JP4012421B2 - Engine cooling system - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとラジエータとの間で冷却媒体を循環させてエンジンを冷却するエンジンの冷却装置に関し、特にラジエータ内の冷却媒体を冷却するためのファンを備えたエンジンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンとラジエータとの間の冷却媒体（冷却水）の循環量をサーモスタットバルブを用いて制御するエンジンの冷却装置が周知である。このエンジンの冷却装置においては、熱によって膨張可能な部材を用いて構成されるサーモスタットバルブを備え、エンジンの冷却水の温度（冷却水温）に応じて開閉態様が変化する該サーモスタットバルブの開閉動作を通じて、エンジンとラジエータとの間の冷却水の循環量が制御される。また、こうした冷却装置にあっては、上記サーモスタットバルブをヒータによって電気的に加熱することで、冷却水温に応じた開弁量よりも大きな開弁量となるようサーモスタットバルブを電子制御するものも提案されている。
【０００３】
いずれにせよ、これら冷却装置には、ラジエータ内の冷却水を冷却すべく、ラジエータに対向してファン（送風機）が備えられていることが多い。これにより、車両の走行により流入する空気によってはラジエータ内の冷却水が十分に冷却されないときに、このファンを作動させることで、ラジエータ内の冷却水の冷却を促進させることが可能となる。
【０００４】
そして従来、こうしたファンと上記電子制御式のサーモスタットバルブを備えるエンジンの冷却装置としては、例えば特開平８−２３２６６１号公報に記載の装置が知られている。この装置では、ヒータへの通電がなされ且つ冷却水温が所定の判定値以上のときに上記ファンを作動させるようにしている。これにより、ヒータへの通電によってサーモスタットバルブが強制的に開かれ、エンジンからの高温の冷却水がラジエータに流入することでその温度が上昇するラジエータ内の冷却水をファンの作動により好適に冷却することができるようになる。すなわち、冷却水によるエンジンの冷却能力を好適に維持することができるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の冷却装置では、ヒータへの通電がなされ且つ冷却水温が所定の判定値以上のときに上記ファンが作動することとなるため、サーモスタットバルブの強制的な開弁によってエンジンからの高温の冷却水がラジエータに流入するような場合であれ、その冷却能力を維持することはできる。しかし、ヒータへの通電が停止されることでファンの作動が停止された後、短時間のうちに再びヒータへの通電が行われるようなときには、その冷却能力を十分に維持することができなくなるおそれがある。
【０００６】
すなわち、高負荷状態が断続的におこる登坂路等の走行に際しては、一旦、高動力性能が不要となって上記ヒータへの通電が停止されファンの作動が停止された後でも、ラジエータ水温が下がりきらないうちに再び高動力性能が要求されることがある。このような場合、上記ヒータへの通電も再開されてサーモスタットバルブの強制的な開弁がなされることとなるが、このときにはラジエータ水温もより高い温度となることから、エンジンを冷却する冷却水を十分に冷却することができなくなる。そして、このようにエンジンを冷却する冷却水を十分に冷却することができなくなれば、エンジンの動力性能も自ずと悪化するようになる。
【０００７】
なお、こうした不都合の発生が懸念される装置は、上記ヒータを備えてサーモスタットバルブを電子制御する装置には限られない。要は、エンジンとラジエータとの間の冷却媒体（冷却水）の循環量を制御する流量制御弁と上記ファンとを備えるエンジンの冷却装置にあっては、その作動状況によってエンジンの動力性能の悪化が懸念されるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却能力を高く維持してエンジンの動力性能の悪化を好適に抑制することのできるエンジンの冷却装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１記載の発明は、エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方を対象とする所定の条件との論理積条件が満たされたときから、前記所定の条件が満たされなくなってから所定時間が経過するとの条件と前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値を下回るとの条件との論理和条件が満たされるまで前記ファンを作動させる制御手段を備えることをその要旨とする。
【００１５】
上記構成では、冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件とエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件との論理積条件が満たされるときにファンが作動される。これにより、ラジエータからの冷却媒体の冷却能力を確保することができる。ただし、その後、エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件が満たさなくなったときに冷却媒体の温度が十分に低下していないことがある。この場合、再び上記所定の条件が満たされることとなったときには、冷却媒体の冷却能力が不足するおそれがある。
【００１６】
ここで、上記構成では、所定の条件が満たされなくなってから所定時間が経過するとの条件と前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値を下回るとの条件との論理和条件が満たされるまでファンを作動させる。このため、上記構成によれば、冷却能力を高く維持してエンジンの動力性能の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記所定時間を、前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に応じて可変とすることをその要旨とする。
【００１８】
ラジエータからの冷却媒体の温度の低下度合いは、エンジンの運転状態や運転環境によって異なる。
この点、上記構成によれば、エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に基づいてラジエータからの冷却媒体の温度の低下度合いを把握することができる。したがって、上記構成によれば、上記所定時間をエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に応じて可変とすることで、エンジンの動力性能の悪化をいっそう好適に抑制することができるようになる。
【００１９】
また、上記構成によれば、当該エンジンの搭載される車両のおかれる路面の状態予測に基づいて、上記所定時間を可変とすることもできるようになる。
請求項３記載の発明は、エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方を対象とする所定の条件との論理積条件が満たされてから少なくとも前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値を下回るまで前記ファンを作動させる制御手段を備えることをその要旨とする。
【００２０】
上記構成では、冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件とエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件との論理積条件が満たされるときにファンが作動される。これにより、ラジエータからの冷却媒体の冷却能力を確保することができる。ただし、その後、エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件が満たさなくなったときに冷却媒体の温度が十分に低下していないことがある。この場合、再び上記所定の条件が満たされることとなったときには、冷却媒体の冷却能力が不足するおそれがある。
【００２１】
この点、上記構成では、少なくとも冷却媒体の温度が所定の判定値を下回るまではファンを作動させるために、冷却能力を高く維持してエンジンの動力性能の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記所定の条件とは、前記エンジンの負荷が所定値以上となる条件であることをその要旨とする。
【００２３】
エンジンの負荷が大きいほど、エンジンに対して高い動力性能が要求される。そして、エンジンの高い動力性能が要求されるときには、冷却媒体に対しても高い冷却能力が要求される。
【００２４】
ここで、上記構成では、エンジンの負荷が所定値以上であるとの条件と冷却媒体の温度が上記所定の判定値以上であるとの条件との論理積条件が満たされるときに、ファンを作動させる。このため、上記構成によれば、エンジンの高い動力性能が要求されるときに、冷却媒体の冷却能力を高くすることができる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記流量制御弁はサーモスタットバルブであるとともに、少なくとも前記エンジンの負荷が所定以上であるときに前記サーモスタットバルブを加熱する加熱手段を更に備え、前記所定の条件とは、前記加熱手段による加熱が行われる条件であることをその要旨とする。
【００２６】
上記構成において、加熱手段による加熱がなされているときにはサーモスタットバルブの開弁量が強制的に増大させられるため、ラジエータ内の冷却媒体の温度が上昇しやすい。このため、この加熱がなされているとの条件と冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件との論理積条件が満たされているときにファンを作動させることで、ラジエータ内の冷却媒体の冷却能力の維持を図ることができる。
【００２７】
請求項６記載の発明は、エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記エンジンの負荷が所定値以上となるとの条件との論理積条件が満たされている間前記ファンを作動させるとともに、前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値以上であって且つ前記エンジンの負荷が所定値以上となるとの条件が満たされなくなるタイミングに対して前記ファンの作動を停止するタイミングを遅延させる制御手段を備えることをその要旨とする。
【００２８】
上記構成では、冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件とエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件との論理積条件が満たされるときにファンが作動される。これにより、ラジエータからの冷却媒体の冷却能力を確保することができる。ただし、その後、エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件が満たさなくなったときに冷却媒体の温度が十分に低下していないことがある。この場合、再び上記所定の条件が満たされることとなったときには、冷却媒体の冷却能力が不足するおそれがある。この点、上記構成では、冷却媒体の温度が所定の判定値以上であって且つ所定の条件が満たされなくなるタイミングに対してファンの作動を停止するタイミングを遅延させるために、冷却能力を高く維持してエンジンの動力性能の悪化を好適に抑制することができるようになる。
一方、エンジンの負荷が大きいほど、エンジンに対して高い動力性能が要求される。そして、エンジンの高い動力性能が要求されるときには、冷却媒体に対しても高い冷却能力が要求される。ここで、上記構成では、エンジンの負荷が所定値以上であるとの条件と冷却媒体の温度が上記所定の判定値以上であるとの条件との論理積条件が満たされるときに、ファンを作動させる。このため、上記構成によれば、エンジンの高い動力性能が要求されるときに、冷却媒体の冷却能力を高くすることができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、前記流量制御弁はサーモスタットバルブであるとともに、少なくとも前記エンジンの負荷が所定以上であるときに前記サーモスタットバルブを加熱する加熱手段を備え、前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記加熱手段による加熱が行われるとの条件との論理積条件が満たされている間前記ファンを作動させるとともに、前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値以上であって且つ前記加熱手段による加熱が行われるとの条件が満たされなくなるタイミングに対して前記ファンの作動を停止するタイミングを遅延させる制御手段を備えることをその要旨とする。
【００３０】
上記構成では、冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件とエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件との論理積条件が満たされるときにファンが作動される。これにより、ラジエータからの冷却媒体の冷却能力を確保することができる。ただし、その後、エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に対する所定の条件が満たさなくなったときに冷却媒体の温度が十分に低下していないことがある。この場合、再び上記所定の条件が満たされることとなったときには、冷却媒体の冷却能力が不足するおそれがある。この点、上記構成では、冷却媒体の温度が所定の判定値以上であって且つ所定の条件が満たされなくなるタイミングに対してファンの作動を停止するタイミングを遅延させるために、冷却能力を高く維持してエンジンの動力性能の悪化を好適に抑制することができるようになる。
また上記構成において、加熱手段による加熱がなされているときにはサーモスタットバルブの開弁量が強制的に増大させられるため、ラジエータ内の冷却媒体の温度が上昇しやすい。このため、この加熱がなされているとの条件と冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件との論理積条件が満たされているときにファンを作動させることで、ラジエータ内の冷却媒体の冷却能力の維持を図ることができる。
【００３１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値以上であって且つ前記所定の条件が満たされなくなるタイミングに対して前記ファンの作動を停止するタイミングを遅延させることをその要旨とする。
【００３２】
ラジエータからの冷却媒体の温度の低下度合いは、エンジンの運転状態や運転環境によって異なる。この点、上記構成によれば、エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に基づいてラジエータからの冷却媒体の温度の低下度合いを把握することができる。したがって、上記構成によれば、上記遅延量をエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に応じて可変とすることで、エンジンの動力性能の悪化をいっそう好適に抑制することができるようになる。また、上記構成によれば、当該エンジンの搭載される車両のおかれる路面の状態予測に基づいて、上記遅延量を可変とすることもできるようになる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかるエンジンの冷却装置を有段の自動変速機の設けられた車両に搭載されるガソリンエンジンの冷却装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５４】
図１に、本実施形態にかかるエンジンの冷却装置の全体構成を示す。本実施形態におけるエンジン２の出力は、トルクコンバータ４を介して遊星歯車機構６に取り込まれ、ここで所定の変速を受けた後、アウトプットシャフト７から出力される。なお、これらトルクコンバータ４及び、遊星歯車機構６を備えて自動変速機が構成されている。
【００５５】
一方、本実施形態にかかるエンジンの冷却装置は、エンジン２のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成された冷却水配管に冷却水を流通させることで、エンジン２の冷却を行うものである。
【００５６】
同図１に示すように、このエンジンの冷却装置においては、エンジン２から流出される冷却水は、出口通路８を介して冷却通路１０、バイパス通路（メインバイパス通路２０、サブバイパス通路２２）に流出する。
【００５７】
上記冷却通路１０には、冷却水を冷却するラジエータ１２が設けられている。また、上記ラジエータ１２を介した冷却通路１０内の冷却水とバイパス通路２０、２２内の冷却水とは、電子制御式の電子サーモスタット３０に流入する。そして、この電子サーモスタット３０から流出する冷却水は入口通路４０を介してエンジン２に供給される。上記入口通路４０には、冷却水を強制的に流動させるウォータポンプ４２が備えられている。このウォータポンプ４２は、エンジン２の動力によって、すなわち、エンジン２の出力軸を介して駆動される。
【００５８】
ここで、電子サーモスタット３０は、ラジエータ１２を通過して流入する冷却通路１０内の冷却水とバイパス通路２０内の冷却水とが上記入口通路４０へ流出する流量を制御するものである。図２に、この電子サーモスタット３０の構成を示す。
【００５９】
この電子サーモスタット３０は、上記ラジエータ１２を通過して流入する冷却通路１０内の冷却水と、メインバイパス通路２０を介して流入する冷却水とが上記入口通路４０へ流出する流量を制御するワックス式の制御弁（サーモスタットバルブ）を備えている。この制御弁は、温度に応じて圧縮及び膨張するワックスを利用することで、エンジン２の上記シリンダブロック等を循環した冷却水の水温に応じてその弁体が機械的に開閉するものである。更に、この電子サーモスタットは、この制御弁のワックスを電気的に加熱することでその開弁量を電子制御するものである。
【００６０】
同図２に示すように、この電子サーモスタット３０は、上記冷却通路１０と連結する第１入力ポート３０ａ、上記メインバイパス通路２０と連結する第２入力ポート３０ｂ、上記サブバイパス通路２２と連結する第３入力ポート３０ｃ、及び、上記入口通路４０と連結する出力ポート３０ｄを備えている。そして、上記制御弁の弁体として、第１入力ポート３０ａ及び出力ポート３０ｄ間の流路面積を制御する弁体３１と、第２入力ポート３０ｂ及び出力ポート３０ｄ間の流路面積を制御する弁体３２を備えている。これら弁体３１及び弁体３２は、弁軸３３に連結されており、これにより、弁体３１及び弁体３２は一体的に動作する。
【００６１】
また、上記制御弁は、上記ワックスの充填された感温部３４を備えており、この感温部３４内のワックスが膨張することで、上記弁軸３３を付勢するようになっている。すなわち、感温部３４内のワックスが膨張すると、弁体３１が開弁方向に、また弁体３２が閉弁方向に付勢される。換言すれば、感温部３４内のワックスが膨張することで、冷却通路１０及び入口通路４０間の流路面積が拡大され、またメインバイパス通路２０及び入口通路４０間の流路面積が縮小される。そして、弁体３１が全開となることで冷却通路１０及び入口通路４０間の流路面積が最大となったときに、弁体３２が閉弁してメインバイパス通路２０及び入口通路４０間の流路面積が「０」となる。なお、上記弁体３１及び弁体３２は、スプリング３５によって弁体３１の閉弁方向へ付勢されている。
【００６２】
上記感温部３４は、サブバイパス通路２２から流入した冷却水の温度に応じて圧縮及び膨張するように配置されている。すなわち、サブバイパス通路２２から流入した冷却水がウォータポンプ４２へと流出する際に通過する流通通路に接して配置されている。これにより、エンジン２を冷却する冷却水の温度が高いときには、感温部３４がサブバイパス通路２２からの冷却水によって温められるために、弁体３１が開弁し弁体３２が閉弁する。一方、エンジン２を冷却する冷却水の温度が低いときには、感温部３４がサブバイパス通路２２からの冷却水によって冷やされるために、弁体３１が閉弁し弁体３２が開弁する。
【００６３】
この電子サーモスタット３０は、更に上記感温部３４を電気的に加熱するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ３６を備えている。そして、このＰＴＣヒータ３６への通電制御によって、サブバイパス通路２２からの冷却水の温度に応じた弁体３１、３２の機械的な開閉制御とは別に、弁体３１、３２の開閉を電子制御する。
【００６４】
なお、本明細書においては、特に断りのない限り、冷却通路１０及び入口通路４０間の流路面積にかかる弁体３１の開閉状態を電子サーモスタット３０の開閉状態と定義する。
【００６５】
更に、本実施形態にかかるエンジンの冷却装置は、先の図１に示すように、上記エンジン２や、遊星歯車機構６、電子サーモスタット３０を制御する電子制御装置５０を備えている。この電子制御装置５０においては、各種センサの検出結果が取り込まれ、ここで所定の演算が施された後、制御信号が出力される。例えば回転速度センサ５１によって上記アウトプットシャフト７の回転速度ＮＥＯを検出し、これに基づいて上記遊星歯車機構６を制御する。
【００６６】
また、この電子制御装置５０では、エンジン２の運転状態に基づいて電子サーモスタット３０を制御する。詳しくは、本実施形態では、同図１に示すように、エンジン２の出力軸の回転速度を検出する回転速度センサ６１とエンジン２に吸入される空気量を検出するエアフローメータ６２とを備えている。そして、図３に示すように、エアフローメータ６２の検出値である吸入空気量（エンジン負荷Ｑ）とエンジン２の出力軸の回転速度ＮＥとに基づいて電子サーモスタット３０の通電制御を行う。すなわち、本実施形態では、エンジン負荷Ｑ及びエンジン回転速度ＮＥによって定まる所定の運転条件下においては電子サーモスタット３０を機械的に制御し、それ以外の運転条件下においては電子サーモスタット３０への通電、より具体的にはＰＴＣヒータ３６への通電を行うよう設定がなされている。
【００６７】
これは、エンジン２のフリクションの低減及び燃費の向上とエンジン２の動力性能の向上との両立を図るべく行われる。すなわち、制御目標とする冷却水の水温領域である目標温度領域を、上記所定の運転条件下においては高めに設定することでエンジン２のフリクションを低減し、ひいては燃費の向上を図る。また、それ以外の運転領域においては電子サーモスタット３０への通電を行うことで上記目標温度領域を上記所定の条件下におけるものよりも低めに設定し、エンジン２の動力性能の向上を図る。ここで、通電を行う領域は、エンジン２の負荷Ｑが所定値以上となる領域とする。そして、この通電を行う所定値は、エンジン回転速度ＮＥによって可変設定する。
【００６８】
このように、電子サーモスタット３０の通電を行うことで、図４に示すように電子サーモスタット３０が開弁するエンジン冷却水温が低温側にシフトする。ちなみに、上記感温部３４内のワックスの膨張に基づく電子サーモスタット３０の機械的な開弁は、この開弁量が全開及び全閉の間の所定の開度領域Δθとなる冷却水温領域が、上記エンジン２の所定の運転条件下における目標温度領域１となるように設定されている。そして、通電を行うことで、所定の開度領域Δθとなる冷却水温領域が低温側に、すなわち、目標温度領域２にシフトする。
【００６９】
更に、本実施形態においては、先の図３に示した電子サーモスタットの機械的制御領域にあるか通電領域にあるかにかかわらず、エンジン２の出口水温が所定の温度を上回った場合には、上記電子サーモスタット３０への通電を行う。具体的には、本実施形態では、先の図１に示すように、水温センサ６３を備えてエンジン２から出口通路８に流出した冷却水の温度(エンジン水温)ＴＨＷ１を検出し、この値が所定値を上回ったときに上記電子サーモスタット３０への通電を行う。なお、この所定値は、電子サーモスタットの機械的制御領域における上記目標温度領域１の上限値、又は同目標温度領域１内の所定温度、又は同目標温度領域１よりも高い温度に設定することが望ましい。
【００７０】
また、本実施形態では、ラジエータ１２内の冷却水を冷却すべく、ラジエータ１２に対応してファン７０を配置し、ラジエータ１２からの冷却水温が所定の判定値を超えたときにファン７０を作動させる。更に、この所定の判定値を、上記電子サーモスタット３０への通電がなされているときには、同通電がなされていないときよりも低く設定する。これは、以下の理由による。
【００７１】
先の図３に示した電子サーモスタットの通電領域においては、同電子サーモスタットの機械的制御領域におけるよりも目標温度領域が低く設定されている。すなわち、ここではラジエータ１２からの冷却水としてより高い冷却能力が要求されている。また、電子サーモスタットの通電を行う条件であるエンジン水温ＴＨＷ１が所定値を上回っているときにも、ラジエータ１２からの冷却水としてより高い冷却能力が要求されている。これらの理由によって、上記電子サーモスタット３０への通電がなされているときには、同通電がなされていないときよりも上記所定の判定値を低く設定する。
【００７２】
しかし、このような設定がなされたとしても、例えばエンジン２の高負荷状態が断続的に生じる登坂路等においては、エンジン２の運転状態が先の図３に示した電子サーモスタットの通電領域と機械的制御領域とを断続的に繰り返すことに起因して次のような問題が生じる。すなわち、通電が停止された後、ラジエータ１２からの冷却水温が下がりきらないうちに再び通電がなされると、冷却能力が不足するためにエンジン２の動力性能が悪化するという問題が生じる。
【００７３】
そこで、本実施形態では、電子サーモスタットの通電がなされているとき及び同通電の停止から所定時間が経過するまでの間、上記所定の判定値を低下させる。これにより、再び電子サーモスタットの通電がなされる場合であれ、ラジエータ１２内からエンジン２へ供給される冷却水の冷却能力の維持し、エンジン２の適切な動力性能を確保する。
【００７４】
詳しくは、本実施形態では、上記所定時間をエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に応じて可変設定する。すなわち、ラジエータからの冷却媒体の温度の低下度合いは、エンジンの運転状態や運転環境によって異なるため、これらに応じて所定時間を可変設定することで、エンジンの動力性能のより適切な維持を図る。なお、この所定時間の可変設定は、通電停止後のラジエータからの冷却水温の低下度合いが小さいと予測されるほど長くなるようにする。これは例えば、通電停止時におけるラジエータからの冷却媒体の温度の暖機度合いが大きいほど、冷却水温の低下度合いが小さいと予測する。したがって、例えば負荷が高い状態が続いた場合ほど上記所定時間を長く設定するようにすればよい。また、例えばエンジンの回転速度が大きい値が続いた場合ほど上記所定時間を長く設定するようにすればよい。
【００７５】
具体的には、本実施形態では、先の図１に示すように、水温センサ７１を備え、ラジエータ１２からの冷却水の温度（ラジエータ水温）ＴＨＷ２を検出する。そして、このラジエータ水温ＴＨＷ２が所定の判定値以上のときに上記ファン７０を作動させるとともに、この所定の判定値を電子サーモスタットの通電がなされているとき及び同通電の停止から所定時間が経過するまでの間低下させる。
【００７６】
以下、図５を用いて本実施形態にかかるファン７０の作動制御にかかる処理手順について説明する。
図５は、上記処理手順を示すフローチャートである。この制御は、この処理は、上記電子制御装置５０によって実行される。また、この処理は、例えば所定の処理周期で繰り返し実行される。
【００７７】
この一連の処理においては、まずステップ１００において、回転速度センサ６１によるエンジン回転速度ＮＥと、エアフローメータ６２による吸入空気量（エンジン負荷Ｑ）と、上記各水温センサ６３、７１によるエンジン水温ＴＨＷ１及びラジエータ水温ＴＨＷ２と、を読み込む。そして、ステップ１１０において、これら読み込まれたエンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷Ｑとに基づいて、通電条件が成立しているかを判断する。換言すれば、先の図２に示した通電領域にあるかを、あるいは同図２に示した機械的制御条件にあってエンジン水温ＴＨＷ１が上記所定値を超えているかを判断する。
【００７８】
そして、ステップ１１０において通電条件が成立していると判断されると、ステップ１２０において上記ＰＴＣヒータ３６への通電を行う。更に、ステップ１３０において上記ファン７０を作動の判定に用いる判定値ＴＨＷｆｏｎを低温側に設定する。すなわち、ここでは電子サーモスタットに対する通電がなされていないときと比較してファン７０の作動の判定に用いる判定値ＴＨＷｆｏｎを低い値に設定する。
【００７９】
そして、ステップ１４０において、ラジエータ水温ＴＨＷ２がこの判定値ＴＨＷｆｏｎ以上であるか否かを判断する。そして、ラジエータ水温ＴＨＷ２が判定値ＴＨＷｆｏｎ以上であるときには、ステップ１５０に移行してファン７０を作動させる。これに対し、ラジエータ水温ＴＨＷ２が判定値ＴＨＷｆｏｎを下回っているときには、ステップ１６０に移行してファン７０を非作動とする。
【００８０】
一方、ステップ１１０において電子サーモスタットの通電条件が成立していないと判断されると、ステップ１７０において電子サーモスタットを非通電とする。そして、ステップ１８０において、通電の停止から上記判定値ＴＨＷｆｏｎを低下させる所定時間Ｔｆｄを算出する。この所定時間Ｔｆｄの算出は、例えば以下のものに基づいて行うようにすればよい。
・算出時前の所定期間においてエンジンの運転状態が電子サーモスタットの通電領域にあった時間。
・算出時前の所定期間におけるエンジンの負荷。
・算出時前の所定期間におけるエンジン回転速度。
・算出時前の所定期間における上記自動変速機における作動油の温度。
・算出時前の所定期間におけるエンジンの作動油の温度。
【００８１】
そして、上記ステップ１８０で所定時間Ｔｆｄが算出されると、ステップ１９０において、電子サーモスタットの通電停止後、所定時間が経過したか否かを判断する。すなわち、このステップ１９０においては、電子サーモスタットの通電が停止されたとはいえ、まだ判定値ＴＨＷｆｏｎを低温側に維持するべきか否かを判断する。
【００８２】
そして、ステップ１９０において、電子サーモスタットの通電停止後、未だ所定時間が経過していないと判断されると、上記ステップ１３０に移行する。一方、ステップ１９０において、電子サーモスタットの通電停止後、所定時間が経過したと判断されると、ステップ２００において判定値を高温側に設定した後、上記ステップ１４０に移行する。
【００８３】
なお、上記ステップ１４０やステップ１６０の処理が終了すると、この一連の処理を一旦終了する。
図６に、上記処理によるエンジン水温ＴＨＷ１及びラジエータ水温ＴＨＷ２の推移例を示す。
【００８４】
図６に示されるように、時刻ｔ１に電子サーモスタットへの通電が開始されるに伴い、判定値ＴＨＷｆｏｎが高温側から低温側へ切り替えられる。そして、ラジエータ水温ＴＨＷ２が判定値ＴＨＷｆｏｎ以上となる時刻ｔ２においてファンが作動される。この判定値ＴＨＷｆｏｎは、電子サーモスタットへの通電が停止される時刻ｔ３以後、時刻ｔ５までの間、換言すれば所定時間Ｔｆｄの間維持される。このため、ラジエータ水温ＴＨＷ２は、上記ファン７０によって十分に低下され、時刻ｔ４において判定値ＴＨＷｆｏｎを下回りファン７０の作動が停止される。
【００８５】
したがって、時刻ｔ６において電子サーモスタットへの通電が再開されたときには、ラジエータ水温ＴＨＷ２は十分な冷却能力を有するものとなる。これに対し、ヒータ通電が終了されると判定値ＴＨＷｆｏｎを高温側に設定する場合を、一点鎖線で示す。この場合、時刻ｔ６において電子サーモスタットへの通電が再開されたとき、ラジエータ水温ＴＨＷ２は十分に低下しておらず、冷却能力が不足することとなる。
【００８６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）電子サーモスタット３０の通電がなされているとき及び同通電の停止から所定時間が経過するまでの間、ファン７０の作動の判断に用いる所定の判定値を低下させた。これにより、再び電子サーモスタット３０の通電がなされる場合であれ、ラジエータ１２内からエンジン２へ供給される冷却水の冷却能力の維持し、エンジン２の適切な動力性能を確保することができる。
【００８７】
（２）上記所定時間をエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に応じて可変設定することで、エンジンの動力性能をより適切に確保することができるようになる。
【００８８】
（３）電子サーモスタット３０の通電の停止からファン７０の作動の判断に用いる所定の判定値を低下させておく所定時間Ｔｆｄを逐次算出更新するようにした。これにより、電子サーモスタット３０の通電の停止後のファンの作動によるラジエータ水温ＴＨＷ２の低下度合いを所定時間Ｔｆｄの算出に反映することも可能となる。すなわち、この所定時間Ｔｆｄの算出に用いるパラメータとして、電子サーモスタット３０の通電の停止後のファンの作動による影響を受けるパラメータを含めることで、上記低下度合いを所定時間Ｔｆｄの算出に反映することも可能となる。
【００８９】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかるエンジンの冷却装置を有段の自動変速機の設けられた車両に搭載されるガソリンエンジンの冷却装置に適用した第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９０】
上記第１の実施形態では、電子サーモスタット３０の通電の停止からファン７０の作動の判定に用いる所定の判定値を低下させておく所定時間を、通電停止後のラジエータ水温の低下度合いが小さいと予測されるほど長くなるように設定した。これに対し、本実施形態では、エンジン２の搭載される車両のおかれる路面が上り坂となると予測されるときには上記所定時間を増大させることで、エンジン２の高い動力性能の要求の満足を図る。
【００９１】
この路面の状態の予測は、推定算出される走行中の路面の状態の履歴に基づいて行われる。また、路面の状態の推定算出は、エンジン２の出力トルクの推定値から算出される基準加速度と上記遊星歯車機構６の出力軸（自動変速機の出力軸：アウトプットシャフト７）の回転速度に基づく実加速度との差に基づいて行なわれる。そして、エンジン２の出力トルクの推定値は、基本的にはエンジン２の回転速度ＮＥとエンジン２の負荷Ｑとに基づいて算出される。
【００９２】
ここで、上記路面の状態予測に基づく上記所定時間の算出処理について図７を用いて説明する。図７は、同処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、上記電子制御装置５０によって実行される。また、この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００９３】
この一連の処理においては、まずステップ３００において、回転速度センサ６１によるエンジン回転速度ＮＥと、エアフローメータ６２による吸入空気量（エンジン負荷Ｑ）と、回転速度センサ５１によるアウトプットシャフト７の回転速度ＮＥＯと、を読み込む。次に、ステップ３１０において、上記アウトプットシャフト７の回転速度に基づき車両の実加速度を算出する。すなわち、ここでは、まず、自動変速機によって可変制御がなされ、車両の駆動輪（図示略）に伝達される出力回転速度と直接相関のある駆動伝達系について、その回転速度を検出する。そして、これにより、車両の実加速度を算出する。
【００９４】
一方、ステップ３２０においては、エンジン回転速度ＮＥやエンジン負荷Ｑに基づいてエンジントルクの推定値を算出する。なお、ここでは、エンジン回転速度ＮＥやエンジン負荷Ｑに基づいて推定算出されるエンジントルクに対し、点火時期や外気温等による補正を行うことが望ましい。
【００９５】
そして、ステップ３３０において、エンジントルクの推定値に基づく基準加速度を算出する。この基準加速度は、所定の路面（ここでは、一例として平坦な路面を想定）を走行したときに車両に付与されると想定される加速度である。
【００９６】
こうして基準加速度及び実加速度が算出されると、ステップ３４０において、基準加速度から実加速度を減算した値に基づいて現在走行中の路面の勾配の傾斜度合いを算出する。ここで、実加速度は、その路面を走行中に、エンジントルクによって実際に車両に付与される加速度である。これに対し、基準加速度は、平坦な路面を走行中に、エンジントルクによって車両に付与されると想定される加速度である。したがって、基準加速度から実加速度を減算したものに車体重量を乗算したものは、車両の走行方向に働く重力に相当する。このため、この車両の走行方向に働く重力相当値に基づいて路面の勾配の傾斜度合いを推定算出することができる。
【００９７】
こうして路面の勾配の傾斜度合いが算出されると、ステップ３５０において、これまで算出された路面の勾配の傾斜度合いの履歴に基づいて今後走行する路面の勾配を予測する。ここでは、例えば上記履歴が路面が上り坂と略水平な面との繰り返しであり、現在略水平な場合には、今後走行する路面は上り坂となるなどの予測がなされる。
【００９８】
そして、ステップ３６０において、今後走行する路面に基づいて所定時間Ｔｆｄを算出する。ここでは、例えば今後走行する路面の勾配が大きいと判断されるほど所定時間Ｔｆｄを大きく設定するなどする。
【００９９】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて更に以下の効果が得られるようになる。
（４）エンジン２の搭載される車両のおかれる路面が上り坂となると予測されるときには上記所定時間を増大させることで、エンジン２の高い動力性能の要求の満足を図ることができるようになる。
【０１００】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・ラジエータからの冷却水温を検出する水温センサ７１の配置箇所は、ラジエータ１２によって冷却された(又は冷却されている)冷却水温を検出することのできる範囲で変更してよい。
【０１０１】
・エンジンを冷却する冷却水温を検出する水温センサ６３の配置箇所は、エンジン２内のシリンダブロックやシリンダヘッドを循環することで熱の供給された冷却水温（又は熱の供給されている冷却水温）を検出することのできる範囲で変更してよい。また、この水温センサ６３の配置箇所として、先の図１に示した入口通路４０内の冷却水温等、エンジン２内のシリンダブロックやシリンダヘッドを循環することで熱の供給された冷却水とラジエータ１２からの冷却水との混合された冷却水の温度を検出することのできる範囲としてもよい。
【０１０２】
ただし、本明細書において、それに応じてサーモスタットの開弁量が変化する「エンジンを冷却する冷却媒体の温度」については、上記混合された冷却水の温度を含まないこととする。
【０１０３】
・ファンの作動判定に用いる冷却水温としては、ラジエータからの冷却水温に限らず、エンジンを冷却する冷却水温でもよい。
・路面の勾配の傾斜度合いの推定算出手法としては、上記第２の実施形態で例示したものに限らない。例えば車両に加わる力に基づいて路面の勾配を検出する手段の検出結果に基づいて路面の勾配の傾斜度合いを算出するようにしてもよい。また、算出時前の所定期間において、エンジンの運転状態が電子サーモスタットの通電領域にあった時間やエンジンの負荷、エンジン回転速度、上記自動変速機における作動油の温度、エンジンの作動油の温度等に基づいて推定するようにしてもよい。
【０１０４】
・上記第１の実施形態において、所定時間の算出に際し、ラジエータからの冷却水温の低下度合いを推定する手法としては、先の図５のステップ１８０のところで例示したものに限らない。例えば先の図７に示す路面の勾配の傾斜度合いの履歴をラジエータからの冷却水温の低下度合いを推定するパラメータとして用いてもよい。
【０１０５】
・ファンの作動の判定に用いる判定値の可変設定態様については、上記第１及び第２の実施形態において例示したものに限らない。例えばエンジンの負荷が所定値以上のときからエンジンの負荷が同所定値を下回ってから所定時間が経過するまでの間、上記判定値を低下させるようにしてもよい。また、複数の目標温度領域に切り替え制御する場合、各目標温度領域毎に判定値を設定し、低温側の目標温度領域から高温側の目標温度領域へ切り替えがなされた後、所定時間の間低温側の目標温度領域に対応した判定値を維持するようにしてもよい。
【０１０６】
・所定時間を逐次算出する代わりに、低温側から高温側への判定値の切り替えに際して１度だけ算出されるようにしてもよい。
・所定時間を可変設定する代わりに、これを固定としてもよい。
【０１０７】
・ファンの作動の判定に用いる判定値の可変設定に際し、上記所定時間を用いるものに限らず、高温側から低温側へ移行させる条件に対して同判定値を前記低温側から前記高温側へ移行させる条件を厳しくするヒステリシスをもたせて判定値を可変設定する任意の手法を用いてよい。
【０１０８】
例えば、ヒータへの通電開始に伴い低温側の判定値とするとともに、ヒータの通電が停止された後、ラジエータからの冷却水温が所定以上低下するまでの間低温側の判定値を維持するようにしてもよい。また、エンジンの負荷が所定以上のときに低温側の判定値とするとともに、エンジン負荷が所定以下となった後、ラジエータからの冷却水温が所定以上低下するまでの間低温側の判定値を維持するようにしてもよい。このラジエータからの冷却水温の所定以上の低下としては、例えばラジエータからの冷却水温が一旦低温側の判定値まで低下するまでとしてもよい。また、このラジエータからの冷却水温の所定以上の低下を、エンジンの運転状態や運転環境に基づいて可変設定するようにしてもよい。
【０１０９】
また、例えば、判定値を指定するエンジンの運転状態や運転環境にかかるパラメータ領域を、高温側から低温側への移行時のものと低温側から高温側への移行時のものとで異ならしめてもよい。
【０１１０】
・更に、ファンの作動の判定に用いる判定値を可変設定するものに限らない。冷却水温が所定の判定値以上であるとの条件とエンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方を対象とする所定の条件との論理積条件が満たされている間ファンを作動させるものに対して、任意の制御にて次のことを満足するようにすればよい。すなわち、冷却水温が所定の判定値以上であって且つ所定の条件が満たされなくなるタイミングに対してファンの作動を停止するタイミングを遅延させることのできる任意の制御を行うようにすればよい。更に、こうした制御に代えて、冷却水温が所定の判定値を下回るまでファンを作動させる制御を行ってもよい。
【０１１１】
・本発明の適用可能なエンジンの冷却装置の行う目標温度領域への制御としては、上記各実施形態に例示したものに限られない。例えば特許第２６６１８７号公報のように、エンジンの運転状態や運転環境に応じて目標温度が可変設定されるようなエンジンの冷却装置に本発明を適用することもできる。すなわち、通電制御を用いて、例えばエンジンの運転状態や運転環境に応じて設定される目標温度毎にエンジンを冷却する冷却水温がこの目標温度付近となるように、換言すれば、冷却水温が目標温度領域内となるように制御するようにしてもよい。
【０１１２】
・エンジンの冷却装置としては、電子サーモスタットの通電制御を、上記エンジン負荷及びエンジン回転速度に基づいて行うものに限らない。エンジンの運転状態やエンジンの運転環境に基づいて通電制御を行うものであればよい。
【０１１３】
・電子サーモスタットにおいて、温度に応じて圧縮及び膨張する部材は、ワックスに限らない。換言すれば、機械的な制御弁（サーモスタットバルブ）としては、ワックス式に限らず、ベローズ式等でもよい。
【０１１４】
・電子サーモスタットは、メインバイパス通路２０及びサブバイパス通路２２の２つのバイパス通路から冷却水の供給される構成に限らない。
・電子サーモスタットにおいて、温度に応じて圧縮及び膨張する部材を加熱する加熱手段としては、上記ＰＴＣヒータに限らない。
【０１１５】
・制御弁（サーモスタットバルブ）を加熱してその開弁量を更に強制制御する加熱手段としては、上記ヒータを備えるものに限らない。
・加熱手段を備えるサーモスタットバルブに限らず、エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を電子制御する任意の流量制御弁を備えるエンジンの冷却装置に本発明を適用することもできる。なお、サーモスタットバルブを備えずその開弁量を多段階に電子制御する流量制御弁を備えるエンジンの冷却装置にあっては、目標温度領域（目標温度を含む）を、冷却水の温度の制御目標とする領域(値を含む)であると定義する。
【０１１６】
・ファンの作動制御を行う制御手段としては、上記電子制御装置に限らず、この制御に特化した専用の装置であってもよい。
・自動変速機の設けられた車両に搭載されるものに限らない。
【０１１７】
・上記各実施形態では、ガソリンエンジンの冷却装置に本発明を適用したが、ディーゼルエンジンの冷却装置に適用してもよい。この際、エンジンの負荷を示すパラメータとして吸入空気量に代えてアクセルペダルの踏み込み量等を用いる。
【０１１８】
・エンジンとラジエータとの間を循環する冷却媒体としては、冷却水に限らず、エンジンを冷却することのできる適宜の流体であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるエンジンの冷却装置を自動変速機の設けられた車両に搭載される装置に適用した第１の実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における電子サーモスタットの構成を示す断面図。
【図３】同実施形態における電子サーモスタットの制御態様を示す図。
【図４】同実施形態における電子サーモスタットの制御態様を示す図。
【図５】同実施形態におけるファンの制御手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態にかかる冷却水温の推移例を示すタイムチャート。
【図７】本発明にかかるエンジンの冷却装置の第２の実施形態について、所定時間の算出処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
２…エンジン、４…トルクコンバータ、６…遊星歯車機構、７…アウトプットシャフト、８…出口通路、１０…冷却通路、１２…ラジエータ、２０…メインバイパス通路、２２…サブバイパス通路、３０…電子サーモスタット、３０ａ…第１入力ポート、３０ｂ…第２入力ポート、３０ｃ…第３入力ポート、３０ｄ…出力ポート、３１、３２…弁体、３３…弁軸、３４…感温部、３５…スプリング、３６…ＰＴＣヒータ、４０…入口通路、４２…ウォータポンプ、５０…電子制御装置、５１…回転速度センサ、６１…回転速度センサ、６２…エアフローメータ、６３、７１…水温センサ、７０…ファン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine cooling device that circulates a cooling medium between an engine and a radiator to cool the engine, and more particularly to an engine cooling device that includes a fan for cooling the cooling medium in the radiator. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An engine cooling device that controls the circulation amount of a cooling medium (cooling water) between an engine and a radiator using a thermostat valve is well known. This engine cooling device includes a thermostat valve configured using a member that can be expanded by heat, and through an opening / closing operation of the thermostat valve whose opening / closing mode changes according to the engine coolant temperature (cooling water temperature). The circulation amount of the cooling water between the engine and the radiator is controlled. In addition, such a cooling device is also proposed in which the thermostat valve is electronically controlled by a heater so that the valve opening amount is larger than the valve opening amount corresponding to the cooling water temperature. Has been.
[0003]
In any case, these cooling devices are often provided with a fan (blower) facing the radiator to cool the cooling water in the radiator. As a result, when the cooling water in the radiator is not sufficiently cooled by the air flowing in by the traveling of the vehicle, the cooling of the cooling water in the radiator can be promoted by operating this fan.
[0004]
Conventionally, as an engine cooling device including such a fan and the electronically controlled thermostat valve, for example, a device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-232661 is known. In this apparatus, the fan is operated when the heater is energized and the coolant temperature is equal to or higher than a predetermined determination value. As a result, the thermostat valve is forcibly opened by energizing the heater, and the high-temperature cooling water from the engine flows into the radiator, so that the cooling water in the radiator that rises in temperature is suitably cooled by the operation of the fan. Will be able to. In other words, the cooling capacity of the engine with the cooling water can be suitably maintained.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the cooling device described in the above publication, since the fan operates when the heater is energized and the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined determination value, the thermostat valve is forced to open and the high temperature from the engine is increased. The cooling capacity can be maintained even when the cooling water of the refrigerant flows into the radiator. However, when the heater is de-energized and the fan operation is stopped, when the heater is energized again in a short time, the cooling capacity cannot be sufficiently maintained. There is a fear.
[0006]
In other words, when traveling on an uphill road where high load conditions occur intermittently, the radiator water temperature decreases even after the high power performance is no longer necessary and the heater is de-energized and the fan is stopped. High power performance may be required again before it can be done. In such a case, energization of the heater is resumed and the thermostat valve is forcibly opened. At this time, the radiator water temperature is also higher, so that the cooling water for cooling the engine is not supplied. It cannot be cooled sufficiently. If the cooling water for cooling the engine cannot be sufficiently cooled in this manner, the power performance of the engine will naturally deteriorate.
[0007]
In addition, the apparatus which is anxious about generation | occurrence | production of such inconvenience is not restricted to the apparatus which equips the said heater and controls a thermostat valve electronically. In short, in an engine cooling device having a flow rate control valve for controlling the circulation amount of the cooling medium (cooling water) between the engine and the radiator and the fan, the power performance of the engine is deteriorated depending on the operation state. These facts that are a concern are generally common.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine cooling apparatus capable of suitably suppressing deterioration of engine power performance while maintaining high cooling capacity. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
  The invention described in claim 1An engine cooling apparatus comprising: a flow rate control valve that controls a circulation amount of a cooling medium between an engine and a radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator, wherein the temperature of the cooling medium is a predetermined determination value. A predetermined time from when the predetermined condition is no longer satisfied after a logical product condition of the condition that the above is satisfied and a predetermined condition that targets at least one of the operating state and operating environment of the engine is satisfied. The gist of the invention is to include control means for operating the fan until a logical sum condition of a condition that the time elapses and a condition that the temperature of the cooling medium falls below the predetermined determination value is satisfied.
[0015]
In the above configuration, the fan is operated when a logical product condition of the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition for at least one of the engine operating state and the operating environment is satisfied. Thereby, the cooling capacity of the cooling medium from a radiator is securable. However, after that, when a predetermined condition for at least one of the operating state and the operating environment of the engine is not satisfied, the temperature of the cooling medium may not be sufficiently lowered. In this case, when the predetermined condition is satisfied again, the cooling capacity of the cooling medium may be insufficient.
[0016]
Here, in the above configuration, the fan is satisfied until the logical sum condition of the condition that the predetermined time elapses after the predetermined condition is not satisfied and the condition that the temperature of the cooling medium falls below the predetermined determination value is satisfied. Is activated. For this reason, according to the said structure, deterioration of engine power performance can be suppressed suitably maintaining a cooling capability high.
[0017]
  Claim2The described invention is claimed.1The gist of the invention is that the control means makes the predetermined time variable in accordance with at least one of an operating state and an operating environment of the engine.
[0018]
The degree of decrease in the temperature of the cooling medium from the radiator varies depending on the operating state and operating environment of the engine.
In this regard, according to the above configuration, the degree of decrease in the temperature of the cooling medium from the radiator can be grasped based on at least one of the engine operating state and the operating environment. Therefore, according to the above configuration, the predetermined time can be made variable according to at least one of the operating state and the operating environment of the engine, so that the deterioration of the power performance of the engine can be more suitably suppressed.
[0019]
  Further, according to the above configuration, the predetermined time can be made variable based on the prediction of the state of the road surface on which the vehicle on which the engine is mounted is placed.
  Claim3The invention described is an engine cooling device comprising a flow rate control valve for controlling a circulation amount of a cooling medium between an engine and a radiator, and a fan for cooling the cooling medium in the radiator. At least the temperature of the cooling medium after the logical product condition of the condition that is equal to or greater than a predetermined determination value and the predetermined condition for at least one of the operating state and the operating environment of the engine is satisfied. The gist of the present invention is to provide a control means for operating the fan until it falls below a judgment value.
[0020]
In the above configuration, the fan is operated when a logical product condition of the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition for at least one of the engine operating state and the operating environment is satisfied. Thereby, the cooling capacity of the cooling medium from a radiator is securable. However, after that, the temperature of the cooling medium may not be sufficiently lowered when a predetermined condition for at least one of the engine operating state and the operating environment is not satisfied. In this case, when the predetermined condition is satisfied again, the cooling capacity of the cooling medium may be insufficient.
[0021]
In this regard, in the above configuration, since the fan is operated at least until the temperature of the cooling medium falls below a predetermined determination value, it is possible to suitably suppress deterioration of engine power performance by maintaining high cooling capacity. become.
[0022]
  Claim4The invention described in claims 1 to3In the invention according to any one of the above, the predetermined condition is that the load of the engine is a predetermined value or more.
[0023]
The higher the engine load, the higher the power performance required for the engine. When a high power performance of the engine is required, a high cooling capacity is also required for the cooling medium.
[0024]
Here, in the above configuration, the fan is operated when a logical product condition of the condition that the engine load is equal to or higher than the predetermined value and the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value is satisfied. Let For this reason, according to the said structure, when the high motive power performance of an engine is requested | required, the cooling capability of a cooling medium can be made high.
[0025]
  Claim5The invention described in claims 1 to3In the invention according to any one of the above, the flow control valve is a thermostat valve, and further includes heating means for heating the thermostat valve when at least a load of the engine is equal to or greater than a predetermined value. The gist of the present invention is that the heating is performed by the heating means.
[0026]
In the above configuration, when the heating means is heating, the amount of opening of the thermostat valve is forcibly increased, so that the temperature of the cooling medium in the radiator is likely to rise. For this reason, by operating the fan when a logical product condition of the condition that the heating is performed and the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value is satisfied, The cooling capacity of the cooling medium can be maintained.
[0027]
  According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an engine cooling apparatus comprising: a flow rate control valve that controls a circulation amount of the cooling medium between the engine and the radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator. While the AND condition between the condition that the medium temperature is equal to or higher than a predetermined determination value and the condition that the engine load is equal to or higher than the predetermined value is satisfied, the fan is operated, and the temperature of the cooling medium And a control means for delaying the timing for stopping the operation of the fan with respect to the timing at which the condition that the engine load exceeds the predetermined value is not satisfied. And
[0028]
In the above configuration, the fan is operated when a logical product condition of the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition for at least one of the engine operating state and the operating environment is satisfied. Thereby, the cooling capacity of the cooling medium from a radiator is securable. However, after that, when a predetermined condition for at least one of the operating state and the operating environment of the engine is not satisfied, the temperature of the cooling medium may not be sufficiently lowered. In this case, when the predetermined condition is satisfied again, the cooling capacity of the cooling medium may be insufficient. In this regard, in the above configuration, the cooling capacity is maintained high in order to delay the timing of stopping the fan operation with respect to the timing when the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition is not satisfied. As a result, the deterioration of the engine power performance can be suitably suppressed.
On the other hand, the higher the engine load, the higher the power performance required for the engine. When a high power performance of the engine is required, a high cooling capacity is also required for the cooling medium. Here, in the above configuration, the fan is operated when a logical product condition of the condition that the engine load is equal to or higher than the predetermined value and the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value is satisfied. Let For this reason, according to the said structure, when the high motive power performance of an engine is requested | required, the cooling capability of a cooling medium can be made high.
[0029]
  The invention according to claim 7 is an engine cooling apparatus comprising: a flow rate control valve that controls a circulation amount of the cooling medium between the engine and the radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator. The flow rate control valve is a thermostat valve, and includes a heating means for heating the thermostat valve at least when the engine load is equal to or higher than a predetermined value, and a condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value; The fan is operated while a logical product condition with the condition that heating by the heating means is performed, and the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and is heated by the heating means. Control means for delaying the timing of stopping the operation of the fan with respect to the timing at which the condition that the operation is performed is not satisfied Further comprising the gist thereof.
[0030]
In the above configuration, the fan is operated when a logical product condition of the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition for at least one of the engine operating state and the operating environment is satisfied. Thereby, the cooling capacity of the cooling medium from a radiator is securable. However, after that, when a predetermined condition for at least one of the operating state and the operating environment of the engine is not satisfied, the temperature of the cooling medium may not be sufficiently lowered. In this case, when the predetermined condition is satisfied again, the cooling capacity of the cooling medium may be insufficient. In this regard, in the above configuration, the cooling capacity is maintained high in order to delay the timing of stopping the fan operation with respect to the timing when the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition is not satisfied. As a result, the deterioration of the engine power performance can be suitably suppressed.
In the above configuration, the amount of opening of the thermostat valve is forcibly increased when heating by the heating means is performed, so that the temperature of the cooling medium in the radiator tends to rise. For this reason, by operating the fan when a logical product condition of the condition that the heating is performed and the condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value is satisfied, The cooling capacity of the cooling medium can be maintained.
[0031]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control means is configured so that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition is not satisfied. The gist is to delay the timing of stopping the operation of the fan.
[0032]
The degree of decrease in the temperature of the cooling medium from the radiator varies depending on the operating state of the engine and the operating environment. In this regard, according to the above configuration, the degree of decrease in the temperature of the cooling medium from the radiator can be grasped based on at least one of the engine operating state and the operating environment. Therefore, according to the above configuration, it is possible to more suitably suppress the deterioration of the power performance of the engine by making the delay amount variable according to at least one of the engine operating state and the operating environment. Moreover, according to the said structure, the said delay amount can also be made variable based on the state prediction of the road surface on which the vehicle carrying the said engine is placed.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which an engine cooling device according to the present invention is applied to a gasoline engine cooling device mounted on a vehicle provided with a stepped automatic transmission will be described with reference to the drawings.
[0054]
FIG. 1 shows an overall configuration of an engine cooling device according to the present embodiment. The output of the engine 2 in the present embodiment is taken into the planetary gear mechanism 6 via the torque converter 4 and is output from the output shaft 7 after undergoing a predetermined shift here. The torque converter 4 and the planetary gear mechanism 6 are provided to constitute an automatic transmission.
[0055]
On the other hand, the engine cooling device according to the present embodiment cools the engine 2 by circulating cooling water through cooling water pipes formed in the cylinder block and cylinder head of the engine 2.
[0056]
As shown in FIG. 1, in this engine cooling device, the cooling water flowing out from the engine 2 passes through an outlet passage 8 into a cooling passage 10 and a bypass passage (a main bypass passage 20 and a sub bypass passage 22). leak.
[0057]
The cooling passage 10 is provided with a radiator 12 for cooling the cooling water. The cooling water in the cooling passage 10 and the cooling water in the bypass passages 20 and 22 via the radiator 12 flow into the electronically controlled electronic thermostat 30. Then, the cooling water flowing out from the electronic thermostat 30 is supplied to the engine 2 through the inlet passage 40. The inlet passage 40 is provided with a water pump 42 for forcibly flowing the cooling water. The water pump 42 is driven by the power of the engine 2, that is, through the output shaft of the engine 2.
[0058]
Here, the electronic thermostat 30 controls the flow rate of the cooling water in the cooling passage 10 and the cooling water in the bypass passage 20 flowing in through the radiator 12 and flowing out to the inlet passage 40. FIG. 2 shows the configuration of the electronic thermostat 30.
[0059]
The electronic thermostat 30 controls the flow rate of cooling water in the cooling passage 10 flowing in through the radiator 12 and cooling water flowing in through the main bypass passage 20 to the inlet passage 40. Control valve (thermostat valve). This control valve uses a wax that compresses and expands according to temperature, and mechanically opens and closes the valve body according to the temperature of cooling water circulating through the cylinder block and the like of the engine 2. Further, the electronic thermostat electronically controls the valve opening amount by electrically heating the wax of the control valve.
[0060]
As shown in FIG. 2, the electronic thermostat 30 includes a first input port 30 a connected to the cooling passage 10, a second input port 30 b connected to the main bypass passage 20, and a second input port 30 b connected to the sub bypass passage 22. 3 input ports 30 c and an output port 30 d connected to the inlet passage 40. As the valve body of the control valve, a valve body 31 that controls the flow area between the first input port 30a and the output port 30d, and a valve that controls the flow area between the second input port 30b and the output port 30d. A body 32 is provided. The valve body 31 and the valve body 32 are connected to the valve shaft 33, whereby the valve body 31 and the valve body 32 operate integrally.
[0061]
The control valve includes a temperature sensing part 34 filled with the wax. The wax in the temperature sensing part 34 expands to urge the valve shaft 33. That is, when the wax in the temperature sensing unit 34 expands, the valve body 31 is biased in the valve opening direction and the valve body 32 is biased in the valve closing direction. In other words, the expansion of the wax in the temperature sensing section 34 increases the flow area between the cooling passage 10 and the inlet passage 40 and reduces the flow area between the main bypass passage 20 and the inlet passage 40. The When the flow passage area between the cooling passage 10 and the inlet passage 40 is maximized by fully opening the valve body 31, the valve body 32 is closed and the flow between the main bypass passage 20 and the inlet passage 40 is closed. The road area is “0”. The valve body 31 and the valve body 32 are biased by the spring 35 in the valve closing direction of the valve body 31.
[0062]
The temperature sensing part 34 is arranged so as to compress and expand according to the temperature of the cooling water flowing from the sub bypass passage 22. That is, the cooling water that has flowed in from the sub-bypass passage 22 is disposed in contact with the flow passage that passes when the cooling water flows out to the water pump 42. Thereby, when the temperature of the cooling water for cooling the engine 2 is high, the temperature sensing section 34 is warmed by the cooling water from the sub-bypass passage 22, so that the valve body 31 is opened and the valve body 32 is closed. On the other hand, when the temperature of the cooling water for cooling the engine 2 is low, the temperature sensing section 34 is cooled by the cooling water from the sub bypass passage 22, so that the valve body 31 is closed and the valve body 32 is opened.
[0063]
The electronic thermostat 30 further includes a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater 36 that electrically heats the temperature sensing unit 34. In addition to the mechanical opening / closing control of the valve bodies 31, 32 according to the temperature of the cooling water from the sub bypass passage 22, the opening / closing of the valve bodies 31, 32 is electronically controlled by the energization control to the PTC heater 36. To do.
[0064]
In this specification, unless otherwise specified, the open / close state of the valve body 31 over the flow area between the cooling passage 10 and the inlet passage 40 is defined as the open / close state of the electronic thermostat 30.
[0065]
Further, as shown in FIG. 1, the engine cooling apparatus according to the present embodiment includes an electronic control unit 50 that controls the engine 2, the planetary gear mechanism 6, and the electronic thermostat 30. In the electronic control unit 50, detection results of various sensors are taken in, and after a predetermined calculation is performed, a control signal is output. For example, the rotational speed sensor 51 detects the rotational speed NEO of the output shaft 7 and controls the planetary gear mechanism 6 based on this.
[0066]
Further, the electronic control device 50 controls the electronic thermostat 30 based on the operating state of the engine 2. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a rotation speed sensor 61 that detects the rotation speed of the output shaft of the engine 2 and an air flow meter 62 that detects the amount of air sucked into the engine 2 are provided. Yes. Then, as shown in FIG. 3, energization control of the electronic thermostat 30 is performed based on the intake air amount (engine load Q) that is a detection value of the air flow meter 62 and the rotational speed NE of the output shaft of the engine 2. That is, in the present embodiment, the electronic thermostat 30 is mechanically controlled under predetermined operating conditions determined by the engine load Q and the engine rotational speed NE, and the electronic thermostat 30 is energized under other operating conditions. Specifically, settings are made to energize the PTC heater 36.
[0067]
This is performed in order to reduce the friction of the engine 2 and improve the fuel efficiency and the power performance of the engine 2 at the same time. That is, by setting the target temperature range, which is the coolant temperature range as the control target, to be high under the predetermined operating conditions, the friction of the engine 2 is reduced, and the fuel efficiency is improved. Further, in other operating regions, the electronic thermostat 30 is energized to set the target temperature region lower than that under the predetermined condition, thereby improving the power performance of the engine 2. Here, the energized area is an area where the load Q of the engine 2 is a predetermined value or more. And the predetermined value which performs this electricity supply is variably set by engine rotational speed NE.
[0068]
Thus, by energizing the electronic thermostat 30, the engine coolant temperature at which the electronic thermostat 30 opens as shown in FIG. 4 is shifted to the low temperature side. Incidentally, the mechanical opening of the electronic thermostat 30 based on the expansion of the wax in the temperature sensing unit 34 has a cooling water temperature region in which the valve opening amount is a predetermined opening region Δθ between fully open and fully closed. The engine 2 is set to have a target temperature region 1 under predetermined operating conditions. And by supplying electricity, the cooling water temperature area | region used as the predetermined opening degree area | region (DELTA) (theta) shifts to the low temperature side, ie, the target temperature area | region 2. FIG.
[0069]
Furthermore, in this embodiment, when the outlet water temperature of the engine 2 exceeds a predetermined temperature regardless of whether it is in the mechanical control region or the energization region of the electronic thermostat shown in FIG. Energization of the electronic thermostat 30 is performed. Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1 above, the temperature (engine water temperature) THW1 that is provided with the water temperature sensor 63 and flows out from the engine 2 to the outlet passage 8 is detected, and this value is When the predetermined value is exceeded, the electronic thermostat 30 is energized. The predetermined value may be set to an upper limit value of the target temperature region 1 in the mechanical control region of the electronic thermostat, a predetermined temperature in the target temperature region 1, or a temperature higher than the target temperature region 1. desirable.
[0070]
Further, in the present embodiment, a fan 70 is disposed corresponding to the radiator 12 to cool the cooling water in the radiator 12, and the fan 70 is operated when the cooling water temperature from the radiator 12 exceeds a predetermined determination value. Let Further, the predetermined determination value is set lower when the electronic thermostat 30 is energized than when the electronic thermostat 30 is not energized. This is due to the following reason.
[0071]
In the energization region of the electronic thermostat shown in FIG. 3, the target temperature region is set lower than that in the mechanical control region of the electronic thermostat. That is, here, higher cooling capacity is required as the cooling water from the radiator 12. Even when the engine water temperature THW1, which is a condition for energizing the electronic thermostat, exceeds a predetermined value, higher cooling capacity is required as cooling water from the radiator 12. For these reasons, when the electronic thermostat 30 is energized, the predetermined determination value is set lower than when the energization is not performed.
[0072]
However, even if such a setting is made, for example, on an uphill road where the high load state of the engine 2 is intermittently generated, the operation state of the engine 2 is the same as the energized region and the machine of the electronic thermostat shown in FIG. The following problems are caused by intermittently repeating the control area. That is, if the power is turned on again after the power supply is stopped and before the cooling water temperature from the radiator 12 is lowered, the cooling performance is insufficient and the power performance of the engine 2 deteriorates.
[0073]
Therefore, in the present embodiment, the predetermined determination value is decreased when the electronic thermostat is energized and until a predetermined time elapses after the energization is stopped. As a result, even when the electronic thermostat is energized again, the cooling capacity of the cooling water supplied from the radiator 12 to the engine 2 is maintained, and the appropriate power performance of the engine 2 is ensured.
[0074]
Specifically, in the present embodiment, the predetermined time is variably set according to at least one of the engine operating state and the operating environment. In other words, since the degree of decrease in the temperature of the cooling medium from the radiator varies depending on the operating state and operating environment of the engine, the power performance of the engine is more appropriately maintained by variably setting the predetermined time accordingly. Note that the variable setting of the predetermined time is set to be longer as the degree of decrease in the cooling water temperature from the radiator after the energization is stopped is predicted to be small. For example, it is predicted that the degree of decrease in the cooling water temperature is smaller as the degree of warming up of the temperature of the cooling medium from the radiator when energization is stopped is larger. Therefore, for example, the predetermined time may be set longer as the load continues to be high. In addition, for example, the predetermined time may be set longer as the engine speed continues to increase.
[0075]
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the water temperature sensor 71 is provided, and the temperature of the cooling water (radiator water temperature) THW2 from the radiator 12 is detected. The fan 70 is operated when the radiator water temperature THW2 is equal to or higher than a predetermined determination value, and the predetermined determination value is used when the electronic thermostat is energized and until a predetermined time elapses after the energization is stopped. Decrease during.
[0076]
Hereinafter, a processing procedure for controlling the operation of the fan 70 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure. This control is executed by the electronic control unit 50. Further, this process is repeatedly executed at a predetermined processing cycle, for example.
[0077]
In this series of processes, first, at step 100, the engine speed NE by the rotation speed sensor 61, the intake air amount (engine load Q) by the air flow meter 62, the engine water temperature THW1 and the radiator by the water temperature sensors 63 and 71, respectively. The water temperature THW2 is read. In step 110, it is determined whether the energization condition is satisfied based on the read engine rotational speed NE and engine load Q. In other words, it is determined whether the current region is in the energization region shown in FIG. 2 or whether the engine coolant temperature THW1 exceeds the predetermined value under the mechanical control conditions shown in FIG.
[0078]
When it is determined in step 110 that the energization condition is satisfied, in step 120, the PTC heater 36 is energized. Further, in step 130, a determination value THWfon used for determining the operation of the fan 70 is set to a low temperature side. That is, here, the determination value THWfon used for determining the operation of the fan 70 is set to a lower value than when the electronic thermostat is not energized.
[0079]
In step 140, it is determined whether or not the radiator water temperature THW2 is equal to or higher than the determination value THWfon. When radiator water temperature THW2 is equal to or higher than determination value THWfon, the routine proceeds to step 150 and fan 70 is operated. On the other hand, when the radiator water temperature THW2 is lower than the determination value THWfon, the routine proceeds to step 160 where the fan 70 is deactivated.
[0080]
On the other hand, if it is determined in step 110 that the energization condition for the electronic thermostat is not satisfied, the electronic thermostat is de-energized in step 170. In step 180, a predetermined time Tfd for reducing the determination value THWfon from the stop of energization is calculated. The calculation of the predetermined time Tfd may be performed based on the following, for example.
-The time during which the engine operating state was in the energized area of the electronic thermostat during a predetermined period before the calculation.
-Engine load in a predetermined period before calculation.
-Engine speed in a predetermined period before calculation.
-Temperature of hydraulic oil in the automatic transmission in a predetermined period before calculation.
・ The temperature of the engine oil in a predetermined period before the calculation.
[0081]
When the predetermined time Tfd is calculated in step 180, it is determined in step 190 whether or not a predetermined time has elapsed after the energization of the electronic thermostat is stopped. That is, in this step 190, it is determined whether or not the determination value THWfon should be maintained on the low temperature side even though the energization of the electronic thermostat is stopped.
[0082]
If it is determined in step 190 that the predetermined time has not yet elapsed after the energization of the electronic thermostat is stopped, the process proceeds to step 130. On the other hand, if it is determined in step 190 that a predetermined time has elapsed since the energization of the electronic thermostat is stopped, the determination value is set to the high temperature side in step 200, and then the process proceeds to step 140.
[0083]
Note that when the processing of step 140 and step 160 is completed, the series of processing is temporarily ended.
FIG. 6 shows a transition example of the engine water temperature THW1 and the radiator water temperature THW2 by the above processing.
[0084]
As shown in FIG. 6, as energization to the electronic thermostat is started at time t1, the determination value THWfon is switched from the high temperature side to the low temperature side. Then, the fan is operated at time t2 when the radiator water temperature THW2 becomes equal to or higher than the determination value THWfon. This determination value THWfon is maintained from time t3 when energization to the electronic thermostat is stopped to time t5, in other words, for a predetermined time Tfd. For this reason, the radiator water temperature THW2 is sufficiently lowered by the fan 70, and falls below the determination value THWfon at time t4, and the operation of the fan 70 is stopped.
[0085]
Therefore, when energization to the electronic thermostat is resumed at time t6, the radiator water temperature THW2 has sufficient cooling capacity. On the other hand, when the heater energization is finished, the case where the determination value THWfon is set to the high temperature side is indicated by a one-dot chain line. In this case, when energization to the electronic thermostat is resumed at time t6, the radiator water temperature THW2 is not sufficiently lowered, and the cooling capacity is insufficient.
[0086]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The predetermined determination value used for determining the operation of the fan 70 is lowered when the electronic thermostat 30 is energized and until a predetermined time elapses after the energization is stopped. Thereby, even when the electric thermostat 30 is energized again, the cooling capacity of the cooling water supplied from the radiator 12 to the engine 2 can be maintained, and the appropriate power performance of the engine 2 can be ensured.
[0087]
(2) By variably setting the predetermined time according to at least one of the operating state and operating environment of the engine, the power performance of the engine can be ensured more appropriately.
[0088]
(3) The predetermined time Tfd for decreasing the predetermined determination value used for determining the operation of the fan 70 from the stop of energization of the electronic thermostat 30 is sequentially calculated and updated. As a result, the degree of decrease in the radiator water temperature THW2 due to the operation of the fan after the energization of the electronic thermostat 30 is stopped can be reflected in the calculation of the predetermined time Tfd. In other words, as a parameter used for calculating the predetermined time Tfd, a parameter affected by the operation of the fan after the energization of the electronic thermostat 30 is stopped can be included in the calculation of the predetermined time Tfd. It becomes.
[0089]
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the engine cooling device according to the present invention is applied to a gasoline engine cooling device mounted on a vehicle provided with a stepped automatic transmission is different from the first embodiment. Description will be made with reference to the drawings with a focus on the points.
[0090]
In the first embodiment, the predetermined time for reducing the predetermined determination value used for determining the operation of the fan 70 from the stop of energization of the electronic thermostat 30 is predicted to be small in the degree of decrease in the radiator water temperature after the energization is stopped. It was set to be long enough. On the other hand, in the present embodiment, when the road surface on which the vehicle on which the engine 2 is mounted is predicted to be uphill, the predetermined time is increased to satisfy the high power performance requirement of the engine 2. .
[0091]
The prediction of the road surface state is performed on the basis of a history of the road surface state being estimated and calculated. The estimation of the road surface condition is based on the reference acceleration calculated from the estimated value of the output torque of the engine 2 and the rotational speed of the output shaft of the planetary gear mechanism 6 (the output shaft of the automatic transmission: output shaft 7). This is based on the difference from the actual acceleration. The estimated value of the output torque of the engine 2 is basically calculated based on the rotational speed NE of the engine 2 and the load Q of the engine 2.
[0092]
Here, the calculation process of the said predetermined time based on the said road surface state prediction is demonstrated using FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the process. This process is executed by the electronic control unit 50. Moreover, this process is repeatedly performed, for example with a predetermined period.
[0093]
In this series of processing, first, in step 300, the engine speed NE by the rotational speed sensor 61, the intake air amount (engine load Q) by the air flow meter 62, the rotational speed NEO of the output shaft 7 by the rotational speed sensor 51, and , Read. Next, in step 310, the actual acceleration of the vehicle is calculated based on the rotational speed of the output shaft 7. That is, here, first, the rotational speed of a drive transmission system that is variably controlled by the automatic transmission and directly correlates with the output rotational speed transmitted to the drive wheels (not shown) of the vehicle is detected. Thus, the actual acceleration of the vehicle is calculated.
[0094]
On the other hand, in step 320, an estimated value of the engine torque is calculated based on the engine speed NE and the engine load Q. Here, it is desirable to correct the engine torque estimated and calculated based on the engine rotational speed NE and the engine load Q by the ignition timing, the outside air temperature, and the like.
[0095]
In step 330, a reference acceleration based on the estimated value of the engine torque is calculated. This reference acceleration is an acceleration assumed to be applied to the vehicle when traveling on a predetermined road surface (here, a flat road surface is assumed as an example).
[0096]
When the reference acceleration and the actual acceleration are calculated in this way, in step 340, the degree of inclination of the gradient of the currently running road surface is calculated based on the value obtained by subtracting the actual acceleration from the reference acceleration. Here, the actual acceleration is an acceleration that is actually applied to the vehicle by the engine torque while traveling on the road surface. On the other hand, the reference acceleration is an acceleration that is assumed to be applied to the vehicle by the engine torque while traveling on a flat road surface. Accordingly, the value obtained by subtracting the actual acceleration from the reference acceleration multiplied by the vehicle body weight corresponds to the gravity acting in the traveling direction of the vehicle. For this reason, it is possible to estimate and calculate the degree of slope of the road surface gradient based on the gravity equivalent value acting in the traveling direction of the vehicle.
[0097]
When the degree of slope of the road surface gradient is calculated in this way, in step 350, the slope of the road surface to be traveled in the future is predicted based on the history of the slope degree of the road surface slope calculated so far. Here, for example, the above history is a repetition of an uphill road surface and a substantially horizontal surface, and when the road surface is substantially horizontal at present, it is predicted that the road surface to be driven in the future will be an uphill road.
[0098]
In step 360, a predetermined time Tfd is calculated based on the road surface to be traveled in the future. Here, for example, the predetermined time Tfd is set to be larger as it is determined that the gradient of the road surface to be driven in the future is larger.
[0099]
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (3) of the first embodiment.
(4) When the road surface on which the vehicle on which the engine 2 is mounted is predicted to be an uphill, it is possible to satisfy the demand for high power performance of the engine 2 by increasing the predetermined time. .
[0100]
Note that the above embodiments may be modified as follows.
The arrangement location of the water temperature sensor 71 that detects the cooling water temperature from the radiator may be changed within a range in which the cooling water temperature cooled (or cooled) by the radiator 12 can be detected.
[0101]
The location of the water temperature sensor 63 that detects the temperature of the cooling water for cooling the engine is the temperature of the cooling water supplied with heat by circulating the cylinder block or cylinder head in the engine 2 (or the temperature of the cooling water supplied with heat). You may change in the range which can detect. Further, as the location of the water temperature sensor 63, the cooling water and the radiator supplied with heat by circulating through the cylinder block and the cylinder head in the engine 2, such as the cooling water temperature in the inlet passage 40 shown in FIG. It is good also as a range which can detect the temperature of the cooling water mixed with the cooling water from 12.
[0102]
However, in the present specification, “the temperature of the cooling medium that cools the engine” in which the valve opening amount of the thermostat changes accordingly does not include the temperature of the mixed cooling water.
[0103]
The cooling water temperature used for determining the fan operation is not limited to the cooling water temperature from the radiator, but may be the cooling water temperature for cooling the engine.
The method for estimating and calculating the slope of the road surface gradient is not limited to that illustrated in the second embodiment. For example, the degree of inclination of the road surface gradient may be calculated based on the detection result of the means for detecting the road surface gradient based on the force applied to the vehicle. Also, during a predetermined period before calculation, the time when the engine operating state was in the energized area of the electronic thermostat, the engine load, the engine speed, the temperature of the hydraulic oil in the automatic transmission, the temperature of the engine hydraulic oil, etc. You may make it estimate based on.
[0104]
-In the said 1st Embodiment, when calculating the predetermined time, as a method of estimating the fall degree of the cooling water temperature from a radiator, it is not restricted to what was illustrated in step 180 of previous FIG. For example, the history of the slope of the road surface gradient shown in FIG. 7 may be used as a parameter for estimating the degree of decrease in the coolant temperature from the radiator.
[0105]
-About the variable setting aspect of the determination value used for determination of the action | operation of a fan, it is not restricted to what was illustrated in the said 1st and 2nd embodiment. For example, the determination value may be decreased from when the engine load is equal to or higher than a predetermined value until the predetermined time elapses after the engine load falls below the predetermined value. In addition, when switching control to a plurality of target temperature regions, a determination value is set for each target temperature region, and after switching from the low temperature side target temperature region to the high temperature side target temperature region, the temperature is kept low for a predetermined time. The determination value corresponding to the target temperature region on the side may be maintained.
[0106]
Instead of sequentially calculating the predetermined time, it may be calculated only once when switching the determination value from the low temperature side to the high temperature side.
-Instead of variably setting the predetermined time, this may be fixed.
[0107]
・ When setting a variable for determination of fan operation, the determination value is not limited to using the predetermined time, but the determination value is shifted from the low temperature side to the high temperature side for the condition for shifting from the high temperature side to the low temperature side. An arbitrary method of variably setting the determination value with a hysteresis that tightens the conditions to be used may be used.
[0108]
For example, the determination value on the low temperature side is set at the start of energization of the heater, and the determination value on the low temperature side is maintained until the cooling water temperature from the radiator decreases by a predetermined value or more after the heater energization is stopped. May be. In addition, the determination value on the low temperature side is set when the engine load is equal to or higher than the predetermined value, and the low temperature side determination value is maintained until the cooling water temperature from the radiator drops below the predetermined value after the engine load becomes equal to or lower than the predetermined value. You may make it do. The cooling water temperature from the radiator may be lowered more than a predetermined value, for example, until the cooling water temperature from the radiator once decreases to a determination value on the low temperature side. Further, a predetermined decrease or more in the cooling water temperature from the radiator may be variably set based on the operating state and operating environment of the engine.
[0109]
Also, for example, even if the parameter range related to the engine operating state and the operating environment for specifying the judgment value is different between the transition from the high temperature side to the low temperature side and the transition from the low temperature side to the high temperature side. Good.
[0110]
Furthermore, the determination value used for determining the operation of the fan is not limited to variably setting. For a fan that operates while a logical product condition of a condition that the coolant temperature is equal to or higher than a predetermined judgment value and a predetermined condition that targets at least one of the operating state and operating environment of the engine is satisfied The following may be satisfied by arbitrary control. That is, any control that can delay the timing of stopping the fan operation with respect to the timing at which the coolant temperature is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition is not satisfied may be performed. Further, instead of such control, control for operating the fan until the cooling water temperature falls below a predetermined determination value may be performed.
[0111]
-Control to the target temperature range which the cooling device of the engine which can apply this invention performs is not restricted to what was illustrated to said each embodiment. For example, as in Japanese Patent No. 266187, the present invention can be applied to an engine cooling apparatus in which a target temperature is variably set according to the operating state and operating environment of the engine. That is, using the energization control, for example, the cooling water temperature for cooling the engine at each target temperature set according to the operating state and operating environment of the engine is close to the target temperature, in other words, the cooling water temperature is the target temperature. You may make it control so that it may exist in a temperature range.
[0112]
The engine cooling device is not limited to one that performs energization control of the electronic thermostat based on the engine load and the engine speed. What is necessary is just to perform energization control based on the operating state of the engine and the operating environment of the engine.
[0113]
-In an electronic thermostat, the member compressed and expanded according to temperature is not restricted to wax. In other words, the mechanical control valve (thermostat valve) is not limited to the wax type but may be a bellows type or the like.
[0114]
The electronic thermostat is not limited to the configuration in which the cooling water is supplied from the two bypass passages of the main bypass passage 20 and the sub bypass passage 22.
-In an electronic thermostat, as a heating means which heats the member compressed and expanded according to temperature, it is not restricted to the said PTC heater.
[0115]
The heating means for heating the control valve (thermostat valve) and forcibly controlling the valve opening amount is not limited to the one provided with the heater.
The present invention can be applied not only to a thermostat valve including a heating unit but also to an engine cooling apparatus including an arbitrary flow rate control valve that electronically controls the circulation amount of the cooling medium between the engine and the radiator. In an engine cooling system that does not have a thermostat valve and has a flow control valve that electronically controls the valve opening amount in multiple stages, the target temperature range (including the target temperature) is set as the target temperature of the cooling water. Defined as an area (including values).
[0116]
The control means for controlling the operation of the fan is not limited to the electronic control device, but may be a dedicated device specialized for this control.
-It is not restricted to what is mounted in the vehicle provided with the automatic transmission.
[0117]
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a gasoline engine cooling device, but may be applied to a diesel engine cooling device. At this time, an accelerator pedal depression amount or the like is used as a parameter indicating the engine load instead of the intake air amount.
[0118]
The cooling medium that circulates between the engine and the radiator is not limited to cooling water, but may be any appropriate fluid that can cool the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a first embodiment in which an engine cooling device according to the present invention is applied to a device mounted on a vehicle provided with an automatic transmission.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the electronic thermostat in the embodiment.
FIG. 3 is a view showing a control mode of the electronic thermostat in the embodiment.
FIG. 4 is a view showing a control mode of the electronic thermostat in the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a fan control procedure in the embodiment;
FIG. 6 is a time chart showing a transition example of cooling water temperature according to the embodiment;
FIG. 7 is a flowchart showing a predetermined time calculation processing procedure for the second embodiment of the engine cooling apparatus according to the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Engine, 4 ... Torque converter, 6 ... Planetary gear mechanism, 7 ... Output shaft, 8 ... Outlet passage, 10 ... Cooling passage, 12 ... Radiator, 20 ... Main bypass passage, 22 ... Sub bypass passage, 30 ... Electronic thermostat , 30a ... first input port, 30b ... second input port, 30c ... third input port, 30d ... output port, 31, 32 ... valve body, 33 ... valve shaft, 34 ... temperature sensing part, 35 ... spring, 36 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... PTC heater, 40 ... Inlet passage, 42 ... Water pump, 50 ... Electronic controller, 51 ... Rotational speed sensor, 61 ... Rotational speed sensor, 62 ... Air flow meter, 63, 71 ... Water temperature sensor, 70 ... Fan.

Claims (8)

エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、An engine cooling apparatus comprising: a flow control valve that controls a circulation amount of a cooling medium between the engine and the radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator.
前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方を対象とする所定の条件との論理積条件が満たされたときから、前記所定の条件が満たされなくなってから所定時間が経過するとの条件と前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値を下回るとの条件との論理和条件が満たされるまで前記ファンを作動させる制御手段を備える  When a logical product condition of a condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value and a predetermined condition that targets at least one of the operating state and operating environment of the engine is satisfied, Control means for operating the fan until a logical sum condition of a condition that a predetermined time elapses after the condition is not satisfied and a condition that the temperature of the cooling medium falls below the predetermined determination value is satisfied.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that. 前記制御手段は、前記所定時間を、前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方に応じて可変とするThe control means makes the predetermined time variable according to at least one of the operating state and operating environment of the engine.
請求項１記載のエンジンの冷却装置。  The engine cooling device according to claim 1. エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、An engine cooling apparatus comprising: a flow control valve that controls a circulation amount of a cooling medium between the engine and the radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator.
前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一方を対象とする所定の条件との論理積条件が満たされてから少なくとも前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値を下回るまで前記ファンを作動させる制御手段を備える  At least the condition of the cooling medium is satisfied after a logical product condition of a condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value and a predetermined condition that targets at least one of the operating state and operating environment of the engine is satisfied. Control means for operating the fan until the temperature falls below the predetermined determination value is provided.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that. 前記所定の条件とは、前記エンジンの負荷が所定値以上となる条件であるThe predetermined condition is a condition in which the engine load is equal to or greater than a predetermined value.
請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの冷却装置。  The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3. 前記所定の条件とは、前記エンジンの負荷が所定値以上となる条件であるThe predetermined condition is a condition in which the engine load is equal to or greater than a predetermined value.
請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの冷却装置。  The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3. エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、An engine cooling apparatus comprising: a flow control valve that controls a circulation amount of a cooling medium between the engine and the radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator.
前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記エンジンの負荷が所定値以上となるとの条件との論理積条件が満たされている間前記ファンを作動させるとともに、前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値以上であって且つ前記エンジンの負荷が所定値以上となるとの条件が満たされなくなるタイミングに対して前記ファンの作動を停止するタイミングを遅延させる制御手段を備える  The fan is operated while a logical product condition of a condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value and a condition that the load of the engine is equal to or higher than a predetermined value is satisfied, and the cooling medium Control means for delaying the timing of stopping the operation of the fan with respect to the timing at which the condition that the temperature of the engine is equal to or higher than the predetermined determination value and the engine load exceeds the predetermined value is not satisfied.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that. エンジンとラジエータとの間での冷却媒体の循環量を制御する流量制御弁と、前記ラジエータ内の冷却媒体を冷却するファンとを備えるエンジンの冷却装置において、An engine cooling apparatus comprising: a flow control valve that controls a circulation amount of a cooling medium between the engine and the radiator; and a fan that cools the cooling medium in the radiator.
前記流量制御弁はサーモスタットバルブであるとともに、少なくとも前記エンジンの負荷が所定以上であるときに前記サーモスタットバルブを加熱する加熱手段を備え、  The flow control valve is a thermostat valve, and includes heating means for heating the thermostat valve when at least a load of the engine is equal to or greater than a predetermined value.
前記冷却媒体の温度が所定の判定値以上であるとの条件と前記加熱手段による加熱が行われるとの条件との論理積条件が満たされている間前記ファンを作動させるとともに、前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値以上であって且つ前記加熱手段による加熱が行われるとの条件が満たされなくなるタイミングに対して前記ファンの作動を停止するタイミングを遅延させる制御手段を備える  The fan is operated while a logical product condition of a condition that the temperature of the cooling medium is equal to or higher than a predetermined determination value and a condition that heating by the heating unit is performed, and the cooling medium Control means for delaying the timing of stopping the operation of the fan with respect to the timing at which the condition that the temperature is not less than the predetermined determination value and the heating by the heating means is not satisfied
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that. 前記制御手段は、前記冷却媒体の温度が前記所定の判定値以上であって且つ前記所定の条件が満たされなくなるタイミングに対して前記ファンの作動を停止するタイミングを遅延させる遅延量を、前記エンジンの運転状態及び運転環境の少なくとも一The control means has a delay amount for delaying a timing for stopping the operation of the fan with respect to a timing at which the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the predetermined determination value and the predetermined condition is not satisfied. At least one of the driving conditions and operating environment 方に応じて可変とするVariable depending on the direction
請求項６又は７記載のエンジンの冷却装置。  The engine cooling device according to claim 6 or 7.
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