JPH0347422A - 内燃機関の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、自動車走行用エンジン等の内燃機関を冷却す
る冷却方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に自動車走行用エンジンの冷却は、第８図に示すよ
うにエンジン３０１とラジェータ３０２とを流体パイプ
３０４で連結し、両者間を流れる冷却水をウォータポン
プ３０３で循環させている。

そして、ラジェータ３０２の入口側と出口側とをバイパ
ス管３０５で連通させ、自動車走行用エンジン３０１か
ら流出する冷却水の温度が所定値以下の場合には、冷却
水をバイパス管３０５へ流すことによりラジェータ３０
２をバイパスさせる。

一方、冷却水温度が所定値以上の場合には、サーモスタ
ット３０６を閉弁することによってバイパス管３０５を
閉鎖し、冷却水をラジェータに流して冷却水の冷却を行
っている。尚、図中３０８は車室内の暖房を行うヒータ
コアである。

この様な冷却装置において、自動車走行用エンジン３０
１を最適に冷却するためには、多様に変化する運転状況
に応じて冷却装置の冷却性能を制御する必要がある。す
なわち、従来よりウォータポンプはエンジン駆動によっ
て制御されるためにより、多様に変化する運転状態の中
で最も冷却系として苦しくなる状態（例えば、低速登板
時）、もしくは、ウォータポンプの高回転時に生じるキ
ャビテーシゴン限界値より、ウォータポンプの容量が決
定される。従って、多様に変化する運転状態の中で、必
要以上にウォータポンプからの循環量が多い領域、逆に
さらに循環量が欲しい領域の運転状態に対し、最適な冷
却水量を循環させるためには充分対応しきれないといっ
た問題がある。

また、近年の自動車走行用エンジン３０１の大出力化に
伴い、エンジン３０１から冷却水に放出される冷却…失
熱量は増大し、その増大分を放散すべくラジェータ３０
２、冷却ファン３０７の大型化が迫られている。しかし
、エンジンルーム内はますます狭くなる傾向にあり、ラ
ジェータ３０２、冷却ファン３０７の大型化は非常に困
難な状況にある。そのため、ウォータポンプ３０３の吐
出容量を増大することによって、エンジン３０１の冷却
損失熱量増大に対応することが考えられるが、冷却水量
が増大した分だけエンジン３０１から冷却水に放出され
る冷却損失熱量も増大することとなり、結局、ラジェー
タ３０２、冷却ファン３０７を大型化しなければならな
いという問題に帰着する。また、冷却水量を増大させる
と、自動車走行用エンジン３０１の始動時に冷却水温度
の立ち上がりが遅くなり、自動車走行用エンジン３０１
の暖機特性が悪化するという問題もある。

そこで、特開昭６３−２６８９１２号公報に開示される
ようにエンジン（１４）に冷却水を導入する冷却水入口
とエンジン（１４）により冷却水を導出する冷却水出口
との間にこれらを連結するバイパス路（１７）を設ける
とともに、バイパス路（１７）と冷却水出口との合流部
側通路の流量割合を調整する調整弁（１５）を設けてい
るものがある。

そして、上記構成により、暖機特性を悪化することなく
調整弁（１５）を調整することによって、冷却水の流れ
を制御し、シリンダライナの摺動面温度を最適温度範囲
内に保持することにより良好にエンジンを冷却すること
ができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記公報のものでは、冷却水を循環させ
るためのウォータポンプ（１３）はエンジン（１４）に
よって駆動されているため、冷却装置内を循環する冷却
水量は常にエンジン（１４）の回転に応じて変化する。

従って、冷却水量の必要時、あるいはそれほど冷却水量
の必要でない時に、冷却性能に応じて冷却水を効率的に
流すことができないという問題があった。

そこで、本発明は多様に変化する車両の運転状態に応じ
て良好に内燃機関の冷却を行うことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、第２導水路を通
って、内燃機関に流入する熱交換器により熱交換された
被熱交換流体を内燃機関を迂回させて流すバイパス通路
を備え、このバイパス通路を流量制御手段によって開閉
する内燃機関の冷却装置において、 内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定の温度より
低い時、内燃機関に流入する被熱交換流体量を減少させ
、 内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定値以上の時
、内燃機関に流入する被熱交換流体量を増加させ、 かつ内燃機関の熱容量に応じた温度が第２の所定値以上
の時、もしくは内燃機関の回転数が所定値以上の時、流
量制御手段を作動させてバイパス通路を開き、第２導水
路を流れる被熱交換流体を内燃機関を迂回させてバイパ
ス通路に流入させるという技術的手段を採用する。

〔作用〕

内燃機関の駆動によって、循環手段が作動し、被熱交換
流体が内燃機関、第１導水路、熱交換器を通り、第２導
水路を通って再び内燃機関に流入する。そして、内燃機
関の熱容量に応じた温度が第１の所定の温度より低い時
、内燃機関に流入する被熱交換流体量が減少する。また
、内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定値以上の
時、内燃機関に流入する被熱交換流体量が増加し、内燃
機関の熱容量に応じた温度が第２の所定値以上の時、も
しくは内燃機関の回転数が所定値以上の時、流量制御手
段が作動して、バイパス通路が開き、第２導水路を流れ
る被熱交換流体が内燃機関を迂回してバイパス通路に流
入する。

〔発明の効果〕

以上示したように本発明では必要冷却能力に応じて、内
燃機関内を循環する被熱交換流体量を制御することがで
きる。従って、内燃機関の冷却に必要な最適被熱交換流
体を循環させることができるため、多様に変化する車両
の運転状態に応じて良好に内燃機関の冷却を行うことが
できる。

〔実施例〕

第１図は本願発明の実施例を示す冷却装置の配管図であ
る。自動車走行用エンジン１０１と自動車用ラジェータ
１０２とは、第１導水路１０３および第２導水路１０４
とによって連結されている。

すなわち、第１導水路１０３の一端１０３ａはラジェー
タ１０２の入口側に接続され、他端１０３ｂはエンジン
１０１のシリンダブロック側に接続されている。第２導
水路１０４の一端１０４ａはラジェータ１０２の出口側
に接続され、他端１０４ｂはエンジン１０１のシリンダ
ヘッド側に接続されている。エンジン１０１によって比
較的高温となった冷却水は、第１導水路１０３を通って
ラジェータ内に流入し、熱交換されて低温冷却水となる
。この低温冷却水は第２導水路１０４を通ってエンジン
１０１内に流入し、シリンダヘッド側よりシリンダブロ
ック側に流れてエンジンの冷却を行う。

第２導水路１０４の流路途中には、エンジン１０１とラ
ジェータ１０２との間で冷却水の循環を行うウォータポ
ンプ１１５（冷却水循環手段）が配されている。このウ
ォータポンプ１１５は、油圧モータ（省図示）等によっ
て回転駆動する。そして、ウォータポンプ１１５の回転
駆動はウォータポンプ１１５に流れる油量を制御するこ
とにより、エンジンの回転数とは独立して回転可能にな
っている。第２導水路１０４のウォータポンプ１１５よ
り下流位置には、バイパス路１０５の一端が接続されて
おり、このバイパス路１０５の他端は第１導水路１０３
に接続されている。そして、このバイパス路１０５の途
中には還流流量調整手段である流量調整弁１０６が配さ
れている。この流量調整弁１０６は油圧式、電気式、負
圧式のアクチュエータを用いて弁開度を制御するもの、
機械式のリリーフ弁等が用いられる。

第２導水路１０４のウォータポンプ１１５より、上流位
置にはラジェータバイパス路１０７の一端が接続されて
いる。このラジェータバイパス路１０７の他端は第１導
水路１０３に接続されており、第１導水路１０３を流れ
る冷却水がラジェータ１０２をバイパスできるようにな
っている。ラジェータバイパス路１０７と第２導水路１
０４の接続部にはサーモスタット１０８が配されており
、第１導水路１０３からラジェータバイパス路１０７に
流れ込んでいる冷却水の温度が設定値以下の場合にはラ
ジェータバイパス路１０７を開放し、設定値以上の場合
はラジェータバイパス路１０７を閉鎖し、第１導水路１
０３を流れる冷却水の全量がラジェータに流入する。

ラジェータ１０２の後面には、ラジェータ１０２に冷却
用空気を吸い込むためのラジェータファン１１２が配設
されている。このラジェータファン１１２は電動モータ
１１４、油圧モータ（図示せず）によって回転駆動され
る。

第１導水路１０３にはヒータ流路１０９の一端が接続さ
れており、このヒータ流路１０９の他端は第２導水路１
０４のサーモスタット１０８とウォータポンプ１１５と
の間に接続されている。そして、ヒータ流路１０９の流
路途中には従来より公知のヒータコア１１０が接続され
ており、その上流には水弁１１１が配設されている。

第１導水路１０３内には、エンジン１０１より流出直後
の冷却水温度を測定するための水温センサ１１３が配設
されている。尚、冷却水温度でなくエンジン壁温を測定
してもよい。

また、エンジン１０１のシリンダヘッドにはヘッド壁温
を検出する壁温センサ１２０が設けられている。

第２図中符号２００は電子制御回路（ＥＣＵ）で、車室
外の空気温度を感知する外気温センサ２０１、エンジン
１．０１に吸入される空気温度を感知する吸気温センサ
２０２、エンジン１０１の吸気管内の圧力を感知する負
圧センサ２０３、車体速度を感知する車速センサ２０４
、エンジン１０１０回転数検知する回転数センサ２０５
、壁温センサ１２０からの感知信号を受ける。これらの
信号を受けて、冷却装置の最適状態を演算し、流量調整
弁１０６、水弁１１１、電動モータ１１４、及びウォー
タポンプ１１５のそれぞれに制御信号を送信している。

次に本実施例の作動を説明する。

エンジン１０１が駆動されると、その駆動力を受けて油
圧モータが作動し、油圧モータの作動によりウォータポ
ンプ１１５が回転される。このウォータポンプ１１５よ
り吐出された冷却水は、その一部がバイパス路１０５側
に流れ、残りがエンジン１０１内に流入する。エンジン
１０１を冷却して高温となった冷却水は、第１導水路１
０３に流出し、この第１導水路１０３を通ってラジェー
タ１０２内に流れ込む。ラジェータ１０２内では高温冷
却水と外部空気とが熱交換され、低温となった冷却水は
第２導水路１０４内に導出され、再びウォータポンプ１
１５に吸入される。

エンジン１０１の始動直後等のように、水温が所定値以
下の場合には、サーモスタット１０８が開き、第１導水
路１０３に流出した冷却水は、ラジェータバイパス路１
０７を流れることによりラジェータ１０２をバイパスす
る。

車室内を暖房しようとする時は、水弁１１１を開弁させ
る。すると、エンジン１０１より第１導水路１０３に流
出した高温の冷却水の一部は、ヒータ流路１０９内を流
れ、ヒータコア１１０内で導入空気と熱交換して導入空
気を暖める。熱交換された冷却水は再びウォータポンプ
１１５の吸い込み側に導かれる。

ここで、ウォータポンプ１１５の作動について詳述する
。

第３図に示すようにウォータポンプ１１５の吐出流量を
エンジン回転数Ｎｅに対して、作動■（図中Ｉで示す）
、作動■（図中■で示す）、作動■（図中■で示す）の
ように制御する。作動■ではエンジン回転数ＮｅがＮ＋
　　（８００ｒｐｍ程度）以上になった時、ウォータポ
ンプ１１５の吐出流量を２〜１５　（１／ｗｉｎ）程度
で一定とし、作動■ではエンジン回転数ＮｅがＮｚ（１
５００ｒｐｍ程度）以上になった時、ウォータポンプ１
１５の吐出流量を４　（）　〜６０　（１２／５ｉｎ）
程度で一定とし、作動■ではエンジン回転数ＮｅがＮ３
　　（２０Ｏｒｐｍ程度）以上になった時、ウォータポ
ンプ１１５の吐出流量を１００〜１５０（Ｉ！、７ｍ１
ｎ）程度で一定とする。

上述したようにエンジン回転数に関係なく、ある条件に
おいて、ウォータポンプの吐出−ｆｒＬｉを変化させる
ことにより、必要に応じて必要量冷却水を循環させるこ
とができる。よって、効率よくエンジンを冷却すること
ができる。

また、第４図に示すようにエンジン回転数とは無関係に
冷却水温Ｔｗが第１の所定値であるＴｗ（６０〜８０°
Ｃ程度）より低い時、ウォータポンプ１１５の吐出流量
特性を作動Ｉとし、冷却水温が１％１１（６０〜８０°
Ｃ程度）以上でかつ冷却水温Ｔｗが第２の所定温度であ
るＴＨｔ　（８０〜９０°Ｃ程度）より低い時、ウォー
タポンプ１１５の吐出流量特性を作動■とし、冷却水温
ＴｗがＴｗｔ（９０〜１１０°Ｃ程度）以上の時、ウォ
ータポンプ１１５の吐出流量特性を作動■とする。尚、
図中■はアイドリング時のウォータポンプ１１５の吐出
流量特性を示し、冷却水温がＴｗ、以上の時は吐出流量
は常に一定である。また、車両の使用条件に応じて、さ
らに細かいウォータポンプ制御を行っても良い。

次に、上記ＥＣＵ２００で実行される処理について、第
５図に示すプログラムのフローチャートに基づいて説明
する。第５図に示すプログラムはエンジン１０１の始動
が完了した時点から実行される。

まず、ステップ１００１では水温センサ１１３の信号に
基づいて、冷却水温を検出し、冷却水温ＴｗがＴｓｙｌ
より低いと判断された場合、ステップ１００２に進む。

ステップ１００２ではウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）１１５
の吐出流量特性を作動■とするとともに、電動モータ１
１４をＯＦＦする。

この時、冷却水はウォータポンプ１１５によって吐出さ
れ、第２導水路１０４の他端側１０４ｂ、エンジン１０
１のシリンダヘッド部、エンジン１０１のシリンダブロ
ック部、第１導水路１０３の他端側１０３ｂ、バイパス
路１０７を通り、第１導水路１０４の一端側１０４ａよ
り、ウォータポンプ１１５により吸入される。すなわち
、この時、冷却水は比較的低いため、冷却水循環量を低
く抑え、エンジン１０１の過冷却を防止するとともに、
冷却水温の立ち上がりを良好に行う。よって、エンジン
の暖機が良好に行われる。尚、この時、サーモスタット
１０８は開いており、冷却水はラジェータ１０２をバイ
パスしてラジェータバイパス路１０７を流れ、電動モー
タ１１４は作動していないため、ラジェータファン１１
２は回転しない。

そしてステップ１００３に進む。

ステップ１００３では流量調整弁１０６を閉じ、その後
再びステップ１００１に戻る（マイクロｓｅｃ単位）。

また、ステップ１００１にて冷却水温ＴｗがＴ　ｗ　。

以上と判断された場合、ステップ１００４に進む。

ステップ１００４では水温センサ１１３の信号に基づい
て、冷却水温ＴｗがＴｗｚより低いと判断された場合、
ステップ１００５に進み、ステップ１００５でウォータ
ポンプ１１５の吐出流量特性を作動■とする。さらに、
電動モータ１１４が作動し、ラジェータファン１１２が
回転し、ラジェータ１０２内を流れる冷却水を強制冷却
する。すなわち、冷却水温の上昇に伴い、冷却水循環量
を増加させ、冷却水の温度上昇を抑える。これによって
、冷却水を適温（Ｔｗ、〜Ｔ　ｗ　ｚ　）に維持し、エ
ンジン１０１を良好に冷却する。

尚、冷却水温Ｔｗが８０〜９０°Ｃ程度になるとサーモ
スタット１０８は閉弁するため、冷却水はラジェータバ
イパス通路１０７を流れず全てラジェータ１０２を流れ
る。これにより、さらに冷却水は良好に冷却される。

そして、その後、ステップ１００３に進む。

また、ステップ１００４で冷却水温ＴｗがＴｗ。

以上と判断された場合、ステップ１００６に進み、ステ
ップ１００６ではウォータポンプ１１５の吐出流量特性
を作動■とする。この時、冷却水温の上昇に伴い、さら
に冷却水循環量を増加させて冷却水温を低減させ、冷却
水温を適温（Ｔｗ＋　”Ｔｗｚ）に維持する。

そして、その後、ステップ１００７に進む。

ステップ１００７では壁温度センサ１２０の信号に基づ
いて、エンジンヘッド壁の温度を検出し、エンジンヘッ
ド壁Ｔ□（１５０〜１８０°Ｃ程度）以上と判断された
時、ステップ１００３に進む。

ステップ１００３では流量調整弁１０６を閉弁する。こ
れにより、エンジン１０１の壁温過加熱を予防すること
ができる。

そして、その後、再びステップ１００１に戻る。

また、ステップｌ００７でＴＩがＴＨＩより低いと判断
された時、ステップ１００８に進み、流量調整弁１０６
を開弁じた後、再びステップ１００１に戻る。

上述の処理によればエンジン始動時において、冷却水温
が低い時にはエンジン１０１への冷却水の循環量を減少
させているため、冷却水温の立ち上がりを早めることが
できる。よって、エンジン１０１の暖機特性を向上させ
ることができる。また、短期にエンジン壁温を上昇させ
ることにより、排気効率を向上させることができ、燃費
も向上させることができる。

また、冬場等において、ヒータを使用する場合、ヒータ
の立ち上がりを極めて早くすることができる。

また、冷却水温が上昇し、サーモスタット１０８が閉弁
してラジェータバイパス通路１０７を閉塞した場合、冷
却水はラジェータを流れ、ラジェータ放熱量を最大とす
ることができるため、冷却水温は良好に低減される。従
って、エンジン壁温を良好に低減することができるため
、エンジン出力を向上させることができ、燃費も向上さ
せることができる。さらに、エンジン壁温に応じて流量
調整弁１０６を制御し、エンジン１０１内に流れる冷却
水量及びエンジン１０１を迂回して流れる冷却水量を制
御することによりエンジンの過渡の高熱時においても、
エンジンを良好に冷却することができる。従って、エン
ジン耐久性を向上させることができ、燃費も向上させる
ことができる。

次に、他の実施例について第１図を援用して説明する。

まず、構成についてはウォータポンプ１１５はエンジン
直結駆動とし、エンジン回転数の上昇に伴い冷却水の循
環量は増大する。

また、流量調整弁１０６は弁絞りＩ、弁絞り■及び完全
閉弁とする。

その他の構成は一実施例と同様である。

尚、ウォータポンプ１１５を油圧モータによって駆動す
るウォータポンプを用い必要に応じてウォータポンプの
吐出容量を変化させてもよい。

ここで、エンジン１０１を流れる冷却水の循環流量Ｖｅ
とバイパス路１０５を流れる冷却水のバイパス流１ｖｂ
との関係を第６図に基づいて説明する。

一般的に、ウォータポンプの吐出容量Ｖｐは、第２図中
符号Ａで示す如く、エンジン１０１の回転数Ｎｅに比例
して増加する。水温センサ１１３で感知知したエンジン
出口側水温ｔｗが第１設定温度Ｔｗ＋より低い場合には
、図中符号Ｃで示す如く、エンジンのアイドル回転域か
ら高回転の全域において、ウォータポンプ吐出流量の略
半分量の冷却水がエンジン回転数Ｎｅに比例して増加し
ながらエンジン１０１内に循環される。図中線図Ａと線
図Ｃとの差分がバイパス流１ｖｂを表している。（弁絞
り１） このように、ウォータポンプ吐出流量の全部をエンジン
１０１に循環させるのではなく、減少された流量を循環
させているので、冷却水温がエンジン１０１からの熱を
受けて短期に上昇し、冷寒時のエンジン暖機特性が向上
する。なお、ヒータ使用時には、エンジン１０１を循環
した冷却水とバイパス路１０５を流れた冷却水とが合流
した後ヒータ流路１０９内流れるので、ヒータコアに流
れる冷却水量は低減することはなく、ヒータ特性の低下
を来すことはない。

エンジン出口側水温ｔｗが第１設定温度Ｔｗ、以上にな
った場合、図中符号Ｂで示す如く、エンジン回転数Ｎｅ
が設定回転数Ｎｅ、（例えば１５００ｒｐｍ）以下の時
には、流量調整弁１０６を全閉とし、ウォータポンプ吐
出流ＩＶｐの全量をエンジン１０１内に循環させる。エ
ンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅｔ以上になった場合
には、流量調整弁１０６の開度を所定開度に設定し、ウ
ォータポンプ吐出流ｆｆ１Ｖｐの一部をバイパスさせ、
エンジン１０１を循環する冷却水量を減少させる。

（弁絞り■） 次に、上記作動をＥＣＵ２００で実行される処理につい
て、第７図に示すプログラムのフローチャートに基づい
て説明する。第７図に示すプログラムはエンジン１０１
の始動が完了した時点から実行される。

まず、ステップ２００１では水温センサ１１３の信号に
基づいて、冷却水温を検出し、冷却水温ＴｗがＴ１より
低いと判断された場合、ステップ２００２に進む。ステ
ップ２００２では流１３Ｐ］整弁１０６の作動を弁絞り
■とし、電動モータ１１４をＯＦＦする。この時、冷却
水はウォータポンプ１１５によって吐出され、第２導水
路１０４の他端ｔｌｌ　Ｏ４ｂ、エンジン１０１のシリ
ンダヘッド部、エンジン１０１のシリンダブロック部、
第１導水路１０３の他端側１０３　ｂ、バイパス路１０
７を通り、第１導水路１０４の一端側１０４ａより、ウ
ォータポンプ１１５により吸入される。

すなわち、この時、冷却水は比較的低いため、エンジン
１０１内を流れる冷却水循環量を低く抑え、エンジン１
０１の過冷却を防止するとともに、冷却水温の立ち上が
りを良好に行う、よって、エンジンの暖機が良好に行わ
れる。尚、この時、サーモスタット１０８は開いており
、冷却水はラジェータ１０２をバイパスしてラジェータ
バイパス路１０７を流れ、電動モータ１１４は作動して
いないため、ラジェータファン１１２は回転しない。

そして、再びステップ２００３に進む。

ステップ２００３では流量調整弁１０６を閉じ、その後
再びステップ２００１に戻る（マイクロｓｅｅ単位）。

また、ステップ２００１にて冷却水温ＴｗがＴｗ。

以上と判断された場合、ステップ２００４に進む。

ステップ２００４では回転数センサ２０５の信号に基づ
いて、エンジン回転数ＮがＮｅ、より低いと判断された
場合、ステップ２００３を経て、ステップ２００１に戻
る。また、ステップ２００４にてエンジン回転数ＮがＮ
ｅ、以上と判断された場合、ステップ２００５に進む、
そして、電動モータ１１４が作動することにより、ラジ
ェータファン１１２が回転し、ラジェータ１０２内を流
れる冷却水を強制冷却する。ステップ２００５では流１
調整弁１０６の作動を弁絞り■とし、電動モータ１１４
をＯＮする。すなわち、冷却水温の上昇に伴い、冷却水
循環量を増加させ、冷却水の温度上昇を抑える。これに
よって、冷却水を適温に維持し、エンジン１０１を良好
に冷却する。

尚、冷却水温Ｔｗが８０〜９０°Ｃ程度になるとサーモ
スタット１０８は開弁するため、冷却水はラジェータバ
イパス通路１０７を流れずラジェータ１０２を流れる。

そして、その後、ステップ２００６に進む。

ステップ２００６では壁温センサ１２０の信号に基づい
て、エンジンヘッド壁の温度を検出し、エンジンヘッド
壁温Ｔ工がＴＮＩ（１５０〜１８０℃程度）以上と判断
された時、ステップ２００３に進む、ステップ２００３
では流量調整弁１０６を閉弁する。これにより、エンジ
ン１０１の壁温過加熱を予防することができる。

そして、その後、再びステップ２００１に戻る。

また、ステップ２００６でＴｏがＴＨＩより低いと判断
された時、ステップ２００７に進み、流量調整弁１０６
を開弁した後再びステップ２００１に戻る。

上述の処理によればエンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎ
ｅ、以下の時に、冷却水の全量をエンジン１０１のシリ
ンダヘッド側から循環させることにより、シリンダヘッ
ド部の壁温をより効果的に低減させることができ、エン
ジン吸気温度の上昇を抑えることができる。従って、エ
ンジン出力の向上に伴いアイドル回転数を低減でき、ア
イドル時の燃費向上を図ることができる。

エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ、以上となった中
・高回転時には、エンジン１０１への冷却水の循環流量
を適性に制御することにより、エンジン１０１から冷却
水に放出される冷却損失熱量がエンジン１０１の運転状
態に応じて必要以上に増大させることがない。また、ラ
ジェータ１０２の放熱能力は変化しないので、水温平衡
時（冷却損失熱量＝ラジェータの放熱量）にはエンジン
１０１から流入する冷却水の温度は低下し、オーバーヒ
ートに対する余裕域が大きくなる。従って、エンジンの
正味馬力が上昇し、エンジン出力の向上を図ることがで
きる。さらに、ラジェータ１０２によって冷却された冷
却水は、エンジンのシリンダヘッド側から循環させられ
るので、シリンダヘッドの壁温をより低下させることが
でき、吸入空気の充填効率の向上ばかりでなく、エンジ
ン１０１の点火時期を進めることができ、エンジンの出
力向上を図ることができる。

このように、少なくともエンジン１０１の高回転時、す
なわちウォータポンプ１１５の吐出量大の時には、流量
調整弁１０６を開いてエンジン１０１をバイパスするよ
うにしているので、ウォータポンプ１１５の吐出側の波
路抵抗を低下させることができ、ウォータポンプ１１５
の吐出量が多い時でも吸い込み側と吐出側との間に大き
な差圧を生じることがない。従って、ウォータポンプ１
１５内でのキャビテーションの発生を抑えることができ
る。

また、この吸い込み側圧力が所定値以下に低下して、キ
ャビテーション発生の恐れがある時には、ウォータポン
プ１１５の吸い込み側に圧力センサを配することにより
これを検知し、ＥＣＵ２００より流量調整弁１０６の開
度をさらに大きくするように指令する。これにより、エ
ンジン１０１バイパスする冷却水量が増え、ウォータポ
ンプ１１５の吐出側の流路抵抗を低下させることができ
、よって、キャビテーション発生を防ぐことができる。

ウォータポンプ１１５はエンジン１０１の駆動力を受け
て回転するものとしてもよいし、電動式、油圧式のウォ
ータポンプとしてもよい、また、ウォータポンプの容量
をアップするために、二連式のウォータポンプとしても
よいし、従来のウォータポンプと電動式のウォータポン
プとを直列又は並列に配してもよい。

また、上述の実施例では、第１導水路１０３をシリンダ
ブロック側に接続し、第２導水路１０４をシリンダヘッ
ダ側に接続して、冷却水をシリンダヘッダ側からシリン
ダブロック側に向けて流すようにしたが、シリンダブロ
ック側からシリンダヘッダ側に向けて流すようにしても
よい。

還流流量調整手段としては、上述の流量調整弁の代わり
に電動ウォータポンプを用いてもよく、回転数を変化さ
せることにより、バイパス路１０５を流れる冷却水流量
を制御することもできる。

上述した冷却装置は、ラジェータファン１１２の回転制
御や、ラジエータシ中ツタ、サブラジェータ等の通風系
の制御との組み合わせにより、さらに細かいエンジン冷
却制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す模式回路図、第２図
はＥＣＵと各装置との接続関係を示す構成図、第３図は
エンジン回転数とウォータポンプの吐出容量との関係を
示す特性図、第４図は冷却水温とウォータポンプの吐出
容量との関係を示す特性図、第５図は本発明一実施例で
実行されるプログラムのフローチャート、第６図は本発
明の他の実施例のエンジン回転数とウォータポンプの吐
出容量との関係を示す特性図、第７図は本発明の他の実
施例で実行されるプログラムのフローチャート、第８図
は従来の一実施例を示す模式回路図である。 １０１・・・エンジン（内燃機関）、１０２・・・ラジ
ェータ（熱交換器）、１０３・・・第１導水路、１０４
・・・第２導水路、１０５・・・バイパス路、１０６・
・・流量調整弁（流量調整手段）、１１３・・・温度セ
ンサ（温度検出手段）、１１５・・・ウォータポンプ（
循環手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関を冷却する被熱交換流体を空気と熱交換
   することによって冷却する熱交換器と、前記内燃機関よ
   り流出した被熱交換流体を前記熱交換器に導く第１導水
   路と、 前記熱交換器によって熱交換された被熱交換流体を前記
   内燃機関に還流させる第２導水路と、前記内燃機関の駆
   動力によって作動し、被熱交換流体を循環させる循環手
   段と、 この第２導水路から分岐し、この第２導水路を流れる被
   熱交換流体を前記内燃機関により迂回させるバイパス路
   と、 前記内燃機関の熱容量に応じた温度を検出する温度検出
   手段と、 この温度検出手段の信号に基づいて、前記バイパス路を
   流れる被熱交換流体量を調整する流量調整手段と、 を備える内燃機関の冷却装置において、 前記内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定の温度
   より低い時、前記内燃機関に流入する被熱交換流体量を
   減少させ、 前記内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定値以上
   の時、前記内燃機関に流入する被熱交換流体量を増加さ
   せ、 かつ前記内燃機関の熱容量に応じた温度が第２の所定値
   以上の時、もしくは前記内燃機関の回転数が所定値以上
   の時、前記流量制御手段を作動させて前記バイパス通路
   を開き、前記第２導水路を流れる被熱交換流体を前記内
   燃機関を迂回させて前記バイパス通路に流入させること
   を特徴とする内燃機関の冷却方法。
2. （２）前記循環手段は前記内燃機関の回転とは独立可能
   に被熱交換流体の吐出容量を変化させて、被熱交換流体
   を循環させることを特徴とする請求項（１）記載の内燃
   機関の冷却方法。
3. （３）前記内燃機関の熱容量に応じた温度が第２の所定
   値以上の時、もしくは前記内燃機関の回転数が所定値以
   上の時であって、前記内燃機関のシリンダヘッド壁温が
   所定値以上に達した時、前記流量制御弁により、前記バ
   イパス通路を遮断し、被熱交換流体を前記内燃機関に流
   入させることを特徴とする請求項（１）記載の内燃機関
   の冷却方法。
4. （４）前記内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定
   値より低い時、前記循環手段を制御して、被熱交換流体
   の吐出容量を減少させることを特徴とする請求項（２）
   記載の内燃機関の冷却方法。
5. （５）前記内燃機関の熱容量に応じた温度が第１の所定
   値より低い時、前記流量制御弁を作動させ、前記バイパ
   ス通路を開き、前記第２導水路を流れる被熱交換流体を
   前記内燃機関を迂回させて前記バイパス通路に流入させ
   、前記内燃機関に流入する被熱交換流体量を減少させる
   ことを特徴とする請求項（１）記載の内燃機関の冷却方
   法。