JP6582778B2

JP6582778B2 - Engine cooling system

Info

Publication number: JP6582778B2
Application number: JP2015181919A
Authority: JP
Inventors: 清一郎冨川
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: JP2017057762A

Description

本発明は、車両用エンジン等に適用されるエンジンの冷却システムに関する。 The present invention relates to an engine cooling system applied to a vehicle engine or the like.

一般に、車両用エンジンの冷却システムは、ウォータポンプ、ウォータポンプの下流側に配置されたエンジン内流路、およびエンジン内流路の下流側に配置されたラジエータを有する冷却回路を備えている。そしてウォータポンプから冷却水をエンジン内流路およびラジエータに順次送り、その後ウォータポンプに戻すようになっている。便宜上、かかるウォータポンプ、ラジエータおよび冷却回路をそれぞれ第１ウォータポンプ、第１ラジエータおよび第１冷却回路と称する。 Generally, a vehicular engine cooling system includes a water pump, an engine internal flow path disposed downstream of the water pump, and a cooling circuit including a radiator disposed downstream of the engine internal flow path. Then, cooling water is sequentially sent from the water pump to the engine internal flow path and the radiator, and then returned to the water pump. For convenience, the water pump, the radiator, and the cooling circuit are referred to as a first water pump, a first radiator, and a first cooling circuit, respectively.

特開平６−８１６４８号公報JP-A-6-81648

一方、冷却水との間で熱交換を行って吸気を冷却する水冷式インタークーラが公知である。このインタークーラに冷却水を送るべく、第２冷却回路を追加して設けることが考えられる。この場合、第２冷却回路の構成として、第１ウォータポンプの出口側から分岐される入口部、入口部の下流側に配置された第２ラジエータ、第２ラジエータの下流側に配置された水冷式インタークーラ、およびインタークーラの下流側に配置され第１ウォータポンプの入口側に合流される出口部を有するものが考えられる。 On the other hand, a water-cooled intercooler that cools intake air by exchanging heat with cooling water is known. In order to send cooling water to the intercooler, it is conceivable to additionally provide a second cooling circuit. In this case, as the configuration of the second cooling circuit, the inlet portion branched from the outlet side of the first water pump, the second radiator arranged downstream of the inlet portion, and the water cooling type arranged downstream of the second radiator One having an intercooler and an outlet portion arranged downstream of the intercooler and joined to the inlet side of the first water pump is conceivable.

こうした構成を採用した場合、第２冷却回路を流れる冷却水の流量を、第１冷却回路を流れる冷却水の流量より少なくするのが有効である。なぜなら、第２ラジエータにおける冷却水の滞留時間を長くし、第２ラジエータから排出される冷却水の温度を第１冷却回路の冷却水の温度より低下させ、水冷インタークーラの冷却性能を向上できるからである。また、より低温の冷却水を第１冷却回路に合流させ、エンジン内流路に流し、エンジンの冷却性能をも向上できるからである。このように第２冷却回路は、第１冷却回路の冷却性能をアシストするアシスト効果を有する。 When such a configuration is adopted, it is effective to make the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling circuit smaller than the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling circuit. Because the retention time of the cooling water in the second radiator can be lengthened, the temperature of the cooling water discharged from the second radiator can be lowered below the temperature of the cooling water in the first cooling circuit, and the cooling performance of the water cooling intercooler can be improved. It is. Moreover, it is because a cooler cooling water can be made to merge with a 1st cooling circuit, and can be made to flow into an engine internal flow path, and the engine cooling performance can also be improved. Thus, the second cooling circuit has an assist effect that assists the cooling performance of the first cooling circuit.

しかし、以上の構成を採用した場合、次のような問題がある。すなわち、第２冷却回路を流れる冷却水の流量を増加すると、低温の冷却水がより多く第１冷却回路に合流されるようになり、エンジンの冷却性能を向上できる。しかしその一方で、第２ラジエータにおける冷却水の滞留時間が短くなり、インタークーラの冷却性能が低下し、吸気温度が上昇する。つまり、第２冷却回路を流れる冷却水の流量に対し、エンジンの冷却性能と吸気温度はトレードオフの関係にある。 However, when the above configuration is adopted, there are the following problems. That is, when the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling circuit is increased, more low-temperature cooling water is joined to the first cooling circuit, and the cooling performance of the engine can be improved. However, on the other hand, the residence time of the cooling water in the second radiator is shortened, the cooling performance of the intercooler is lowered, and the intake air temperature rises. That is, the cooling performance of the engine and the intake air temperature are in a trade-off relationship with the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling circuit.

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、エンジンの冷却性能を向上し、同時に吸気温度も低下させることができるエンジンの冷却システムを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an engine cooling system capable of improving the cooling performance of the engine and simultaneously reducing the intake air temperature.

本発明の一の態様によれば、
第１ウォータポンプ、前記第１ウォータポンプの下流側に配置されたエンジン内流路、および前記エンジン内流路の下流側に配置された第１ラジエータを有する第１冷却回路であって、前記第１ウォータポンプから冷却水を前記エンジン内流路および前記第１ラジエータに順次送り、その後前記第１ウォータポンプに戻すように構成された第１冷却回路と、
前記第１ウォータポンプの出口側から分岐される入口部、前記入口部の下流側に配置された第２ラジエータ、および前記第２ラジエータの下流側に配置され前記第１ウォータポンプの入口側に合流される出口部を有する第２冷却回路と、
前記第２ラジエータの出口側から分岐される分岐部、前記分岐部に配置された流量制御弁、前記流量制御弁の下流側に配置された第３ラジエータ、前記第３ラジエータの下流側に配置された水冷式インタークーラ、および前記インタークーラの下流側に配置され前記第１ウォータポンプの入口側に合流される合流部を有する第３冷却回路と、
を備えたことを特徴とするエンジンの冷却システムが提供される。 According to one aspect of the invention,
A first cooling circuit comprising: a first water pump; an engine internal passage disposed downstream of the first water pump; and a first radiator disposed downstream of the engine internal passage. A first cooling circuit configured to sequentially send cooling water from one water pump to the flow path in the engine and the first radiator, and then return to the first water pump;
An inlet portion branched from the outlet side of the first water pump, a second radiator disposed downstream of the inlet portion, and a downstream portion of the second radiator and joined to the inlet side of the first water pump A second cooling circuit having an outlet portion to be
A branch portion branched from the outlet side of the second radiator, a flow control valve disposed in the branch portion, a third radiator disposed on the downstream side of the flow control valve, and disposed on the downstream side of the third radiator. A water-cooled intercooler, and a third cooling circuit having a joining portion arranged on the downstream side of the intercooler and joined to the inlet side of the first water pump;
An engine cooling system is provided.

好ましくは、前記第３ラジエータを通過する冷却水の流量が、前記出口部から前記第１ウォータポンプの入口側に合流される冷却水の流量より少なくされる。 Preferably, the flow rate of the cooling water passing through the third radiator is made smaller than the flow rate of the cooling water joined from the outlet portion to the inlet side of the first water pump.

好ましくは、前記第２ラジエータと前記第３ラジエータが一体化されている。 Preferably, the second radiator and the third radiator are integrated.

好ましくは、前記第２ラジエータと前記第３ラジエータが共通の一体形ラジエータに形成され、
前記一体形ラジエータは、
第１ヘッダおよび第２ヘッダと、
前記第１および第２ヘッダを連結するラジエータコアと、
前記第１ヘッダを第２ラジエータ部と第３ラジエータ部とに分割する第１隔壁と、
前記第２ヘッダを第２ラジエータ部と第３ラジエータ部とに分割する第２隔壁と、
前記第１ヘッダの第２ラジエータ部に設けられ、冷却水を排出する出口と、
を備え、
前記分岐部が、前記第１ヘッダにおける前記第２ラジエータ部の出口と前記第３ラジエータ部とを連通するよう、前記一体形ラジエータに設けられる。 Preferably, the second radiator and the third radiator are formed as a common integrated radiator,
The integrated radiator is
A first header and a second header;
A radiator core connecting the first and second headers;
A first partition that divides the first header into a second radiator section and a third radiator section;
A second partition that divides the second header into a second radiator portion and a third radiator portion;
An outlet provided in the second radiator of the first header for discharging cooling water;
With
The branching portion is provided in the integrated radiator so as to communicate the outlet of the second radiator portion in the first header and the third radiator portion.

好ましくは、前記一体形ラジエータは、前記第１ヘッダの第２ラジエータ部を入口側と出口側に分割する第３隔壁をさらに備え、
前記第１ヘッダの第２ラジエータ部の出口側に前記出口が設けられる。 Preferably, the integral radiator further includes a third partition that divides the second radiator portion of the first header into an inlet side and an outlet side,
The outlet is provided on the outlet side of the second radiator portion of the first header.

本発明によれば、エンジンの冷却性能を向上し、同時に吸気温度も低下させることができるという優れた効果が発揮される。 According to the present invention, an excellent effect of improving the cooling performance of the engine and simultaneously reducing the intake air temperature is exhibited.

比較例に係るエンジンの冷却システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the cooling system of the engine which concerns on a comparative example. トレードオフの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of trade-off. 本発明の実施形態に係るエンジンの冷却システムを示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an engine cooling system concerning an embodiment of the present invention. 一体形ラジエータを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an integrated radiator. 図３の冷却システムの等価回路を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the equivalent circuit of the cooling system of FIG. 一体形ラジエータの変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of an integrated radiator.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

まず便宜上、本発明の実施形態を説明する前に、本発明の着想前に想定された比較例を説明する。 First, for convenience, before describing the embodiments of the present invention, comparative examples assumed before the idea of the present invention will be described.

図１は、比較例に係るエンジンの冷却システムを示す概略構成図である。かかる冷却システムは、車両に搭載されたエンジンに適用される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an engine cooling system according to a comparative example. Such a cooling system is applied to an engine mounted on a vehicle.

図示するように、冷却システム１は、ともにエンジン冷却水が流通ないし循環される第１冷却回路Ｘと第２冷却回路Ｙを備える。第１冷却回路Ｘは、主にエンジン２の冷却を行うための回路であり、第２冷却回路Ｙは、主に水冷式のインタークーラ３に冷却水を送り、インタークーラ３を通過する吸気の冷却を行うための回路である。インタークーラ３は、吸気入口３Ａから導入した吸気Ｉの熱を冷却水に伝達させ、これによって温度低下した吸気Ｉを吸気出口３Ｂから排出する。なおエンジン２はターボチャージャ（図示せず）を有し、ターボチャージャの過給によって温度上昇した吸気がインタークーラ３を通過する際に冷却させられる。 As shown in the figure, the cooling system 1 includes a first cooling circuit X and a second cooling circuit Y through which engine coolant is circulated or circulated. The first cooling circuit X is a circuit mainly for cooling the engine 2, and the second cooling circuit Y mainly sends cooling water to the water-cooled intercooler 3, and intake air that passes through the intercooler 3. This is a circuit for performing cooling. The intercooler 3 transmits the heat of the intake air I introduced from the intake air inlet 3A to the cooling water, and discharges the intake air I whose temperature has been lowered through the intake air outlet 3B. The engine 2 has a turbocharger (not shown), and is cooled when intake air whose temperature has risen due to supercharging of the turbocharger passes through the intercooler 3.

第１冷却回路Ｘは、第１ウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）４と、第１ウォータポンプ４の下流側に配置されたエンジン内流路５と、エンジン内流路５の下流側に配置された高温ラジエータ（ＨＴ）としての第１ラジエータ６とを有し、第１ウォータポンプ４から冷却水をエンジン内流路５および第１ラジエータ６に順次送り、その後第１ウォータポンプ４に戻すように構成されている。 The first cooling circuit X is disposed on the first water pump (W / P) 4, the engine internal flow path 5 disposed on the downstream side of the first water pump 4, and the downstream side of the engine internal flow path 5. A first radiator 6 as a high-temperature radiator (HT), and configured to sequentially send cooling water from the first water pump 4 to the engine internal flow path 5 and the first radiator 6, and then return to the first water pump 4. Has been.

具体的には、第１ウォータポンプ４は、エンジン２に設置されてクランクシャフトにより駆動されると共に、エンジン内部に形成されたループ状のエンジン内流路５の上流端に配置されている。そして駆動時、エンジン内流路５に冷却水を吐出する。エンジン内流路５の下流側にはサーモスタット（Ｔ／Ｓ）７が設けられ、その開弁時に、エンジン冷却後に高温となった冷却水を第１ラジエータ６に送るようになっている。サーモスタット７は入口配管８を介して第１ラジエータ６の入口に接続される。第１ラジエータ６の出口は出口配管９を介して第１ウォータポンプ４の入口に接続される。第１冷却回路Ｘを流れる冷却水Ａの流れ方向を図中矢印で示す。 Specifically, the first water pump 4 is installed in the engine 2 and driven by a crankshaft, and is disposed at the upstream end of a loop-shaped engine internal flow path 5 formed inside the engine. And at the time of a drive, a cooling water is discharged to the flow path 5 in an engine. A thermostat (T / S) 7 is provided on the downstream side of the engine internal flow path 5, and when the valve is opened, cooling water that has become hot after engine cooling is sent to the first radiator 6. The thermostat 7 is connected to the inlet of the first radiator 6 via the inlet pipe 8. The outlet of the first radiator 6 is connected to the inlet of the first water pump 4 via the outlet pipe 9. The flow direction of the cooling water A flowing through the first cooling circuit X is indicated by an arrow in the figure.

第２冷却回路Ｙは、第１ウォータポンプ４の出口側から分岐される入口部１１と、入口部１１の下流側に配置された低温ラジエータ（ＬＴ）としての第２ラジエータ１２と、第２ラジエータ１２の下流側に配置された前述のインタークーラ３と、インタークーラ３の下流側に配置され第１ウォータポンプ４の入口側に合流される出口部１３とを有する。入口部１１の分岐点をＰ１で示し、出口部１３の合流点をＰ２で示す。第２冷却回路Ｙを流れる冷却水Ｂの流れ方向を図中矢印で示す。 The second cooling circuit Y includes an inlet portion 11 branched from the outlet side of the first water pump 4, a second radiator 12 serving as a low-temperature radiator (LT) disposed on the downstream side of the inlet portion 11, and a second radiator. 12 includes the above-described intercooler 3 disposed on the downstream side, and an outlet portion 13 disposed on the downstream side of the intercooler 3 and joined to the inlet side of the first water pump 4. A branch point of the inlet portion 11 is indicated by P1, and a junction point of the outlet portion 13 is indicated by P2. The flow direction of the cooling water B flowing through the second cooling circuit Y is indicated by an arrow in the figure.

なお、「第１ウォータポンプ４の出口側」とは、第１ウォータポンプ４の出口またはその付近の流路位置であって、冷却水がエンジン２から受熱して実質的に温度上昇させられる手前の流路位置をいう。従ってそれには、図示の如きエンジン内流路５の上流側ないし上流端部が含まれる。また第１ウォータポンプ４とエンジン内流路５が直接ではなく配管を介して接続される場合、こうした配管内の流路も「第１ウォータポンプ４の出口側」に含まれる。また、「第１ウォータポンプ４の入口側」とは、第１ウォータポンプ４の入口またはその上流側であって、かつ第１ラジエータ６の出口より下流側の流路位置をいう。従ってそれには前述の出口配管９内の流路が含まれる。 The “outlet side of the first water pump 4” is the position of the flow path at or near the outlet of the first water pump 4, and before the cooling water receives heat from the engine 2 and substantially increases its temperature. The flow path position. Therefore, it includes the upstream side or upstream end of the engine internal flow path 5 as shown. Further, when the first water pump 4 and the engine internal flow path 5 are connected not directly but via a pipe, such a flow path in the pipe is also included in the “exit side of the first water pump 4”. Further, “the inlet side of the first water pump 4” refers to the flow path position at the inlet of the first water pump 4 or the upstream side of the first water pump 4 and downstream of the outlet of the first radiator 6. Therefore, it includes the flow path in the outlet pipe 9 described above.

第２ラジエータ１２の入口は、入口配管１４を介して、エンジン内流路５の上流端部、特にその分岐点Ｐ１に接続される。それ故入口配管１４の上流端部が前述の入口部１１をなす。また第２ラジエータ１２の出口は、出口配管１５を介してインタークーラ３の冷却水入口に接続される。インタークーラ３の冷却水出口は、配管１６を介して、出口配管９、特にその合流点Ｐ２に接続される。それ故配管１６の下流端部が前述の出口部１３をなす。 The inlet of the second radiator 12 is connected via an inlet pipe 14 to the upstream end of the engine internal flow path 5, particularly to the branch point P1. Therefore, the upstream end portion of the inlet pipe 14 forms the aforementioned inlet portion 11. The outlet of the second radiator 12 is connected to the cooling water inlet of the intercooler 3 via the outlet pipe 15. The cooling water outlet of the intercooler 3 is connected to the outlet pipe 9, particularly its junction P 2 via the pipe 16. Therefore, the downstream end portion of the pipe 16 forms the outlet portion 13 described above.

この比較例の構成において、サーモスタット７の開弁時、第１ウォータポンプ４が駆動されると、冷却水は第１ウォータポンプ４からエンジン内流路５、サーモスタット７、入口配管８、第１ラジエータ６、出口配管９を順に流れて第１ウォータポンプ４に戻る。つまり冷却水は第１冷却回路Ｘ内を循環される。この過程で、エンジン内流路５においてエンジン２から受熱して高温となった冷却水は、第１ラジエータ６を通過する際に外気と熱交換を行い、冷却される。 In the configuration of this comparative example, when the first water pump 4 is driven when the thermostat 7 is opened, the coolant flows from the first water pump 4 to the engine internal flow path 5, the thermostat 7, the inlet pipe 8, and the first radiator. 6, flows in the outlet pipe 9 in order, and returns to the first water pump 4. That is, the cooling water is circulated in the first cooling circuit X. In this process, the cooling water that has received heat from the engine 2 in the engine internal flow path 5 and becomes high temperature is cooled by exchanging heat with outside air when passing through the first radiator 6.

他方、分岐点Ｐ１においてエンジン内流路５から入口配管１４に分岐された冷却水は、入口配管１４、第２ラジエータ１２、インタークーラ３、配管１６を順に流れ、合流点Ｐ２において出口配管９に合流される。この過程で冷却水は、第２ラジエータ１２を通過する際に外気と熱交換を行い冷却され、その冷却された冷却水がインタークーラ３内の吸気と熱交換を行って吸気を冷却する。 On the other hand, the cooling water branched from the engine internal flow path 5 to the inlet pipe 14 at the branch point P1 flows in order through the inlet pipe 14, the second radiator 12, the intercooler 3, and the pipe 16 to the outlet pipe 9 at the junction P2. Merged. In this process, the cooling water is cooled by exchanging heat with the outside air when passing through the second radiator 12, and the cooled cooling water exchanges heat with the intake air in the intercooler 3 to cool the intake air.

ここで、第２冷却回路Ｙを流れる冷却水Ｂの流量が第１冷却回路Ｘを流れる冷却水Ａの流量より少なくなるよう、第２冷却回路Ｙは構成されている。なおここでいう第１冷却回路Ｘとは、第１冷却回路Ｘのうち、冷却水流れ方向における合流点Ｐ２から分岐点Ｐ１までの間の部分（途中に第１ウォータポンプ４がある）を除く部分をいう。 Here, the second cooling circuit Y is configured such that the flow rate of the cooling water B flowing through the second cooling circuit Y is smaller than the flow rate of the cooling water A flowing through the first cooling circuit X. In addition, the 1st cooling circuit X here is except the part (the 1st water pump 4 is in the middle) between the junction P2 and the branch point P1 in a cooling water flow direction among the 1st cooling circuits X. Say part.

こうすると、第２冷却回路Ｙの冷却水Ｂの第２ラジエータ１２における滞留時間が長くなり、第２ラジエータ１２から排出される冷却水Ｂの温度が、第１冷却回路Ｘの冷却水Ａの温度よりも低下する。この温度低下した冷却水がインタークーラ３に送られるので、インタークーラ３の冷却性能を向上し、インタークーラ３から排出される吸気の温度を低下させることができる。これは吸気の充填効率向上に有利である。 If it carries out like this, the residence time in the 2nd radiator 12 of the cooling water B of the 2nd cooling circuit Y will become long, and the temperature of the cooling water B discharged | emitted from the 2nd radiator 12 will be the temperature of the cooling water A of the 1st cooling circuit X. Less than. Since the cooling water whose temperature has decreased is sent to the intercooler 3, the cooling performance of the intercooler 3 can be improved, and the temperature of the intake air discharged from the intercooler 3 can be reduced. This is advantageous for improving the charging efficiency of intake air.

また、インタークーラ３内において若干温度が上昇するものの、このように温度低下した冷却水が第１冷却回路Ｘに合流されるので、第１冷却回路Ｘを流れる冷却水Ａの温度も低下される。具体的には、第１ウォータポンプ４の入口側で、温度低下した第２冷却回路Ｙの冷却水Ｂが第１冷却回路Ｘに合流され、第１冷却回路Ｘの冷却水Ａの温度が低下される。この温度低下した冷却水Ａを第１ウォータポンプ４がエンジン内流路５に供給することにより、エンジンの冷却性能を向上できる。このように第２冷却回路Ｙは、第１冷却回路Ｘないし第１ラジエータ６の冷却性能をアシストするアシスト効果を有する。なお、こうした第２冷却回路Ｙを用いることで、これを用いない場合に比べ、エンジン内流路５から出る冷却水Ａの温度（エンジン出口温度という）、および第１ラジエータ６に流入する冷却水Ａの温度（第１ラジエータ入口温度という）も低下する。総じて、第２冷却回路Ｙの冷却水Ｂの温度は、第１冷却回路Ｘの冷却水Ａの温度より低下する。 In addition, although the temperature rises slightly in the intercooler 3, the cooling water whose temperature has been reduced in this way is merged with the first cooling circuit X, so the temperature of the cooling water A flowing through the first cooling circuit X is also lowered. . Specifically, on the inlet side of the first water pump 4, the cooling water B of the second cooling circuit Y whose temperature has decreased is merged with the first cooling circuit X, and the temperature of the cooling water A of the first cooling circuit X decreases. Is done. The cooling performance of the engine can be improved by the first water pump 4 supplying the cooling water A whose temperature has decreased to the in-engine flow path 5. As described above, the second cooling circuit Y has an assist effect for assisting the cooling performance of the first cooling circuit X to the first radiator 6. By using such a second cooling circuit Y, the temperature of the cooling water A (referred to as engine outlet temperature) exiting from the engine internal flow path 5 and the cooling water flowing into the first radiator 6 are compared with the case where this is not used. The temperature of A (referred to as the first radiator inlet temperature) also decreases. In general, the temperature of the cooling water B of the second cooling circuit Y is lower than the temperature of the cooling water A of the first cooling circuit X.

しかし、この比較例には次のような問題がある。すなわち、第２冷却回路Ｙを流れる冷却水Ｂの流量を増加すると、低温の冷却水がより多く第１冷却回路Ｘに合流されるようになり、エンジンの冷却性能を向上できる。しかしその一方で、第２ラジエータ１２における冷却水Ｂの滞留時間が短くなり、第２ラジエータ１２から排出される冷却水Ｂの温度が上昇する。その結果、インタークーラ３の冷却性能が低下し、吸気温度が上昇する。つまり、第２冷却回路Ｙを流れる冷却水Ｂの流量に対し、エンジンの冷却性能と吸気温度はトレードオフの関係にある。 However, this comparative example has the following problems. That is, when the flow rate of the cooling water B flowing through the second cooling circuit Y is increased, more low-temperature cooling water is joined to the first cooling circuit X, and the cooling performance of the engine can be improved. However, on the other hand, the residence time of the cooling water B in the 2nd radiator 12 becomes short, and the temperature of the cooling water B discharged | emitted from the 2nd radiator 12 rises. As a result, the cooling performance of the intercooler 3 decreases, and the intake air temperature increases. That is, the cooling performance of the engine and the intake air temperature have a trade-off relationship with the flow rate of the cooling water B flowing through the second cooling circuit Y.

このトレードオフの関係を図２に示す。グラフの横軸は、第２冷却回路Ｙを流れる冷却水Ｂの流量ＱＢであり、縦軸は温度である。図中、線ａは第１ラジエータ入口温度ＴＨを示し、線ｂは吸気温度Ｔａを示す。なお第１冷却回路Ｘの冷却水Ａの流量は一定であるとする。図示するように、第２冷却回路Ｙの流量ＱＢが増加するにつれ、第１ラジエータ入口温度ＴＨは低下する傾向にあるが、吸気温度Ｔａは上昇する傾向にある。エンジン冷却性能の観点からすれば、多い流量ＱＢ２とするのが好ましいが、吸気温度の観点からすれば、逆に少ない流量ＱＢ１とするのが好ましい。このように両者の要求は相容れず、両者を両立させようとすれば比較例の構成は必ずしも好ましくない。 This trade-off relationship is shown in FIG. The horizontal axis of the graph is the flow rate QB of the cooling water B flowing through the second cooling circuit Y, and the vertical axis is the temperature. In the figure, a line a indicates the first radiator inlet temperature TH, and a line b indicates the intake air temperature Ta. It is assumed that the flow rate of the cooling water A in the first cooling circuit X is constant. As shown in the figure, as the flow rate QB of the second cooling circuit Y increases, the first radiator inlet temperature TH tends to decrease, but the intake air temperature Ta tends to increase. From the viewpoint of engine cooling performance, a high flow rate QB2 is preferable, but from the viewpoint of intake air temperature, it is preferable to set a low flow rate QB1. Thus, the requirements of both are incompatible, and the configuration of the comparative example is not necessarily preferable if both are desired to be compatible.

そこで、かかる問題を解決するため、本発明者は本発明を着想するに至った。以下、本発明の実施形態を説明する。 In order to solve this problem, the present inventor has come up with the present invention. Embodiments of the present invention will be described below.

図３は、本発明の実施形態に係るエンジンの冷却システムを示す概略構成図である。かかる冷却システムは、比較例の冷却システムをベースとしている。以下の説明において、比較例と同様の部分には図中同一符号を付して説明を割愛し、比較例との相違点を中心に説明する。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an engine cooling system according to an embodiment of the present invention. Such a cooling system is based on a comparative cooling system. In the following description, the same parts as those in the comparative example are denoted by the same reference numerals in the drawing, and the description thereof will be omitted. The description will focus on differences from the comparative example.

図５は、図３の冷却システムの等価回路を示す概略構成図である。説明の便宜上、図５を用いて説明を行う。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an equivalent circuit of the cooling system of FIG. For convenience of description, description will be made with reference to FIG.

本実施形態に係る冷却システム１も、第１冷却回路Ｘおよび第２冷却回路Ｙを備えている。第１冷却回路Ｘの構成は比較例と同様である。しかしながら第２冷却回路Ｙは、その構成が比較例と異なり、インタークーラ３を備えておらず、前述のアシスト効果をもたらすアシスト専用回路として機能する。 The cooling system 1 according to the present embodiment also includes a first cooling circuit X and a second cooling circuit Y. The configuration of the first cooling circuit X is the same as that of the comparative example. However, unlike the comparative example, the second cooling circuit Y does not include the intercooler 3 and functions as an assist-only circuit that provides the aforementioned assist effect.

本実施形態の第２冷却回路Ｙは、第１ウォータポンプ４の出口側から分岐点Ｐ１の位置で分岐される入口部１１、入口部１１の下流側に配置された第１の低温ラジエータもしくは中温ラジエータ（ＬＴ１）としての第２ラジエータ１２、および第２ラジエータ１２の下流側に配置され第１ウォータポンプ４の入口側に合流点Ｐ２の位置で合流される出口部１３を有する。第２冷却回路Ｙを流れる冷却水Ｂの流れ方向を図中矢印で示す。出口部１３は合流点Ｐ２の位置で出口配管９に合流される。 The second cooling circuit Y of the present embodiment includes an inlet portion 11 branched from the outlet side of the first water pump 4 at the position of the branch point P1, and a first low-temperature radiator or intermediate temperature arranged downstream of the inlet portion 11. A second radiator 12 serving as a radiator (LT1), and an outlet portion 13 that is disposed downstream of the second radiator 12 and merges at the position of the merge point P2 on the inlet side of the first water pump 4 are provided. The flow direction of the cooling water B flowing through the second cooling circuit Y is indicated by an arrow in the figure. The outlet part 13 is joined to the outlet pipe 9 at the position of the joining point P2.

また本実施形態に係る冷却システム１は、インタークーラ３における吸気冷却用の第３冷却回路Ｚを備えている。第３冷却回路Ｚは、第２ラジエータ１２の出口側から分岐される分岐部４１、分岐部４１に配置された流量制御弁４２、流量制御弁４２の下流側に配置された第２の低温ラジエータもしくは低温ラジエータ（ＬＴ２）としての第３ラジエータ４３、第３ラジエータ４３の下流側に配置された水冷式インタークーラ３、およびインタークーラ３の下流側に配置され第１ウォータポンプ４の入口側に合流される合流部４４を有する。第３冷却回路Ｚを流れる冷却水Ｃの流れ方向を図中矢印で示す。合流部４４は合流点Ｐ３の位置で出口配管９に合流される。本実施形態では、出口配管９における冷却水流れ方向において合流点Ｐ３の位置が合流点Ｐ２の位置より下流側とされているが、これは逆でも構わない。なお、「第２ラジエータ１２の出口側」とは、冷却水Ｂの流れ方向における第２ラジエータ１２の出口またはその付近の位置から合流点Ｐ２までの流路位置をいう。 In addition, the cooling system 1 according to the present embodiment includes a third cooling circuit Z for intake air cooling in the intercooler 3. The third cooling circuit Z includes a branch portion 41 branched from the outlet side of the second radiator 12, a flow control valve 42 disposed in the branch portion 41, and a second low-temperature radiator disposed downstream of the flow control valve 42. Alternatively, the third radiator 43 as a low-temperature radiator (LT2), the water-cooled intercooler 3 disposed on the downstream side of the third radiator 43, and the downstream side of the intercooler 3 are joined to the inlet side of the first water pump 4. The merging portion 44 is provided. The flow direction of the cooling water C flowing through the third cooling circuit Z is indicated by arrows in the figure. The merge portion 44 merges with the outlet pipe 9 at the position of the merge point P3. In the present embodiment, the position of the merge point P3 is set downstream from the position of the merge point P2 in the cooling water flow direction in the outlet pipe 9, but this may be reversed. The “exit side of the second radiator 12” refers to the position of the flow path from the outlet of the second radiator 12 in the flow direction of the cooling water B or a position in the vicinity thereof to the junction P2.

第２冷却回路Ｙにおいて、入口配管１４が分岐点Ｐ１と第２ラジエータ１２の入口とを接続する。それ故入口配管１４の上流端部が入口部１１をなす。また出口配管４５が、第２ラジエータ１２の出口と合流点Ｐ２を接続する。それ故出口配管４５の下流端部が出口部１３をなす。 In the second cooling circuit Y, the inlet pipe 14 connects the branch point P 1 and the inlet of the second radiator 12. Therefore, the upstream end portion of the inlet pipe 14 forms the inlet portion 11. An outlet pipe 45 connects the outlet of the second radiator 12 and the junction P2. Therefore, the downstream end portion of the outlet pipe 45 forms the outlet portion 13.

第３冷却回路Ｚにおいて、配管４６が第３ラジエータ４３の出口とインタークーラ３の冷却水入口とを接続する。また配管４７がインタークーラ３の冷却水出口と合流点Ｐ３とを接続する。それ故配管４７の下流端部が合流部４４をなす。 In the third cooling circuit Z, a pipe 46 connects the outlet of the third radiator 43 and the cooling water inlet of the intercooler 3. A pipe 47 connects the coolant outlet of the intercooler 3 and the junction P3. Therefore, the downstream end portion of the pipe 47 forms the merge portion 44.

流量制御弁４２は、分岐部４１を流れる冷却水の流量を制御するための弁であり、より具体的には分岐部４１の流路断面積を変化させる一種の絞り弁である。流量制御弁４２の開度は、制御部または制御ユニットをなす電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００により制御される。 The flow rate control valve 42 is a valve for controlling the flow rate of the cooling water flowing through the branch portion 41, and more specifically, is a kind of throttle valve that changes the flow passage cross-sectional area of the branch portion 41. The opening degree of the flow control valve 42 is controlled by an electronic control unit (ECU) 100 that forms a control unit or a control unit.

流量制御弁４２の開度を減少させると、分岐部４１ひいては第３ラジエータ４３を通過する冷却水Ｃの流量が減少し、第３ラジエータ４３における冷却水の滞留時間が長くなる。これによって、第３ラジエータ４３から排出される冷却水の温度を低下させ、この温度低下した冷却水をインタークーラ３に供給し、インタークーラ３の冷却性能を向上することができる。 When the opening degree of the flow rate control valve 42 is decreased, the flow rate of the cooling water C passing through the branch portion 41 and thus the third radiator 43 decreases, and the residence time of the cooling water in the third radiator 43 becomes longer. As a result, the temperature of the cooling water discharged from the third radiator 43 can be lowered, and the cooling water whose temperature has been lowered can be supplied to the intercooler 3 to improve the cooling performance of the intercooler 3.

本実施形態では、第２ラジエータ１２と第３ラジエータ４３が一体化され、図４に示すような共通の一体形ラジエータ３０に形成されている。これによりシステム全体を簡素化し、かつコンパクトにすることができる。この一体形ラジエータ３０を備えた実際の冷却システム１の構成が図３に示されている。 In this embodiment, the 2nd radiator 12 and the 3rd radiator 43 are integrated, and it forms in the common integrated radiator 30 as shown in FIG. As a result, the entire system can be simplified and made compact. The configuration of the actual cooling system 1 provided with this integrated radiator 30 is shown in FIG.

図４に示すように、本実施形態において一体形ラジエータ３０は、冷却水を水平方向に流す所謂クロスフロー式とされているが、冷却水を上から下に流す所謂ダウンフロー式とされてもよい。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the integrated radiator 30 is a so-called cross-flow type in which the cooling water flows in the horizontal direction, but may be a so-called down-flow type in which the cooling water flows from top to bottom. Good.

一体形ラジエータ３０は、左右一対のヘッダ３１，３２（左側の第１ヘッダ３１および右側の第２ヘッダ３２）と、これら一対のヘッダ３１，３２を連結するラジエータコア３３とを備える。ラジエータコア３３は周知のように、左右のヘッダ３１，３２を連結する複数のチューブ（図示せず）と、各チューブに取り付けられた冷却フィン（図示せず）とを有する。ラジエータコア３３ないし複数のチューブは、左右のヘッダ３１，３２の長手方向（上下方向）の全長に亘って設けられている。 The integrated radiator 30 includes a pair of left and right headers 31 and 32 (a first header 31 on the left side and a second header 32 on the right side), and a radiator core 33 that couples the pair of headers 31 and 32. As is well known, the radiator core 33 has a plurality of tubes (not shown) that connect the left and right headers 31 and 32, and cooling fins (not shown) attached to the tubes. The radiator core 33 or the plurality of tubes are provided over the entire length in the longitudinal direction (vertical direction) of the left and right headers 31 and 32.

一体形ラジエータ３０は、左側の第１ヘッダ３１を第２ラジエータ部３１Ａと第３ラジエータ部３１Ｂとに分割する第１隔壁３４と、右側の第２ヘッダ３２を第２ラジエータ部３２Ａと第３ラジエータ部３２Ｂとに分割する第２隔壁３５とを有する。第１および第２隔壁３４，３５は、第１および第２ヘッダ３１，３２の内部にそれぞれ設けられ、ヘッダ３１，３２内部の空間を上下に仕切る。こうして一体形ラジエータ３０のうち、隔壁３４，３５より上側の部分により第２ラジエータ１２が形成され、隔壁３４，３５より下側の部分により第３ラジエータ４３が形成される。 The integrated radiator 30 includes a first partition wall 34 that divides the left first header 31 into a second radiator portion 31A and a third radiator portion 31B, and a right second header 32 that is divided into a second radiator portion 32A and a third radiator. It has the 2nd partition 35 divided | segmented into the part 32B. The first and second partition walls 34 and 35 are provided inside the first and second headers 31 and 32, respectively, and partition the space inside the headers 31 and 32 vertically. In this way, in the integrated radiator 30, the second radiator 12 is formed by the portion above the partition walls 34, 35, and the third radiator 43 is formed by the portion below the partition walls 34, 35.

なお、ラジエータコア３３は特に分割されておらず、ラジエータコア３３は通常のラジエータと同様、単にヘッダ３１，３２の全長に亘って複数列設されたチューブを有するのみである。従って図中に示される区分線ａは、単に第２ラジエータ１２の部分と第３ラジエータ４３の部分との境目を示すために便宜上描かれた線であり、区分線ａで示されるような構造上の仕切りがある訳ではない。逆に言うと、本実施形態の一体形ラジエータ３０は、ヘッダ３１，３２を隔壁３４，３５で分割するのみで２つのラジエータ１２，４３を形成するものである。これにより、シンプルな構成で１枚のラジエータに２つのラジエータを形成することができる。 The radiator core 33 is not particularly divided, and the radiator core 33 simply has tubes arranged in a plurality of rows over the entire length of the headers 31 and 32 as in the case of a normal radiator. Accordingly, the dividing line a shown in the drawing is a line drawn for convenience only to show the boundary between the second radiator 12 and the third radiator 43, and has a structure as shown by the dividing line a. There is no reason to partition. In other words, the integrated radiator 30 of the present embodiment forms the two radiators 12 and 43 only by dividing the headers 31 and 32 by the partition walls 34 and 35. Thereby, two radiators can be formed in one radiator with a simple configuration.

第２ラジエータ１２に関し、第１ヘッダ３１の第２ラジエータ部３１Ａには、第２ラジエータ部３１Ａを上方の入口側と下方の出口側に分割する第３隔壁２９が設けられる。上方の入口側には第２ラジエータ１２の入口３６が設けられ、下方の出口側には第２ラジエータ１２の出口３７が設けられる。入口３６には、入口配管１４の下流端が接続され、冷却水が導入される。出口３７には、出口配管４５の上流端が接続され、出口３７から冷却水が排出される。 With respect to the second radiator 12, the second radiator 31A of the first header 31 is provided with a third partition wall 29 that divides the second radiator 31A into an upper inlet side and a lower outlet side. An inlet 36 of the second radiator 12 is provided on the upper inlet side, and an outlet 37 of the second radiator 12 is provided on the lower outlet side. A downstream end of the inlet pipe 14 is connected to the inlet 36, and cooling water is introduced. An upstream end of the outlet pipe 45 is connected to the outlet 37, and cooling water is discharged from the outlet 37.

第２ヘッダ３２の第２ラジエータ部３２Ａには上述のような隔壁が設けられていない。従って、入口３６から第２ラジエータ部３１Ａの入口側に流入した冷却水は、矢示のように、ラジエータコア３３の上段のチューブ内を右方向に流れて第２ヘッダ３２の第２ラジエータ部３２Ａに流入し、その後ラジエータコア３３の中段のチューブ内を左方向に流れて第１ヘッダ３２の第２ラジエータ部３１Ａに流入し、出口３７から排出される。このように第２ラジエータ１２は、冷却水を第２ラジエータ部３２Ａ内でＵターンさせてラジエータコア３３を２回通過させる２パス構造となっている。 The second radiator 32A of the second header 32 is not provided with the partition wall as described above. Accordingly, the cooling water flowing from the inlet 36 to the inlet side of the second radiator portion 31A flows in the right direction in the upper tube of the radiator core 33 as indicated by the arrow, and the second radiator portion 32A of the second header 32. , Then flows leftward through the middle tube of the radiator core 33, flows into the second radiator portion 31 A of the first header 32, and is discharged from the outlet 37. Thus, the second radiator 12 has a two-pass structure in which the cooling water is U-turned in the second radiator portion 32A and passes through the radiator core 33 twice.

なお、前記同様、ラジエータコア３３を上段と中段に仕切る構造は存在しない。便宜上、これらを区分する区分線ｂのみを図に表示する。 As described above, there is no structure for partitioning the radiator core 33 into the upper stage and the middle stage. For convenience, only the dividing line b that divides these is displayed in the figure.

他方、第１ヘッダ３１の第１隔壁３４には上述の流量制御弁４２が設けられている。流量制御弁４２の内部の流路が上述の分岐部４１を実質的に形成する。このように、第１ヘッダ３１における第２ラジエータ部３１Ａの出口３７ないし出口側と、第３ラジエータ部３１Ｂとを連通するよう、分岐部４１ないし流量制御弁４２が第１隔壁３４に設けられている。 On the other hand, the above-described flow control valve 42 is provided in the first partition wall 34 of the first header 31. The flow path inside the flow control valve 42 substantially forms the above-described branch portion 41. Thus, the branch part 41 or the flow control valve 42 is provided in the 1st partition 34 so that the exit 37 thru | or outlet side of the 2nd radiator part 31A in the 1st header 31 and the 3rd radiator part 31B may be connected. Yes.

第３ラジエータ４３に関し、第２ヘッダ３２の第３ラジエータ部３２Ｂには、第３ラジエータ４３の出口３８が設けられる。出口３８には、配管４６の上流端が接続され、出口３８から冷却水が排出される。 With respect to the third radiator 43, an outlet 38 of the third radiator 43 is provided in the third radiator portion 32 B of the second header 32. An upstream end of the pipe 46 is connected to the outlet 38, and cooling water is discharged from the outlet 38.

流量制御弁４２を通じて第２ラジエータ部３１Ａの出口側から第３ラジエータ部３１Ｂに流入した冷却水は、矢示のように、ラジエータコア３３の下段のチューブ内を右方向に流れて第２ヘッダ３２の第３ラジエータ部３２Ｂに流入し、出口３８から排出される。このように第３ラジエータ４３は、ラジエータコア３３に冷却水を１回だけ通過させる１パス構造となっている。そして一体形ラジエータ３０は、ラジエータコア３３に冷却水を３回通過させる３パス構造となっている。 The cooling water that has flowed into the third radiator portion 31B from the outlet side of the second radiator portion 31A through the flow rate control valve 42 flows rightward in the lower tube of the radiator core 33, as indicated by the arrow, and the second header 32. Into the third radiator 32B and discharged from the outlet 38. Thus, the third radiator 43 has a one-pass structure that allows the cooling water to pass through the radiator core 33 only once. The integral radiator 30 has a three-pass structure in which the cooling water is passed through the radiator core 33 three times.

なお、本実施形態では図示するように、第２ラジエータ１２は第３ラジエータ４３より放熱面積が大きく、冷却性能がより高いものとされている。本実施形態の一体形ラジエータ３０が、第１冷却回路Ｘの第１ラジエータ６（高温ラジエータ）を組み合わせたものではない点に留意されたい。 In the present embodiment, as shown in the figure, the second radiator 12 has a larger heat radiation area than the third radiator 43 and has a higher cooling performance. It should be noted that the integrated radiator 30 of the present embodiment is not a combination of the first radiator 6 (high temperature radiator) of the first cooling circuit X.

図３において、第２ラジエータ１２の入口３６および出口３７と第３ラジエータ４３の出口３８とを示す。上述の説明から、図４の一体形ラジエータ３０を備えた図３の構成が、図５の構成と等価であることが理解されよう。 In FIG. 3, an inlet 36 and an outlet 37 of the second radiator 12 and an outlet 38 of the third radiator 43 are shown. From the above description, it will be understood that the configuration of FIG. 3 with the integrated radiator 30 of FIG. 4 is equivalent to the configuration of FIG.

本実施形態の構成によれば、分岐点Ｐ１において分岐された冷却水は、入口配管１４を通じて入口３６から一体形ラジエータ３０に流入し、第２ラジエータ１２を通過する過程で冷却される。そしてこの冷却後、第２ラジエータ１２の出口３７から排出される流れ（Ｂ）と、流量制御弁４２を通じて第３ラジエータ４３に流入する流れ（Ｃ）とに分流される。第３ラジエータ４３に流入した流れは、第３ラジエータ４３を通過する過程でさらに冷却され、出口３８から排出される。 According to the configuration of the present embodiment, the cooling water branched at the branch point P 1 flows into the integrated radiator 30 from the inlet 36 through the inlet pipe 14 and is cooled in the process of passing through the second radiator 12. After this cooling, the flow is divided into a flow (B) discharged from the outlet 37 of the second radiator 12 and a flow (C) flowing into the third radiator 43 through the flow rate control valve 42. The flow that has flowed into the third radiator 43 is further cooled in the process of passing through the third radiator 43 and is discharged from the outlet 38.

このように、第２ラジエータ１２の出口３７から排出される流れよりも、第３ラジエータ４３の出口３８から排出される流れの方が、より低温となる。よって後者を、配管４６を通じてインタークーラ３に供給することで、インタークーラ３の冷却性能を向上し、吸気温度を低下させることができる。インタークーラ通過後の冷却水は、配管４７を通じた後、合流点Ｐ３にて出口配管９に合流される。これによっても第１冷却回路Ｘのエンジン冷却性能をアシストすることができる。 As described above, the flow discharged from the outlet 38 of the third radiator 43 is lower in temperature than the flow discharged from the outlet 37 of the second radiator 12. Therefore, by supplying the latter to the intercooler 3 through the pipe 46, the cooling performance of the intercooler 3 can be improved and the intake air temperature can be lowered. After passing through the intercooler, the coolant passes through the pipe 47 and then joins the outlet pipe 9 at the junction P3. This also can assist the engine cooling performance of the first cooling circuit X.

他方、第２ラジエータ１２の出口３７から排出された流れは、出口配管４５を通じた後、合流点Ｐ２にて出口配管９に合流される。このように第２ラジエータ１２で冷却された冷却水Ｂを第１冷却回路Ｘに供給することで、第１冷却回路Ｘのエンジン冷却性能をアシストすることができる。 On the other hand, the flow discharged from the outlet 37 of the second radiator 12 passes through the outlet pipe 45 and then joins the outlet pipe 9 at the junction P2. Thus, by supplying the cooling water B cooled by the second radiator 12 to the first cooling circuit X, the engine cooling performance of the first cooling circuit X can be assisted.

なお、こうした意味で、第２ラジエータ１２の出口３７から排出された冷却水Ｂの温度は中温、第３ラジエータ４３の出口３８から排出された冷却水Ｃの温度は低温と称することができる。これに対し、第１ラジエータ６の出口から排出された冷却水Ａの温度は高温と称することができる。 In this sense, the temperature of the cooling water B discharged from the outlet 37 of the second radiator 12 can be referred to as an intermediate temperature, and the temperature of the cooling water C discharged from the outlet 38 of the third radiator 43 can be referred to as a low temperature. On the other hand, the temperature of the cooling water A discharged from the outlet of the first radiator 6 can be referred to as a high temperature.

本実施形態において、好ましくは、第３ラジエータ４３を通過する冷却水Ｃの流量が、出口部１３から第１ウォータポンプ４の入口側に合流される冷却水Ｂの流量より少なくされる。具体的には、第３ラジエータ４３の出口３８から排出される冷却水Ｃの流量が、第２ラジエータ１２の出口３７から排出される冷却水Ｂの流量より少なくされる。こうした冷却水Ｂ，Ｃの流量が得られるよう、流量制御弁４２の開度が制御される。すると、前述のトレードオフの問題を効果的に解消することができる。 In the present embodiment, preferably, the flow rate of the cooling water C passing through the third radiator 43 is made smaller than the flow rate of the cooling water B joined from the outlet portion 13 to the inlet side of the first water pump 4. Specifically, the flow rate of the cooling water C discharged from the outlet 38 of the third radiator 43 is made smaller than the flow rate of the cooling water B discharged from the outlet 37 of the second radiator 12. The opening degree of the flow rate control valve 42 is controlled so that the flow rates of the cooling waters B and C are obtained. Then, the aforementioned trade-off problem can be effectively solved.

すなわち、図２を参照して、エンジン冷却性能向上のため、第２ラジエータ１２の出口３７から排出される冷却水Ｂの流量は、例えば比較的多いＱＢ２とされる。比較例だとこの流量ＱＢ２では吸気温度Ｔａの上昇を招くが、本実施形態では第２冷却回路Ｙにインタークーラ３がないので、吸気温度Ｔａの上昇を招かないで済む。第２冷却回路Ｙにより、第１冷却回路Ｘのアシスト効果のみが得られる。他方、第３ラジエータ４３の出口３８から排出される冷却水Ｃの流量は、例えば比較的少ないＱＢ１と等しい値とされる。これにより、第３ラジエータ４３における冷却水Ｃの滞留時間を長くし、吸気温度Ｔａを低下させることができる。このように本実施形態によれば、エンジンの冷却性能を向上し、同時に吸気温度も低下させることが可能となる。 That is, referring to FIG. 2, the flow rate of the cooling water B discharged from the outlet 37 of the second radiator 12 is, for example, a relatively large QB2 in order to improve the engine cooling performance. In the comparative example, the intake air temperature Ta is increased at the flow rate QB2, but in the present embodiment, since the intercooler 3 is not included in the second cooling circuit Y, it is not necessary to increase the intake air temperature Ta. Only the assist effect of the first cooling circuit X is obtained by the second cooling circuit Y. On the other hand, the flow rate of the cooling water C discharged from the outlet 38 of the third radiator 43 is set to a value equal to, for example, a relatively small QB1. Thereby, the residence time of the cooling water C in the 3rd radiator 43 can be lengthened, and the intake air temperature Ta can be reduced. Thus, according to the present embodiment, it is possible to improve the cooling performance of the engine and simultaneously reduce the intake air temperature.

このほか、流量制御弁４２の制御方法として次のようなものが考えられる。例えば、エンジンの負荷が所定値以下の低・中負荷であって、エンジン冷却よりも吸気冷却を優先したい場合、流量制御弁４２の開度を所定値以下に減少させ、第３ラジエータ４３における冷却水の滞留時間を長くし、第３ラジエータ４３の出口３８から排出される冷却水Ｃの温度を低下させる。これにより、吸気温度を効果的に低減することができる。なお、エンジンの負荷は、燃料噴射量等の信号をＥＣＵ１００に入力することにより、ＥＣＵ１００において検出可能である。 In addition, the following can be considered as a control method of the flow control valve 42. For example, when the engine load is a low / medium load of a predetermined value or less and it is desired to prioritize the intake air cooling over the engine cooling, the opening degree of the flow control valve 42 is decreased to a predetermined value or less to cool the third radiator 43. The residence time of water is lengthened, and the temperature of the cooling water C discharged from the outlet 38 of the third radiator 43 is lowered. Thereby, intake temperature can be reduced effectively. The engine load can be detected by ECU 100 by inputting a signal such as the fuel injection amount to ECU 100.

また例えば、エンジンの負荷が所定値を超える高負荷であって、その状態が比較的長く継続し、エンジンがオーバーヒートしそうな場合、すなわち吸気冷却よりもエンジン冷却を優先したい場合、流量制御弁４２の開度を所定値以下に減少させ、第２ラジエータ１２の出口３７から排出される冷却水Ｂの流量を増加させる。これにより、温度低下した冷却水Ｂを比較的大流量で第１冷却回路Ｘに合流させ、大きなアシスト効果を得てエンジンを冷却することができる。 Further, for example, when the engine load is a high load exceeding a predetermined value and the state continues for a relatively long time and the engine is likely to overheat, that is, when it is desired to give priority to engine cooling over intake air cooling, the flow control valve 42 The opening degree is decreased to a predetermined value or less, and the flow rate of the cooling water B discharged from the outlet 37 of the second radiator 12 is increased. Thereby, the cooling water B whose temperature has decreased can be merged into the first cooling circuit X at a relatively large flow rate, and the engine can be cooled with a large assist effect.

また例えば、ブースト圧が所定値を超える高い状態が比較的長く継続し、インタークーラ３内で冷却水が沸騰する虞がある場合、すなわちエンジン冷却よりもインタークーラ３内での冷却水沸騰抑制を優先したい場合、流量制御弁４２の開度を所定値より大きく増加させ、第３ラジエータ４３の出口３８から排出される冷却水Ｃの流量を増加させる。これにより、比較的大流量の冷却水Ｃをインタークーラ３に供給し、インタークーラ３内での冷却水の沸騰を抑制ないし防止することができる。 Further, for example, when the boost pressure exceeds a predetermined value continues for a relatively long time and there is a possibility that the cooling water will boil in the intercooler 3, that is, the cooling water boiling suppression in the intercooler 3 is suppressed rather than the engine cooling. When priority is to be given, the opening degree of the flow control valve 42 is increased more than a predetermined value, and the flow rate of the cooling water C discharged from the outlet 38 of the third radiator 43 is increased. Thereby, the comparatively large flow volume of the cooling water C can be supplied to the intercooler 3, and boiling of the cooling water in the intercooler 3 can be suppressed or prevented.

以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various other embodiments of the present invention are conceivable.

（１）例えば、第２ラジエータ１２と第３ラジエータ４３を一体化せず分離し、両者の間に配管等を追加するなどして、図５に示すような回路ないしシステムを直接的に形成してもよい。 (1) For example, the second radiator 12 and the third radiator 43 are separated without being integrated, and a pipe or the like is added between them to directly form a circuit or system as shown in FIG. May be.

（２）一体形ラジエータ３０の構成を、図６に示すような２パス構造としてもよい。この場合、第３隔壁２９は省略され、第２ヘッダ３２の第２ラジエータ部３２Ａに第２ラジエータ１２の入口３６が設けられる。他の構成は図４に示したものと同様であるので、同様の部分に図中同一符号を付し、説明を割愛する。 (2) The configuration of the integrated radiator 30 may be a two-pass structure as shown in FIG. In this case, the third partition wall 29 is omitted, and the inlet 36 of the second radiator 12 is provided in the second radiator portion 32 A of the second header 32. Since the other configuration is the same as that shown in FIG. 4, the same reference numerals are given to the same parts, and the description is omitted.

（３）図４に示した例では流量制御弁４２（および分岐部４１）を一体形ラジエータ３０の内部に設けたが、外部に設けることも可能である。例えば、分岐部４１をなす配管を一体形ラジエータ３０の外部に併設し、その配管に流量制御弁４２を設けることが可能である。 (3) In the example shown in FIG. 4, the flow rate control valve 42 (and the branching portion 41) is provided inside the integrated radiator 30, but it can also be provided outside. For example, a pipe forming the branching portion 41 can be provided outside the integrated radiator 30 and the flow control valve 42 can be provided in the pipe.

（４）本発明は車両用以外の冷却システムにも適用可能である。第１ウォータポンプ４は電動式であってもよい。 (4) The present invention can also be applied to cooling systems other than those for vehicles. The first water pump 4 may be electric.

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

１冷却システム
２エンジン
３水冷式インタークーラ
４第１ウォータポンプ
５エンジン内流路
６第１ラジエータ
１１入口部
１２第２ラジエータ
１３出口部
２９第３隔壁
３０一体形ラジエータ
３１第１ヘッダ
３１Ａ第２ラジエータ部
３１Ｂ第３ラジエータ部
３２第２ヘッダ
３２Ａ第２ラジエータ部
３２Ｂ第３ラジエータ部
３３ラジエータコア
３４第１隔壁
３５第２隔壁
３７出口
４１分岐部
４２流量制御弁
４３第３ラジエータ
４４合流部
Ｘ第１冷却回路
Ｙ第２冷却回路
Ｚ第３冷却回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling system 2 Engine 3 Water-cooled intercooler 4 1st water pump 5 Engine internal flow path 6 1st radiator 11 Inlet part 12 2nd radiator 13 Outlet part 29 3rd partition 30 Integrated radiator 31 1st header 31A 2nd radiator Part 31B third radiator part 32 second header 32A second radiator part 32B third radiator part 33 radiator core 34 first partition 35 second partition 37 outlet 41 branching part 42 flow control valve 43 third radiator 44 merge part X first Cooling circuit Y Second cooling circuit Z Third cooling circuit

Claims

第１ウォータポンプ、前記第１ウォータポンプの下流側に配置されたエンジン内流路、および前記エンジン内流路の下流側に配置された第１ラジエータを有する第１冷却回路であって、前記第１ウォータポンプから冷却水を前記エンジン内流路および前記第１ラジエータに順次送り、その後前記第１ウォータポンプに戻すように構成された第１冷却回路と、
前記第１ウォータポンプの出口側から分岐される入口部、前記入口部の下流側に配置された第２ラジエータ、および前記第２ラジエータの下流側に配置され前記第１ウォータポンプの入口側に合流される出口部を有する第２冷却回路と、
前記第２ラジエータの出口側から分岐される分岐部、前記分岐部に配置された流量制御弁、前記流量制御弁の下流側に配置された第３ラジエータ、前記第３ラジエータの下流側に配置された水冷式インタークーラ、および前記インタークーラの下流側に配置され前記第１ウォータポンプの入口側に合流される合流部を有する第３冷却回路と、
前記流量制御弁を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、ブースト圧が所定値を超える状態が継続したとき前記流量制御弁の開度を所定値より大きく増加させる
ことを特徴とするエンジンの冷却システム。 A first cooling circuit comprising: a first water pump; an engine internal passage disposed downstream of the first water pump; and a first radiator disposed downstream of the engine internal passage. A first cooling circuit configured to sequentially send cooling water from one water pump to the flow path in the engine and the first radiator, and then return to the first water pump;
An inlet portion branched from the outlet side of the first water pump, a second radiator disposed downstream of the inlet portion, and a downstream portion of the second radiator and joined to the inlet side of the first water pump A second cooling circuit having an outlet portion to be
A branch portion branched from the outlet side of the second radiator, a flow control valve disposed in the branch portion, a third radiator disposed on the downstream side of the flow control valve, and disposed on the downstream side of the third radiator. A water-cooled intercooler, and a third cooling circuit having a joining portion arranged on the downstream side of the intercooler and joined to the inlet side of the first water pump;
A control unit for controlling the flow rate control valve;
Equipped with a,
The engine cooling system , wherein the control unit increases the opening degree of the flow control valve larger than a predetermined value when a state in which the boost pressure exceeds a predetermined value continues .

前記第２ラジエータと前記第３ラジエータが一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却システム。 The engine cooling system according to claim 1 , wherein the second radiator and the third radiator are integrated.

前記第２ラジエータと前記第３ラジエータが共通の一体形ラジエータに形成され、
前記一体形ラジエータは、
第１ヘッダおよび第２ヘッダと、
前記第１および第２ヘッダを連結するラジエータコアと、
前記第１ヘッダを第２ラジエータ部と第３ラジエータ部とに分割する第１隔壁と、
前記第２ヘッダを第２ラジエータ部と第３ラジエータ部とに分割する第２隔壁と、
前記第１ヘッダの第２ラジエータ部に設けられ、冷却水を排出する出口と、
を備え、
前記分岐部が、前記第１ヘッダにおける前記第２ラジエータ部の出口と前記第３ラジエータ部とを連通するよう、前記一体形ラジエータに設けられる
ことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの冷却システム。 The second radiator and the third radiator are formed as a common integrated radiator,
The integrated radiator is
A first header and a second header;
A radiator core connecting the first and second headers;
A first partition that divides the first header into a second radiator section and a third radiator section;
A second partition that divides the second header into a second radiator portion and a third radiator portion;
An outlet provided in the second radiator of the first header for discharging cooling water;
With
3. The engine cooling according to claim 2 , wherein the branch portion is provided in the integrated radiator so as to communicate the outlet of the second radiator portion and the third radiator portion in the first header. system.

前記一体形ラジエータは、前記第１ヘッダの第２ラジエータ部を入口側と出口側に分割する第３隔壁をさらに備え、
前記第１ヘッダの第２ラジエータ部の出口側に前記出口が設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの冷却システム。 The integral radiator further includes a third partition that divides the second radiator portion of the first header into an inlet side and an outlet side,
The engine cooling system according to claim 3 , wherein the outlet is provided on an outlet side of the second radiator portion of the first header.