(57)【要約】【課題】ノズル噴孔の腐食を防止或いは抑制可能な内燃機関の温度調整装置を提供する。【解決手段】内燃機関の温度調整装置１Ａは、シリンダブロック５１のボア間壁部５１ａに設けられたボア間通路部であるドリルパス４と、ドリルパス４に連通しインジェクタ５３を冷却するインジェクタ冷却通路部である第１の冷却通路部５と、ドリルパス４と第１の冷却通路部５とを含む循環経路Ｃで冷却水を循環させる電動ポンプ２と、内燃機関５０が暖機完了前に停止した場合に、ドリルパス４の冷却水を第１の冷却通路部５に供給するように電動ポンプ２を制御するＥＣＵ２０Ａとを備える。ＥＣＵ２０Ａは電動ポンプ２を作動させることで、ドリルパス４の冷却水を第１の冷却通路部５に供給する。【選択図】図１
2015101980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダブロックのボア間壁部に設けられたボア間通路部と、
前記ボア間通路部に連通し、インジェクタを冷却するインジェクタ冷却通路部と、
前記ボア間通路部と前記インジェクタ冷却通路部とを含む循環経路で冷却媒体を循環させる電動ポンプと、
前記内燃機関が暖機完了前に停止した場合に、前記ボア間通路部の冷却媒体を前記インジェクタ冷却通路部に供給するように前記電動ポンプを制御する制御部とを備える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する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、インジェクタのノズルに腐食が発生する場合がある。かかる腐食に関する技術は例えば特許文献１で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関が暖機完了前に停止すると、滞留する低温の冷却水でインジェクタが早期冷却される結果、インジェクタのノズルの表面温度が周辺部の表面温度よりも低下することがある。この場合、ノズルに凝縮水が付着することで、ノズル噴孔に腐食が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、ノズル噴孔の腐食を防止或いは抑制可能な内燃機関の温度調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は内燃機関のシリンダブロックのボア間壁部に設けられたボア間通路部と、前記ボア間通路部に連通し、インジェクタを冷却するインジェクタ冷却通路部と、前記ボア間通路部と前記インジェクタ冷却通路部とを含む循環経路で冷却媒体を循環させる電動ポンプと、前記内燃機関が暖機完了前に停止した場合に、前記ボア間通路部の冷却媒体を前記インジェクタ冷却通路部に供給するように前記電動ポンプを制御する制御部とを備える内燃機関の温度調整装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ノズル噴孔の腐食を防止或いは抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内燃機関の温度調整装置の概略構成図である。
【図２】暖機時の制御動作の一例を示す図である。
【図３】内燃機関が暖機完了前に停止した場合の制御動作の一例を示す図である。
【図４】実施例２の概略構成図である。
【図５】実施例２の制御動作の一例を示す図である。
【図６】実施例３の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は内燃機関の温度調整装置（以下、温度調整装置と称す）１Ａの概略構成図である。なお、図１では図示の都合上、内燃機関５０が備えるシリンダブロック５１とシリンダヘッド５２とを分離した状態で示す。また、シリンダヘッド５２のウォータジャケット（以下、Ｗ／Ｊと称す）５２ｃについては全体像の概略を示す。温度調整装置１Ａは電動ポンプ２と、吐出側通路部３と、ドリルパス４と、第１の冷却通路部５と、第２の冷却通路部６と、第３の冷却通路部７と、吸引側通路部８と、ＥＣＵ２０Ａとを備えている。温度調整装置１は内燃機関５０に設けられている。内燃機関５０は圧縮着火式内燃機関である。内燃機関５０は火花点火式内燃機関であってもよい。
【００１１】
電動ポンプ２は、ドリルパス４と冷却通路部５、６、７とを含む循環経路Ｃに組み込まれている。電動ポンプ２は循環経路Ｃで冷却媒体である冷却水を循環させる。循環経路Ｃは具体的には、電動ポンプ２から吐出側通路部３を介してドリルパス４に、ドリルパス４から冷却通路部５、６、７に、冷却通路部５、６、７から吸引側通路部８を介して電動ポンプ２に冷却水を順次流通させる循環経路となっている。循環経路Ｃは独立した循環経路となっている。具体的には、循環経路Ｃはシリンダブロック５１のＷ／Ｊ５１ｂや、シリンダヘッド５２のＷ／Ｊ５２ｃを組み込むメイン循環経路とは独立した循環経路となっている。
【００１２】
吐出側通路部３は電動ポンプ２とドリルパス４とを接続している。ドリルパス４はボア間通路部であり、シリンダブロック５１のボア間壁部５１ａに設けられている。ドリルパス４の一端はシリンダブロック５１の上面に開口している。ドリルパス４の一端は冷却通路部５、６、７に接続される。ドリルパス４の他端は吐出側通路部３に接続されている。吐出側通路部３のうち少なくともＷ／Ｊ５１ｂ内の部分には例えばパイプを適用できる。冷却通路部５、６、７はシリンダヘッド５２に設けられている。冷却通路部５、６、７は、上流側でドリルパス４にそれぞれ連通する。冷却通路部５、６、７は、下流側で吸引側通路部８を介して電動ポンプ２に連通する。
【００１３】
シリンダヘッド５２にはインジェクタ５３、吸気弁５４および排気弁５５が設けられている。インジェクタ５３はノズル５３ａを備えている。ノズル５３ａにはノズル噴孔が設けられている。吸気弁５４はシート部５４ａを、排気弁５５はシート部５５ａをそれぞれ備えている。シート部５４ａは吸気ポート５２ａの開口部５２ａａに着座し、シート部５５ａは排気ポート５２ｂの開口部５２ｂａに着座する。ノズル５３ａとシート部５４ａ、５５ａとは筒内に露出する。
【００１４】
第１の冷却通路部５は具体的には、シリンダヘッド５２のうちノズル５３ａ周辺部に設けられている。第２の冷却通路部６は、開口部５２ａａ周辺部に設けられている。第３の冷却通路部７は、開口部５２ｂａ周辺部に設けられている。第１の冷却通路部５はインジェクタ冷却通路部であり、インジェクタ５３を冷却する。第２の冷却通路部６は吸気冷却通路部であり、吸気ポート５２ａおよび吸気弁５４を冷却する。第３の冷却通路部７は排気冷却通路部であり、排気ポート５２ｂおよび排気弁５５を冷却する。
【００１５】
ＥＣＵ２０Ａは電子制御装置であり、ＥＣＵ２０Ａには電動ポンプ２が制御対象として電気的に接続されている。また、内燃機関５０の運転状態を検出するためのセンサ群３０がセンサ・スイッチ類として電気的に接続されている。センサ群３０は例えば内燃機関５０の回転数ＮＥを検出するためのクランク角度センサや、内燃機関５０の吸入空気量を計測するエアフロメータや、加速要求を行うアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサや、内燃機関５０の冷却水温Ｔｗを検知する水温センサや、イグニッションＳＷを含む。冷却水温Ｔｗは内燃機関５０を流通した直後の冷却水の温度である。
【００１６】
ＥＣＵ２０Ａは、内燃機関５０が暖機完了前に停止した場合に、ドリルパス４の冷却水を冷却通路部５、６、７に供給するように電動ポンプ２を制御する。ＥＣＵ２０Ａは具体的には、電動ポンプ２を作動させることで、ドリルパス４の冷却水を冷却通路部５、６、７に供給する。ＥＣＵ２０Ａは、次に説明する図２、図３にフローチャートで示す制御動作を行うとともに、図３にフローチャートで示す制御動作中に上記制御を行う。ＥＣＵ２０Ａは制御部に相当する。
【００１７】
図２、図３はＥＣＵ２０Ａの制御動作の一例をフローチャートで示す図である。図２では暖機時の制御動作の一例を示す。図３では内燃機関５０が暖機完了前に停止した場合の制御動作の一例を示す。
【００１８】
図２に示すように、ＥＣＵ２０ＡはイグニッションＳＷがＯＮになったか否かを判定する（ステップＳ１）。否定判定であればステップＳ１に戻る。肯定判定であれば、ＥＣＵ２０Ａはドリルパス４の冷却水温Ｔｗｐを推定する（ステップＳ２）。冷却水温Ｔｗｐは例えば機関始動時の冷却水温Ｔｗと、その後の機関運転状態（例えば運転負荷）等に基づき推定できる。冷却水温Ｔｗｐは直接或いは間接的に検出されてもよい。
【００１９】
ステップＳ２に続き、ＥＣＵ２０Ａは推定した冷却水温Ｔｗｐが所定値α以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。所定値αは例えば冷却水の沸騰温度である。所定値αは冷却水の沸騰温度よりも低い値に設定されてもよい。否定判定であれば、ＥＣＵ２０Ａは電動ポンプ２を停止する（ステップＳ５）。これにより、循環経路Ｃで冷却水の循環を行わないようにすることができる。ステップＳ５の後にはステップＳ２に戻る。
【００２０】
ステップＳ３で肯定判定であれば、ＥＣＵ２０Ａは電動ポンプ２を作動させる（ステップＳ４）。これにより、循環経路Ｃで冷却水の循環が行われる。結果、ドリルパス４から高温の冷却水が排出される。また、冷却通路部５、６、７に高温の冷却水が供給される。ステップＳ４では、電動ポンプ２を一時的に作動させてもよい。この場合、少量の冷却水を圧送することで、ドリルパス４からの高温の冷却水の排出と、冷却通路部５、６、７への高温の冷却水の供給とを行える。ステップＳ４の後には本フローチャートを終了する。
【００２１】
温度調整装置１Ａでは、ＥＣＵ２０ＡがステップＳ４で電動ポンプ２を作動させることで、メイン循環経路の冷却水の循環を開始することなく、ドリルパス４の冷却水の沸騰を防止できる。結果、メイン循環経路の循環開始を遅らせることができる分、暖機を促進できる。
【００２２】
図３に示すように、ＥＣＵ２０Ａは暖機中に冷却水温Ｔｗｐと表面温度Ｔｗ１、Ｔｗ２、Ｔｗ３とを推定する（ステップＳ１１）。表面温度Ｔｗ１はノズル５３の表面温度である、表面温度Ｔｗ２はシート部５４ａの表面温度である。表面温度Ｔｗ３はシート部５５ａの表面温度である。表面温度Ｔｗ１、Ｔｗ２、Ｔｗ３は冷却水温Ｔｗｐと同様、例えば機関始動時の冷却水温Ｔｗと、その後の機関運転状態等に基づき推定できる。表面温度Ｔｗ１、Ｔｗ２、Ｔｗ３は直接或いは間接的に検出されてもよい。
【００２３】
続いて、ＥＣＵ２０ＡはイグニッションＳＷがＯＦＦになったか否かを判定する（ステップＳ１２）。否定判定であればステップＳ１１に戻る。肯定判定であれば、ＥＣＵ２０Ａは推定した表面温度Ｔｗｉが、凝縮水発生温度Ｔａ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。表面温度Ｔｗｉは、表面温度Ｔｗ１、Ｔｗ２およびＴｗ３のうちいずれかである。凝縮水発生温度Ｔａには、筒内環境での凝縮水発生温度を適用できる。否定判定であれば本フローチャートを終了する。肯定判定であれば、ＥＣＵ２０Ａは冷却水温Ｔｗｐが凝縮水発生温度Ｔａよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１４）。否定判定であれば本フローチャートを終了する。
【００２４】
ステップＳ１４で肯定判定であれば、ＥＣＵ２０Ａは電動ポンプ２を作動させる（ステップＳ２０）。これにより、循環経路Ｃの冷却水の循環が行われる。結果、ドリルパス４から冷却通路部５、６、７に高温の冷却水が供給される。ステップＳ２０では、電動ポンプ２を一時的に作動させてもよい。ステップＳ２０の後には本フローチャートを終了する。
【００２５】
温度調整装置１Ａでは、ステップＳ２０でＥＣＵ２０Ａが電動ポンプ２を作動させ、ドリルパス４から冷却通路部５、６、７に高温の冷却水を供給する。結果、インジェクタ５３や吸気弁５４や排気弁５５の早期冷却を抑制することで、ノズル５３ａやシート部５４ａ、５５ａに凝縮水が付着することを防止或いは抑制できる。このため、温度調整装置１Ａは、ノズル５３ａに設けられたノズル噴孔や、シート部５４ａ、５５ａの腐食を防止或いは抑制できる。温度調整装置１Ａはこれらの腐食を防止或いは抑制することで、具体的には内燃機関５０の性能に影響が及ぶことを防止或いは抑制できる。
【実施例２】
【００２６】
図４は温度調整装置１Ｂの概略構成図である。温度調整装置１Ｂはヒータ９をさらに備える点と、ＥＣＵ２０Ａの代わりにＥＣＵ２０Ｂを備える点以外、温度調整装置１Ａと実質的に同一である。ヒータ９は循環経路Ｃに組み込まれている。ヒータ９は具体的には吸引側通路部８に設けられている。ヒータ９は循環経路Ｃを循環する冷却水を加温する。ＥＣＵ２０Ｂはヒータ９がさらに制御対象として電気的に接続されている点と、図３に示すフローチャートの代わりに次に示すフローチャートの制御動作を行う以外、ＥＣＵ２０Ａと実質的に同一である。
【００２７】
図５はＥＣＵ２０Ｂの制御動作の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、ステップＳ１４の否定判定に続いてステップＳ１５がさらに設けられている点以外、図３に示すフローチャートと同じである。このため、ここでは主にステップＳ１５について説明する。
【００２８】
ステップＳ１４で否定判定であった場合、ＥＣＵ２０Ｂはヒータ９を作動させる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の後にはステップＳ２０に進む。温度調整装置１Ｂは、ＥＣＵ２０ＢがステップＳ１５でヒータ９を作動させることで、冷却水温Ｔｗｐが凝縮水発生温度Ｔａ以下の場合に、ヒータ９から冷却通路部５、６、７に加温した冷却水を供給する。結果、冷却水温Ｔｗｐが凝縮水発生温度Ｔａ以下の場合でも、ノズル噴孔やシート部５４ａ、５５ａの腐食を防止或いは抑制できる。
【００２９】
ＥＣＵ２０Ｂは、図２に示すフローチャートの制御動作を行う代わりに、例えば内燃機関５０始動時からヒータ９と電動ポンプ２とを作動させてもよい。この場合、ヒータ９で加温した冷却水を循環経路Ｃで循環させることで、早期暖機を図ることもできる。
【実施例３】
【００３０】
図６は温度調整装置１Ｃの概略構成図である。温度調整装置１Ｃはクーラ１０をさらに備える点以外、温度調整装置１Ａと実質的に同一である。クーラ１０は循環経路Ｃに組み込まれている。クーラ１０は具体的には吸引側通路部８に設けられている。クーラ１０は循環経路Ｃを循環する冷却水を冷却する。温度調整装置１Ｃは、図２に示すフローチャートのステップＳ４で電動ポンプ２を作動させた際に、循環経路Ｃを循環する冷却水をクーラ１０で強制的に冷却できる。結果、循環経路Ｃの冷却水の沸騰をより好適に防止できる。
【００３１】
温度調整装置１Ｃは図６に破線で示すバイパス通路部１１と、バイパスバルブ１２とをさらに備える構成であってもよい。バイパス通路部１１はクーラ１０をバイパスする。バイパスバルブ１２は冷却水の流通先をクーラ１０とバイパス通路部１１との間で切り替える。この場合、温度調整装置１Ｃはさらに次に示す構成とすることができる。
【００３２】
すなわち、ＥＣＵ２０Ａが図２に示すフローチャートのステップＳ４で電動ポンプ２を作動させた後、冷却水温Ｔｗｐが所定値α以上になった場合に、冷却水の流通先をバイパス通路部１１からクーラ１０に切り替えるようにバイパスバルブ１２をさらに制御する構成とすることができる。この場合、循環経路Ｃを循環する冷却水の冷却を極力行わないようにすることで、暖機性を高めることができる。
【００３３】
上記実施形態は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
温度調整装置            １Ａ、１Ｂ、１Ｃ
電動ポンプ              ２
ドリルパス              ４
第１の冷却通路部        ５
ＥＣＵ                  ２０Ａ、２０Ｂ
内燃機関                ５０
シリンダブロック        ５１
ボア間壁部              ５１ａ
シリンダヘッド          ５２
インジェクタ            ５３
ノズル                  ５３ａ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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