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JP5189461B2 - Cooling device for internal combustion engine - Google Patents

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JP5189461B2
JP5189461B2 JP2008284610A JP2008284610A JP5189461B2 JP 5189461 B2 JP5189461 B2 JP 5189461B2 JP 2008284610 A JP2008284610 A JP 2008284610A JP 2008284610 A JP2008284610 A JP 2008284610A JP 5189461 B2 JP5189461 B2 JP 5189461B2
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Description

本発明は、車両などに搭載される内燃機関(以下、エンジンともいう)の冷却水を保温状態で貯蔵する蓄熱装置(蓄熱タンク)を備えた内燃機関の冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine including a heat storage device (heat storage tank) that stores cooling water of an internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) mounted on a vehicle or the like in a heat-retaining state.

車両に搭載される水冷式エンジンでは、エンジンに冷却水通路としてウォータジャケットを設け、冷却水をウォータポンプによりウォータジャケットを経由して循環させることで、エンジン全体を均一に冷却するようにしている。ところが、エンジンを冷間始動するときには、低温の冷却水がエンジンのウォータジャケットを循環することとなり、エンジンを早期に暖機することができない。この場合、エンジンの吸気ポートや燃焼室等の壁面温度が低くなるため、燃料が霧化し難くなり、始動性の低下や排気エミッションの悪化などが発生する可能性がある。また、冷間始動時には、潤滑油の温度が低くて粘性が高いため、シリンダとピストンとの間のような摺動部分におけるフリクション損失が高くなる場合もある。   In a water-cooled engine mounted on a vehicle, a water jacket is provided as a cooling water passage in the engine, and the cooling water is circulated through the water jacket by a water pump so that the entire engine is uniformly cooled. However, when the engine is cold started, the low-temperature cooling water circulates through the water jacket of the engine, and the engine cannot be warmed up early. In this case, since the wall surface temperature of the intake port, the combustion chamber, etc. of the engine is lowered, the fuel is difficult to atomize, and startability and exhaust emission may be deteriorated. Further, at the time of cold start, since the temperature of the lubricating oil is low and the viscosity is high, the friction loss at the sliding portion such as between the cylinder and the piston may be high.

このような点を解消する技術として、エンジン運転中に暖められた冷却水(高温水)の一部を蓄熱タンクに保温した状態で貯蔵しておき、この蓄熱タンクに貯蔵した高温水を利用して、次回のエンジン始動の際にエンジンを暖める方式の冷却装置がある(例えば、特許文献1参照)。   As a technique for solving this problem, a part of the cooling water (high temperature water) warmed during engine operation is stored in a heat storage tank, and the high temperature water stored in the heat storage tank is used. There is a cooling device that warms the engine at the next engine start (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献1に記載の冷却装置では、冷却水をエンジン及びヒータコアを経由して循環させる冷却回路と、エンジンにより駆動されて冷却水を循環する機械式ウォータポンプと、エンジンの冷却水出口とヒータコアの冷却水入口との間に接続された蓄熱タンクと、エンジンの冷却水出口と蓄熱タンクの冷却水入口との間に接続された制御バルブ(3方弁)とを備え、放熱(蓄熱タンクからの温水供給)及び熱回収(蓄熱タンクへの温水回収)の要求に応じて、上記制御バルブ(3方弁)を制御して冷却水回路を切り替えている。
特開平10−71838号公報 特開平10−77839号公報
In the cooling device described in Patent Document 1, a cooling circuit that circulates cooling water via an engine and a heater core, a mechanical water pump that is driven by the engine to circulate the cooling water, an engine cooling water outlet, and a heater core A heat storage tank connected between the cooling water inlet and a control valve (three-way valve) connected between the engine cooling water outlet and the cooling water inlet of the heat storage tank. The control valve (three-way valve) is controlled to switch the cooling water circuit in response to demands for hot water supply) and heat recovery (hot water recovery to the heat storage tank).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-71838 Japanese Patent Laid-Open No. 10-77839

ところで、特許文献1に記載の冷却装置では、ウォータポンプがエンジン回転数に依存するため、上記した冷却水回路を切り替えるための専用の制御バルブが必要である。この制御バルブ(3方弁)は、サーボモータ等のアクチュエータによって弁体を回転駆動するロータリ式のバルブであるので製品コストが高くつく。また、蓄熱タンクの冷却水下流側にバルブ制御専用の水温センサを設けて制御バルブの切替制御を行う必要がある。   By the way, in the cooling device described in Patent Document 1, since the water pump depends on the engine speed, a dedicated control valve for switching the above-described cooling water circuit is necessary. This control valve (three-way valve) is a rotary type valve that rotationally drives the valve body by an actuator such as a servo motor, so that the product cost increases. Further, it is necessary to provide a water temperature sensor dedicated to valve control on the downstream side of the cooling water in the heat storage tank to perform control control of the control valve.

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、車両などに搭載される内燃機関にて加熱された冷却水を保温状態で貯蔵する蓄熱装置が組み込まれた冷却装置において、蓄熱装置の熱放出機能及び蓄熱装置への熱回収機能を簡単な構成で達成することが可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and in a cooling device incorporating a heat storage device for storing cooling water heated by an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like in a heat-retaining state, It is an object of the present invention to provide a technique capable of achieving a heat release function and a heat recovery function for a heat storage device with a simple configuration.

本発明は、内燃機関にて加熱された冷却水の一部を保温状態で貯蔵する蓄熱装置(蓄熱タンク)が組み込まれた冷却装置であって、冷却水を前記内燃機関及び熱交換器(例えばヒータなど)を経由して循環させる第1冷却水回路と、冷却水を前記内燃機関及び前記蓄熱装置を経由して循環させる第2冷却水回路と、ウォータポンプとを備えた内燃機関の冷
却装置を前提とし、このような冷却装置において、前記熱交換器の冷却水出口と前記蓄熱装置の冷却水出口とが前記内燃機関の冷却水入口に連通しており、前記第1冷却水回路と前記第2冷却水回路との冷却水循環に、内燃機関の回転数に依存せずにポンプ吐出圧が可変なウォータポンプが併用されている。さらに、前記熱交換器の冷却水入口側または冷却水出口側に設けられ、前記ウォータポンプのポンプ吐出圧が第1設定値(設定値α)よりも小さいときに閉弁し、ポンプ吐出圧が前記第1設定値以上であるときに開弁する第1バルブ(例えばデバイスリリーフバルブ)と、前記蓄熱装置の冷却水出口側に設けられ、冷却水の水温が設定値(設定値A)よりも低いときには開弁状態であり、冷却水の水温が前記設定値以上になった時点から閉弁状態(全閉状態)となるまでに応答遅れがある出口側第2バルブ(例えば蓄熱サーモスタット)とを備え、前記蓄熱装置の放熱時に、前記出口側第2バルブは開弁状態であり、この出口側第2バルブが開弁状態のときに、前記第1バルブが閉弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することにより、前記蓄熱装置に貯蔵されている高温の冷却水を前記内燃機関に供給することを特徴としている。
The present invention is a cooling device incorporating a heat storage device (heat storage tank) for storing a part of cooling water heated by an internal combustion engine in a heat-retaining state, and the cooling water is supplied to the internal combustion engine and a heat exchanger (for example, A cooling system for an internal combustion engine, comprising: a first cooling water circuit that circulates via a heater, etc .; a second cooling water circuit that circulates the cooling water via the internal combustion engine and the heat storage device; and a water pump. In such a cooling device, the cooling water outlet of the heat exchanger and the cooling water outlet of the heat storage device communicate with the cooling water inlet of the internal combustion engine, and the first cooling water circuit and the cooling device A water pump having a variable pump discharge pressure is used in combination with the cooling water circulation with the second cooling water circuit without depending on the rotational speed of the internal combustion engine. Further, provided at the cooling water inlet side or the cooling water outlet side of the heat exchanger, the valve is closed when the pump discharge pressure of the water pump is smaller than a first set value (set value α), and the pump discharge pressure is A first valve (for example, a device relief valve 7 ) that opens when the temperature is equal to or higher than the first set value and a cooling water outlet side of the heat storage device, and the coolant temperature is higher than the set value (set value A). When the temperature is lower, the valve is in an open state, and the outlet-side second valve (for example, a heat storage thermostat 9 ) has a response delay from when the coolant temperature reaches or exceeds the set value until the valve is closed (fully closed ). When the heat storage device radiates heat, the outlet-side second valve is open, and when the outlet-side second valve is open, the first valve is closed. Said water pump with pump discharge pressure Is operated to supply high-temperature cooling water stored in the heat storage device to the internal combustion engine .

本発明によれば、制御バルブ(3方弁)などを用いることなく、1台のウォータポンプの吐出制御によって、蓄熱装置から内燃機関への熱放出(以下、温水供給ともいう)及び内燃機関から蓄熱装置への熱回収(以下、温水回収ともいう)が可能になるので、温水供給及び温水回収機能を簡単な構成で実現することができる。その具体的な構成について以下に説明する。   According to the present invention, heat discharge from the heat storage device to the internal combustion engine (hereinafter also referred to as hot water supply) and from the internal combustion engine by discharge control of one water pump without using a control valve (three-way valve) or the like. Since heat recovery to the heat storage device (hereinafter also referred to as hot water recovery) is possible, the hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration. The specific configuration will be described below.

まず、本発明において、温水供給時(熱放出時)には、出口側第2バルブ開弁状態であり、第1バルブが閉弁状態となるようにウォータポンプのポンプ吐出圧(吐出流量を制御する。具体的には、第1バルブがリリーフバルブであって、温水供給時には、ポンプ吐出圧によってリリーフバルブが開かないようにウォータポンプを制御することで、蓄熱装置に貯蔵されている高温の冷却水(以下、高温水ともいう)を出口側第2バルブを通じて内燃機関側に供給する。このような制御により、ウォータポンプの吐出制御のみで蓄熱装置から内燃機関に高温水を供給することができる。しかも、温水供給時(機関始動時)に第1バルブを閉弁状態にすることで、熱交換器(ヒータなど)への冷却水の流入を遮断できるので、蓄熱装置に貯蔵した高温水を内燃機関の暖機のみに有効に使用することができる。これによって、温水供給による内燃機関の暖機を促進することができ、燃費及び排気エミッションの改善を図ることができる。 First, in the present invention, the pump discharge pressure ( discharge flow rate ) of the water pump is set so that the outlet-side second valve is open and the first valve is closed when hot water is supplied ( when heat is released ). To control. Specifically, when the first valve is a relief valve and hot water is supplied, the water pump is controlled so that the relief valve is not opened by the pump discharge pressure, so that the high-temperature cooling water ( Hereinafter, the high-temperature water is also supplied to the internal combustion engine side through the outlet-side second valve. By such control, high-temperature water can be supplied from the heat storage device to the internal combustion engine only by discharge control of the water pump. In addition, since the first valve is closed when hot water is supplied (when the engine is started), the flow of cooling water to the heat exchanger (such as a heater) can be shut off. It can be used effectively only for warming up the engine. As a result, warm-up of the internal combustion engine by supplying hot water can be promoted, and fuel consumption and exhaust emission can be improved.

本発明において、出口側第2バルブの冷却水温度に対する閉弁の応答性を考慮し、内燃機関から蓄熱装置に回収した低温水が内燃機関側に流入しないタイミング(出口側第2バルブが完全に閉弁する前のタイミング)でウォータポンプを停止すると、内燃機関に供給した高温水に低温水が混ざることがなくなるので、内燃機関運転による暖機をより効果的に促進することができる。なお、このような温水回収後に内燃機関の暖機を開始する際には、一旦停止していたウォータポンプを機関運転に応じて作動する。 In the present invention, in consideration of the responsiveness of the valve closing against the cooling water temperature at the outlet side second valve, cold water recovered to the heat storage device from the internal combustion engine is completely timing (outlet-side second valve does not flow into the internal combustion engine side If the water pump is stopped at the timing before the valve is closed), the low-temperature water is not mixed with the high-temperature water supplied to the internal combustion engine, so that warm-up due to the operation of the internal combustion engine can be more effectively promoted. When the warm-up of the internal combustion engine is started after such hot water recovery, the water pump that has been stopped is operated according to the engine operation.

本発明において、蓄熱装置の放熱後には、第1バルブが開弁状態となるようにウォータポンプのポンプ吐出圧(吐出流量を制御する。このような制御により、温水供給による暖機後のヒータ性能の確保などをウォータポンプの吐出制御のみで実現することができる。 In the present invention, after heat dissipation of the heat storage device, the pump discharge pressure ( discharge flow rate ) of the water pump is controlled so that the first valve is opened. By such control, securing of the heater performance after warming up by supplying hot water can be realized only by discharge control of the water pump.

本発明の他の構成として、内燃機関にて加熱された冷却水の一部を保温状態で貯蔵する蓄熱装置が組み込まれた冷却装置であって、冷却水を前記内燃機関及び熱交換器を経由して循環させる第1冷却水回路と、冷却水を前記内燃機関及び前記蓄熱装置を経由して循環させる第2冷却水回路と、ウォータポンプとを備えた内燃機関の冷却装置において、前記熱交換器の冷却水出口と前記蓄熱装置の冷却水出口とが前記内燃機関の冷却水入口に連通しており、前記第1冷却水回路と前記第2冷却水回路との冷却水循環に、前記内燃機関の回転数に依存せずにポンプ吐出圧が可変なウォータポンプが併用されている。さらに、前記熱交換器の冷却水入口側または冷却水出口側に設けられ、前記ウォータポンプのポンプ吐出圧が第1設定値よりも小さいときに閉弁し、ポンプ吐出圧が前記第1設定値(設定値α)以上であるときに開弁する第1バルブ(例えばデバイスリリーフバルブ7)と、前記蓄熱装置の内部に設けられ、冷却水の水温が設定値(設定値A)以上であるときに開弁状態となる内部第2バルブ(例えば蓄熱サーモスタット190)とを備え、前記蓄熱装置の放熱時に、前記内部第2バルブは開弁状態であり、この内部第2バルブが開弁状態のときに、前記第1バルブが閉弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することにより、前記蓄熱装置に貯蔵されている高温の冷却水を前記内燃機関に供給するという構成を挙げることができる。この発明においても、蓄熱装置の放熱後に、第1バルブが開弁状態となるようなポンプ吐出圧でウォータポンプを作動する。 As another configuration of the present invention, a cooling device incorporating a heat storage device for storing a part of cooling water heated by an internal combustion engine in a heat-retaining state, the cooling water being routed through the internal combustion engine and the heat exchanger. In the cooling apparatus for an internal combustion engine, comprising: a first cooling water circuit that is circulated, a second cooling water circuit that circulates the cooling water via the internal combustion engine and the heat storage device, and a water pump. A cooling water outlet of the storage device and a cooling water outlet of the heat storage device communicate with the cooling water inlet of the internal combustion engine, and the internal combustion engine is connected to the cooling water circulation between the first cooling water circuit and the second cooling water circuit. A water pump having a variable pump discharge pressure is used in combination without depending on the rotation speed. Further, provided at the cooling water inlet side or the cooling water outlet side of the heat exchanger, the valve is closed when the pump discharge pressure of the water pump is smaller than a first set value, and the pump discharge pressure is set to the first set value. A first valve (for example, device relief valve 7) that opens when the temperature is equal to or higher than (set value α) and the heat storage device, and the coolant temperature is equal to or higher than the set value (set value A) An internal second valve (for example, a heat storage thermostat 190) that is opened, and when the heat storage device radiates heat, the internal second valve is open, and the internal second valve is open. In addition, by operating the water pump at a pump discharge pressure such that the first valve is closed, high temperature cooling water stored in the heat storage device is supplied to the internal combustion engine. Door can be. Also in the present invention, the water pump is operated at a pump discharge pressure such that the first valve is opened after the heat storage device has released heat .

この構成においても、ウォータポンプの吐出制御のみで蓄熱装置から内燃機関に高温水を供給することができる。しかも、このような蓄熱装置の放熱時において内燃機関に供給した高温水と蓄熱装置に回収した低温水とが混合することを抑制できる。   Even in this configuration, high-temperature water can be supplied from the heat storage device to the internal combustion engine only by the discharge control of the water pump. In addition, mixing of the high-temperature water supplied to the internal combustion engine and the low-temperature water recovered by the heat storage device during heat dissipation of such a heat storage device can be suppressed.

本発明の具体的な構成として、ウォータポンプのポンプ吐出圧が、前記第1設定値(設定値α)よりも大きな第2設定値(設定値β)よりも小さいときに閉弁し、ポンプ吐出圧が前記第2設定値(設定値β)以上であるときに開弁する第3バルブ(例えば蓄熱リリーフバルブ)を、前記出口側第2バルブまたは前記内部第2バルブに対して並列に設け、前記蓄熱装置への熱回収時には、前記内燃機関の運転中に前記第3バルブが開弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することによって、内燃機関で加熱された冷却水の一部を蓄熱装置内に回収するという構成を挙げることができる。 As a specific configuration of the present invention , the pump is closed when the pump discharge pressure of the water pump is smaller than a second set value (set value β) larger than the first set value (set value α). A third valve (for example, a heat storage relief valve) that opens when the pressure is equal to or higher than the second set value (set value β) is provided in parallel to the outlet-side second valve or the internal second valve; At the time of heat recovery to the heat storage device, the water pump is operated at a pump discharge pressure such that the third valve is opened during operation of the internal combustion engine, thereby cooling water heated by the internal combustion engine. The structure which collect | recovers one part in a thermal storage apparatus can be mentioned.

この構成によれば、蓄熱装置への高温水の回収をウォータポンプの吐出制御のみで実現することができる。また、例えば、暖機前に内燃機関が停止した場合であっても、ウォータポンプの吐出制御により内燃機関側の比較的高温の冷却水を蓄熱装置内に回収することが可能になる。   According to this structure, the collection | recovery of the high temperature water to a thermal storage apparatus is realizable only by discharge control of a water pump. Further, for example, even when the internal combustion engine is stopped before warming up, it is possible to collect relatively high-temperature cooling water on the internal combustion engine side in the heat storage device by discharge control of the water pump.

この場合、第2冷却水回路(蓄熱回路)に設ける前記出口側第2バルブまたは内部第2バルブとして、弁体を閉じ側に押圧する圧縮コイルばねを有するサーモスタットを用い、それら弁体及び圧縮コイルばねを利用してリリーフバルブを構成すれば、当該出口側第2バルブまたは内部第2バルブに前記第3バルブの機能をもたせることができるので、第3バルブを省略することが可能になる。 In this case, as the outlet-side second valve or the internal second valve provided in the second cooling water circuit (heat storage circuit), a thermostat having a compression coil spring that presses the valve body toward the closing side is used, and the valve body and the compression coil are used. If the relief valve is configured using a spring, the outlet-side second valve or the internal second valve can have the function of the third valve, so that the third valve can be omitted.

また、本発明において、蓄熱装置への熱回収時の冷却水の温度を記憶する水温記憶手段を設け、その水温記憶手段に記憶された冷却水温度と、内燃機関運転時の現在の冷却水温度とを比較し、現在の冷却水温度が前回記憶の冷却水温度以上であるときに前記熱回収を実行する。このような構成を採用すれば、内燃機関の運転中(イグニッションオンからイグニッションオフまでの間)において冷却水温が最も高い状態の高温水を蓄熱装置内に回収することができる。これによって、次回運転時の燃費及び排気エミッションを更に改善することができる。   Further, in the present invention, there is provided water temperature storage means for storing the temperature of the cooling water at the time of heat recovery to the heat storage device, the cooling water temperature stored in the water temperature storage means, and the current cooling water temperature during operation of the internal combustion engine. And the heat recovery is executed when the current coolant temperature is equal to or higher than the previously stored coolant temperature. By adopting such a configuration, it is possible to collect the high-temperature water having the highest cooling water temperature in the heat storage device during the operation of the internal combustion engine (between ignition on and ignition off). Thereby, the fuel consumption and exhaust emission at the next driving can be further improved.

また、本発明において、蓄熱装置への熱回収を複数回に分けて実行してもよい。このような回収方法を採用すると、熱回収時(温水回収時)に、第1冷却水回路(冷却水を内燃機関及びヒータなどの熱交換器を経由して循環させる回路)内の冷却水温度が低下することを抑制することができる。これによって、燃費の改善を図ることができ、ヒータ機能の低下などを抑制することができる。   In the present invention, the heat recovery to the heat storage device may be performed in a plurality of times. When such a recovery method is adopted, the temperature of the cooling water in the first cooling water circuit (a circuit for circulating the cooling water via a heat exchanger such as an internal combustion engine and a heater) at the time of heat recovery (at the time of hot water recovery). Can be suppressed. As a result, fuel consumption can be improved, and deterioration of the heater function can be suppressed.

なお、蓄熱装置への熱回収(温水回収)を複数回に分けて実行する場合、蓄熱装置への熱回収回数に応じて熱回収時間を可変とする。例えば、内燃機関の運転停止(イグニッションオフ)したときに、その運転停止時までに、熱回収が実行された回数に応じて、熱回収が実行された回数が多いほど、熱回収時間を短く設定する。また、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In addition, when heat recovery (hot water recovery) to the heat storage device is performed in a plurality of times, the heat recovery time is made variable according to the number of times of heat recovery to the heat storage device. For example, when the internal combustion engine is shut down (ignition off), the heat recovery time is set shorter as the number of times heat recovery is performed is increased according to the number of times heat recovery is performed before the operation is stopped. To do. Moreover, you may change 1 time of warm water collection | recovery time according to the frequency | count of implementation of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施形態1>
図1は本発明の冷却装置の一例を示す概略構成図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the cooling device of the present invention.

この例の冷却装置は、エンジン1が搭載された車両に適用される冷却装置であって、電動ウォータポンプ2、ラジエータ3、エンジンサーモスタット4、ヒータ5、EGR(Exhaust Gas Recirculation)クーラ6、デバイスリリーフバルブ7、蓄熱タンク8、蓄熱サーモスタット9、蓄熱リリーフバルブ10、及び、これら機器に冷却水を循環する冷却水回路100などを備えている。   The cooling device of this example is a cooling device applied to a vehicle on which the engine 1 is mounted, and includes an electric water pump 2, a radiator 3, an engine thermostat 4, a heater 5, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) cooler 6, and a device relief. A valve 7, a heat storage tank 8, a heat storage thermostat 9, a heat storage relief valve 10, and a cooling water circuit 100 for circulating cooling water to these devices are provided.

冷却水回路100は、冷却水(例えばLLC:Long Life Coolant)を、エンジン1、ラジエータ3及びエンジンサーモスタット4を経由して循環させるラジエータ回路101と、冷却水を、エンジン1、ヒータ5、EGRクーラ6、デバイスリリーフバルブ7及びエンジンサーモスタット7を経由して循環させるヒータ回路102と、冷却水を、エンジン1、蓄熱タンク8及び蓄熱サーモスタット9を経由して循環させる蓄熱回路103とを備えている。そして、この例では、これらラジエータ回路101と、ヒータ回路102と、蓄熱回路103との冷却水循環に、1台の電動ウォータポンプ2を併用している。   The cooling water circuit 100 includes a radiator circuit 101 that circulates cooling water (for example, LLC: Long Life Coolant) through the engine 1, the radiator 3, and the engine thermostat 4, and the cooling water for the engine 1, the heater 5, and the EGR cooler. 6. A heater circuit 102 that circulates through the device relief valve 7 and the engine thermostat 7 and a heat storage circuit 103 that circulates the cooling water through the engine 1, the heat storage tank 8 and the heat storage thermostat 9 are provided. In this example, one electric water pump 2 is used in combination with the cooling water circulation of the radiator circuit 101, the heater circuit 102, and the heat storage circuit 103.

電動ウォータポンプ2は、電動機の回転数を制御することにより吐出流量(吐出圧)を可変に設定することが可能なウォータポンプであって、吐出口がエンジン1の冷却水入口(ウォータジャケットの入口)1aに連通するように配設されている。   The electric water pump 2 is a water pump capable of variably setting the discharge flow rate (discharge pressure) by controlling the rotation speed of the electric motor, and the discharge port is a cooling water inlet (an inlet of a water jacket) of the engine 1. ) It is arranged to communicate with 1a.

エンジンサーモスタット4は、例えば感熱部のサーモワックスの膨張・収縮によって作動する弁装置であって、冷却水温が比較的低い場合(冷間時)は、エンジン1とラジエータ3との間の冷却水通路を遮断してラジエータ3(ラジエータ回路101)に冷却水を流さないことで、エンジン1の暖機運転の早期完了を図るようになっている。一方、エンジン1の暖機完了後、すなわち冷却水温度が比較的高い場合には、その冷却水温に応じてエンジンサーモスタット4が作動(開弁)してラジエータ3に冷却水の一部が流れることにより、冷却水が回収した熱がラジエータ3から大気に放出される。   The engine thermostat 4 is a valve device that operates, for example, by expansion / contraction of thermowax in the heat sensitive part. When the cooling water temperature is relatively low (when cold), a cooling water passage between the engine 1 and the radiator 3 is used. Is shut off and the cooling water is not allowed to flow through the radiator 3 (the radiator circuit 101), so that the warm-up operation of the engine 1 can be completed early. On the other hand, after the warm-up of the engine 1 is completed, that is, when the cooling water temperature is relatively high, the engine thermostat 4 operates (opens) according to the cooling water temperature, and a part of the cooling water flows to the radiator 3. Thus, the heat recovered by the cooling water is released from the radiator 3 to the atmosphere.

ヒータ回路102には、エンジン1からの冷却水をヒータ5及びEGRクーラ6に供給する冷却水供給管121と、ヒータ5及びEGRクーラ6を通過した冷却水をエンジン1側に戻す冷却水還流管122とが形成されている。冷却水供給管121はエンジン1の冷却水出口1bに接続されている。冷却水還流管122は電動ウォータポンプ2の吸込口2aに接続されており、ヒータ5及びEGRクーラ6の冷却水出口(熱交換器の冷却水出口)が、冷却水還流管122及び電動ウォータポンプ2を介してエンジン1の冷却水入口1aに接続されている。冷却水還流管122にはデバイスリリーフバルブ7及びエンジンサーモスタット4が上流側(冷却水流れの上流側)から順に配置されている。   The heater circuit 102 includes a cooling water supply pipe 121 that supplies the cooling water from the engine 1 to the heater 5 and the EGR cooler 6, and a cooling water return pipe that returns the cooling water that has passed through the heater 5 and the EGR cooler 6 to the engine 1 side. 122 is formed. The cooling water supply pipe 121 is connected to the cooling water outlet 1 b of the engine 1. The cooling water return pipe 122 is connected to the suction port 2a of the electric water pump 2, and the cooling water outlet (cooling water outlet of the heat exchanger) of the heater 5 and the EGR cooler 6 is connected to the cooling water return pipe 122 and the electric water pump. 2 is connected to the cooling water inlet 1 a of the engine 1. A device relief valve 7 and an engine thermostat 4 are disposed in the cooling water reflux pipe 122 in order from the upstream side (upstream side of the cooling water flow).

ヒータ5は、冷却水の熱を利用して車室内を暖房するためのものであって、エアコンディショナの送風ダクトに臨んで配置されている。つまり、車室内の暖房時には送風ダクト内を流れる空調風をヒータ5に通過させて温風として車室内に供給する一方、それ以外(例えば冷房時)では空調風がヒータ5をバイパスするようになっている。   The heater 5 is for heating the passenger compartment using the heat of the cooling water, and is disposed facing the air duct of the air conditioner. In other words, during heating of the passenger compartment, the conditioned air flowing in the air duct is passed through the heater 5 and supplied as warm air to the passenger compartment, while in other cases (for example, during cooling), the conditioned air bypasses the heater 5. ing.

EGRクーラ6は、エンジン1の排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させるEGR通路に配置され、このEGR通路を通過(還流)するEGRガスを冷却するための熱交換器である。   The EGR cooler 6 is a heat exchanger for cooling the EGR gas that is disposed in the EGR passage that recirculates part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage of the engine 1 to the intake passage, and that passes through (recirculates) the EGR passage. .

デバイスリリーフバルブ7は、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pw[kPa]が設定値αよりも小さい(Pw<α)ときに閉じ、ポンプ吐出圧Pwが設定値α以上(α≦Pw)であるときに開く。デバイスリリーフバルブ7が閉じているときには、EGRクーラ6とエンジンサーモスタット4との間の冷却水通路(冷却水還流管122)は遮断される。ポンプ吐出圧Pwに対して設定する設定値αは、例えば、通常走行時における電動ウォータポンプ2の吐出流量(ウォータポンプ吐出圧)の使用範囲を考慮し、ポンプ吐出圧Pwが通常走行使用範囲以下の圧力ではデバイスリリーフバルブ7が開かないような値を適合して設定する。   The device relief valve 7 is closed when the pump discharge pressure Pw [kPa] of the electric water pump 2 is smaller than the set value α (Pw <α), and the pump discharge pressure Pw is not less than the set value α (α ≦ Pw). Sometimes open. When the device relief valve 7 is closed, the cooling water passage (cooling water return pipe 122) between the EGR cooler 6 and the engine thermostat 4 is blocked. The set value α set for the pump discharge pressure Pw is, for example, in consideration of the use range of the discharge flow rate (water pump discharge pressure) of the electric water pump 2 during normal running, and the pump discharge pressure Pw is below the normal running use range. The value is set so that the device relief valve 7 does not open at the pressure of.

蓄熱タンク8は、エンジン1にて加熱された冷却水を保温状態で貯蔵する断熱構造のタンクである。蓄熱タンク8内には、タンク下部から上部近傍まで延びる内管81が設けられており、その内管81の上端開口が冷却水出口8bとなっている。また、蓄熱タンク8の底壁に冷却水入口8aが設けられている。蓄熱タンク8の冷却水入口8aには冷却水導入管131の一端が接続されている。この冷却水導入管131の他端は、ヒータ5の上流側(冷却水流れの上流側)の冷却水供給管121に接続されている。   The heat storage tank 8 is a tank having a heat insulating structure that stores the cooling water heated by the engine 1 in a heat-retaining state. An inner pipe 81 extending from the lower part of the tank to the vicinity of the upper part is provided in the heat storage tank 8, and an upper end opening of the inner pipe 81 serves as a cooling water outlet 8b. A cooling water inlet 8 a is provided on the bottom wall of the heat storage tank 8. One end of a cooling water introduction pipe 131 is connected to the cooling water inlet 8 a of the heat storage tank 8. The other end of the cooling water introduction pipe 131 is connected to a cooling water supply pipe 121 on the upstream side of the heater 5 (upstream side of the cooling water flow).

蓄熱タンク8の内管81には冷却水導出管132の一端が接続されており、蓄熱タンク8の冷却水出口8bと冷却水導出管132とが連通している。冷却水導出管132の他端は電動ウォータポンプ2の冷却水入口2aに連通しており、この冷却水導出管132及び電動ウォータポンプ2を介して蓄熱タンク8の冷却水出口8bがエンジン1の冷却水入口1aに接続されている。また、冷却水導出管132には蓄熱サーモスタット9が設けられており、この蓄熱サーモスタット9をバイパスするバイパス管133に蓄熱リリーフバルブ10が設けられている。   One end of a cooling water outlet pipe 132 is connected to the inner pipe 81 of the heat storage tank 8, and the cooling water outlet 8 b of the heat storage tank 8 and the cooling water outlet pipe 132 communicate with each other. The other end of the cooling water outlet pipe 132 communicates with the cooling water inlet 2 a of the electric water pump 2, and the cooling water outlet 8 b of the heat storage tank 8 is connected to the engine 1 via the cooling water outlet pipe 132 and the electric water pump 2. It is connected to the cooling water inlet 1a. In addition, a heat storage thermostat 9 is provided in the cooling water outlet pipe 132, and a heat storage relief valve 10 is provided in a bypass pipe 133 that bypasses the heat storage thermostat 9.

蓄熱サーモスタット9は、例えば感熱部のサーモワックスの膨張・収縮によって作動する弁装置であって、冷却水温Thw[℃]が設定値Aよりも低い(Thw<A)ときには開いており、冷却水温Thwが設定値A以上[A≦Thw]であるときに閉じる。この冷却水温Twhに対して設定する設定値Aは、エンジンサーモスタット4の作動温度(設定値B:例えば82℃)よりも低い温度(A<B)であって、暖機過程において循環される冷却水が蓄熱サーモスタット9の感熱部93に接触しても、その冷却水の水温では蓄熱サーモスタット9が開かないような値を適合して設定する。   The heat storage thermostat 9 is a valve device that operates, for example, by expansion / contraction of the thermowax in the heat sensitive part, and is open when the cooling water temperature Thw [° C.] is lower than the set value A (Thw <A), and the cooling water temperature Thw. Is closed when A is greater than or equal to the set value A [A ≦ Thw]. The set value A set for the coolant temperature Twh is a temperature (A <B) lower than the operating temperature of the engine thermostat 4 (set value B: 82 ° C., for example), and is circulated in the warm-up process. Even if water contacts the heat sensitive part 93 of the heat storage thermostat 9, a value is set so that the heat storage thermostat 9 does not open at the cooling water temperature.

なお、蓄熱サーモスタット9は、サーモワックスの膨張・収縮によって作動する弁装置であるので応答遅れが存在する。このため、蓄熱サーモスタット9は、冷却水温Thwが設定値A以上となった時点で直ぐに全閉となるのではなく、感熱部に接触する冷却水の冷却水温Thwが設定値A以上となった時点から完全に閉じるまでに遅延時間が存在する。   In addition, since the thermal storage thermostat 9 is a valve device that operates by expansion / contraction of the thermowax, there is a response delay. For this reason, the thermal storage thermostat 9 is not immediately closed when the cooling water temperature Thw becomes equal to or higher than the set value A, but when the cooling water temperature Thw of the cooling water contacting the heat sensitive part becomes equal to or higher than the set value A. There is a delay time from the time it is completely closed.

蓄熱サーモスタット8と並列に配置された蓄熱リリーフバルブ10は、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが上記した設定値βよりも小さい(Pw<β)ときには閉じており、ポンプ吐出圧Pwが設定値β以上(β≦Pw)であるときに開く。蓄熱リリーフバルブ10が開いたときには、蓄熱タンク8の冷却水出口8bと電動ウォータポンプ2の吸込口2aとがバイパス管133を通じて連通する。ポンプ吐出圧Pwに対して設定する設定値βは、例えば、通常走行時における電動ウォータポンプ2の吐出流量(吐出圧)の使用範囲の上限を考慮し、通常走行時のポンプ吐出流量(吐出圧)では蓄熱リリーフバルブ10が開かず、電動ウォータポンプ2を最大吐出流量(吐出圧)で作動したときに、蓄熱リリーフバルブ10が開くような値を適合して設定する。   The heat storage relief valve 10 arranged in parallel with the heat storage thermostat 8 is closed when the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is smaller than the set value β (Pw <β), and the pump discharge pressure Pw is set to the set value. Open when β is greater than or equal to (β ≦ Pw). When the heat storage relief valve 10 is opened, the cooling water outlet 8 b of the heat storage tank 8 and the suction port 2 a of the electric water pump 2 communicate with each other through the bypass pipe 133. The set value β set for the pump discharge pressure Pw is, for example, in consideration of the upper limit of the use range of the discharge flow rate (discharge pressure) of the electric water pump 2 during normal travel, and the pump discharge flow rate (discharge pressure) during normal travel ), The heat storage relief valve 10 is not opened, and the value is set so that the heat storage relief valve 10 opens when the electric water pump 2 is operated at the maximum discharge flow rate (discharge pressure).

以上の冷却装置において、電動ウォータポンプ2の作動はECU(Electronic Control Unit)200によって制御される。このECU100により実行されるプログラムによって本発明の冷却装置の制御が実現される。   In the above cooling device, the operation of the electric water pump 2 is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) 200. Control of the cooling device of the present invention is realized by a program executed by the ECU 100.

−ECU−
ECU200は、CPU、ROM、RAM及びバックアップRAMなどを備えている。ROMには、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等が記憶されている。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1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
-ECU-
The ECU 200 includes a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, and the like. 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 from the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM is a non-volatile memory that stores data to be saved when the engine 1 is stopped. is there.

ECU200には、エンジン1のウォータジャケットを流れる冷却水の温度(冷却水温)を検出する水温センサ11などのエンジン1の運転状態を検出する各種センサが接続されている。また、ECU200には、エンジン始動用のイグニッションスイッチ12が接続されている。   The ECU 200 is connected to various sensors that detect the operating state of the engine 1, such as a water temperature sensor 11 that detects the temperature (cooling water temperature) of the cooling water flowing through the water jacket of the engine 1. The ECU 200 is connected to an ignition switch 12 for starting the engine.

そして、ECU200は、エンジン運転状態を検出する各種センサの出力信号に基づいてエンジン1のスロットルバルブの開度制御、点火時期制御、燃料噴射量制御(インジェクタの開閉制御)などを含むエンジン1の各種制御を実行する。また、ECU200は、上記した冷却装置の冷却水循環制御を実行する。その制御の一例を図2のフローチャートを参照して説明する。図2の制御ルーチンはECU200において実行される。   Then, the ECU 200 performs various types of the engine 1 including throttle valve opening control, ignition timing control, fuel injection amount control (injector opening / closing control), etc., based on output signals from various sensors that detect engine operating conditions. Execute control. Moreover, ECU200 performs the above-mentioned cooling water circulation control of the cooling device. An example of the control will be described with reference to the flowchart of FIG. The control routine of FIG.

この制御ルーチンはイグニッションスイッチ12がオン操作された時点(IG−ON)で開始される。循環水制御ルーチンが開始されると、ステップST101において、電動ウォータポンプ2を、ポンプ吐出圧Pwが上記した設定値αよりも小さい圧力(Pw<α)となるような微小流量で作動する。   This control routine is started when the ignition switch 12 is turned on (IG-ON). When the circulating water control routine is started, in step ST101, the electric water pump 2 is operated at a minute flow rate such that the pump discharge pressure Pw is lower than the set value α (Pw <α).

この電動ウォータポンプ2の作動時(エンジン始動時)において蓄熱サーモスタット9に接触している冷却水の温度は低い(Thw<A)ので蓄熱サーモスタット9は開いた状態となっている。この状態で電動ウォータポンプ2を微小流量で作動すると、図3(a)に示すように、エンジン1からの冷却水(低温水)が冷却水導入管131を通じて蓄熱タンク8内に流入し、これに伴って蓄熱タンク8に貯蔵されている高温水(蓄熱タンク8への高温水の貯蔵については後述する)が、冷却水出口8bを通じて冷却水導出管132に流出し、蓄熱サーモスタット9を通過した後にエンジン1内部のウォータジャケットに供給される。   When the electric water pump 2 is operated (when the engine is started), the temperature of the cooling water in contact with the heat storage thermostat 9 is low (Thw <A), so the heat storage thermostat 9 is open. When the electric water pump 2 is operated at a minute flow rate in this state, as shown in FIG. 3A, the cooling water (low temperature water) from the engine 1 flows into the heat storage tank 8 through the cooling water introduction pipe 131. Accordingly, high-temperature water stored in the heat storage tank 8 (the storage of high-temperature water in the heat storage tank 8 will be described later) flows out to the cooling water outlet pipe 132 through the cooling water outlet 8 b and passes through the heat storage thermostat 9. It is supplied to the water jacket inside the engine 1 later.

次に、ステップST102において、電動ウォータポンプ2の作動を開始した時点から一定時間taが経過した否かを判定し、その判定結果が肯定判定になった時点で電動ウォータポンプ2を停止する(ステップST103)。   Next, in step ST102, it is determined whether or not a predetermined time ta has elapsed from the time when the operation of the electric water pump 2 is started, and the electric water pump 2 is stopped when the determination result is affirmative (step ST102). ST103).

ここで、電動ウォータポンプ2を作動する時間ta(一定時間)は、エンジン1内に存在していた低温水が、蓄熱タンク8からの高温水に交換されるまでの時間であり、電動ウォータポンプ2による循環によりエンジン1に低温水が再び戻ってこないような時間とする。具体的には、蓄熱サーモスタット9が開状態から閉状態になるまでの応答時間が長いため、その応答遅れ(タイムラグ)と蓄熱タンク8の容積(蓄熱回路103の配管系の容積も含む)とを考慮し、蓄熱タンク8からの高温水が蓄熱サーモスタット9内に存在するタイミング(例えば、図3(a)のX位置まで高温水が存在し、蓄熱タンク8を通過した低温水が蓄熱サーモスタット9に到達しないタイミング)で蓄熱サーモスタット9の閉鎖が完了するように電動ウォータポンプ2の作動時間taを設定して、電動ウォータポンプ2を蓄熱サーモスタット9が完全に閉じる前のタイミングで停止する。   Here, the time ta (fixed time) for operating the electric water pump 2 is the time until the low-temperature water existing in the engine 1 is replaced with the high-temperature water from the heat storage tank 8, and the electric water pump The time is set so that the low temperature water does not return to the engine 1 again due to the circulation by 2. Specifically, since the response time until the heat storage thermostat 9 is changed from the open state to the closed state is long, the response delay (time lag) and the volume of the heat storage tank 8 (including the volume of the piping system of the heat storage circuit 103) In consideration, the timing when the high temperature water from the heat storage tank 8 is present in the heat storage thermostat 9 (for example, the high temperature water exists up to the X position in FIG. 3A, and the low temperature water that has passed through the heat storage tank 8 enters the heat storage thermostat 9. The operation time ta of the electric water pump 2 is set so that the closing of the heat storage thermostat 9 is completed at a timing not reached), and the electric water pump 2 is stopped at a timing before the heat storage thermostat 9 is completely closed.

そして、蓄熱サーモスタット9の応答が完了し、蓄熱サーモスタット9が閉弁状態となった時点(ステップST104が肯定判定となった時点)でステップST105に進む。   Then, when the response of the heat storage thermostat 9 is completed and the heat storage thermostat 9 is closed (step ST104 is affirmative determination), the process proceeds to step ST105.

このようにして蓄熱タンク8からエンジン1に高温水を供給して、エンジン1を暖めることにより、早期に燃料の揮発性を高めることができ、混合気の着火性を高めることができる。その結果として、冷間始動時等におけるエンジン始動性が良好となり、燃費性能や排気エミッションの向上を図ることができる。また、上記したタイミングで電動ウォータポンプ2を停止することで、温水供給時にエンジン1に供給した高温水と、蓄熱装置8に回収した低温水とが混合することを回避することができる。   Thus, by supplying high temperature water from the heat storage tank 8 to the engine 1 and warming the engine 1, the volatility of the fuel can be increased at an early stage, and the ignitability of the air-fuel mixture can be increased. As a result, engine startability at the time of cold start or the like is improved, and fuel efficiency and exhaust emission can be improved. Moreover, by stopping the electric water pump 2 at the above-described timing, it is possible to avoid mixing the high-temperature water supplied to the engine 1 at the time of supplying hot water and the low-temperature water collected in the heat storage device 8.

次に、以上の温水供給が完了した後、ステップST105において、電動ウォータポンプ2をエンジン1の運転状態に応じた吐出流量(ポンプ吐出圧Pw≧α)となるように制御する。この電動ウォータポンプ2の制御によってデバイスリリーフバルブ7が作動(開弁)する。ここで、温水供給が完了した時点では冷却水温Thwは暖機温度に達していないのでエンジンサーモスタット4は閉じている。また、蓄熱サーモスタット9も閉弁状態であるので、図3(b)に示すように、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ヒータ5]→[EGRクーラ6]→[デバイスリリーフバルブ7]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水循環回路(ヒータ回路102)が形成され、その循環過程においてエンジン1によって冷却水が加熱されて冷却水温が上昇する。   Next, after the above hot water supply is completed, in step ST105, the electric water pump 2 is controlled to have a discharge flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ α) according to the operating state of the engine 1. The device relief valve 7 is activated (opened) by the control of the electric water pump 2. Here, when the hot water supply is completed, the engine thermostat 4 is closed because the cooling water temperature Thw has not reached the warm-up temperature. Since the heat storage thermostat 9 is also closed, as shown in FIG. 3B, [Electric water pump 2] → [Engine 1] → [Heater 5] → [EGR cooler 6] → [Device relief valve] 7] → [Engine Thermostat 4] → [Electric Water Pump 2], a cooling water circulation circuit (heater circuit 102) is formed, and in the circulation process, the cooling water is heated by the engine 1 and the cooling water temperature rises.

このようなエンジン運転による暖機中には、電動ウォータポンプ2の吸込口2aと蓄熱タンク8の冷却水出口8bとの間の冷却水通路(冷却水導出管132)が蓄熱サーモスタット9によって遮断されているので(バイパス管133も蓄熱リリーフバルブ10にて遮断)、上記した温水供給過程において蓄熱タンク8内に溜った低温水がヒータ回路102に流出することがない。しかも、ヒータ回路102に流れる冷却水の容量を、蓄熱タンク8内(蓄熱回路103の配管内も含む)に溜っている冷却水の分だけ少なくすることがきるので、エンジン運転による暖機性を高めることができ、暖機を早期に完了することができる。   During the warm-up by such engine operation, the cooling water passage (cooling water outlet pipe 132) between the suction port 2a of the electric water pump 2 and the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 is blocked by the heat storage thermostat 9. (The bypass pipe 133 is also shut off by the heat storage relief valve 10), so that the low-temperature water accumulated in the heat storage tank 8 in the above-described hot water supply process does not flow out to the heater circuit 102. In addition, the capacity of the cooling water flowing through the heater circuit 102 can be reduced by the amount of the cooling water accumulated in the heat storage tank 8 (including the piping of the heat storage circuit 103). The warm-up can be completed early.

そして、この暖機過程において、イグニッションスイッチ12がオフ操作(IG−OFF)されたか否かを判定し(ステップST106)、その判定結果が肯定判定である場合はステップST114に進む。ステップST106の判定結果が否定判定である場合はステップST107に進む。   Then, in this warm-up process, it is determined whether or not the ignition switch 12 is turned off (IG-OFF) (step ST106). If the determination result is affirmative, the process proceeds to step ST114. If the determination result of step ST106 is negative, the process proceeds to step ST107.

ステップST107では暖機が完了した否かを判定する。具体的には、水温センサ11の出力信号から得られる冷却水温Thwが、エンジンサーモスタット4が作動(開弁)する直前の温度(例えば82℃の直前の温度)に達しているか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は、エンジン運転による暖機が完了したと判断してステップST108に進む。ステップST107の判定結果が否定判定である場合はステップST105に戻る。   In step ST107, it is determined whether or not the warm-up is completed. Specifically, it is determined whether or not the coolant temperature Thw obtained from the output signal of the water temperature sensor 11 has reached a temperature immediately before the engine thermostat 4 operates (opens) (for example, a temperature immediately before 82 ° C.). If the determination result is affirmative, it is determined that warm-up by engine operation has been completed, and the process proceeds to step ST108. If the determination result of step ST107 is negative, the process returns to step ST105.

ここで、暖機が完了したと判断した後に、冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度以上(B≦Thw)になると通常走行状態に移行する。この通常走行時においては、図4(a)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ラジエータ3]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路が形成される。すなわち、ヒータ回路102にラジエータ回路101が並列接続され、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がラジエータ3に流れて冷却水の熱がラジエータ3から外部に放出される。なお、通常走行時には、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが[α≦Pw<β]の範囲内となるように吐出流量が制御される。   Here, after it is determined that the warm-up has been completed, when the coolant temperature Thw becomes equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (B ≦ Thw), the vehicle shifts to the normal running state. During this normal running, as shown in FIG. 4A, in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → [radiator 3] → [engine thermostat 4] → [electric water A cooling water circuit of the pump 2] is formed. That is, the radiator circuit 101 is connected in parallel to the heater circuit 102, a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 flows into the radiator 3, and the heat of the cooling water is released from the radiator 3 to the outside. During normal running, the discharge flow rate is controlled so that the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is within the range [α ≦ Pw <β].

次に、ステップST108において、後述する温水回収回数nが設定回数Nよりも小さい(n<N)か否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップST109に進む。ステップST108の判定結果が否定判定である場合はステップST113に進む。   Next, in step ST108, it is determined whether the number n of hot water collections described later is smaller than the set number N (n <N). If the determination result is affirmative, the process proceeds to step ST109. If the determination result of step ST108 is negative, the process proceeds to step ST113.

ステップST109では、前回の温水回収後に冷却水温Thwが安定した否かを判定する。具体的には、前回の温水回収完了時点(電動ウォータポンプ2を停止した時点)から一定の時間が経過するまで待機し、その待機時間tbが経過した時点で、冷却水温Thwが安定したと判定してステップST110に進む。   In step ST109, it is determined whether or not the cooling water temperature Thw has been stabilized after the previous hot water recovery. Specifically, it waits until a predetermined time elapses from the previous hot water recovery completion time (when the electric water pump 2 is stopped), and determines that the cooling water temperature Thw is stable when the standby time tb elapses. Then, the process proceeds to step ST110.

ステップST110では、電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動する。このような電動ウォータポンプ2の作動により、蓄熱リリーフバルブ10が開弁して、図4(b)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[蓄熱タンク8]→[蓄熱リリーフバルブ10]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路が形成される。すなわち、ヒータ回路102に蓄熱回路103が並列接続されるので、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がエンジン1から蓄熱タンク8に供給されて蓄熱タンク8内に高温水が回収される。   In step ST110, the electric water pump 2 is operated at the maximum flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ β). With the operation of the electric water pump 2 as described above, the heat storage relief valve 10 is opened, and as shown in FIG. 4B, in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → A cooling water circuit of [heat storage tank 8] → [heat storage relief valve 10] → [electric water pump 2] is formed. That is, since the heat storage circuit 103 is connected in parallel to the heater circuit 102, a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 is supplied from the engine 1 to the heat storage tank 8, and the hot water is stored in the heat storage tank 8. Collected.

なお、このような温水回収時において、冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度(設定値B:例えば82℃)以上である状況のときには、図4(b)の破線の矢印で示すように、エンジン1からの冷却水(高温水)の一部がラジエータ3にも流れる。   At the time of such hot water recovery, when the cooling water temperature Thw is equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (set value B: 82 ° C., for example), as shown by the dashed arrow in FIG. A part of the cooling water (hot water) from the engine 1 also flows to the radiator 3.

次に、ステップST111において、温水回収を開始した時点から一定時間(温水回収時間[T1/N])が経過した否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点でn回目の温水回収が完了したと判定してステップST112に進む。   Next, in step ST111, it is determined whether or not a certain period of time (warm water recovery time [T1 / N]) has elapsed since the start of hot water recovery. When the determination result is affirmative, the nth warm water is determined. It determines with collection having been completed, and progresses to step ST112.

ここで、ステップST108の判定処理に用いる「温水回収回数」、ステップST111の判定処理に用いる「温水回収時間」、ステップST109の判定処理に用いる待機時間tb、及び、下記のステップST116の判定処理に用いる「IG−OFF時の温水回収時間」について図5を参照して説明する。   Here, the “warm water recovery count” used in the determination process of step ST108, the “hot water recovery time” used in the determination process of step ST111, the standby time tb used in the determination process of step ST109, and the determination process of step ST116 described below The “hot water recovery time during IG-OFF” to be used will be described with reference to FIG.

−温水回収回数及び温水回収時間−
まず、電動ウォータポンプ2を最大吐出流量で作動した状態で、蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度に行うと、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が下がってしまい、エンジン運転やヒータ機能などに悪影響が及ぶ可能性がある。
-Number of hot water recovery and hot water recovery time-
First, when the cold / hot water exchange between the low temperature water in the heat storage tank 8 and the high temperature water in the engine 1 is performed at a time with the electric water pump 2 operating at the maximum discharge flow rate, the electric water pump 2 flows into the engine 1 and the heater circuit 102. The temperature of the cooling water decreases, which may adversely affect the engine operation and the heater function.

これを解消するため、この例では、温水回収をN回に分けて実行する。具体的には、蓄熱タンク8内の低温水を高温水に交換するのにT1時間が必要であるとすると、1回の温水回収時間[T1/N]とし、N回で蓄熱タンク8内の冷却水の全てをエンジン1からの高温水に交換できるようにしている(図5参照)。   In order to solve this, in this example, the hot water recovery is performed in N times. Specifically, if T1 time is required to replace the low-temperature water in the heat storage tank 8 with high-temperature water, it is set as one hot water recovery time [T1 / N], and N times in the heat storage tank 8 All of the cooling water can be exchanged with hot water from the engine 1 (see FIG. 5).

このように温水回収をN回に分けることにより、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が急激に下がることを防止できる。これによって燃費の改善を図ることができ、ヒータ機能の低下を抑制することができる。ただし、温水回収回数がN回以上となった以降(ステップST108の判定結果が否定判定となった以降)に、温水回収を実行する場合(ステップST113が肯定判定である場合)は、ステップST111での温水回収時間をT1(図5参照)として蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度で行う。   By dividing the hot water recovery into N times in this way, it is possible to prevent the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and the heater circuit 102 from rapidly decreasing. As a result, fuel consumption can be improved, and a decrease in heater function can be suppressed. However, if the hot water recovery is to be executed after the number of times of hot water recovery is N times or more (after the determination result of step ST108 is negative), in step ST111 The hot / cold water exchange between the low-temperature water in the heat storage tank 8 and the high-temperature water in the engine 1 is performed at a time with the hot water recovery time of T1 (see FIG. 5).

−待機時間−
温水回収をN回に分けて実行する場合、前回の温水回収終了から今回の温水回収開始までの間隔が短いと、上記した冷却水温度低下の抑制効果が低くなる。この点を考慮して、n回目の温水回収が完了する毎に、そのn回目の温水回収完了時点から冷却水温Thwが安定するまでの待機時間Tbを設ける。待機時間tbは、温水回収時間[T1/N]での温水回収を実行した後に冷却水温Thwが安定するまでの時間を、予め実験・計算等によって取得し、その結果に基づいて適合した値を設定する。
-Standby time-
When the hot water recovery is executed in N times, if the interval from the end of the previous hot water recovery to the start of the current hot water recovery is short, the above-described effect of suppressing the cooling water temperature decrease is reduced. Considering this point, every time n-th warm water recovery is completed, a waiting time Tb from the completion of the n-th warm water recovery until the cooling water temperature Thw is stabilized is provided. The standby time tb is a value obtained by performing experiments and calculations in advance to obtain a time until the cooling water temperature Thw is stabilized after performing the hot water recovery at the hot water recovery time [T1 / N]. Set.

−IG−OFF時の温水回収時間−
IG−OFF時の温水回収時間Toffは、エンジン1の運転を停止したときに、その運転停止時までに、温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された回数(温水回収回数n)に応じて設定する。具体的には、図5に示すように、温水回収回数が1回(n=1)、2回(n=2)・・・n回である場合、IG−OFF時の温水回収時間Toffを[(N−1)/N×T1]、[(N−2)/N×T1]・・[(N−n)/N×T1]に設定する。ただし、IG−OFF時の温水回収回数nがN回以上(N≦n)である場合は回収時間を「0」とする。なお、図5に示す温水回収時間Toffは、温水回収回数nをパラメータとしてマップ化したものをECU200のROM内に記憶しておいてもよい。
-Hot water recovery time at IG-OFF-
The hot water recovery time Toff at the time of IG-OFF is the number of times hot water recovery is performed at the hot water recovery time [T1 / N] until the operation is stopped when the operation of the engine 1 is stopped (the number n of hot water recovery times). ). Specifically, as shown in FIG. 5, when the number of hot water recovery times is 1 (n = 1), 2 times (n = 2)... N times, the hot water recovery time Toff at the time of IG-OFF is set to [(N−1) / N × T1], [(N−2) / N × T1]... [(N−n) / N × T1]. However, the collection time is set to “0” when the number n of hot water collections at the time of IG-OFF is N or more (N ≦ n). Note that the hot water recovery time Toff shown in FIG. 5 may be stored in the ROM of the ECU 200 as a map of the hot water recovery frequency n as a parameter.

そして、ステップST112において、水温センサ11の出力信号から現在の冷却水温度を読み込み、その冷却水温(回収水温)をECU200のRAMなどに記憶する。この冷却水温度は最新の値に順次記憶・更新されていく。また、ステップST112においては、温水回収回数nをECU200のRAM等に記憶する。この温水回収回数nは、温水回収が実行される毎にインクリメント(n←n+1)される(図5参照)。なお、温水回収回数nはIG−OFF時にイニシャライズ(n←0)される。   In step ST112, the current cooling water temperature is read from the output signal of the water temperature sensor 11, and the cooling water temperature (recovered water temperature) is stored in the RAM of the ECU 200 or the like. This cooling water temperature is sequentially stored and updated to the latest value. Further, in step ST112, the hot water collection number n is stored in the RAM of the ECU 200 or the like. The number n of hot water collections is incremented (n ← n + 1) every time hot water collection is executed (see FIG. 5). The number n of hot water collections is initialized (n ← 0) when IG-OFF.

このようにして、温水回収時間[T1/N]での温水回収を順次繰り返していき、その実施回数nがNに達した時点(n≧N)でステップST108の判定結果が否定判定となり、ステップST113に進む。   In this way, the hot water recovery at the hot water recovery time [T1 / N] is sequentially repeated, and when the number of executions n reaches N (n ≧ N), the determination result of step ST108 is negative, and the step Proceed to ST113.

ステップST113では、水温センサ11の出力信号から現在の冷却水温Thwを読み込み、この現在の冷却水温Thwが、ステップST112での処理により前回記憶した冷却水温よりも大きいか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は、温水回収を実行する(ステップST110)。この温水回収は[N+1]回目となるので、温水回収時間T1(図5参照)で温水回収を実行する。一方、現在の冷却水温Thwが前回記憶した冷却水温よりも低い場合(ステップST113の判定結果が否定判定である)はステップST107に戻って待機状態となり、この待機状態中に現在の冷却水温Thwが前回記憶の冷却水温以上になったときには、温水回収時間T1での温水回収を実行する。   In step ST113, the current cooling water temperature Thw is read from the output signal of the water temperature sensor 11, and it is determined whether or not the current cooling water temperature Thw is larger than the cooling water temperature stored last time by the process in step ST112. If the result is affirmative, warm water recovery is executed (step ST110). Since this hot water recovery is [N + 1] th, the hot water recovery is executed at the hot water recovery time T1 (see FIG. 5). On the other hand, when the current coolant temperature Thw is lower than the previously stored coolant temperature (determination result in step ST113 is negative), the process returns to step ST107 and enters a standby state. During this standby state, the current coolant temperature Thw is When the cooling water temperature is equal to or higher than the previously stored cooling water temperature, the hot water is recovered at the hot water recovery time T1.

このような処理で温水回収を実行することにより、エンジン1の運転中(IG−ONからIG−OFFまでの間)において冷却水温Thwが最も高い状態の高温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)することができる。   By performing the hot water recovery in such a process, the hot water having the highest cooling water temperature Thw is recovered (stored) in the heat storage tank 8 during the operation of the engine 1 (between IG-ON and IG-OFF). )can do.

一方、ステップST106の判定結果が肯定判定である場合(IG−OFFとなった場合)、ステップST114において温水回収回数nがN回未満であるか否かを判定する。このステップST114の判定結果が肯定判定である場合、温水回収時間[T1/N]での温水回収が完了していないので、ステップST115において温水回収を実行する。   On the other hand, when the determination result in step ST106 is affirmative (when IG-OFF is set), it is determined in step ST114 whether the number n of hot water collections is less than N. If the determination result in step ST114 is affirmative, the warm water recovery is not completed in the warm water recovery time [T1 / N], so the warm water recovery is executed in step ST115.

具体的には、IG−OFF(エンジン運転停止)となったときに、そのIG−OFF時までに、温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された温水回収回数n(ステップST112において記憶した最新の温水回収回数n)に基づいて、図5に示す表(マップ)からIG−OFF時の温水回収時間Toffを求め、その温水回収時間Toffに基づいて電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動して温水回収を実行する。このような温水回収を実行することにより、温水回収の途中でIG−OFF(エンジン運転停止)となっても、蓄熱タンク8内の全ての冷却水を高温水に交換することができる。   Specifically, when IG-OFF (engine operation is stopped), the number n of hot water collections in which hot water collection is performed in the warm water collection time [T1 / N] until the IG-OFF time (step ST112). The hot water recovery time Toff at the time of IG-OFF is obtained from the table (map) shown in FIG. 5 on the basis of the latest hot water recovery frequency n) stored in, and the maximum flow rate of the electric water pump 2 is determined based on the hot water recovery time Toff. It operates at (pump discharge pressure Pw ≧ β) and executes hot water recovery. By performing such warm water recovery, all the cooling water in the heat storage tank 8 can be replaced with high temperature water even if IG-OFF (engine operation stop) occurs during the warm water recovery.

また、エンジン運転による暖機過程においてIG−OFFとなった場合(温水回収回数n=0)には、温水回収時間T1で温水回収を実行してエンジン1側の温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)する。このとき、エンジンサーモスタット4が作動(開弁)する直前(ラジエータ放熱直前)の温度で温水回収が実施されるので、完全暖機前にエンジン1の運転を停止しても、蓄熱タンク8内に比較的高温の温水を回収することができる。これによって、次回運転時の燃費及び排気エミッションの改善を図ることができる。   If the engine is warmed up during engine operation (ie, the number of times hot water is recovered n = 0), the hot water is recovered at the hot water recovery time T1, and the hot water on the engine 1 side is recovered in the heat storage tank 8. (Store). At this time, since hot water is recovered at a temperature immediately before the engine thermostat 4 is actuated (opened) (immediately before radiator radiation), even if the operation of the engine 1 is stopped before completely warming up, Relatively hot water can be recovered. Thereby, it is possible to improve the fuel consumption and exhaust emission at the next driving.

これに対し、ステップST114の判定結果が否定判定である場合、温水回収時間[T1/N]での温水回収がN回以上(n≧N)実行されており、蓄熱タンク8内の全ての冷却水が高温水に交換されているので、この制御ルーチンを終了する。   On the other hand, when the determination result in step ST114 is negative, hot water recovery during the hot water recovery time [T1 / N] has been performed N times or more (n ≧ N), and all cooling in the heat storage tank 8 has been performed. Since the water has been replaced with hot water, this control routine is terminated.

以上のように、この例によれば、1台の電動ウォータポンプ2の吐出制御によって、蓄熱タンク8からエンジン1への温水供給及びエンジン1の蓄熱タンク8への温水回収を行うことができるので、温水供給及び温水回収機能を簡単な構成で実現することができる。   As described above, according to this example, the hot water supply from the heat storage tank 8 to the engine 1 and the hot water recovery to the heat storage tank 8 of the engine 1 can be performed by the discharge control of one electric water pump 2. The hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration.

なお、この例において、蓄熱サーモスタット9として、例えば、後述する図10の構造の蓄熱サーモスタット90を使用してもよい。この場合、蓄熱サーモスタット90の弁体91が第1圧縮コイルばね94の弾性力に抗して開く圧力(ポンプ吐出圧Pw)を、上記した温水回収時に蓄熱リリーフバルブ10が開弁するウォータポンプ吐出圧(設定値β)よりも高い値として、蓄熱リリーフバルブ10が開いても蓄熱サーモスタット9は閉じた状態が維持され、前記設定値βよりも所定値だけ大きいポンプ吐出圧Pwになったときに蓄熱サーモスタット9が開くように設定する。   In this example, as the heat storage thermostat 9, for example, a heat storage thermostat 90 having a structure shown in FIG. In this case, the pressure (pump discharge pressure Pw) that the valve body 91 of the heat storage thermostat 90 opens against the elastic force of the first compression coil spring 94 is the water pump discharge that opens the heat storage relief valve 10 when the hot water is recovered. As a value higher than the pressure (set value β), the heat storage thermostat 9 is maintained closed even when the heat storage relief valve 10 is opened, and when the pump discharge pressure Pw is larger than the set value β by a predetermined value. The heat storage thermostat 9 is set to open.

また、以上の例では、温水回収をN回に分けて実行する際に、1回の温水回収時間[T1/N]を一定時間としているが、これに限られることなく、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In the above example, when the hot water recovery is performed in N times, one hot water recovery time [T1 / N] is set to a fixed time, but the present invention is not limited to this, and one hot water recovery is performed. You may change time according to the implementation frequency of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

<実施形態2>
次に、本発明の冷却装置の他の例を図6を参照して説明する。
<Embodiment 2>
Next, another example of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIG.

この例の冷却装置は、上記した<実施形態1>に対し、蓄熱回路103の冷却水導入管131aを、EGRクーラ6の下流側(冷却水流れの下流側)の冷却水還流管122に接続した点が相違し、その他の構成は、上記した<実施形態1>と基本的に同じである。   In the cooling device of this example, the cooling water introduction pipe 131a of the heat storage circuit 103 is connected to the cooling water recirculation pipe 122 on the downstream side of the EGR cooler 6 (downstream side of the cooling water flow) with respect to the above-described first embodiment. The other points are basically the same as the above-described <Embodiment 1>.

そして、この例においても、ECU200は、水温センサ11の出力信号、及び、イグニッションスイッチ12の操作信号(ON/OFF信号)などに基づいて、上述した<実施形態1>の処理、つまり、図2に示すステップST101〜ステップST116と同様な処理にて循環水制御を実行する。その循環水制御(温水供給時、暖機過程、通行走行時、温水回収時の各制御)ついて図6〜図8を参照して説明する。   Also in this example, the ECU 200 performs the processing of <Embodiment 1> described above based on the output signal of the water temperature sensor 11 and the operation signal (ON / OFF signal) of the ignition switch 12, that is, FIG. Circulating water control is executed by the same processing as in steps ST101 to ST116. The circulating water control (each control at the time of hot water supply, warm-up process, travel traveling, and hot water recovery) will be described with reference to FIGS.

−温水供給時−
温水供給時には、蓄熱サーモスタット9は開いた状態となっており(Thw<A)、この状態で電動ウォータポンプ2を、ポンプ吐出圧Pwが上記した設定値αよりも小さい圧力(Pw<α)となるような微小流量で作動する。この電動ウォータポンプ2の作動により、図7(a)に示すように、エンジン1からの低温水がヒータ5、EGRクーラ6及び冷却水導入管131aを通過して蓄熱タンク8内に流入し、これに伴って蓄熱タンク8に貯蔵されている高温水(蓄熱タンク8への高温水の貯蔵については後述する)が、蓄熱タンク8の冷却水出口8bから冷却水導出管132に流出し、蓄熱サーモスタット9を通過した後にエンジン1内部のウォータジャケットに流入する。
-When supplying hot water-
At the time of supplying hot water, the heat storage thermostat 9 is in an open state (Thw <A), and in this state, the electric water pump 2 is set to a pressure (Pw <α) where the pump discharge pressure Pw is smaller than the set value α. It operates with such a small flow rate. By the operation of the electric water pump 2, as shown in FIG. 7A, the low temperature water from the engine 1 passes through the heater 5, the EGR cooler 6 and the cooling water introduction pipe 131a and flows into the heat storage tank 8. Along with this, the high temperature water stored in the heat storage tank 8 (the storage of the high temperature water in the heat storage tank 8 will be described later) flows out from the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 to the cooling water outlet pipe 132 to store heat. After passing through the thermostat 9, it flows into the water jacket inside the engine 1.

このようにして蓄熱タンク8からエンジン1に高温水を供給して、エンジン1を暖めることにより、早期に燃料の揮発性を高めることができ、混合気の着火性を高めることができる。その結果として、冷間始動時等におけるエンジン始動性が良好となり、燃費性能や排気エミッションの向上を図ることができる。   Thus, by supplying high temperature water from the heat storage tank 8 to the engine 1 and warming the engine 1, the volatility of the fuel can be increased at an early stage, and the ignitability of the air-fuel mixture can be increased. As a result, engine startability at the time of cold start or the like is improved, and fuel efficiency and exhaust emission can be improved.

また、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水供給時の電動ウォータポンプの作動時間taは、蓄熱サーモスタット9の応答遅れと、蓄熱タンク8の容積(蓄熱回路103の配管系の容積も含む)とを考慮し、蓄熱タンク8からの高温水が蓄熱サーモスタット9内に存在するタイミングで蓄熱サーモスタット9の閉鎖が完了するような時間を設定する。このようなタイミングで電動ウォータポンプ2を停止することで、温水供給時にエンジン1に供給した高温水と蓄熱装置8に回収した低温水とが混合することを回避することができる。   Also in this example, similarly to the above-described <Embodiment 1>, the operation time ta of the electric water pump at the time of supplying hot water is the response delay of the heat storage thermostat 9 and the volume of the heat storage tank 8 (the piping of the heat storage circuit 103). In consideration of the system volume), a time is set so that the closing of the heat storage thermostat 9 is completed at a timing when the high temperature water from the heat storage tank 8 is present in the heat storage thermostat 9. By stopping the electric water pump 2 at such timing, it is possible to avoid mixing the high-temperature water supplied to the engine 1 during the supply of hot water and the low-temperature water recovered by the heat storage device 8.

−暖機過程−
以上の温水供給が完了した後、電動ウォータポンプ2をエンジン1の運転状態に応じた吐出流量(ポンプ吐出圧Pw≧α)となるように制御する。この電動ウォータポンプ2の制御によりデバイスリリーフバルブ7が作動(開弁)する。ここで、温水供給が完了した時点では、冷却水温Thwは暖機温度に達していないのでエンジンサーモスタット4は閉じている。また、蓄熱サーモスタット9も閉弁状態であるので、図7(b)に示すように、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ヒータ5]→[EGRクーラ6]→[デバイスリリーフバルブ7]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路(ヒータ回路102)が形成され、その循環過程においてエンジン1によって冷却水が加熱されて冷却水温が上昇する。
-Warm-up process-
After the above hot water supply is completed, the electric water pump 2 is controlled to have a discharge flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ α) corresponding to the operating state of the engine 1. The device relief valve 7 is actuated (opened) by the control of the electric water pump 2. Here, when the hot water supply is completed, the engine thermostat 4 is closed because the cooling water temperature Thw has not reached the warm-up temperature. Since the heat storage thermostat 9 is also closed, as shown in FIG. 7B, [Electric water pump 2] → [Engine 1] → [Heater 5] → [EGR cooler 6] → [Device relief valve] 7] → [Engine thermostat 4] → [Electric water pump 2] cooling water circuit (heater circuit 102) is formed, and in the circulation process, the cooling water is heated by the engine 1 and the cooling water temperature rises.

このようなエンジン運転による暖機中には、電動ウォータポンプ2の吸込口2aと蓄熱タンク8の冷却水出口8bとの間の冷却水通路(冷却水導出管132)が蓄熱サーモスタット9によって遮断されているので、上記した温水供給過程において蓄熱タンク8内に溜った低温水がヒータ回路102に流出することがない。しかも、ヒータ回路102に流れる冷却水の容量を、蓄熱タンク8内(蓄熱回路103の配管内も含む)に溜っている冷却水の分だけ少なくすることがきるので、エンジン運転による暖機性を高めることができ、暖機を早期に完了することができる。   During the warm-up by such engine operation, the cooling water passage (cooling water outlet pipe 132) between the suction port 2a of the electric water pump 2 and the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 is blocked by the heat storage thermostat 9. Therefore, the low-temperature water accumulated in the heat storage tank 8 in the above-described hot water supply process does not flow out to the heater circuit 102. In addition, the capacity of the cooling water flowing through the heater circuit 102 can be reduced by the amount of the cooling water accumulated in the heat storage tank 8 (including the piping of the heat storage circuit 103). The warm-up can be completed early.

−通常走行時−
通常走行時には、図8(a)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ラジエータ3]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路が形成される。すなわち、ヒータ回路102にラジエータ回路101が並列接続され、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がラジエータ3に流れて冷却水の熱がラジエータ3から外部に放出される。なお、通常走行時には、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが[α≦Pw<β]の範囲内となるように吐出流量が制御される。
-During normal driving-
During normal traveling, as shown in FIG. 8A, in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → [radiator 3] → [engine thermostat 4] → [electric water pump 2] The cooling water circuit is formed. That is, the radiator circuit 101 is connected in parallel to the heater circuit 102, a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 flows into the radiator 3, and the heat of the cooling water is released from the radiator 3 to the outside. During normal running, the discharge flow rate is controlled so that the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is within the range [α ≦ Pw <β].

−温水回収時−
温水回収時には、電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動する。このような電動ウォータポンプ2の作動によって、蓄熱リリーフバルブ10が開弁する。これにより、図8(b)に示すように、蓄熱タンク8からの低温水が蓄熱リリーフバルブ10を通過した後にエンジン1内に流入し、これに伴ってエンジン1側の高温水がヒータ5及びEGRクーラ6を通過した後に蓄熱タンク8内に流入して、蓄熱タンク8内に高温水が回収される。
-When recovering hot water-
At the time of hot water recovery, the electric water pump 2 is operated at the maximum flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ β). The heat storage relief valve 10 is opened by such an operation of the electric water pump 2. As a result, as shown in FIG. 8B, the low temperature water from the heat storage tank 8 flows into the engine 1 after passing through the heat storage relief valve 10, and accordingly, the high temperature water on the engine 1 side becomes the heater 5 and After passing through the EGR cooler 6, it flows into the heat storage tank 8 and high temperature water is recovered in the heat storage tank 8.

なお、この温水回収時において冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度(例えば82℃)以上である状況のときには、図8(b)の破線の矢印で示すように、エンジン1からの冷却水(高温水)の一部がラジエータ3にも流れる。   It should be noted that when the cooling water temperature Thw is equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (for example, 82 ° C.) at the time of this hot water recovery, as shown by the dashed arrow in FIG. A part of the hot water also flows to the radiator 3.

そして、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水回収時に、蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度で行うのではなく、温水回収をN回に分けて実行することで、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が急激に下がることを防止して、燃費及びヒータ機能などを改善する。   Also in this example, as in the above-described <Embodiment 1>, at the time of hot water recovery, the cold / hot water exchange between the low temperature water in the heat storage tank 8 and the high temperature water in the engine 1 is not performed at a time, By performing the hot water recovery in N times, the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and the heater circuit 102 is prevented from rapidly decreasing, and the fuel consumption and the heater function are improved.

また、温水回収回数がN回以上となった以降で、エンジン運転継続中において、現在の冷却水温Thwが前回記憶した冷却水温以上になったときには、温水回収時間T1(図5参照)での温水回収(1度の温水回収)により、エンジン1側の高温水を蓄熱タンク8内に回収する(図2のステップST113、ST110〜ST112参照)。このような処理で温水回収を実行することにより、エンジン1の運転中(IG−ONからIG−OFFまでの間)において冷却水温Thwが最も高い状態の高温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)することができる。   Further, after the number of times of hot water recovery becomes N times or more and the current cooling water temperature Thw becomes equal to or higher than the previously stored cooling water temperature during engine operation, the hot water at the hot water recovery time T1 (see FIG. 5). By the recovery (one-time warm water recovery), the high-temperature water on the engine 1 side is recovered in the heat storage tank 8 (see steps ST113 and ST110 to ST112 in FIG. 2). By performing the hot water recovery in such a process, the hot water having the highest cooling water temperature Thw is recovered (stored) in the heat storage tank 8 during the operation of the engine 1 (between IG-ON and IG-OFF). )can do.

また、温水回収中にIG−OFF(エンジン運転停止)となったときには、そのIG−OFF時までに温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された温水回収回数n(最新の温水回収回数n)を用い、その温水回収回数nに基づいて上記した温水回収時間Toffを求め、その温水回収時間Toffでの温水回収を実行する(図2のステップST114〜ST116参照)。このような温水回収を実行することにより、温水回収の途中でIG−OFF(エンジン運転停止)となっても、蓄熱タンク8内の全ての冷却水を高温水に交換することができる。   In addition, when IG-OFF (engine stoppage) occurs during hot water recovery, the number n of hot water recovery times (the latest hot water is recovered) during the hot water recovery time [T1 / N] until the IG-OFF. Using the number of times of recovery n), the hot water recovery time Toff described above is obtained based on the number of times of hot water recovery n, and hot water recovery is performed at the temperature of the hot water recovery time Toff (see steps ST114 to ST116 in FIG. 2). By performing such warm water recovery, all the cooling water in the heat storage tank 8 can be replaced with high temperature water even if IG-OFF (engine operation stop) occurs during the warm water recovery.

また、エンジン運転による暖機過程においてIG−OFFとなった場合(温水回収回数n=0)には、温水回収時間Toffで温水回収を実行してエンジン1側の比較的高温の温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)する。   In addition, when the engine is warmed up during operation of the engine and becomes IG-OFF (warm water recovery number n = 0), the hot water recovery is executed with the hot water recovery time Toff, and the relatively hot water on the engine 1 side is stored in the heat storage tank. 8 is collected (stored).

以上のように、この例においても、1台の電動ウォータポンプ2の吐出制御によって、蓄熱タンク8からエンジン1への温水供給、及び、エンジン1の蓄熱タンク8への温水回収を行うことができるので、温水供給及び温水回収機能を簡単な構成で実現することができる。   As described above, also in this example, the hot water supply from the heat storage tank 8 to the engine 1 and the hot water recovery to the heat storage tank 8 of the engine 1 can be performed by the discharge control of one electric water pump 2. Therefore, the hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration.

なお、以上の例では、温水回収をN回に分けて実行する際に、1回の温水回収時間[T1/N]を一定時間としているが、これに限られることなく、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In the above example, when the hot water recovery is performed in N times, one hot water recovery time [T1 / N] is set to a fixed time. However, the present invention is not limited to this, and one hot water recovery is performed. You may change time according to the implementation frequency of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

<実施形態3>
次に、本発明の冷却装置の他の例を図9を参照して説明する。
<Embodiment 3>
Next, another example of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIG.

この例の冷却装置は、上記した<実施形態1>の冷却装置に対し、蓄熱リリーフバルブ10を省略し、その蓄熱リリーフバルブ10の機能を、蓄熱サーモスタット90の弁体91及び第1圧縮コイルばね94(図10参照)で代用した点に特徴がある。   The cooling device of this example omits the heat storage relief valve 10 from the cooling device of <Embodiment 1> described above, and the function of the heat storage relief valve 10 is the same as the valve body 91 of the heat storage thermostat 90 and the first compression coil spring. It is characterized in that 94 (see FIG. 10) is substituted.

この例の冷却装置に用いる蓄熱サーモスタット90について図10(a)〜(c)を参照しながら説明する。   A heat storage thermostat 90 used in the cooling device of this example will be described with reference to FIGS.

この例の蓄熱サーモスタット90は、弁体91、操作ロッド92、感温部93、第1圧縮コイルばね94、ロッド保持部材95、第2圧縮コイルばね96、ばね支持プレート97、及び、円筒形状のハウジング90hなど備えている。   The heat storage thermostat 90 of this example includes a valve body 91, an operating rod 92, a temperature sensing portion 93, a first compression coil spring 94, a rod holding member 95, a second compression coil spring 96, a spring support plate 97, and a cylindrical shape. A housing 90h is provided.

ハウジング90hには冷却水入口90a及び冷却水出口90bが設けられている。ハウジング90hの冷却水入口90a側の縦壁内面が弁座90cとなっており、この弁座90cに対向して弁体91が配置されている。弁体91は、ハウジング90hの軸心に沿って配置された操作ロッド92に移動自在に支持されている。   The housing 90h is provided with a cooling water inlet 90a and a cooling water outlet 90b. The inner surface of the vertical wall on the cooling water inlet 90a side of the housing 90h serves as a valve seat 90c, and a valve body 91 is disposed opposite to the valve seat 90c. The valve body 91 is movably supported by an operating rod 92 disposed along the axis of the housing 90h.

操作ロッド92の一端部(冷却水入口90a側の端部)には、弁体91の抜けを防止するためのストッパ92aが設けられている。操作ロッド92の他端は後述する感温部93のケース93aに連結されている。このケース93aの一端面(冷却水入口90a側の面)と弁体91との間に第1圧縮コイルばね94が挟み込まれており、弁体91がストッパ92aに向けて付勢されている。   A stopper 92 a for preventing the valve body 91 from coming off is provided at one end of the operating rod 92 (end on the cooling water inlet 90 a side). The other end of the operation rod 92 is connected to a case 93a of a temperature sensing unit 93 described later. A first compression coil spring 94 is sandwiched between one end surface of the case 93a (surface on the cooling water inlet 90a side) and the valve body 91, and the valve body 91 is biased toward the stopper 92a.

感温部93のケース93aの他端(冷却水出口90b側の端部)には作動プレート93eが固着されている。作動プレート93eと弁体91との間にばね支持プレート97が配置されている。このばね支持プレート97と感温部93の作動プレート93eとの間に第2圧縮コイルばね96が挟み込まれており、この第2圧縮コイルばね96の弾性力によって感温部93の全体が冷却水出口90b側に付勢されている。また、感温部93と冷却水出口90bとの間にロッド保持部材95が設けられている。このロッド保持部材95及びばね支持プレート97はハウジング90hに固定されている。なお、ロッド保持部材95及びばね支持プレート97は、冷却水の流れを妨げない形状に加工されている。   An operating plate 93e is fixed to the other end of the case 93a of the temperature sensing portion 93 (the end on the cooling water outlet 90b side). A spring support plate 97 is disposed between the operation plate 93e and the valve body 91. A second compression coil spring 96 is sandwiched between the spring support plate 97 and the operating plate 93e of the temperature sensing section 93, and the entire temperature sensing section 93 is cooled by the elastic force of the second compression coil spring 96. It is biased toward the outlet 90b. Further, a rod holding member 95 is provided between the temperature sensing part 93 and the cooling water outlet 90b. The rod holding member 95 and the spring support plate 97 are fixed to the housing 90h. The rod holding member 95 and the spring support plate 97 are processed into a shape that does not hinder the flow of cooling water.

感温部93は円筒形状のケース93a及びピストンロッド93bを備えている。ピストンロッド93bはケース93aに摺動自在に配設されている。ピストンロッド93bの先端部はロッド保持部材95の保持孔95aに挿入されている。ケース93a内には、冷却水温度の変化により膨張・収縮するサーモワックス93cが充填されており、このサーモワックス93cの膨張・収縮によりピストンロッド93bのケース93aに対する突出量が変化するようになっている。なお、サーモワックス93cはゴム等からなるシール材93d内に収容されている。   The temperature sensing part 93 includes a cylindrical case 93a and a piston rod 93b. The piston rod 93b is slidably disposed on the case 93a. The tip of the piston rod 93 b is inserted into the holding hole 95 a of the rod holding member 95. The case 93a is filled with a thermowax 93c that expands and contracts due to a change in cooling water temperature, and the expansion and contraction of the thermowax 93c changes the amount of protrusion of the piston rod 93b with respect to the case 93a. Yes. The thermowax 93c is accommodated in a sealing material 93d made of rubber or the like.

以上の構造の蓄熱サーモスタット90において、感温部93に接触する冷却水の冷却水温Thwが、上記<実施形態1>で説明した設定値Aよりも低いときには(Thw<A)、サーモワックス93cが収縮し、ケース93aからのピストンロッド93bの突き出し量が小さくなって、感温部93(操作ロッド92も含む)の全体が第2圧縮コイルばね96の弾性力によって冷却水出口90b側に移動する。これによって弁体91が弁座90cから離座して開弁状態となる(図10(a))。この状態から、感温部93に接触する冷却水の冷却水温Thwが上記した設定値A以上(A≦Thw)となると、サーモワックス93cが膨張する。このサーモワックス93cの膨張により、ケース93aからのピストンロッド93bの突き出し量が大きくなって、感温部93(操作ロッド92も含む)の全体が冷却水入口90a側に移動する。これによって弁体91が弁座90cに着座して閉弁状態となる(図10(b))。   In the heat storage thermostat 90 having the above structure, when the cooling water temperature Thw of the cooling water contacting the temperature sensing portion 93 is lower than the set value A described in <Embodiment 1> (Thw <A), the thermowax 93c is The amount of protrusion of the piston rod 93b from the case 93a is reduced, and the entire temperature sensing portion 93 (including the operation rod 92) is moved toward the cooling water outlet 90b by the elastic force of the second compression coil spring 96. . As a result, the valve body 91 is separated from the valve seat 90c and is opened (FIG. 10 (a)). From this state, when the cooling water temperature Thw of the cooling water that contacts the temperature sensing unit 93 is equal to or higher than the set value A (A ≦ Thw), the thermowax 93c expands. Due to the expansion of the thermowax 93c, the protruding amount of the piston rod 93b from the case 93a increases, and the entire temperature sensing portion 93 (including the operation rod 92) moves toward the cooling water inlet 90a. As a result, the valve body 91 is seated on the valve seat 90c and is closed (FIG. 10B).

このように、この例の蓄熱サーモスタット90は、感温部93に接触する冷却水の冷却水温Thwが設定値Aよりも低いときには開弁状態となって、図9に示す蓄熱タンク8の冷却水出口8bとエンジン1の冷却水入口1a(電動ウォータポンプ2の吸込口2a)とが連通する。一方、冷却温度Thwが設定値A以上になったときには、蓄熱サーモスタット90が閉弁状態となり、蓄熱タンク8の冷却水出口8bとエンジン1の冷却水入口1aとの間の冷却水導出管132が遮断される。   As described above, the heat storage thermostat 90 in this example is in the valve open state when the cooling water temperature Thw of the cooling water contacting the temperature sensing unit 93 is lower than the set value A, and the cooling water of the heat storage tank 8 shown in FIG. The outlet 8b and the cooling water inlet 1a of the engine 1 (suction port 2a of the electric water pump 2) communicate with each other. On the other hand, when the cooling temperature Thw becomes equal to or higher than the set value A, the heat storage thermostat 90 is closed, and the cooling water outlet pipe 132 between the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 and the cooling water inlet 1a of the engine 1 is provided. Blocked.

また、この例の蓄熱サーモスタット90においては、冷却温度Thwが設定値A以上(A≦Tw)で閉弁状態であっても、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが、上記<実施形態1>で説明した設定値β以上(β≦Pw)になると、第1圧縮コイルばね94の弾性力に抗して弁体91が冷却水出口90b側に移動する。これによって弁座90cから離座(開弁)して蓄熱サーモスタット90が開弁状態(図10(c))となって、図9に示す蓄熱タンク8の冷却水出口8bとエンジン1の冷却水入口1aとが連通する。   Moreover, in the heat storage thermostat 90 of this example, even if the cooling temperature Thw is not less than the set value A (A ≦ Tw) and the valve is closed, the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is the above <Embodiment 1>. When the value is equal to or greater than the set value β described in (β ≦ Pw), the valve body 91 moves toward the cooling water outlet 90b against the elastic force of the first compression coil spring 94. As a result, the heat storage thermostat 90 is opened (valve opened) from the valve seat 90c (FIG. 10C), and the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 and the cooling water of the engine 1 shown in FIG. The inlet 1a communicates.

そして、この例においても、ECU200は、水温センサ11の出力信号、及び、イグニッションスイッチ12の操作信号(ON/OFF信号)などに基づいて、上述した<実施形態1>の処理、つまり、図2に示すステップST101〜ステップST116と同様な処理にて循環水制御を実行する。その循環水制御(温水供給時、暖機過程、通行走行時、温水回収時の各制御)ついて図9〜12を参照して説明する。   Also in this example, the ECU 200 performs the processing of <Embodiment 1> described above based on the output signal of the water temperature sensor 11 and the operation signal (ON / OFF signal) of the ignition switch 12, that is, FIG. Circulating water control is executed by the same processing as in steps ST101 to ST116. The circulating water control (each control at the time of hot water supply, warm-up process, travel traveling, and hot water recovery) will be described with reference to FIGS.

−温水供給時−
温水供給時には、蓄熱サーモスタット90の感温部93に接触する冷却水の温度が低くて(冷却水温Thw<A)、蓄熱サーモスタット90が開いた状態となっている(図10(a))。この状態で電動ウォータポンプ2を、ポンプ吐出圧Pwが上記<実施形態1>で説明した設定値αよりも小さい圧力(Pw<α)となるような微小流量で作動する。この電動ウォータポンプ2の作動により、図11(a)に示すように、エンジン1からの冷却水(低温水)が冷却水導入管131を通じて蓄熱タンク8内に流入し、これに伴って蓄熱タンク8に貯蔵されている高温水(蓄熱タンク8への高温水の貯蔵については後述する)が、蓄熱タンク8の冷却水出口8bから冷却水導出管132に流出し、蓄熱サーモスタット90を通過した後にエンジン1内部のウォータジャケットに流入する。
-When supplying hot water-
At the time of hot water supply, the temperature of the cooling water that contacts the temperature sensing portion 93 of the heat storage thermostat 90 is low (cooling water temperature Thw <A), and the heat storage thermostat 90 is open (FIG. 10A). In this state, the electric water pump 2 is operated at a minute flow rate such that the pump discharge pressure Pw becomes a pressure (Pw <α) smaller than the set value α described in the above <Embodiment 1>. By the operation of the electric water pump 2, as shown in FIG. 11A, the cooling water (low temperature water) from the engine 1 flows into the heat storage tank 8 through the cooling water introduction pipe 131, and accordingly, the heat storage tank. 8 is stored in the heat storage tank 8 (which will be described later) after flowing out from the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 to the cooling water outlet pipe 132 and passing through the heat storage thermostat 90. It flows into the water jacket inside the engine 1.

このようにして蓄熱タンク8からエンジン1に高温水を供給して、エンジン1を暖めることにより、早期に燃料の揮発性を高めることができ、混合気の着火性を高めることができる。その結果として、冷間始動時等におけるエンジン始動性が良好となり、燃費性能や排気エミッションの向上を図ることができる。   Thus, by supplying high temperature water from the heat storage tank 8 to the engine 1 and warming the engine 1, the volatility of the fuel can be increased at an early stage, and the ignitability of the air-fuel mixture can be increased. As a result, engine startability at the time of cold start or the like is improved, and fuel efficiency and exhaust emission can be improved.

また、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水供給時の電動ウォータポンプ2の作動時間taは、蓄熱サーモスタット90の応答遅れと、蓄熱タンク8の容積(蓄熱回路103の配管系の容積も含む)とを考慮し、蓄熱タンク8からの高温水が蓄熱サーモスタット90内に存在するタイミングで蓄熱サーモスタット90の閉鎖が完了するような時間を設定する。このようなタイミングで電動ウォータポンプ2を停止することで、温水供給時にエンジン1に供給した高温水と蓄熱装置8に回収した低温水とが混合することを回避することができる。   Also in this example, similarly to the above-described <Embodiment 1>, the operation time ta of the electric water pump 2 at the time of supplying hot water is the response delay of the heat storage thermostat 90 and the volume of the heat storage tank 8 (of the heat storage circuit 103). In consideration of the fact that the volume of the piping system is also included), a time is set so that the closing of the heat storage thermostat 90 is completed at the timing when the high temperature water from the heat storage tank 8 is present in the heat storage thermostat 90. By stopping the electric water pump 2 at such timing, it is possible to avoid mixing the high-temperature water supplied to the engine 1 during the supply of hot water and the low-temperature water recovered by the heat storage device 8.

−暖機過程−
以上の温水供給が完了した後、電動ウォータポンプ2をエンジン1の運転状態に応じた吐出流量となるように制御する。ここで、温水供給が完了した時点では、冷却水温Thwは暖機温度に達していないのでエンジンサーモスタット4は閉じている。また、蓄熱サーモスタット90も閉弁状態であるので、図11(b)に示すように、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ヒータ5]→[EGRクーラ6]→[デバイスリリーフバルブ7]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路(ヒータ回路102)が形成され、その循環過程においてエンジン1によって冷却水が加熱されて冷却水温が上昇する。
-Warm-up process-
After the above hot water supply is completed, the electric water pump 2 is controlled to have a discharge flow rate corresponding to the operating state of the engine 1. Here, when the hot water supply is completed, the engine thermostat 4 is closed because the cooling water temperature Thw has not reached the warm-up temperature. Since the heat storage thermostat 90 is also closed, as shown in FIG. 11B, [Electric water pump 2] → [Engine 1] → [Heater 5] → [EGR cooler 6] → [Device relief valve] 7] → [Engine thermostat 4] → [Electric water pump 2] cooling water circuit (heater circuit 102) is formed, and in the circulation process, the cooling water is heated by the engine 1 and the cooling water temperature rises.

そして、このようなエンジン運転による暖機中には、電動ウォータポンプ2の吸込口2aと蓄熱タンク8の冷却水出口8bとの間の冷却水通路(冷却水導出管132)が蓄熱サーモスタット90によって遮断されているので、上記した温水供給過程において蓄熱タンク8内に溜った低温水がヒータ回路102に流出することがない。しかも、ヒータ回路102に流れる冷却水の容量を、蓄熱タンク8内(蓄熱回路103の配管内も含む)に溜っている冷却水の分だけ少なくすることがきるので、エンジン運転による暖機性を高めることができ、暖機を早期に完了することができる。   During warm-up by such engine operation, a cooling water passage (cooling water outlet pipe 132) between the suction port 2a of the electric water pump 2 and the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 is formed by the heat storage thermostat 90. Since it is shut off, the low-temperature water accumulated in the heat storage tank 8 in the above-described hot water supply process does not flow out to the heater circuit 102. In addition, the capacity of the cooling water flowing through the heater circuit 102 can be reduced by the amount of the cooling water accumulated in the heat storage tank 8 (including the piping of the heat storage circuit 103). The warm-up can be completed early.

−通常走行時−
通常走行時には、図12(a)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ラジエータ3]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路が形成される。すなわち、ヒータ回路102にラジエータ3が並列接続され、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がラジエータ3に流れて冷却水の熱がラジエータ3から外部に放出される。なお、通常走行時には、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが[α≦Pw<β]の範囲内となるように吐出流量が制御される。
-During normal driving-
During normal traveling, as shown in FIG. 12A, in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → [radiator 3] → [engine thermostat 4] → [electric water pump 2] The cooling water circuit is formed. That is, the radiator 3 is connected in parallel to the heater circuit 102, and a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 flows into the radiator 3, and the heat of the cooling water is released from the radiator 3 to the outside. During normal running, the discharge flow rate is controlled so that the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is within the range [α ≦ Pw <β].

−温水回収時−
温水回収時には、電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動する。このような電動ウォータポンプ2の作動により、蓄熱サーモスタット90が開弁する(図10(c))。これにより、図12(b)に示すように、蓄熱タンク8からの低温水が蓄熱サーモスタット90を通過した後にエンジン1内に流入し、これに伴ってエンジン1側の高温水の一部が冷却水導入管131を通じて蓄熱タンク8内に流入して蓄熱タンク8内に高温水が回収される。
-When recovering hot water-
At the time of hot water recovery, the electric water pump 2 is operated at the maximum flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ β). The heat storage thermostat 90 is opened by the operation of the electric water pump 2 (FIG. 10C). Thereby, as shown in FIG. 12B, the low temperature water from the heat storage tank 8 flows into the engine 1 after passing through the heat storage thermostat 90, and a part of the high temperature water on the engine 1 side is cooled accordingly. The hot water is recovered into the heat storage tank 8 by flowing into the heat storage tank 8 through the water introduction pipe 131.

なお、このような温水回収時の冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度(例えば82℃)以上である状況のときには、図12(b)の破線の矢印で示すように、エンジン1からの冷却水(高温水)の一部がラジエータ3にも流れる。   When the cooling water temperature Thw at the time of such hot water recovery is equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (for example, 82 ° C.), the cooling from the engine 1 is performed as indicated by the dashed arrow in FIG. Part of the water (hot water) also flows into the radiator 3.

そして、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水回収時に、蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度で行うのではなく、温水回収をN回に分けて実行することで、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が急激に下がることを防止して、燃費及びヒータ機能などを改善する。   Also in this example, as in the above-described <Embodiment 1>, at the time of hot water recovery, the cold / hot water exchange between the low temperature water in the heat storage tank 8 and the high temperature water in the engine 1 is not performed at a time, By performing the hot water recovery in N times, the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and the heater circuit 102 is prevented from rapidly decreasing, and the fuel consumption and the heater function are improved.

また、温水回収回数がN回以上となった以降で、エンジン運転継続中において、現在の冷却水温Thwが前回記憶した冷却水温以上になったときには、温水回収時間T1(図5参照)での温水回収(1度の温水回収)により、エンジン1側の高温水を蓄熱タンク8内に回収する(図2のステップST113、ST110〜ST112参照)。このような処理で温水回収を実行することにより、エンジン1の運転中(IG−ONからIG−OFFまでの間)において冷却水温Thwが最も高い状態の高温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)することができる。   Further, after the number of times of hot water recovery becomes N times or more and the current cooling water temperature Thw becomes equal to or higher than the previously stored cooling water temperature during engine operation, the hot water at the hot water recovery time T1 (see FIG. 5). By the recovery (one-time warm water recovery), the high-temperature water on the engine 1 side is recovered in the heat storage tank 8 (see steps ST113 and ST110 to ST112 in FIG. 2). By performing the hot water recovery in such a process, the hot water having the highest cooling water temperature Thw is recovered (stored) in the heat storage tank 8 during the operation of the engine 1 (between IG-ON and IG-OFF). )can do.

また、温水回収中にIG−OFF(エンジン運転停止)となったときには、そのIG−OFF時までに温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された温水回収回数n(最新の温水回収回数n)を用い、その温水回収回数nに基づいて上記した温水回収時間Toffを求め、その温水回収時間Toffでの温水回収を実行する(図2のステップST114〜ST116参照)。このような温水回収を実行することにより、温水回収の途中でIG−OFF(エンジン運転停止)となっても、蓄熱タンク8内の全ての冷却水を高温水に交換することができる。   In addition, when IG-OFF (engine stoppage) occurs during hot water recovery, the number n of hot water recovery times (the latest hot water is recovered) during the hot water recovery time [T1 / N] until the IG-OFF. Using the number of times of recovery n), the hot water recovery time Toff described above is obtained based on the number of times of hot water recovery n, and hot water recovery is performed at the temperature of the hot water recovery time Toff (see steps ST114 to ST116 in FIG. 2). By performing such warm water recovery, all the cooling water in the heat storage tank 8 can be replaced with high temperature water even if IG-OFF (engine operation stop) occurs during the warm water recovery.

また、エンジン運転による暖機過程においてIG−OFFとなった場合(温水回収回数n=0の場合)には、温水回収時間Toffで温水回収を実行してエンジン1側の比較的高温の温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)する。   If the engine is warmed up during engine operation and becomes IG-OFF (when the number of times hot water is recovered n = 0), the hot water is recovered during the hot water recovery time Toff and the relatively hot water on the engine 1 side is removed. It is recovered (stored) in the heat storage tank 8.

以上のように、この例においても、1台の電動ウォータポンプ2の吐出制御によって、蓄熱タンク8からエンジン1への温水供給、及び、エンジン1の蓄熱タンク8への温水回収を行うことができるので、温水供給及び温水回収機能を簡易な構成で実現することができる。   As described above, also in this example, the hot water supply from the heat storage tank 8 to the engine 1 and the hot water recovery to the heat storage tank 8 of the engine 1 can be performed by the discharge control of one electric water pump 2. Therefore, the hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration.

なお、以上の例では、温水回収をN回に分けて実行する際に、1回の温水回収時間[T1/N]を一定時間としているが、これに限られることなく、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In the above example, when the hot water recovery is performed in N times, one hot water recovery time [T1 / N] is set to a fixed time. However, the present invention is not limited to this, and one hot water recovery is performed. You may change time according to the implementation frequency of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

<実施形態4>
次に、本発明の冷却装置の他の例を図13〜図15を参照して説明する。
<Embodiment 4>
Next, another example of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIGS.

この例の冷却装置は、上記した<実施形態3>に対し、蓄熱回路103の冷却水導入管131aをEGRクーラ6の下流側(冷却水流れの下流側)の冷却水還流管122に接続した点が相違し、その他の構成は、上記した<実施形態3>と基本的に同じである。   In the cooling device of this example, the cooling water introduction pipe 131a of the heat storage circuit 103 is connected to the cooling water recirculation pipe 122 on the downstream side of the EGR cooler 6 (downstream side of the cooling water flow) with respect to the above-described third embodiment. In other respects, the other configuration is basically the same as the above-described <Embodiment 3>.

そして、この例においても、ECU200は、水温センサ11の出力信号、及び、イグニッションスイッチ12の操作信号(ON/OFF信号)などに基づいて、上述した<実施形態1>の処理、つまり、図2に示すステップST101〜ステップST116と同様な処理にて循環水制御を実行する。その循環水制御(温水供給時、暖機過程、通行走行時、温水回収時の各制御)ついて図13〜図15を参照して説明する。   Also in this example, the ECU 200 performs the processing of <Embodiment 1> described above based on the output signal of the water temperature sensor 11 and the operation signal (ON / OFF signal) of the ignition switch 12, that is, FIG. Circulating water control is executed by the same processing as in steps ST101 to ST116. The circulating water control (each control during warm water supply, warm-up process, travel traveling, and hot water recovery) will be described with reference to FIGS.

−温水供給時−
温水供給時には、蓄熱サーモスタット90は開いた状態となっており、この状態で電動ウォータポンプ2を、ポンプ吐出圧Pwが上記<実施形態1>で説明した設定値αよりも小さい圧力(Pw<α)となるような微小流量で作動する。この電動ウォータポンプ2の作動により、図14(a)に示すように、エンジン1からの低温水がヒータ5、EGRクーラ6及び冷却水導入管131aを通過して蓄熱タンク8内に流入し、これに伴って蓄熱タンク8に貯蔵されている高温水(蓄熱タンク8への高温水の貯蔵については後述する)が、冷却水出口8bを通じて冷却水導出管132に流出し、蓄熱サーモスタット90を通過した後にエンジン1内部のウォータジャケットに供給される。
-When supplying hot water-
At the time of supplying hot water, the heat storage thermostat 90 is in an open state, and in this state, the electric water pump 2 is operated at a pressure (Pw <α) where the pump discharge pressure Pw is smaller than the set value α described in the above <First Embodiment>. ) With a minute flow rate such that By the operation of the electric water pump 2, as shown in FIG. 14A, low temperature water from the engine 1 passes through the heater 5, the EGR cooler 6, and the cooling water introduction pipe 131a and flows into the heat storage tank 8. Along with this, high-temperature water stored in the heat storage tank 8 (storage of high-temperature water in the heat storage tank 8 will be described later) flows out to the cooling water outlet pipe 132 through the cooling water outlet 8b and passes through the heat storage thermostat 90. After that, it is supplied to the water jacket inside the engine 1.

このようにして蓄熱タンク8からエンジン1に高温水を供給して、エンジン1を暖めることにより、早期に燃料の揮発性を高めることができ、混合気の着火性を高めることができる。その結果として、冷間始動時等におけるエンジン始動性が良好となり、燃費性能や排気エミッションの向上を図ることができる。   Thus, by supplying high temperature water from the heat storage tank 8 to the engine 1 and warming the engine 1, the volatility of the fuel can be increased at an early stage, and the ignitability of the air-fuel mixture can be increased. As a result, engine startability at the time of cold start or the like is improved, and fuel efficiency and exhaust emission can be improved.

また、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水供給時の電動ウォータポンプ2の作動時間taは、蓄熱サーモスタット90の応答遅れと、蓄熱タンク8の容積(蓄熱回路103の配管系の容積も含む)とを考慮し、蓄熱タンク8からの高温水が蓄熱サーモスタット90内に存在するタイミングで蓄熱サーモスタット90の閉鎖が完了するような時間を設定する。このようなタイミングで電動ウォータポンプ2を停止することで、温水供給時にエンジン1に供給した高温水と蓄熱装置8に回収した低温水とが混合することを回避することができる。   Also in this example, similarly to the above-described <Embodiment 1>, the operation time ta of the electric water pump 2 at the time of supplying hot water is the response delay of the heat storage thermostat 90 and the volume of the heat storage tank 8 (of the heat storage circuit 103). In consideration of the fact that the volume of the piping system is also included), a time is set so that the closing of the heat storage thermostat 90 is completed at the timing when the high temperature water from the heat storage tank 8 is present in the heat storage thermostat 90. By stopping the electric water pump 2 at such timing, it is possible to avoid mixing the high-temperature water supplied to the engine 1 during the supply of hot water and the low-temperature water recovered by the heat storage device 8.

−暖機過程−
以上の温水供給が完了した後、電動ウォータポンプ2をエンジン1の運転状態に応じた吐出流量となるように制御する。ここで、温水供給が完了した時点では、冷却水温Thwは暖機温度に達していないのでエンジンサーモスタット4は閉じている。また、蓄熱サーモスタット90も閉弁状態であるので、図14(b)に示すように、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ヒータ5]→[EGRクーラ6]→[デバイスリリーフバルブ7]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水循環路(ヒータ回路102)が形成され、その循環過程においてエンジン1によって冷却水が加熱されて冷却水温が上昇する。
-Warm-up process-
After the above hot water supply is completed, the electric water pump 2 is controlled to have a discharge flow rate corresponding to the operating state of the engine 1. Here, when the hot water supply is completed, the engine thermostat 4 is closed because the cooling water temperature Thw has not reached the warm-up temperature. Since the heat storage thermostat 90 is also closed, as shown in FIG. 14 (b), [Electric water pump 2] → [Engine 1] → [Heater 5] → [EGR cooler 6] → [Device relief valve] 7] → [Engine Thermostat 4] → [Electric Water Pump 2], a cooling water circulation path (heater circuit 102) is formed. In the circulation process, the cooling water is heated by the engine 1 and the cooling water temperature rises.

このようなエンジン運転による暖機中には、電動ウォータポンプ2の吸込口2aと蓄熱タンク8の冷却水出口8bとの間の冷却水通路(冷却水導出管132)が蓄熱サーモスタット90によって遮断されているので、上記した温水供給過程において蓄熱タンク8内に溜った低温水がヒータ回路102に流出することがない。しかも、ヒータ回路102に流れる冷却水の容量を、蓄熱タンク8内(蓄熱回路103の配管内も含む)に溜っている冷却水の分だけ少なくすることがきるので、暖機性を高めることができ、暖機を早期に完了することができる。   During such warming up by engine operation, the cooling water passage (cooling water outlet pipe 132) between the suction port 2a of the electric water pump 2 and the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 is blocked by the heat storage thermostat 90. Therefore, the low-temperature water accumulated in the heat storage tank 8 in the above-described hot water supply process does not flow out to the heater circuit 102. Moreover, the capacity of the cooling water flowing through the heater circuit 102 can be reduced by the amount of the cooling water accumulated in the heat storage tank 8 (including the piping of the heat storage circuit 103). And warm-up can be completed early.

−通常走行時−
通常走行時には、図15(a)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ラジエータ3]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水循環路が形成される。すなわち、ヒータ回路102にラジエータ回路101が並列接続され、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がラジエータ3に流れて冷却水の熱がラジエータ3から外部に放出される。なお、通常走行時には、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが[α≦Pw<β]の範囲内となるように吐出流量が制御される。
-During normal driving-
During normal travel, as shown in FIG. 15A, in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → [radiator 3] → [engine thermostat 4] → [electric water pump 2] The cooling water circulation path is formed. That is, the radiator circuit 101 is connected in parallel to the heater circuit 102, a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 flows into the radiator 3, and the heat of the cooling water is released from the radiator 3 to the outside. During normal running, the discharge flow rate is controlled so that the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is within the range [α ≦ Pw <β].

−温水回収時−
温水回収時には、電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動する。このような電動ウォータポンプ2の作動によって、蓄熱サーモスタット90が開弁する(図10(c))。これにより、図15(b)に示すように、蓄熱タンク8からの低温水が蓄熱サーモスタット90を通過した後にエンジン1内に流入し、これに伴ってエンジン1側の高温水がヒータ5及びEGRクーラ6を通過した後に蓄熱タンク8内に流入して、蓄熱タンク8内に高温水が回収される。
-When recovering hot water-
At the time of hot water recovery, the electric water pump 2 is operated at the maximum flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ β). The operation of the electric water pump 2 opens the heat storage thermostat 90 (FIG. 10C). As a result, as shown in FIG. 15B, the low temperature water from the heat storage tank 8 flows into the engine 1 after passing through the heat storage thermostat 90, and accordingly, the high temperature water on the engine 1 side becomes the heater 5 and EGR. After passing through the cooler 6, it flows into the heat storage tank 8, and high-temperature water is recovered in the heat storage tank 8.

なお、この温水回収時において冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度(例えば82℃)以上である状況のときには、図15(b)の破線の矢印で示すように、エンジン1からの冷却水(高温水)の一部がラジエータ3にも流れる。   It should be noted that when the cooling water temperature Thw is equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (for example, 82 ° C.) during the recovery of the hot water, the cooling water (from the engine 1 ( A part of the hot water also flows to the radiator 3.

そして、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水回収時に、蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度で行うのではなく、温水回収をN回に分けて実行することで、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が急激に下がることを防止して、燃費及びヒータ機能などを改善する。   Also in this example, as in the above-described <Embodiment 1>, at the time of hot water recovery, the cold / hot water exchange between the low temperature water in the heat storage tank 8 and the high temperature water in the engine 1 is not performed at a time, By performing the hot water recovery in N times, the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and the heater circuit 102 is prevented from rapidly decreasing, and the fuel consumption and the heater function are improved.

また、温水回収回数がN回以上となった以降で、エンジン運転継続中において、現在の冷却水温Thwが前回記憶した冷却水温以上になったときには、温水回収時間T1(図5参照)での温水回収(1度の温水回収)により、エンジン1側の高温水を蓄熱タンク8内に回収する(図2のステップST113、ST110〜ST112参照)。このような処理で温水回収を実行することにより、エンジン1の運転中(IG−ONからIG−OFFまでの間)において冷却水温Thwが最も高い状態の高温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)することができる。   Further, after the number of times of hot water recovery becomes N times or more and the current cooling water temperature Thw becomes equal to or higher than the previously stored cooling water temperature during engine operation, the hot water at the hot water recovery time T1 (see FIG. 5). By the recovery (one-time warm water recovery), the high-temperature water on the engine 1 side is recovered in the heat storage tank 8 (see steps ST113 and ST110 to ST112 in FIG. 2). By performing the hot water recovery in such a process, the hot water having the highest cooling water temperature Thw is recovered (stored) in the heat storage tank 8 during the operation of the engine 1 (between IG-ON and IG-OFF). )can do.

また、温水回収中にIG−OFF(エンジン運転停止)となったときには、そのIG−OFF時までに温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された温水回収回数n(最新の温水回収回数n)を用い、その温水回収回数nに基づいて上記した温水回収時間Toffを求め、その温水回収時間Toffでの温水回収を実行する(図2のステップST114〜ST116参照)。このような温水回収を実行することにより、温水回収の途中でIG−OFF(エンジン運転停止)となっても、蓄熱タンク8内の全ての冷却水を高温水に交換することができる。   In addition, when IG-OFF (engine stoppage) occurs during hot water recovery, the number n of hot water recovery times (the latest hot water is recovered) during the hot water recovery time [T1 / N] until the IG-OFF. Using the number of times of recovery n), the hot water recovery time Toff described above is obtained based on the number of times of hot water recovery n, and hot water recovery is performed at the temperature of the hot water recovery time Toff (see steps ST114 to ST116 in FIG. 2). By performing such warm water recovery, all the cooling water in the heat storage tank 8 can be replaced with high temperature water even if IG-OFF (engine operation stop) occurs during the warm water recovery.

また、エンジン運転による暖機過程においてIG−OFFとなった場合(温水回収回数n=0の場合)には、温水回収時間T1で温水回収を実行してエンジン1側の比較的高温の温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)する。   In addition, when the engine is warmed up during engine operation and becomes IG-OFF (when the number of times hot water is recovered n = 0), warm water is recovered at the warm water recovery time T1, and relatively hot water on the engine 1 side is removed. It is recovered (stored) in the heat storage tank 8.

以上のように、この例においても、1台の電動ウォータポンプ2の吐出制御によって、蓄熱タンク8からエンジン1への温水供給、及び、エンジン1の蓄熱タンク8への温水回収を行うことができるので、温水供給及び温水回収機能を簡易な構成で実現することができる。   As described above, also in this example, the hot water supply from the heat storage tank 8 to the engine 1 and the hot water recovery to the heat storage tank 8 of the engine 1 can be performed by the discharge control of one electric water pump 2. Therefore, the hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration.

なお、以上の例では、温水回収をN回に分けて実行する際に、1回の温水回収時間[T1/N]を一定時間としているが、これに限られることなく、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In the above example, when the hot water recovery is performed in N times, one hot water recovery time [T1 / N] is set to a fixed time. However, the present invention is not limited to this, and one hot water recovery is performed. You may change time according to the implementation frequency of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

<実施形態5>
次に、本発明の冷却装置の他の例を図16を参照して説明する。
<Embodiment 5>
Next, another example of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIG.

この例の冷却装置は、上記した<実施形態1>の冷却装置に対し、蓄熱リリーフバルブ10を省略し、その蓄熱リリーフバルブ10の機能を蓄熱サーモスタット190の弁体191及び圧縮コイルばね194(図17参照)で代用した点、及び、蓄熱サーモスタット190を蓄熱タンク8の内部に収容した点に特徴がある。   In the cooling device of this example, the heat storage relief valve 10 is omitted with respect to the cooling device of <Embodiment 1> described above, and the function of the heat storage relief valve 10 is the valve body 191 of the heat storage thermostat 190 and the compression coil spring 194 (FIG. 17), and the heat storage thermostat 190 is housed in the heat storage tank 8.

まず、この例の冷却装置に用いる蓄熱サーモスタット190について図17(a)〜(c)を参照しながら説明する。   First, a heat storage thermostat 190 used in the cooling device of this example will be described with reference to FIGS.

この例の蓄熱サーモスタット190は、弁体191、弁座プレート192、感温部193、圧縮コイルばね194、ロッド保持部材195、ばね支持プレート196、及び、円筒形状のハウジング190hなど備えている。   The heat storage thermostat 190 of this example includes a valve body 191, a valve seat plate 192, a temperature sensing portion 193, a compression coil spring 194, a rod holding member 195, a spring support plate 196, a cylindrical housing 190h, and the like.

ハウジング190hには、冷却水入口190a及び冷却水入口190bが設けられている。ハウジング190hの内部には、中央に円形の貫通穴を有する弁座プレート192と、ばね支持プレート196とが互いに対向した状態で配設されている。また、弁座プレート192の冷却水入口190a側(弁体191とは反対側)にロッド保持部材195が配設されている。これら弁座プレート192、ロッド保持部材195及びばね支持プレート196はハウジング190hに固定されている。なお、ロッド保持部材195及びばね支持プレート196は、冷却水の流れを妨げない形状に加工されている。   The housing 190h is provided with a cooling water inlet 190a and a cooling water inlet 190b. Inside the housing 190h, a valve seat plate 192 having a circular through hole in the center and a spring support plate 196 are arranged in a state of facing each other. Further, a rod holding member 195 is disposed on the cooling water inlet 190a side (the side opposite to the valve body 191) of the valve seat plate 192. The valve seat plate 192, the rod holding member 195, and the spring support plate 196 are fixed to the housing 190h. The rod holding member 195 and the spring support plate 196 are processed into a shape that does not hinder the flow of cooling water.

弁体191は、弁座プレート192とばね支持プレート196との間に配置され、弁座プレート192に対向している。弁体191と感温部193のケース193aとは一体化されている。また、弁体191とばね支持プレート196との間には圧縮コイルばね194が挟み込まれており、その圧縮コイルばね194の弾性力によって弁体91は弁座プレート192に向けて付勢されている。   The valve body 191 is disposed between the valve seat plate 192 and the spring support plate 196 and faces the valve seat plate 192. The valve body 191 and the case 193a of the temperature sensing unit 193 are integrated. Further, a compression coil spring 194 is sandwiched between the valve body 191 and the spring support plate 196, and the valve body 91 is biased toward the valve seat plate 192 by the elastic force of the compression coil spring 194. .

感温部193は円筒形状のケース193a及びピストンロッド193bを備えている。ピストンロッド193bはケース193aに摺動自在に配設されている。ピストンロッド193bの先端部は、ロッド保持部材195の保持孔195aに摺動自在に挿入されている。ケース193a内には、冷却水温度の変化により膨張・収縮するサーモワックス193cが充填されており、このサーモワックス193cの膨張・収縮によりピストンロッド193bのケース193aに対する突出量が変化するようになっている。なお、サーモワックス193cはゴム等からなるシール材193d内に収容されている。   The temperature sensing unit 193 includes a cylindrical case 193a and a piston rod 193b. The piston rod 193b is slidably disposed on the case 193a. The tip of the piston rod 193b is slidably inserted into the holding hole 195a of the rod holding member 195. The case 193a is filled with a thermowax 193c that expands and contracts due to changes in the cooling water temperature, and the amount of protrusion of the piston rod 193b relative to the case 193a changes due to the expansion and contraction of the thermowax 193c. Yes. The thermowax 193c is accommodated in a sealing material 193d made of rubber or the like.

そして、以上の構造の蓄熱サーモスタット190において、感温部193に接触する冷却水の冷却水温Thwが、上記<実施形態1>で説明した設定値A以上(A≦Thw)であるときにはサーモワックス193cが膨張する。このサーモワックス193cの膨張により、ケース193aからのピストンロッド193bの突き出し量が大きくなって、感温部193の全体つまり弁体191が圧縮コイルばね194の弾性力に抗して弁座プレート192から離れる向きに移動して弁体191が弁座プレート192に離座(開弁)する(図17(a))。この状態から、感温部193に接触する冷却水の冷却水温Thwが、上記<実施形態1>で説明した設定値Aよりも低くなったときには(Thw<A)、サーモワックス193cが収縮し、ケース193aからのピストンロッド193bの突き出し量が小さくなって、感温部193の全体つまり弁体91が圧縮コイルばね194の弾性力によって弁座プレート192に近づく向きに移動して弁体91が着座(閉弁)する(図17(b))。   And in the heat storage thermostat 190 of the above structure, when the cooling water temperature Thw of the cooling water which contacts the temperature sensing part 193 is more than the setting value A demonstrated in said <Embodiment 1> (A <= Thw), a thermo wax 193c. Expands. Due to the expansion of the thermowax 193c, the protruding amount of the piston rod 193b from the case 193a is increased, and the entire temperature sensing portion 193, that is, the valve body 191, resists the elastic force of the compression coil spring 194 from the valve seat plate 192. The valve body 191 moves away from the valve seat plate 192 and opens (opens) (FIG. 17A). From this state, when the coolant temperature Thw of the coolant that contacts the temperature sensing unit 193 becomes lower than the set value A described in the above <Embodiment 1> (Thw <A), the thermowax 193c contracts, The protruding amount of the piston rod 193b from the case 193a is reduced, and the entire temperature sensing portion 193, that is, the valve body 91 is moved toward the valve seat plate 192 by the elastic force of the compression coil spring 194, and the valve body 91 is seated. The valve is closed (FIG. 17B).

このように、この例の蓄熱サーモスタット190は、感温部193に接触する冷却水の冷却水温Thwが設定値A以上であるときには開弁状態となり、図16に示す蓄熱タンク8の冷却水出口8bと、エンジン1の冷却水入口1a(電動ウォータポンプ2の吸込口2a)とが連通する。一方、冷却温度Thwが設定値Aよりも小さくなったときには、蓄熱タンク8の冷却水出口8bとエンジン1の冷却水入口1aとの間の冷却水通路(冷却水導出管132)を遮断する。   Thus, the heat storage thermostat 190 in this example is opened when the cooling water temperature Thw of the cooling water contacting the temperature sensing unit 193 is equal to or higher than the set value A, and the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 shown in FIG. And the cooling water inlet 1a of the engine 1 (suction port 2a of the electric water pump 2) communicate with each other. On the other hand, when the cooling temperature Thw becomes smaller than the set value A, the cooling water passage (cooling water outlet pipe 132) between the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 and the cooling water inlet 1a of the engine 1 is shut off.

また、この例の蓄熱サーモスタット190においては、冷却温度Thwが設定値A未満で閉弁状態であっても、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが、上記<実施形態1>で説明した設定値β以上(β≦Pw)になると、ポンプ吐出圧Pwによって弁体191が圧縮コイルばね194の弾性力に抗して、弁座プレート192から離れる向きに押されて弁体91が離座(開弁)する(図17(c))。これによって、図16に示す蓄熱タンク8の冷却水出口8bとエンジン1の冷却水入口1a(電動ウォータポンプ2の吸込口2a)とが連通する。   In the heat storage thermostat 190 of this example, even if the cooling temperature Thw is less than the set value A and the valve is closed, the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is the set value described in the above <Embodiment 1>. When β is greater than or equal to (β ≦ Pw), the valve body 191 is pushed away from the valve seat plate 192 against the elastic force of the compression coil spring 194 by the pump discharge pressure Pw, and the valve body 91 is separated (opened). Valve) (FIG. 17C). Thereby, the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 shown in FIG. 16 and the cooling water inlet 1a of the engine 1 (suction port 2a of the electric water pump 2) communicate with each other.

以上の構造の蓄熱サーモスタット190は蓄熱タンク8の内部に収容されている(図16参照)。蓄熱サーモスタット190の冷却水入口190aは内管81の下部に連通しており、蓄熱タンク8の冷却水出口8bと蓄熱サーモスタット190の冷却水入口190aとが連通している。また、蓄熱サーモスタット190の冷却水出口190bは冷却水導出管132に連通している。   The heat storage thermostat 190 having the above structure is accommodated in the heat storage tank 8 (see FIG. 16). The cooling water inlet 190 a of the heat storage thermostat 190 communicates with the lower portion of the inner pipe 81, and the cooling water outlet 8 b of the heat storage tank 8 and the cooling water inlet 190 a of the heat storage thermostat 190 communicate with each other. In addition, the cooling water outlet 190 b of the heat storage thermostat 190 communicates with the cooling water outlet pipe 132.

そして、この例においても、ECU200は、水温センサ11の出力信号、及び、イグニッションスイッチ12の操作信号(ON/OFF信号)などに基づいて、上述した<実施形態1>の処理、つまり、図2に示すステップST101〜ステップST116と同様な処理にて循環水制御を実行する。その循環水制御(温水供給時、暖機過程、通行走行時、温水回収時の各制御)ついて図16〜19を参照して説明する。   Also in this example, the ECU 200 performs the processing of <Embodiment 1> described above based on the output signal of the water temperature sensor 11 and the operation signal (ON / OFF signal) of the ignition switch 12, that is, FIG. Circulating water control is executed by the same processing as in steps ST101 to ST116. The circulating water control (each control at the time of hot water supply, warm-up process, travel traveling, and hot water recovery) will be described with reference to FIGS.

−温水供給時−
温水供給時には蓄熱タンク8内に高温水が貯蔵されているので(蓄熱タンク8への高温水の貯蔵については後述する)、蓄熱サーモスタット190の感温部193に接触する冷却水の温度が高くて、蓄熱サーモスタット190が開いた状態となっている(図17(a))。なお、温水供給の開始時の水温センサ11の出力信号から得られるエンジン1側の冷却水温Twhは上記した設定値A以下(Thw<A)である。
-When supplying hot water-
Since the high temperature water is stored in the heat storage tank 8 when hot water is supplied (the storage of the high temperature water in the heat storage tank 8 will be described later), the temperature of the cooling water contacting the temperature sensing part 193 of the heat storage thermostat 190 is high. The heat storage thermostat 190 is open (FIG. 17A). The cooling water temperature Twh on the engine 1 side obtained from the output signal of the water temperature sensor 11 at the start of hot water supply is equal to or lower than the set value A (Thw <A).

この状態で電動ウォータポンプ2を、ポンプ吐出圧Pwが上記<実施形態1>で説明した設定値αよりも小さい圧力(Pw<α)となるような微小流量で作動する。この電動ウォータポンプ2の作動により、図18(a)に示すように、エンジン1からの冷却水(低温水)が冷却水導入管131を通じて蓄熱タンク8内に流入し、これに伴って蓄熱タンク8に貯蔵されている高温水が、蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190及び冷却水出口8bを通過してタンク外部に流出し、冷却水導出管132を通じてエンジン1内部のウォータジャケットに供給される。   In this state, the electric water pump 2 is operated at a minute flow rate such that the pump discharge pressure Pw becomes a pressure (Pw <α) smaller than the set value α described in the above <Embodiment 1>. By the operation of the electric water pump 2, as shown in FIG. 18A, the cooling water (low temperature water) from the engine 1 flows into the heat storage tank 8 through the cooling water introduction pipe 131, and accordingly, the heat storage tank The hot water stored in 8 passes through the heat storage thermostat 190 and the cooling water outlet 8 b in the heat storage tank 8, flows out of the tank, and is supplied to the water jacket inside the engine 1 through the cooling water outlet pipe 132.

このようにして蓄熱タンク8からエンジン1に高温水を供給して、エンジン1を暖めることにより、早期に燃料の揮発性を高めることができ、混合気の着火性を高めることができる。その結果として、冷間始動時等におけるエンジン始動性が良好となり、燃費性能や排気エミッションの向上を図ることができる。   Thus, by supplying high temperature water from the heat storage tank 8 to the engine 1 and warming the engine 1, the volatility of the fuel can be increased at an early stage, and the ignitability of the air-fuel mixture can be increased. As a result, engine startability at the time of cold start or the like is improved, and fuel efficiency and exhaust emission can be improved.

また、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水供給時の電動ウォータポンプ2の作動時間taは、蓄熱サーモスタット190の応答遅れ及び蓄熱タンク8の容積などを考慮し、蓄熱タンク8内の高温水が蓄熱サーモスタット190内に存在するタイミング(エンジン1からの低温水が蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190に到達する前のタイミング)で、蓄熱サーモスタット190の閉鎖が完了するような時間を設定する。このようなタイミングで電動ウォータポンプ2を停止することで、温水供給時にエンジン1に供給した高温水と蓄熱装置8に回収した低温水とが混合することを回避することができる。   Also in this example, as in <Embodiment 1> described above, the operating time ta of the electric water pump 2 during hot water supply takes into account the response delay of the heat storage thermostat 190, the volume of the heat storage tank 8, and the like. At the timing when the high temperature water in the tank 8 exists in the heat storage thermostat 190 (timing before the low temperature water from the engine 1 reaches the heat storage thermostat 190 in the heat storage tank 8), the closing of the heat storage thermostat 190 is completed. Set the time. By stopping the electric water pump 2 at such timing, it is possible to avoid mixing the high-temperature water supplied to the engine 1 during the supply of hot water and the low-temperature water recovered by the heat storage device 8.

−暖機過程−
以上の温水供給が完了した後、電動ウォータポンプ2をエンジン1の運転状態に応じた吐出流量となるように制御する。ここで、温水供給が完了した時点では、冷却水温Thwは暖機温度に達していないのでエンジンサーモスタット4は閉じている。また、蓄熱サーモスタット190も閉弁状態であるので、図18(b)に示すように、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ヒータ5]→[EGRクーラ6]→[デバイスリリーフバルブ7]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水循環回路(ヒータ回路102)が形成され、その循環過程においてエンジン1によって冷却水が熱せられて冷却水温が上昇する。
-Warm-up process-
After the above hot water supply is completed, the electric water pump 2 is controlled to have a discharge flow rate corresponding to the operating state of the engine 1. Here, when the hot water supply is completed, the engine thermostat 4 is closed because the cooling water temperature Thw has not reached the warm-up temperature. Since the heat storage thermostat 190 is also closed, as shown in FIG. 18B, [Electric Water Pump 2] → [Engine 1] → [Heater 5] → [EGR Cooler 6] → [Device Relief Valve] 7] → [Engine thermostat 4] → [Electric water pump 2], a cooling water circulation circuit (heater circuit 102) is formed, and in the circulation process, the cooling water is heated by the engine 1 and the cooling water temperature rises.

そして、このようなエンジン運転による暖機中には、蓄熱タンク8の冷却水出口8bと冷却水導出管132の間が蓄熱サーモスタット190によって遮断されているので、上記した温水供給過程において蓄熱タンク8内に溜った低温水がヒータ回路102に流出することがない。しかも、ヒータ回路102に流れる冷却水の容量を、蓄熱タンク8内(蓄熱回路103の配管内も含む)に溜っている冷却水の分だけ少なくすることがきるので、暖機性を高めることができ、暖機を早期に完了することができる。   During the warm-up by such an engine operation, since the space between the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 and the cooling water outlet pipe 132 is blocked by the heat storage thermostat 190, the heat storage tank 8 in the hot water supply process described above. The low-temperature water accumulated inside does not flow out to the heater circuit 102. Moreover, the capacity of the cooling water flowing through the heater circuit 102 can be reduced by the amount of the cooling water accumulated in the heat storage tank 8 (including the piping of the heat storage circuit 103). And warm-up can be completed early.

−通常走行時−
通常走行時には、図19(a)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ラジエータ3]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路が形成される。すなわち、ヒータ回路102にラジエータ回路101が並列接続され、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がラジエータ3に流れて冷却水の熱がラジエータ3から外部に放出される。なお、通常走行時には、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが[α≦Pw<β]の範囲内となるように吐出流量が制御される。
-During normal driving-
During normal travel, as shown in FIG. 19 (a), in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → [radiator 3] → [engine thermostat 4] → [electric water pump 2] The cooling water circuit is formed. That is, the radiator circuit 101 is connected in parallel to the heater circuit 102, a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 flows into the radiator 3, and the heat of the cooling water is released from the radiator 3 to the outside. During normal running, the discharge flow rate is controlled so that the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is within the range [α ≦ Pw <β].

−温水回収時−
温水回収時には、電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動する。このような電動ウォータポンプ2の作動により、蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190が開弁する(図17(c))。これにより、図19(b)に示すように、蓄熱タンク8内の低温水が、蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190及び冷却水出口8bを通過してタンク外部に流出し、冷却水導出管132を通じてエンジン1に流入する。これに伴ってエンジン1側の高温水が冷却水導入管131を通過した後に蓄熱タンク8に流入して、蓄熱タンク8内に高温水が回収される。
-When recovering hot water-
At the time of hot water recovery, the electric water pump 2 is operated at the maximum flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ β). By such an operation of the electric water pump 2, the heat storage thermostat 190 in the heat storage tank 8 is opened (FIG. 17C). As a result, as shown in FIG. 19B, the low-temperature water in the heat storage tank 8 passes through the heat storage thermostat 190 and the cooling water outlet 8b in the heat storage tank 8 and flows out to the outside of the tank. Through the engine 1. Accordingly, the high temperature water on the engine 1 side passes through the cooling water introduction pipe 131 and then flows into the heat storage tank 8, and the high temperature water is recovered in the heat storage tank 8.

なお、このような温水回収時の冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度(例えば82℃)以上である状況のときには、図19(b)の破線の矢印で示すように、エンジン1からの冷却水(高温水)の一部がラジエータ3にも流れる。   When the cooling water temperature Thw at the time of such hot water recovery is equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (for example, 82 ° C.), the cooling from the engine 1 is performed as shown by the broken arrow in FIG. Part of the water (hot water) also flows into the radiator 3.

そして、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水回収時に、蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度で行うのではなく、温水回収をN回に分けて実行することで、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が急激に下がることを防止して、燃費及びヒータ機能などを改善する。   Also in this example, as in the above-described <Embodiment 1>, at the time of hot water recovery, the cold / hot water exchange between the low temperature water in the heat storage tank 8 and the high temperature water in the engine 1 is not performed at a time, By performing the hot water recovery in N times, the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and the heater circuit 102 is prevented from rapidly decreasing, and the fuel consumption and the heater function are improved.

また、温水回収回数がN回以上となった以降で、エンジン運転継続中において、現在の冷却水温Thwが前回記憶した冷却水温以上になったときには、温水回収時間T1(図5参照)での温水回収(1度の温水回収)により、エンジン1側の高温水を蓄熱タンク8内に回収する(図2のステップST113、ST110〜ST112参照)。このような処理で温水回収を実行することにより、エンジン1の運転中(IG−ONからIG−OFFまでの間)において冷却水温Thwが最も高い状態の高温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)することができる。   Further, after the number of times of hot water recovery becomes N times or more and the current cooling water temperature Thw becomes equal to or higher than the previously stored cooling water temperature during engine operation, the hot water at the hot water recovery time T1 (see FIG. 5). By the recovery (one-time warm water recovery), the high-temperature water on the engine 1 side is recovered in the heat storage tank 8 (see steps ST113 and ST110 to ST112 in FIG. 2). By performing the hot water recovery in such a process, the hot water having the highest cooling water temperature Thw is recovered (stored) in the heat storage tank 8 during the operation of the engine 1 (between IG-ON and IG-OFF). )can do.

また、温水回収中にIG−OFF(エンジン運転停止)となったときには、そのIG−OFF時までに温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された温水回収回数n(最新の温水回収回数n)を用い、その温水回収回数nに基づいて上記した温水回収時間Toffを求め、その温水回収時間Toffでの温水回収を実行する(図2のステップST114〜ST116参照)。このような温水回収を実行することにより、温水回収の途中でIG−OFF(エンジン運転停止)となっても、蓄熱タンク8内の全ての冷却水を高温水に交換することができる。   In addition, when IG-OFF (engine stoppage) occurs during hot water recovery, the number n of hot water recovery times (the latest hot water is recovered) during the hot water recovery time [T1 / N] until the IG-OFF. Using the number of times of recovery n), the hot water recovery time Toff described above is obtained based on the number of times of hot water recovery n, and hot water recovery is performed at the temperature of the hot water recovery time Toff (see steps ST114 to ST116 in FIG. 2). By performing such warm water recovery, all the cooling water in the heat storage tank 8 can be replaced with high temperature water even if IG-OFF (engine operation stop) occurs during the warm water recovery.

また、エンジン運転による暖機過程においてIG−OFFとなった場合(温水回収回数n=0の場合)には、温水回収時間Toffで温水回収を実行してエンジン1側の比較的高温の温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)する。   If the engine is warmed up during engine operation and becomes IG-OFF (when the number of times hot water is recovered n = 0), the hot water is recovered during the hot water recovery time Toff and the relatively hot water on the engine 1 side is removed. It is recovered (stored) in the heat storage tank 8.

以上のように、この例においても、1台の電動ウォータポンプ2の吐出制御によって、蓄熱タンク8からエンジン1への温水供給、及び、エンジン1の蓄熱タンク8への温水回収を行うことができるので、温水供給及び温水回収機能を簡易な構成で実現することができる。   As described above, also in this example, the hot water supply from the heat storage tank 8 to the engine 1 and the hot water recovery to the heat storage tank 8 of the engine 1 can be performed by the discharge control of one electric water pump 2. Therefore, the hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration.

なお、以上の例では、温水回収をN回に分けて実行する際に、1回の温水回収時間[T1/N]を一定時間としているが、これに限られることなく、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In the above example, when the hot water recovery is performed in N times, one hot water recovery time [T1 / N] is set to a fixed time. However, the present invention is not limited to this, and one hot water recovery is performed. You may change time according to the implementation frequency of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

<実施形態6>
次に、本発明の冷却装置の他の例を図20を参照して説明する。
<Embodiment 6>
Next, another example of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIG.

この例の冷却装置は、上記した<実施形態5>に対し、蓄熱回路103の冷却水導入管131aをEGRクーラ6の下流側(冷却水流れの下流側)の冷却水還流管122に接続した点が相違し、その他の構成は、上記した<実施形態5>と基本的に同じである。   In the cooling device of this example, the cooling water introduction pipe 131a of the heat storage circuit 103 is connected to the cooling water recirculation pipe 122 on the downstream side of the EGR cooler 6 (downstream side of the cooling water flow) with respect to <Embodiment 5> described above. In other respects, the other configuration is basically the same as the above-described <Embodiment 5>.

そして、この例においても、ECU200は、水温センサ11の出力信号、及び、イグニッションスイッチ12の操作信号(ON/OFF信号)などに基づいて、上述した<実施形態1>の処理、つまり、図2に示すステップST101〜ステップST116と同様な処理にて循環水制御を実行する。その循環水制御(温水供給時、暖機過程、通行走行時、温水回収時の各制御)ついて図20〜図22を参照して説明する。   Also in this example, the ECU 200 performs the processing of <Embodiment 1> described above based on the output signal of the water temperature sensor 11 and the operation signal (ON / OFF signal) of the ignition switch 12, that is, FIG. Circulating water control is executed by the same processing as in steps ST101 to ST116. The circulating water control (each control during warm water supply, warm-up process, travel traveling, and hot water recovery) will be described with reference to FIGS.

−温水供給時−
温水供給時には蓄熱タンク8内に高温水が貯蔵されているので(蓄熱タンク8への高温水の貯蔵については後述する)、蓄熱サーモスタット190の感温部193に接触する冷却水の温度が高くて、蓄熱サーモスタット190が開いた状態となっている(図17(a))。なお、温水供給の開始時の水温センサ11の出力信号から得られる冷却水温Twhは、上記<実施形態1>で説明した設定値A以下(Thw<A)である。
-When supplying hot water-
Since the high temperature water is stored in the heat storage tank 8 when hot water is supplied (the storage of the high temperature water in the heat storage tank 8 will be described later), the temperature of the cooling water contacting the temperature sensing part 193 of the heat storage thermostat 190 is high. The heat storage thermostat 190 is open (FIG. 17A). The cooling water temperature Twh obtained from the output signal of the water temperature sensor 11 at the start of hot water supply is equal to or lower than the set value A described in <Embodiment 1> (Thw <A).

この状態で電動ウォータポンプ2を、ポンプ吐出圧Pwが上記<実施形態1>で説明した設定値αよりも小さい圧力(Pw<α)となるような微小流量で作動する。この電動ウォータポンプ2の作動により、図21(a)に示すように、エンジン1からの低温水が、ヒータ5、EGRクーラ6及び冷却水導入管131aを通過して蓄熱タンク8内に流入し、これに伴って蓄熱タンク8に貯蔵されている高温水が、蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190及び冷却水出口8bを通過してタンク外部に流出し、冷却水導出管132を通じてエンジン1内部のウォータジャケットに供給される。   In this state, the electric water pump 2 is operated at a minute flow rate such that the pump discharge pressure Pw becomes a pressure (Pw <α) smaller than the set value α described in the above <Embodiment 1>. By the operation of the electric water pump 2, low temperature water from the engine 1 flows into the heat storage tank 8 through the heater 5, the EGR cooler 6 and the cooling water introduction pipe 131a as shown in FIG. Accordingly, the high-temperature water stored in the heat storage tank 8 passes through the heat storage thermostat 190 and the cooling water outlet 8b in the heat storage tank 8 and flows out of the tank, and passes through the cooling water outlet pipe 132 to the inside of the engine 1. Supplied to the water jacket.

このようにして蓄熱タンク8からエンジン1に高温水を供給して、エンジン1を暖めることにより、早期に燃料の揮発性を高めることができ、混合気の着火性を高めることができる。その結果として、冷間始動時等におけるエンジン始動性が良好となり、燃費性能や排気エミッションの向上を図ることができる。   Thus, by supplying high temperature water from the heat storage tank 8 to the engine 1 and warming the engine 1, the volatility of the fuel can be increased at an early stage, and the ignitability of the air-fuel mixture can be increased. As a result, engine startability at the time of cold start or the like is improved, and fuel efficiency and exhaust emission can be improved.

また、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水供給時の電動ウォータポンプ2の作動時間taは、蓄熱サーモスタット190の応答遅れ及び蓄熱タンク8の容積などを考慮し、蓄熱タンク8内の高温水が蓄熱サーモスタット190内に存在するタイミング(エンジン1からの低温水が蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190に到達する前のタイミング)で、蓄熱サーモスタット190の閉鎖が完了するような時間を設定する。このようなタイミングで電動ウォータポンプ2を停止することで、温水供給時にエンジン1に供給した高温水と蓄熱装置8に回収した低温水とが混合することを回避することができる。   Also in this example, as in <Embodiment 1> described above, the operating time ta of the electric water pump 2 during hot water supply takes into account the response delay of the heat storage thermostat 190, the volume of the heat storage tank 8, and the like. At the timing when the high temperature water in the tank 8 exists in the heat storage thermostat 190 (timing before the low temperature water from the engine 1 reaches the heat storage thermostat 190 in the heat storage tank 8), the closing of the heat storage thermostat 190 is completed. Set the time. By stopping the electric water pump 2 at such timing, it is possible to avoid mixing the high-temperature water supplied to the engine 1 during the supply of hot water and the low-temperature water recovered by the heat storage device 8.

−暖機過程−
以上の温水供給が完了した後、電動ウォータポンプ2をエンジン1の運転状態に応じた吐出流量となるように制御する。ここで、温水供給が完了した時点では、冷却水温Thwは暖機温度に達していないのでエンジンサーモスタット4は閉じている。また、蓄熱サーモスタット190も閉弁状態であるので、図21(b)に示すように、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ヒータ5]→[EGRクーラ6]→[デバイスリリーフバルブ7]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水循環回路(ヒータ回路102)が形成され、その循環過程においてエンジン1によって冷却水が熱せられて冷却水温が上昇する。
-Warm-up process-
After the above hot water supply is completed, the electric water pump 2 is controlled to have a discharge flow rate corresponding to the operating state of the engine 1. Here, when the hot water supply is completed, the engine thermostat 4 is closed because the cooling water temperature Thw has not reached the warm-up temperature. Since the heat storage thermostat 190 is also closed, as shown in FIG. 21B, [Electric water pump 2] → [Engine 1] → [Heater 5] → [EGR cooler 6] → [Device relief valve] 7] → [Engine thermostat 4] → [Electric water pump 2], a cooling water circulation circuit (heater circuit 102) is formed, and in the circulation process, the cooling water is heated by the engine 1 and the cooling water temperature rises.

そして、このようなエンジン運転による暖機中には、蓄熱タンク8の冷却水出口8bと冷却水導出管132の間が蓄熱サーモスタット190によって遮断されているので、上記した温水供給過程において蓄熱タンク8内に溜った低温水がヒータ回路102に流出することがない。しかも、ヒータ回路102に流れる冷却水の容量を、蓄熱タンク8内(蓄熱回路103の配管内も含む)に溜っている冷却水の分だけ少なくすることがきるので、暖機性を高めることができ、暖機を早期に完了することができる。   During the warm-up by such an engine operation, since the space between the cooling water outlet 8b of the heat storage tank 8 and the cooling water outlet pipe 132 is blocked by the heat storage thermostat 190, the heat storage tank 8 in the hot water supply process described above. The low-temperature water accumulated inside does not flow out to the heater circuit 102. Moreover, the capacity of the cooling water flowing through the heater circuit 102 can be reduced by the amount of the cooling water accumulated in the heat storage tank 8 (including the piping of the heat storage circuit 103). And warm-up can be completed early.

−通常走行時−
通常走行時には、電動ウォータポンプ2のポンプ吐出圧Pwが[α≦Pw<β]の範囲内となるように吐出流量が制御される。このような電動ウォータポンプ2の制御により、図22(a)に示すように、ヒータ回路102に加えて、[電動ウォータポンプ2]→[エンジン1]→[ラジエータ3]→[エンジンサーモスタット4]→[電動ウォータポンプ2]の冷却水回路が形成される。すなわち、ヒータ回路102にラジエータ回路101が並列接続され、ヒータ回路102を循環する冷却水(高温水)の一部がラジエータ3に流れて冷却水の熱がラジエータ3から外部に放出される。
-During normal driving-
During normal travel, the discharge flow rate is controlled so that the pump discharge pressure Pw of the electric water pump 2 is within the range of [α ≦ Pw <β]. By such control of the electric water pump 2, as shown in FIG. 22 (a), in addition to the heater circuit 102, [electric water pump 2] → [engine 1] → [radiator 3] → [engine thermostat 4] → A cooling water circuit of [electric water pump 2] is formed. That is, the radiator circuit 101 is connected in parallel to the heater circuit 102, a part of the cooling water (high temperature water) circulating through the heater circuit 102 flows into the radiator 3, and the heat of the cooling water is released from the radiator 3 to the outside.

−温水回収時−
温水回収時には、電動ウォータポンプ2を最大流量(ポンプ吐出圧Pw≧β)で作動する。このような電動ウォータポンプ2の作動により、蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190が開弁する(図17(c))。これにより、図22(b)に示すように、蓄熱タンク8内の低温水が、蓄熱タンク8内の蓄熱サーモスタット190及び冷却水出口8bを通過してタンク外部に流出し、冷却水導出管132を通じてエンジン1に流入する。これに伴ってエンジン1側の高温水がヒータ5及びEGRクーラ6を通過した後に蓄熱タンク8内に流入して、蓄熱タンク8内に高温水が回収される。
-When recovering hot water-
At the time of hot water recovery, the electric water pump 2 is operated at the maximum flow rate (pump discharge pressure Pw ≧ β). By such an operation of the electric water pump 2, the heat storage thermostat 190 in the heat storage tank 8 is opened (FIG. 17C). Accordingly, as shown in FIG. 22B, the low-temperature water in the heat storage tank 8 passes through the heat storage thermostat 190 and the cooling water outlet 8b in the heat storage tank 8 and flows out of the tank, and the cooling water outlet pipe 132 is obtained. Through the engine 1. Accordingly, the hot water on the engine 1 side passes through the heater 5 and the EGR cooler 6 and then flows into the heat storage tank 8, and the high temperature water is recovered in the heat storage tank 8.

なお、このような温水回収時の冷却水温Thwがエンジンサーモスタット4の作動温度(例えば82℃)以上である状況のときには、図22(b)の破線の矢印で示すように、エンジン1からの冷却水(高温水)の一部がラジエータ3にも流れる。   When the cooling water temperature Thw at the time of such hot water recovery is equal to or higher than the operating temperature of the engine thermostat 4 (for example, 82 ° C.), the cooling from the engine 1 is performed as shown by the broken arrow in FIG. Part of the water (hot water) also flows into the radiator 3.

そして、この例においても、上記した<実施形態1>と同様に、温水回収時に、蓄熱タンク8内の低温水とエンジン1内の高温水との冷温水交換を1度で行うのではなく、温水回収をN回に分けて実行することで、エンジン1及びヒータ回路102に流れる冷却水の温度が急激に下がることを防止して、燃費及びヒータ機能などを改善する。   Also in this example, as in the above-described <Embodiment 1>, at the time of hot water recovery, the cold / hot water exchange between the low temperature water in the heat storage tank 8 and the high temperature water in the engine 1 is not performed at a time, By performing the hot water recovery in N times, the temperature of the cooling water flowing through the engine 1 and the heater circuit 102 is prevented from rapidly decreasing, and the fuel consumption and the heater function are improved.

また、温水回収回数がN回以上となった以降で、エンジン運転継続中において、現在の冷却水温Thwが前回記憶した冷却水温以上になったときには、温水回収時間T1(図5参照)での温水回収(1度の温水回収)により、エンジン1側の高温水を蓄熱タンク8内に回収する(図2のステップST113、ST110〜ST112参照)。このような処理で温水回収を実行することにより、エンジン1の運転中(IG−ONからIG−OFFまでの間)において冷却水温Thwが最も高い状態の高温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)することができる。   Further, after the number of times of hot water recovery becomes N times or more and the current cooling water temperature Thw becomes equal to or higher than the previously stored cooling water temperature during engine operation, the hot water at the hot water recovery time T1 (see FIG. 5). By the recovery (one-time warm water recovery), the high-temperature water on the engine 1 side is recovered in the heat storage tank 8 (see steps ST113 and ST110 to ST112 in FIG. 2). By performing the hot water recovery in such a process, the hot water having the highest cooling water temperature Thw is recovered (stored) in the heat storage tank 8 during the operation of the engine 1 (between IG-ON and IG-OFF). )can do.

また、温水回収中にIG−OFF(エンジン運転停止)となったときには、そのIG−OFF時までに温水回収時間[T1/N]での温水回収が実行された温水回収回数n(最新の温水回収回数n)を用い、その温水回収回数nに基づいて上記した温水回収時間Toffを求め、その温水回収時間Toffでの温水回収を実行する(図2のステップST114〜ST116参照)。このような温水回収を実行することにより、温水回収の途中でIG−OFF(エンジン運転停止)となっても、蓄熱タンク8内の全ての冷却水を高温水に交換することができる。   In addition, when IG-OFF (engine stoppage) occurs during hot water recovery, the number n of hot water recovery times (the latest hot water is recovered) during the hot water recovery time [T1 / N] until the IG-OFF. Using the number of times of recovery n), the hot water recovery time Toff described above is obtained based on the number of times of hot water recovery n, and hot water recovery is performed at the temperature of the hot water recovery time Toff (see steps ST114 to ST116 in FIG. 2). By performing such warm water recovery, all the cooling water in the heat storage tank 8 can be replaced with high temperature water even if IG-OFF (engine operation stop) occurs during the warm water recovery.

また、エンジン運転による暖機過程においてIG−OFFとなった場合(温水回収回数n=0の場合)には、温水回収時間Toffで温水回収を実行してエンジン1側の比較的高温の温水を蓄熱タンク8内に回収(貯蔵)する。   If the engine is warmed up during engine operation and becomes IG-OFF (when the number of times hot water is recovered n = 0), the hot water is recovered during the hot water recovery time Toff and the relatively hot water on the engine 1 side is removed. It is recovered (stored) in the heat storage tank 8.

以上のように、この例においても、1台の電動ウォータポンプ2の吐出制御によって、蓄熱タンク8からエンジン1への温水供給、及び、エンジン1の蓄熱タンク8への温水回収を行うことができるので、温水供給及び温水回収機能を簡易な構成で実現することができる。   As described above, also in this example, the hot water supply from the heat storage tank 8 to the engine 1 and the hot water recovery to the heat storage tank 8 of the engine 1 can be performed by the discharge control of one electric water pump 2. Therefore, the hot water supply and hot water recovery functions can be realized with a simple configuration.

なお、以上の例では、温水回収をN回に分けて実行する際に、1回の温水回収時間[T1/N]を一定時間としているが、これに限られることなく、1回の温水回収時間を、温水回収の実施回数に応じて変化させてもよい。この場合、例えば、温水回収開始時の温水回収時間を短く設定し、温水回収の回数が進んでいくに従って、温水回収時間を長く設定するという回収方法を挙げることができる。   In the above example, when the hot water recovery is performed in N times, one hot water recovery time [T1 / N] is set to a fixed time. However, the present invention is not limited to this, and one hot water recovery is performed. You may change time according to the implementation frequency of warm water collection | recovery. In this case, for example, a recovery method in which the hot water recovery time at the start of hot water recovery is set short and the hot water recovery time is set longer as the number of hot water recoveries progresses.

−他の実施形態−
以上の例では、冷却水の循環に電動ウォータポンプを用いているが、本発明はこれに限られることなく、吐出流量(吐出圧)が可変の機械式ウォータポンプを冷却水循環に用いてもよい。
-Other embodiments-
In the above example, the electric water pump is used for circulating the cooling water. However, the present invention is not limited to this, and a mechanical water pump having a variable discharge flow rate (discharge pressure) may be used for the cooling water circulation. .

以上の例では、デバイスリリーフバルブ(第1流量弁)を、ヒータ(熱交換器)の下流側(冷却水流れの下流側)に設けているが、デバイスリリーフバルブ(第1流量弁)をヒータの上流側に設けてもよい。   In the above example, the device relief valve (first flow valve) is provided on the downstream side (downstream of the cooling water flow) of the heater (heat exchanger), but the device relief valve (first flow valve) is provided on the heater. You may provide in the upstream of.

以上の例では、熱交換器としてヒータ及びEGRクーラが冷却水回路に組み込まれた冷却装置に本発明を適用した例を示したが、例えば、ATF(Automatic Transmission fluid)ウォーマ、ATFクーラ、排気熱回収器などの他の熱交換器が組み込まれた冷却装置にも本発明を適用できる。   In the above example, an example in which the present invention is applied to a cooling device in which a heater and an EGR cooler are incorporated in a cooling water circuit as a heat exchanger has been shown. The present invention can also be applied to a cooling device in which another heat exchanger such as a recovery unit is incorporated.

本発明の冷却装置の一例(実施形態1)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example (Embodiment 1) of the cooling device of this invention. 冷却水循環制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of cooling water circulation control. 図1の冷却装置において温水供給時(a)及び暖機過程(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of warm water supply (a) and a warming-up process (b) in the cooling device of FIG. 図1の冷却装置において通常走行時(a)及び温水回収時(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of normal driving | running | working in the cooling device of FIG. 温水回収回数、温水回収時間、及び、IG−OFF時の温水回収時間を示す図である。It is a figure which shows the number of warm water collection | recovery, warm water collection | recovery time, and warm water collection | recovery time at the time of IG-OFF. 本発明の冷却装置の他の例(実施形態2)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example (Embodiment 2) of the cooling device of this invention. 図6の冷却装置において温水供給時(a)及び暖機過程(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of warm water supply (a) and a warming-up process (b) in the cooling device of FIG. 図6の冷却装置において通常走行時(a)及び温水回収時(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of normal driving | running | working (a) and a hot water collection | recovery (b) in the cooling device of FIG. 本発明の冷却装置の他の例(実施形態3)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example (Embodiment 3) of the cooling device of this invention. 図9の冷却装置に用いる蓄熱サーモスタットの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the thermal storage thermostat used for the cooling device of FIG. 図9の冷却装置において温水供給時(a)及び暖機過程(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of warm water supply (a) and a warming-up process (b) in the cooling device of FIG. 図9の冷却装置において通常走行時(a)及び温水回収時(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of normal driving | running | working (a) and the time of hot water collection | recovery (b) in the cooling device of FIG. 本発明の冷却装置の他の例(実施形態4)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example (Embodiment 4) of the cooling device of this invention. 図13の冷却装置において温水供給時(a)及び暖機過程(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of warm water supply (a) and a warming-up process (b) in the cooling device of FIG. 図13の冷却装置において通常走行時(a)及び温水回収時(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of normal driving | running | working (a) and a hot water collection | recovery (b) in the cooling device of FIG. 本発明の冷却装置の他の例(実施形態5)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example (Embodiment 5) of the cooling device of this invention. 図16の冷却装置に用いる蓄熱サーモスタットの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the thermal storage thermostat used for the cooling device of FIG. 図16の冷却装置において温水供給時(a)及び暖機過程(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of warm water supply (a) and a warming-up process (b) in the cooling device of FIG. 図16の冷却装置において通常走行時(a)及び温水回収時(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of normal driving | running | working (a) and a hot water collection | recovery (b) in the cooling device of FIG. 本発明の冷却装置の他の例(実施形態6)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example (Embodiment 6) of the cooling device of this invention. 図20の冷却装置において温水供給時(a)及び暖機過程(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of warm water supply (a) and a warming-up process (b) in the cooling device of FIG. 図20の冷却装置において通常走行時(a)及び温水回収時(b)に冷却水回路を循環する冷却水の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the cooling water which circulates through a cooling water circuit at the time of normal driving | running | working (a) and warm water collection | recovery (b) in the cooling device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
1b 冷却水出口
2 電動ウォータポンプ
3 ラジエータ
4 エンジンサーモスタット
5 ヒータコア
6 EGRクーラ
7 デバイスリリーフバルブ(第1バルブ)
8 蓄熱タンク
9 蓄熱サーモスタット(第2バルブ)
90,190 蓄熱サーモスタット(第2及び第3バルブ)
94 第1圧縮コイルばね
194 圧縮コイルばね
10 蓄熱リリーフバルブ(第3バルブ)
100 冷却水回路
101 ラジエータ回路
102 ヒータ回路(第1冷却水回路)
103 蓄熱回路(第2冷却水回路)
200 ECU
1 Engine 1b Coolant outlet 2 Electric water pump 3 Radiator 4 Engine thermostat 5 Heater core 6 EGR cooler 7 Device relief valve (first valve)
8 Thermal storage tank 9 Thermal storage thermostat (second valve)
90,190 Thermal storage thermostat (second and third valves)
94 First compression coil spring 194 Compression coil spring 10 Thermal storage relief valve (third valve)
100 Cooling Water Circuit 101 Radiator Circuit 102 Heater Circuit (First Cooling Water Circuit)
103 Heat storage circuit (second cooling water circuit)
200 ECU

Claims (10)

内燃機関にて加熱された冷却水の一部を保温状態で貯蔵する蓄熱装置が組み込まれた冷却装置であって、冷却水を前記内燃機関及び熱交換器を経由して循環させる第1冷却水回路と、冷却水を前記内燃機関及び前記蓄熱装置を経由して循環させる第2冷却水回路と、ウォータポンプとを備えた内燃機関の冷却装置において、
前記熱交換器の冷却水出口と前記蓄熱装置の冷却水出口とが前記内燃機関の冷却水入口に連通しており、前記第1冷却水回路と前記第2冷却水回路との冷却水循環に、前記内燃機関の回転数に依存せずにポンプ吐出圧が可変なウォータポンプが併用されているとともに、
前記熱交換器の冷却水入口側または冷却水出口側に設けられ、前記ウォータポンプのポンプ吐出圧が第1設定値よりも小さいときに閉弁し、ポンプ吐出圧が前記第1設定値以上であるときに開弁する第1バルブと、前記蓄熱装置の冷却水出口側に設けられ、冷却水の水温が設定値よりも低いときには開弁状態であり、冷却水の水温が前記設定値以上になった時点から閉弁状態となるまでに応答遅れがある出口側第2バルブとを備え、
前記蓄熱装置の放熱時に、前記出口側第2バルブは開弁状態であり、この出口側第2バルブが開弁状態のときに、前記第1バルブが閉弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することにより、前記蓄熱装置に貯蔵されている高温の冷却水を前記内燃機関に供給することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
A cooling device incorporating a heat storage device for storing a part of cooling water heated by an internal combustion engine in a heat-retaining state, wherein the cooling water is circulated through the internal combustion engine and the heat exchanger. A cooling device for an internal combustion engine comprising a circuit, a second cooling water circuit for circulating cooling water via the internal combustion engine and the heat storage device, and a water pump,
The cooling water outlet of the heat exchanger and the cooling water outlet of the heat storage device communicate with the cooling water inlet of the internal combustion engine, and for cooling water circulation between the first cooling water circuit and the second cooling water circuit, A water pump with variable pump discharge pressure is used in combination without depending on the rotational speed of the internal combustion engine,
Provided on the cooling water inlet side or the cooling water outlet side of the heat exchanger, the valve is closed when the pump discharge pressure of the water pump is smaller than a first set value, and the pump discharge pressure is not less than the first set value. A first valve that opens at a certain time and a cooling water outlet side of the heat storage device are open when the cooling water temperature is lower than a set value, and the cooling water temperature is equal to or higher than the set value. A second valve on the outlet side that has a response delay from the point of time until the valve is closed ;
At the time of heat dissipation of the heat storage device, the outlet-side second valve is open, and when the outlet-side second valve is open, the pump discharge pressure is such that the first valve is closed. A cooling device for an internal combustion engine, which operates the water pump to supply high-temperature cooling water stored in the heat storage device to the internal combustion engine.
請求項1記載の内燃機関の冷却装置において、
前記出口側第2バルブの冷却水温度に対する閉弁の応答性を考慮して、前記内燃機関から前記蓄熱装置に回収した低温水が前記内燃機関側に流入しないタイミングで前記ウォータポンプを停止することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
In consideration of the responsiveness of the valve closing with respect to the cooling water temperature of the outlet-side second valve, the water pump is stopped at a timing at which the low-temperature water recovered from the internal combustion engine to the heat storage device does not flow into the internal combustion engine. An internal combustion engine cooling device.
請求項1または2記載の内燃機関の冷却装置において、
前記蓄熱装置の放熱後に、前記第1バルブが開弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 ,
A cooling apparatus for an internal combustion engine , wherein the water pump is operated at a pump discharge pressure such that the first valve is opened after heat release from the heat storage device.
内燃機関にて加熱された冷却水の一部を保温状態で貯蔵する蓄熱装置が組み込まれた冷却装置であって、冷却水を前記内燃機関及び熱交換器を経由して循環させる第1冷却水回路と、冷却水を前記内燃機関及び前記蓄熱装置を経由して循環させる第2冷却水回路と、ウォータポンプとを備えた内燃機関の冷却装置において、
前記熱交換器の冷却水出口と前記蓄熱装置の冷却水出口とが前記内燃機関の冷却水入口に連通しており、前記第1冷却水回路と前記第2冷却水回路との冷却水循環に、前記内燃機関の回転数に依存せずにポンプ吐出圧が可変なウォータポンプが併用されているとともに、
前記熱交換器の冷却水入口側または冷却水出口側に設けられ、前記ウォータポンプのポンプ吐出圧が第1設定値よりも小さいときに閉弁し、ポンプ吐出圧が前記第1設定値以上であるときに開弁する第1バルブと、前記蓄熱装置の内部に設けられ、冷却水の水温が設定値以上であるときに開弁状態となる内部第2バルブとを備え、
前記蓄熱装置の放熱時に、前記内部第2バルブは開弁状態であり、この内部第2バルブが開弁状態のときに、前記第1バルブが閉弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することにより、前記蓄熱装置に貯蔵されている高温の冷却水を前記内燃機関に供給することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
A cooling device incorporating a heat storage device for storing a part of cooling water heated by an internal combustion engine in a heat-retaining state, wherein the cooling water is circulated through the internal combustion engine and the heat exchanger. A cooling device for an internal combustion engine comprising a circuit, a second cooling water circuit for circulating cooling water via the internal combustion engine and the heat storage device, and a water pump,
The cooling water outlet of the heat exchanger and the cooling water outlet of the heat storage device communicate with the cooling water inlet of the internal combustion engine, and for cooling water circulation between the first cooling water circuit and the second cooling water circuit, A water pump with variable pump discharge pressure is used in combination without depending on the rotational speed of the internal combustion engine,
Provided on the cooling water inlet side or the cooling water outlet side of the heat exchanger, the valve is closed when the pump discharge pressure of the water pump is smaller than a first set value, and the pump discharge pressure is not less than the first set value. A first valve that opens at a certain time, and an internal second valve that is provided inside the heat storage device and that opens when the coolant temperature is equal to or higher than a set value,
The internal second valve is in an open state when the heat storage device dissipates heat, and when the internal second valve is in an open state, the water pressure is such that the first valve is closed. A cooling device for an internal combustion engine, wherein a high-temperature cooling water stored in the heat storage device is supplied to the internal combustion engine by operating a pump .
請求項記載の内燃機関の冷却装置において、
前記蓄熱装置の放熱後に、前記第1バルブが開弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 ,
A cooling apparatus for an internal combustion engine , wherein the water pump is operated at a pump discharge pressure such that the first valve is opened after heat release from the heat storage device.
請求項1〜5のいずれか1つに記載の内燃機関の冷却装置において、
前記ウォータポンプのポンプ吐出圧が、前記第1設定値よりも大きな第2設定値よりも小さいときに閉弁し、ポンプ吐出圧が前記第2設定値以上であるときに開弁する第3バルブを、前記出口側第2バルブまたは前記内部第2バルブに対して並列に設け、前記蓄熱装置への熱回収時には、前記内燃機関の運転中に前記第3バルブが開弁状態となるようなポンプ吐出圧で前記ウォータポンプを作動することによって、前記内燃機関で加熱された冷却水の一部を前記蓄熱装置内に回収することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
A third valve that closes when a pump discharge pressure of the water pump is smaller than a second set value that is larger than the first set value, and opens when a pump discharge pressure is equal to or greater than the second set value. In parallel with the outlet-side second valve or the internal second valve, and the third valve is opened during the operation of the internal combustion engine when recovering heat to the heat storage device. A cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein a part of cooling water heated by the internal combustion engine is recovered in the heat storage device by operating the water pump with a discharge pressure .
請求項記載の内燃機関の冷却装置において、
前記出口側第2バルブまたは前記内部第2バルブは、弁体を閉じ側に押圧する圧縮コイルばねを有するサーモスタットであって、前記弁体及び圧縮コイルばねを利用してリリーフバルブが構成されており、当該出口側第2バルブまたは内部第2バルブが前記第3バルブの機能を有することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling device for an internal combustion engine according to claim 6 ,
The outlet-side second valve or the internal second valve is a thermostat having a compression coil spring that presses the valve body toward the closing side, and a relief valve is configured using the valve body and the compression coil spring. the cooling system of an internal combustion engine to which the outlet-side second valve or inside the second valve, characterized in that have a function of said third valve.
請求項6または7記載の内燃機関の冷却装置において、
前記蓄熱装置への熱回収時の冷却水の温度を記憶する水温記憶手段を備え、前記水温記憶手段に記憶された冷却水温度と、前記内燃機関運転時の現在の冷却水温度とを比較し、現在の冷却水温度が前回記憶の冷却水温度以上であるときに前記熱回収を実行することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 6 or 7 ,
Water temperature storage means for storing the temperature of the cooling water at the time of heat recovery to the heat storage device is provided, and the cooling water temperature stored in the water temperature storage means is compared with the current cooling water temperature during the operation of the internal combustion engine. The cooling system for an internal combustion engine , wherein the heat recovery is executed when the current coolant temperature is equal to or higher than the coolant temperature stored in the previous time .
請求項6〜8のいずれか1つに記載の内燃機関の冷却装置において、
前記蓄熱装置への熱回収を複数回に分けて実行することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 6 to 8 ,
A cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein heat recovery to the heat storage device is executed in a plurality of times .
請求項記載の内燃機関の冷却装置において、
前記蓄熱装置への熱回収回数に応じて熱回収時間を可変とすることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 9 ,
A cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein the heat recovery time is variable according to the number of times of heat recovery to the heat storage device.
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