JPH0450419Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷機時にはラジエータをバイパスし
て冷却水を循環させるようにしたエンジンの冷却
制御装置に関するもので、特に、ラジエータの下
流側、すなわちウオータポンプの吸入側にサーモ
バルブを設けるようにした、ボトムバイパス方式
のエンジン冷却制御装置に関するものである。

（従来の技術） 自動車用エンジンのような水冷式エンジンにお
いては、暖機が速やかに行われるようにするため
に、エンジン本体とラジエータとを結ぶ通常の冷
却水循環通路のほかに、ラジエータをバイパスす
るバイパス通路を設けて、冷機時にはそのバイパ
ス通路を通してエンジン冷却水を循環させるよう
にしている。そのバイパス通路とラジエータを通
る冷却水循環通路とは、冷却水の温度を感知して
作動するサーモバルブによつて切り換えられるよ
うになつている。その場合、サーモバルブは、ラ
ジエータの冷却水出口側とウオータポンプの吸入
側、すなわちエンジン本体の冷却水入口側とを結
ぶ冷却水流入通路に設けられることが多い。

このようなボトムバイパス方式のエンジン冷却
制御装置においては、サーモバルブの感温部に、
バイパス通路を通してエンジン本体の冷却水出口
から直接導かれる高温の冷却水、あるいはラジエ
ータによつて冷却された低温の冷却水、のいずれ
かが流れることになるので、サーモバルブがハン
チングを起こしやすい。そこで、実公昭53−8823
号公報に示されているように、エンジン本体の冷
却水出口とサーモバルブのバルブケーシングとを
結ぶ更に他のバイパス通路を設けて、そのバイパ
ス通路から導かれるエンジン冷却後の高温冷却水
を常にサーモバルブの感温部に向けて流すように
することが考えられている。

ところで、そのようなエンジンの冷却制御装置
の場合には、ラジエータをバイパスして冷却水を
循環させるバイパス通路のほかに、サーモバルブ
の感温部に高温冷却水を導くための温度検知用バ
イパス通路を設けることが必要となる。そのよう
な温度検知用バイパス通路を特別に設けようとす
ると、それだけコストが上昇する。一方、自動車
用エンジンの冷却系には、エンジンオイルを冷却
するオイルクーラや車室暖房などを行うヒータ等
にエンジン冷却水を循環させるバイパス通路が設
けられている。そこで、実開昭59−1829号公報に
示されているように、これらオイルクーラやヒー
タ等のためのバイパス通路を温度検知用バイパス
通路として利用することが考えられている。

このような場合、従来は、オイルクーラ及びヒ
ータを通過した後の冷却水を合流させて、これを
サーモバルブの感温部に導くようにしていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、そのようにオイルクーラ及びヒ
ータからの戻り通路を合流させるようにしたもの
では、ヒータを流れる冷却水量の方がオイルクー
ラを流れる冷却水量よりも多いために、サーモバ
ルブに導かれる冷却水の温度は、ヒータを通過し
た後の冷却水の温度によつて支配されることにな
る。そして、ヒータを通過した冷却水は、ヒータ
によつて熱を奪われるので、一般に、その温度は
エンジン本体の冷却水出口における冷却水の温度
よりも10℃程度低くなる。しかも、車種によつて
は、ヒータが使用されないときにはヒータに冷却
水が流れないようにしたものもある。そのため
に、サーモバルブの感温部によつてエンジン冷却
水温を正確かつ安定して感知することができず、
適切な制御を行わせることができない。

また、車室暖房等を効果的に行うためには、ヒ
ータに十分な冷却水を供給することが求められる
が、そのように多量の冷却水をサーモバルブに向
けて流す場合には、サーモバルブが抵抗となるた
めに、ヒータに要求水量を送ることができなくな
つてしまう。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、既存のバイパス通路を
利用して、サーモバルブの感温部に、エンジン本
体の冷却水出口における冷却水温に近い温度の冷
却水を導くことにより、コスト増を招くことな
く、正確かつ安定したエンジンの冷却制御が行な
われるようにすることである。

また、本考案の他の目的は、ヒータにも十分な
冷却水が供給されるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案では、オイ
ルクーラからの冷却水戻り通路とヒータからの冷
却水戻り通路とをそれぞれ独立させ、オイルクー
ラからエンジン本体の冷却系に戻される冷却水の
みをサーモバルブの感温部に導くようにしてい
る。そして、ヒータから戻される冷却水は、バル
ブケーシングの流出ポートよりも下流側に向けて
流れるようにしている。

（作用） このように構成することにより、サーモバルブ
の感温部は、オイルクーラから戻される冷却水の
温度を感知することになる。オイルクーラから戻
される冷却水の温度は、エンジン本体の冷却水出
口における冷却水温に比べて、せいぜい２℃程度
の差しかなく、その出口水温に極めて近い。した
がつて、正確で安定した制御が行われるようにな
る。

そして、オイルクーラの要求水量は比較的少な
い。したがつて、サーモバルブが抵抗となつてそ
の流れが妨げられる恐れはない。また、ヒータか
らの冷却水は、そのままウオータポンプ側へ導か
れるので、抵抗なく流れるようになる。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

図は、本考案によるエンジンの冷却制御装置を
Ｖ形エンジンの冷却系に適用した一実施例を示す
もので、第１図はその冷却系の全体回路図であ
り、第２〜５図はその要部の構造を示す図であ
る。

第１〜３図から明らかなように、このエンジン
はＶ形６気筒エンジンとされており、そのエンジ
ン本体１には、各３個のシリンダからなる一対の
シリンダ列２，２がＶ字状に配設されている。

第１図に示されているように、エンジン本体１
には各シリンダ列２，２に対応するウオータジヤ
ケツト３，３が設けられている。このウオータジ
ヤケツト３，３のクランクシヤフト軸方向（第１
図で左右方向）両端には、それぞれ冷却水入口
４，４及び冷却水出口５，５が設けられている。
冷却水入口４，４には、ウオータポンプ６から吐
出されるエンジン冷却水が導かれるようになつて
いる。また、冷却水出口５，５には集合管７が接
続され、各ウオータジヤケツト３，３から流出し
た冷却水がその集合管７において合流して、１本
のラジエータ上流管８によつてラジエータ９の冷
却水入口１０に導かれるようになつている。一
方、ラジエータ９の冷却水出口１１にはラジエー
タ下流管１２が接続されており、ラジエータ９に
よつて冷却された冷却水が、そのラジエータ下流
管１２及びその下流管１２に接続される接続管１
３を通してウオータポンプ６の吸入側に導かれる
ようになつている。

こうして、集合管７及びラジエータ上流管８に
よつて、エンジン本体１の冷却水出口５，５とラ
ジエータ９の冷却水入口１０とを結ぶ冷却水流出
通路が形成され、ラジエータ下流管１２、接続管
１３及びウオータポンプ６によつて、エンジン本
体１の冷却水入口４，４とラジエータ９の冷却水
出口１１とを結ぶ冷却水流入通路が形成されてい
る。

冷却水流入通路の途中であるラジエータ下流管
１２と接続管１３との接続部には、内部にサーモ
バルブ１４が収容されるバルブケーシング１５が
設けられている。このバルブケーシング１５に
は、ラジエータ下流管１２を介してラジエータ９
の冷却水出口１１に連通する主流入ポート１６
と、集合管７を介してエンジン本体１の冷却水出
口５，５に連通するバイバスポート１７と、接続
管１３を介してエンジン本体１の冷却水入口４，
４に連通する流出ポート１８とが設けられてい
る。これらのポートのうち、主流入ポート１６と
バイパスポート１７とは、サーモバルブ１４によ
つて開閉されるようになつている。

また、このエンジン冷却系には、エンジン冷却
水をオイルクーラ１９及びヒータ２０に循環させ
るバイパス通路が設けられている。オイルクーラ
１９に導かれる冷却水は、ウオータジヤケツト３
の入口４側に設けられた冷却水出口２１から直接
引き出され、オイルクーラ１９を通過した後、オ
イルクーラ戻り通路２２を通してバルブケーシン
グ１５内に戻されるようになつている。また、ヒ
ータ２０に導かれる冷却水は、集合管７に設けら
れた冷却水出口２３から引き出され、ヒータ２０
を通過した後、ヒータ戻り通路２４を通してバル
ブケーシング１５の流出ポート１８よりも下流側
に戻されるようになつている。したがつて、これ
らの戻り通路２２，２４は、それぞれ独立したも
のとされている。

第２及び３図から明らかなように、集合管７
は、ほぼ水平な面内で湾曲する管路とされてお
り、その両端を各シリンダ列２，２の側端面に密
接させることによつて、エンジン本体１の冷却水
出口５，５に接続されるようになつている。この
集合管７には、中間部の一側寄りに、外方に突出
する出口部２５が形成されている。そして、その
出口部２５に、配管ジヨイント２６が取り付けら
れている。ラジエータ上流管８は、この配管ジヨ
イント２６によつて集合管７に接続されるように
なつている。

また、第２，４及び５図から明らかなように、
集合管７の外側面には、出口部２５に隣接する位
置に、バルブケーシング１５が一体に形成されて
いる。このバルブケーシング１５は、外端面が開
放したほぼ円筒形のもので、その底面は、集合管
７との間の隔壁２７によつて形成されている。そ
して、その隔壁２７に、集合管７の内部とバルブ
ケーシング１５の内部とを連通させるバイパスポ
ート１７が形成されている。

バルブケーシング１５の開放端面は、サーモカ
バー２８によつて覆われるようになつている。そ
のサーモカバー２８には、配管ジヨイント２９が
取り付けられている。ラジエータ９の下流管１２
は、この配管ジヨイント２９に接続されるように
なつている。

第２，５図に示されているように、バルブケー
シング１５とサーモカバー２８との間にはバルブ
シート３０が取り付けられている。そして、この
バルブシート３０の開口によつて、バルブケーシ
グ１５の主流入ポート１６が形成されている。サ
ーモバルブ１４は、水平状態でバルブケーシング
１５内に装着されるようになつている。このサー
モバルブ１４には、主流入ポート１６を開閉する
弁体３１とバイパスポート１７を開閉する弁体３
２とが設けられており、感温部３３によつて感知
される冷却水温が低いときには、第５図に実線で
示されているように主流入ポート１６を閉じると
ともにバイパスポート１７を開き、その冷却水温
が高いときには、同図に仮想線で示されているよ
うに主流入ポート１６を開くとともにバイパスポ
ート１７を閉じるようになつている。

バルブケーシング１５の上面には、オイルクー
ラ１９の戻り通路２２が接続される配管ジヨイン
ト３４が取り付けられている。一方、バルブケー
シング１５の下面側には、集合管７の下面側を横
切つてエンジン本体１側に延出する流出流路３５
が一体に形成されている。この流出流路３５は、
バルブケーシング１５の下面をなす隔壁３６の外
端側に形成された流出ポート１８を介して、バル
ブケーシング１５の内部と連通するようにされて
いる。隔壁３６は、配管ジヨイント３４に対向す
る程度の高さとされている。バルブケーシング１
５側とウオータポンプ６の吸入側とを結ぶ接続管
１３は、この流出流路３５の開口端に接続される
ようになつている。

第４図から明らかなように、配管ジヨイント３
４と流出流路３５とは、サーモバルブ１４の中心
軸線に対して互いに反対方向に偏心して位置する
ようにされている。したがつて、配管ジヨイント
３４からバルブケーシング１５内に流入したオイ
ルクーラ１９からの冷却水は、サーモバルブ１４
の感温部３３を横切つて、流出ポート１８から流
出流路３５へと流れるようになつている。

ヒータ２０に導く冷却水を引き出すための冷却
水出口２３は、集合管７の一端側に取り付けられ
た配管ジヨイントによつて形成されている。一
方、ヒータ２０から冷却水を戻すヒータ戻り通路
２４は、バルブケーシング１５の一側から下面を
取り囲む流路３７の端部に取り付けられた配管ジ
ヨイント３８に接続されるようになつている。こ
の流路３７は、バルブケーシング１５の下方にお
いて流出流路３５に連なるものとされている。し
たがつて、この流路３７は、バルブケーシング１
５の内部と流出ポート１８を介して連通するもの
となつているが、その間には隔壁３６が設けられ
ている。

次に、このように構成されたエンジン冷却制御
装置の作用について説明する。

エンジンの始動時のような冷機時には、エンジ
ン冷却水温が低いので、サーモバルブ１４は、主
流入ポート１６を閉じ、バイパスポート１７を開
いた状態で保持される。したがつて、エンジン本
体１のウオータジヤケツト３，３から流出した冷
却水は、集合管７からバイパスポート１７を通し
てバルブケーシング１５内に流入し、その流出ポ
ート１８から流出流路３５及び接続管１３を通し
てウオータポンプ６により吸入される。そして、
そのウオータポンプ６から、冷却水入口４，４を
通して再びエンジン本体１のウオータジヤケツト
３，３に戻される。こうして、冷却水は、ラジエ
ータ９をバイパスして循環する。

この間において、エンジン冷却水は、オイルク
ーラ１９及びヒータ２０を通しても循環する。そ
して、オイルクーラ１９を通過した冷却水は、オ
イルクーラ戻り通路２２を通して、バルブケーシ
ング１５の上面側からバルブケーシング１５内に
流入する。この冷却水の温度は、エンジン本体１
の冷却水出口５における冷却水温とほぼ等しい。
したがつて、サーモバルブ１４の感知部３３にお
いては、バイパスポート１７から流入した冷却水
とオイルクーラ１９から戻された冷却水との温
度、すなわち、エンジン本体１の冷却水出口５に
おける冷却水温とほぼ等しい温度が感知されるこ
とになる。

一方、ヒータ２０から戻される冷却水は、バル
ブケーシング１５の周囲に設けられた流路３７を
通して流出流路３５へと導かれ、接続管１３を通
してウオータポンプ６に吸入される。このとき、
流路３７は流出ポート１８を介してバルブケーシ
ング１５の内部と連通しているが、この流路３７
を流れる冷却水は、ウオータポンプ６によつて流
出流路３５側に向けて吸引されており、しかも、
その流路３７とバルブケーシング１５の内部との
間には隔壁３６が設けられているので、ヒータ２
０から戻された低温の冷却水がバルブケーシング
１５内に流入することはない。すなわち、ヒータ
戻り通路２４から流入する冷却水は、バルブケー
シング１５の流出ポート１８よりも下流側に直接
流れるようにされている。したがつて、サーモバ
ルブ１４の感温部３３が、ヒータ２０から戻る低
温の冷却水の影響を受けることはない。

こうして、エンジンの低温時には、サーモバル
ブ１４の感温部３３によつて、エンジン本体１の
冷却水出口５における冷却水温が正しく感知され
る。したがつて、暖機が完了し、エンジン冷却水
温が所定温度にまで上昇すると、サーモバルブ１
４が正しく作動して、主流入ポート１６が開かれ
るとともに、バイパスポート１７が閉じれらる。

この状態では、エンジン本体１のウオータジヤ
ケツト３，３から流出した冷却水は、集合管７か
らラジエータ上流管８を通してラジエータ９に導
かれ、ラジエータ９によつて冷却された後、ラジ
エータ下流管１２から主流入ポート１６を通して
バルブケーシング１５内に流入する。そして、流
出ポート１８から流出流路３５及び接続管１３を
通してウオータポンプ６に吸入され、再びウオー
タジヤケツト３，３に導かれる。こうして、ラジ
エータ９を経由して冷却水が循環する。

このとき、ラジエータ９によつて冷却された低
温の冷却水がバルブケーシング１５内に流入する
が、その冷却水は、主流入ポート１６に近い位置
に設けられた流出ポート１８を通してウオータポ
ンプ６によつて吸引されるので、その冷却水がサ
ーモバルブ１４の感温部３３側に流れる量は少な
い。一方、このときにも、オイルクーラ１９から
戻される高温の冷却水が、バルブケーシング１５
の上面側から下面側へと流れている。すなわち、
サーモバルブ１４の感温部３３に向けて流れてい
る。したがつて、その感温部３３は、エンジン本
体１の冷却水出口５における冷却水温に近い温度
を感知することになり、サーモバルブ１４がハン
チングを起こすことが防止される。

このように、オイルクーラ１９から戻される冷
却水をサーモバルブ１４の感温部３３に向けて流
すようにすることにより、サーモバルブ１４が適
切に制御されるようになる。しかも、既存のオイ
ルクーラ用バイパス通路の戻り通路２２をバルブ
ケーシング１５に接続するだけでよいので、コス
トが増大することもない、また、オイルクーラ１
９の要求水量は比較的少ないので、オイルクーラ
１９から戻される冷却水をサーモバルブ１４に向
けて流すようにしても、その流れが妨げられてオ
イルクーラ１９を流れる冷却水量が不足するよう
なことはない。

一方、ヒータ２０から戻される冷却水は、サー
モバルブ１４を回避して、直接ウオータポンプ６
側に流されるので、その抵抗は小さくなる。した
がつて、ヒータ２０に十分な冷却水を送ることが
でき、車室暖房を効果的に行うことができるよう
になる。また、ヒータ２０の不使用時、その冷却
水の供給が停止されても、サーモバルブ１４の作
動に影響が及ぼされることはなくなる。

このようにして、エンジンの冷却制御が正確
に、かつ安定して行われるとともに、ヒータ２０
にも冷却水が十分に供給されるようになる。

なお、上記実施例においては、この冷却制御装
置がＶ形エンジンに適用されるものとしている
が、本考案はこれに限られるものではなく、直列
多気筒エンジン等、いずれの形式の水冷式エンジ
ンにも適用することができる。

また、上記実施例においては、ヒータ戻り通路
２４をバルブケーシング１５の近傍に接続するも
のとしているが、これをウオータポンプ６の吸入
口近傍に接続するようにすることもできる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、オイルクーラからエンジン冷却系に戻される
冷却水をサーモバルブの感温部に向けて流すよう
にしているので、その感温部においては常にエン
ジン本体の冷却水出口における冷却水温に近い温
度が感知されることになり、適切なエンジンの冷
却制御が行われるようになる。

しかも、既存のオイルクーラ用バイパス通路を
利用するようにしているので、配管等が複雑とす
ることはなく、製造コストが増大することもな
い。

また、ヒータ戻り通路から戻される冷却水を、
バルブケーシングの流出ポートよりも下流側に直
接流すようにしているので、その冷却水によつて
サーモバルブの作動に影響が及ぼされることはな
く、安定した作動が確保される。しかも、ヒータ
にも十分な冷却水を供給することができるので、
車室暖房等を効果的に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案によるエンジンの冷却制御装
置の一実施例を示すエンジン冷却系の回路図、第
２図は、その冷却制御装置の要部を示す水平断面
図、第３図は、第２図の右側から見た側面図、第
４図は、第２図の−線による垂直断面図、第
５図は、第２図の−線による垂直断面図であ
る。 １……エンジン本体、３……ウオータジヤケツ
ト、４……冷却水入口、５……冷却水出口、６…
…ウオータポンプ、７……集合管（冷却水流出通
路）、８……ラジエータ上流管（冷却水流出通
路）、９……ラジエータ、１０……ラジエータの
冷却水入口、１１……ラジエータの冷却水出口、
１２……ラジエータ下流管（冷却水流入通路）、
１３……接続管（冷却水流入通路）、１４……サ
ーモバルブ、１５……バルブケーシング、１６…
…主流入ポート、１７……バイパスポート、１８
……流出ポート、１９……オイルクーラ、２０…
…ヒータ、２２……オイルクーラ戻り通路、２４
……ヒータ戻り通路、３３……感温部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン本体の冷却水出口及び冷却水入口とラ
   ジエータの冷却水入口及び冷却水出口とをそれぞ
   れ接続する冷却水流出通路及び冷却水流入通路
   と、 その冷却水流入通路に設けられ、前記ラジエー
   タの冷却水出口側に連なる主流入ポートと、前記
   ラジエータをバイパスして前記エンジン本体の冷
   却水出口側に連なるバイパスポートと、前記エン
   ジン本体の冷却水入口側に連なる流出ポートとを
   有するバルブケーシングと、 そのバルブケーシング内に設けられ、感温部に
   流入する冷却水の温度に応じて前記主流入ポート
   とバイパスポートとを開閉制御するサーモバルブ
   とを備え、 オイルクーラ及びヒータを通過した冷却水を前
   記バルブケーシング側に戻すようにしたエンジン
   の冷却制御装置において； 前記オイルクーラから冷却水を戻すオイルクー
   ラ戻り通路と、前記ヒータから冷却水を戻すヒー
   タ戻り通路とをそれぞれ独立させ、 そのオイルクーラ戻り通路から前記バルブケー
   シング内に流入する冷却水が前記サーモバルブの
   感温部に向けて流れるようにするとともに、 前記ヒータ戻り通路から流入する冷却水が直接
   前記バルブケーシングの流出ポートよりも下流側
   に向けて流れるようにしてなる、 エンジンの冷却制御装置。