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JP5720386B2 - Engine cooling system - Google Patents

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JP5720386B2
JP5720386B2 JP2011085219A JP2011085219A JP5720386B2 JP 5720386 B2 JP5720386 B2 JP 5720386B2 JP 2011085219 A JP2011085219 A JP 2011085219A JP 2011085219 A JP2011085219 A JP 2011085219A JP 5720386 B2 JP5720386 B2 JP 5720386B2
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Description

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路と、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環されるインタークーラ冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置に関する。   The present invention supplies an engine coolant circulation path for taking out and returning the coolant of an engine with a supercharger to the outside, and a water-cooled intercooler for cooling the compressed intake air from the turbocharger compressor. The present invention relates to an engine cooling device capable of circulating a coolant independently of an intercooler coolant circulation path through which the coolant is circulated.

例えば特許文献1には、過給機付きエンジンのウォータジャケットにエンジン冷却水循環路を接続し、このエンジン冷却水循環路に、過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するためのアフタクーラ冷却水循環路を接続し、前記両方の循環路で独立して冷却液を循環可能にした構成が記載されている。   For example, in Patent Document 1, an engine cooling water circulation path is connected to a water jacket of an engine with a supercharger, and an aftercooler cooling water circulation path for cooling compressed intake air from the turbocharger compressor is connected to the engine cooling water circulation path. However, a configuration is described in which the coolant can be circulated independently in both the circulation paths.

前記エンジン冷却水循環路には、ラジエータと、このラジエータをバイパスするためのバイパス通路と、冷却水を流動させるためのウォータポンプとが設置されている。   The engine coolant circulation path is provided with a radiator, a bypass passage for bypassing the radiator, and a water pump for flowing the coolant.

また、前記アフタクーラ冷却水循環路には、過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するためのアフタクーラと、このアフタクーラを冷却するためのクーラ冷却用ラジエータと、このクーラ冷却用ラジエータをバイパスするためのバイパス通路と、冷却水を流動させるためのウォータポンプとが設置されている。   The aftercooler cooling water circulation path includes an aftercooler for cooling the compressed intake air from the turbocharger compressor, a cooler cooling radiator for cooling the aftercooler, and a bypass for bypassing the cooler cooling radiator. A passage and a water pump for flowing the cooling water are installed.

そして、前記エンジン冷却水循環路と前記アフタクーラ冷却水循環路とを連通するための冷却水往路と冷却水復路とにそれぞれサーモスタットを設置している。   A thermostat is installed in each of the cooling water forward path and the cooling water return path for communicating the engine cooling water circulation path and the aftercooler cooling water circulation path.

この特許文献1では、エンジンの暖機運転時にはエンジン冷却水をクーラ冷却用ラジエータに流通させずにアフタクーラに流通させることにより吸気を積極的に加熱し、暖機完了後の通常運転時にはエンジン冷却水循環路と遮断されたアフタクーラ冷却水循環路内のクーラ冷却水をクーラ冷却用ラジエータを介してアフタクーラに流通させるようにすることにより吸気を冷却するようにしている。   In Patent Document 1, the engine cooling water is circulated to the aftercooler without being circulated to the cooler cooling radiator during the engine warm-up operation, and the intake air is actively heated, and the engine cooling water circulation is performed during the normal operation after the warm-up is completed. The intake air is cooled by allowing the cooler cooling water in the aftercooler cooling water circulation path, which is disconnected from the passage, to flow through the aftercooler via the cooler cooling radiator.

実開昭57−81437号公報Japanese Utility Model Publication No. 57-81437

上記特許文献1は、エンジン冷却水循環路内の冷却水温度に基づいて2つのサーモスタットが開閉動作するようになっていて、例えば外気が極低温のときにアフタクーラの凍結を防止するために、アフタクーラ冷却水循環路内の冷却水温度をトリガーとして前記2つのサーモスタットを開閉させるというような記載はない。   In Patent Document 1, two thermostats open and close based on the coolant temperature in the engine coolant circulation path. For example, in order to prevent freezing of the aftercooler when the outside air is at a very low temperature, the aftercooler cooling is performed. There is no description of opening and closing the two thermostats triggered by the cooling water temperature in the water circulation path.

ところで、参考例として、例えば特開2010−43555号公報の段落0022には、シリンダヘッド出口側通路から排出される冷却水の一部をスロットル通路を介してスロットルボディに常に循環させることによりスロットルボディの凍結を防止することが記載されている。この特許文献のエンジンは過給機およびインタークーラを装備していないので、本発明とは前提構成が相違しており、当然ながら、この特許文献にはインタークーラの凍結防止に関連する記載も一切ない。   As a reference example, for example, in paragraph 0022 of JP 2010-43555 A, a throttle body is circulated by always circulating a part of cooling water discharged from the cylinder head outlet side passage through the throttle passage. It is described to prevent freezing. Since the engine of this patent document is not equipped with a supercharger or an intercooler, the premise configuration is different from that of the present invention. Of course, this patent document also contains no description related to the prevention of freezing of the intercooler. Absent.

このような事情に鑑み、本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路と、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環されるインタークーラ冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置において、外気が極低温のときに前記インタークーラの凍結を防止可能とすることを目的としている。   In view of such circumstances, the present invention provides an engine coolant circulation path for taking out the coolant of an engine with a supercharger to the outside and returning it, and water cooling for cooling the compressed intake air from the supercharger compressor. In the engine cooling device that enables the coolant to circulate independently through the intercooler coolant circulation path through which the coolant supplied to the intercooler of the type is circulated, the intercooler is frozen when the outside air is at a very low temperature. It aims to make it possible to prevent.

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路と、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環されるインタークーラ冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置であって、前記エンジン冷却液循環路から前記インタークーラ冷却液循環路へ冷却液を導入可能とするための導入路と、前記インタークーラ冷却液循環路から前記エンジン冷却液循環路へ冷却液を還流可能とするための還流路と、前記導入路の冷却液流通量を変更するための弁体と、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度が所定の閾値以下の場合に前記弁体を開側にする制御部とを備えている、ことを特徴としている。   The present invention supplies an engine coolant circulation path for taking out and returning the coolant of an engine with a supercharger to the outside, and a water-cooled intercooler for cooling the compressed intake air from the turbocharger compressor. An engine cooling device capable of circulating a coolant independently of an intercooler coolant circulation path through which the coolant is circulated, wherein the coolant is supplied from the engine coolant circulation path to the intercooler coolant circulation path. An introduction path for allowing the coolant to be introduced, a return path for allowing the coolant to recirculate from the intercooler coolant circulation path to the engine coolant circulation path, and a coolant flow rate in the introduction path are changed. And a control unit that opens the valve body when the coolant temperature in the intercooler coolant circulation path is equal to or lower than a predetermined threshold value.

一般に、エンジンを冷間始動すると、エンジンの燃焼室の熱でもってエンジン冷却液循環路の冷却液が比較的早期に昇温し、エンジンの暖機が完了するとエンジン冷却液循環路の冷却液温度は暖機完了温度に保たれる。   Generally, when the engine is cold started, the temperature of the coolant in the engine coolant circulation path rises relatively early due to the heat of the combustion chamber of the engine, and when the engine warm-up is completed, the coolant temperature in the engine coolant circulation path Is kept at the warm-up completion temperature.

ところで、過給機コンプレッサからの圧縮吸気を水冷式のインタークーラで冷却することを狙いとしている関係より、インタークーラ冷却液循環路の冷却液は比較的低温とする必要がある。しかしながら、例えば外気が極低温である状況においてエンジン冷却液循環路とインタークーラ冷却液循環路とを非連通にしていると、インタークーラ冷却液循環路の冷却液の温度が上昇しないので、インタークーラの外表面に前記圧縮吸気に含まれる水分が付着して凍結することが懸念される。   By the way, the cooling liquid in the intercooler coolant circulation path needs to be at a relatively low temperature because of the relationship aimed at cooling the compressed intake air from the supercharger compressor with a water-cooled intercooler. However, for example, if the engine coolant circulation path and the intercooler coolant circulation path are not connected in a situation where the outside air is at a very low temperature, the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path does not increase. There is a concern that moisture contained in the compressed intake air adheres to the outer surface of the water and freezes.

そこで、本発明では、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度が前記閾値以下である場合に弁体を開くことによりエンジン冷却液循環路とインタークーラ冷却液循環路とを連通させるようにしているので、エンジン冷却液循環路の比較的高温の冷却液が導入路を経てインタークーラ冷却液循環路に導入されることになって、インタークーラ冷却液循環路の冷却液が暖められることになる。そのため、外気が極低温であってもインタークーラの前記凍結が回避されるので、当該インタークーラが前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を過剰に冷却するといった現象が発生せずに済むようになる。   Therefore, in the present invention, the engine coolant circulation path and the intercooler coolant circulation path are made to communicate with each other by opening the valve body when the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path is equal to or lower than the threshold value. Therefore, the relatively high temperature coolant in the engine coolant circulation path is introduced into the intercooler coolant circulation path via the introduction path, and the coolant in the intercooler coolant circulation path is warmed. . Therefore, the freezing of the intercooler is avoided even when the outside air is at a very low temperature, so that the phenomenon that the intercooler excessively cools the compressed intake air from the supercharger compressor can be avoided. .

好ましくは、前記制御部は、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度が前記所定の閾値を超えたときに前記弁体を閉側にする、ものとすることができる。   Preferably, the control unit may close the valve body when a coolant temperature in the intercooler coolant circulation path exceeds the predetermined threshold.

仮に、前記弁体を開いている状態で前記エンジン冷却液循環路の冷却液が暖機完了温度に到達すると、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度も前記エンジン冷却液循環路の冷却液温度とほぼ同じになるので、インタークーラが前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を加熱することになってしまい、前記圧縮吸気が目標吸気温度よりも高くなることが懸念される。   If the coolant in the engine coolant circulation path reaches the warm-up completion temperature while the valve body is open, the coolant temperature in the intercooler coolant circulation path also becomes the coolant in the engine coolant circulation path. Since it becomes almost the same as the temperature, the intercooler heats the compressed intake air from the supercharger compressor, and there is a concern that the compressed intake air becomes higher than the target intake air temperature.

これに対して、本発明の前記構成では、インタークーラ冷却液循環路の冷却液の温度が前記閾値を超えるまで昇温した場合に前記弁体を閉じるようにしている。これにより、前記エンジン冷却液循環路の比較的高温の冷却液が前記インタークーラ冷却液循環路に導入されなくなるので、両方の循環路の冷却液が独立して循環するようになる。そのため、インタークーラ冷却液循環路の冷却液が必要以上に昇温することが避けられるので、インタークーラが過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却することが可能になるなど、インタークーラ本来の機能(冷却作用)を確保することが可能になる。   On the other hand, in the configuration of the present invention, the valve body is closed when the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path is raised to exceed the threshold value. As a result, the relatively high temperature coolant in the engine coolant circulation path is not introduced into the intercooler coolant circulation path, so that the coolant in both circulation paths circulate independently. Therefore, it is possible to prevent the coolant in the intercooler coolant circulation path from rising more than necessary, so the intercooler can cool the compressed intake air from the turbocharger compressor. (Cooling action) can be ensured.

好ましくは、前記閾値は、前記インタークーラの外表面に前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気に含まれる水分が付着して凍結するときのインタークーラ冷却液循環路の冷却液温度よりも高い温度を下限値とし、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気の冷却目標温度に前記インタークーラで冷却することが可能な冷却液温度以下の温度を上限値とし、前記下限値から前記上限値までの範囲で設定される。   Preferably, the threshold value is higher than the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path when moisture contained in the compressed intake air from the supercharger compressor adheres to the outer surface of the intercooler and freezes. The lower limit value is a cooling target temperature that can be cooled by the intercooler to the cooling target temperature of the compressed intake air from the turbocharger compressor, and the upper limit value is set in the range from the lower limit value to the upper limit value. Is set.

この構成では、インタークーラ冷却液循環路の冷却液の温度が前記閾値よりも低いときにインタークーラが凍結することを回避可能になって、しかも、インタークーラ冷却液循環路の冷却液の温度が前記閾値よりも高いときにインタークーラが過給機コンプレッサによる圧縮吸気を冷却することが可能になる。このようにインタークーラの凍結防止と冷却性能の確保とを両立することが可能になる。   In this configuration, it is possible to prevent the intercooler from freezing when the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path is lower than the threshold, and the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path is When higher than the threshold, the intercooler can cool the compressed intake air by the supercharger compressor. In this way, it is possible to achieve both prevention of freezing of the intercooler and securing of cooling performance.

好ましくは、前記インタークーラ冷却液循環路は、当該インタークーラ冷却液循環路の冷却液で前記エンジンに付設されるスロットルバルブとの間で熱交換可能になるように、前記スロットルバルブに設置されている、構成にすることができる。   Preferably, the intercooler coolant circulation path is installed in the throttle valve so that heat can be exchanged with the throttle valve attached to the engine by the coolant of the intercooler coolant circulation path. Can be configured.

ここでは、インタークーラ冷却液循環路にスロットルバルブを設置している。この構成では、上記しているように前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液の温度が前記閾値以下であることをトリガーとして弁体を開くことによって前記エンジン冷却液循環路で比較的早期に昇温される冷却液を前記導入路から前記インタークーラ冷却液循環路に導入させている場合に、外気が極低温であっても前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液と前記インタークーラと前記スロットルバルブとを暖めることが可能になる。そのため、前記インタークーラが前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を適度に加熱することが可能になるとともに、スロットルバルブの動きが良好になる。   Here, a throttle valve is installed in the intercooler coolant circulation path. In this configuration, as described above, the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path is raised relatively early in the engine coolant circulation path by opening the valve body as a trigger when the temperature is below the threshold value. When the coolant to be heated is introduced from the introduction path into the intercooler coolant circulation path, the coolant in the intercooler coolant circulation path, the intercooler, and the throttle even when the outside air is at a very low temperature It is possible to warm the valve. Therefore, the intercooler can appropriately heat the compressed intake air from the supercharger compressor, and the movement of the throttle valve is improved.

そして、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液がエンジン冷却液循環路の比較的高温の冷却液によって昇温されることによって前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液の温度が前記閾値を超えたときには弁体を閉じるから、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液が必要以上に昇温することなく所定の温度範囲に保たれるようになる。これにより、インタークーラが前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を不必要に加熱するといったことが回避されるようになって目標温度に冷却するというインタークーラ本来の機能(冷却作用)を発揮するようになるとともに、スロットルバルブが不必要に加熱されるといったことが回避されるようになってスロットルバルブが確実に冷却されるようになる。   Then, the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path exceeds the threshold because the coolant in the intercooler coolant circulation path is heated by a relatively high temperature coolant in the engine coolant circulation path. Since the valve body is sometimes closed, the coolant in the intercooler coolant circulation path is maintained in a predetermined temperature range without increasing the temperature more than necessary. As a result, the intercooler is prevented from unnecessarily heating the compressed intake air from the supercharger compressor, and the original function (cooling action) of cooling the intercooler to the target temperature is exhibited. At the same time, the throttle valve is prevented from being heated unnecessarily, and the throttle valve is reliably cooled.

好ましくは、前記インタークーラ冷却液循環路には、当該インタークーラ冷却液循環路の冷却液と外気との間で熱交換するためのラジエータが設置される。   Preferably, a radiator for exchanging heat between the coolant in the intercooler coolant circulation path and the outside air is installed in the intercooler coolant circulation path.

この構成では、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液がインタークーラやスロットルバルブの熱を回収すると、この冷却液の熱が前記ラジエータで大気に放出されるようになる。しかし、外気が極低温である場合に前記エンジン冷却液循環路と前記インタークーラ冷却液循環路とを非連通にしていると、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液が前記ラジエータによって極低温の外気に相当する温度にまで低下させられることになる。   In this configuration, when the coolant in the intercooler coolant circulation path recovers the heat of the intercooler or the throttle valve, the heat of the coolant is released to the atmosphere by the radiator. However, if the engine coolant circulation path and the intercooler coolant circulation path are not communicated when the outside air is at a very low temperature, the coolant in the intercooler coolant circulation path is cooled by the radiator. The temperature is lowered to a temperature corresponding to the outside air.

そのような場合には前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度が前記閾値以下になるので、それに伴い前記弁体が開かれることになって前記エンジン冷却液循環路の比較的高温の冷却液が前記インタークーラ冷却液循環路に導入されることになる。これにより、外気が極低温のときには前記インタークーラおよび前記スロットルバルブが暖められることになって、前記インタークーラの凍結を防止するとともに、前記スロットルバルブを動きやすくすることが可能になる。   In such a case, since the coolant temperature in the intercooler coolant circulation path becomes equal to or lower than the threshold value, the valve body is opened accordingly, and the coolant coolant in the engine coolant circulation path is relatively hot. Is introduced into the intercooler coolant circulation path. As a result, when the outside air is at a very low temperature, the intercooler and the throttle valve are warmed, so that the intercooler can be prevented from freezing and the throttle valve can be moved easily.

好ましくは、前記エンジン冷却液循環路と前記インタークーラ冷却液循環路とにはそれぞれウォータポンプが設けられ、前記インタークーラ冷却液循環路のウォータポンプが電動式とされる。   Preferably, a water pump is provided in each of the engine coolant circulation path and the intercooler coolant circulation path, and the water pump in the intercooler coolant circulation path is electrically operated.

この構成では、電動式ウォータポンプの能力を制御することによってインタークーラ冷却液循環路の冷却液の循環速度を任意に設定することが可能になる。   In this configuration, it is possible to arbitrarily set the circulation rate of the coolant in the intercooler coolant circulation path by controlling the capacity of the electric water pump.

好ましくは、前記弁体は電磁弁とされ、前記制御部は、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度を検出する温度センサからの出力信号の入力に基づいて前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度を認識するとともに、この認識結果と前記閾値とを対比して前記電磁弁の開閉動作を制御するECUとすることができる。   Preferably, the valve body is an electromagnetic valve, and the control unit is configured to input an output signal from a temperature sensor that detects a coolant temperature of the intercooler coolant circulation path. The ECU can recognize the coolant temperature and control the opening / closing operation of the solenoid valve by comparing the recognition result with the threshold value.

好ましくは、前記制御部は、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度を感知するとともに、当該感知結果が前記閾値以下のときに前記弁体を開くサーモアクチュエータとされ、このサーモアクチュエータと前記弁体とがサーモスタットを構成する。   Preferably, the control unit senses a coolant temperature of the intercooler coolant circulation path, and is a thermoactuator that opens the valve body when the sensing result is equal to or less than the threshold, and the thermoactuator and the valve The body constitutes a thermostat.

なお、サーモスタットとは、自動車関連業界において温度感知型自動作動弁のことを意味している。このようなサーモスタットを用いる場合には、温度センサや制御系が不要となり、設備コストの無駄な上昇を抑制することが可能になる。   The thermostat means a temperature sensing type automatic operation valve in the automobile related industry. When such a thermostat is used, a temperature sensor and a control system are not necessary, and it is possible to suppress an unnecessary increase in equipment cost.

好ましくは、前記エンジン冷却液循環路は、前記エンジンの内部通路と、この内部通路の冷却液排出口と冷却液導入口とに接続されかつ途中にウォータポンプが設けられる循環通路と、この循環通路の上流側に並列に接続されかつ途中にラジエータが設置されるラジエータ通路と、このラジエータ通路において前記ラジエータよりも下流側に設置されかつ冷却液が暖機完了温度未満のときに閉側となる一方で前記暖機完了温度以上のときに全開になるサーモスタットとを備える、構成とすることができる。   Preferably, the engine coolant circulation path includes an internal passage of the engine, a circulation passage connected to a coolant discharge port and a coolant introduction port of the internal passage, and a water pump provided on the way, and the circulation passage. A radiator passage connected in parallel to the upstream side of the radiator and a radiator installed in the middle thereof, and disposed on the downstream side of the radiator in the radiator passage and closed when the coolant is below the warm-up completion temperature And a thermostat that is fully opened when the temperature is equal to or higher than the warm-up completion temperature.

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路と、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環されるインタークーラ冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置において、外気が極低温のときに前記インタークーラの凍結を防止することが可能になる。   The present invention supplies an engine coolant circulation path for taking out and returning the coolant of an engine with a supercharger to the outside, and a water-cooled intercooler for cooling the compressed intake air from the turbocharger compressor. In the engine cooling device that enables the coolant to circulate independently in each of the intercooler coolant circulation paths through which the coolant is circulated, the intercooler can be prevented from freezing when the outside air is at a very low temperature. Become.

本発明に係るエンジン冷却装置の一実施形態の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of one embodiment of the engine cooling device concerning the present invention. 本発明に係るエンジン冷却装置の他実施形態の概略構成を示す図であり、図1の電磁弁をサーモスタットに置き換えている。It is a figure which shows schematic structure of other embodiment of the engine cooling device which concerns on this invention, and has replaced the solenoid valve of FIG. 1 with the thermostat. 本発明に係るエンジン冷却装置のさらに他実施形態の概略構成を示す図であり、図1の電磁弁をサーモスタットに置き換えているとともに、還流路にチェックバルブを設置している。It is a figure which shows schematic structure of further another embodiment of the engine cooling device which concerns on this invention, is replacing the electromagnetic valve of FIG. 1 with the thermostat, and has installed the check valve in the return path.

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Best modes for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1に本発明の一実施形態を示している。この実施形態のエンジンは過給機付きエンジンとされている。このエンジンには、冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路20が設けられている。このエンジン冷却液循環路20は、エンジンの内部通路と、エンジンの外部通路とで構成されている。   FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The engine of this embodiment is a supercharged engine. The engine is provided with an engine coolant circulation path 20 for taking out the coolant and returning it to the outside. The engine coolant circulation path 20 includes an internal passage of the engine and an external passage of the engine.

エンジンの内部通路は、エンジンのシリンダブロック内に設けられるウォータジャケット13と、エンジンのシリンダヘッド内に設けられるウォータジャケット14とを含んでいる。また、エンジンの外部通路は、ヒータ通路21、ラジエータ通路22および補機通路23を備えている。   The internal passage of the engine includes a water jacket 13 provided in the cylinder block of the engine and a water jacket 14 provided in the cylinder head of the engine. The external passage of the engine includes a heater passage 21, a radiator passage 22, and an auxiliary machinery passage 23.

ヒータ通路21は、ブロック側ウォータジャケット13とヘッド側ウォータジャケット14との少なくともいずれか一方から排出される冷却液をブロック側ウォータジャケット13とヘッド側ウォータジャケット14との少なくともいずれか一方に還流させるものである。   The heater passage 21 circulates the coolant discharged from at least one of the block-side water jacket 13 and the head-side water jacket 14 to at least one of the block-side water jacket 13 and the head-side water jacket 14. It is.

このヒータ通路21には、ウォータポンプ4、ヒータコア5が設けられている。ウォータポンプ4は、ヒータ通路21においてブロック側ウォータジャケット13の冷却液導入部寄りの位置に設けられている。ヒータコア5は、車両室内を暖房するための熱交換器であり、ヒータ通路21においてヘッド側ウォータジャケット14の冷却液排出部寄りの位置に設けられている。   The heater passage 21 is provided with a water pump 4 and a heater core 5. The water pump 4 is provided in the heater passage 21 at a position near the coolant introduction portion of the block-side water jacket 13. The heater core 5 is a heat exchanger for heating the vehicle interior, and is provided in the heater passage 21 at a position near the coolant discharge portion of the head side water jacket 14.

なお、ウォータポンプ4は、図示していないが、エンジンのクランクシャフトにより駆動される機械式とされている。この機械式のウォータポンプ4は、詳細に図示していないが、ウォータポンププーリとクランクシャフトプーリとにベルトを巻き掛けるようにし、ウォータポンププーリに電磁クラッチなどを装備した公知の構成と同じとされている。このウォータポンプ4は、前記電磁クラッチをECU100で継合、切断させることにより作動または停止されるようになっている。   Although not shown, the water pump 4 is a mechanical type driven by a crankshaft of the engine. Although not shown in detail, the mechanical water pump 4 has the same configuration as a known configuration in which a belt is wound around a water pump pulley and a crankshaft pulley, and the water pump pulley is equipped with an electromagnetic clutch or the like. ing. The water pump 4 is operated or stopped by connecting and disconnecting the electromagnetic clutch with the ECU 100.

さらに、ヒータ通路21においてブロック側ウォータジャケット13の冷却液導入部の上流側には、電磁弁24が設けられている。この電磁弁24の開閉動作は下記するエレクトロニックコントロールユニット(以下、ECUとする)により制御される。   Further, an electromagnetic valve 24 is provided on the upstream side of the coolant introduction portion of the block-side water jacket 13 in the heater passage 21. The opening / closing operation of the electromagnetic valve 24 is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) described below.

ラジエータ通路22は、ヒータ通路21の上流側に並列に接続されており、このラジエータ通路22の途中にはラジエータ6が設けられている。   The radiator passage 22 is connected in parallel to the upstream side of the heater passage 21, and the radiator 6 is provided in the middle of the radiator passage 22.

ラジエータ6は、冷却液と大気との間で熱交換する熱交換器である。このラジエータ通路22においてラジエータ6より冷却液流通方向の下流側が、ヒータ通路21においてウォータポンプ4とヒータコア5との間にサーモスタット7を介して接続されている。   The radiator 6 is a heat exchanger that exchanges heat between the coolant and the atmosphere. In the radiator passage 22, the downstream side in the coolant flow direction from the radiator 6 is connected between the water pump 4 and the heater core 5 through the thermostat 7 in the heater passage 21.

サーモスタット7は、公知の構成であるので詳細に図示していないが、当該サーモスタット7の設置場所の冷却液温度が暖機完了温度(例えば約88℃)Th未満になると、サーモワックスが凝固収縮してワックス圧が低くなるので、弁体が自動的に閉側になってラジエータ通路22からウォータポンプ4への冷却液流通を少なくするが、サーモスタット7の設置場所の冷却液温度が前記暖機完了温度Th以上になると、サーモワックスが溶融膨張されてワックス圧が高くなるので、前記弁体が自動的に全開になってラジエータ通路22からウォータポンプ4への冷却液流通を許容する。   Although the thermostat 7 has a known configuration and is not shown in detail, when the coolant temperature at the installation location of the thermostat 7 becomes lower than the warm-up completion temperature (for example, about 88 ° C.) Th, the thermowax is solidified and contracted. Since the wax pressure is lowered, the valve body is automatically closed to reduce the flow of the coolant from the radiator passage 22 to the water pump 4, but the temperature of the coolant at the place where the thermostat 7 is installed has been warmed up. When the temperature becomes equal to or higher than the temperature Th, the thermowax is melted and expanded to increase the wax pressure, so that the valve body is automatically fully opened to allow the coolant to flow from the radiator passage 22 to the water pump 4.

詳しくは、このサーモスタット7は、前記暖機完了温度Thより低い所定温度(例えば82℃)未満になると全閉状態になり、その所定温度から開き始め、前記暖機完了温度Thになると全開状態になる。   Specifically, the thermostat 7 is fully closed when the temperature is lower than a predetermined temperature (for example, 82 ° C.) lower than the warm-up completion temperature Th, starts opening from the predetermined temperature, and is fully opened when the warm-up completion temperature Th is reached. Become.

補機通路23は、ヘッド側ウォータジャケット14の冷却液排出部とヒータコア5との間からヒータコア5とヒータ通路21に対するラジエータ通路22の下流側接続部分との間に設置されている。この補機通路23にはEGRクーラ8、EGRバルブ9が設けられている。   The auxiliary machine passage 23 is provided between the coolant discharge portion of the head side water jacket 14 and the heater core 5 and between the heater core 5 and the downstream connection portion of the radiator passage 22 with respect to the heater passage 21. The auxiliary machine passage 23 is provided with an EGR cooler 8 and an EGR valve 9.

このEGRクーラ8およびEGRバルブ9は、エンジンから排出される排気の一部をエンジンの吸気系(図示省略)に戻すことによりNOxの発生を抑制するためのEGRシステムに備えられるものである。EGRクーラ8は、前記吸気系に戻す排気の熱を吸収して当該排気を冷却するための熱交換器であり、前記した補機通路23を流通する冷却液との間で熱交換することが可能な状態で設置されている。EGRバルブ9は、エンジンの吸気通路に還流するEGR量を調整するものである。   The EGR cooler 8 and the EGR valve 9 are provided in an EGR system for suppressing the generation of NOx by returning a part of the exhaust discharged from the engine to the intake system (not shown) of the engine. The EGR cooler 8 is a heat exchanger for absorbing the heat of the exhaust gas that is returned to the intake system and cooling the exhaust gas. The EGR cooler 8 can exchange heat with the coolant flowing through the auxiliary passage 23. Installed as possible. The EGR valve 9 adjusts the amount of EGR that returns to the intake passage of the engine.

さらに、この実施形態のエンジンには、詳細に図示していないが、過給機が付設されている。この過給機は例えば公知のターボチャージャとされ、エンジンの排気通路に設けられるタービンと、エンジンの吸気通路に設けられるコンプレッサと、前記タービンと前記コンプレッサとが両端に固定されるロータリーシャフトとを備える。   Furthermore, although not shown in detail in the engine of this embodiment, a supercharger is attached. This turbocharger is, for example, a known turbocharger, and includes a turbine provided in an exhaust passage of the engine, a compressor provided in an intake passage of the engine, and a rotary shaft to which the turbine and the compressor are fixed at both ends. .

このターボチャージャの動作としては、前記排気通路においてタービンハウジング(図1の符号36参照)の入口から流入した排気によってタービンが回転される。このタービンが回転されると一体的にロータリーシャフトおよびコンプレッサが回転される。このコンプレッサの回転に伴って前記吸気通路においてコンプレッサハウジング内に吸入された吸気は圧縮(過給)される。この圧縮吸気はその密度が高められるとともに温度が上昇する。   As the operation of the turbocharger, the turbine is rotated by the exhaust gas flowing from the inlet of the turbine housing (see reference numeral 36 in FIG. 1) in the exhaust passage. When the turbine is rotated, the rotary shaft and the compressor are integrally rotated. As the compressor rotates, the intake air drawn into the compressor housing in the intake passage is compressed (supercharged). The compressed intake air increases in density and temperature.

このような過給機コンプレッサにより圧縮された吸気(エンジンに供給する圧縮吸気)を冷却するために、水冷式のインタークーラ31が設けられている。   In order to cool the intake air (compressed intake air supplied to the engine) compressed by such a supercharger compressor, a water-cooled intercooler 31 is provided.

この水冷式のインタークーラ31は、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気と冷却液との間で熱交換するための熱交換器からなる。このインタークーラ31に供給する冷却液はインタークーラ冷却液循環路30内で循環されるようになっている。   The water-cooled intercooler 31 includes a heat exchanger for exchanging heat between the compressed intake air from the supercharger compressor and the coolant. The coolant supplied to the intercooler 31 is circulated in the intercooler coolant circulation path 30.

このインタークーラ冷却液循環路30は閉ループとされており、エンジン冷却液循環路20の近傍に設けられている。このインタークーラ冷却液循環路30には、インタークーラ31、ラジエータ32、スロットルバルブ33、電動式のウォータポンプ34が設置されている。   The intercooler coolant circulation path 30 is a closed loop and is provided in the vicinity of the engine coolant circulation path 20. An intercooler 31, a radiator 32, a throttle valve 33, and an electric water pump 34 are installed in the intercooler coolant circulation path 30.

なお、インタークーラ冷却液循環路30に充填される冷却液は、エンジン冷却液循環路20の冷却液と同じとされる。この冷却液は例えばエチレングリコールの水溶液などとされる。   The coolant that fills the intercooler coolant circulation path 30 is the same as the coolant in the engine coolant circulation path 20. The coolant is, for example, an aqueous solution of ethylene glycol.

ラジエータ32は、インタークーラ冷却液循環路30の冷却液と外気との間で熱交換するための熱交換器とされている。スロットルバルブ33は、公知のようにエンジンの吸入空気量を調整するものであって、このスロットルバルブ33の所定部位にはインタークーラ冷却液循環路30の一部が熱交換可能に挿入されている。電動式のウォータポンプ34は、インタークーラ冷却液循環路30内で冷却液を流動させるものであって、その動作はECU100で制御される。   The radiator 32 is a heat exchanger for exchanging heat between the coolant in the intercooler coolant circulation path 30 and the outside air. The throttle valve 33 adjusts the intake air amount of the engine as is well known, and a part of the intercooler coolant circulation path 30 is inserted into a predetermined portion of the throttle valve 33 so that heat can be exchanged. . The electric water pump 34 causes the coolant to flow in the intercooler coolant circulation path 30, and its operation is controlled by the ECU 100.

動作としては、電動式のウォータポンプ34により閉ループのインタークーラ冷却液循環路30内で冷却液を循環させて、この循環する冷却液でインタークーラ31およびスロットルバルブ33に蓄積している熱を回収し、この冷却液の熱をラジエータ32で大気に放出させるようにしている。   In operation, the coolant is circulated in the closed loop intercooler coolant circulation path 30 by the electric water pump 34, and the heat accumulated in the intercooler 31 and the throttle valve 33 is recovered by the circulating coolant. The heat of the coolant is released to the atmosphere by the radiator 32.

なお、インタークーラ冷却液循環路30は、その冷却液と前記過給機のタービンハウジング36との間で熱交換可能となるようにタービンハウジング36内に挿入されている。これにより、タービンハウジング36がインタークーラ冷却液循環路30の冷却液でもって冷却することが可能になっている。   The intercooler coolant circulation path 30 is inserted into the turbine housing 36 so that heat can be exchanged between the coolant and the turbine housing 36 of the supercharger. Thereby, the turbine housing 36 can be cooled with the coolant of the intercooler coolant circulation path 30.

そして、エンジン冷却液循環路20とインタークーラ冷却液循環路30とには、導入路41および還流路42が接続されている。導入路41はエンジン冷却液循環路20からインタークーラ冷却液循環路30への冷却液導入を可能とするための連通路であり、還流路42はインタークーラ冷却液循環路30からエンジン冷却液循環路20への冷却液還流を可能とするための連通路である。   An introduction path 41 and a reflux path 42 are connected to the engine coolant circulation path 20 and the intercooler coolant circulation path 30. The introduction path 41 is a communication path for enabling the introduction of the coolant from the engine coolant circulation path 20 to the intercooler coolant circulation path 30, and the reflux path 42 is the engine coolant circulation from the intercooler coolant circulation path 30. This is a communication path for allowing the coolant to return to the path 20.

前記導入路41には電磁弁43が設置されている。この電磁弁43は導入路41の冷却液流通量を変更するものであって、その開閉動作はECU100で制御される。   An electromagnetic valve 43 is installed in the introduction path 41. The electromagnetic valve 43 changes the coolant flow rate of the introduction passage 41, and its opening / closing operation is controlled by the ECU 100.

ECU100は、例えばエンジンの各種動作を制御するためのエンジンコントロールコンピュータとされる。この実施形態では、前記既存のECU100に前記電磁弁24,43および電動式のウォータポンプ34を制御するための機能を装備させている。   The ECU 100 is an engine control computer for controlling various operations of the engine, for example. In this embodiment, the existing ECU 100 is equipped with a function for controlling the electromagnetic valves 24 and 43 and the electric water pump 34.

このECU100は、詳細に図示していないが、CPU(中央処理装置)、ROM(プログラムメモリ)、RAM(データメモリ)、ならびにバックアップRAM(不揮発性メモリ)などを備える公知の構成とされる。   Although not shown in detail, the ECU 100 has a known configuration including a CPU (central processing unit), a ROM (program memory), a RAM (data memory), a backup RAM (nonvolatile memory), and the like.

ROMは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。CPUは、ROMに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、RAMは、CPUでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAMは、エンジンの停止時にその保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。   The ROM stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The CPU executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM. The RAM is a memory that temporarily stores calculation results in the CPU, data input from each sensor, and the backup RAM is a non-volatile memory that stores data to be saved when the engine is stopped. It is.

この実施形態では、インタークーラ冷却液循環路30においてラジエータ32よりも冷却液循環方向の上流側に、冷却液の温度を検出するための温度センサ35が設けられている。なお、インタークーラ冷却液循環路30においてラジエータ32よりも冷却液循環方向の上流側の冷却液は、ラジエータ32よりも冷却液循環方向の下流側の冷却液に比べて高温になる。言うまでもないが、ラジエータ32を冷却液が通過すると当該冷却液の熱が大気に放出されるので、ラジエータ32の下流側では冷却液の温度が低くなるが、この冷却液がスロットルバルブ33、インタークーラ31ならびに過給機のタービンハウジング36を通過するときにそれらの熱を回収するので、ラジエータ32の上流側に到達する冷却液の温度は高くなるのである。   In this embodiment, a temperature sensor 35 for detecting the temperature of the coolant is provided upstream of the radiator 32 in the intercooler coolant circulation path 30 in the coolant circulation direction. In the intercooler coolant circulation path 30, the coolant on the upstream side in the coolant circulation direction with respect to the radiator 32 has a higher temperature than the coolant on the downstream side in the coolant circulation direction with respect to the radiator 32. Needless to say, when the coolant passes through the radiator 32, the heat of the coolant is released to the atmosphere, so that the temperature of the coolant is lowered downstream of the radiator 32. 31 and the turbocharger turbine housing 36 recover their heat so that the temperature of the coolant reaching the upstream side of the radiator 32 increases.

なお、前記温度センサ35は、前記冷却液の温度に対応する信号を出力してECU100に入力する。そして、ECU100は、温度センサ35の出力信号の入力に基づいて冷却液の温度Tcを認識し、この認識結果Tcが所定の閾値Tx以下か否かを判定することにより電磁弁43を開閉制御する。なお、前記認識結果Tcが前記閾値Tx以下の場合には電磁弁43を開くようにし、前記認識結果Tcが前記閾値Txを超える場合には電磁弁43を閉じるようにしている。   The temperature sensor 35 outputs a signal corresponding to the temperature of the coolant and inputs it to the ECU 100. The ECU 100 recognizes the coolant temperature Tc based on the input of the output signal of the temperature sensor 35, and controls whether the solenoid valve 43 is opened or closed by determining whether or not the recognition result Tc is equal to or less than a predetermined threshold Tx. . The electromagnetic valve 43 is opened when the recognition result Tc is less than or equal to the threshold value Tx, and the electromagnetic valve 43 is closed when the recognition result Tc exceeds the threshold value Tx.

前記閾値Txについては、適宜の温度範囲内に設定される。この温度範囲の下限値については、インタークーラ31の外表面に過給機コンプレッサからの圧縮吸気に含まれる水分が付着して凍結するときのインタークーラ冷却液循環路30の冷却液温度よりも高い温度(例えば約5℃)に設定することができる。また、前記温度範囲の上限値については、過給機コンプレッサからの圧縮吸気の冷却目標温度(例えば約50℃)にインタークーラ31で冷却することが可能な冷却液温度(例えば約49℃)以下の温度に設定することができる。   The threshold value Tx is set within an appropriate temperature range. About the lower limit of this temperature range, it is higher than the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path 30 when water contained in the compressed intake air from the supercharger compressor adheres to the outer surface of the intercooler 31 and freezes. The temperature can be set (eg, about 5 ° C.). The upper limit of the temperature range is equal to or lower than the coolant temperature (for example, about 49 ° C.) that can be cooled by the intercooler 31 to the target cooling temperature (for example, about 50 ° C.) of the compressed intake air from the supercharger compressor. Temperature can be set.

このように閾値Txを前記温度範囲内で適宜に設定すれば、インタークーラ31およびスロットルバルブ33の凍結を防止することが可能になるとともに、インタークーラ31により前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を目標温度に調整する温調性能を適正に発揮させることが可能になる。   Thus, if the threshold value Tx is appropriately set within the temperature range, it is possible to prevent the intercooler 31 and the throttle valve 33 from freezing, and the intercooler 31 allows compressed intake air from the supercharger compressor to be discharged. It is possible to appropriately exhibit the temperature control performance for adjusting to the target temperature.

次に、ECU100によるエンジンの温度調整制御を説明する。   Next, engine temperature adjustment control by the ECU 100 will be described.

エンジンが始動されると、ECU100はまず、ヘッド側ウォータジャケット14から排出される冷却液の温度を温度センサ25からの出力信号の入力に基づいて認識し、この認識結果が暖機完了温度Th未満であるか否かを判定する。   When the engine is started, the ECU 100 first recognizes the temperature of the coolant discharged from the head-side water jacket 14 based on the input of the output signal from the temperature sensor 25, and this recognition result is less than the warm-up completion temperature Th. It is determined whether or not.

ここで、前記冷却液の温度が暖機完了温度Th未満つまりエンジンが冷間始動された場合にはサーモスタット7が閉じているので、エンジンの始動に伴い作動される機械式ウォータポンプ4によりエンジンの内部通路(13,14)から排出される冷却液がヒータ通路21を経てエンジンの内部通路(13,14)に戻される。これにより、エンジンの燃焼室の熱によってエンジンが昇温するとともに冷却液が比較的早期に昇温させられることになる。   Here, since the thermostat 7 is closed when the temperature of the coolant is lower than the warm-up completion temperature Th, that is, when the engine is cold started, the mechanical water pump 4 that is actuated as the engine starts is used to close the engine. The coolant discharged from the internal passages (13, 14) is returned to the internal passages (13, 14) of the engine through the heater passage 21. As a result, the temperature of the engine is raised by the heat of the combustion chamber of the engine, and the temperature of the coolant is raised relatively early.

一方、前記冷却液の温度が暖機完了温度Th以上である場合つまりエンジンが通常運転になっている場合にはサーモスタット7が開いているので、エンジンの内部通路(13,14)から排出される冷却液がエンジン冷却液循環路20におけるヒータ通路21およびラジエータ通路22を経てエンジンの内部通路(13,14)に戻される。この場合には、エンジンの内部通路(13,14)を通過する冷却液がシリンダヘッドおよびシリンダブロックの熱を回収し、この冷却液の熱がラジエータ6で大気に発散されるようになる。そのため、エンジン冷却液循環路20を循環する冷却液の温度は暖機完了温度Thに保たれるようになる。   On the other hand, when the temperature of the coolant is equal to or higher than the warm-up completion temperature Th, that is, when the engine is in normal operation, the thermostat 7 is open, and therefore, the coolant is discharged from the internal passages (13, 14) of the engine. The coolant is returned to the internal passages (13, 14) of the engine through the heater passage 21 and the radiator passage 22 in the engine coolant circulation passage 20. In this case, the coolant passing through the internal passages (13, 14) of the engine recovers the heat of the cylinder head and the cylinder block, and the heat of the coolant is dissipated to the atmosphere by the radiator 6. Therefore, the temperature of the coolant circulating in the engine coolant circulation path 20 is maintained at the warm-up completion temperature Th.

ところで、ECU100は、前記した暖機運転中において電動式ウォータポンプ34を作動させることによりインタークーラ冷却液循環路30内の冷却液を循環させるとともに、温度センサ35からの出力信号の入力に基づいてインタークーラ冷却液循環路30においてラジエータ32の冷却液循環方向の上流側の冷却液温度Tcを認識し、この認識結果Tcが前記した閾値Tx以下か否かを判定する。   By the way, the ECU 100 circulates the coolant in the intercooler coolant circulation path 30 by operating the electric water pump 34 during the warm-up operation described above, and based on the input of the output signal from the temperature sensor 35. In the intercooler coolant circulation path 30, the coolant temperature Tc on the upstream side in the coolant circulation direction of the radiator 32 is recognized, and it is determined whether or not the recognition result Tc is equal to or less than the threshold value Tx.

ここで、前記認識結果Tcが前記閾値Tx以下の場合にはECU100が電磁弁43を開くことにより、エンジン冷却液循環路20を循環する比較的高温の冷却液を導入路41からインタークーラ冷却液循環路30に導入させるようにする。   Here, when the recognition result Tc is equal to or less than the threshold value Tx, the ECU 100 opens the electromagnetic valve 43 so that a relatively high temperature coolant circulating in the engine coolant circulation path 20 is supplied from the introduction path 41 to the intercooler coolant. It is made to introduce into the circulation path 30.

これにより、インタークーラ冷却液循環路30の冷却液とインタークーラ31とスロットルバルブ33とが徐々に暖められることになるので、外気が極低温であってもインタークーラ31およびスロットルバルブ33が凍結せずに済むようになる。そのため、外気が極低温であってもインタークーラ31が過給機コンプレッサによる圧縮吸気を過剰に冷却することがなくなって、インタークーラ31が前記圧縮吸気を適度に加熱することが可能になるとともに、スロットルバルブ33の動きが良好になる。   As a result, the coolant in the intercooler coolant circulation path 30, the intercooler 31, and the throttle valve 33 are gradually warmed, so that the intercooler 31 and the throttle valve 33 can be frozen even when the outside air is at a very low temperature. You will not have to. Therefore, even if the outside air is at a very low temperature, the intercooler 31 does not excessively cool the compressed intake air by the supercharger compressor, and the intercooler 31 can appropriately heat the compressed intake air. The movement of the throttle valve 33 is improved.

このようにしてインタークーラ冷却液循環路30の冷却液が徐々に昇温させられることによって前記認識結果Tcが所定の閾値Txを超えた場合には、ECU100が電磁弁43を閉じることにより、エンジン冷却液循環路20を循環する比較的高温の冷却液をインタークーラ冷却液循環路30に導入させないようにしてインタークーラ冷却液循環路30内で独立して冷却液を循環させるようにする。   When the recognition result Tc exceeds a predetermined threshold value Tx by gradually increasing the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path 30 in this way, the ECU 100 closes the electromagnetic valve 43 to The coolant is circulated independently in the intercooler coolant circulation path 30 so that the relatively high temperature coolant circulating in the coolant circulation path 20 is not introduced into the intercooler coolant circulation path 30.

これにより、インタークーラ31を通過する冷却液が過給機コンプレッサからの圧縮吸気の熱を回収するとともに、スロットルバルブ33を通過する冷却液がスロットルバルブ33の熱を冷却液で回収し、その後、前記冷却液がラジエータ32を通過することにより前記回収した熱がラジエータ32により大気に放出されることになる。   Thereby, the coolant that passes through the intercooler 31 recovers the heat of the compressed intake air from the turbocharger compressor, and the coolant that passes through the throttle valve 33 recovers the heat of the throttle valve 33 with the coolant, When the coolant passes through the radiator 32, the recovered heat is released to the atmosphere by the radiator 32.

このようにして、インタークーラ冷却液循環路30を循環する冷却液が必要以上に昇温することなく所定の温度範囲に保たれるようになる。そのため、インタークーラ31が前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を不必要に加熱するといったことが回避されるようになって目標温度に冷却するというインタークーラ本来の機能(冷却作用)を発揮するようになるとともに、スロットルバルブ33が不必要に加熱されるといったことが回避されるようになってスロットルバルブ33が確実に冷却されるようになる。   In this way, the coolant circulating in the intercooler coolant circulation path 30 is maintained in a predetermined temperature range without increasing the temperature more than necessary. Therefore, the intercooler 31 is prevented from unnecessarily heating the compressed intake air from the supercharger compressor, so that the intercooler's original function (cooling action) of cooling to the target temperature is exhibited. At the same time, the throttle valve 33 is prevented from being heated unnecessarily, and the throttle valve 33 is reliably cooled.

以上説明したような構成のエンジン冷却装置では、エンジンを冷間始動したときに、仮に外気が極低温であってエンジン冷却液循環路20とインタークーラ冷却液循環路30とを非連通にしていると、インタークーラ冷却液循環路30の冷却液がラジエータ32によって極低温の外気に近い温度にまで低下させられるようになるので、インタークーラ31およびスロットルバルブ33が凍結しやすくなってしまい、インタークーラ31が過給機コンプレッサからの圧縮吸気を過剰に冷却するとともに、スロットルバルブ33が動きにくくなるという不具合が発生しやすくなる。   In the engine cooling apparatus configured as described above, when the engine is cold started, the outside air is at a very low temperature and the engine coolant circulation path 20 and the intercooler coolant circulation path 30 are not in communication. Then, the coolant in the intercooler coolant circulation path 30 is lowered by the radiator 32 to a temperature close to extremely low temperature outside air, so that the intercooler 31 and the throttle valve 33 are easily frozen, and the intercooler 31 excessively cools the compressed intake air from the supercharger compressor, and the trouble that the throttle valve 33 becomes difficult to move easily occurs.

このような点を考慮し、本発明を適用した実施形態では、前記のような状況において、前記したように電磁弁43を開いてエンジンの冷間始動に伴い比較的早期に昇温するエンジン冷却液循環路20の冷却液をインタークーラ冷却液循環路30に導入させるようにしているから、前記不具合を解消することができる。つまり、外気が極低温のときにエンジンを冷間始動するような状況であってもインタークーラ31が前記圧縮空気を過剰に冷却することを回避できるとともに、スロットルバルブ33を動きやすくすることが可能になる。   In consideration of such points, in the embodiment to which the present invention is applied, in the above situation, the engine cooling is performed such that the electromagnetic valve 43 is opened and the temperature is raised relatively quickly as the engine is cold started as described above. Since the coolant in the liquid circulation path 20 is introduced into the intercooler coolant circulation path 30, the above problem can be solved. In other words, even when the engine is cold started when the outside air is at a very low temperature, the intercooler 31 can avoid excessive cooling of the compressed air, and the throttle valve 33 can be moved easily. become.

そして、前記のように対処することによってインタークーラ冷却液循環路30内の冷却液の温度が閾値Txを超えるまで昇温すると、エンジン冷却液循環路20とインタークーラ冷却液循環路30とを非連通にしてインタークーラ冷却液循環路30の冷却液をラジエータ32で冷却させる状態にするようにしている。これにより、インタークーラ冷却液循環路30の冷却液が必要以上に昇温することが避けられるので、インタークーラ31が過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却することが可能になるなど、インタークーラ31本来の機能(冷却作用)を確保することが可能になるとともに、スロットルバルブ33の冷却も行うことができる。   Then, if the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path 30 is raised until the temperature exceeds the threshold value Tx by dealing with the above, the engine coolant circulation path 20 and the intercooler coolant circulation path 30 are not connected. The cooling of the intercooler coolant circulation path 30 is performed by the radiator 32 so as to communicate with each other. As a result, the temperature of the coolant in the intercooler coolant circulation path 30 is prevented from rising more than necessary, so that the intercooler 31 can cool the compressed intake air from the supercharger compressor. It is possible to secure the original function (cooling action) 31 and also to cool the throttle valve 33.

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, It can change suitably in the range equivalent to the claim and the said range.

(1)上記実施形態では、エンジン冷却液循環路20に設置されるウォータポンプ4を機械式ウォータポンプとした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電動式のウォータポンプとすることも可能である。   (1) In the above embodiment, an example is given in which the water pump 4 installed in the engine coolant circulation path 20 is a mechanical water pump. However, the present invention is not limited to this, for example, an electric motor pump. It is also possible to use a water pump.

(2)上記実施形態では、インタークーラ冷却液循環路30の一部をスロットルバルブ33に挿入した例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインタークーラ冷却液循環路30の一部をスロットルバルブ33に挿入していない構成にした場合にも本発明を適用することが可能である。   (2) In the above-described embodiment, an example in which a part of the intercooler coolant circulation path 30 is inserted into the throttle valve 33 is described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the intercooler coolant circulation The present invention can also be applied to a case where a part of the passage 30 is not inserted into the throttle valve 33.

(3)上記実施形態では、電磁弁43の開閉動作をECU100で制御するようにした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば上記実施形態で示した電磁弁43については、図2に示すようなサーモスタット50に置き換えることが可能である。   (3) In the above embodiment, an example in which the opening / closing operation of the electromagnetic valve 43 is controlled by the ECU 100 is described, but the present invention is not limited to this. For example, the electromagnetic valve 43 shown in the above embodiment can be replaced with a thermostat 50 as shown in FIG.

このようなサーモスタット50では、上記実施形態と同様の動作をさせることが可能である。例えば、このサーモスタット50は、制御部としてのサーモアクチュエータ51と、弁体52とを備えている。サーモアクチュエータ51は、導入路41においてインタークーラ冷却液循環路30側の冷却液温度を感知し、この冷却液温度が前記閾値Tx以下の場合にはサーモアクチュエータ51が弁体52を引っ張る方向にスライドさせて導入路41を開く一方、前記冷却液温度が前記閾値Txを超えている場合にはサーモアクチュエータ51が弁体52を押し出す方向にスライドさせて導入路41を閉じる。   Such a thermostat 50 can be operated in the same manner as in the above embodiment. For example, the thermostat 50 includes a thermo actuator 51 as a control unit and a valve body 52. The thermoactuator 51 senses the coolant temperature on the intercooler coolant circulation path 30 side in the introduction path 41, and slides in the direction in which the thermoactuator 51 pulls the valve body 52 when the coolant temperature is equal to or less than the threshold value Tx. While the introduction path 41 is opened, when the coolant temperature exceeds the threshold value Tx, the thermoactuator 51 slides the valve body 52 in the pushing direction to close the introduction path 41.

この実施形態の場合には上記実施形態で用いていた温度センサ35や制御系(ECU100)が不要になるから、エンジン冷却装置を比較的安価に構成することが可能になる。   In the case of this embodiment, the temperature sensor 35 and the control system (ECU 100) used in the above embodiment are not necessary, so that the engine cooling device can be configured at a relatively low cost.

(4)図3に本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、上記(3)と同様に図1の実施形態で示した電磁弁43をサーモスタット50に置き換えて、さらに還流路42にチェックバルブ55を設置している。   (4) FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, similarly to the above (3), the electromagnetic valve 43 shown in the embodiment of FIG. 1 is replaced with a thermostat 50, and a check valve 55 is further installed in the reflux path 42.

このチェックバルブ55は、還流路42を流れる冷却液(エンジン冷却液循環路20からインタークーラ冷却液循環路30へ還流する冷却液)の逆流を阻止するものである。   The check valve 55 prevents the backflow of the coolant flowing through the reflux path 42 (the coolant returning from the engine coolant circulation path 20 to the intercooler coolant circulation path 30).

このようなチェックバルブ55を還流路42に設置する場合にはサーモスタット50が開いてもチェックバルブ55が開かなければエンジン冷却液循環路20からインタークーラ冷却液循環路30に冷却液を導入できなくなる。   When such a check valve 55 is installed in the reflux path 42, the coolant cannot be introduced from the engine coolant circulation path 20 to the intercooler coolant circulation path 30 unless the check valve 55 is opened even if the thermostat 50 is opened. .

そこで、ここでのチェックバルブ55の開弁条件を説明する。そもそも、一般に、エンジンを冷間始動すると、エンジン回転数は通常アイドリング回転数よりも高いファーストアイドリング回転数に設定され、エンジン冷却液循環路20の冷却液温度が暖機完了温度(例えば約88℃)に到達しなくても過給機コンプレッサによる圧縮吸気の温度(例えば約60℃)と同じ温度にまで上昇すると、エンジン回転数が前記ファーストアイドリング回転数から徐々に低下して通常アイドリング回転数になる。   Therefore, the opening condition of the check valve 55 here will be described. In the first place, generally, when the engine is cold started, the engine speed is set to a first idling speed higher than the normal idling speed, and the coolant temperature in the engine coolant circulation path 20 is set to a warm-up completion temperature (for example, about 88 ° C.). If the temperature rises to the same temperature as that of the compressed intake air by the turbocharger compressor (for example, about 60 ° C.), the engine speed gradually decreases from the first idling speed to the normal idling speed. Become.

このようにエンジンの冷間始動後においてエンジン回転数がファーストアイドリング回転数から通常アイドリング回転数に低下すると、エンジン冷却液循環路20の冷却液温度が過給機コンプレッサによる圧縮吸気の温度(例えば約60℃)とほぼ同じ温度にまで上昇することになる。そのようになると、インタークーラ31でもって前記圧縮吸気を冷却することができなくなる。つまり、インタークーラ31本来の機能(冷却作用)を失うことになる、と言える。   Thus, when the engine speed decreases from the first idling speed to the normal idling speed after the engine is cold-started, the coolant temperature in the engine coolant circulation path 20 becomes the temperature of the compressed intake air (for example, about 60.degree. C.). If this happens, the intercooler 31 cannot cool the compressed intake air. That is, it can be said that the original function (cooling action) of the intercooler 31 is lost.

そこで、エンジンの冷間始動後においてエンジン回転数がファーストアイドリング回転数から通常アイドリング回転数に低下したときに、インタークーラ冷却液循環路30に設置している電動式ウォータポンプ34の吸入圧でもってチェックバルブ55を閉じるように設定する。そのようにするには、電動式ウォータポンプ34の吸入圧を、予め、ファーストアイドリング回転時における機械式ウォータポンプ4の冷却液吐出圧力よりも小さく、かつ、エンジンの通常アイドリング回転時における機械式ウォータポンプ4の冷却液吐出圧力よりも大きく設定すればよい。   Therefore, when the engine speed decreases from the first idling speed to the normal idling speed after the cold start of the engine, the suction pressure of the electric water pump 34 installed in the intercooler coolant circulation path 30 is used. The check valve 55 is set to be closed. To do so, the suction pressure of the electric water pump 34 is previously smaller than the coolant discharge pressure of the mechanical water pump 4 during the first idling rotation, and the mechanical water during the normal idling rotation of the engine. What is necessary is just to set larger than the cooling fluid discharge pressure of the pump 4. FIG.

このように設定すれば、エンジンの冷間始動に伴いサーモスタット50が開いてからエンジン回転数がファーストアイドリング回転数になっている間はチェックバルブ55が開くので、エンジン冷却液循環路20とインタークーラ冷却液循環路30との間で冷却液が循環させられるようになる。しかしながら、エンジン回転数がファーストアイドリング回転数から通常アイドリング回転数にまで低下すると、チェックバルブ55が閉じることになってインタークーラ冷却液循環路30からエンジン冷却液循環路20に冷却液を還流させることができなくなるので、サーモスタット50が開いていてもエンジン冷却液循環路20からインタークーラ冷却液循環路30へ冷却液を導入できなくなる。このようになると、インタークーラ冷却液循環路30内で冷却液が循環してラジエータ32で当該冷却液が冷却されることになるので、インタークーラ31が過給機コンプレッサによる圧縮吸気を冷却することが可能になるなど、インタークーラ31本来の機能(冷却作用)を確保できるようになる。   With this setting, the check valve 55 is opened while the engine speed is equal to the first idling speed after the thermostat 50 is opened due to the cold start of the engine, so the engine coolant circulation path 20 and the intercooler The coolant is circulated with the coolant circulation path 30. However, when the engine speed decreases from the first idling speed to the normal idling speed, the check valve 55 is closed and the coolant is recirculated from the intercooler coolant circulation path 30 to the engine coolant circulation path 20. Therefore, even if the thermostat 50 is open, the coolant cannot be introduced from the engine coolant circulation path 20 to the intercooler coolant circulation path 30. If it becomes like this, since a cooling fluid will circulate in the intercooler cooling fluid circulation path 30, and the said cooling fluid will be cooled by the radiator 32, the intercooler 31 cools the compression intake air by a supercharger compressor. Thus, the original function (cooling action) of the intercooler 31 can be secured.

本発明は、過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路と、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環されるインタークーラ冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置に好適に利用することが可能である。   The present invention supplies an engine coolant circulation path for taking out and returning the coolant of an engine with a supercharger to the outside, and a water-cooled intercooler for cooling the compressed intake air from the turbocharger compressor. The present invention can be suitably used for an engine cooling device that enables the coolant to circulate independently in each of the intercooler coolant circulation paths through which the coolant is circulated.

4 ウォータポンプ
5 ヒータコア
6 ラジエータ
7 サーモスタット
13 ブロック側ウォータジャケット(エンジン冷却液循環路)
14 ヘッド側ウォータジャケット(エンジン冷却液循環路)
21 ヒータ通路(エンジン冷却液循環路)
22 ラジエータ通路(エンジン冷却液循環路)
23 補機通路(エンジン冷却液循環路)
30 インタークーラ冷却液循環路
31 水冷式のインタークーラ
32 ラジエータ
33 スロットルバルブ
34 ウォータポンプ
35 温度センサ
41 導入路
42 還流路
43 電磁弁
100 ECU
4 Water pump 5 Heater core 6 Radiator 7 Thermostat 13 Block-side water jacket (engine coolant circulation path)
14 Head side water jacket (engine coolant circulation path)
21 Heater passage (engine coolant circulation path)
22 Radiator passage (engine coolant circulation path)
23 Auxiliary machine passage (engine coolant circulation path)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Intercooler coolant circulation path 31 Water-cooled intercooler 32 Radiator 33 Throttle valve 34 Water pump 35 Temperature sensor 41 Introduction path 42 Recirculation path 43 Solenoid valve 100 ECU

Claims (8)

過給機付きエンジンの冷却液を外部に取り出してから戻すためのエンジン冷却液循環路と、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気を冷却するための水冷式のインタークーラに供給する冷却液が循環されるインタークーラ冷却液循環路とのそれぞれで独立して冷却液を循環可能にしたエンジン冷却装置であって、
前記エンジン冷却液循環路から前記インタークーラ冷却液循環路へ冷却液を導入可能とするための導入路と、
前記インタークーラ冷却液循環路から前記エンジン冷却液循環路へ冷却液を還流可能とするための還流路と、
前記導入路の冷却液流通量を変更するための弁体と、
前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度が所定の閾値以下の場合に前記弁体を開側にする制御部とを備えている、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
Coolant supplied to the engine coolant circulation path for extracting and returning the coolant of the engine with the supercharger to the outside and the water-cooled intercooler for cooling the compressed intake air from the turbocharger compressor circulates An engine cooling device that enables the coolant to circulate independently with each of the intercooler coolant circulation paths,
An introduction path for enabling introduction of coolant from the engine coolant circulation path to the intercooler coolant circulation path;
A return path for allowing the coolant to return from the intercooler coolant path to the engine coolant path;
A valve body for changing the coolant flow rate in the introduction path;
An engine cooling device comprising: a control unit that opens the valve body when a coolant temperature in the intercooler coolant circulation path is equal to or lower than a predetermined threshold value.
請求項1に記載のエンジン冷却装置において、
前記制御部は、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度が前記閾値を超えたときに前記弁体を閉側にする、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1, wherein
The engine cooling device, wherein the control unit closes the valve body when a coolant temperature in the intercooler coolant circulation path exceeds the threshold value.
請求項1または2に記載のエンジン冷却装置において、
前記閾値は、前記インタークーラの外表面に前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気に含まれる水分が付着して凍結するときのインタークーラ冷却液循環路の冷却液温度よりも高い温度を下限値とし、前記過給機コンプレッサからの圧縮吸気の冷却目標温度に前記インタークーラで冷却することが可能な冷却液温度以下の温度を上限値とし、前記下限値から前記上限値までの範囲で設定される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1 or 2,
The lower limit value of the threshold is a temperature higher than the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path when moisture contained in the compressed intake air from the supercharger compressor adheres to the outer surface of the intercooler and freezes. The cooling target temperature of the compressed intake air from the supercharger compressor is set to a temperature that is equal to or lower than the coolant temperature that can be cooled by the intercooler, and is set in a range from the lower limit value to the upper limit value. An engine cooling device characterized by that.
請求項1から3のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置において、
前記インタークーラ冷却液循環路は、当該インタークーラ冷却液循環路の冷却液で前記エンジンに付設されるスロットルバルブとの間で熱交換可能になるように、前記スロットルバルブに設置されている、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
In the engine cooling device according to any one of claims 1 to 3,
The intercooler coolant circulation path is installed in the throttle valve so that heat can be exchanged with the throttle valve attached to the engine with the coolant of the intercooler coolant circulation path. An engine cooling device characterized by.
請求項1から4のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置において、
前記インタークーラ冷却液循環路には、当該インタークーラ冷却液循環路の冷却液と外気との間で熱交換するためのラジエータが設置される、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 4,
The engine cooling device according to claim 1, wherein a radiator for exchanging heat between the coolant in the intercooler coolant circulation path and the outside air is installed in the intercooler coolant circulation path.
請求項1から5のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置において、
前記エンジン冷却液循環路と前記インタークーラ冷却液循環路とにはそれぞれウォータポンプが設けられ、前記インタークーラ冷却液循環路のウォータポンプが電動式とされる、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 5,
The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein a water pump is provided in each of the engine coolant circulation path and the intercooler coolant circulation path, and the water pump in the intercooler coolant circulation path is electrically operated.
請求項1から6のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置において、
前記弁体は電磁弁とされ、
前記制御部は、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度を検出する温度センサからの出力信号の入力に基づいて前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度を認識するとともに、この認識結果と前記閾値とを対比して前記電磁弁の開閉動作を制御するECUとされている、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 6,
The valve body is an electromagnetic valve,
The controller recognizes the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path based on the input of an output signal from a temperature sensor that detects the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path, and the recognition result An engine cooling apparatus characterized by being an ECU that controls the opening / closing operation of the electromagnetic valve in comparison with the threshold value.
請求項1から6のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置において、
前記制御部は、前記インタークーラ冷却液循環路の冷却液温度を感知するとともに、当該感知結果が前記閾値以下のときに前記弁体を開くサーモアクチュエータとされ、
このサーモアクチュエータと前記弁体とがサーモスタットを構成している、ことを特徴とするエンジン冷却装置。
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 6,
The controller is a thermoactuator that senses the coolant temperature of the intercooler coolant circulation path and opens the valve body when the sensing result is equal to or less than the threshold value.
The engine cooling device, wherein the thermoactuator and the valve body constitute a thermostat.
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