JP2004316472A - Cooling system for internal combustion engine - Google Patents

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JP2004316472A
JP2004316472A JP2003108602A JP2003108602A JP2004316472A JP 2004316472 A JP2004316472 A JP 2004316472A JP 2003108602 A JP2003108602 A JP 2003108602A JP 2003108602 A JP2003108602 A JP 2003108602A JP 2004316472 A JP2004316472 A JP 2004316472A
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JP
Japan
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radiator
water pump
internal combustion
combustion engine
temperature
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Application number
JP2003108602A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Morita
哲治 森田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deviation in temperature of each part of an internal combustion engine 1, while promoting warm-up of the engine. <P>SOLUTION: A cooling system comprises: a radiator 3 connected with a water jacket of the internal combustion engine 1 through a radiator inlet passage 2 and a radiator outlet passage 4; an electric water pump 5 disposed to the radiator outlet passage 4; a bypass passage 7 extending form the radiator inlet passage 2 to a suction side of the electric water pump 5; an electronic controlled flow control valve 8 disposed to the radiator outlet passage 4; and a water temperature sensor 14 detecting a cooling water temperature Tw at a cooling water outlet 1b. After cold start of the engine, when the cooling water temperature Tw is lower than a first set temperature Tw1 (for example, 80°C), the electric water pump 5 is stopped while keeping the electronic controlled flow control valve 8 fully opened, and when the cooling water temperature Tw is the first set temperature Tw1 or higher, the electric water pump 5 is driven, for example, only for T seconds. By intermittently operating the electric water pump for T seconds each, wasteful emission of heat and the temperature deviation are suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の水冷式冷却水装置、特に、機械的に駆動されるウォータポンプおよびサーモスタットに代えて、電動ウォータポンプおよび電子制御型流量制御弁を用いた冷却水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1には、内燃機関のウォータジャケットに冷却水を強制循環させるウォータポンプとして、回転数を任意に制御し得る電動ウォータポンプを用いるとともに、開度を任意に制御可能な電動サーモスタットによってラジエータ側に流れる流量を制御するようにした内燃機関の冷却装置が開示されている。
【0003】
このものでは、ウォータジャケット内の冷却水温度が第1閾値に達するまでは電動ウォータポンプを停止しておき、第1閾値を越えたら、電動ウォータポンプの連続運転を開始する構成となっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−303841号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、内燃機関の冷間始動後の暖機運転中に、冷却水温度が第1閾値を越えた段階で、電動ウォータポンプの連続運転が開始するので、内燃機関で発生した熱エネルギが不必要に多く外部に放出され、内燃機関の暖機性能の点で、なお改善の余地がある。また、この熱エネルギの無駄を少なくすべく上記第1閾値を高い温度に設定すると、ウォータジャケット内で冷却水が滞留したまま長時間運転されることになるので、内燃機関各部での温度の偏りが非常に大きくなり、好ましくない。つまり、より一層の暖機促進と温度の偏りの抑制とを両立させることが困難である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の冷却装置は、ラジエータ入口通路およびラジエータ出口通路を介して内燃機関のウォータジャケットに接続されたラジエータと、上記ラジエータ出口通路に配置された電動ウォータポンプと、上記ラジエータ入口通路から上記電動ウォータポンプの吸入側に至るバイパス通路と、上記ラジエータ出口通路もしくは上記ラジエータ入口通路に配置されて上記ラジエータへの冷却水の通流を制御する電子制御型流量制御弁と、上記ウォータジャケットを流れる冷却水の温度を検出する水温センサと、を備えている。
【0007】
そして、冷間始動後、上記水温センサにより検出される冷却水温度が所定値未満であれば上記流量制御弁を全閉に保ちつつ上記電動ウォータポンプを停止し、所定値以上であれば、上記電動ウォータポンプを所定時間ずつ断続的に駆動するようになっている。
【0008】
このように暖機運転中に電動ウォータポンプを所定時間ずつ断続的に駆動することにより、ウォータジャケット内の冷却水が適度に入れ替わり、内燃機関各部の温度の偏りは低減する。そして、連続運転する場合に比べて、外部へ放出される熱エネルギは少ない。
【0009】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関の冷却装置によれば、冷間始動後、冷却水温度が所定値以上となった段階で電動ウォータポンプを断続運転するので、内燃機関各部の温度の偏りを抑制しつつ良好な暖機性能を得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
図1は、自動車用内燃機関1の冷却装置に適用した本発明の一実施例を示すもので、内燃機関1の内部にウォータジャケットが形成されており、内燃機関1の長手方向の一端部に冷却水入口1aが、他端部に冷却水出口1bが、それぞれ設けられている。上記冷却水出口1bは、ラジエータ入口通路2を介してラジエータ3の上部に接続されている。上記冷却水入口1aは、ラジエータ出口通路4を介してラジエータ3の下部に接続されている。そして、上記冷却水入口1aの直前位置に、電動ウォータポンプ5が配置されている。これらによって、ラジエータ3を含む基本的な冷却水循環系が構成されており、内燃機関1のウォータジャケットで高温となった冷却水がラジエータ3で放熱して再び内燃機関1へと循環する形となっている。上記電動ウォータポンプ5は、適宜な形式のポンプを電動モータにより駆動するように構成したものであって、例えば、駆動パルス信号のONデューティ比を可変制御することによって、その回転速度ひいてはポンプ吐出量を任意に制御できるようになっている。
【0012】
また、上記ラジエータ入口通路2の途中から上記ラジエータ出口通路4の電動ウォータポンプ5よりも上流の合流部6へと至るバイパス通路7が設けられており、上記ラジエータ出口通路4の上記合流部6とラジエータ3との間に、ラジエータ3側の冷却水の通流を可変制御する電子制御型流量制御弁8が設けられている。この電子制御型流量制御弁8は、例えば、駆動パルス信号のONデューティ比を可変制御することによって、その開度つまり流量を任意に制御できるようになっている。この流量制御弁8の開度を小さくすると、ラジエータ3側の流量が少なくなってバイパス通路7側の流量が増加し、逆に流量制御弁8の開度を大きくすると、バイパス通路7側の流量が減少してラジエータ3側に冷却水が多く流れるようになる。なお、この実施例では、ラジエータ出口通路4に介装した流量制御弁8によってラジエータ3側とバイパス通路7側の流量割合を制御しているが、前述した特許文献1における電動サーモスタットのように、2つの通路の開度を同時に変化させる構成のものを用いることもでき、さらには、ラジエータ入口通路2側に流量制御弁8を配置することも可能である。
【0013】
さらに、ヒータコア9、ヒータ入口通路10およびヒータ出口通路11からなる車室暖房用のヒータ回路が設けられている。上記ヒータ入口通路10は、ラジエータ入口通路2から分岐し、内燃機関1の冷却水出口1bから出た高温冷却水をヒータコア9へ導いている。またヒータ出口通路11の先端は、電動ウォータポンプ5上流の合流部6に接続されており、ヒータコア9を通過した冷却水が電動ウォータポンプ5の吸入側に戻されるようになっている。
【0014】
また、上記ラジエータ3に対し電動ファン12が設けられている。この電動ファン12と、上記の電動ウォータポンプ5および電子制御型流量制御弁8は、内燃機関1の種々の制御を行うエンジンコントロールユニット(ECU)13によって制御される。上記エンジンコントロールユニット13には、内燃機関1の運転状態を示す種々のセンサの検出信号が入力されている。そして、上記内燃機関1のウォータジャケットを流れる冷却水の温度を検出する水温センサ14が例えばウォータジャケットの冷却水出口1bに配設されており、その検出信号が、各種センサの検出信号とともに、エンジンコントロールユニット13に入力されている。なお、水温センサ14の配置は、冷却水出口1bに限られず、冷却水入口1aやウォータジャケットの適宜位置に配置してもよい。
【0015】
次に、図2〜図4のフローチャートに基づいて、上記エンジンコントロールユニット13による冷却装置の制御について説明する。
【0016】
図2は主に暖機運転中のポンプ断続運転モードの処理を示すもので、内燃機関1の始動後、ステップ1で、ヒータ要求の有無、具体的には空調装置におけるヒータスイッチがOFFであるか否かを判定する。ヒータ要求がある場合には、図3のポンプ連続運転モードへ進む。
【0017】
ヒータ要求が無ければ、まずステップ2で、流量制御弁8(フローチャート中ではバルブと略記する)を全閉とし、かつステップ3で、冷却水温Twを第1設定温度Tw1(例えば80℃)と比較する。冷却水温Twが第1設定温度Tw1未満であれば、ステップ4へ進み、電動ウォータポンプ5を停止状態に維持する。これにより、冷却水がウォータジャケット内で滞留した状態のまま運転され、速やかに暖機が進行する。
【0018】
その後、冷却水温Twが第1設定温度Tw1に達したら、ステップ5へ進み、電動ウォータポンプ5を比較的短い所定時間(T秒:例えば10秒)だけ駆動する。なお、このとき、流量制御弁8は全閉状態のままである。従って、電動ウォータポンプ5の短時間の駆動に伴い、冷却水はバイパス通路7を介した経路に沿って移動する。そして、T秒経過して電動ウォータポンプ5が停止した後、ステップ6で、再度冷却水温Twを第1設定温度Tw1と比較する。当初は、ウォータジャケット以外の各通路における冷却水が低温であるので、電動ウォータポンプ5の駆動に伴って、ウォータジャケットにおける冷却水温Twは低下する。そのため、ステップ4へ進んで、電動ウォータポンプ5を停止状態に維持する。
【0019】
電動ウォータポンプ5の停止した状態で再び冷却水温Twが第1設定温度Tw1に達したら、同様に、ステップ5で電動ウォータポンプ5の短時間(T秒間)の駆動を行い、かつステップ6で、第1設定温度Tw1未満に低下したか判定する。つまり、このようなルーチンの繰り返しにより、ウォータジャケット内の冷却水温Twを第1設定温度Tw1近傍に保ちつつ、電動ウォータポンプ5を断続的に運転することになる。これによって、内燃機関1各部の温度の極端な偏りが回避され、かつ内燃機関1の早期の暖機が図れる。
【0020】
やがてバイパス通路7を介した経路における冷却水の全体的な温度が上昇してくるので、電動ウォータポンプ5をT秒間駆動した後でも冷却水温Twが第1設定温度Tw1よりも下がらなくなる。T秒間駆動後のステップ6で冷却水温Twが第1設定温度Tw1以上であったら、ステップ7へ進んで、流量制御弁8が全開(つまり駆動パルス信号のONデューティが100)であるか否か判定し、かつ全開でなければ、ステップ8で、流量制御弁8の開度を所定量だけ増大させる。これにより、ラジエータ3側に僅かずつ冷却水が流れ始める。従って、以後は、電動ウォータポンプ5をT秒間ずつ断続的に運転しつつ、流量制御弁8の開度を全開まで徐々に大きくしていくことになる。
【0021】
この電動ウォータポンプ5の断続運転モードの下で流量制御弁8が全開に達したら、ステップ7からステップ9へ進み、冷却水温Twが第2設定温度Tw2未満であるか、具体的には、「Tw1<Tw<Tw2」であるか判定する。図5に示すように、第2設定温度Tw2は第1設定温度Tw1(例えば80℃)および最終的な制御目標水温Tw3(例えば90℃)よりも高い値であり、例えば100℃に設定される。ステップ9で第2設定温度Tw2未満であれば、図3に示すポンプ連続運転モードへ移行する。また、万一、ステップ9で第2設定温度Tw2以上であった場合には、図4に示すオーバヒート防止モードへ移行する。
【0022】
図3のポンプ連続運転モードは、基本的に内燃機関1の暖機が完了した段階で実行されるものであり、ステップ11において、ポンプ運転条件を読み込む。具体的には、内燃機関1の回転数、負荷(例えば燃料噴射量など)、冷却水温Tw、車速、空調装置の室温要求、を読み込む。次にステップ12で、冷却水温Twを第1設定温度Tw1と比較し、第1設定温度Tw1以上であれば、ステップ13へ進んで、電動ウォータポンプ5を、運転条件に対応した回転速度でもって連続運転する。具体的には、図6に示すように、負荷と機関回転数とに対して予め記憶してあるポンプ制御デューティマップを用いて、負荷と機関回転数とに対応したポンプ駆動パルス信号のONデューティを求め、かつこれを、車速、水温条件、室温要求によって補正するようにしている。なお、図6の例では、ポンプ駆動信号のデューティ比をa,b,cの3段階(回転速度としては、a<b<cとなる)に変化させるようにしているが、より細かく制御することも可能である。つまり、低速低負荷側では冷却水循環量は少なく、高速高負荷側では冷却水循環量が大となる。そして、このような電動ウォータポンプ5の連続運転の下で、ステップ14,15において、冷却水温Twを、制御目標水温Tw3(例えば90℃)および第2設定温度Tw2(例えば100℃)と比較する。冷却水温Twが第1設定温度Tw1(例えば80℃)と制御目標水温Tw3との間であれば、ラジエータ3側の流量割合を低下させるために、ステップ14からステップ16へ進んで流量制御弁8の開度を徐々に小さくする。また冷却水温Twが制御目標水温Tw3よりも高く、かつ第2設定温度Tw2未満であれば、ラジエータ3側の流量割合を増加させるために、ステップ15からステップ17へ進み、流量制御弁8の開度を徐々に大きくする。また、万一、第2設定温度Tw2以上となった場合には、ステップ15から図4に示すオーバヒート防止モードへ移行する。
【0023】
さらに、ステップ12で冷却水温Twが第1設定温度Tw1未満であった場合には、ステップ18へ進んで流量制御弁8を全閉とし、ステップ19で、電動ウォータポンプ5を比較的低い所定の流量で連続運転する。
【0024】
従って、このようなポンプ連続運転モードによって、冷却水温Twは、制御目標水温Tw3近傍に維持される。
【0025】
次に、図4は、冷却水温Twが第2設定温度Tw2(例えば100℃)以上となった場合のオーバヒート防止モードを示している。このオーバヒート防止モードでは、内燃機関1の冷却を最大限に行う必要があるので、ステップ21で流量制御弁8を全開とし、かつステップ22で電動ウォータポンプ5の流量を最大とする。そして、ステップ23で冷却水温Twを第1設定温度Tw1および第2設定温度Tw2と比較し、第2設定温度Tw2未満に低下するまで、このオーバヒート防止モードを継続する。ステップ23で第2設定温度Tw2未満となったら、オーバヒート防止モードから前述のポンプ連続運転モードに復帰する。
【0026】
なお、ラジエータ3に冷却風を供給する電動ファン12の制御については詳述しないが、やはり検出した冷却水温Twなどに基づいて、ラジエータ3から放出される熱量を増減させるように適宜に制御される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る冷却装置の一実施例を示す構成説明図。
【図2】ポンプ断続運転モードの制御の流れを示すフローチャート。
【図3】ポンプ連続運転モードの制御の流れを示すフローチャート。
【図4】オーバヒート防止モードの制御の流れを示すフローチャート。
【図5】第1,第2設定温度Tw1,Tw2と制御目標水温Tw3との関係を示す特性図。
【図6】ポンプ制御デューティマップを示す特性図。
【符号の説明】
1…内燃機関
2…ラジエータ入口通路
3…ラジエータ
4…ラジエータ出口通路
5…電動ウォータポンプ
7…バイパス通路
8…電子制御型流量制御弁
13…エンジンコントロールユニット
14…水温センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-cooled cooling water device for an internal combustion engine, and more particularly, to a cooling water device using an electric water pump and an electronically controlled flow control valve instead of a mechanically driven water pump and thermostat.
[0002]
[Prior art]
Patent Document 1 discloses an electric water pump capable of arbitrarily controlling the number of rotations as a water pump for forcibly circulating cooling water through a water jacket of an internal combustion engine, and a radiator side by an electric thermostat capable of arbitrarily controlling an opening. Discloses a cooling device for an internal combustion engine that controls a flow rate flowing through the internal combustion engine.
[0003]
In this configuration, the electric water pump is stopped until the cooling water temperature in the water jacket reaches the first threshold, and when the temperature exceeds the first threshold, continuous operation of the electric water pump is started.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-303841 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional configuration, during the warm-up operation after the cold start of the internal combustion engine, the continuous operation of the electric water pump is started at a stage where the cooling water temperature exceeds the first threshold value. Unnecessarily much energy is released to the outside, and there is still room for improvement in the warm-up performance of the internal combustion engine. Further, if the first threshold is set to a high temperature in order to reduce the waste of heat energy, the water jacket will be operated for a long time while the cooling water stays in the water jacket. Becomes very large, which is not preferable. That is, it is difficult to achieve both further promotion of warm-up and suppression of temperature deviation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A cooling device for an internal combustion engine according to the present invention includes a radiator connected to a water jacket of the internal combustion engine through a radiator inlet passage and a radiator outlet passage; an electric water pump disposed in the radiator outlet passage; and a radiator inlet passage. An electronically controlled flow control valve disposed in the radiator outlet passage or the radiator inlet passage to control the flow of cooling water to the radiator; and the water jacket. And a water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing therethrough.
[0007]
Then, after the cold start, if the cooling water temperature detected by the water temperature sensor is less than a predetermined value, the electric water pump is stopped while the flow control valve is fully closed, and if the cooling water temperature is equal to or more than a predetermined value, The electric water pump is driven intermittently at predetermined time intervals.
[0008]
As described above, by intermittently driving the electric water pump for a predetermined time during the warm-up operation, the cooling water in the water jacket is appropriately replaced, and the temperature deviation of each part of the internal combustion engine is reduced. Then, heat energy released to the outside is smaller than in the case of continuous operation.
[0009]
【The invention's effect】
According to the cooling device for an internal combustion engine according to the present invention, after the cold start, the electric water pump is operated intermittently when the cooling water temperature becomes equal to or higher than the predetermined value. Good warm-up performance can be obtained.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention applied to a cooling device for an internal combustion engine 1 for a vehicle. A water jacket is formed inside the internal combustion engine 1 and is provided at one end in the longitudinal direction of the internal combustion engine 1. A cooling water inlet 1a is provided at the other end, and a cooling water outlet 1b is provided at the other end. The cooling water outlet 1b is connected to an upper part of the radiator 3 via a radiator inlet passage 2. The cooling water inlet 1 a is connected to a lower portion of the radiator 3 via a radiator outlet passage 4. An electric water pump 5 is disposed immediately before the cooling water inlet 1a. With these components, a basic cooling water circulation system including the radiator 3 is formed, and the cooling water that has become high temperature in the water jacket of the internal combustion engine 1 radiates heat in the radiator 3 and circulates again to the internal combustion engine 1. ing. The electric water pump 5 is configured such that an appropriate type of pump is driven by an electric motor. For example, by controlling the ON duty ratio of a drive pulse signal variably, the rotation speed and, consequently, the pump discharge amount are controlled. Can be controlled arbitrarily.
[0012]
In addition, a bypass passage 7 is provided from the middle of the radiator inlet passage 2 to a junction 6 of the radiator outlet passage 4 upstream of the electric water pump 5, and a bypass passage 7 is provided between the radiator outlet passage 4 and the junction 6. An electronically controlled flow control valve 8 for variably controlling the flow of cooling water on the radiator 3 side is provided between the radiator 3 and the radiator 3. The electronic control type flow control valve 8 can arbitrarily control the opening degree, that is, the flow rate, by variably controlling the ON duty ratio of the drive pulse signal. When the opening of the flow control valve 8 is reduced, the flow on the radiator 3 side is reduced and the flow on the bypass passage 7 is increased. Conversely, when the opening of the flow control valve 8 is increased, the flow on the bypass passage 7 is And the cooling water flows more to the radiator 3 side. In this embodiment, the flow rate control valve 8 interposed in the radiator outlet passage 4 controls the flow rate on the radiator 3 side and the bypass passage 7 side. However, as in the above-described electric thermostat in Patent Document 1, It is also possible to use a configuration in which the opening degrees of the two passages are changed at the same time, and it is also possible to arrange the flow control valve 8 on the radiator inlet passage 2 side.
[0013]
Further, a heater circuit for heating the passenger compartment, which includes a heater core 9, a heater inlet passage 10, and a heater outlet passage 11, is provided. The heater inlet passage 10 branches from the radiator inlet passage 2, and guides high-temperature cooling water flowing out of the cooling water outlet 1 b of the internal combustion engine 1 to the heater core 9. The distal end of the heater outlet passage 11 is connected to the junction 6 upstream of the electric water pump 5 so that the cooling water passing through the heater core 9 is returned to the suction side of the electric water pump 5.
[0014]
An electric fan 12 is provided for the radiator 3. The electric fan 12, the electric water pump 5 and the electronic control type flow control valve 8 are controlled by an engine control unit (ECU) 13 that performs various controls of the internal combustion engine 1. Detection signals of various sensors indicating the operating state of the internal combustion engine 1 are input to the engine control unit 13. A water temperature sensor 14 for detecting the temperature of the cooling water flowing through the water jacket of the internal combustion engine 1 is provided, for example, at the cooling water outlet 1b of the water jacket. It is input to the control unit 13. The arrangement of the water temperature sensor 14 is not limited to the cooling water outlet 1b, but may be arranged at an appropriate position in the cooling water inlet 1a or the water jacket.
[0015]
Next, control of the cooling device by the engine control unit 13 will be described based on the flowcharts of FIGS.
[0016]
FIG. 2 mainly shows the processing in the pump intermittent operation mode during the warm-up operation. After the start of the internal combustion engine 1, in step 1, the presence or absence of a heater request, specifically, the heater switch in the air conditioner is OFF. It is determined whether or not. If there is a heater request, the operation proceeds to the pump continuous operation mode in FIG.
[0017]
If there is no heater request, first, in step 2, the flow control valve 8 (abbreviated as a valve in the flowchart) is fully closed, and in step 3, the cooling water temperature Tw is compared with a first set temperature Tw1 (for example, 80 ° C.). I do. If the cooling water temperature Tw is lower than the first set temperature Tw1, the process proceeds to step 4, where the electric water pump 5 is maintained in a stopped state. Accordingly, the operation is performed with the cooling water remaining in the water jacket, and the warming-up proceeds promptly.
[0018]
Thereafter, when the cooling water temperature Tw reaches the first set temperature Tw1, the process proceeds to step 5, and the electric water pump 5 is driven for a relatively short predetermined time (T seconds: for example, 10 seconds). At this time, the flow control valve 8 remains fully closed. Accordingly, the cooling water moves along the path via the bypass passage 7 with the short-time driving of the electric water pump 5. After the elapse of T seconds and the stoppage of the electric water pump 5, in step 6, the cooling water temperature Tw is compared again with the first set temperature Tw1. Initially, the temperature of the cooling water in each passage other than the water jacket is low, so the cooling water temperature Tw in the water jacket decreases with the driving of the electric water pump 5. Therefore, the process proceeds to step 4, and the electric water pump 5 is kept stopped.
[0019]
When the cooling water temperature Tw reaches the first set temperature Tw1 again while the electric water pump 5 is stopped, similarly, the electric water pump 5 is driven for a short time (T seconds) in step 5, and in step 6, It is determined whether the temperature has dropped below the first set temperature Tw1. In other words, by repeating such a routine, the electric water pump 5 is operated intermittently while maintaining the cooling water temperature Tw in the water jacket near the first set temperature Tw1. As a result, extreme bias in the temperature of each part of the internal combustion engine 1 can be avoided, and early warm-up of the internal combustion engine 1 can be achieved.
[0020]
Eventually, the overall temperature of the cooling water in the path via the bypass passage 7 rises, so that the cooling water temperature Tw does not fall below the first set temperature Tw1 even after the electric water pump 5 is driven for T seconds. If the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the first set temperature Tw1 in Step 6 after driving for T seconds, the process proceeds to Step 7, and whether or not the flow control valve 8 is fully opened (that is, the ON duty of the driving pulse signal is 100) is determined. If it is determined that it is not fully open, the opening of the flow control valve 8 is increased by a predetermined amount in step 8. Thereby, the cooling water starts to flow to the radiator 3 side little by little. Therefore, thereafter, while the electric water pump 5 is operated intermittently every T seconds, the opening of the flow control valve 8 is gradually increased until it is fully opened.
[0021]
When the flow control valve 8 has been fully opened in the intermittent operation mode of the electric water pump 5, the process proceeds from step 7 to step 9, where the cooling water temperature Tw is lower than the second set temperature Tw2. It is determined whether Tw1 <Tw <Tw2. As shown in FIG. 5, the second set temperature Tw2 is higher than the first set temperature Tw1 (for example, 80 ° C.) and the final control target water temperature Tw3 (for example, 90 ° C.), and is set to, for example, 100 ° C. . If it is lower than the second set temperature Tw2 in step 9, the process shifts to the pump continuous operation mode shown in FIG. If the temperature is equal to or higher than the second set temperature Tw2 in step 9, the mode shifts to the overheat prevention mode shown in FIG.
[0022]
The pump continuous operation mode in FIG. 3 is basically executed when the internal combustion engine 1 has been warmed up. In step 11, the pump operation conditions are read. Specifically, it reads the rotation speed of the internal combustion engine 1, the load (for example, the fuel injection amount, etc.), the cooling water temperature Tw, the vehicle speed, and the request for the room temperature of the air conditioner. Next, in step 12, the cooling water temperature Tw is compared with the first set temperature Tw1, and if it is equal to or higher than the first set temperature Tw1, the process proceeds to step 13, in which the electric water pump 5 is rotated at a rotation speed corresponding to the operating condition. Operate continuously. Specifically, as shown in FIG. 6, the ON duty of the pump drive pulse signal corresponding to the load and the engine speed is determined using a pump control duty map stored in advance for the load and the engine speed. , And this is corrected according to vehicle speed, water temperature conditions, and room temperature requirements. In the example of FIG. 6, the duty ratio of the pump drive signal is changed in three stages of a, b, and c (the rotational speed satisfies a <b <c), but more finely controlled. It is also possible. In other words, the cooling water circulation amount is small on the low speed and low load side, and large on the high speed and high load side. Then, under such continuous operation of the electric water pump 5, in steps 14 and 15, the cooling water temperature Tw is compared with the control target water temperature Tw3 (for example, 90 ° C.) and the second set temperature Tw2 (for example, 100 ° C.). . If the cooling water temperature Tw is between the first set temperature Tw1 (for example, 80 ° C.) and the control target water temperature Tw3, the process proceeds from step 14 to step 16 to decrease the flow rate ratio on the radiator 3 side, and the flow control valve 8 Gradually reduce the opening. If the cooling water temperature Tw is higher than the control target water temperature Tw3 and lower than the second set temperature Tw2, the process proceeds from step 15 to step 17 to increase the flow rate on the radiator 3 side, and the flow control valve 8 is opened. Gradually increase the degree. If the temperature becomes equal to or higher than the second set temperature Tw2, the process shifts from step 15 to the overheat prevention mode shown in FIG.
[0023]
Further, if the cooling water temperature Tw is lower than the first set temperature Tw1 in step 12, the process proceeds to step 18 and the flow control valve 8 is fully closed. In step 19, the electric water pump 5 is set to a relatively low predetermined temperature. Operate continuously at flow rate.
[0024]
Therefore, in such a pump continuous operation mode, the cooling water temperature Tw is maintained near the control target water temperature Tw3.
[0025]
Next, FIG. 4 shows an overheat prevention mode when the cooling water temperature Tw becomes equal to or higher than the second set temperature Tw2 (for example, 100 ° C.). In this overheat prevention mode, since it is necessary to cool the internal combustion engine 1 to the maximum, the flow control valve 8 is fully opened in step 21 and the flow rate of the electric water pump 5 is maximized in step 22. Then, in step 23, the cooling water temperature Tw is compared with the first set temperature Tw1 and the second set temperature Tw2, and this overheat prevention mode is continued until the temperature falls below the second set temperature Tw2. When the temperature becomes lower than the second set temperature Tw2 in step 23, the mode is returned from the overheat prevention mode to the aforementioned pump continuous operation mode.
[0026]
Although the control of the electric fan 12 for supplying the cooling air to the radiator 3 is not described in detail, the control is appropriately performed to increase or decrease the amount of heat released from the radiator 3 based on the detected cooling water temperature Tw or the like. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing one embodiment of a cooling device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of control in a pump intermittent operation mode.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of control in a pump continuous operation mode.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of control in an overheat prevention mode.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between first and second set temperatures Tw1 and Tw2 and a control target water temperature Tw3.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a pump control duty map.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Radiator inlet passage 3 ... Radiator 4 ... Radiator outlet passage 5 ... Electric water pump 7 ... Bypass passage 8 ... Electronic control type flow control valve 13 ... Engine control unit 14 ... Water temperature sensor

Claims (4)

ラジエータ入口通路およびラジエータ出口通路を介して内燃機関のウォータジャケットに接続されたラジエータと、上記ラジエータ出口通路に配置された電動ウォータポンプと、上記ラジエータ入口通路から上記電動ウォータポンプの吸入側に至るバイパス通路と、上記ラジエータ出口通路もしくは上記ラジエータ入口通路に配置されて上記ラジエータへの冷却水の通流を制御する電子制御型流量制御弁と、上記ウォータジャケットを流れる冷却水の温度を検出する水温センサと、を備えてなる内燃機関の冷却装置において、
冷間始動後、上記水温センサにより検出される冷却水温度が所定値未満であれば上記流量制御弁を全閉に保ちつつ上記電動ウォータポンプを停止し、所定値以上であれば、上記電動ウォータポンプを所定時間ずつ断続的に駆動することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
A radiator connected to a water jacket of the internal combustion engine via a radiator inlet passage and a radiator outlet passage; an electric water pump disposed in the radiator outlet passage; and a bypass from the radiator inlet passage to a suction side of the electric water pump. A passage, an electronically controlled flow control valve disposed in the radiator outlet passage or the radiator inlet passage for controlling the flow of cooling water to the radiator, and a water temperature sensor for detecting a temperature of the cooling water flowing through the water jacket And a cooling device for an internal combustion engine comprising:
After the cold start, if the cooling water temperature detected by the water temperature sensor is lower than a predetermined value, the electric water pump is stopped while the flow control valve is fully closed. A cooling device for an internal combustion engine, wherein a pump is intermittently driven at predetermined time intervals.
電動ウォータポンプを所定時間駆動した後に冷却水温度が所定値以上であれば、上記流量制御弁の開度を徐々に増加させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の冷却装置。2. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein if the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined value after driving the electric water pump for a predetermined time, the opening of the flow control valve is gradually increased. 上記流量制御弁の開度が全開となったときにポンプ連続運転モードに移行し、電動ウォータポンプを連続運転することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の冷却装置。3. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein when the opening degree of the flow control valve is fully opened, the mode shifts to a pump continuous operation mode and the electric water pump is continuously operated. 上記電動ウォータポンプの駆動に伴って冷却水が循環するヒータ回路を備え、かつヒータ要求がある場合には電動ウォータポンプを連続運転することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置。The electric water pump according to any one of claims 1 to 3, further comprising a heater circuit for circulating cooling water in accordance with driving of the electric water pump, and continuously operating the electric water pump when a heater is required. Cooling device for internal combustion engine.
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