(57)【要約】  本発明は、車両に搭載される内燃エンジンのための冷却システムであって、該冷却システムは、エンジンのシリンダーブロック（１０）とラジエータ（１７）内のダクトを通して流れる冷却材を循環させるための流体回路のポンプ（１１）を持つ。この流体回路は、大気圧より隔離される。この冷却システムは、また、第１の流体回路の圧力より低い通常圧力を持つ冷却剤容器（２１）と、冷却性能を持つユニット（２６，２７）と第２のラジエータ（３０）との間でパイプライン（２９）を通して冷却材を循環させるためのポンプ（２８）を有する第２の流体回路を有する。この第２の流体回路は、第１の流体回路の方向に開口する一方向バルブ（２５）を介して前記第１の流体回路に接続されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される内燃エンジンのための冷却システムであって、該冷却システムは、エンジンのシリンダーブロック（１０）とラジエータ（１７）内のダクトを通して流れる冷却材を循環させるためのポンプ（１１）を持つ流体回路を有し、該流体回路は、大気圧より隔離され、前記冷却システムは、また、第１の流体回路の圧力より低い通常圧力を持つ冷却材貯蔵容器（２１）と、冷却性能を持つユニット（２６，２７）と第２のラジエータ（３０）との間でパイプライン（２９）を通して冷却材を循環させるためのポンプ（２８）を有する第２の流体回路を有し、前記第２の流体回路は、第１の流体回路の方向に開口する一方向バルブ（２５）を介して前記第１の流体回路に接続されていることを特徴とする車両に搭載された内燃エンジンのための冷却システム。
【請求項２】
前記一方向バルブ（２５）は前記第１の冷却回路の吸引側を第２の冷却回路の圧力側に連結するパイプライン（２４）に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記第１の流体回路には、所定の圧力レベルを超えたときに開き、第２の流体回路に設けられた冷却材貯蔵容器（２１）と連通するように設けられた圧力制御バルブ（２０）が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記冷却材貯蔵容器（２１）は前記第２の流体回路の循環ポンプ（２８）に流入ラインを介して連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項５】
加圧された一方向バルブ（３４）を持つラインは、冷却システムが冷却されているとき、冷却材が前記冷却材貯蔵容器（２１）から第１の流体回路へ流入することを可能とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項６】
前記第２の流体回路のパイプライン（２９）には、第２の流体回路から第１の流体回路へ冷却材を供給するための流体回路において圧力降下を調節することを可能とする可変チョーク（３３）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項７】
前記第１の流体回路は液体冷却ラジエータのための冷却器を有することを特徴
とする請求項６に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に取り付けられた内燃エンジンの冷却システムに関し、冷却システムは、エンジンとラジエータのダクトを通る循環冷却材用のポンプを持つ流体回路を備え、この流体回路は大気圧より隔離されている。
【背景技術】
【０００２】
車両に取り付けられた内燃エンジンの通常の冷却システムにおいては、冷却剤用の貯蔵容量のため、及び始動時における低温から高出力時の８０−９０℃の温度に加熱されるときに生じる冷却材の膨張を補償するため、比較的大きな膨張タンクが使用される。この膨張タンクは冷却領域においてスペースとこの領域への侵入が必要となる。
【０００３】
例えば、トラックのような重量構造のターボチャージディーゼル車両の発達は、エンジンとギアボックス用のオイルクーラ、チャージエアクーラ、ＥＧＲガスクーラ及びリターダクーラのための冷却容量の増加の要請を意味する。これらの装置のいくつか、例えば、チャージエアクーラ、ＥＧＲクーラ及び変速機クーラは、しばしば、内燃エンジンで要求されるよりも低い温度の冷却剤の流入が必要となる。
【０００４】
この要請は、通常は、ラジエータの面積と冷却材の流れを増すことにより解決できる。これらの措置は、一般には、冷却システムにおける圧力降下が大きく、冷却材ポンプのキャビテーションのリスクが増すことを意味する。
【０００５】
例えば、特許文献１にあるように、エンジンの吸気側からの正圧を利用して膨張タンクにより冷却システムを加圧することが知られている。この圧力の増加は、冷却システムにおいてより高い温度を保つことができ、同時にキャビテーションのリスクを減少することができる。この知られている解決方法の一つの問題は、エンジンが低負荷で作動している場合、エンジンが始動してから冷却システムにおける圧力が高まるまで数分かかるということである。この期間で、冷却システムの循環ポンプとシリンダライナにおけるキャビテーションは局所的オーバヒートにつながり、エンジン損傷の原因ともなる。しかも、システムの圧力が僅かなバルブの漏れによって失われ得る。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６５３２９１０号明細書
【発明の開示】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、より迅速に圧力上昇することが可能で、スペースを節約できるように設計することができ、圧力損失が少なく、且つ中程度のバルブの漏れが生じた場合にはシステムの圧力が失われることのない冷却システムを得ることである。
【０００８】
この目的のため、本発明による冷却システムは、第１流体回路の圧力より低い通常圧力を持つ冷却材貯蔵容器を備える第２流体回路と、冷却用部材と第２ラジエータを持つユニット間で冷却材を循環させるためのポンプを有し、且つ前記第２流体回路は第１流体回路の方向に対して開口する一方向バルブを介して第１流体回路に接続されていることを特徴としている。この冷却システムの設計は、二つの流体回路に対して、有利な流れ抵抗を持ちつつ異なる仕事／温度の範囲について個々に最適化することを可能にしている。より高い温度範囲で作動する流体回路は大気に対して閉じられ、この流体回路での圧力上昇は急速に生じ得る。通常圧力は、エンジンが作動しているとき、第２流体回路で正常に生じている圧力を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の有利な具体的実施例は以下のように従属クレームから明らかにされる。
【００１０】
本発明は、添付の図面に示される具体的実施例を参照にしてより詳細に説明される。
【００１１】
本発明の冷却システムは図１及び図２に二つの流体回路に分けて説明され、これらを図３に結合して示す。
【００１２】
図１に示された第１流体回路の主たる仕事は内燃エンジン１０の温度を調整することである。この目的のために、この流体回路は、シリンダライナとシリンダヘッドを冷却するためにエンジン１０のシリンダーブロック内のダクトを通して冷却材を圧力側に供給する循環ポンプを有する。この冷却材は、また、シリンダヘッドに連結されて設けられているオイルクーラ１２とＥＧＲクーラ１３を通って流れる。
【００１３】
冷却材は、サーモスタットバルブ１４を経由してシリンダヘッドから離れ、このバルブ１４は、既知の方法で、冷却材を、低温においては、リターンライン１５を経由して直接にポンプ１１の入口に戻すか、或いは、高温においては、パイプライン１６を経由してラジエータ１７に、流すことができる。これは、また、ポンプの吸引側に接続され、ポンプは、また、パイプライン１８を通して、充填／ベンチングベッセル１９ａに接続され、このベッセル１９ａはパイプライン１９ｂを介してラジエータ１７に接続され、また、耐圧充填カバーと圧力調整バルブ２０が設けられている。バルブ２０からの出口は図２及び３に示される冷却材貯蔵容器２１に接続されている。パイプライン２２ａはサーモスタットバルブ１４の上流点から、車両のキャブを加熱するためのヒーター２３を経てラジエータ１７の下流点に延びている。ベンチングライン２２ｂは回路の同じ部分から充填／ベンチングベッセル１９ａまで延びている。更なるブランチライン２４は第２流体回路への連結を形成し、この連結は圧縮−バネ−負荷型の逆止弁２５により制限が与えられている。この第１流体回路は、したがって、圧力調整弁２０と逆止弁２５によって大気圧より隔離されている。
【００１４】
図２に示された第２流体回路の主たる仕事は、チャージエアとＥＧＲのための、また、ギアボックス冷却２７のための一つ又はそれ以上の熱交換機２６の温度の調節を行うことである。この目的のため、前記流体回路は、圧力側にパイプライン２９を通して冷却材を供給する循環ポンプ２８を備えている。上述の熱交換機を流れた後は、冷却剤は、ラジエータを通る空気流に関して、ラジエータ１７の上流に位置するラジエータ３０によって冷却される。ベンチングのためのブランチライン３１がラジエータ３０の上流のパイプライン２９に連結され、パイプラインをチョーク３２を介して冷却材貯蔵容器２１に接続している。ブランチライン２４が循環ポンプ２８の圧力側において第２流体回路のパイプライン２９に接続される。この第２流体回路は第１流体回路より、より低温、低圧で好適に作動する。
【００１５】
図３は本発明による冷却システムを形成する結合された二つの流体回路を示している。この冷却システムを二つの個別の流体回路に分けることにより、圧力降下を低く保つことができる。エンジンが始動したとき、第１流体回路は、冷却材貯蔵容器２１から循環ポンプ２８とブランチライン２４によって循環ポンプ１１の吸引側に供給される冷却材によって圧力が高められる。圧力が上昇する間、冷却システムのベンチングが、第１流体回路の圧力制御バルブ２０と第２流体回路のチョーク３２によって冷却材貯蔵容器２１に対して生じる。冷却に際しては、冷却材はタンク２１から第１流体回路に逆止弁２５とブランチライン２４を経由して引き出され得るる。
【００１６】
図３は、本発明の変形例を示し、ここでは、第２冷却回路にブランチライン２４の下流で熱交換機２７の上流に可変チョーク３３が設けられている。このチョーク３３は、エンジンが始動した瞬間に第２流体回路の圧力降下を増すように能動的に使用することができ、これによって、第１流体回路の圧力上昇を早めることができ、その結果キャビテーション損傷のリスクを減らすことができる。更に、このチョークは、減速ブレーキのような場合に、瞬間的に冷却効果を高めるために、第２流体回路（低温回路）から第１流体回路（高温回路）に冷却材を供給するため使用することができる。これに関連して、低温の冷却材が第１流体回路に逆止弁２５を介して供給され、所定の量の冷却材が圧力バルブ２０経て冷却材貯蔵容器２１に送出される。
【００１７】
本発明の更なる変形例が図３に示されている。第２流体回路全体において大きい圧力降下が生じた場合、この回路から第１流体回路への供給圧力は高くなり過ぎることがあり得る。これに関連して、供給圧力は減圧バルブ２５によって制限することができる。図３によれば、この冷却システムは、冷却システムが冷却されているとき、冷却材貯蔵容器２１から第１流体回路に冷却材が流れることを可能にする逆止弁３５を持つラインを備えている。
【００１８】
この発明は、上述の例示的実施例に制限されるものとみなされるべきでなく、更なる変形と改良が下記の特許クレームの範囲内で認められるものである。例えば、充填／ベンチングベッセル１９ａはラジエータ１７と結合することができる。圧力制御バルブ２０は充填／ベンチングベッセル１９ａと一体とされる必要はなく、その替わりに冷却材貯蔵容器２１の入口に設けてもよく、又は後者とベッセル１９ａの間のラインに設けてもよい。冷却に必要な種々の要素、例えば、ＥＧＲクーラ、オイルクーラなどは、必要に応じ、且つ最適化のため、選択的に一つ又は他の冷却回路に連結することができ、したがって、説明した例示的実施例に拘束されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の冷却システムの第１流体回路の概略図である。
【図２】本発明の冷却システムの第２流体回路を対応させた形で示す図である。
【図３】本発明の二つの流体回路を結合させて本発明の冷却システムの全体を対応させた形で示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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