(57)【要約】【課題】  冷却水に伝達される熱量を大きくする。【解決手段】  冷却水通路４００は、シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４を流通した冷却水が流出する第１の流路４０２と、シリンダブロック１０２を流通した冷却水が流出する第２の流路４０４とを含む。第２の流路４０４には、バルブ５００が設けられている。エンジン１００の暖機中、バルブ５００は開いた状態に制御される。これにより、シリンダブロック１０２を流通した冷却水が、第２の流路４０４に流出する。この場合、冷却水は、シリンダヘッド１０４を流通せずに、シリンダブロック１０２を流通して第２の流路４０４に流出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックおよびシリンダヘッドを流通した冷却水が、前記シリンダヘッドから流出する第１の流路と、
前記シリンダブロックを流通した冷却水が、前記シリンダブロックから流出する第２の流路と、
前記シリンダブロックから前記第２の流路に流出する冷却水を制御するバルブとを含む、内燃機関の温度調整装置。
【請求項２】
前記温度調整装置は、前記内燃機関の暖機中、前記シリンダブロックから前記第２の流路に冷却水を流出させるように前記バルブを制御するための制御手段をさらに含む、請求項１に記載の内燃機関の温度調整装置。
【請求項３】
前記温度調整装置は、前記内燃機関の暖機完了後、前記シリンダブロックから前記第２の流路に流出する冷却水を抑制するように前記バルブを制御するための制御手段をさらに含む、請求項１に記載の内燃機関の温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の温度調整装置に関し、特に、シリンダヘッドおよびシリンダブロックに冷却水が流通する内燃機関の温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水冷式の内燃機関が知られている。内燃機関を冷却した冷却水は、ラジエータや空調装置のヒータにおいて空気との間で熱交換される。ヒータにおいて冷却水との熱交換により暖められた空気は、車室内の暖房に用いられる。そのため、内燃機関の始動後に速やかに暖房を効かせるためには、速やかに内燃機関を暖機し、冷却水の温度を高める必要がある。
【０００３】
特開平１０−３１７９９５号公報（特許文献１）は、暖機を促進することができる暖機促進装置を開示する。特許文献１に記載の暖機促進装置は、内燃機関の排気通路に排気ガスの流れを絞る排気絞り弁を設けて、内燃機関の冷間時に排気絞り弁の作動によって暖機を促進させる暖機促進装置である。排気通路には、そのうちの少なくとも排気絞り弁が設けられている箇所に対応させて、冷却水通路が設けられる。
【０００４】
この公報に記載の暖機促進装置によると、排気絞り弁を作動させて排気ガスの流れを絞ると、そのときの圧力損失によって、排気通路のうち排気絞り弁の設けられている部分で発熱する。排気絞り弁に対応した位置に冷却水通路が設けられているので、発熱はその多くが冷却水通路内を流れる冷却水によって回収される。これにより、冷却水によって効率よく発熱を回収し、内燃機関の負荷を過大に上昇させずに暖機を促進することができる。
【特許文献１】特開平１０−３１７９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関に設けられる冷却水通路は、限られた範囲で形成しなければならないため、その形状が複雑なものとなり、流路抵抗が大きい。そのため、特開平１０−３１７９９５号公報に記載の暖機促進装置のように、冷却水に発熱を回収させた場合であっても、流路抵抗による圧損のために冷却水の流量が制限され、冷却水に伝達される熱量が制限され得るという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、冷却水に伝達される熱量を大きくすることができる内燃機関の温度調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る内燃機関の温度調整装置は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを流通した冷却水が、シリンダヘッドから流出する第１の流路と、シリンダブロックを流通した冷却水が、シリンダブロックから流出する第２の流路と、シリンダブロックから第２の流路に流出する冷却水を制御するバルブとを含む。
【０００８】
第１の発明によると、冷却水は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを流通して、シリンダヘッドから第１の流路に流出する。また、冷却水は、シリンダブロックを流通して、シリンダブロックから第２の流路に流出する。シリンダブロックから第２の流路に流出する冷却水は、バルブにより制御される。たとえば内燃機関の暖機中、シリンダブロックから第２の流路に冷却水を流出させるようにバルブが制御される。これにより、シリンダヘッドを通さずに、冷却水を流通させることができる。そのため、シリンダヘッドの分だけ流路抵抗が減少し、流路抵抗による圧損を抑制することができる。その結果、シリンダブロックを流通する冷却水の流量を増大させて、シリンダブロックから冷却水に伝達される熱量を大きくすることができる内燃機関の温度調整装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る内燃機関の温度調整装置は、第１の発明の構成に加え、内燃機関の暖機中、シリンダブロックから第２の流路に冷却水を流出させるようにバルブを制御するための制御手段をさらに含む。
【００１０】
第２の発明によると、シリンダヘッドを通さずに、冷却水を流通させることができる。そのため、シリンダヘッドの分だけ流路抵抗が減少し、流路抵抗による圧損を抑制することができる。その結果、シリンダブロックを流通する冷却水の流量を増大させて、シリンダブロックから冷却水に伝達される熱量を大きくすることができる。
【００１１】
第３の発明に係る内燃機関の温度調整装置は、第１の発明の構成に加え、内燃機関の暖機完了後、シリンダブロックから第２の流路に流出する冷却水を抑制するようにバルブを制御するための制御手段をさらに含む。
【００１２】
第３の発明によると、内燃機関の暖機完了後は、冷却水をシリンダブロックおよびシリンダヘッドに流通させて、内燃機関のオーバーヒートを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置を搭載したエンジン１００の冷却システムについて説明する。エンジン１００は、シリンダブロック１０２と、シリンダブロック１０２の上部に載置されたシリンダヘッド１０４とを含む。
【００１５】
エンジン１００には、ウォータポンプ１０６から冷却水が供給される。エンジン１００に供給された冷却水は、シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４を流通する場合、エンジン１００の下方から上方に流れるように、シリンダブロック１０２を流通した後、シリンダヘッド１０４を通り抜ける。なお、本実施の形態においては、後述するように、冷却水をシリンダブロック１０２のみに流通させることができる。
【００１６】
ウォータポンプ１０６は、エンジン１００のクランクシャフト（図示せず）に連結され、クランクシャフトが回転することにより駆動される。なお、ウォータポンプ１０６を、電動モータなどにより駆動させてもよい。
【００１７】
ウォータポンプ１０６からエンジン１００に供給された冷却水は、シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４の少なくともいずれか一方を流通した後、ラジエータ２００、サーモスタット２０２および空調装置（図示せず）のヒータ３００に供給される。
【００１８】
ラジエータ２００は、冷却水と空気とを熱交換させ、冷却水を冷却する。サーモスタット２０２は、冷却水の温度が予め定められた温度よりも高い場合、ラジエータ２００からウォータポンプ１０６への冷却水の流れを許容する。すなわち、サーモスタット２０２は、冷却水の温度が予め定められた温度よりも高い場合、ラジエータ２００への冷却水の供給を許容する。ヒータ３００は、冷却水と空気とを熱交換させ、空気を暖める。ヒータ３００において暖められた空気は、車室内の暖房などに利用される。
【００１９】
シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４の少なくともいずれか一方を流通した冷却水は、冷却水通路４００を通って、ラジエータ２００、サーモスタット２０２およびヒータ３００に供給される。
【００２０】
冷却水通路４００は、シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４を流通した冷却水が流出する第１の流路４０２と、シリンダブロック１０２を流通した冷却水が流出する第２の流路４０４とを含む。
【００２１】
第２の流路４０４には、バルブ５００が設けられている。バルブ５００はＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００から送信される制御信号に基づいて制御される。なお、バルブ５００は、どのような形式のバルブであってもよい。
【００２２】
バルブ５００が開いた状態に制御された場合、シリンダブロック１０２を流通した冷却水が、第２の流路４０４に流出する。バルブ５００が閉じた状態に制御された場合、冷却水は、第２の流路４０４に流出しない。
【００２３】
図２を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置のバルブ制御のタイミングについて説明する。図２に示すように、エンジン１００の暖機中、バルブ５００は開いた状態に制御される。エンジン１００の暖機が終了した後、バルブ５００は閉じた状態に制御される。なお、以上に説明したバルブ制御のタイミングは、一例であり、その時々の状況に応じて適当な制御を行なうことが可能である。
【００２４】
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置の動作について説明する。
【００２５】
エンジン１００の暖機中、バルブ５００は開いた状態に制御される。これにより、シリンダブロック１０２を流通した冷却水が、第２の流路４０４に流出する。この場合、冷却水は、シリンダヘッド１０４を流通せずに、シリンダブロック１０２を流通して第２の流路４０４に流出する。そのため、シリンダヘッド１０４を流れない分だけ流路抵抗が減少し、流路抵抗による圧損が抑制される。その結果、冷却水の流量が増加し、シリンダブロック１０２から冷却水に伝達される熱量を大きくすることができる。
【００２６】
エンジン１００の暖機が終了した後、バルブ５００は閉じた状態に制御される。これにより、エンジン１００に供給される冷却水は、シリンダブロック１０２およびシリンダヘッド１０４を流通して、第１の流路４０２に流出する。そのため、エンジン１００を全体的に冷却することができる。その結果、エンジン１００のオーバーヒートを抑制することができる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを流通した冷却水が流出する第１の流路と、シリンダブロックを流通した冷却水が流出する第２の流路とを含む。シリンダブロックから第２の流路に流出する冷却水は、バルブにより制御される。エンジンの暖機中、バルブは開いた状態に制御される。これにより、シリンダブロックを流通した冷却水が、第２の流路に流出する。この場合、冷却水は、シリンダヘッドを流通せずに、シリンダブロックを流通して第２の流路に流出する。そのため、シリンダヘッドを流れない分だけ流路抵抗が減少し、流路抵抗による圧損が抑制される。その結果、冷却水の流量が増加し、シリンダブロックから伝達される熱量を大きくすることができる。エンジンの暖機が終了した後、バルブは閉じた状態に制御される。これにより、エンジンに供給される冷却水は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを流通して、第１の流路に流出する。そのため、エンジンを全体的に冷却することができる。その結果、エンジンのオーバーヒートを抑制することができる。
【００２８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置を搭載したエンジンの冷却システムを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る内燃機関の温度調整装置のバルブ制御のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  エンジン、１０２  シリンダブロック、１０４  シリンダヘッド、１０６  ウォータポンプ、２００  ラジエータ、２０２  サーモスタット、３００  ヒータ、４００  冷却水通路、４０２  第１の流路、４０４  第２の流路、５００  バルブ。
【図１】
2006125311.tif 000003
【図２】
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