプ40の吐出流量を増やし、暖機を促進しつつ目標温度を超えるオーバーヒートの発生を抑制する。
吐出流量を前記所定流量f1に保持させている状態で、シリンダブロック出口での水温TW2が時刻t2にて設定温度に達すると、ブロック冷却水ラインの開口面積の増大に応じて電動式ウォータポンプ40の吐出流量が漸増される。
更に、電子制御装置100は、外気温度TAが閾値SL(例えば、閾値SL=0℃)を下回る低外気温状態であるか、外気温度TAが閾値SLを上回る高外気温状態(常温状態、標準温度状態)であるかによって、電動式ウォータポンプ40及び流量制御弁30の制御を切り替える。
なお、図2の制御特性は、高外気温状態での特性を示す。
なお、図3のフローチャートに示すルーチンは、電子制御装置100によって所定時間毎に割り込み実行される。
そして、外気温度TAが閾値SLを超える高外気温状態である場合、電子制御装置100は、ステップS116へ進み、高外気温状態に適合する標準制御を実施する。ステップS116の標準制御は、図2のタイムチャートに例示される。
電子制御装置100は、ステップS102において、冷却水温TW1,TW2が目標温度TT1,TT2に達しているか否かを判別することで、内燃機関10の暖機が完了しているか否かを検出する。つまり、電子制御装置100は、ステップS102において、図2における時刻t3の冷却水温状態になっているか否かを判別する。
一方、低外気温状態であって内燃機関10の暖機が完了している場合、電子制御装置100は、ステップS103に進む。
上記フラグFは、初期値が零であり、後述するように、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を高外気温状態に比べて増大させたときに「1」に立ち上げるように構成されている。
つまり、電子制御装置100は、低外気温状態であるときに、暖機後の冷却水温度の目標値を高外気温状態であるときよりも高く変更することで、冷却水温を高外気温状態であるときよりも高くする。
高外気温状態では、暖機完了時点の冷却水温を維持するように、ラジエータ冷却水ラインへの冷却水循環量を増やして冷却水温の上昇を抑制するが、低外気温状態では、前述のように、冷却水温を暖機完了時よりも高めるため、ラジエータ50に循環される冷却水の流量を最小量(最小量は零を含む)に維持させ、冷却水温の上昇を待つ。
ここで、ラジエータ50に冷却水を循環させるラジエータ冷却水ラインは第1冷却水ラインであり、ラジエータ50をバイパスして冷却水を循環させるラインには、第2冷却水ライン、第3冷却水ライン、第4冷却水ライン、第8冷却水配管78が含まれる。
ラジエータ循環流量を最小量に維持している状態で、電子制御装置100は、ステップS106へ進み、冷却水温TW1,TW2が目標温度TTL1,TTL2付近にまで上昇したか否かを判別する。
そして、冷却水温TW1,TW2が目標温度TTL1,TTL2付近に達していない場合、つまり、冷却水温TW1,TW2が目標温度TTL1,TTL2よりも低い間は、電子制御装置100は、図3のフローチャートの割り込み処理を終了させ、ラジエータ循環流量を最小量に維持させる。
ステップS107で、電子制御装置100は、前記フラグFを1に立ち上げる。
これにより、低外気温状態であるときに、高外気温状態であるときよりも高い温度の冷却水が、高外気温状態であるときよりも多い流量で、車両暖房用のヒータコア91や変速機20のオイルウォーマー21などの熱交換器に供給されることになる。
Q=ρcV(Tin−Tout)…数式(1)
例えば、外気温度とは無関係に放熱量Qが一定であると、低外気温状態であるときは、高外気温状態であるときに比べて作動油などの温度が低下し、これにより、変速機20のフリクションが増して内燃機関10の燃費性能が低下することになってしまう。
つまり、ステップS104において設定される低外気温状態での目標温度TTL1,TTL2(目標温度の上昇幅ΔT)は、異常燃焼の発生を十分に抑制できる範囲内の温度であり、係る温度設定では得られないより大きな放熱量Qを、電動式ウォータポンプ40の吐出流量(冷却水の循環流量)を増やして達成するものである。
このように、外気温度が低くときほど電動式ウォータポンプ40の吐出流量をより多くする構成であれば、外気温度が比較的高いときに無用に電動式ウォータポンプ40の吐出流量を多くして電力消費が多くなってしまうことを抑制でき、また、外気温度が低くなっても、熱交換器における加熱性能が低下することを抑制できる。
また、低外気温状態において、高外気温状態と同様に冷却水温及び電動式ウォータポンプ40の吐出流量を制御すると、高外気温状態であるときに比べて内燃機関10の潤滑油の温度が低くなり、これによって、内燃機関10のフリクションが大きくなり、燃費性能を低下させることになる。
なお、電子制御装置100は、暖機完了後に冷却水温を低外気温状態での目標に向けて増量させている過程において、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を増量させる処理を実施することができる。但し、冷却水温の上昇過程において電動式ウォータポンプ40の吐出流量を増量させると、冷却水温の上昇速度が鈍る場合があるので、所定の温度上昇を待ってから電動式ウォータポンプ40の吐出流量を増量させることが好ましい。
そして、電子制御装置100は、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を増量させるとフラグFを立ち上げるので、次の割り込み処理からステップS103からステップS109に進むようになり、ステップS109以降では低外気温状態の目標温度を維持するための処理を実施する。
なお、電子制御装置100は、ステップS109における冷却水温TW1,TW2と下限温度MINL1,MINL2との比較を、ステップS106と同様にして行うことができる。
電子制御装置100は、ステップS110において、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を、高外気温状態での吐出流量(標準吐出流量)にまでステップ的に低下させたり、所定流量だけステップ的に低下させたり、徐々に低下させたりすることができる。
そして、冷却水温TW1,TW2が目標温度TTL1,TTL2付近にまで復帰するまでは、電子制御装置100は、ステップS110に戻って、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を低外気温状態での目標流量よりも低下させた状態に維持する。
一方、電子制御装置100は、ステップS109で冷却水温TW1,TW2が下限温度MINL1,MINL2よりも高いことを検出すると、ステップS112に進み、冷却水温TW1,TW2が目標温度TTL1,TTL2よりも所定温度ΔTHだけ高い上限温度MAX1,MAX2を上回っているか否かを判別する。
なお、電子制御装置100は、ステップS112における冷却水温TW1,TW2と上限温度MAX1,MAX2との比較を、ステップS106と同様にして行うことができる。
一方、冷却水温TW1,TW2が上限温度MAX1,MAX2を上回っている状態、つまり、冷却水温が過剰に上昇している状態では、電子制御装置100は、ステップS113に進み、流量制御弁30のロータ角度を制御してラジエータ50の冷却水循環流量を所定流量だけ増やす処理を実施する。
上記のように、ラジエータ50に循環される冷却水の流量を増やし、相対的にラジエータ50をバイパスして循環する冷却水の流量を減らすことで、冷却装置における冷却性能が増し、冷却水温を低下させることができる。
電子制御装置100は、冷却水温TW1,TW2が目標温度TTL1,TTL2付近に低下するまでは、ステップS113に戻ってラジエータ50の冷却水循環流量を増量した状態を保持する。
上記のようにして、低外気温状態での内燃機関10の暖機完了後に、冷却水温TW1,TW2を低外気温状態での目標温度TTL1,TTL2付近に維持させれば、冷却水温TW1,TW2が過剰に低下してヒータコア91などの加熱用熱交換器における加熱性能が大きく低下することを抑制し、また、冷却水温TW1,TW2が過剰に高くなって内燃機関10で異常燃焼が発生することを抑制できる。
図5のタイムチャートにおいて、時刻t1にて冷却水温が暖機完了温度(高外気温状態での目標温度)に達すると、電子制御装置100は、その後更に温度を上昇させるために、流量制御弁30のロータ角度の増大変化を高外気温状態に比べて小さく制限し、ラジエータ50に循環される冷却水の流量を高外気温状態に比べて少なくする。
その後、時刻t3にて、冷却水温が低外気温状態での目標温度よりも低い下限水温を下回るようになると、電子制御装置100は、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を減らして温度上昇を図り、時刻t4にて冷却水温が低外気温状態での目標温度に戻ると、電動式ウォータポンプ40の吐出流量を増やす。
そして、時刻t6にて、冷却水温が低外気温状態での目標温度に戻ると、電子制御装置100は、流量制御弁30のロータ角度を小さくしてラジエータ50に循環される冷却水の流量を減らす。
例えば、流量制御弁30は、ロータ式に限定されるものではなく、例えば、電気式アクチュエータによって弁体を直線運動させる構造の流量制御弁を用いることができる。
また、第2冷却水ラインにオイルクーラー16が配置されない構造とすることができる。
Claims (9)
- 外気温度が閾値よりも低い低外気温状態であるときに、外気温度が前記閾値よりも高い高外気温状態であるときに比べて、冷却水温を高くするとともに冷却水の循環流量を増やす、車両用内燃機関の冷却装置。
- ラジエータと、前記ラジエータを迂回して冷却水を循環させるバイパスラインと、前記バイパスラインを循環する冷却水の流量を調整する流量制御弁と、冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、前記流量制御弁及び前記電動式ウォータポンプを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記低外気温状態であるときに、前記高外気温状態であるときに比べて前記バイパスラインを循環する冷却水の流量を増やすとともに前記電動式ウォータポンプの吐出流量を増やす、請求項1記載の車両用内燃機関の冷却装置。 - 前記制御部は、外気温度が低いほど前記電動式ウォータポンプの吐出流量をより大きく増やす、請求項2記載の車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記制御部は、前記高外気温状態での第1目標水温よりも高い前記低外気温状態での第2目標水温に冷却水温が達した後に、前記第2目標水温よりも高い上限水温を冷却水温が超えたときに、前記バイパスラインを循環する冷却水の流量を減らす、請求項2又は3記載の車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記制御部は、前記高外気温状態での第1目標水温よりも高い前記低外気温状態での第2目標水温に冷却水温が達してから前記電動式ウォータポンプの吐出流量を増やす、請求項2から4のいずれか1つに記載の車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記制御部は、前記電動式ウォータポンプの吐出流量を増大させた後に冷却水温が前記第2目標水温よりも低い下限水温を下回ったときに、前記電動式ウォータポンプの吐出流量を低下させる、請求項5記載の車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記冷却水の循環路に加熱用熱交換器を備える、請求項1から6のいずれか1つに記載の車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記内燃機関のシリンダヘッド及び前記ラジエータを経由する第1冷却水ラインと、
前記内燃機関のシリンダブロックを経由し前記ラジエータを迂回する第2冷却水ラインと、
前記シリンダヘッド及び車両暖房用のヒータコアを経由し前記ラジエータを迂回する第3冷却水ラインと、
前記シリンダヘッド及び前記内燃機関の動力伝達装置を経由し前記ラジエータを迂回する第4冷却水ラインと、
を備え、
前記流量制御弁は、前記第1冷却水ライン、前記第2冷却水ライン、前記第3冷却水ライン及び前記第4冷却水ラインがそれぞれ接続される入口ポートと、前記電動式ウォータポンプの吸引側に接続される出口ポートとを有し、
前記バイパスラインは、前記シリンダヘッドと前記ラジエータとの間の前記第1冷却水ラインから分岐し、前記ラジエータを迂回して前記流量制御弁の流出側に合流する、請求項2から7のいずれか1つに記載の車両用内燃機関の冷却装置。 - 冷却水を循環させる電動式ウォータポンプと、ラジエータを迂回するバイパスラインと、前記バイパスラインを循環する冷却水の流量を制御する流量制御弁と、を備えた車両用内燃機関の冷却装置の制御方法であって、
外気温度が閾値よりも低い低外気温状態であるときに、外気温度が前記閾値よりも高い高外気温状態であるときに比べて前記バイパスラインを循環する冷却水の流量を前記流量制御弁により増やして冷却水温を前記高外気温状態であるときよりも高くし、
前記低外気温状態であるときに、前記高外気温状態であるときに比べて前記電動式ウォータポンプの吐出流量を増やして冷却水の循環流量を増やす、
車両用内燃機関の冷却装置の制御方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018178853A (ja) * | 2017-04-13 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の冷却装置 |
JP2020133521A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6417315B2 (ja) * | 2015-12-17 | 2018-11-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用内燃機関の冷却装置 |
JP6505613B2 (ja) * | 2016-01-06 | 2019-04-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用内燃機関の冷却装置、冷却装置の制御装置、冷却装置用流量制御弁、及び、車両用内燃機関の冷却装置の制御方法 |
KR102398887B1 (ko) * | 2017-10-25 | 2022-05-18 | 현대자동차주식회사 | 차량용 냉각시스템의 제어방법 |
CN112648062B (zh) * | 2019-10-10 | 2021-09-14 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车用温控模块的自学习方法 |
US20210206229A1 (en) * | 2020-01-07 | 2021-07-08 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for controlling fluid temperature in a thermal system |
JP7314843B2 (ja) * | 2020-03-18 | 2023-07-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車載冷却システム |
CN113530635B (zh) * | 2021-08-25 | 2022-09-16 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种发动机冷却***及汽车 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006112344A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Aisan Ind Co Ltd | エンジンの冷却装置 |
JP2014020229A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Denso Corp | 車載内燃機関の冷却システム |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61101617A (ja) | 1984-10-23 | 1986-05-20 | Nippon Thermostat Kk | 冷却水用サ−モスタツト |
DE19951362A1 (de) | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Regelung der Kühlwassertemperatur eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor |
DE10123444B4 (de) * | 2001-05-14 | 2006-11-09 | Siemens Ag | Regelanlage zum Regeln der Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine |
DE102005048286B4 (de) * | 2005-10-08 | 2007-07-19 | Itw Automotive Products Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems für eine Verbrennungskraftmaschine |
JP4456162B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2010-04-28 | 株式会社山田製作所 | エンジンの冷却装置 |
JP5251844B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2013-07-31 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却装置の異常判定装置および冷却装置の異常判定方法 |
CN201627631U (zh) * | 2009-12-31 | 2010-11-10 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种发动机冷却*** |
JP5338731B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2013-11-13 | 株式会社豊田自動織機 | 廃熱回生システム |
JP2012031800A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの冷却装置 |
JP5136623B2 (ja) * | 2010-11-11 | 2013-02-06 | トヨタ自動車株式会社 | 水温センサ異常判定装置 |
KR101219812B1 (ko) * | 2010-12-07 | 2013-01-09 | 기아자동차주식회사 | 자동차용 인터쿨러 제어방법 및 자동차 냉각 시스템 |
JP5505331B2 (ja) * | 2011-02-23 | 2014-05-28 | 株式会社デンソー | 内燃機関冷却システム |
US9341105B2 (en) * | 2012-03-30 | 2016-05-17 | Ford Global Technologies, Llc | Engine cooling system control |
KR101427969B1 (ko) * | 2013-03-13 | 2014-08-07 | 현대자동차 주식회사 | 친환경 자동차의 냉각유량 제어 시스템 및 방법 |
-
2015
- 2015-03-06 JP JP2015045095A patent/JP6306529B2/ja active Active
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2016
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006112344A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Aisan Ind Co Ltd | エンジンの冷却装置 |
JP2014020229A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Denso Corp | 車載内燃機関の冷却システム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018178853A (ja) * | 2017-04-13 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の冷却装置 |
JP2020133521A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
JP7176976B2 (ja) | 2019-02-20 | 2022-11-22 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
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