［特許］マツダ、エンジン冷却システムの特許を複数取得

マツダは、SPCCI燃焼が可能なエンジンを冷却するシステムに関して複数の特許を取得しています。

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マツダ、エンジン冷却システムの特許を複数取得

マツダ、エンジン冷却システムの特許を複数取得

特許7230648 エンジンの冷却システム

ここに開示された技術は、エンジンの冷却システムに関する技術分野に属する。

リーン燃焼とストイキ燃焼とを切り替え可能なエンジンでは、燃費向上の観点から、出来る限りリーン燃焼を行うことが好ましい。リーン燃焼を実現するためには、燃焼室の壁温を高い時状態に保つ必要がある。

しかし、リーン燃焼は燃焼温度が低いため、燃焼室の壁温が低下しやすい。燃焼室の壁温が下がると、燃焼室の壁温をリーン燃焼が可能な温度に再度上昇させるために、ストイキ燃焼への切り換えが必要になる。

ストイキ燃焼時のエンジン冷却液の温度の目標値が、リーン燃焼時のエンジン冷却液の温度の目標値に比べて低いため、ストイキ燃焼時のエンジンヘッドの温度も、リーン燃焼時のエンジンヘッドの温度に比べて低くなる。このため、燃焼室の壁温をリーン燃焼が可能な温度まで再度上昇させることが困難になる。

目的
燃焼室の壁温の低下により、リーン燃焼からストイキ燃焼への切り換えが発生したとしても、早期にストイキ燃焼からリーン燃焼への切り換えが可能な冷却システムを提供することにある。

解決手段
前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、空燃比が理論空燃比よりもリーンな混合気を燃焼させるリーン燃焼と、空燃比が該理論空燃比の混合気を燃焼させるストイキ燃焼とを切り替え可能なエンジンの冷却システムを対象として、エンジン冷却液を供給するポンプと、前記エンジンのシリンダボアを冷却するためにエンジン冷却液が流通するボア通路と、前記エンジンのシリンダヘッドに設けられ、該シリンダヘッドの燃焼室近傍の壁部を冷却するためにエンジン冷却液が流通するヘッド通路と、前記ボア通路を通って、前記ヘッド通路を通った後、エンジン冷却液を冷却させるラジエータを経由して、前記ポンプにエンジン冷却液を流入させる第１通路と、前記ボア通路を通って、前記ヘッド通路を通った後、前記ラジエータを迂回して前記ポンプにエンジン冷却液を流入させる第２通路と、エンジン冷却液の液温を取得する液温取得部と、前記第１通路に設けられ、該第１通路を通って前記ポンプに還流するエンジン冷却液の流量を調整する第１流量調整装置と、前記第２通路に設けられ、該第２通路を通って前記ポンプに還流するエンジン冷却液の流量を調整する第２流量調整装置と、前記第１及び第２流量調整装置を作動制御する制御部とを備え、前記エンジンは、検出又は推定される前記燃焼室の壁部の温度に基づいて、前記リーン燃焼と前記ストイキ燃焼とが切り替えられるエンジンであり、前記制御部は、前記リーン燃焼と前記ストイキ燃焼とで、前記燃焼室の壁部の目標温度を同じ温度に設定するとともに、該目標温度と前記液温取得部の検出結果との差分が大きいときには、該差分が小さいときと比較して、前記ポンプに還流するエンジン冷却液の流量が少なくなるように前記第１及び第２流量調整装置を制御する、という構成とした。

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特許7230648 | 知財ポータル「IP Force」（エンジンの冷却システム）

特許7230664 エンジンの冷却装置

本発明は、エンジンに適用される冷却装置に関する。

流量制御弁が設けられたエンジンでは、流量制御弁が故障するとエンジン本体に適切な量の冷却水が供給されなくなり、これによってエンジン本体の温度が過度に高くなるおそれがある。これに対して、特許文献１のエンジンによれば流量制御弁の故障に伴ってエンジン出力が低減されるので、エンジン本体の温度が過度に高くなるのを防止できると考えられる。しかし、このエンジンでは、エンジン出力の制限のみによってエンジン本体の過昇温を回避しているため、エンジン出力を大幅に低下させる必要がありエンジン性能が著しく悪化する。

目的
エンジン出力の低下を抑制しつつエンジン本体の温度が過度に高くなるのを防止する、ことを目的とする。

解決手段
本発明は、エンジンの冷却装置であって、エンジン本体を経由して冷却水を循環させる冷却水経路と、前記冷却水経路を開閉可能な流量制御弁と、前記流量制御弁を制御する制御手段とを備え、前記流量制御弁は、電力の供給を受けて開閉し、当該電力の供給が停止すると全開になるように構成されており、前記制御手段は、前記流量制御弁が故障しているか否かを判定し、前記流量制御弁が故障していると判定したとき、前記流量制御弁が少なくとも所定の期間継続して全開になるように当該流量制御弁への電力供給を停止させるものである。
本発明によれば、流量制御弁が故障していると判定されたときに、流量制御弁が全開になるように制御される。そのため、流量制御弁が故障したときであっても、流量制御弁を通過してエンジン本体を経由する冷却水の流量を多くできる場合があり、エンジン本体が過昇温するのを抑制できる。そして、流量制御弁の制御によってエンジン本体の過昇温が抑制されることで、この過昇温を防止するためにエンジン出力を制限する機会を少なくすることができ、エンジン出力を確保することが可能になる。