JP4853450B2 - Engine cooling system - Google Patents

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JP4853450B2 JP2007267082A JP2007267082A JP4853450B2 JP 4853450 B2 JP4853450 B2 JP 4853450B2 JP 2007267082 A JP2007267082 A JP 2007267082A JP 2007267082 A JP2007267082 A JP 2007267082A JP 4853450 B2 JP4853450 B2 JP 4853450B2
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Description

本発明は、エンジンの冷却装置に関するものである。   The present invention relates to an engine cooling apparatus.

従来から、シリンダブロック及びシリンダヘッドにウォータジャケットをそれぞれ形成し、冷却水の温度が低いときはシリンダブロックのウォータジャケットを迂回してシリンダヘッドのウォータジャケットにのみ冷却水を流通させ、さらに、冷却水の温度が高くなるとラジエータを介して冷却水を循環させるエンジンの冷却装置が知られている（例えば、特許文献１及び２）。このエンジンの冷却装置によれば、冷間始動時にシリンダヘッドと冷却水との熱交換が積極的に行われることから、冷却水の早期昇温を図れるとともに、シリンダブロックのウォータジャケットには冷却水が流通しないことから、シリンダブロックのシリンダライナ温度を速やかに上昇させることができる。したがって、冷間始動時における暖機運転が速やかに完了するとともに、シリンダブロックにおける燃費の低減を図ることができる。   Conventionally, a water jacket is formed on each of the cylinder block and the cylinder head, and when the temperature of the cooling water is low, the cooling water is circulated only through the water jacket of the cylinder head, bypassing the water jacket of the cylinder block, and further, There is known an engine cooling device that circulates cooling water through a radiator when the temperature of the engine becomes high (for example, Patent Documents 1 and 2). According to this engine cooling device, the heat exchange between the cylinder head and the cooling water is actively performed at the time of cold start, so that the temperature of the cooling water can be raised quickly, and the water jacket of the cylinder block has the cooling water. Therefore, the cylinder liner temperature of the cylinder block can be quickly raised. Therefore, the warm-up operation at the time of cold start can be completed quickly, and the fuel consumption in the cylinder block can be reduced.

この種のエンジンの冷却装置は、ラジエータへの冷却水の流通を制御するメインサーモスタット弁とは別に、冷却水等の温度に応じてシリンダブロック又はシリンダヘッドのウォータジャケットへの冷却水の流通を切り換えるサブサーモスタット弁を備えており、冷却水等の温度が所定温度以上になるとこのサブサーモスタット弁が開弁し、冷却水がシリンダブロックのウォータジャケットへ流通するよう構成されている。これにより、昇温したシリンダブロックが過度に高温となることが抑制されるので、シリンダブロックにおけるオイル消費の増加や、シリンダライナの焼き付き等を抑制できる。   This type of engine cooling device switches the flow of cooling water to the cylinder block or the water jacket of the cylinder head according to the temperature of the cooling water, etc. separately from the main thermostat valve that controls the flow of cooling water to the radiator. A sub thermostat valve is provided, and the sub thermostat valve is opened when the temperature of the cooling water or the like exceeds a predetermined temperature, and the cooling water is circulated to the water jacket of the cylinder block. Thereby, since it is suppressed that the heated cylinder block becomes high temperature too much, the increase in the oil consumption in a cylinder block, the burning of a cylinder liner, etc. can be suppressed.

このようなサブサーモスタット弁として、ワックス（熱膨張体）を内蔵したワックス・ペレット型のものが用いられることがあるが、ワックス・ペレット型サーモスタット弁では、冷却水の温度によりサブサーモスタット弁を開閉させてボア壁温度を制御するため、シリンダブロックのボア壁温度を適温に制御できないおそれがある。このため、燃費効果を向上させるためにシリンダブロックのボア壁温度の制御性を重視する場合には、温度センサにより検出したボア壁温度に基づいて、電力によって弁を開閉させる電気式サーモスタット弁が用いられる。   As such a sub thermostat valve, a wax / pellet type with a wax (thermal expansion body) is sometimes used. In the wax / pellet type thermostat valve, the sub thermostat valve is opened and closed depending on the temperature of the cooling water. Therefore, there is a possibility that the bore wall temperature of the cylinder block cannot be controlled appropriately. For this reason, when emphasizing controllability of the bore wall temperature of the cylinder block in order to improve fuel efficiency, an electric thermostat valve that opens and closes the valve with electric power based on the bore wall temperature detected by the temperature sensor is used. It is done.

電気式サーモスタット弁にはモータ等の動力源を用いて弁を開閉させるものもあるが、動力源を用いるとサーモスタット弁自体のコストが上昇することから、従来のワックス・ペレット型サーモスタット弁に電気ヒータを取り付けて、このヒータの加熱によりワックスを膨張させて弁を開閉させるものが用いられることが多い。
特開平１０−１１０６５４号公報 特開平６−１９３４４３号公報 Some electric thermostat valves use a power source, such as a motor, to open and close the valve. However, using a power source increases the cost of the thermostat valve itself, so an electric heater is added to the conventional wax / pellet type thermostat valve. In many cases, the valve is opened and closed by expanding the wax by heating the heater.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-110654 JP-A-6-193443

ところで、上記エンジンの冷却装置においてサブサーモスタット弁として電気式サーモスタット弁を用いる場合、サブサーモスタット弁のワックスの開度特性は、図１２に示すように、同じ開弁量（弁通路の面積）を得るためには、サブサーモスタット弁（図１２の点線）の感温部の温度がメインサーモスタット弁（図１２の実線）の感温部の温度よりも高くなるように設定される。このようにサブサーモスタット弁の開度特性を設定することにより、冷却水の温度によってサブサーモスタット弁がメインサーモスタット弁よりも先に開弁するのを防止できる。したがって、電気ヒータの加熱によるサブサーモスタット弁の開弁量の調整が可能となるので、シリンダライナ温度を高精度で制御することができる。 In the case of using an electric thermostat valve as sub thermostat valve in a cooling system of the engine, the opening characteristics of the wax sub thermostatic valve, as shown in FIG. 12 to obtain the same valve opening amount (the area of the valve passage) in is set so that the temperature of the temperature sensing portion of the sub-thermostat valve (dotted line in FIG. 12) is higher than the temperature of the temperature sensing portion of the main thermostat valve (solid lines in FIG. 12) for. By setting the opening characteristic of the sub thermostat valve in this way, it is possible to prevent the sub thermostat valve from opening before the main thermostat valve due to the temperature of the cooling water. Therefore, the valve opening amount of the sub thermostat valve can be adjusted by heating the electric heater, so that the cylinder liner temperature can be controlled with high accuracy.

しかしながら、上記のようにサブサーモスタット弁の開度特性を設定すると、電気配線の断線等により電気ヒータが故障してサブサーモスタット弁を加熱できない場合には、サブサーモスタット弁が全く開かずシリンダブロックのウォータジャケットに冷却水が流れなくなる。そして、シリンダライナ温度が高温になっているにも拘わらず、シリンダブロックのウォータジャケットに冷却水が流通しない状態が続くと、エンジンのオーバーヒートを招くおそれがある。   However, if the opening characteristic of the sub thermostat valve is set as described above, the sub thermostat valve will not open at all and the water temperature of the cylinder block will not open if the electric heater fails due to disconnection of the electric wiring and the sub thermostat valve cannot be heated. Cooling water does not flow through the jacket. If the state where the coolant does not flow through the water jacket of the cylinder block despite the cylinder liner temperature is high, the engine may be overheated.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの冷却装置において、電気式サーモスタット弁を用いてボア壁温度を制御することにより燃費効果を向上させるとともに、フェールセーフを達成できる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to improve the fuel efficiency by controlling the bore wall temperature using an electric thermostat valve in an engine cooling device, The purpose is to provide a technology capable of achieving fail-safe.

第１の発明は、シリンダブロックのウォータジャケット、シリンダヘッドのウォータジャケット、ラジエータ、ウォータポンプが冷却水の循環方向においてこの順に介設された主冷却水回路と、上記主冷却水回路に設けられ、ラジエータを迂回する第１バイパス通路と、上記主冷却水回路のウォータポンプ下流側から分岐し、上記シリンダブロックのウォータジャケットを迂回して上記シリンダヘッドのウォータジャケットと連通する第２バイパス通路とを備え、冷間始動時に冷却水を上記第１及び第２バイパス通路に流通させるエンジンの冷却装置であって、上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ上流側に設けられ、冷却水の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第１バイパス通路側に流通させる第１サーモスタット弁と、上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ下流側に設けられ、電気ヒータを有する電気式第２サーモスタット弁とをさらに備え、上記第２サーモスタット弁は、冷却水の温度及び上記電気ヒータの温度のうち高い方の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第２バイパス通路側に流通させるように構成され、上記第１サーモスタット弁の開弁開始温度が上記第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く設定されている一方、上記第１サーモスタット弁の全開温度が上記第２サーモスタット弁の全開温度よりも低く設定されていることを特徴とするものである。   The first invention is provided in the main cooling water circuit in which the water jacket of the cylinder block, the water jacket of the cylinder head, the radiator, and the water pump are interposed in this order in the circulating direction of the cooling water, and the main cooling water circuit, A first bypass passage that bypasses the radiator, and a second bypass passage that branches from the downstream side of the water pump of the main coolant circuit and communicates with the water jacket of the cylinder head, bypassing the water jacket of the cylinder block An engine cooling device for circulating cooling water to the first and second bypass passages during cold start, provided on the upstream side of the water pump in the main cooling water circuit, and opened and closed according to the temperature of the cooling water When the valve is opened, the cooling water is circulated to the main cooling water circuit side. A first thermostat valve that circulates to the bypass passage side, and an electric second thermostat valve that is provided downstream of the water pump of the main cooling water circuit and has an electric heater, and the second thermostat valve It opens and closes according to the higher one of the temperature of the water and the temperature of the electric heater, and when the valve is opened, the cooling water is circulated to the main cooling water circuit side, while when the valve is closed, the cooling water is passed to the second bypass passage side. The first thermostat valve has a valve opening start temperature set higher than the valve opening start temperature of the second thermostat valve, while the first thermostat valve has a fully open temperature of the second thermostat valve. The thermostat valve is set lower than the fully open temperature.

第１の発明では、第１サーモスタット弁の開弁開始温度が第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く設定されるとともに、第２サーモスタット弁は冷却水の温度及び電気ヒータの温度のうち高い方の温度に応じて開弁量が変化する。これにより、電気ヒータが故障しても、冷却水の温度により第２サーモスタット弁が開弁するので、シリンダブロックのウォータジャケットに冷却水を流通させることができる。したがって、電気ヒータの故障時に最低限の走行状態を確保する、いわゆるリンプホームが可能となる。   In the first invention, the valve opening start temperature of the first thermostat valve is set higher than the valve opening start temperature of the second thermostat valve, and the second thermostat valve is higher than the temperature of the cooling water and the temperature of the electric heater. The amount of valve opening changes according to the temperature of the direction. Thereby, even if the electric heater breaks down, the second thermostat valve opens due to the temperature of the cooling water, so that the cooling water can be circulated through the water jacket of the cylinder block. Therefore, a so-called limp home that ensures a minimum traveling state when the electric heater fails is possible.

また、第１サーモスタット弁の全開温度が第２サーモスタット弁の全開温度よりも低く設定されているので、温間域におけるボア壁温度を電気ヒータ加熱により高精度で制御することができる。   In addition, since the full opening temperature of the first thermostat valve is set lower than the full opening temperature of the second thermostat valve, the bore wall temperature in the warm region can be controlled with high accuracy by electric heater heating.

これらにより、シリンダブロックにおける燃費効果を向上させるとともに、フェールセーフを達成できる。   As a result, fuel efficiency in the cylinder block can be improved and fail-safe can be achieved.

第２の発明は、シリンダに対応するボア壁を有するシリンダブロックのウォータジャケット、シリンダヘッドのウォータジャケット、ラジエータ、ウォータポンプが冷却水の循環方向においてこの順に介設された主冷却水回路と、上記主冷却水回路に設けられ、ラジエータを迂回する第１バイパス通路と、上記主冷却水回路のウォータポンプ下流側から分岐し、上記シリンダブロックのウォータジャケットを迂回して上記シリンダヘッドのウォータジャケットと連通する第２バイパス通路とを備え、冷間始動時に冷却水を上記第１及び第２バイパス通路に流通させるエンジンの冷却装置であって、上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ上流側に設けられ、冷却水の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第１バイパス通路側に流通させる第１サーモスタット弁と、上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ下流側に設けられ、電気ヒータを有する電気式第２サーモスタット弁とをさらに備え、上記第２サーモスタット弁は、冷却水の温度及び上記電気ヒータの温度のうち高い方の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第２バイパス通路側に流通させるように構成され、上記第１サーモスタット弁の開弁開始温度が上記第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く設定されている一方、上記第１サーモスタット弁の全開温度が上記第２サーモスタット弁の全開温度よりも低く設定され、上記第２サーモスタット弁の感温部の温度に対する開度特性線の傾きは、複数段階に変化して大きくなるものであり、該第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く且つ上記第１サーモスタット弁の開弁開始温度よりも低い第１所定温度未満で最小であり、上記第１サーモスタット弁の全開温度よりも高い第２所定温度以上で最大であり、上記第１所定温度以上且つ上記第２所定温度未満で上記最大と上記最小との中間に当たる中程となり、上記第２サーモスタット弁の開度特性線は、上記中程の傾きを有する部分において、上記第１サーモスタット弁の開度特性線と交差していることを特徴とするものである。 A second invention includes a main cooling water circuit in which a water jacket of a cylinder block having a bore wall corresponding to a cylinder, a water jacket of a cylinder head, a radiator, and a water pump are arranged in this order in the circulation direction of the cooling water, A first bypass passage that is provided in the main cooling water circuit and bypasses the radiator, and branches from the downstream side of the water pump of the main cooling water circuit, and communicates with the water jacket of the cylinder head bypassing the water jacket of the cylinder block. A cooling device for an engine that distributes cooling water to the first and second bypass passages during cold start, and is provided on the upstream side of the water pump of the main cooling water circuit, It opens and closes according to the temperature of the cooling water, and when the valve is opened, the cooling water flows to the main cooling water circuit On the other hand, a first thermostat valve for circulating cooling water to the first bypass passage side when the valve is closed, and an electric second thermostat valve provided on the downstream side of the water pump of the main cooling water circuit and having an electric heater. The second thermostat valve opens and closes according to the higher one of the temperature of the cooling water and the temperature of the electric heater. When the valve is opened, the second thermostat valve circulates the cooling water to the main cooling water circuit side, and closes it. While the valve is configured to circulate cooling water to the second bypass passage side, the valve opening start temperature of the first thermostat valve is set higher than the valve opening start temperature of the second thermostat valve. fully open the temperature of the first thermostat valve is set lower than the fully open temperature of the second thermostat valve, opening JP with respect to the temperature of the temperature sensing portion of the second thermostat valve Slope of the line is for large changes in a plurality of stages, said second higher than the valve opening start temperature of the thermostat valve and the first lower than the predetermined temperature lower than the open-starting temperature of the first thermostat valve The minimum is the maximum at a second predetermined temperature that is higher than the fully open temperature of the first thermostat valve, and is the intermediate between the maximum and the minimum above the first predetermined temperature and below the second predetermined temperature. next, opening characteristic line of the second thermostat valve, in the portion having the slope of the middle, and is characterized in that the pointing opening characteristic line and exchange of the first thermostat valve.

第２の発明では、第２サーモスタット弁の感温部の温度が第１所定温度未満のときは、第２サーモスタット弁の開度特性線の傾きが小さいので、シリンダブロックのウォータジャケットへの冷却水の流通量が少なくなる。これにより、冷間始動時にシリンダブロックを高温に保持することができるとともに、シリンダヘッドと冷却水との熱交換が積極的に行われるので冷却水を早期に昇温させることができる。したがって、冷間始動時における暖機運転を速やかに完了させるとともに、冷間始動時における燃費の低減を図ることができる。   In the second invention, when the temperature of the temperature sensing portion of the second thermostat valve is lower than the first predetermined temperature, the inclination of the opening characteristic line of the second thermostat valve is small, so that the cooling water to the water jacket of the cylinder block The distribution amount of is reduced. As a result, the cylinder block can be kept at a high temperature during cold start, and the heat exchange between the cylinder head and the cooling water is actively performed, so that the temperature of the cooling water can be raised quickly. Therefore, the warm-up operation at the time of cold start can be completed quickly, and the fuel consumption at the time of cold start can be reduced.

また、第２サーモスタット弁の感温部の温度が第２所定温度以上のときは、第２サーモスタット弁の開度特性線の傾きが大きいので、電気ヒータによる加熱温度を極めて高温にすることなくシリンダブロックのウォータジャケットへの冷却水の流通量を増大させることができる。これにより、ボア壁温度を制御する際の省電力化を図ることができる。   Further, when the temperature of the temperature sensing part of the second thermostat valve is equal to or higher than the second predetermined temperature, the inclination of the opening characteristic line of the second thermostat valve is large, so that the cylinder can be heated without extremely increasing the heating temperature by the electric heater. It is possible to increase the circulation amount of the cooling water to the water jacket of the block. As a result, it is possible to save power when controlling the bore wall temperature.

さらに、第２サーモスタット弁の感温部の温度に対する開度特性線が、第１サーモスタット弁の感温部の温度に対する開度特性線と第１所定温度以上第２所定温度未満の温度範囲においてボア壁温度を高温に保持できるような開度量で交差しているので、該温度範囲ではシリンダブロックのウォータジャケットに流通する冷却水が過度に増大するのを防ぐことができる。したがって、電気ヒータ加熱によるボア壁温度の制御精度を向上させることができる。   Further, the opening characteristic line with respect to the temperature of the temperature sensing part of the second thermostat valve has an opening characteristic line with respect to the temperature of the temperature sensing part of the first thermostat valve and a bore range in a temperature range between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature. Since the wall amounts cross each other at such an opening amount that can be maintained at a high temperature, it is possible to prevent the cooling water flowing through the water jacket of the cylinder block from excessively increasing in the temperature range. Therefore, the control accuracy of the bore wall temperature by the electric heater heating can be improved.

第３の発明は、上記第２の発明において、上記シリンダブロックのボア壁部に設けられ、ボア壁温度を検出する温度センサと、上記温度センサにより検出されたボア壁温度に応じて上記電気ヒータを作動させて上記第２サーモスタット弁の開弁量を調整することにより、上記ボア壁温度を所定の目標ボア壁温度に近づけるように制御する制御手段とをさらに備え、上記制御手段は、上記ボア壁温度が上記目標ボア壁温度よりも低い下限制御温度未満のときは、上記電気ヒータを作動させないことにより上記ボア壁温度を制御せず、上記ボア壁温度が上記下限制御温度以上で且つ上記目標ボア壁温度よりも高い上限制御温度以下のときは、上記電気ヒータを作動させて該電気ヒータの温度を上記第１所定温度以上上記第２所定温度未満とすることにより上記ボア壁温度をフィードバック制御し、且つ上記ボア壁温度が上記上限制御温度以上のときは、上記電気ヒータを作動させて該電気ヒータの温度を上記第２所定温度以上とすることにより上記ボア壁温度をフィードフォアード制御するように構成されていることを特徴とするものである。   According to a third invention, in the second invention, a temperature sensor provided on the bore wall portion of the cylinder block for detecting the bore wall temperature, and the electric heater according to the bore wall temperature detected by the temperature sensor. And a control means for controlling the bore wall temperature to approach a predetermined target bore wall temperature by adjusting the valve opening amount of the second thermostat valve, and the control means comprises the bore When the wall temperature is lower than the lower limit control temperature lower than the target bore wall temperature, the bore wall temperature is not controlled by not operating the electric heater, and the bore wall temperature is equal to or higher than the lower limit control temperature and the target When the temperature is equal to or lower than the upper limit control temperature higher than the bore wall temperature, the electric heater is operated so that the temperature of the electric heater is not lower than the first predetermined temperature and lower than the second predetermined temperature. The bore wall temperature is feedback-controlled by the above, and when the bore wall temperature is equal to or higher than the upper limit control temperature, the electric heater is operated so that the temperature of the electric heater is equal to or higher than the second predetermined temperature. The wall temperature is configured to be feedforward-controlled.

これにより、ボア壁温度を制御しないときはフェールセーフを達成し、ボア壁温度をフィードバック制御するときは高精度の制御を行うとともに、ボア壁温度をフィードフォアード制御するときは省電力化を図ることができる。   As a result, fail safe is achieved when the bore wall temperature is not controlled, high-precision control is performed when the bore wall temperature is feedback controlled, and power saving is achieved when the feed wall control is performed on the bore wall temperature. Can do.

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記第２サーモスタット弁は、冷却水を上記主冷却水回路側に流通させるための流通孔が形成された弁座と、弁体とを有し、上記弁座と上記弁体との間には、上記流通孔に冷却水を流通させるための弁通路が形成され、上記弁体は、上記第２サーモスタット弁の開弁時に、上記弁座から離れるように変位して上記弁通路を開くことにより冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、上記第２サーモスタット弁の閉弁時に、上記弁座に当接して上記流通孔を塞ぐことにより冷却水を上記第２バイパス通路側に流通させ、感温部の温度の変化に伴う上記第２サーモスタット弁の開弁時の上記弁通路の面積変化率は、複数段階に変化して大きくなるものであり、第１所定温度未満では最も小さく、第２所定温度以上では最も大きく設定されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the second thermostat valve has a valve seat in which a flow hole for flowing the cooling water to the main cooling water circuit side is formed; A valve passage is formed between the valve seat and the valve body to allow cooling water to flow through the flow hole, and the valve body opens the second thermostat valve. Sometimes, when the second thermostat valve is closed, the valve seat is brought into contact with the valve seat while the coolant is circulated to the main coolant circuit side by moving the valve seat away from the valve seat and opening the valve passage. The cooling water is circulated to the second bypass passage side by closing the flow hole, and the area change rate of the valve passage when the second thermostat valve is opened due to a change in temperature of the temperature sensing portion is a plurality of stages. Changes to become larger and is less than the first predetermined temperature. Smallest, the second predetermined temperature or higher and is characterized in that it is the largest set.

このように第２サーモスタット弁の弁通路の面積変化率を複数段階に変化させて大きくすることにより、シリンダブロックのウォータジャケットへの冷却水の流通量を複数段階に変化させて大きくすることができる。したがって、冷却装置の構造を複雑にすることなく、フェールセーフを達成し、ボア壁温度を高精度で制御し、且つ省電力化を図ることができる。   In this way, by increasing the area change rate of the valve passage of the second thermostat valve in a plurality of stages, the flow rate of the coolant to the water jacket of the cylinder block can be increased in a plurality of stages. . Therefore, fail safe can be achieved, the bore wall temperature can be controlled with high accuracy, and power saving can be achieved without complicating the structure of the cooling device.

第５の発明は、上記第４の発明において、上記弁座は、上記流通孔が形成された円環状の弁座板を有し、上記弁体は、上記第２サーモスタット弁の閉弁時に上記弁座板に当接する円環状の底壁部と、該底壁部の内周縁部から弁体変位方向に延びて該内周縁部から離れるに従って径方向内側に傾斜し、上記流通孔に対し弁体変位方向に抜き差し可能な略筒状の立壁部とを有し、上記立壁部は、弁体変位方向における底壁部側に位置する第１立壁部と、弁体変位方向における底壁部側とは反対側に位置するとともに該第１立壁部よりも径方向内側に大きく傾斜する第２立壁部とからなり、上記弁通路は、上記弁座板と上記第１立壁部又は第２立壁部との間に形成されるものであり、上記第１立壁部及び第２立壁部は、上記第２サーモスタット弁の開弁時に上記弁座板から離れるように変位して上記弁通路を開き、上記第１立壁部の弁体変位方向長さが、上記第２サーモスタット弁の感温部の温度が上記第１所定温度のときに該第１立壁部が上記流通孔から抜けるような長さに設定され、上記第２立壁部の弁体変位方向長さが、上記第２サーモスタット弁の感温部の温度が上記第２所定温度のときに該第２立壁部が上記流通孔から抜けるような長さに設定されていることを特徴とするものである。   According to a fifth invention, in the fourth invention, the valve seat has an annular valve seat plate in which the flow hole is formed, and the valve body is formed when the second thermostat valve is closed. An annular bottom wall portion that abuts the valve seat plate, and extends in the valve body displacement direction from the inner peripheral edge portion of the bottom wall portion, and inclines radially inward as the distance from the inner peripheral edge portion increases. A substantially cylindrical standing wall portion that can be inserted and removed in the body displacement direction, wherein the standing wall portion is a first standing wall portion located on the bottom wall portion side in the valve body displacement direction, and a bottom wall portion side in the valve body displacement direction And a second standing wall portion that is inclined more radially inward than the first standing wall portion, and the valve passage includes the valve seat plate and the first standing wall portion or the second standing wall portion. The first standing wall portion and the second standing wall portion are formed on the second thermostat valve. When the valve is displaced, the valve passage is opened by moving away from the valve seat plate. The length of the first standing wall portion in the valve body displacement direction is such that the temperature of the temperature sensing portion of the second thermostat valve is the first predetermined temperature. The length of the first standing wall portion is set such that the first standing wall portion can be removed from the flow hole. The length of the second standing wall portion in the valve body displacement direction is the temperature of the temperature sensing portion of the second thermostat valve. 2 The length is set such that the second standing wall portion can be removed from the flow hole at a predetermined temperature.

第５の発明によれば、第２サーモスタット弁の弁体に内側に２段階に傾斜した略筒状の弁体壁部を備えるだけの簡単な構造で、弁通路面積変化率を３段階に変化させて大きくすることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the valve passage area change rate is changed in three stages with a simple structure in which the valve body of the second thermostat valve is simply provided with a substantially cylindrical valve body wall portion inclined in two stages inside. You can make it bigger.

本発明によれば、電気ヒータが故障しても冷却水の温度により第２サーモスタット弁が開弁するので、フェールセーフを達成できるとともに、温間域におけるボア壁温度を電気ヒータ加熱により高精度で制御することができるので、シリンダブロックにおける燃費効果を向上させることができる。   According to the present invention, even if the electric heater fails, the second thermostat valve opens due to the temperature of the cooling water, so that fail safe can be achieved, and the bore wall temperature in the warm region can be increased with high accuracy by heating the electric heater. Since it can control, the fuel consumption effect in a cylinder block can be improved.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施形態１）
−冷却装置の全体構成−
図１は、本実施形態に係るエンジンの冷却装置１の構成を模式的に示す。この冷却装置１は、エンジンの本体部３を構成するシリンダブロック５及びシリンダヘッド７にそれぞれ形成された冷却水通路としてのウォータジャケット９，１１と、外気によって冷却水を冷やすために車両の前部等に配設されたラジエータ１３と、冷却水を循環させるウォータポンプ１５と、感温部の温度（以下感温温度という）が高くなると開弁して冷却水の循環系統を切り換える第１及び第２サーモスタット弁２５，２７とを備えている。本発明で言うところの主冷却水回路８５とは、シリンダブロック５のウォータジャケット９、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１、ラジエータ１３及びウォータポンプ１５を冷却水の循環方向においてこの順に介設したものである。 (Embodiment 1)
-Overall configuration of cooling device-
FIG. 1 schematically shows a configuration of an engine cooling device 1 according to the present embodiment. The cooling device 1 includes water jackets 9 and 11 serving as cooling water passages formed in a cylinder block 5 and a cylinder head 7 constituting a main body 3 of the engine, and a front portion of a vehicle for cooling the cooling water by outside air. The first and second radiators 13, the water pump 15 for circulating the cooling water, and the first and the second switching the cooling water circulation system when the temperature of the temperature sensing section (hereinafter referred to as temperature sensing temperature) increases. Two thermostat valves 25 and 27 are provided. The main cooling water circuit 85 referred to in the present invention includes a water jacket 9 of the cylinder block 5, a water jacket 11 of the cylinder head 7, a radiator 13, and a water pump 15 in this order in the circulating direction of the cooling water. is there.

上記シリンダブロック５のウォータジャケット９は、４つのシリンダｓ１〜ｓ４の外周を囲むようにシリンダブロック５の気筒列方向のほぼ全体に亘って形成されている。   The water jacket 9 of the cylinder block 5 is formed over substantially the entire cylinder row direction of the cylinder block 5 so as to surround the outer periphery of the four cylinders s1 to s4.

また、シリンダブロック５のウォータジャケット９は、このシリンダブロック５のトップデッキに形成された連通孔部５ａと、シリンダヘッド７のボトムデッキに形成された連通孔部７ａとを介して、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１に連通している。このため、シリンダブロック５のウォータジャケット９を流れる冷却水は、順次シリンダヘッド７のウォータジャケット１１に流通するようになっている。   The water jacket 9 of the cylinder block 5 is connected to the cylinder head 7 via a communication hole 5 a formed in the top deck of the cylinder block 5 and a communication hole 7 a formed in the bottom deck of the cylinder head 7. The water jacket 11 is communicated. For this reason, the cooling water flowing through the water jacket 9 of the cylinder block 5 sequentially flows to the water jacket 11 of the cylinder head 7.

上記シリンダヘッド７のウォータジャケット１１は、各シリンダｓ１〜ｓ４の吸排気ポートやプラグホール（図示せず）の外周を包み込むようにしてシリンダヘッド７の気筒列方向のほぼ全体に亘って形成されている。   The water jacket 11 of the cylinder head 7 is formed over substantially the entire cylinder row direction of the cylinder head 7 so as to wrap around the intake and exhaust ports and plug holes (not shown) of the cylinders s1 to s4. Yes.

シリンダヘッド７のウォータジャケット１１の流出口１１ａと、ウォータポンプ１５の吸入口１５ａとは、上記第１サーモスタット弁２５を介して、２系統のルートで接続されている。第１のルートは、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１の流出口１１ａと上記ラジエータ１３とを接続する第１冷却水通路１９、ラジエータ１３と第１サーモスタット弁２５とを接続する第２冷却水通路２１、及び第１サーモスタット弁２５と上記ウォータポンプ１５の吸入口１５ａとを接続する第３冷却水通路１７を順に通るものである。   The outlet 11a of the water jacket 11 of the cylinder head 7 and the suction port 15a of the water pump 15 are connected via the first thermostat valve 25 by two routes. The first route is a first cooling water passage 19 connecting the outlet 11a of the water jacket 11 of the cylinder head 7 and the radiator 13, and a second cooling water passage 21 connecting the radiator 13 and the first thermostat valve 25. And the third cooling water passage 17 connecting the first thermostat valve 25 and the suction port 15a of the water pump 15 in this order.

また、第２のルートは、第１サーモスタット弁２５の閉弁時に第１サーモスタット弁２５内に形成され、ラジエータ１３を迂回する第１バイパス通路（弁通路）７１（図４参照）、及び第３冷却水通路１７を通るものである。なお、第３冷却水通路１７には、冷却水を導入して空調風との間で熱交換して暖房風とする暖房用熱交換器としてのヒータコア２９と、冷却水と変速機（図示せず）の潤滑油との間で熱交換するオイルウォーマ３１とが備えられている。   Further, the second route is formed in the first thermostat valve 25 when the first thermostat valve 25 is closed, and a first bypass passage (valve passage) 71 (see FIG. 4) that bypasses the radiator 13 and the third route. It passes through the cooling water passage 17. In addition, in the third cooling water passage 17, a heater core 29 as a heating heat exchanger that introduces cooling water and exchanges heat with the conditioned air to form heating air, and cooling water and a transmission (not shown). And an oil warmer 31 that exchanges heat with the lubricating oil.

上記ウォータポンプ１５の吐出口１５ｂは、上記第２サーモスタット弁２７を介して、シリンダブロック５のウォータジャケット９の流入口９ａと接続されている。さらに、ウォータポンプ１５の吐出口１５ｂは、第２バイパス通路２３によりシリンダヘッド７のウォータジャケット１１の流入口１１ｂとも接続されている。この第２バイパス通路２３は、ウォータポンプ１５下流側の第２サーモスタット弁２７を介して分岐し、且つシリンダブロック５のウォータジャケット９を迂回してシリンダヘッド７のウォータジャケット１１と連通している。   The discharge port 15 b of the water pump 15 is connected to the inlet 9 a of the water jacket 9 of the cylinder block 5 through the second thermostat valve 27. Further, the discharge port 15 b of the water pump 15 is also connected to the inlet 11 b of the water jacket 11 of the cylinder head 7 by the second bypass passage 23. The second bypass passage 23 branches via a second thermostat valve 27 on the downstream side of the water pump 15, bypasses the water jacket 9 of the cylinder block 5, and communicates with the water jacket 11 of the cylinder head 7.

冷却装置１は、シリンダブロック５のボア壁温度を検出する温度センサ８７と、第２サーモスタット弁２７を加熱する電気ヒータ８９と、ボア壁温度を制御する制御手段としてのエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）９１とをさらに備えている。   The cooling device 1 includes a temperature sensor 87 for detecting the bore wall temperature of the cylinder block 5, an electric heater 89 for heating the second thermostat valve 27, and an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) as a control means for controlling the bore wall temperature. 91).

上記温度センサ８７は、シリンダブロック５のウオータジャケット９において、２番シリンダｓ２に対応するボア壁部に（即ち、気筒列方向の端部に位置する１番、４番シリンダｓ１，ｓ４以外のいずれか１つのシリンダに対応付けて）配設されており、これにより、ウオータジャケット５の温度差がかなり大きくなる状態でも、その平均的な温度を検出できるようになっている。   In the water jacket 9 of the cylinder block 5, the temperature sensor 87 is provided on the bore wall portion corresponding to the second cylinder s2 (that is, any one other than the first and fourth cylinders s1 and s4 located at the end in the cylinder row direction). Thus, even if the temperature difference of the water jacket 5 becomes considerably large, the average temperature can be detected.

上記電気ヒータ８９は、後述する第２サーモスタット弁の感温ケース５３（図６及び図７参照）内に配置されており、感温ケース５３内の熱膨張体を直接加熱するようになっている。   The electric heater 89 is disposed in a temperature sensing case 53 (see FIGS. 6 and 7) of a second thermostat valve, which will be described later, and directly heats the thermal expansion body in the temperature sensing case 53. .

上記ＥＣＵ９１は、周知の如くＣＰＵやメモリ、Ｉ／Ｏインターフェース回路、ドライバ回路等を備えて、エンジンの運転制御のために各シリンダｓ１〜ｓ４毎の燃料噴射制御や点火時期制御を行うものであるが、これに加えて、エンジンの温度及び負荷状態に応じて、電気ヒータ８９を作動させるようになっている。   As is well known, the ECU 91 includes a CPU, a memory, an I / O interface circuit, a driver circuit, and the like, and performs fuel injection control and ignition timing control for each cylinder s1 to s4 for engine operation control. However, in addition to this, the electric heater 89 is operated according to the temperature and load state of the engine.

以上のように構成されたエンジンの冷却装置１における冷却水の全体的な流れは、主冷却水回路８５のウォータポンプ１５上流側に設けられた第１サーモスタット弁２５及びウォータポンプ１５下流側に設けられた第２サーモスタット弁２７の開閉に応じて、図２及び図３に模式的に示すように変化する。   The overall flow of the cooling water in the engine cooling device 1 configured as described above is provided on the downstream side of the first thermostat valve 25 and the water pump 15 provided on the upstream side of the water pump 15 of the main cooling water circuit 85. It changes as schematically shown in FIGS. 2 and 3 according to the opening and closing of the second thermostat valve 27.

図２は、第１サーモスタット弁（メインサーモスタット弁）２５及び第２サーモスタット弁（サブサーモスタット弁）２７がともに開いているときの冷却水の流れを示している。ウォータポンプ１５から吐出された冷却水は、第２サーモスタット弁２７を通り、シリンダブロック５のウォータジャケット９に送られる。そして、冷却水はシリンダブロック５のウォータジャケット９内を流れるとともにシリンダヘッド７のウォータジャケット１１にも流れ、第１冷却水通路１９を通ってラジエータ１３に至る。ラジエータ１３で冷却された冷却水は、第２冷却水通路２１、第１サーモスタット弁２５、及び第３冷却水通路１７を順に通ってウォータポンプ１５に戻る。つまり、第１及び第２サーモスタット弁２５，２７がともに開いているときは、冷却水は主冷却水回路８５を循環する。   FIG. 2 shows the flow of cooling water when both the first thermostat valve (main thermostat valve) 25 and the second thermostat valve (sub thermostat valve) 27 are open. The cooling water discharged from the water pump 15 passes through the second thermostat valve 27 and is sent to the water jacket 9 of the cylinder block 5. Then, the cooling water flows in the water jacket 9 of the cylinder block 5 and also flows in the water jacket 11 of the cylinder head 7 and reaches the radiator 13 through the first cooling water passage 19. The cooling water cooled by the radiator 13 returns to the water pump 15 through the second cooling water passage 21, the first thermostat valve 25, and the third cooling water passage 17 in order. That is, when both the first and second thermostat valves 25 and 27 are open, the cooling water circulates through the main cooling water circuit 85.

図３は、第１及び第２サーモスタット弁２５，２７がともに閉じているときの冷却水の流れを示している。ウォータポンプ１５から吐出された冷却水は、第２サーモスタット弁２７及び第２バイパス通路２３を順に通って、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１に送られる。そして、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１から流出した冷却水は、第１バイパス通路７１及び第３冷却水通路１７を順に通ってウォータポンプ１５に戻る。   FIG. 3 shows the flow of cooling water when both the first and second thermostat valves 25 and 27 are closed. The cooling water discharged from the water pump 15 passes through the second thermostat valve 27 and the second bypass passage 23 in order, and is sent to the water jacket 11 of the cylinder head 7. Then, the cooling water flowing out from the water jacket 11 of the cylinder head 7 returns to the water pump 15 through the first bypass passage 71 and the third cooling water passage 17 in order.

−サーモスタット弁の構成−
以下、上記第１及び第２サーモスタット弁２５，２７の構成を詳細に説明する。 -Configuration of thermostat valve-
Hereinafter, the configuration of the first and second thermostat valves 25 and 27 will be described in detail.

＜第１サーモスタット弁＞
第１サーモスタット弁２５は、冷却水の温度に応じて開閉するワックス・ペレット型サーモスタット弁であり、図４はその閉弁時の状態を、また図５はその開弁時の状態をそれぞれ示している。第１サーモスタット弁２５は、第２冷却水通路２１の一部を構成するパイプ状のハウジング３３内に取り付けられていて、第１サーモスタット弁２５の開弁時に冷却水を弁通路６５を介して第３冷却水通路１７（主冷却水回路８５側）に流通させる主弁部３５と、第１サーモスタット弁２５の閉弁時に冷却水を第１バイパス通路７１を介して第３冷却水通路１７に流通させるバイパス弁部３７とを有しており、該第１サーモスタット弁２５をハウジング３３に固定するサーモスタット基体部３９と、このサーモスタット基体部３９に対し後述する弁体変位方向に相対変位するサーモスタット本体部４１とを備えている。 <First thermostat valve>
The first thermostat valve 25 is a wax / pellet type thermostat valve that opens and closes according to the temperature of the cooling water. FIG. 4 shows a state when the valve is closed, and FIG. 5 shows a state when the valve is opened. Yes. The first thermostat valve 25 is attached in a pipe-shaped housing 33 that constitutes a part of the second cooling water passage 21, and the cooling water is supplied via the valve passage 65 when the first thermostat valve 25 is opened. When the first thermostat valve 25 is closed, the cooling water is circulated to the third cooling water passage 17 via the first bypass passage 71 when the first cooling thermostat valve 25 is closed. A thermostat base part 39 for fixing the first thermostat valve 25 to the housing 33, and a thermostat main body part relative to the thermostat base part 39 in a valve body displacement direction to be described later. 41.

上記サーモスタット基体部３９は、ハウジング３３に取り付けられるとともに主弁部３５の一部をなす弁座４３と、この弁座４３よりもシリンダヘッド７側（弁体変位方向一方側）に設けられたスプリング支持部４５と、弁座４３に対しスプリング支持部４５とは反対側（弁体変位方向他方側）に設けられた軸支持部４７とを備えている。   The thermostat base portion 39 is attached to the housing 33 and forms a part of the main valve portion 35, and a spring provided on the cylinder head 7 side (one side in the valve body displacement direction) from the valve seat 43. A support portion 45 and a shaft support portion 47 provided on the opposite side of the valve seat 43 from the spring support portion 45 (the other side in the valve body displacement direction) are provided.

上記弁座４３は、円環状の支持板４３ａと円環状の弁座板４３ｃと略筒状の立壁部４３ｂとを有している。   The valve seat 43 includes an annular support plate 43a, an annular valve seat plate 43c, and a substantially cylindrical standing wall portion 43b.

上記支持板４３ａは、その外周縁部がハウジング３３に埋め込まれることにより、該ハウジング３３に固定されている。上記弁座板４３ｃは、その外径が支持板４３ａの内径よりも小さく、支持板４３ａと平行に且つ支持板４３ａよりも弁体変位方向一方側に配置さている。この弁座板４３ｃの内周縁が冷却水を主冷却水回路８５側に流通させるための流通孔４９を区画している。上記立壁部４３ｂは、支持板４３ａの内周縁と弁座板４３ｃの外周縁とを全周に亘って連結している。換言すれば、弁座４３は、弁体変位方向他方側端部に外側に延出するフランジ（支持板４３ａ）を有するとともに弁体変位方向一方側端部に内側に延出するフランジ（弁座板４３ｃ）を有する略円錐筒状をなしている。   The support plate 43 a is fixed to the housing 33 by embedding the outer peripheral edge of the support plate 43 a in the housing 33. The valve seat plate 43c has an outer diameter smaller than the inner diameter of the support plate 43a, and is arranged in parallel to the support plate 43a and on one side of the valve body displacement direction with respect to the support plate 43a. The inner peripheral edge of the valve seat plate 43c defines a flow hole 49 for flowing the cooling water to the main cooling water circuit 85 side. The standing wall 43b connects the inner periphery of the support plate 43a and the outer periphery of the valve seat plate 43c over the entire periphery. In other words, the valve seat 43 has a flange (support plate 43a) extending outward at the other end portion in the valve body displacement direction and a flange (valve seat) extending inward at the one end portion in the valve body displacement direction. It has a substantially conical cylinder shape with a plate 43c).

上記スプリング支持部４５及び上記軸支持部４７は支持板４３ａを介してハウジング３３に取り付けられている。これらの支持部４５，４７はともに骨組構造体であり、冷却水の流通を遮らない構造となっている。   The spring support portion 45 and the shaft support portion 47 are attached to the housing 33 via a support plate 43a. These support portions 45 and 47 are both frame structures and have a structure that does not block the flow of cooling water.

一方、上記サーモスタット本体部４１は、ピストンロッド５１と感温ケース（感温部）５３とを備えている。   On the other hand, the thermostat main body 41 includes a piston rod 51 and a temperature sensitive case (temperature sensitive portion) 53.

上記ピストンロッド５１は、弁体変位方向に延びており、その弁体変位方向他方側端部が軸支持部４７に固定されていて、弁座板４３ｃに対し垂直にかつ流通孔４９を貫通するように配置されている。また、ピストンロッド５１の弁体変位方向一方側端部には有底筒状のシール部材５７が装着されている。   The piston rod 51 extends in the valve body displacement direction, and the other end portion in the valve body displacement direction is fixed to the shaft support portion 47 and passes through the flow hole 49 perpendicular to the valve seat plate 43c. Are arranged as follows. A bottomed cylindrical seal member 57 is attached to one end of the piston rod 51 in the valve body displacement direction.

上記感温ケース５３は有底有蓋円筒状の胴部５９を有し、その底部（弁体変位方向他方側端部）には貫通孔５９ａが形成されるとともに、蓋部（弁体変位方向一方側）には円筒軸方向に延びるロッド部５９ｂが突設されている。この貫通孔５９ａにはシール部材５７で覆われたピストンロッド５１が挿入されており、これにより、感温ケース５３がピストンロッド５１に沿ってロッド軸方向（弁体変位方向）に移動可能となっている。シール部材５７と感温ケース５３の間には、熱膨張体であるワックス５５が充填されている。   The temperature-sensitive case 53 has a cylindrical body portion 59 having a bottom and a lid, and a through-hole 59a is formed in the bottom portion (end portion on the other side of the valve body displacement direction) and a lid portion (one side in the valve body displacement direction). On the side), a rod portion 59b extending in the cylindrical axis direction is projected. The piston rod 51 covered with the seal member 57 is inserted into the through hole 59a, so that the temperature sensitive case 53 can move along the piston rod 51 in the rod axis direction (valve element displacement direction). ing. Between the seal member 57 and the temperature sensitive case 53, a wax 55 which is a thermal expansion body is filled.

さらに、感温ケース５３は、その胴部５９に略円環板状の主弁体６１を備えるとともに、そのロッド部５９ｂに略円環板状のバイパス弁体６３を備えている。   Furthermore, the temperature-sensitive case 53 includes a substantially annular plate-shaped main valve body 61 in the body portion 59 and a bypass valve body 63 in the rod portion 59b.

上記主弁体６１は、その内周縁部が胴部５９に固定されるとともに、上記弁座板４３ｃと略同じ外径を有している。主弁体６１は、上記弁座４３とともに上記主弁部３５を構成しており、感温ケース５３の移動に伴って弁開閉方向（弁体変位方向）に変位する。主弁体６１の弁体変位方向一方側面には、上記スプリング支持部４５に支持された主スプリング６７が取り付けられている。これにより、感温ケース５３は主スプリング６７によって常時弁体変位方向他方側に付勢されている。   The main valve body 61 has an inner peripheral edge portion fixed to the body portion 59 and an outer diameter substantially the same as that of the valve seat plate 43c. The main valve element 61 constitutes the main valve portion 35 together with the valve seat 43 and is displaced in the valve opening / closing direction (valve element displacement direction) as the temperature sensing case 53 moves. A main spring 67 supported by the spring support portion 45 is attached to one side surface of the main valve body 61 in the valve body displacement direction. Thereby, the temperature sensitive case 53 is always urged by the main spring 67 to the other side in the valve body displacement direction.

上記バイパス弁体６３はロッド部５９ｂに移動可能に取り付けられるとともに、シリンダヘッド７側のパイプ状のハウジング６９の内径よりも大きな外径を有しており、シリンダヘッド７側のハウジング６９の段差部６９ａとともにバイパス弁部３７を構成する。バイパス弁体６３は、胴部５９の蓋部とバイパススプリング７３で接続されており、このバイパススプリング７３により常時弁体変位方向一方側に付勢される一方、ロッド部５９ｂに固定されたストッパーリング７５によりロッド部５９ｂから抜けないようになっている。   The bypass valve body 63 is movably attached to the rod portion 59b and has an outer diameter larger than the inner diameter of the pipe-shaped housing 69 on the cylinder head 7 side, and the step portion of the housing 69 on the cylinder head 7 side. The bypass valve part 37 is comprised with 69a. The bypass valve body 63 is connected to the lid portion of the body portion 59 by a bypass spring 73. The bypass spring 73 is constantly urged to one side in the valve body displacement direction by the bypass spring 73, and is a stopper ring fixed to the rod portion 59b. 75 prevents the rod portion 59b from coming off.

上記ワックス５５は、感温ケース５３を介して伝わる冷却水の温度が高くなったときには膨張し、冷却水の温度が低くなったときには収縮する。ワックス５５の充填量は、冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３以上のときは主弁体６１がワックス５５の膨張力により主スプリング６７の付勢力に抗して弁座板４３ｃから離れるように弁体変位方向一方側に変位し、かつ、冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３未満のときは主弁体６１が主スプリング６７の付勢力により弁座板４３ｃに当接するような値に設定されている。   The wax 55 expands when the temperature of the cooling water transmitted through the temperature-sensitive case 53 increases, and contracts when the temperature of the cooling water decreases. The filling amount of the wax 55 is such that when the temperature of the cooling water is equal to or higher than the third predetermined temperature T3, the main valve body 61 separates from the valve seat plate 43c against the urging force of the main spring 67 by the expansion force of the wax 55. A value is set such that the main valve body 61 contacts the valve seat plate 43c by the biasing force of the main spring 67 when the valve body is displaced in one direction of the valve body and the temperature of the cooling water is lower than the third predetermined temperature T3. Has been.

以上のように構成された第１サーモスタット弁２５は、冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３未満のときは、図４に示すように、主スプリング６７の付勢力により主弁部３５が閉弁するとともにバイパス弁部３７が開弁して、冷却水を第１バイパス通路７１に流通させる。より具体的には、以下の通りである。   When the cooling water temperature is lower than the third predetermined temperature T3, the first thermostat valve 25 configured as described above closes the main valve portion 35 by the urging force of the main spring 67 as shown in FIG. At the same time, the bypass valve portion 37 is opened to allow the coolant to flow through the first bypass passage 71. More specifically, it is as follows.

冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３未満のときはワックスが膨張しないので感温ケース５３は移動しない。このため、主弁体６１が主スプリング６７の付勢力によって弁座板４３ｃに当接して流通孔４９を塞ぐことにより、主弁部３５が閉弁する。このとき、バイパス弁体６３がハウジング６９の段差部６９ａから離れるように弁体変位方向他方側に変位しており、ハウジング６９の段差部６９ａとの間の弁通路７１が開くことにより、バイパス弁部３７が開弁する。これらにより、第１サーモスタット弁２５が閉弁し、冷却水が第１バイパス通路７１を通って第３冷却水通路１７側に流通する。   When the temperature of the cooling water is lower than the third predetermined temperature T3, the wax does not expand and the temperature sensitive case 53 does not move. For this reason, the main valve body 61 contacts the valve seat plate 43 c by the urging force of the main spring 67 and closes the flow hole 49, whereby the main valve portion 35 is closed. At this time, the bypass valve body 63 is displaced toward the other side in the valve body displacement direction so as to be separated from the stepped portion 69a of the housing 69, and the valve passage 71 between the stepped portion 69a of the housing 69 is opened, whereby the bypass valve The part 37 opens. As a result, the first thermostat valve 25 is closed, and the coolant flows through the first bypass passage 71 to the third coolant passage 17 side.

一方、第１サーモスタット弁２５は、冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３以上のときは、図５に示すように、ワックス５５の膨張力により主弁部３５が開弁するとともにバイパス弁部３７が閉弁して、冷却水を第１冷却水通路１９に流通させる。より具体的には、以下の通りである。   On the other hand, when the temperature of the cooling water is equal to or higher than the third predetermined temperature T3, the first thermostat valve 25 opens the main valve portion 35 by the expansion force of the wax 55 and bypass valve portion 37 as shown in FIG. Closes and causes the cooling water to flow through the first cooling water passage 19. More specifically, it is as follows.

冷却水の温度が第３所定温度Ｔ３以上のときはワックスが膨張するので、主スプリング６７の付勢力に抗して感温ケース５３が弁体変位方向一方側に移動する。このため、主弁体６１がワックス５５の膨張力によって弁座板４３ｃから離れるように弁体変位方向一方側に変位して弁座板４３ｃとの間の弁通路６５を開き流通孔４９に冷却水が流通されることにより、主弁部３５が開弁する。このとき、バイパス弁体６３がハウジング６９の段差部６９ａに当接することにより、バイパス弁部３７が閉弁する。これらにより、第１サーモスタット弁２５が開弁し、冷却水が第１冷却水通路１９及び第２冷却水通路２１を通って第３冷却水通路１７（主冷却回路８５側）に流通する。   Since the wax expands when the temperature of the cooling water is equal to or higher than the third predetermined temperature T3, the temperature sensing case 53 moves to one side in the valve body displacement direction against the urging force of the main spring 67. For this reason, the main valve body 61 is displaced to one side in the valve body displacement direction so as to be separated from the valve seat plate 43 c by the expansion force of the wax 55, thereby opening the valve passage 65 between the valve seat plate 43 c and cooling to the flow hole 49. The main valve portion 35 is opened when the water is circulated. At this time, when the bypass valve body 63 contacts the stepped portion 69 a of the housing 69, the bypass valve portion 37 is closed. Thus, the first thermostat valve 25 is opened, and the cooling water flows through the first cooling water passage 19 and the second cooling water passage 21 to the third cooling water passage 17 (on the main cooling circuit 85 side).

ここで、主弁部３５の弁通路６５は、弁座板４３ｃの流通孔４９に冷却水を流通させるために、主弁体６１が弁体変位方向一方側に移動することにより弁座板４３ｃと主弁体６１との間に形成される通路であり、その通路面積は、弁体変位方向（弁開閉方向）における弁座板４３ｃと主弁体６１との間隔、すなわち、弁座板４３ｃに対する主弁体部６１の変位量に比例して大きくなる。   Here, the valve passage 65 of the main valve portion 35 has a valve seat plate 43c as a result of the main valve body 61 moving to one side in the valve body displacement direction in order to allow cooling water to flow through the flow hole 49 of the valve seat plate 43c. Between the valve seat plate 43c and the main valve body 61 in the valve body displacement direction (valve opening / closing direction), that is, the valve seat plate 43c. Increases in proportion to the amount of displacement of the main valve body 61 with respect to.

＜第２サーモスタット弁＞
第２サーモスタット弁２７は、主弁体７９の形状及び感温ケース５３内に電気ヒータが内蔵されている点が第１サーモスタット弁２５と異なるものである。以下、第１サーモスタット弁２５と異なる点について説明する。なお、図６及び図７では、電気ヒータ８９やその電気配線等は、図を見易くするために図示を省略している。 <Second thermostat valve>
The second thermostat valve 27 is different from the first thermostat valve 25 in that the shape of the main valve body 79 and an electric heater is built in the temperature sensitive case 53. Hereinafter, differences from the first thermostat valve 25 will be described. 6 and 7, the electric heater 89 and its electric wiring are not shown for the sake of clarity.

第２サーモスタット弁２７は、電気ヒータ８９を有し、冷却水の温度及び上記電気ヒータ８９の温度のうち高い方の温度に応じて開閉する電気式サーモスタット弁であり、図６はその閉弁時の状態を、また図７はその開弁時の状態をそれぞれ示している。第２サーモスタット弁２７は、ウォータポンプ１５とシリンダブロック５のウォータジャケット９との接続部を構成するパイプ状のハウジング７７内に取り付けられており、第２サーモスタット弁２７の開弁時に冷却水を弁通路８１に通してシリンダブロック５のウォータジャケット９側（主冷却水回路側）に流通させる主弁部３５と、第２サーモスタット弁２７の閉弁時に冷却水を弁通路８７に通して第２バイパス通路２３側に流通させるバイパス弁部３７とを有している。   The second thermostat valve 27 has an electric heater 89 and is an electric thermostat valve that opens and closes according to the higher one of the temperature of the cooling water and the temperature of the electric heater 89. FIG. FIG. 7 shows the state when the valve is opened. The second thermostat valve 27 is mounted in a pipe-shaped housing 77 that constitutes a connection portion between the water pump 15 and the water jacket 9 of the cylinder block 5, and the cooling water is supplied when the second thermostat valve 27 is opened. When the second thermostat valve 27 is closed, the main valve portion 35 that passes through the passage 81 and flows to the water jacket 9 side (main cooling water circuit side) of the cylinder block 5 passes the cooling water through the valve passage 87 and the second bypass. And a bypass valve portion 37 that circulates to the passage 23 side.

第２サーモスタット弁２７のワックス５５は、その感温温度が上記第３所定温度Ｔ３よりも極めて低い第４所定温度Ｔ４以上のときに膨張するように設定されている。また、第２サーモスタット弁２７には、ピストンロッド５１の弁体変位方向一方側を覆うロッドカバー９３が設けられており、該ロッドカバー９３内には上記ＥＣＵ９１と電気ヒータ８９とを接続する電気配線が収められている。電気ヒータ８９は、胴部５９の底部（弁体変位方向一方側端部）とワックス５５との間に配置され、ロッドカバー９３内の電気配線を介して送られるＥＣＵ９１からの電気信号によりワックス５５を加熱する。   The wax 55 of the second thermostat valve 27 is set so as to expand when the temperature sensitive temperature is equal to or higher than the fourth predetermined temperature T4 that is extremely lower than the third predetermined temperature T3. Further, the second thermostat valve 27 is provided with a rod cover 93 that covers one side of the piston rod 51 in the valve body displacement direction, and an electric wiring that connects the ECU 91 and the electric heater 89 in the rod cover 93. Is contained. The electric heater 89 is disposed between the bottom portion of the body portion 59 (one end portion in the valve body displacement direction) and the wax 55, and the wax 55 is received by an electric signal from the ECU 91 sent via the electric wiring in the rod cover 93. Heat.

第２サーモスタット弁２７は、感温ケース５３の胴部５９に略円錐筒状の主弁体７９を備えている。主弁体７９は、弁座４３とともに主弁部３５を構成するものであり、略円環状の頂壁部７９ａと円環状の底壁部７９ｃと略筒状の立壁部７９ｂとを有している。   The second thermostat valve 27 includes a main valve body 79 having a substantially conical cylindrical shape in the body portion 59 of the temperature sensitive case 53. The main valve body 79 constitutes the main valve portion 35 together with the valve seat 43, and has a substantially annular top wall portion 79a, an annular bottom wall portion 79c, and a substantially cylindrical standing wall portion 79b. Yes.

上記頂壁部７９ａは、その内周縁部が胴部５９に固定され且つ弁座板４３ｃの内径よりも小さい外形を有している。上記底壁部７９ｃは、弁座板４３ｃと同形同大であり、頂壁部７９ａと平行に且つ頂壁部よりも弁体変位方向他方側（シリンダブロック５側と反対側）に配置されている。上記立壁部７９ｂは、頂壁部７９ａの外周縁と底壁部７９ｃの内周縁とを全周に亘って連結している。   The top wall portion 79a has an outer shape whose inner peripheral edge portion is fixed to the body portion 59 and smaller than the inner diameter of the valve seat plate 43c. The bottom wall 79c has the same shape and size as the valve seat plate 43c, and is disposed in parallel to the top wall 79a and on the other side of the valve body displacement direction (opposite to the cylinder block 5 side) than the top wall. ing. The standing wall 79b connects the outer periphery of the top wall 79a and the inner periphery of the bottom wall 79c over the entire periphery.

立壁部７９ｂは、弁体変位方向の底壁部７９ｃ側から頂壁部７９ａ側に向かうほど、すなわち、底壁部７９ｃの内周縁部から離れるに従って筒径方向内側に傾斜しており、流通孔４９に対し弁体変位方向（弁開閉方向）に抜き差し可能になっている。この立壁部７９ｂは、弁体変位方向他方側（底壁部７９ｃ側）に位置する第１立壁部７９ｂ１と、弁体変位方向一方側（頂壁部７９ａ側）位置する第２立壁部７９ｂ２とからなっており、第２立壁部７９ｂ２は第１立壁部７９ｂ１よりも径方向内側に大きく傾斜している。第１立壁部７９ｂ１の弁体変位方向長さは、第２サーモスタット弁２７の感温温度が第４所定温度Ｔ４よりも高く且つ第３所定温度Ｔ３よりも低い第１所定温度Ｔ１のときに第１立壁部７９ｂ１が流通孔４９から抜けるような長さに設定されている。また、第２立壁部７９ｂ２の弁体変位方向長さは、第２サーモスタット弁２７の感温温度が第３所定温度Ｔ３よりも高く且つ第２サーモスタット弁２７の全開（最大開弁）温度（第６所定温度Ｔ６）よりも低い第２所定温度Ｔ２のときに第２立壁部７９ｂ２が流通孔４９から抜けるような長さに設定されている。さらに、第１立壁部７９ｂ１及び第２立壁部７９ｂ２の傾斜角は、弁体変位方向に対し４５度以下の緩い傾斜角となっている。   The standing wall portion 79b is inclined inwardly in the cylinder radial direction from the bottom wall portion 79c side in the valve body displacement direction toward the top wall portion 79a side, that is, as the distance from the inner peripheral edge portion of the bottom wall portion 79c increases. 49 can be inserted and removed in the valve body displacement direction (valve opening / closing direction). The standing wall portion 79b includes a first standing wall portion 79b1 located on the other side (bottom wall portion 79c side) of the valve body displacement direction, and a second standing wall portion 79b2 located on one side of the valve body displacement direction (top wall portion 79a side). The second standing wall 79b2 is greatly inclined radially inward from the first standing wall 79b1. The valve body displacement direction length of the first standing wall 79b1 is the first when the temperature sensitive temperature of the second thermostat valve 27 is higher than the fourth predetermined temperature T4 and lower than the third predetermined temperature T3. The length is set such that the one standing wall 79b1 can be removed from the flow hole 49. Further, the length of the second standing wall portion 79b2 in the displacement direction of the valve body is such that the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is higher than the third predetermined temperature T3 and the second thermostat valve 27 is fully opened (maximum valve opening). 6 is set to such a length that the second standing wall 79b2 can be removed from the flow hole 49 at the second predetermined temperature T2 lower than the predetermined temperature T6). Furthermore, the inclination angle of the first standing wall portion 79b1 and the second standing wall portion 79b2 is a gentle inclination angle of 45 degrees or less with respect to the valve body displacement direction.

頂壁部７９ａの弁体変位方向他方側面にはスプリング支持部４５に支持された主スプリング６７が取り付けられており、これにより、感温ケース５３は常時弁体変位方向一方側（シリンダブロック５側）に付勢されている。   A main spring 67 supported by the spring support 45 is attached to the other side surface of the top wall 79a in the valve body displacement direction, so that the temperature sensing case 53 is always on one side in the valve body displacement direction (on the cylinder block 5 side). ).

以上のように構成された第２サーモスタット弁２７は、その感温温度が第４所定温度Ｔ４未満のときは、図６に示すように、主スプリング６７の付勢力により主弁部３５が閉弁するとともにバイパス弁部３７が開弁して、冷却水を第２バイパス通路２３に流通させる。より具体的には、以下の通りである。   When the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 configured as described above is lower than the fourth predetermined temperature T4, the main valve portion 35 is closed by the urging force of the main spring 67 as shown in FIG. At the same time, the bypass valve portion 37 is opened to allow the coolant to flow through the second bypass passage 23. More specifically, it is as follows.

第２サーモスタット弁２７の感温温度が第４所定温度Ｔ４未満のときはワックスが膨張しないので感温ケース５３は移動しない。このため、底壁部７９ｃが主スプリング６７の付勢力によって弁座板４３ｃに当接するとともに立壁部７９ｂが流通孔４９に差し込まれて流通孔４９を塞ぐことにより、主弁部３５が閉弁する。このとき、バイパス弁体６３が第２バイパス通路２３の段差部２３ａから離れるように弁体変位方向一方側に変位しており、該段差部２３ａとの間の弁通路８７が開くことにより、バイパス弁部３７が開弁する。これらにより、第２サーモスタット弁２７が閉弁し、冷却水が第２バイパス通路２３側に流通する。   When the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is less than the fourth predetermined temperature T4, the wax does not expand and the temperature sensing case 53 does not move. For this reason, the bottom wall portion 79c comes into contact with the valve seat plate 43c by the urging force of the main spring 67, and the standing wall portion 79b is inserted into the flow hole 49 to close the flow hole 49, whereby the main valve portion 35 is closed. . At this time, the bypass valve body 63 is displaced to one side in the valve body displacement direction so as to be separated from the stepped portion 23a of the second bypass passage 23, and the valve passage 87 between the stepped portion 23a is opened, thereby bypassing The valve part 37 opens. As a result, the second thermostat valve 27 is closed, and the cooling water flows to the second bypass passage 23 side.

一方、第２サーモスタット弁２７の感温温度が第４所定温度Ｔ４以上のときは、ワックス５５の膨張力により主弁部３５が開弁するとともにバイパス弁部３７が閉弁して、冷却水をシリンダブロック５のウォータジャケット９に流通させる。より具体的には、以下の通りである。   On the other hand, when the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is equal to or higher than the fourth predetermined temperature T4, the main valve portion 35 is opened and the bypass valve portion 37 is closed by the expansion force of the wax 55, and the cooling water is supplied. Distribute to the water jacket 9 of the cylinder block 5. More specifically, it is as follows.

第２サーモスタット弁２７の感温温度が第４所定温度Ｔ４以上のときはワックスが膨張するので、主スプリング６７の付勢力に抗して感温ケース５３が弁体変位方向他方側に移動する。このため、感温温度が第１所定温度Ｔ１以下のときには第１立壁部７９ｂ１が、また感温温度が第２所定温度Ｔ２以下のときには第２立壁部７９ｂ２が、ワックス５５の膨張力によって弁座板４３ｃから順次抜ける（離れる）ように弁体変位方向他方側に変位して弁座板４３ｃとの間の弁通路８１を開き流通孔４９に冷却水が流通されることにより、主弁部３５が開弁する。このとき、バイパス弁体６３は第２バイパス通路２３の段差部６９ａ側に変位することにより、バイパス弁部３７は若干閉じ加減の開弁状態となる。これらにより、第２サーモスタット弁２７が開弁し、冷却水がシリンダブロック５のウォータジャケット９側（主冷却回路８５側）に流通する。   Since the wax expands when the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is equal to or higher than the fourth predetermined temperature T4, the temperature sensing case 53 moves to the other side in the valve body displacement direction against the biasing force of the main spring 67. Therefore, when the temperature-sensitive temperature is equal to or lower than the first predetermined temperature T1, the first standing wall portion 79b1 and when the temperature-sensitive temperature is equal to or lower than the second predetermined temperature T2, the second vertical wall portion 79b2 is The main valve portion 35 is configured such that the valve passage 81 between the valve seat plate 43c and the valve seat plate 43c is opened by sequentially displacing (separating) from the plate 43c to open the valve passage 81 between the valve seat plate 43c and the cooling water. Opens. At this time, the bypass valve body 63 is displaced toward the stepped portion 69a of the second bypass passage 23, so that the bypass valve portion 37 is slightly closed and opened. As a result, the second thermostat valve 27 is opened, and the cooling water flows to the water jacket 9 side (the main cooling circuit 85 side) of the cylinder block 5.

ここで、主弁部３５の弁通路８１は、弁座板４３ｃの流通孔４９に冷却水を流通させるために、主弁体７９が弁体変位方向他方側に移動することにより弁座板４３ｃと立壁部７９ｂ（第１立壁部７９ｂ１又は第２立壁部７９ｂ２）との間に形成される通路である。そして、弁通路８１の通路面積は、弁座板４３ｃに対する主弁体７９の変位量に比例して大きくなるのではなく、弁座板４３ｃの径方向における、弁座板４３ｃと第１立壁部７９ｂ１又は第２立壁部７９ｂ２との間隔に比例して大きくなる。さらに、立壁部７９ｂの傾斜角が主弁体７９の変位方向に対し４５度以下であることから、弁座板４３ｃの径方向における、弁座板４３ｃと第１立壁部７９ｂ１又は第２立壁部７９ｂ２との間隔は、弁体変位方向における弁座板４３ｃに対する主弁体７９の変位量よりも小さくなる。   Here, the valve passage 81 of the main valve portion 35 has a valve seat plate 43c as a result of the main valve body 79 moving to the other side in the valve body displacement direction in order to allow cooling water to flow through the flow hole 49 of the valve seat plate 43c. And a standing wall portion 79b (the first standing wall portion 79b1 or the second standing wall portion 79b2). The passage area of the valve passage 81 does not increase in proportion to the amount of displacement of the main valve element 79 relative to the valve seat plate 43c, but the valve seat plate 43c and the first standing wall portion in the radial direction of the valve seat plate 43c. 79b1 or the second standing wall portion 79b2 increases in proportion to the interval. Furthermore, since the inclination angle of the standing wall portion 79b is 45 degrees or less with respect to the displacement direction of the main valve body 79, the valve seat plate 43c and the first standing wall portion 79b1 or the second standing wall portion in the radial direction of the valve seat plate 43c. The distance from 79b2 is smaller than the amount of displacement of the main valve element 79 relative to the valve seat plate 43c in the valve element displacement direction.

第２サーモスタット弁２７の感温温度が第１所定温度Ｔ１になると、第１立壁部７９ｂ１が流通孔４９から抜けて、弁通路８１が弁座板４３ｃと第１立壁部７９ｂ１よりも径方向内側に傾斜した第２立壁部７９ｂ２との間に形成されることから、主弁部３５の弁通路面積変化率が大きくなる。そして、感温温度が第２所定温度Ｔ２になると、第２立壁部７９ｂ２が流通孔４９から抜けることから、主弁部３５の弁通路面積は、第１サーモスタット弁２５と同様に、弁座板４３ｃに対する主弁体７９の変位量に比例して大きくなる。すなわち、感温温度の変化に伴う第２サーモスタット弁２７の開弁時の弁通路８１の面積変化率は、３段階に変化して大きくなるものであり、感温温度が第１所定温度Ｔ１未満では最も小さく、第２所定温度Ｔ２以上では最も大きく設定されている。したがって、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線の傾きは、３段階に変化して大きくなり、感温温度が第１所定温度Ｔ１未満では最も小さく、感温温度が第２所定温度Ｔ２以上では最も大きくなる。   When the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 reaches the first predetermined temperature T1, the first standing wall 79b1 comes out of the flow hole 49, and the valve passage 81 is radially inward of the valve seat plate 43c and the first standing wall 79b1. Therefore, the rate of change in the valve passage area of the main valve portion 35 is increased. When the temperature-sensing temperature reaches the second predetermined temperature T2, the second standing wall portion 79b2 is removed from the flow hole 49, so that the valve passage area of the main valve portion 35 is the same as that of the first thermostat valve 25. 43c increases in proportion to the amount of displacement of the main valve element 79 with respect to 43c. That is, the area change rate of the valve passage 81 when the second thermostat valve 27 is opened due to the change of the temperature-sensitive temperature is increased in three stages, and the temperature-sensitive temperature is less than the first predetermined temperature T1. Is the smallest, and the largest is set above the second predetermined temperature T2. Therefore, the inclination of the opening characteristic line with respect to the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 changes in three stages and becomes large. When the temperature sensing temperature is lower than the first predetermined temperature T1, it is the smallest, and the temperature sensing temperature is the second predetermined temperature. It becomes the highest at temperature T2 or higher.

−サーモスタット弁の特性−
以下、上記第１及び第２サーモスタット弁２５，２７の特性について詳細に説明する。 -Characteristics of thermostat valve-
Hereinafter, the characteristics of the first and second thermostat valves 25 and 27 will be described in detail.

図８は、感温温度に対する第１及び第２サーモスタット弁２５，２７の弁通路面積の変化を示す図であり、図中の実線は第１サーモスタット弁２５の特性を、図中の点線は第２サーモスタット弁２７の特性をそれぞれ示している。   FIG. 8 is a diagram showing changes in the valve passage areas of the first and second thermostat valves 25 and 27 with respect to the temperature sensing temperature. The solid line in the figure indicates the characteristics of the first thermostat valve 25, and the dotted line in the figure indicates the first. The characteristics of the two thermostat valve 27 are shown.

図８に示すように、第１サーモスタット弁２５の開弁開始温度（第３所定温度Ｔ３）は第２サーモスタット弁２７の開弁開始温度（第４所定温度Ｔ４）よりも高く設定されている一方、第１サーモスタット弁２５の全開温度（第５所定温度Ｔ５）は第２サーモスタット弁２７の全開温度（第６所定温度Ｔ６）よりも低く設定されている。   As shown in FIG. 8, the valve opening start temperature (third predetermined temperature T3) of the first thermostat valve 25 is set higher than the valve opening start temperature (fourth predetermined temperature T4) of the second thermostat valve 27. The fully open temperature (fifth predetermined temperature T5) of the first thermostat valve 25 is set lower than the fully open temperature (sixth predetermined temperature T6) of the second thermostat valve 27.

第１サーモスタット弁２５の開弁開始温度を第２サーモスタット弁２７の開弁開始温度よりも高く設定するのは、電気ヒータ８９の故障時に冷却水がシリンダブロック５のウォータジャケット９に流れなくなるのを回避するためである。仮に第１サーモスタット弁２５が第２サーモスタット弁２７よりも先に開弁すると、第２サーモスタット弁２７にはラジエータ１３により冷却された冷却水が流れることから、第２サーモスタット弁２７が開かなくなり、シリンダライナ温度が高温になってエンジンのオーバーヒートを招くおそれがある。そこで、本実施形態では、第２サーモスタット弁２７を第１サーモスタット弁２５よりも先に開弁させて、フェールセーフを達成できるようにしている。   The reason why the opening temperature of the first thermostat valve 25 is set to be higher than the opening temperature of the second thermostat valve 27 is that the cooling water does not flow into the water jacket 9 of the cylinder block 5 when the electric heater 89 fails. This is to avoid it. If the first thermostat valve 25 is opened before the second thermostat valve 27, the cooling water cooled by the radiator 13 flows into the second thermostat valve 27, so that the second thermostat valve 27 cannot be opened, and the cylinder The liner temperature may be high, leading to engine overheating. Therefore, in the present embodiment, the second thermostat valve 27 is opened before the first thermostat valve 25 so that fail-safe can be achieved.

一方、第１サーモスタット弁２５の全開温度を第２サーモスタット弁２７の全開温度よりも低く設定するのは、第２サーモスタット弁２７が第１サーモスタット弁２５よりも先に全開するを防ぎ、電気ヒータ８９の加熱による第２サーモスタット弁２７の開度量の調整が困難となるのを防止するためである。   On the other hand, setting the fully open temperature of the first thermostat valve 25 to be lower than the fully open temperature of the second thermostat valve 27 prevents the second thermostat valve 27 from fully opening before the first thermostat valve 25, and the electric heater 89. This is to prevent the adjustment of the opening amount of the second thermostat valve 27 due to the heating of the above.

ここで、第６所定温度Ｔ６は第５所定温度Ｔ５よりも４℃以上高く設定することが望ましい。その理由は、以下の通りである。   Here, it is desirable to set the sixth predetermined temperature T6 to be higher by 4 ° C. than the fifth predetermined temperature T5. The reason is as follows.

サーモスタット弁２５，２７に内蔵されるワックス５５は不純物を含有させることにより、開弁開始温度や全開温度を調整することができるが、設定温度に対しプラスマイナス２℃程度の誤差が不可避的に生じる場合がある。このため、例えば、第６所定温度Ｔ６と第５所定温度Ｔ５との差を３℃に設定した場合に、第１サーモスタット弁２５がプラス２℃の誤差を有し、第２サーモスタット弁２７がマイナス２℃の誤差を有していると、第２サーモスタット弁２７の全開温度が第１サーモスタット弁２５の全開温度よりも高くなり、第２サーモスタット弁２７が第１サーモスタット弁２５よりも先に全開するおそれがある。したがって、第６所定温度Ｔ６と第５所定温度Ｔ５の差を４℃以上とすることにより、第１サーモスタット弁２５がプラス２℃の誤差を有し、第２サーモスタット弁２７がマイナス２℃の誤差を有しているときでも、電気ヒータ８９の加熱による第２サーモスタット弁２７の開度量の調整を可能としている。   The wax 55 incorporated in the thermostat valves 25 and 27 can adjust the valve opening start temperature or the full opening temperature by containing impurities, but an error of about plus or minus 2 ° C. inevitably occurs with respect to the set temperature. There is a case. Therefore, for example, when the difference between the sixth predetermined temperature T6 and the fifth predetermined temperature T5 is set to 3 ° C., the first thermostat valve 25 has an error of plus 2 ° C., and the second thermostat valve 27 is minus If there is an error of 2 ° C., the fully open temperature of the second thermostat valve 27 becomes higher than the fully open temperature of the first thermostat valve 25, and the second thermostat valve 27 is fully opened before the first thermostat valve 25. There is a fear. Therefore, by setting the difference between the sixth predetermined temperature T6 and the fifth predetermined temperature T5 to 4 ° C. or more, the first thermostat valve 25 has an error of plus 2 ° C. and the second thermostat valve 27 has an error of minus 2 ° C. Even when it has, the opening amount of the second thermostat valve 27 can be adjusted by heating of the electric heater 89.

また、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線の傾きは、感温温度が高くなるに従って３段階に変化して大きくなり、感温温度が第１所定温度Ｔ１未満では最も小さく（最小）、感温温度が第１サーモスタット弁２５の全開温度Ｔ５より高い第２所定温度Ｔ２以上では最も大きくなる（最大）。さらに、当該開度特性線の傾きは、上記第１所定温度Ｔ１以上且つ上記第２所定温度Ｔ２未満で上記最小と最大との中間に当たる中程となる。そうして、上記第２サーモスタット弁２７の開度特性線は、かかる中程の傾きにおいて、第１サーモスタット弁の開度特性線と交差するように設定されている。その理由は、以下の通りである。 In addition, the inclination of the opening characteristic line with respect to the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 changes in three stages as the temperature sensing temperature increases, and becomes the smallest when the temperature sensing temperature is less than the first predetermined temperature T1 ( (Minimum) , the temperature sensing temperature becomes the highest (maximum) at the second predetermined temperature T2 or higher, which is higher than the full opening temperature T5 of the first thermostat valve 25 . Further, the inclination of the opening characteristic line is intermediate between the first predetermined temperature T1 and the second predetermined temperature T2 and between the minimum and maximum. Then, the opening degree characteristic line of the second thermostat valve 27 is in the slope of such a middle, and is configured to exchange differences and opening of the characteristic line of the first thermostat valve. The reason is as follows.

本実施形態の冷却装置１では、冷却水の温度が第１所定温度Ｔ１よりもさらに低い第４所定温度Ｔ４のときに第２サーモスタット弁２７の開弁を開始させている。このように第２サーモスタット弁２７を早期に開弁させることにより、電気配線の断線等により電気ヒータ８９が故障してもフェールセーフを達成し、リンプホームが可能となる。しかしながら、シリンダブロック５が高温になっていない状態で、シリンダブロック５のウォータジャケット９に冷却水を流通させると、シリンダブロック５の昇温が促進されない。そこで、感温温度が第１所定温度Ｔ１未満のときは第２サーモスタット弁２７の開弁時の冷却水流量変化率を小さくして、冷間始動時におけるシリンダブロック５のウォータジャケット９への冷却水の流通量を少なくしたのである。   In the cooling device 1 of the present embodiment, the opening of the second thermostat valve 27 is started when the temperature of the cooling water is a fourth predetermined temperature T4 that is lower than the first predetermined temperature T1. Thus, by opening the second thermostat valve 27 at an early stage, fail safe is achieved even if the electric heater 89 breaks down due to disconnection of the electric wiring or the like, and limp home is possible. However, if the coolant is circulated through the water jacket 9 of the cylinder block 5 in a state where the cylinder block 5 is not at a high temperature, the temperature rise of the cylinder block 5 is not promoted. Therefore, when the temperature-sensitive temperature is lower than the first predetermined temperature T1, the rate of change in the coolant flow rate when the second thermostat valve 27 is opened is reduced to cool the water jacket 9 of the cylinder block 5 during the cold start. The amount of water flow was reduced.

また、第２サーモスタット弁２７の感温温度が第１所定温度Ｔ１以上のときは第１所定温度Ｔ１未満のときよりもシリンダブロック５のウォータジャケット９に流通させる冷却水の量を増やし積極的にボア壁温度の制御を行うが、第２サーモスタット弁２７の開度特性を大きくし過ぎると、ボア壁温度を高温に保持し難くなるとともに、制御精度を高めることが困難となる。つまり、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する冷却水流量変化率を大きくし過ぎると、ボア壁温度が直ちに下降するとともに、ボア壁温度を目標温度に近づけるために電気ヒータ８９の温度を少し上昇させるだけで、シリンダブロック５のウォータジャケット９に大量の冷却水が流通するので、温度の微調整が困難となるのである。したがって、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線の傾きを第１所定温度Ｔ１未満のときよりも大きくする一方、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線が、第１所定温度Ｔ１以上第２所定温度Ｔ２未満の温度範囲において第１サーモスタット弁の感温温度に対する開度特性線とボア壁温度を高温に保持できるような開度量で交差するように設定したのである。   Further, when the temperature-sensitive temperature of the second thermostat valve 27 is equal to or higher than the first predetermined temperature T1, the amount of cooling water to be circulated through the water jacket 9 of the cylinder block 5 is increased more actively than when the temperature is lower than the first predetermined temperature T1. Although the bore wall temperature is controlled, if the opening characteristic of the second thermostat valve 27 is too large, it becomes difficult to maintain the bore wall temperature at a high temperature and it is difficult to increase the control accuracy. That is, if the rate of change in the coolant flow rate with respect to the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is excessively increased, the bore wall temperature immediately decreases and the temperature of the electric heater 89 slightly increases to bring the bore wall temperature closer to the target temperature. By simply making it, a large amount of cooling water circulates through the water jacket 9 of the cylinder block 5, making it difficult to finely adjust the temperature. Therefore, the inclination of the opening characteristic line with respect to the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is made larger than that when the temperature is lower than the first predetermined temperature T1, while the opening characteristic line with respect to the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is The opening characteristic line for the temperature-sensitive temperature of the first thermostat valve and the bore wall temperature are set so as to intersect with an opening amount so that the bore wall temperature can be maintained at a high temperature in a temperature range of 1 predetermined temperature T1 or more and less than 2 predetermined temperature T2. .

さらに、シリンダブロック５のボア壁温度が目標温度よりも極めて高い場合には、シリンダブロック５のウォータジャケット９に流通させる冷却水を直ぐに増大させる必要があるが、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線の傾きが小さいと、第２サーモスタット弁２７を全開させるまでに時間がかかり応答遅れによる信頼性の低下を招くとともに、大量の電力を消費することになる。そこで、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線の傾きを、第２所定温度Ｔ２以上では最も大きく設定して、信頼性を確保するとともに、省電力化を図っているのである。   Furthermore, when the bore wall temperature of the cylinder block 5 is extremely higher than the target temperature, it is necessary to immediately increase the cooling water flowing through the water jacket 9 of the cylinder block 5, but the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 is required. If the inclination of the opening characteristic line with respect to is small, it takes time until the second thermostat valve 27 is fully opened, resulting in a decrease in reliability due to a response delay and a large amount of power consumption. In view of this, the inclination of the opening characteristic line with respect to the temperature-sensitive temperature of the second thermostat valve 27 is set to be the largest at the second predetermined temperature T2 or higher to ensure reliability and save power.

−ボア壁温度の制御方法−
図９は、シリンダブロック５のボア壁温度とその制御方法との関係を模式的に示す図である。本発明のエンジンの冷却装置１では、シリンダブロック５における燃費効率の最大化を図るために、上記ＥＣＵ９１が、上記温度センサ８７により検出されるボア壁温度に応じて該ボア壁温度の制御方法を決定し、この決定された制御方法に従って第２サーモスタット弁２７の開弁量を調整することにより、シリンダブロック５のボア壁温度を所定の目標ボア壁温度ｔ１に近づけるように制御する。より具体的には、以下の通りである。 -Control method of bore wall temperature-
FIG. 9 is a diagram schematically showing the relationship between the bore wall temperature of the cylinder block 5 and its control method. In the engine cooling device 1 of the present invention, in order to maximize the fuel efficiency in the cylinder block 5, the ECU 91 uses a method for controlling the bore wall temperature according to the bore wall temperature detected by the temperature sensor 87. By determining and adjusting the valve opening amount of the second thermostat valve 27 according to the determined control method, the bore wall temperature of the cylinder block 5 is controlled to approach the predetermined target bore wall temperature t1. More specifically, it is as follows.

ＥＣＵ９１は、上記温度センサ８７により検出されたシリンダブロック５の実ボア壁温度、及び充填効率を信号として受ける。そしてエンジンの始動前に入力されている目標ボア壁温度ｔ１に基づき、目標ボア壁温度ｔ１よりも所定温度Δｔだけ温度が低い下限制御温度ｔ２（ｔ１−Δｔ）と、目標ボア壁温度ｔ１よりも所定温度Δｔだけ温度が高い上限制御温度ｔ３（ｔ１＋Δｔ）とを設定する。   The ECU 91 receives the actual bore wall temperature of the cylinder block 5 detected by the temperature sensor 87 and the charging efficiency as signals. Based on the target bore wall temperature t1 input before the engine is started, the lower limit control temperature t2 (t1−Δt), which is lower than the target bore wall temperature t1 by a predetermined temperature Δt, and the target bore wall temperature t1. An upper limit control temperature t3 (t1 + Δt) that is higher by a predetermined temperature Δt is set.

そして、検出された実ボア壁温度が下限制御温度ｔ２未満のときは、フラグＦをオフの状態にする（Ｆ＝０）。このとき、ＥＣＵ９１はボア壁温度を制御しないことを決定し、上記電気ヒータ８９を作動させず第２サーモスタット弁２７の感温部を加熱しない。ただし、Ｆが０のときでも、シリンダブロック５が高負荷で使用されており、充填効率が第１基準値を超えている場合には、ボア壁温度をフィードフォアード制御する。   When the detected actual bore wall temperature is lower than the lower limit control temperature t2, the flag F is turned off (F = 0). At this time, the ECU 91 determines not to control the bore wall temperature, does not operate the electric heater 89, and does not heat the temperature sensing portion of the second thermostat valve 27. However, even when F is 0, if the cylinder block 5 is used at a high load and the charging efficiency exceeds the first reference value, the bore wall temperature is feedforward-controlled.

また、実ボア壁温度が下限制御温度ｔ２以上上限制御温度ｔ３以下のときは、フラグＦをオンの状態にする（Ｆ＝１）。このとき、ＥＣＵ９１はボア壁温度をフィードバック制御することを決定し、電気ヒータ８９を作動させて該電気ヒータ８９の温度を上記第１所定温度Ｔ１以上上記第２所定温度Ｔ２未満とし、第２サーモスタット弁２７の感温部を加熱することによりフィードバック制御を行う。フィードバック制御にはＰＩ制御則が用いられ、目標ボア壁温度ｔ１に対する応答性をＰ項（比例項）によって高めるとともに、Ｐ項による残偏差をＩ項（積分項）によって収束させることにより、実ボア壁温度を目標ボア壁温度ｔ１に近づける。ただし、Ｆが１のときでも、シリンダブロック５が高負荷で使用されており、充填効率が第２基準値を超えている場合には、ボア壁温度をフィードフォアード制御する。   When the actual bore wall temperature is not less than the lower limit control temperature t2 and not more than the upper limit control temperature t3, the flag F is turned on (F = 1). At this time, the ECU 91 determines to feedback control the bore wall temperature, operates the electric heater 89 to set the temperature of the electric heater 89 to the first predetermined temperature T1 or higher and lower than the second predetermined temperature T2, and the second thermostat. Feedback control is performed by heating the temperature sensing part of the valve 27. A PI control law is used for feedback control, and the response to the target bore wall temperature t1 is enhanced by the P term (proportional term), and the residual deviation due to the P term is converged by the I term (integral term), thereby realizing the actual bore. The wall temperature is brought close to the target bore wall temperature t1. However, even when F is 1, if the cylinder block 5 is used at a high load and the charging efficiency exceeds the second reference value, the bore wall temperature is feedforward controlled.

さらに、実ボア壁温度が上限制御温度ｔ３を超えているときは、フラグＦをオンの状態にする（Ｆ＝２）。このとき、ＥＣＵ９１はボア壁温度をフィードフォアード制御することを決定し、ＥＣＵ９１は電気ヒータ８９を作動させて該電気ヒータ８９の温度を第２所定温度Ｔ２以上とすることによりフィードフォアード制御を行う。   Further, when the actual bore wall temperature exceeds the upper limit control temperature t3, the flag F is turned on (F = 2). At this time, the ECU 91 determines to perform feedforward control of the bore wall temperature, and the ECU 91 performs feedforward control by operating the electric heater 89 to set the temperature of the electric heater 89 to be equal to or higher than the second predetermined temperature T2.

−制御装置の動作−
以下に、図１０に示すフローチャートを用いながら、ＥＣＵ９１の動作について説明する。 -Control device operation-
The operation of the ECU 91 will be described below using the flowchart shown in FIG.

まず、ステップＳ１では、シリンダブロック５の目標ボア壁温度ｔ１を設定する。本実施形態における目標ボア壁温度ｔ１は１５０℃である。また、所定温度Δｔは１０℃に設定されており、下限制御温度ｔ２は１４０℃、上限制御温度ｔ３は１６０℃となる。次に、ステップ２では、温度センサ８７により検出されたシリンダブロック５の実ボア壁温度、及び充填効率を読み込む。   First, in step S1, the target bore wall temperature t1 of the cylinder block 5 is set. The target bore wall temperature t1 in this embodiment is 150 ° C. The predetermined temperature Δt is set to 10 ° C., the lower limit control temperature t2 is 140 ° C., and the upper limit control temperature t3 is 160 ° C. Next, in step 2, the actual bore wall temperature of the cylinder block 5 detected by the temperature sensor 87 and the charging efficiency are read.

続くステップＳ３において、温度センサ８７により検出された実ボア壁温度が下限制御温度ｔ２未満であるか、具体的には、実ボア壁温度が１４０℃未満であるか否かを判定する。実ボア壁温度が１４０℃未満（ステップＳ３の判定結果がＹＥＳ）の場合には、ボア壁温度の制御を実行する必要がないことから、ステップＳ５に進んで制御フラグＦをオフの状態にする（Ｆ＝０）。実ボア壁温度が１４０℃以上（ステップＳ３の判定結果がＮＯ）の場合には、ステップＳ４に進んで実ボア壁温度が上限制御温度ｔ３、すなわち、１６０℃以下であるか否かを判定する。   In the following step S3, it is determined whether the actual bore wall temperature detected by the temperature sensor 87 is lower than the lower limit control temperature t2, specifically, whether the actual bore wall temperature is lower than 140 ° C. If the actual bore wall temperature is less than 140 ° C. (the determination result in step S3 is YES), it is not necessary to execute the control of the bore wall temperature, so the routine proceeds to step S5 and the control flag F is turned off. (F = 0). When the actual bore wall temperature is 140 ° C. or higher (the determination result in step S3 is NO), the process proceeds to step S4 to determine whether the actual bore wall temperature is the upper limit control temperature t3, that is, 160 ° C. or lower. .

実ボア壁温度が１６０℃以下（ステップＳ４の判定結果がＹＥＳ）である場合には、燃費効率を向上させるためにボア壁温度を目標ボア壁温度ｔ１に収束させるべき状態であることから、ステップＳ６に進んで制御フラグＦをオンの状態にする（Ｆ＝１）。実ボア壁温度が１６０℃を超えている（ステップＳ４の判定結果がＮＯ）場合には、シリンダブロック５のボア壁を直ぐに冷却すべき状態であることから、ステップＳ７に進んで制御フラグＦをオンの状態にする（Ｆ＝２）。ステップＳ５〜７において制御フラグＦのオンオフ状態が決定されると、ステップＳ８に進み、目標ボア壁温度ｔ１と実ボア壁温との差である偏差の計算を実行する。   When the actual bore wall temperature is 160 ° C. or lower (the determination result in step S4 is YES), the bore wall temperature should be converged to the target bore wall temperature t1 in order to improve fuel efficiency. In S6, the control flag F is turned on (F = 1). When the actual bore wall temperature exceeds 160 ° C. (the determination result in step S4 is NO), the bore wall of the cylinder block 5 is in a state to be cooled immediately, so the process proceeds to step S7 and the control flag F is set. Turn on (F = 2). When the on / off state of the control flag F is determined in Steps S5 to S7, the process proceeds to Step S8, and a deviation that is the difference between the target bore wall temperature t1 and the actual bore wall temperature is calculated.

続くステップＳ９において、制御フラグＦが０であるか否かを判定する。ステップＳ９の判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１０に進んで制御フラグＦが１であるか否かを判定する。ステップＳ１０の判定結果がＮＯの場合、すなわち、Ｆが２の場合には、ステップＳ１５に進んで、第２サーモスタット弁２７の開度量（開弁量）を強制的に大きくできる値であるＦＦ項（フィードフォアード項）が出力される。これにより、電気ヒータ８９の温度が第２所定温度Ｔ２以上となり、第２サーモスタット弁２７の開度量が直ぐに大きくなる。そして、シリンダブロック５のウォータジャケット９に流通する冷却水が増大して、シリンダブロック５が冷却される。   In a succeeding step S9, it is determined whether or not the control flag F is 0. If the determination result of step S9 is NO, the process proceeds to step S10 to determine whether or not the control flag F is 1. If the determination result in step S10 is NO, that is, if F is 2, the process proceeds to step S15, where the opening amount (opening amount) of the second thermostat valve 27 is a value that can be forcibly increased. (Feed forward term) is output. Thereby, the temperature of the electric heater 89 becomes equal to or higher than the second predetermined temperature T2, and the opening amount of the second thermostat valve 27 is immediately increased. And the cooling water which distribute | circulates to the water jacket 9 of the cylinder block 5 increases, and the cylinder block 5 is cooled.

一方、ステップＳ９での判定結果がＹＥＳの場合でも、ステップＳ１１において充填効率が第１基準値（本実施形態では０．８０）以上と判定されると、シリンダブロック５が高負荷で使用されていると判断され、ステップＳ１５に進みＦＦ項が出力される。同様に、ステップＳ１４において充填効率が第２基準値（本実施形態では０．７５）以上と判定されると、ステップＳ１５に進みＦＦ項が出力される。   On the other hand, even if the determination result in step S9 is YES, if the charging efficiency is determined to be greater than or equal to the first reference value (0.80 in the present embodiment) in step S11, the cylinder block 5 is used with a high load. In step S15, the FF term is output. Similarly, when it is determined in step S14 that the charging efficiency is equal to or higher than the second reference value (0.75 in the present embodiment), the process proceeds to step S15 and the FF term is output.

ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳの場合には、続くステップＳ１２において、Ｉ項が０と設定され、偏差の積分値がリセットされる。そして、ステップＳ１３において、出力が０とされボア壁温度を制御しないことになる。したがって、電気ヒータ８９による加熱が行われず、第２サーモスタット弁２７は冷却水の温度に従って開閉する。   If the decision result in the step S11 is YES, in a succeeding step S12, the I term is set to 0, and the integrated value of the deviation is reset. In step S13, the output is set to 0 and the bore wall temperature is not controlled. Therefore, heating by the electric heater 89 is not performed, and the second thermostat valve 27 opens and closes according to the temperature of the cooling water.

また、ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合には、続くステップＳ１５において、前回Ｉ項と、偏差にＩゲインを乗じた値との和としてＩ項が計算される。ここで、前回Ｉ項とは、図１０のスタートからリターンまでの制御を１回の制御動作とし、仮に現在の制御動作をｎ回目の制御動作とすると、ｎ−１回目の制御動作におけるＩ項に相当する。したがって、ｎ−１回目の制御動作における制御フラグＦが０のときにはステップＳ１２においてＩ項がリセットされるので、ｎ回目の制御動作における前回Ｉ項は０となる。また、ｎ−１回目の制御動作における制御フラグＦが１のときにはステップＳ１５において計算されたＩ項が、ｎ回目の制御動作における前回Ｉ項となる。さらに、ｎ−１回目の制御動作における制御フラグＦが２のときにはＩ項は何ら変更されない（保管される）ので、ｎ−２回目以前のＩ項がｎ回目の制御動作における前回Ｉ項となる。   If the decision result in the step S14 is YES, in a succeeding step S15, the I term is calculated as the sum of the previous I term and a value obtained by multiplying the deviation by the I gain. Here, the previous I term means that the control from the start to the return in FIG. 10 is one control operation, and if the current control operation is the nth control operation, the I term in the (n-1) th control operation. It corresponds to. Therefore, when the control flag F in the (n-1) th control operation is 0, the I term is reset in step S12, so the previous I term in the nth control operation is 0. When the control flag F in the (n-1) th control operation is 1, the I term calculated in step S15 becomes the previous I term in the nth control operation. Further, since the I term is not changed (stored) when the control flag F in the (n-1) th control operation is 2, the I term before the (n-2) th time becomes the previous I term in the nth control operation. .

続くステップＳ１６において、ステップＳ１５で計算されたＩ項と、偏差にＰゲインを乗じた値との和が出力される。これにより、電気ヒータ８９の温度が第１所定温度Ｔ１以上第２所定温度Ｔ２未満の範囲で制御されて第２サーモスタット弁２７が開閉し、シリンダブロック５が冷却又は除冷され、シリンダブロック５の実ボア壁温度が目標ボア壁温度ｔ１に近づく。   In the subsequent step S16, the sum of the I term calculated in step S15 and the value obtained by multiplying the deviation by the P gain is output. As a result, the temperature of the electric heater 89 is controlled in the range of the first predetermined temperature T1 or more and less than the second predetermined temperature T2, the second thermostat valve 27 is opened and closed, the cylinder block 5 is cooled or removed, and the cylinder block 5 The actual bore wall temperature approaches the target bore wall temperature t1.

ステップＳ１３、ステップＳ１５又はステップＳ１６において出力が実行された後は、再びスタートに戻る。   After the output is executed in step S13, step S15 or step S16, the process returns to the start again.

−冷却装置の作用−
以下、上記のように構成されたエンジンの冷却装置１の動作を説明する。 -Action of cooling device-
The operation of the engine cooling apparatus 1 configured as described above will be described below.

冷却水の温度が低いエンジンの冷間始動時には、図４及び図６に示すように、第１及び第２サーモスタット弁２５，２７が主スプリング６７の付勢力により閉じている。ウォータポンプ１５から吐出された冷却水は、図３に示すように、シリンダブロック５のウォータジャケット９を迂回して、第２サーモスタット弁２７及び第２バイパス通路２３を順に通って、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１に送られる。シリンダヘッド７のウォータジャケット１１から流出した冷却水は、第１バイパス通路７１及び第３冷却水通路１７を順に通ってウォータポンプ１５に戻る。   When the engine having a low cooling water temperature is cold-started, the first and second thermostat valves 25 and 27 are closed by the biasing force of the main spring 67 as shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the cooling water discharged from the water pump 15 bypasses the water jacket 9 of the cylinder block 5, passes through the second thermostat valve 27 and the second bypass passage 23 in order, and reaches the cylinder head 7. It is sent to the water jacket 11. The cooling water flowing out from the water jacket 11 of the cylinder head 7 returns to the water pump 15 through the first bypass passage 71 and the third cooling water passage 17 in order.

シリンダヘッド７との熱交換により冷却水の温度が第４所定温度Ｔ４まで上昇すると、第２サーモスタット弁２７が開弁を開始する。第２サーモスタット弁２７に内蔵されたワックス５５の膨張力により主弁体７９が弁座４３から離れるように変位すると、第１立壁部７９ｂ１と弁座板４３ｃとの間の弁通路８１が開き徐々にその通路面積が大きくなっていく。このとき、ウォータポンプ１５から吐出された冷却水は、図１１に示すように、そのほとんどが第２バイパス通路２３を通ってシリンダヘッド７のウォータジャケット１１に送られるが（図１１の太線矢印）、シリンダブロック５のウォータジャケット９にも少量の冷却水が送られる（図１１の細線矢印）。   When the temperature of the cooling water rises to a fourth predetermined temperature T4 due to heat exchange with the cylinder head 7, the second thermostat valve 27 starts to open. When the main valve element 79 is displaced away from the valve seat 43 by the expansion force of the wax 55 built in the second thermostat valve 27, the valve passage 81 between the first standing wall 79b1 and the valve seat plate 43c is gradually opened. The passage area becomes larger. At this time, as shown in FIG. 11, most of the cooling water discharged from the water pump 15 is sent to the water jacket 11 of the cylinder head 7 through the second bypass passage 23 (thick arrow in FIG. 11). A small amount of cooling water is also sent to the water jacket 9 of the cylinder block 5 (thin arrow in FIG. 11).

冷却水の温度がさらに上昇し第３所定温度Ｔ３になると、図５に示すように、第１サーモスタット弁２５がワックス５５の膨張力により開弁する。このとき、ウォータポンプ１５から吐出され、主としてシリンダヘッド７のウォータジャケット１１を流れた冷却水は、第１冷却水通路１９を通ってラジエータ１３に至る。   When the temperature of the cooling water further rises to the third predetermined temperature T3, the first thermostat valve 25 is opened by the expansion force of the wax 55 as shown in FIG. At this time, the cooling water discharged from the water pump 15 and mainly flowing through the water jacket 11 of the cylinder head 7 reaches the radiator 13 through the first cooling water passage 19.

シリンダブロック５の温度が上昇し、そのボア壁温度が下限制御温度ｔ２よりも高く、且つ上限制御温度ｔ３よりも低い温度になると、ＥＣＵ９１によるフィードバック制御が開始される。このとき、電気ヒータ８９は、その温度が第１所定温度Ｔ１以上第２所定温度Ｔ２未満となるように制御される。そして、第２サーモスタット弁２７の第２立壁部７９ｂ２と弁座板４３ｃとの間の弁通路８１が開き徐々にその通路面積が大きくなっていく。この温度範囲内で第２サーモスタット弁２７の開弁量を調整することにより、シリンダブロック５のウォータジャケット９への冷却水の流通量を調整してボア壁温度をボア壁目標温度ｔ１に近づける。   When the temperature of the cylinder block 5 rises and the bore wall temperature becomes higher than the lower limit control temperature t2 and lower than the upper limit control temperature t3, feedback control by the ECU 91 is started. At this time, the electric heater 89 is controlled so that its temperature is not lower than the first predetermined temperature T1 and lower than the second predetermined temperature T2. Then, the valve passage 81 between the second standing wall portion 79b2 of the second thermostat valve 27 and the valve seat plate 43c opens, and the passage area gradually increases. By adjusting the valve opening amount of the second thermostat valve 27 within this temperature range, the circulation amount of the cooling water to the water jacket 9 of the cylinder block 5 is adjusted to bring the bore wall temperature closer to the bore wall target temperature t1.

シリンダブロック５の温度が上昇し、ボア壁温度が上限制御温度ｔ３よりも高くなると、ＥＣＵ９１がボア壁温度をフィードフォアード制御する。このとき電気ヒータ８９の温度が第２所定温度Ｔ２以上となるように制御される。第２サーモスタット弁２７の感温温度が第２所定温度Ｔ２に達すると、第２サーモスタット弁２７のワックス５５の膨張力により主弁体７９が弁座４３から離れるように変位して、第２立壁部７９ｂ２が弁座板４３ｃから抜けて弁通路面積が急激に大きくなる。このとき、ウォータポンプ１５から吐出された冷却水は、図２に示すように、シリンダブロック５のウォータジャケット９に送られ、連通孔部５ａ，７ａを通ってシリンダヘッド７のウォータジャケット１１に送られる。そして、シリンダヘッド７のウォータジャケット１１を流れた冷却水は、ラジエータ１３を介してウォータポンプ１５に戻る。   When the temperature of the cylinder block 5 rises and the bore wall temperature becomes higher than the upper limit control temperature t3, the ECU 91 performs feedforward control on the bore wall temperature. At this time, the temperature of the electric heater 89 is controlled to be equal to or higher than the second predetermined temperature T2. When the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 reaches the second predetermined temperature T2, the main valve body 79 is displaced away from the valve seat 43 by the expansion force of the wax 55 of the second thermostat valve 27, and the second standing wall The portion 79b2 comes off from the valve seat plate 43c, and the valve passage area increases rapidly. At this time, the cooling water discharged from the water pump 15 is sent to the water jacket 9 of the cylinder block 5 as shown in FIG. 2, and is sent to the water jacket 11 of the cylinder head 7 through the communication holes 5a and 7a. It is done. Then, the cooling water that has flowed through the water jacket 11 of the cylinder head 7 returns to the water pump 15 via the radiator 13.

−効果−
本実施形態では、第１サーモスタット弁２７の開弁開始温度Ｔ３が第２サーモスタット弁２７の開弁開始温度Ｔ４よりも高く設定されるとともに、第２サーモスタット弁２７は冷却水の温度及び電気ヒータ８９の温度のうち高い方の温度に応じて開弁量が変化する。これにより、電気ヒータ８９が故障しても、冷却水の温度により第２サーモスタット弁２７が開弁するので、シリンダブロック５のウォータジャケット９に冷却水を流通させることができる。したがって、電気ヒータ８９の故障時に最低限の走行状態を確保する、いわゆるリンプホームが可能となる。 -Effect-
In the present embodiment, the valve opening start temperature T3 of the first thermostat valve 27 is set to be higher than the valve opening start temperature T4 of the second thermostat valve 27, and the second thermostat valve 27 has the coolant temperature and the electric heater 89. The valve opening amount changes according to the higher one of the temperatures. Thereby, even if the electric heater 89 fails, the second thermostat valve 27 opens due to the temperature of the cooling water, so that the cooling water can be circulated through the water jacket 9 of the cylinder block 5. Therefore, a so-called limp home that ensures a minimum traveling state when the electric heater 89 fails can be realized.

また、第１サーモスタット弁２５の全開温度Ｔ５が第２サーモスタット弁２７の全開温度Ｔ６よりも低く設定されているので、温間域におけるボア壁温度を電気ヒータ加熱により高精度で制御することができる。これらにより、シリンダブロック５における燃費効果を向上させるとともに、フェールセーフを達成できる。   In addition, since the fully open temperature T5 of the first thermostat valve 25 is set lower than the fully open temperature T6 of the second thermostat valve 27, the bore wall temperature in the warm region can be controlled with high accuracy by electric heater heating. . As a result, the fuel efficiency in the cylinder block 5 can be improved and fail safe can be achieved.

さらに、第２サーモスタット弁２７の感温温度が第１所定温度Ｔ１未満のときは、第２サーモスタット弁２７の開度特性線の傾きが小さいので、シリンダブロック５のウォータジャケット９への冷却水の流通量が少なくなる。これにより、冷間始動時にシリンダブロック５を高温に保持することができるとともに、シリンダヘッド７と冷却水との熱交換が積極的に行われるので冷却水を早期に昇温させることができる。したがって、冷間始動時における暖機運転を速やかに完了させるとともに、冷間始動時における燃費の低減を図ることができる。   Further, when the temperature sensitive temperature of the second thermostat valve 27 is lower than the first predetermined temperature T1, the inclination of the opening characteristic line of the second thermostat valve 27 is small, so that the cooling water to the water jacket 9 of the cylinder block 5 is reduced. Distribution volume is reduced. As a result, the cylinder block 5 can be kept at a high temperature during a cold start, and the heat exchange between the cylinder head 7 and the cooling water is positively performed, so that the cooling water can be raised quickly. Therefore, the warm-up operation at the time of cold start can be completed quickly, and the fuel consumption at the time of cold start can be reduced.

また、第２サーモスタット弁２７の感温温度が第２所定温度Ｔ２以上のときは、第２サーモスタット弁２７の開度特性線の傾きが大きいので、電気ヒータ８９による加熱温度を極めて高温にすることなくシリンダブロック５のウォータジャケット９への冷却水の流通量を増大させることができる。これにより、ボア壁温度を電気ヒータ加熱により制御する際の省電力化を図ることができる。   Further, when the temperature sensitive temperature of the second thermostat valve 27 is equal to or higher than the second predetermined temperature T2, the inclination of the opening characteristic line of the second thermostat valve 27 is large, so that the heating temperature by the electric heater 89 is made extremely high. As a result, the flow rate of the cooling water to the water jacket 9 of the cylinder block 5 can be increased. Thereby, the power saving at the time of controlling the bore wall temperature by electric heater heating can be achieved.

さらに、第２サーモスタット弁２７の感温温度に対する開度特性線が、第１サーモスタット弁２５の感温温度に対する開度特性線と第１所定温度Ｔ１以上第２所定温度Ｔ２未満の温度範囲においてボア壁温度を高温に保持開度量で交差しているので、該温度範囲ではシリンダブロック５のウォータジャケット９に流通する冷却水が過度に増大するのを防ぐことができる。したがって、電気ヒータ加熱によるボア壁温度の制御精度を向上させることができる。   Further, the opening characteristic line with respect to the temperature sensing temperature of the second thermostat valve 27 has an opening characteristic line with respect to the temperature sensing temperature of the first thermostat valve 25 in the temperature range between the first predetermined temperature T1 and the second predetermined temperature T2. Since the wall temperature intersects with the high temperature by the holding opening amount, it is possible to prevent the cooling water flowing through the water jacket 9 of the cylinder block 5 from excessively increasing in the temperature range. Therefore, the control accuracy of the bore wall temperature by the electric heater heating can be improved.

本実施形態では、ＥＣＵ９１は、ボア壁温度を制御しないときは電気ヒータ８９を作動させず、ボア壁温度をフィードバック制御するときは電気ヒータ８９の温度を第１所定温度Ｔ１以上第２所定温度Ｔ２未満とし、且つボア壁温度をフィードフォアード制御するときは電気ヒータ８９の温度を第２所定温度Ｔ２以上とする。これにより、ボア壁温度を制御しないときはフェールセーフを達成し、ボア壁温度をフィードバック制御するときは高精度の制御を行うとともに、ボア壁温度をフィードフォアード制御するときは省電力化を図ることができる。   In the present embodiment, the ECU 91 does not operate the electric heater 89 when the bore wall temperature is not controlled, and the temperature of the electric heater 89 is not less than the first predetermined temperature T1 and the second predetermined temperature T2 when feedback controlling the bore wall temperature. When the bore wall temperature is feedforward controlled, the temperature of the electric heater 89 is set to be equal to or higher than the second predetermined temperature T2. As a result, fail safe is achieved when the bore wall temperature is not controlled, high-precision control is performed when the bore wall temperature is feedback controlled, and power saving is achieved when the feed wall control is performed on the bore wall temperature. Can do.

また、第２サーモスタット弁２７の弁通路８１の面積変化率を３段階に変化させて大きくすることにより、シリンダブロック５のウォータジャケット９への冷却水の流通量を３段階に変化させて大きくすることができる。したがって、冷却装置１の構造を複雑にすることなく、フェールセーフ性を達成し、ボア壁温度を高精度で制御し、且つ省電力化を図ることができる。   Further, by increasing the area change rate of the valve passage 81 of the second thermostat valve 27 in three stages, the flow rate of the cooling water to the water jacket 9 of the cylinder block 5 is increased in three stages. be able to. Therefore, fail safeness can be achieved, the bore wall temperature can be controlled with high accuracy, and power saving can be achieved without complicating the structure of the cooling device 1.

さらに、第２サーモスタット弁２７の主弁体７９に内側に２段階に傾斜した略筒状の弁体壁部７９ｂを備えるだけの簡単な構造で、弁通路面積変化率を３段階に変化させて大きくすることができる。   Furthermore, the main valve body 79 of the second thermostat valve 27 has a simple structure in which a substantially cylindrical valve body wall portion 79b inclined in two stages is provided on the inside, and the valve passage area change rate is changed in three stages. Can be bigger.

（その他の実施形態）
上記実施形態では、ピストンロッド５１が固定された電気式サーモスタット弁２７を用いたが、電気式サーモスタット弁２７の構造は上記実施形態に限定されず、冷却水の温度及び上記電気ヒータ８９の温度のうち高い方の温度に応じて開閉し、且つ弁通路面積変化率を複数段階に変化させて大きくできるものであれば、他の様々な構造を採用することができる。 (Other embodiments)
In the above embodiment, the electric thermostat valve 27 to which the piston rod 51 is fixed is used. However, the structure of the electric thermostat valve 27 is not limited to the above embodiment, and the temperature of the cooling water and the temperature of the electric heater 89 are not limited. Various other structures can be adopted as long as they can be opened / closed according to the higher temperature and the rate of change of the valve passage area can be increased in a plurality of stages.

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。   The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the claims, and is not limited by the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

以上説明したように、本発明は、サーモスタット弁を備えたエンジンの冷却装置等について有用である。   As described above, the present invention is useful for an engine cooling device provided with a thermostat valve.

実施形態１に係るエンジンの冷却装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the cooling device of the engine which concerns on Embodiment 1. FIG. 第１及び第２サーモスタット弁が開いているときの冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water when the 1st and 2nd thermostat valve is open. 第１及び第２サーモスタット弁が閉じているときの冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water when the 1st and 2nd thermostat valve is closing. 閉弁時の第１サーモスタット弁を示す図である。It is a figure which shows the 1st thermostat valve at the time of valve closing. 開弁時の第１サーモスタット弁を示す図である。It is a figure which shows the 1st thermostat valve at the time of valve opening. 閉弁時の第２サーモスタット弁を示す図である。It is a figure which shows the 2nd thermostat valve at the time of valve closing. 開弁時の第２サーモスタット弁を示す図である。It is a figure which shows the 2nd thermostat valve at the time of valve opening. 冷却水の温度に対する第１及び第２サーモスタット弁の弁通路面積の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the valve passage area of the 1st and 2nd thermostat valve with respect to the temperature of a cooling water. ボア壁温度とその制御方法との関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between a bore wall temperature and its control method. 制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a control apparatus. 第２サーモスタット弁の感温温度が第１所定温度未満のときの冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of cooling water when the temperature sensitive temperature of a 2nd thermostat valve is less than 1st predetermined temperature. 従来の冷却装置における電気式サブサーモスタット弁の感温温度に対する開度特性とメインサーモスタット弁の感温温度に対する開度特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the opening degree characteristic with respect to the temperature sensitive temperature of the electric subthermostat valve in the conventional cooling device, and the opening degree characteristic with respect to the temperature sensitive temperature of the main thermostat valve.

１ エンジンの冷却装置
５ シリンダブロック
７ シリンダヘッド
９ シリンダブロックのウォータジャケット
１１ シリンダヘッドのウォータジャケット
１３ ラジエータ
１５ ウォータポンプ
２３ 第２バイパス通路
２５ 第１サーモスタット弁
２７ 第２サーモスタット弁
４３ 弁座
４３ｃ 弁座板
４９ 流通孔
７１ 弁通路（第１バイパス通路）
７９ 主弁体（弁体）
７９ｂ 立壁部
７９ｂ１ 第１立壁部
７９ｂ２ 第２立壁部
７９ｃ 底壁部
８１ 弁通路
８５ 主冷却水回路
８７ 温度センサ
８９ 電気ヒータ
９１ ＥＣＵ（制御手段）
Ｔ１ 第１所定温度
Ｔ２ 第２所定温度
Ｔ３ 第３所定温度（第１サーモスタット弁の開弁開始温度）
Ｔ４ 第４所定温度（第２サーモスタット弁の開弁開始温度）
Ｔ５ 第５所定温度（第１サーモスタット弁の全開温度）
Ｔ６ 第６所定温度（第２サーモスタット弁の全開温度）
ｔ１ 目標ボア壁温度
ｔ２ 下限制御温度
ｔ３ 上限制御温度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine cooling device 5 Cylinder block 7 Cylinder head 9 Cylinder block water jacket 11 Cylinder head water jacket 13 Radiator 15 Water pump 23 Second bypass passage 25 First thermostat valve 27 Second thermostat valve 43 Valve seat 43c Valve seat plate 49 Flowing hole 71 Valve passage (first bypass passage)
79 Main valve (valve)
79b Standing wall portion 79b1 First standing wall portion 79b2 Second standing wall portion 79c Bottom wall portion 81 Valve passage 85 Main cooling water circuit 87 Temperature sensor 89 Electric heater 91 ECU (control means)
T1 1st predetermined temperature T2 2nd predetermined temperature T3 3rd predetermined temperature (the valve opening start temperature of the 1st thermostat valve)
T4 4th predetermined temperature (opening start temperature of the 2nd thermostat valve)
T5 5th predetermined temperature (full open temperature of the 1st thermostat valve)
T6 6th predetermined temperature (full open temperature of 2nd thermostat valve)
t1 Target bore wall temperature t2 Lower limit control temperature t3 Upper limit control temperature

Claims (5)

シリンダブロックのウォータジャケット、シリンダヘッドのウォータジャケット、ラジエータ、ウォータポンプが冷却水の循環方向においてこの順に介設された主冷却水回路と、上記主冷却水回路に設けられ、ラジエータを迂回する第１バイパス通路と、上記主冷却水回路のウォータポンプ下流側から分岐し、上記シリンダブロックのウォータジャケットを迂回して上記シリンダヘッドのウォータジャケットと連通する第２バイパス通路とを備え、冷間始動時に冷却水を上記第１及び第２バイパス通路に流通させるエンジンの冷却装置であって、
上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ上流側に設けられ、冷却水の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第１バイパス通路側に流通させる第１サーモスタット弁と、
上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ下流側に設けられ、電気ヒータを有する電気式第２サーモスタット弁とをさらに備え、
上記第２サーモスタット弁は、冷却水の温度及び上記電気ヒータの温度のうち高い方の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第２バイパス通路側に流通させるように構成され、
上記第１サーモスタット弁の開弁開始温度が上記第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く設定されている一方、上記第１サーモスタット弁の全開温度が上記第２サーモスタット弁の全開温度よりも低く設定されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。 A water jacket for the cylinder block, a water jacket for the cylinder head, a radiator, and a water pump are provided in this order in the circulation direction of the cooling water, and the first cooling water circuit bypasses the radiator. A bypass passage and a second bypass passage which branches from the water pump downstream side of the main cooling water circuit, bypasses the water jacket of the cylinder block and communicates with the water jacket of the cylinder head, and cools during cold start An engine cooling apparatus for circulating water through the first and second bypass passages,
Provided on the upstream side of the water pump of the main cooling water circuit, and opens and closes according to the temperature of the cooling water. When the valve is opened, the cooling water is circulated to the main cooling water circuit side. A first thermostat valve that circulates to the bypass passage side;
An electric second thermostat valve provided on the downstream side of the water pump of the main cooling water circuit and having an electric heater;
The second thermostat valve opens and closes according to the higher one of the temperature of the cooling water and the temperature of the electric heater. When the valve is opened, the cooling water is circulated to the main cooling water circuit side. It is configured to circulate water to the second bypass passage side,
While the valve opening start temperature of the first thermostat valve is set higher than the valve opening start temperature of the second thermostat valve, the fully open temperature of the first thermostat valve is lower than the fully open temperature of the second thermostat valve. An engine cooling system characterized by being set. シリンダに対応するボア壁を有するシリンダブロックのウォータジャケット、シリンダヘッドのウォータジャケット、ラジエータ、ウォータポンプが冷却水の循環方向においてこの順に介設された主冷却水回路と、上記主冷却水回路に設けられ、ラジエータを迂回する第１バイパス通路と、上記主冷却水回路のウォータポンプ下流側から分岐し、上記シリンダブロックのウォータジャケットを迂回して上記シリンダヘッドのウォータジャケットと連通する第２バイパス通路とを備え、冷間始動時に冷却水を上記第１及び第２バイパス通路に流通させるエンジンの冷却装置であって、
上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ上流側に設けられ、冷却水の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第１バイパス通路側に流通させる第１サーモスタット弁と、
上記主冷却水回路の上記ウォータポンプ下流側に設けられ、電気ヒータを有する電気式第２サーモスタット弁とをさらに備え、
上記第２サーモスタット弁は、冷却水の温度及び上記電気ヒータの温度のうち高い方の温度に応じて開閉し、開弁時には冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、閉弁時には冷却水を上記第２バイパス通路側に流通させるように構成され、
上記第１サーモスタット弁の開弁開始温度が上記第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く設定されている一方、上記第１サーモスタット弁の全開温度が上記第２サーモスタット弁の全開温度よりも低く設定され、
上記第２サーモスタット弁の感温部の温度に対する開度特性線の傾きは、
複数段階に変化して大きくなるものであり、
該第２サーモスタット弁の開弁開始温度よりも高く且つ上記第１サーモスタット弁の開弁開始温度よりも低い第１所定温度未満で最小であり、
上記第１サーモスタット弁の全開温度よりも高い第２所定温度以上で最大であり、
上記第１所定温度以上且つ上記第２所定温度未満で上記最大と上記最小との中間に当たる中程となり、
上記第２サーモスタット弁の開度特性線は、上記中程の傾きを有する部分において、上記第１サーモスタット弁の開度特性線と交差していることを特徴とするエンジンの冷却装置。 A main cooling water circuit in which a water jacket of a cylinder block having a bore wall corresponding to the cylinder, a water jacket of a cylinder head, a radiator, and a water pump are provided in this order in the circulation direction of the cooling water, and the main cooling water circuit is provided. A first bypass passage that bypasses the radiator, and a second bypass passage that branches from the downstream side of the water pump of the main cooling water circuit and that bypasses the water jacket of the cylinder block and communicates with the water jacket of the cylinder head An engine cooling device for circulating cooling water through the first and second bypass passages during a cold start,
Provided on the upstream side of the water pump of the main cooling water circuit, and opens and closes according to the temperature of the cooling water. When the valve is opened, the cooling water is circulated to the main cooling water circuit side. A first thermostat valve that circulates to the bypass passage side;
An electric second thermostat valve provided on the downstream side of the water pump of the main cooling water circuit and having an electric heater;
The second thermostat valve opens and closes according to the higher one of the temperature of the cooling water and the temperature of the electric heater. When the valve is opened, the cooling water is circulated to the main cooling water circuit side. It is configured to circulate water to the second bypass passage side,
While the valve opening start temperature of the first thermostat valve is set higher than the valve opening start temperature of the second thermostat valve, the fully open temperature of the first thermostat valve is lower than the fully open temperature of the second thermostat valve. Set,
The inclination of the opening characteristic line with respect to the temperature of the temperature sensing part of the second thermostat valve is
It will grow in multiple stages,
A minimum first lower than the predetermined temperature lower than the valve opening start temperature of higher and the first thermostat valve than the valve opening start temperature of the second thermostat valve,
A maximum above a second predetermined temperature higher than the fully open temperature of the first thermostat valve;
Above the first predetermined temperature and below the second predetermined temperature, the middle is between the maximum and the minimum,
The opening characteristic line of the second thermostat valve, in the portion having the slope of the middle, the cooling system for an engine, characterized in that pointing opening characteristic line and exchange of the first thermostat valve. 請求項２記載のエンジンの冷却装置において、
上記シリンダブロックのボア壁部に設けられ、ボア壁温度を検出する温度センサと、
上記温度センサにより検出されたボア壁温度に応じて上記電気ヒータを作動させて上記第２サーモスタット弁の開弁量を調整することにより、上記ボア壁温度を所定の目標ボア壁温度に近づけるように制御する制御手段とをさらに備え、
上記制御手段は、
上記ボア壁温度が上記目標ボア壁温度よりも低い下限制御温度未満のときは、上記電気ヒータを作動させないことにより上記ボア壁温度を制御せず、
上記ボア壁温度が上記下限制御温度以上で且つ上記目標ボア壁温度よりも高い上限制御温度以下のときは、上記電気ヒータを作動させて該電気ヒータの温度を上記第１所定温度以上上記第２所定温度未満とすることにより上記ボア壁温度をフィードバック制御し、
且つ上記ボア壁温度が上記上限制御温度以上のときは、上記電気ヒータを作動させて該電気ヒータの温度を上記第２所定温度以上とすることにより上記ボア壁温度をフィードフォアード制御するように構成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to claim 2,
A temperature sensor provided on the bore wall of the cylinder block for detecting the bore wall temperature;
By operating the electric heater in accordance with the bore wall temperature detected by the temperature sensor and adjusting the valve opening amount of the second thermostat valve, the bore wall temperature is brought close to a predetermined target bore wall temperature. Control means for controlling,
The control means includes
When the bore wall temperature is lower than the lower limit control temperature lower than the target bore wall temperature, the bore wall temperature is not controlled by not operating the electric heater,
When the bore wall temperature is not less than the lower limit control temperature and not more than the upper limit control temperature higher than the target bore wall temperature, the electric heater is operated so that the temperature of the electric heater is not less than the first predetermined temperature and not less than the second temperature. The bore wall temperature is feedback controlled by setting it below a predetermined temperature,
When the bore wall temperature is equal to or higher than the upper limit control temperature, the bore temperature is feedforward controlled by operating the electric heater so that the temperature of the electric heater is equal to or higher than the second predetermined temperature. A cooling device for an engine, characterized in that 請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの冷却装置において、
上記第２サーモスタット弁は、冷却水を上記主冷却水回路側に流通させるための流通孔が形成された弁座と、弁体とを有し、
上記弁座と上記弁体との間には、上記流通孔に冷却水を流通させるための弁通路が形成され、
上記弁体は、上記第２サーモスタット弁の開弁時に、上記弁座から離れるように変位して上記弁通路を開くことにより冷却水を上記主冷却水回路側に流通させる一方、上記第２サーモスタット弁の閉弁時に、上記弁座に当接して上記流通孔を塞ぐことにより冷却水を上記第２バイパス通路側に流通させ、
感温部の温度の変化に伴う上記第２サーモスタット弁の開弁時の上記弁通路の面積変化率は、複数段階に変化して大きくなるものであり、第１所定温度未満では最も小さく、第２所定温度以上では最も大きく設定されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3,
The second thermostat valve has a valve seat in which a flow hole for flowing cooling water to the main cooling water circuit side is formed, and a valve body,
Between the valve seat and the valve body, a valve passage for circulating cooling water through the flow hole is formed,
When the second thermostat valve is opened, the valve body displaces away from the valve seat and opens the valve passage to circulate cooling water to the main cooling water circuit side, while the second thermostat When the valve is closed, the coolant flows through the second bypass passage by contacting the valve seat and closing the flow hole,
The rate of change of the area of the valve passage when the second thermostat valve is opened due to the change in temperature of the temperature sensing portion changes in a plurality of stages and increases, and is the smallest below the first predetermined temperature, (2) An engine cooling device, which is set to be the largest at a predetermined temperature or higher. 請求項４記載のエンジンの冷却装置において、
上記弁座は、上記流通孔が形成された円環状の弁座板を有し、
上記弁体は、上記第２サーモスタット弁の閉弁時に上記弁座板に当接する円環状の底壁部と、該底壁部の内周縁部から弁体変位方向に延びて該内周縁部から離れるに従って径方向内側に傾斜し、上記流通孔に対し弁体変位方向に抜き差し可能な略筒状の立壁部とを有し、
上記立壁部は、弁体変位方向における底壁部側に位置する第１立壁部と、弁体変位方向における底壁部側とは反対側に位置するとともに該第１立壁部よりも径方向内側に大きく傾斜する第２立壁部とからなり、
上記弁通路は、上記弁座板と上記第１立壁部又は第２立壁部との間に形成されるものであり、
上記第１立壁部及び第２立壁部は、上記第２サーモスタット弁の開弁時に上記弁座板から離れるように変位して上記弁通路を開き、
上記第１立壁部の弁体変位方向長さが、上記第２サーモスタット弁の感温部の温度が上記第１所定温度のときに該第１立壁部が上記流通孔から抜けるような長さに設定され、
上記第２立壁部の弁体変位方向長さが、上記第２サーモスタット弁の感温部の温度が上記第２所定温度のときに該第２立壁部が上記流通孔から抜けるような長さに設定されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to claim 4.
The valve seat has an annular valve seat plate in which the flow hole is formed,
The valve body includes an annular bottom wall portion that comes into contact with the valve seat plate when the second thermostat valve is closed, and extends from the inner peripheral edge portion of the bottom wall portion in the valve body displacement direction. Inclined radially inward as it leaves, and has a substantially cylindrical standing wall that can be inserted and removed in the valve body displacement direction with respect to the flow hole,
The standing wall portion is positioned on the side opposite to the bottom wall portion side in the valve body displacement direction and radially inward of the first standing wall portion on the bottom wall portion side in the valve body displacement direction. And a second standing wall portion that is greatly inclined to
The valve passage is formed between the valve seat plate and the first standing wall or the second standing wall,
The first standing wall portion and the second standing wall portion are displaced away from the valve seat plate when the second thermostat valve is opened to open the valve passage,
The length of the first standing wall portion in the valve body displacement direction is such that the first standing wall portion can be removed from the flow hole when the temperature of the temperature sensing portion of the second thermostat valve is the first predetermined temperature. Set,
The length of the second standing wall portion in the valve body displacement direction is such that the second standing wall portion can be removed from the flow hole when the temperature of the temperature sensing portion of the second thermostat valve is the second predetermined temperature. An engine cooling system characterized by being set.
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