JPH0257208B2 - - Google Patents

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JPH0257208B2
JPH0257208B2 JP61070182A JP7018286A JPH0257208B2 JP H0257208 B2 JPH0257208 B2 JP H0257208B2 JP 61070182 A JP61070182 A JP 61070182A JP 7018286 A JP7018286 A JP 7018286A JP H0257208 B2 JPH0257208 B2 JP H0257208B2
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heater
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Masato Itakura
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Aisin Seiki Co Ltd
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジン始動時のヒータのききを良
くするようにした自動車用内燃機関の冷却系制御
装置に関するものである。
(従来の技術) 冬期に自動車エンジンを始動した直後には、ヒ
ータのききが悪いことは日常体験することであ
る。これは実開昭59−139516号公報に示されてい
るように、従来の自動車のヒータ装置は、熱源と
してエンジンの冷却水を使用しているためで、冷
却水温度が充分高くなるまではヒータから温風は
出て来ない。即ち、エンジンの暖気特性がヒータ
のききに大きく影響しているためである。
今エンジンの冷却水通路をヘツド側に設けたウ
オータジヤケツトを含む回路と、ブロツク側に設
けたウオータジヤケツトを含む回路とを独立させ
た2系統冷却システムを持つエンジンにおいて、
ヒータのききを改良した装置が特開昭60−19912
号公報に示されている。この従来の2系統冷却シ
ステムを持つエンジンのヒータ装置では、ブロツ
ク側系路からバイパスさせるのが通常の方法であ
る。これは一般に2系統冷却では、ヘツド側水温
はブロツク側水温より低く保持されるからである
が、より高温の水をヒータ回路に引く方が、ヒー
タラジエータの熱交換効率がよいことは明らかで
ある。
しかしエンジン始動直後に関して云えば、エン
ジンの主たる発熱部である燃焼室に近いヘツド側
の方が、水温上昇が早く、ヒータのききという点
においてはむしろ不利となつている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、従来の自動車用エンジンにおける始
動直後のヒータのききが悪い等の問題点を解決
し、通常運転時のヒータラジエータの効率を下げ
ることなく、始動直後のヒータのききを良くする
ことができる内燃機関の2系統冷却系制御装置を
提供しようとするものである。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) このため本発明は、第1、第2のウオータジヤ
ケツト、第1、第2のウオータポンプ、第1、第
2の導通路、第1、第2の戻通路、第1、第2の
バイパス通路、第1、第2の混合弁及び第1、第
2のラジエータ、モータフアンを有する内燃機関
の冷却装置において、前記第1、第2のジヤケツ
トの下流側出口から夫々第1、第2のヒータ回路
を分岐し、該第1、第2のヒータ回路は、ヒータ
ラジエータの上流で第1の切替弁を介して合流
し、前記ヒータラジエータの下流で第2の切替弁
を介して分流され、夫々前記第1、第2のウオー
タポンプの上流、かつ前記第1、第2の混合弁の
下流でメインの水回路に戻されており、前記第
1、第2の切替弁は、前記第1、第2のジヤケツ
トの下流側出口の温度センサーにより計測して比
較する機能を有するコントロールユニツトから信
号により、前記第1、第2のウオータジヤケツト
のうち高温側の水を前記ヒータラジエータに流す
機能と、両方の流れを共に閉にする機能を有して
なるもので、これを問題点解決のための手段とす
るものである。
(作用) ヒータが必要でないときは、第1、第2の切替
弁は共に閉じており、ヒータ回路には水は流れな
い。またヒータが必要なときは、温度センサーの
信号によりブロツク側とヘツド側のどらかの温度
が高いかをコントロールユニツトが判断し、高い
方の回路の水がヒータ回路へ流れるよう第1、第
2の切替弁を開閉制御する。即ち、エンジン始動
直後は燃焼室に近いヘツド側の方が早く温度上昇
するため、該ヘツド側に対し開となり、サーモス
タツトの働きでブロツク側の水温がヘツド側より
も高くなれば、切替弁はヘツド側を閉じ、ブロツ
ク側に対して開となる。
(実施例) 以下本発明を図面の実施例について説明する
と、第1図及び第2図は本発明の実施例を示す。
先ず第1図の内燃機関の冷却系制御装置1につい
て説明すると、ヘツド側の第1ウオータジヤケツ
ト2の出口と、ブロツク側の第2ウオータジヤケ
ツト3の出口から夫々の第1、第2のヒータ回路
8,9を導いて合流させ、その合流点に第1切替
弁10を配し、その下流にヒータラジエータ7、
更に下流でブロツク側の第2ウオータポンプ11
の上流へ導く回路12と、ヘツド側の第1ウオー
タポンプ13の上流へ導く回路14に分流させ、
その分流点に第2切替弁15を配し、該第1切替
弁10はブロツク側、ヘツド側から来る水を共に
遮断でき、またどちらか一方の水をヒータラジエ
ータ7に選択的に送る機能を持つ(A側閉、B側
閉:A側開、B側閉:A側閉、B側開)。
また第2の切替弁15は、ヒータラジエータ7
を通過した水を第1切替弁10と連通して元の水
回路へ戻す機能を持つ。更にヘツド側出口とブロ
ツク側出口には夫々温度センサー4,5があり、
コントロールユニツト6へその信号を送るように
なつている。16,17はウオータジヤケツト
2,3の出口と、第1、第2ラジエータ18,1
9の入口を夫々連通する第1、第2の導通路、2
0,21は第1、第2のラジエータ18,19の
出口と第1、第2ウオータポンプ13,11を
夫々連通する戻通路、22,23は第1、第2の
導通路16,17の途中から分岐し、夫々第1、
第2戻通路、20,21に連通する第1、第2の
バイパス通路、24,25は第1、第2の戻通路
と、第1、第2のバイパス通路22,23との合
流点にあつて夫々の通路からの冷却水を混合して
第1、第2のウオータポンプ13,11へ戻す第
1、第2の混合弁、26,27は第1、第2のラ
ジエータ18,19に夫々冷却風を送る第1、第
2のモータフアンである。
次に第1図に示す2系統冷却システムについて
のヒータ作動について説明すると、エンジン始動
直後はヘツド側の第1ウオータジヤケツト2と、
ブロツク側の第2ウオータジヤケツト3の温度は
等しい。始動後エンジンは燃焼を繰り返して暖機
して行くが、その時の主たる発熱部は燃焼室であ
り、ヘツド側の第1ウオータジヤケツト2の温度
の方が早く上昇して行く。この時点でヒータのス
イツチを入れると、温度センサー4,5からの信
号をコントロールユニツト6が比較してヘツド側
の水が高温と判断し、第1、第2の切替弁10,
15をヘツド側(A側)に対し開とする。
次に暖機が充分行なわれると、第1、第2混合
弁24,25の働きで、ヘツド側水温はブロツク
側水温より低く保持される。この段階への過程に
おいて、温度センサー4,5への信号は途中で大
小が逆転し、その時点以降ヒータラジエータ7へ
はブロツク側(B側)の水が流れるよう切替えが
行なわれる。なお、ヒータOFFの時は、第1、
第2切替弁10,15はヘツド側、ブロツク側共
に閉となることは云うまでもない。従つて始動直
後はより高いヘツド側の水の放熱によつてヒータ
のききが早くなり、定常時は放熱効率がよいとい
うシステムが両立する。
第2図は第2実施例を示し、第1、第2バイパ
ス通路22,23に、暖機時のみバイパス通路の
流れを遮断する第1、第2遮断弁28,29を設
けて連動させ、よりヒータ流量が増加するシステ
ムにしたものであるが、前記第1実施例と作用効
果において差異はない。また第1、第2切替弁1
0,15はA側、B側の切替えのみ行ない、別の
ON−OFF弁、或は絞り弁を第1、第2切替弁1
0,15部の合流点と分流点の中間に設けても、
同様な効果を奏することができる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、通常運転時のヒータラジエータの効率を
下げることなく、始動直後のヒータのききをよく
することができる。ところで従来の技術(特開昭
60−19912号公報)のブロツク側回路中のバイパ
スに対して、他の従来技術(実開昭59−139516号
公報)に示されるヒータバルブに連通したバイパ
スバルブを組合せることによつても、ヒータのき
きはよくなる。つまりバイパスを閉じることでヒ
ータ回路流路を増加させ、ヒータラジエータの放
熱効率を上げることは出来るが、ヒータの放熱量
は発熱部から冷却水が受ける受熱量より大きくな
ることはあり得ない。また始動直後の発熱量は、
燃焼室回りが大部分を占めることから、ヘツド側
水温の方が高いこは明らかである。
更にラジエータの放熱量は、受熱流体(空気)
と放熱流体(水)との温度差が大きくなると、こ
れに比例して大きくなるが、放熱流体の流量に対
しては増加割合が少ない。このことは、一般に知
られている理論式 Q=tw1−ta1/1/KA+1/2GwCw+1/2GaCa から明らかである。
但し K:熱通過率Kcal/m2h℃ A:ラジエータ放熱面積m2 Gw:冷却水流量Kg/h Ga:冷却空気流量Kg/h Cw:冷却水比熱Kcal/Kg℃ Ca:冷却空気比熱Kcal/Kg℃ tw1:ラジエータ入口の冷却水温度℃ ta1:ラジエータ入口の冷却空気温度℃
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明の第1、第2実
施例の冷却系制御装置のシステム図である。 図の主要部分の説明、1……冷却系制御装置、
2……第1ウオータジヤケツト、3……第2ウオ
ータジヤケツト、4,5……温度センサー、6…
…コントロールユニツト、7……ヒータラジエー
タ、8,9……第1、第2ヒータ回路、10……
第1切替弁、11……第2ウオータポンプ、1
2,14……回路、15……第2切替弁、16…
…第1導通路、17……第2導通路、18,19
……第1、第2ラジエータ、20,21……第
1、第2戻通路、22,23……第1、第2バイ
パス通路、24,25……第1、第2混合弁、2
6,27……第1、第2フアンモータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シリンダヘツドに設けられた第1のウオータ
    ジヤケツトと、シリンダブロツクに設けられた第
    2のウオータジヤケツトと、該第1、第2のジヤ
    ケツトの上流側入口近傍に夫々設けられた第1、
    第2のウオータポンプと、前記第1、第2のジヤ
    ケツトの下流側出口と第1、第2のラジエータ入
    口を夫々連通する第1、第2の導通路と、前記第
    1、第2のラジエータの出口と、前記第1、第2
    のウオータポンプを連通する第1、第2の戻通路
    と、前記第1、第2の導通路の途中から分岐し、
    夫々前記第1、第2の戻通路の途中へ連通する第
    1、第2のバイパス通路と、該バイパス通路と前
    記第1、第2の戻通路との合流点にあつて夫々の
    通路からの冷却水を混合し、前記第1、第2のウ
    オータポンプへ戻して行く第1、第2の混合弁
    と、前記第1、第2のラジエータに夫々冷却風を
    送る第1、第2のモータフアンとを有する内燃機
    関用の冷却装置において、前記第1、第2のジヤ
    ケツトの下流側出口から夫々第1、第2のヒータ
    回路を分岐し、該第1、第2のヒータ回路は、ヒ
    ータラジエータの上流で第1の切替弁を介して合
    流し、前記ヒータラジエータの下流で第2の切替
    弁を介して分流され、夫々前記第1、第2のウオ
    ータポンプの上流、かつ前記第1、第2の混合弁
    の下流でメインの水回路に戻されており、前記第
    1、第2の切替弁は、前記第1、第2のジヤケツ
    トの下流側出口の温度をセンサーにより計測して
    比較する機能を有するコントロールユニツトから
    の信号により、前記第1、第2のウオータジヤケ
    ツトのうち、高温側の水を前記ヒータラジエータ
    に流す機能と、両方の流れを共に閉にする機能を
    有することを特徴とする内燃機関の冷却系制御装
    置。
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