JP2004156490A

JP2004156490A - 内燃機関の冷却制御装置

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Publication number: JP2004156490A
Application number: JP2002321514A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Nakano; 和美中野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】内燃機関を冷却する冷却水の冷却水温を各種条件等に応じて調節することで機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上すること。
【解決手段】内燃機関１０からラジエータ２０を介して冷却された冷却水と、バイパス流路１３からの冷却水とが、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０にて制御される流量制御バルブ３０にて混合され、電動ポンプ３５にて循環され、内燃機関１０に対する冷却水温が制御される。この際、内燃機関１０に対する冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の運転条件、走行条件、環境条件に応じて可変される。このため、内燃機関１０の冷却水温がノック限界に対しての余裕確保やエンジンフリクション低減や排ガス低減等に対して適切に可変されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関を冷却する冷却水の冷却水温を最適に制御する内燃機関の冷却制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の冷却制御装置に関連する先行技術文献としては、特許２０００−４５７７３号公報、特開平５−２８８０５４号公報にて開示されたものが知られている。
【０００３】
このうち、前者のものでは、内燃機関を冷却する冷却水の冷却水温を高水温化することによってフリクションを低減し、燃費を向上する技術が示されている。また、後者のものでは、ノック発生の有無に応じて内燃機関の冷却水循環回路における目標入口温度を低減することによってノック発生を防止する技術が示されている。
【特許文献１】特開２０００−４５７７３号公報（第２頁〜第３頁）
【特許文献２】特開平５−２８８０５４号公報（第２頁〜第３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者のように、内燃機関の冷却水温を高水温化することによってフリクションが低減され燃費が向上するが、高水温化によってノック発生が起こり易くなる。このようなノック発生に対処するため、後者のように、中水温域で内燃機関の高負荷時にノック発生が検出されると目標冷却水温が一定量だけ低減されるよう冷却制御が実行されているのみでは、目標冷却水温の低下量が固定であるため最適冷却水温にならず、また、運転条件・ガソリン性状等のパラメータ変動によっては、低下量が足りない場合もあれば、大き過ぎる（冷し過ぎる）場合もあり得る。つまり、この冷却制御による冷却水温の上昇または下降は緩やかであるため、実際の運転条件、走行条件または環境条件によっては必ずしも適応せず、ノック限界に対して余裕の少ない領域ではノック発生につながるという不具合があった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関を冷却する冷却水の冷却水温を各種条件等に応じて調節することで機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上可能な内燃機関の冷却制御装置の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の冷却制御装置によれば、内燃機関から往流路、ラジエータを介して冷却された冷却水と、ラジエータを迂回されたバイパス流路からの冷却水とが流量制御バルブにて混合され、往流路または復流路の途中に配設されたポンプにて循環され、目標冷却水温設定手段で設定された復流路を流通する冷却水の目標冷却水温（通常目標冷却水温）に基づき冷却水温制御手段で復流路の冷却水温が制御される。この際、冷却水温の目標冷却水温が、目標冷却水温設定手段によって内燃機関の運転条件、走行条件、環境条件に応じて可変される。このように、内燃機関の運転条件、走行条件、環境条件によって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕の少ない領域であっても適切に可変され、また、ノック限界に対して余裕を有して適切に可変されることでノック発生につながることなく、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【０００７】
請求項２の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の走行条件として車両走行での登坂／降坂状態に応じて通常目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関の走行条件として車両走行での登坂／降坂状態によって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に設定されことで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【０００８】
請求項３の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の走行条件として車両走行が登坂状態であるときには、連続的に負荷が大きく冷却水温の上昇が想定されるため、平地状態に応じた通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関の走行条件として車両走行が登坂状態であって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕の少ない領域であっても適切に設定されることでノック発生につながることなく、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【０００９】
請求項４の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の走行条件として車両走行が降坂状態であるときには、連続的に負荷が小さく冷却水温の下降が想定されるため、平地状態に応じた通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。これにより、更なるフリクション低減が図られる。このように、内燃機関の走行条件として車両走行が降坂状態であって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕があるときにはノック発生につながることのない高めに適切に設定されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１０】
請求項５の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の走行条件として車両走行での定常運転／過渡運転状態に応じて通常目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関の走行条件として車両走行での定常運転／過渡運転状態によって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１１】
請求項６の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の走行条件として車両走行が過渡運転状態であるときには、負荷変動が大きくノックが発生し易いため、定常状態に応じた通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関の走行条件として車両走行が過渡運転状態であって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕の少ない領域であっても適切に設定されることでノック発生につながることなく、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１２】
請求項７の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の環境条件として高地／低地状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関の環境条件として高地／低地状態に応じて、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１３】
請求項８の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の環境条件として海抜が高い高地状態であるときには、気圧が低く排気圧も低下し充填効率上昇によりノックの発生がし易くなるため、平地状態に応じた通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関の環境条件として高地状態であって、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕の少ない領域であっても適切に設定されることでノック発生につながることなく、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１４】
請求項９の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の環境条件として湿度状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関の環境条件として湿度状態に応じて、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１５】
請求項１０の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の環境条件として湿度が高くなるに連れて、空気中の水分量が多くなりノックの発生がし難くなるため、通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関の環境条件として湿度が高くなるに連れて、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に設定されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１６】
請求項１１の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の環境条件として吸気温状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関の環境条件として吸気温状態に応じて、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１７】
請求項１２の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関に対する冷却水温の目標冷却水温が内燃機関の環境条件として吸気温が高くなるに連れて、ノックの発生がし易くなるため、通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関の環境条件として吸気温が高くなるに連れて、内燃機関の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕の少ない領域であっても適切に設定されることでノック発生につながることなく、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１８】
請求項１３の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関である直噴エンジンに対する冷却水温が流量制御バルブにより制御される。この際、内燃機関である直噴エンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、直噴エンジンの燃焼状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関である直噴エンジンの燃焼状態に応じて直噴エンジンの冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００１９】
請求項１４の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関としての直噴エンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、直噴エンジンが成層燃焼状態にあるときには、フリクション低減及び排ガス低減のため、通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関としての直噴エンジンが成層燃焼状態にあるときには、直噴エンジンの冷却水温の目標冷却水温が適切に設定されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００２０】
請求項１５の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関であるリーンバーンエンジンに対する冷却水温が流量制御バルブにより制御される。この際、内燃機関であるリーンバーンエンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、リーンバーンエンジンの燃焼状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このように、内燃機関であるリーンバーンエンジンの燃焼状態に応じてリーンバーンエンジンの冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力が好適に保持され、かつ燃費が向上される。
【００２１】
請求項１６の内燃機関の冷却制御装置における目標冷却水温設定手段では、内燃機関としてのリーンバーンエンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、リーンバーンエンジンがリーン燃焼状態にあるときには、フリクション低減及び排ガス低減のため、通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。このように、内燃機関としてのリーンバーンエンジンがリーン燃焼状態にあるときには、リーンバーンエンジンの冷却水温の目標冷却水温が適切に設定されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２３】
〈実施例１〉
図１は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【００２４】
図１において、１０は内燃機関であり、内燃機関１０は往流路１１及び復流路１２にてラジエータ２０と接続されている。また、往流路１１と復流路１２とはバイパス流路１３を介して接続されており、このバイパス流路１３と復流路１２との合流部位には周知のロータリ式流量制御バルブ３０が配設されている。そして、流量制御バルブ３０と内燃機関１０との間の復流路１２の途中には電動ポンプ３５が配設されている。更に、ラジエータ２０には冷却ファン２１が配設されており、電動モータ２２にて必要に応じて駆動される。
【００２５】
流量制御バルブ３０の図示しないバルブシャフトにはそのバルブ開度を検出するポテンショメータ３１が配設されている。また、流量制御バルブ３０と電動ポンプ３５との間の復流路１２には電動ポンプ３５に流入する冷却水の冷却水温（後述のポンプ入口冷却水温）を検出する第１の水温センサ４１、バイパス流路１３の流量制御バルブ３０の近傍には、流量制御バルブ３０に流入する冷却水の冷却水温を検出する第２の水温センサ４２、ラジエータ２０と流量制御バルブ３０との間の復流路１２には流量制御バルブ３０に流入する冷却水の冷却水温を検出する第３の水温センサ４３が配設されている。更に、内燃機関１０には、機関回転速度を検出するクランク角センサ１５が配設されている。また、内燃機関１０の吸気通路１６にはスロットルバルブ１７が配設され、このスロットルバルブ１７のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１８が配設されている。そして、吸気通路１６のスロットルバルブ１７の下流側には、負荷としての吸気圧を検出する吸気圧センサ１９が配設されている。
【００２６】
内燃機関１０を冷却する冷却水は、図１に白抜矢印にて順路を示すように、電動ポンプ３５の駆動による復流路１２からの押込圧によって、内燃機関１０内を循環したのち、往流路１１を通ってラジエータ２０側に送出され、ラジエータ２０にて冷却されたのち流量制御バルブ３０のバルブ開度に応じた流量が復流路１２を通って内燃機関１０側に戻される。この際、流量制御バルブ３０のバルブ開度に応じて内燃機関１０からの冷却水のうちの所定量がラジエータ２０を迂回され、バイパス流路１３を通って内燃機関１０側に戻されることで冷却水の内燃機関１０に対する冷却水温が所定温度に制御される。
【００２７】
６０はＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ６０には吸気圧センサ１９からの吸気圧信号、クランク角センサ１５からの機関回転速度信号、ポテンショメータ３１からのバルブ開度信号、第１の水温センサ４１からの冷却水温信号、第２の水温センサ４２からの冷却水温信号、第３の水温センサ４３からの冷却水温信号等が入力されている。更に、ＥＣＵ６０には車速センサ５１からの車速信号、シフト位置センサ５２からのシフト位置信号、Ａ／Ｔコントローラ５３からのＡ／Ｔコントローラ情報信号、また、大気圧センサ５４からの大気圧信号、湿度センサ５５からの湿度信号、吸気温センサ５６からの吸気温信号、外気温センサ５７からの外気温信号等が入力されている。
【００２８】
ＥＣＵ６０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ６１、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ６２、各種データ等を格納するＲＡＭ６３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ６４、入出力回路６５及びそれらを接続するバスライン６６等からなる論理演算回路として構成されている。そして、ＥＣＵ６０にて、これら各種センサ信号等に基づき流量制御バルブ３０、電動ポンプ３５及び電動モータ２２等が制御される。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順の概要を示す図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、この冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。
【００３０】
図２において、まず、ステップＳ１０１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ１０２に移行して、走行条件として車速センサ５１による車速、シフト位置センサ５２によるシフト位置またはＡ／Ｔコントローラ５３によるＡ／Ｔコントローラ情報等または環境条件として大気圧センサ５４による大気圧、湿度センサ５５による湿度、吸気温センサ５６による吸気温等が読込まれる。
【００３１】
次にステップＳ１０３に移行して、内燃機関１０の運転条件及び走行条件または環境条件に応じた目標冷却水温が設定される。次にステップＳ１０４に移行して、内燃機関１０の冷却水温に相当するポンプ入口冷却水温がステップＳ１０３で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ１０４の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ１０５に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０４の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の範囲外にあるときにはステップＳ１０６に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００３２】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、内燃機関１０から流出する冷却水を冷却したのち、その冷却水を内燃機関１０に向けて流出するラジエータ２０と、内燃機関１０とラジエータ２０との間を接続する冷却水の流路である往流路１１及び復流路１２と、内燃機関１０から流出する冷却水を往流路１１からラジエータ２０を迂回させてラジエータ２０の流出口側の復流路１２に導くバイパス流路１３と、ラジエータ２０を流通する冷却水の流出口側の復流路１２と、バイパス流路１３を流通する冷却水の流出口側との合流部位に配設され、ラジエータ２０を流通する冷却水のラジエータ流量及びバイパス流路１３を流通する冷却水のバイパス流量を制御する流量制御バルブ３０と、往流路１１または復流路１２の途中に配設され、それら流路１１，１２を流通する冷却水を循環させる電動ポンプ３５と、復流路１２を流通する冷却水の目標冷却水温（通常目標冷却水温）を設定するＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段と、前記目標冷却水温設定手段により設定される目標冷却水温に基づいて復流路１２の冷却水温を制御するポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０にて達成される冷却水温制御手段とを具備し、前記目標冷却水温設定手段は、内燃機関１０の運転条件、走行条件、環境条件に応じて冷却水温の目標冷却水温を可変するものである。
【００３３】
つまり、内燃機関１０から往流路１１、ラジエータ２０を介して冷却された冷却水と、ラジエータ２０を迂回されたバイパス流路１３からの冷却水とが、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０にて制御される流量制御バルブ３０にて混合され、往流路１１または復流路１２の途中に配設された電動ポンプ３５にて循環され、内燃機関１０に対する冷却水温が制御される。この際、復流路１２の冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の運転条件、走行条件、環境条件に応じて好適に可変されるため、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００３４】
〈実施例２〉
次に、本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な走行条件として登坂／降坂状態判定及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図３及び図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、この登坂／降坂状態判定ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００３５】
まず、図３において、ステップＳ２０１で、走行条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧、車速センサ５１による車速またはＡ／Ｔコントローラ５３によるＡ／Ｔコントローラ情報等が読込まれる。次にステップＳ２０２に移行して、走行条件判定としてステップＳ２０１で読込まれた機関回転速度、吸気圧、シフト位置をパラメータとしてＲＯＭ６２内に予め記憶されているマップにより、登坂領域、降坂領域または平地領域の何れにあるかが判定される。若しくは、Ａ／Ｔコントローラからの情報（走行状態判定情報）によって、登坂領域、降坂領域または平地領域の何れにあるかを判定してもよい。次にステップＳ２０３に移行して、所定時間毎に登坂カウンタまたは降坂カウンタまたは平地カウンタがカウントアップされる。次にステップＳ２０４に移行して、登坂領域にあるときの登坂カウンタが登坂判定のための判定値を越えているかが判定される。ステップＳ２０４の判定条件が成立、即ち、登坂カウンタが判定値を越え大きいときにはステップＳ２０５に移行し、登坂状態と判定され、本ルーチンを終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ２０４の判定条件が成立せず、即ち、登坂カウンタが判定値以下と小さいときにはステップＳ２０６に移行し、降坂領域にあるときの降坂カウンタが降坂判定のための判定値を越えているかが判定される。ステップＳ２０６の判定条件が成立、即ち、降坂カウンタが判定値を越え大きいときにはステップＳ２０７に移行し、降坂状態と判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０６の判定条件が成立せず、即ち、降坂カウンタが判定値以下と小さいときにはステップＳ２０８に移行し、平地状態と判定され、本ルーチンを終了する。
【００３７】
次に、図４において、ステップＳ２１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ２１２に移行して、上述した図３の登坂／降坂状態判定ルーチンで登坂状態と判定されたかが判定される。ステップＳ２１２の判定条件が成立、即ち、登坂状態であるときにはステップＳ２１３に移行し、登坂状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、登坂状態においては、連続的に負荷が大きく冷却水温の上昇が想定されるため、平地状態に応じた通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。
【００３８】
一方、ステップＳ２１２の判定条件が成立せず、即ち、登坂状態でないときにはステップＳ２１４に移行し、上述した図３の登坂／降坂状態判定ルーチンで降坂状態と判定されたかが判定される。ステップＳ２１４の判定条件が成立、即ち、降坂状態であるときにはステップＳ２１５に移行し、降坂状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、降坂状態（減速状態を含む）においては、連続的に負荷が小さく冷却水温の下降が想定されるため、平地状態に応じた通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定され、更なるフリクション低減が図られる。一方、ステップＳ２１４の判定条件が成立せず、即ち、降坂状態でもないときにはステップＳ２１６に移行し、平地状態に応じた通常の目標冷却水温が設定される。
【００３９】
次にステップＳ２１７に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ２１３、ステップＳ２１５またはステップＳ２１６で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ２１７の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ２１８に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２１７の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ２１９に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００４０】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が走行条件として車両走行での登坂／降坂状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を平地状態に応じた通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０に対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０に対する冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の走行条件として車両走行での登坂／降坂状態に応じて平地状態に応じた通常目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０の走行条件として車両走行での登坂／降坂状態に応じて、内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、更なるフリクション低減を図り燃費を向上することができる。
【００４１】
〈実施例３〉
次に、本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な走行条件として定常／過渡状態判定及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図５及び図６のフローチャートに基づいて説明する。なお、この定常／過渡状態判定ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００４２】
まず、図５において、ステップＳ３０１で、走行条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧、車速センサ５１による車速またはＡ／Ｔコントローラ５３によるＡ／Ｔコントローラ情報等が読込まれる。次にステップＳ３０２に移行して、定常／過渡状態判定のため内燃機関１０の負荷（吸気圧、スロットル開度、吸気量）の変化量積算値または機関回転速度の変化量積算値が算出される。次にステップＳ３０３に移行して、ステップＳ３０２で算出された変化量積算値が所定値以上であるかが判定される。ステップＳ３０３の判定条件が成立、即ち、変化量積算値が所定値以上と大きいときにはステップＳ３０４に移行し、過渡状態と判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３０３の判定条件が成立せず、即ち、変化量積算値が所定値未満と小さいときにはステップＳ３０５に移行し、定常状態と判定され、本ルーチンを終了する。
【００４３】
次に、図６において、ステップＳ３１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ３１２に移行して、上述した図５の定常／過渡状態判定ルーチンで定常状態と判定されたかが判定される。ステップＳ３１２の判定条件が成立、即ち、定常状態であるときにはステップＳ３１３に移行し、定常状態に応じた通常の目標冷却水温が設定される。
【００４４】
一方、ステップＳ３１２の判定条件が成立せず、即ち、過渡状態であるときにはステップＳ３１４に移行し、過渡状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、過渡状態においては、負荷変動が大きくノックが発生し易いため、定常状態に応じた通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。次にステップＳ３１５に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ３１３またはステップＳ３１４で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ３１５の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ３１６に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１５の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ３１７に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００４５】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が走行条件として車両走行での定常運転／過渡運転状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０に対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０に対する冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の走行条件として車両走行での定常運転／過渡運転状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０の走行条件として車両走行での定常運転／過渡運転状態に応じて、内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００４６】
〈実施例４〉
次に、本発明の実施の形態の第４実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な環境条件として高地／低地状態判定及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図７及び図８のフローチャートに基づいて説明する。なお、この高地／低地状態判定ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００４７】
まず、図７において、ステップＳ４０１で、大気圧情報として大気圧センサ５４による大気圧またはクランク角センサ１５による機関回転速度、吸気圧センサ１９による吸気圧、スロットル開度センサ１８によるスロットル開度等が読込まれる。つまり、大気圧センサ５４が配設されているときにはその大気圧センサ５４による大気圧、大気圧センサ５４が配設されていないときには、始動時の吸気圧または所定機関回転速度以下で所定スロットル開度以上のときにおける吸気圧が大気圧と推定することができる。次にステップＳ４０２に移行して、ステップＳ４０１で読込まれた大気圧が所定値以下であるかが判定される。ステップＳ４０２の判定条件が成立、即ち、大気圧が所定値以下と小さいときにはステップＳ４０３に移行し、高地状態と判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４０２の判定条件が成立せず、即ち、大気圧が所定値を越え大きいときにはステップＳ４０４に移行し、低地状態と判定され、本ルーチンを終了する。
【００４８】
次に、図８において、ステップＳ４１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ４１２に移行して、上述した図７の高地／低地状態判定ルーチンで高地状態と判定されたかが判定される。ステップＳ４１２の判定条件が成立、即ち、高地状態であるときにはステップＳ４１３に移行し、高地状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、高地状態においては、気圧が低くくなり、排気圧も低下し、燃焼室内への充填効率が上昇し、低地よりもノックが発生し易くなるため、低地状態に応じた通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。一方、ステップＳ４１２の判定条件が成立せず、即ち、低地状態であるときにはステップＳ４１４に移行し、低地状態に応じた通常の目標冷却水温が設定される。
【００４９】
次にステップＳ４１５に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ４１３またはステップＳ４１４で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ４１５の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ４１６に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４１５の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ４１７に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００５０】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が環境条件として高地／低地状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０に対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０に対する冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の環境条件として高地／低地状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０の環境条件として高地／低地状態に応じて、内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００５１】
〈実施例５〉
次に、本発明の実施の形態の第５実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な環境条件として大気圧情報検出及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図９及び図１０のフローチャートに基づいて説明する。なお、この大気圧情報検出ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００５２】
まず、図９において、ステップＳ５０１で、大気圧情報として大気圧センサ５４による大気圧またはクランク角センサ１５による機関回転速度、吸気圧センサ１９による吸気圧、スロットル開度センサ１８によるスロットル開度等が読込まれ、本ルーチンを終了する。
【００５３】
次に、図１０において、ステップＳ５１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ５１２に移行し、上述した図９の大気圧情報検出ルーチンで読込まれた大気圧に応じた目標冷却水温が設定される。なお、海抜が高くなり大気圧が低くなるに連れて、ノックが発生し易くなるため、通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。
【００５４】
次にステップＳ５１３に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ５１２で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ５１３の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ５１４に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ５１３の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ５１５に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００５５】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が環境条件として海抜が高くなるに連れて、冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より低下させるものである。
【００５６】
〈実施例６〉
次に、本発明の実施の形態の第６実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な環境条件として高湿度／低湿度状態判定及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図１１及び図１２のフローチャートに基づいて説明する。なお、この高湿度／低湿度状態判定ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００５７】
まず、図１１において、ステップＳ６０１で、湿度センサ５５による湿度情報が読込まれる。次にステップＳ６０２に移行して、ステップＳ６０１で読込まれた湿度が所定値以下であるかが判定される。ステップＳ６０２の判定条件が成立、即ち、湿度が所定値以下と少ないときにはステップＳ６０３に移行し、低湿度状態と判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６０２の判定条件が成立せず、即ち、湿度が所定値を越え多いときにはステップＳ６０４に移行し、高湿度状態と判定され、本ルーチンを終了する。
【００５８】
次に、図１２において、ステップＳ６１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ６１２に移行して、上述した図１１の高湿度／低湿度状態判定ルーチンで高湿度状態と判定されたかが判定される。ステップＳ６１２の判定条件が成立、即ち、高湿度状態であるときにはステップＳ６１３に移行し、ステップＳ６０４による高湿度状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、高湿度状態においては、空気中の水分量が多くノックの発生がし難くなることが想定されるため、低湿度状態に応じた通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。一方、ステップＳ６１２の判定条件が成立せず、即ち、低湿度状態であるときにはステップＳ６１４に移行し、ステップＳ６０３による低湿度状態に応じた通常の目標冷却水温が設定される。
【００５９】
次にステップＳ６１５に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ６１３またはステップＳ６１４で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ６１５の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ６１６に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６１５の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ６１７に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００６０】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が環境条件として湿度状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０に対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０に対する冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の環境条件として湿度状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０の環境条件として湿度状態に応じて内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００６１】
〈実施例７〉
次に、本発明の実施の形態の第７実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な環境条件として湿度情報検出及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図１３及び図１４のフローチャートに基づいて説明する。なお、この湿度情報検出ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００６２】
まず、図１３において、ステップＳ７０１で、湿度情報として湿度センサ５５による湿度が読込まれ、本ルーチンを終了する。
【００６３】
次に、図１４において、ステップＳ７１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ７１２に移行し、上述した図１３の湿度情報検出ルーチンで読込まれた湿度に応じた目標冷却水温が設定される。なお、湿度が高くなるに連れて、空気中の水分量が多くなりノックの発生がし難くなることが想定されるため、通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。
【００６４】
次にステップＳ７１３に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ７１２で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ７１３の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ７１４に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ７１３の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ７１５に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００６５】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が環境条件として湿度が高くなるに連れて、冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より上昇させるものである。これにより、内燃機関１０の環境条件として湿度が高くなるに連れて、内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に設定されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００６６】
〈実施例８〉
次に、本発明の実施の形態の第８実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な環境条件として高吸気温／低吸気温判定及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図１５及び図１６のフローチャートに基づいて説明する。なお、この高吸気温／低吸気温判定ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００６７】
まず、図１５において、ステップＳ８０１で、吸気温情報として吸気温センサ５６による吸気温または外気温センサ５７による外気温、外気温推定値等が読込まれる。次にステップＳ８０２に移行して、ステップＳ８０１で読込まれた吸気温が所定値以上であるかが判定される。ステップＳ８０２の判定条件が成立、即ち、吸気温が所定値以上と高いときにはステップＳ８０３に移行し、高吸気温状態と判定され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ８０２の判定条件が成立せず、即ち、吸気温が所定値未満と低いときにはステップＳ８０４に移行し、低吸気温状態と判定され、本ルーチンを終了する。
【００６８】
次に、図１６において、ステップＳ８１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ８１２に移行して、上述した図１５の高吸気温／低吸気温判定ルーチンで高吸気温状態と判定されたかが判定される。ステップＳ８１２の判定条件が成立、即ち、高吸気温状態であるときにはステップＳ８１３に移行し、高吸気温状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、高吸気温状態においては、ノックが発生し易いため、低吸気温状態に応じた目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。一方、ステップＳ８１２の判定条件が成立せず、即ち、低吸気温状態であるときにはステップＳ８１４に移行し、低吸気温状態に応じた目標冷却水温が設定される。なお、低吸気温状態においては、ノックが発生し難くなることが想定されるため、高吸気温状態に応じた目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。
【００６９】
次にステップＳ８１５に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ８１３またはステップＳ８１４で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ８１５の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ８１６に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ８１５の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ８１７に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００７０】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が環境条件として吸気温状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０に対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０に対する冷却水温の目標冷却水温が、内燃機関１０の環境条件として吸気温状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０の環境条件として吸気温状態に応じて内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００７１】
〈実施例９〉
次に、本発明の実施の形態の第９実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における具体的な環境条件として吸気温情報検出及びそれに伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図１７及び図１８のフローチャートに基づいて説明する。なお、この吸気温情報検出ルーチン及び冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００７２】
まず、図１７において、ステップＳ９０１で、吸気温情報として吸気温センサ５６による吸気温が読込まれ、本ルーチンを終了する。
【００７３】
次に、図１８において、ステップＳ９１１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ９１２に移行し、上述した図１７の吸気温情報検出ルーチンで読込まれた吸気温に応じた目標冷却水温が設定される。なお、吸気温が高くなるに連れて、ノックの発生がし易くなることが想定されるため、通常の目標冷却水温より低めの目標冷却水温が設定される。
【００７４】
次にステップＳ９１３に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ９１２で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ９１３の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ９１４に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ９１３の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ９１５に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００７５】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段が環境条件として吸気温が高くなるに連れて、冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より低下させるものである。これにより、内燃機関１０の環境条件として吸気温が高くなるに連れて、内燃機関１０の冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕の少ない領域であっても適切に設定されることでノック発生につながることなく、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００７６】
〈実施例１０〉
次に、本発明の実施の形態の第１０実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における内燃機関１０が直噴エンジンであるときの燃焼状態判定に伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図１９のフローチャートに基づいて説明する。なお、この燃焼状態判定に伴う冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００７７】
図１９において、まず、ステップＳ１００１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ１００２に移行して、内燃機関（直噴エンジン）１０の燃焼状態が成層燃焼状態にあるかが判定される。ステップＳ１００２の判定条件が成立、即ち、成層燃焼状態にあるときにはステップＳ１００３に移行し、均質燃焼状態における通常の目標冷却水温より高めの成層燃焼状態に応じた目標冷却水温が設定される。一方、ステップＳ１００２の判定条件が成立せず、即ち、均質燃焼状態にあるときにはステップＳ１００４に移行し、均質燃焼状態に応じた目標冷却水温が設定される。
【００７８】
次にステップＳ１００５に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ１００３またはステップＳ１００４で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ１００５の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ１００６に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１００５の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ１００７に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００７９】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段で内燃機関１０が直噴エンジンであるときには、その燃焼状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０である直噴エンジンに対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０である直噴エンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、直噴エンジンの燃焼状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０である直噴エンジンの燃焼状態に応じて直噴エンジンの冷却水温の目標冷却水温がノック限界に対して余裕を有して適切に変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００８０】
また、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段で内燃機関１０としての直噴エンジンが成層燃焼状態にあるときには、冷却水温の目標冷却水温を均質燃焼状態における通常目標冷却水温より高めに設定するものである。つまり、内燃機関１０としての直噴エンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、直噴エンジンが成層燃焼状態にあるときには、フリクション低減及び排ガス低減のため、通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。このため、内燃機関１０としての直噴エンジンが成層燃焼状態にあるときには、直噴エンジンの冷却水温の目標冷却水温が適切に設定されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上及び排ガスを低減することができる。
【００８１】
〈実施例１１〉
次に、本発明の実施の形態の第１１実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ６０内のＣＰＵ６１における内燃機関１０がリーンバーンエンジンであるときの燃焼状態判定に伴う流量制御バルブ３０のバルブ開度による冷却水温制御の処理手順を示す図２０のフローチャートに基づいて説明する。なお、この燃焼状態判定に伴う冷却水温制御ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ６１にて繰返し実行される。ここで、本実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器については、上述の第１実施例の概略構成図を示す図１と同一であるためその詳細な説明を省略する。
【００８２】
図２０において、まず、ステップＳ１１０１で、内燃機関１０の運転条件としてクランク角センサ１５による機関回転速度、負荷として吸気圧センサ１９による吸気圧及び水温センサ４１，４２，４３による各冷却水温が読込まれる。次にステップＳ１１０２に移行して、内燃機関（リーンバーンエンジン）１０の燃焼状態がリーン燃焼状態にあるかが判定される。ステップＳ１１０２の判定条件が成立、即ち、リーン燃焼状態にあるときにはステップＳ１１０３に移行し、ストイキ燃焼状態における通常の目標冷却水温より高めのリーン燃焼状態に応じた目標冷却水温が設定される。一方、ステップＳ１１０２の判定条件が成立せず、即ち、ストイキ燃焼状態にあるときにはステップＳ１１０４に移行し、ストイキ燃焼状態に応じた目標冷却水温が設定される。
【００８３】
次にステップＳ１１０５に移行して、ポンプ入口冷却水温がステップＳ１１０３またはステップＳ１１０４で設定された目標冷却水温の所定範囲内にあるかが判定される。ステップＳ１１０５の判定条件が成立、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲内にあるときにはステップＳ１１０６に移行し、流量制御バルブ３０のバルブ開度変更なしとされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１１０５の判定条件が成立せず、即ち、ポンプ入口冷却水温が目標冷却水温の所定範囲外にあるときにはステップＳ１１０７に移行し、目標冷却水温になるよう最適なバルブ開度が算出され、このバルブ開度が流量制御バルブ３０に出力され、本ルーチンを終了する。
【００８４】
このように、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段で内燃機関１０がリーンバーンエンジンであるときには、その燃焼状態に応じて冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更するものである。つまり、内燃機関１０であるリーンバーンエンジンに対する冷却水温が、ポテンショメータ３１、水温センサ４１，４２，４３からの各種センサ信号及びＥＣＵ６０による流量制御バルブ３０のバルブ開度により制御される。この際、内燃機関１０であるリーンバーンエンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、リーンバーンエンジンの燃焼状態に応じて通常の目標冷却水温から変更される。このため、内燃機関１０であるリーンバーンエンジンの燃焼状態に応じてリーンバーンエンジンの冷却水温の目標冷却水温が適切に変更されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【００８５】
また、本実施例の内燃機関の冷却制御装置は、ＥＣＵ６０にて達成される目標冷却水温設定手段で内燃機関１０としてのリーンバーンエンジンがリーン燃焼状態にあるときには、冷却水温の目標冷却水温をストイキ燃焼状態における通常目標冷却水温より高めに設定するものである。つまり、内燃機関１０としてのリーンバーンエンジンに対する冷却水温の目標冷却水温が、リーンバーンエンジンがリーン燃焼状態にあるときには、フリクション低減及び排ガス低減のため、通常の目標冷却水温より高めの目標冷却水温が設定される。このため、内燃機関１０としてのリーンバーンエンジンがリーン燃焼状態にあるときには、リーンバーンエンジンの冷却水温の目標冷却水温が適切に設定されることで、機関出力を好適に保持しつつ、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の第１実施例乃至第１１実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の第１実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける冷却水温制御の処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図３】図３は本発明の実施の形態の第２実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な走行条件として登坂／降坂状態判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は図３の登坂／降坂状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の実施の形態の第３実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な走行条件として定常／過渡状態判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は図５の定常／過渡状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は本発明の実施の形態の第４実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な環境条件として高地／低地状態判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は図７の高地／低地状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は本発明の実施の形態の第５実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な環境条件として大気圧情報検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は図９の大気圧情報検出に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態の第６実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な環境条件として高湿度／低湿度状態判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は図１１の高湿度／低湿度状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態の第７実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な環境条件として湿度情報検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は図１３の湿度情報検出に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態の第８実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な環境条件として高吸気温／低吸気温状態判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は図１５の高吸気温／低吸気温状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は本発明の実施の形態の第９実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける具体的な環境条件として吸気温情報検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は図１７の吸気温情報検出に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は本発明の実施の形態の第１０実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける直噴エンジンの燃焼状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は本発明の実施の形態の第１１実施例にかかる内燃機関の冷却制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおけるリーンバーンエンジンの燃焼状態判定に伴う冷却水温制御の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０内燃機関
１１往流路
１２復流路
１３バイパス流路
２０ラジエータ
３０流量制御バルブ
３１ポテンショメータ
４１，４２，４３水温センサ
６０ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims

内燃機関から流出する冷却水を冷却したのち、その冷却水を前記内燃機関に向けて流出するラジエータと、
前記内燃機関と前記ラジエータとの間を接続する冷却水の流路である往流路及び復流路と、
前記内燃機関から流出する冷却水を前記往流路から前記ラジエータを迂回させて前記ラジエータの流出口側の前記復流路に導くバイパス流路と、
前記ラジエータを流通する冷却水の流出口の前記復流路側と、前記バイパス流路を流通する冷却水の流出口側との合流部位に配設され、前記ラジエータを流通する冷却水のラジエータ流量及び前記バイパス流路を流通する冷却水のバイパス流量を制御する流量制御バルブと、
前記往流路または前記復流路の途中に配設され、それら流路を流通する冷却水を循環させるポンプと、
前記復流路を流通する冷却水の目標冷却水温（通常目標冷却水温）を設定する目標冷却水温設定手段と、
前記目標冷却水温設定手段により設定される目標冷却水温に基づいて前記復流路の冷却水温を制御する冷却水温制御手段とを具備し、
前記目標冷却水温設定手段は、前記内燃機関の運転条件、走行条件、環境条件に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を可変することを特徴とする内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記走行条件として車両走行での登坂／降坂状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記走行条件として車両走行が登坂状態であるときには、前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より低下させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記走行条件として車両走行が降坂状態であるときには、前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より上昇させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記走行条件として車両走行での定常運転／過渡運転状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記走行条件として車両走行が過渡運転状態にあるときには、前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より低下させることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記環境条件として高地／低地状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記環境条件として海抜が高くなるに連れて、前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より低下させることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記環境条件として湿度状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記環境条件として湿度が高くなるに連れて、前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より上昇させることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記環境条件として吸気温状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記環境条件として吸気温が高くなるに連れて、前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温より低下させることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記内燃機関が直噴エンジンであるときには、その燃焼状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記直噴エンジンが成層燃焼状態にあるときには、前記冷却水温の目標冷却水温を均質燃焼状態における通常目標冷却水温より高めに設定することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記内燃機関がリーンバーン（希薄燃焼）エンジンであるときには、その燃焼状態に応じて前記冷却水温の目標冷却水温を通常目標冷却水温から変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
前記目標冷却水温設定手段は、前記リーンバーンエンジンがリーン燃焼状態にあるときには、前記冷却水温の目標冷却水温をストイキ（理論空燃比）燃焼状態における通常目標冷却水温より高めに設定することを特徴とする請求項１５に記載の内燃機関の冷却制御装置。