JP2006112233A - Engine cooling system - Google Patents

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JP2006112233A
JP2006112233A JP2004297287A JP2004297287A JP2006112233A JP 2006112233 A JP2006112233 A JP 2006112233A JP 2004297287 A JP2004297287 A JP 2004297287A JP 2004297287 A JP2004297287 A JP 2004297287A JP 2006112233 A JP2006112233 A JP 2006112233A
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JP2004297287A
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Japanese (ja)
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Daisuke Yamamoto
大介 山本
Katsunao Takeuchi
克直 竹内
Hiromichi Murakami
広道 村上
Shigetaka Yoshikawa
重孝 吉川
Zenichi Shinpo
善一 新保
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Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve controllability of the cooling water temperature in engine transition operation, in a cooling system for controlling the cooling water temperature on the basis of a cooling loss calorific value calculated in response to an operation state of an engine. <P>SOLUTION: An electronic control device ECU 30 controls a flow control valve 16 for setting the engine outlet water temperature TO to the target engine outlet water temperature Tt on the basis of the cooling loss calorific value QW of an engine body 2 calculated from the operation state of the engine 1. Here, ECU 30 sets a moderated engine speed NEsm and a moderated engine load LEsm by performing moderating control on an engine speed NE and an engine load LE used for calculating the cooling loss calorific value QW for reflecting a changing delay in an actual cooling loss calorific value to a change in the calculated cooling loss calorific value QW in control of the flow control valve 16 in the transition operation of the engine 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ラジエータを含む冷却水循環経路を通じて冷却水を循環させることによりエンジンを冷却する冷却装置であって、ラジエータを通過する冷却水流量を流量調整手段により調整することにより冷却水温度を目標冷却水温度に制御するようにしたエンジンの冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools an engine by circulating cooling water through a cooling water circulation path including a radiator, and adjusts a cooling water flow rate that passes through the radiator by a flow rate adjusting means to target cooling water temperature. The present invention relates to a cooling device for an engine which is controlled to a water temperature.

従来、車両等に搭載されるエンジンの冷却装置として、例えば、下記の特許文献1に記載される水冷式の冷却装置がある。この冷却装置は、エンジン本体のウォータジャケットを含む冷却水循環経路と、その冷却水循環経路に設けられるラジエータ、ウォータポンプ及び流量制御弁と、流量制御弁の開度を制御する電子制御装置(ECU)とを備える。この冷却装置において、ウォータポンプが作動することにより、冷却水循環経路を冷却水が循環し、エンジン本体と冷却水との間で熱の受け渡しが行われる。エンジン本体から冷却水へ奪われる熱は、冷却水がラジエータを通過する過程で放熱される。ここで、実際の冷却水温度が目標冷却水温度となるように、ECUが流量制御弁を制御することにより、ラジエータを通過する冷却水流量が調整されて冷却水循環経路における冷却水温度が制御され、エンジンの冷却度合いが制御される。   Conventionally, as a cooling device for an engine mounted on a vehicle or the like, for example, there is a water-cooling type cooling device described in Patent Document 1 below. The cooling device includes a cooling water circulation path including a water jacket of the engine body, a radiator, a water pump and a flow control valve provided in the cooling water circulation path, and an electronic control unit (ECU) that controls the opening degree of the flow control valve. Is provided. In this cooling device, when the water pump operates, the cooling water circulates through the cooling water circulation path, and heat is transferred between the engine body and the cooling water. The heat taken from the engine body to the cooling water is dissipated in the process of the cooling water passing through the radiator. Here, the ECU controls the flow rate control valve so that the actual cooling water temperature becomes the target cooling water temperature, thereby adjusting the cooling water flow rate passing through the radiator and controlling the cooling water temperature in the cooling water circulation path. The degree of cooling of the engine is controlled.

ここで、特許文献1の冷却装置において、エンジンの運転状態が変化したときに、エンジン本体から冷却水に奪われる熱量(冷却損失熱量)が変化しても冷却水温度を目標冷却水温度へ応答性よく収束させるために、ECUは、エンジンの運転状態(エンジン回転速度及びエンジン負荷)に基づいて冷却損失熱量を算出する。また、冷却水温度を目標冷却水温度に収束させるためのラジエータにおける冷却水要求通過量(要求ラジエータ流量)を、ECUは、冷却損失熱量、目標冷却水温度及びラジエータ通過後の冷却水の温度に基づいて算出する。そして、ECUは、その算出される要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁を制御する。このようにエンジンの運転状態に応じてエンジンの冷却度合いを制御することにより、エンジンのフリクション低減、燃費の向上及びノッキング性能の向上等を図ることができる。   Here, in the cooling device of Patent Document 1, when the operating state of the engine changes, the cooling water temperature responds to the target cooling water temperature even if the amount of heat (cooling loss heat amount) taken from the engine body by the cooling water changes. In order to converge well, the ECU calculates the cooling loss heat quantity based on the operating state of the engine (engine rotational speed and engine load). In addition, the ECU calculates the cooling water required passage amount (required radiator flow rate) in the radiator for converging the cooling water temperature to the target cooling water temperature, to the cooling loss heat amount, the target cooling water temperature, and the cooling water temperature after passing the radiator. Calculate based on Then, the ECU controls the flow rate control valve based on the calculated required radiator flow rate. In this way, by controlling the degree of cooling of the engine according to the operating state of the engine, it is possible to reduce engine friction, improve fuel consumption, improve knocking performance, and the like.

特開2003−239742号公報(第4頁、図1−図5)JP 2003-239742 A (page 4, FIGS. 1 to 5)

ところが、特許文献1の冷却装置において、要求ラジエータ流量の算出に使われる冷却損失熱量は所定の計算タイミング毎に計算されるが、この計算が、エンジンの運転過渡時(加速運転時又は減速運転時)に遅れるおそれがあった。すなわち、図11(a),(b)に示すように、エンジン回転速度やエンジン負荷が変化する加速時及び減速時には、冷却損失熱量の実際値は計算値に対して「加速時遅れ時間,減速時遅れ時間」の分だけ遅れることになる。このため、冷却損失熱量の計算値と実際値との間に誤差が生じ、要求ラジエータ流量の算出に誤差が生じて、冷却水温度の制御性が悪化するおそれがあった。この結果、エンジンのフリクション低減、燃費及びノッキング性能が悪化する懸念があった。   However, in the cooling device of Patent Document 1, the cooling loss heat amount used for calculating the required radiator flow rate is calculated at every predetermined calculation timing. This calculation is performed during an engine operation transient (acceleration operation or deceleration operation). ). That is, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), during acceleration and deceleration when the engine speed and the engine load change, the actual value of the cooling loss heat quantity is calculated as “acceleration delay time, deceleration It will be delayed by the “delay time”. For this reason, an error occurs between the calculated value of the cooling heat loss and the actual value, an error occurs in the calculation of the required radiator flow rate, and the controllability of the cooling water temperature may be deteriorated. As a result, there is a concern that engine friction reduction, fuel consumption and knocking performance deteriorate.

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの運転状態に応じて算出される冷却損失熱量に基づき冷却水温度制御を実行する冷却装置であって、エンジンの過渡運転時に冷却水温度の制御性を向上させることを可能にしたエンジンの冷却装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a cooling device that performs cooling water temperature control based on a cooling loss heat amount calculated according to an operating state of an engine, An object of the present invention is to provide an engine cooling device that can improve the controllability of the coolant temperature during operation.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、冷却水循環経路に設けられるラジエータと、ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量を、運転状態の検出値に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度にするために、算出される冷却損失熱量に基づき流量調整手段を制御するための制御手段とを備えたエンジンの冷却装置において、エンジンの少なくとも過渡運転時に、算出される冷却損失熱量の変化に対する実際の冷却損失熱量の変化の遅れを流量調整手段の制御に反映させるために、冷却損失熱量の算出に使われる運転状態の検出値をなまし処理するためのなまし処理手段を備えたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a cooling water circulation path through which engine cooling water circulates, a radiator provided in the cooling water circulation path, and a flow rate of cooling water passing through the radiator. An engine cooling device comprising a flow rate adjusting means and controlling the flow rate adjusting means so that the engine coolant temperature becomes a target coolant temperature, and detecting an operating state for detecting an operating state of the engine Means, a cooling loss calorie calculating means for calculating the amount of heat lost from the engine to the cooling water based on the detected value of the operating state, and a calculation for calculating the engine cooling water temperature to the target cooling water temperature. And a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the amount of heat of cooling loss calculated at least during transient operation of the engine. An annealing process for smoothing the detected value of the operating state used to calculate the cooling loss calorific value in order to reflect the delay in the actual cooling loss calorific value change with the change in the cooling loss calorific value in the control of the flow rate adjustment means. The purpose is to provide means.

上記発明の構成によれば、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量が、運転状態検出手段による運転状態の検出値に基づき冷却損失熱量算出手段により算出される。そして、その算出される冷却損失熱量に基づき制御手段により流量調整手段が制御される。これにより、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度に近付けられる。
ここで、エンジンの少なくとも過渡運転時には、算出される冷却損失熱量の変化に対する実際の冷却損失熱量の変化の遅れを流量調整手段の制御に反映させるために、冷却損失熱量の算出に使われる運転状態の検出値が、なまし処理手段によりなまし処理される。従って、エンジンの少なくとも過渡運転時に、実際の冷却損失熱量の変化が算出される冷却損失熱量の変化に対して遅れても、その遅れが、運転状態の検出値がなまし処理されることで流量調整手段の制御に反映され、流量調整手段が正確に制御される。
According to the configuration of the invention, the cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water is calculated by the cooling loss heat amount calculation means based on the detected value of the operation state by the operation state detection means. Then, the flow rate adjusting means is controlled by the control means based on the calculated heat loss of cooling loss. Thereby, the engine coolant temperature is brought close to the target coolant temperature.
Here, at least during transient operation of the engine, in order to reflect the delay of the actual change in the cooling loss heat amount with respect to the calculated change in the cooling loss heat amount in the control of the flow rate adjusting means, the operating state used for calculating the cooling loss heat amount The detected value is subjected to an annealing process by the annealing processing means. Therefore, at least during transient operation of the engine, even if the actual change in cooling loss heat is delayed with respect to the calculated change in cooling loss heat, the delay is processed by smoothing the detected value of the operating state. Reflected in the control of the adjusting means, the flow rate adjusting means is accurately controlled.

上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、冷却水循環経路に設けられるラジエータと、ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量を、エンジンの運転状態に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度にするために、算出される冷却損失熱量に基づき流量調整手段を制御するための制御手段とを備えたエンジンの冷却装置において、制御手段は、エンジンの減速運転時に、エンジンの冷却水温度を所定の基準温度へ低下させるために、ラジエータを通過する冷却水流量が漸次増加するように流量調整手段を制御することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention is directed to a cooling water circulation path through which engine cooling water circulates, a radiator provided in the cooling water circulation path, and a flow rate of cooling water passing through the radiator. And a flow rate adjusting means, wherein the flow rate adjusting means is controlled so that the engine cooling water temperature becomes the target cooling water temperature. Cooling loss heat amount calculating means for calculating based on the operating state of the engine, and control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated cooling loss heat amount so that the engine cooling water temperature becomes the target cooling water temperature. In the engine cooling apparatus comprising: the control means, in order to lower the engine coolant temperature to a predetermined reference temperature during engine deceleration operation, And purpose to control the flow rate adjusting means so that the cooling water flow rate through the mediator will increase gradually.

上記発明の構成によれば、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量が、エンジンの運転状態に基づき冷却損失熱量算出手段により算出される。そして、その算出される冷却損失熱量に基づき制御手段により流量調整手段が制御される。これにより、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度に近付けられる。
ここで、エンジンの減速運転時には、エンジンの冷却水温度を所定の基準温度へ低下させるために、ラジエータを通過する冷却水流量が漸次増加するように制御手段により流量調整手段が制御される。従って、エンジンの減速運転時に、実際の冷却損失熱量の変化が算出される冷却損失熱量の変化に対して遅れても、ラジエータを通過する冷却水流量が漸次増加するように流量調整手段が制御されることで、算出される冷却損失熱量の変化が実際の冷却損失熱量の変化に近づけられる。
According to the configuration of the invention described above, the cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water is calculated by the cooling loss heat amount calculation means based on the operating state of the engine. Then, the flow rate adjusting means is controlled by the control means based on the calculated heat loss of cooling loss. Thereby, the engine coolant temperature is brought close to the target coolant temperature.
Here, when the engine is decelerating, the flow rate adjusting means is controlled by the control means so that the flow rate of the cooling water passing through the radiator gradually increases in order to reduce the cooling water temperature of the engine to a predetermined reference temperature. Therefore, during engine deceleration operation, the flow rate adjusting means is controlled so that the flow rate of the cooling water passing through the radiator gradually increases even if the actual change in the cooling loss heat amount is delayed with respect to the calculated change in the cooling loss heat amount. As a result, the calculated change in the cooling loss heat quantity is brought close to the actual change in the cooling loss heat quantity.

請求項1に記載の発明によれば、エンジンの少なくとも過渡運転時に、実際の冷却損失熱量の変化が算出される冷却損失熱量の変化に対して遅れても、その遅れが、運転状態の検出値がなまし処理されることで流量調整手段の制御に反映され、流量調整手段が正確に制御されるので、エンジンの過渡運転時に冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジンのフリクションを低減させることができ、エンジンの燃費向上を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, even if the change in the actual cooling loss heat quantity is delayed at least during the transient operation of the engine with respect to the calculated change in the cooling loss heat quantity, the delay is the detected value of the operating state. Since the annealing process is reflected in the control of the flow rate adjusting means and the flow rate adjusting means is accurately controlled, the controllability of the coolant temperature can be improved during the transient operation of the engine. As a result, engine friction can be reduced and engine fuel efficiency can be improved.

請求項2に記載の発明によれば、エンジンの減速運転時に、実際の冷却損失熱量の変化が算出される冷却損失熱量の変化に対して遅れても、ラジエータを通過する冷却水流量が漸次増加するように流量調整手段が制御されることで、算出される冷却損失熱量の変化が実際の冷却損失熱量の変化に近づけられるので、エンジンの減速運転時に冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジンのフリクションを低減させることができ、エンジンの燃費向上を図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the flow rate of the cooling water passing through the radiator gradually increases even when the actual change in the cooling loss heat quantity is delayed with respect to the calculated change in the cooling loss heat quantity during the deceleration operation of the engine. By controlling the flow rate adjusting means, the calculated change in the cooling loss heat amount can be brought close to the actual change in the cooling loss heat amount, so that the controllability of the cooling water temperature can be improved during engine deceleration operation. it can. As a result, engine friction can be reduced and engine fuel efficiency can be improved.

[第1実施形態]
以下、この発明におけるエンジンの冷却装置を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an engine cooling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、この実施形態におけるエンジンシステムを概略構成図により示す。車両に搭載された多気筒のエンジン1は、シリンダブロック及びシリンダヘッド等からなるエンジン本体2を備える。エンジン本体2には、各気筒(シリンダ)の燃焼室に対応して燃料噴射弁及び点火装置(共に図示略)が設けられる。また、エンジン本体2には、各気筒毎にピストン(図示略)が設けられ、各ピストンに連動するクランクシャフト3が設けられる。エンジン本体2には、各燃焼室に空気を取り込むために吸気通路4が設けられる。また、エンジン本体2には、各燃焼室から排気ガスを排出するために排気通路5が設けられる。吸気通路4には、エアクリーナ6及びスロットルボディ7が設けられる。エアクリーナ6は、吸気通路4を通じて各燃焼室に取り込まれる空気を清浄化する。スロットルボディ7には、吸気通路4を流れる空気量(吸気量)を調節するために開閉されるスロットルバルブ8と、そのバルブ8を開閉駆動するためのモータ9が設けられる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine system in this embodiment. A multi-cylinder engine 1 mounted on a vehicle includes an engine body 2 including a cylinder block and a cylinder head. The engine body 2 is provided with a fuel injection valve and an ignition device (both not shown) corresponding to the combustion chamber of each cylinder (cylinder). The engine body 2 is provided with a piston (not shown) for each cylinder and a crankshaft 3 that is linked to each piston. The engine body 2 is provided with an intake passage 4 for taking air into each combustion chamber. The engine body 2 is provided with an exhaust passage 5 for exhausting exhaust gas from each combustion chamber. An air cleaner 6 and a throttle body 7 are provided in the intake passage 4. The air cleaner 6 cleans the air taken into each combustion chamber through the intake passage 4. The throttle body 7 is provided with a throttle valve 8 that is opened and closed to adjust the amount of air flowing through the intake passage 4 (intake amount), and a motor 9 that drives the valve 8 to open and close.

エンジン本体2の各燃焼室には、燃料噴射弁から噴射される燃料が供給される。各燃焼室では、点火装置が作動することにより、燃料と空気との可燃混合気が爆発・燃焼する。この燃焼エネルギーを受けてピストンが動作することにより、クランクシャフト3が回転してエンジン1に動力が発生する。各燃焼室で生じた燃焼後の排気ガスは、排気通路5を通じて外部へ排出される。エンジン1で発生した燃焼エネルギーの一部は熱としてエンジン本体2に残留する。この残留熱によりエンジン本体2が過熱状態となるのを防止するために、エンジン1には、水冷式の冷却装置10が設けられる。   The fuel injected from the fuel injection valve is supplied to each combustion chamber of the engine body 2. In each combustion chamber, the combustible mixture of fuel and air explodes and burns when the ignition device operates. When the piston operates by receiving this combustion energy, the crankshaft 3 rotates and power is generated in the engine 1. The exhaust gas after combustion generated in each combustion chamber is discharged to the outside through the exhaust passage 5. A part of the combustion energy generated in the engine 1 remains in the engine body 2 as heat. In order to prevent the engine main body 2 from being overheated by this residual heat, the engine 1 is provided with a water-cooled cooling device 10.

この冷却装置10は、エンジン本体2に設けられるウォータジャケット11を含む。ウォータジャケット11の入口11a及び出口11bは、ラジエータ通路12を介してラジエータ13に接続される。ウォータジャケット11の入口11aの近傍には、ウォータポンプ(W/P)14が設けられる。ウォータポンプ14は、プーリ及びベルト等を介してクランクシャフト3に駆動連結され、エンジン1の運転に連動して作動する。ウォータポンプ14は、ラジエータ通路12を流れる冷却水を吸引してウォータジャケット11へ吐出する。この冷却水の吸引・吐出により、冷却水がウォータポンプ14を起点として、ラジエータ通路12を図1に矢印で示す時計方向に循環する。この循環中に、冷却水は、ウォータジャケット11を通過する過程で、エンジン本体2から熱を吸収して昇温する。昇温した冷却水は、ラジエータ13を通過する過程で熱を放出して温度を下げる。   The cooling device 10 includes a water jacket 11 provided in the engine body 2. The inlet 11 a and the outlet 11 b of the water jacket 11 are connected to the radiator 13 through the radiator passage 12. A water pump (W / P) 14 is provided in the vicinity of the inlet 11 a of the water jacket 11. The water pump 14 is drivingly connected to the crankshaft 3 via a pulley, a belt, and the like, and operates in conjunction with the operation of the engine 1. The water pump 14 sucks the cooling water flowing through the radiator passage 12 and discharges it to the water jacket 11. By this cooling water suction / discharge, the cooling water circulates in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. 1 starting from the water pump 14. During this circulation, the cooling water absorbs heat from the engine body 2 and rises in temperature in the process of passing through the water jacket 11. The raised cooling water releases heat in the process of passing through the radiator 13 to lower the temperature.

ラジエータ通路12には、ラジエータ13を迂回するバイパス通路15が接続される。バイパス通路15の一端(図1の右端)は、ラジエータ通路12において、ラジエータ13とウォータジャケット11の出口11bとの間に接続される。バイパス通路15の他端(図1の左端)は、ラジエータ通路12において、ラジエータ13とウォータポンプ14との間に接続される。上記したウォータジャケット11及びラジエータ通路12により本発明における冷却水循環経路が構成される。   A bypass passage 15 that bypasses the radiator 13 is connected to the radiator passage 12. One end of the bypass passage 15 (the right end in FIG. 1) is connected between the radiator 13 and the outlet 11 b of the water jacket 11 in the radiator passage 12. The other end (the left end in FIG. 1) of the bypass passage 15 is connected between the radiator 13 and the water pump 14 in the radiator passage 12. The water jacket 11 and the radiator passage 12 described above constitute a cooling water circulation path in the present invention.

バイパス通路15の他端とラジエータ通路12との接続部分には、流量制御弁16が設けられる。この流量制御弁16は、ステップモータを駆動源として構成され、その弁開度ODVを制御することにより、ラジエータ通路12及びバイパス通路15を流れる冷却水の流量を調整する。この流量制御弁16は、本発明における流量調整手段に相当する。ここで、流量制御弁16は、弁開度ODVが大きくなるほどラジエータ通路12を通る冷却水流量が多くなるように構成される。   A flow rate control valve 16 is provided at a connection portion between the other end of the bypass passage 15 and the radiator passage 12. The flow rate control valve 16 is configured with a step motor as a drive source, and adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the radiator passage 12 and the bypass passage 15 by controlling the valve opening degree ODV. This flow control valve 16 corresponds to the flow rate adjusting means in the present invention. Here, the flow rate control valve 16 is configured such that the flow rate of cooling water passing through the radiator passage 12 increases as the valve opening degree ODV increases.

この流量制御弁16により、ラジエータ通路12における冷却水流量を調整することにより、エンジン本体2を冷却するための冷却水温度が制御される。すなわち、流量制御弁16の弁開度ODVを制御してラジエータ通路12における冷却水流量を多くすることにより、エンジン本体2に流れる冷却水のうち、ラジエータ13で冷却される冷却水の割合が大きくなり、エンジン本体2を冷却する冷却水温度が低くなる。また、流量制御弁16を制御してラジエータ通路12における冷却水流量を少なくすることにより、エンジン本体2に流れる冷却水のうち、ラジエータ13で冷却される冷却水の割合が小さくなり、エンジン本体2を冷却する冷却水温度が高くなる。   The flow rate control valve 16 controls the coolant temperature for cooling the engine body 2 by adjusting the coolant flow rate in the radiator passage 12. That is, by controlling the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 to increase the coolant flow rate in the radiator passage 12, the ratio of the coolant water cooled by the radiator 13 out of the coolant water flowing through the engine body 2 is large. Thus, the temperature of the cooling water for cooling the engine body 2 is lowered. Further, by controlling the flow rate control valve 16 to reduce the cooling water flow rate in the radiator passage 12, the ratio of the cooling water cooled by the radiator 13 out of the cooling water flowing through the engine main body 2 is reduced. The temperature of the cooling water for cooling is increased.

ラジエータ13には、ラジエータ13を通過した後の冷却水温度(ラジエータ出口水温T2)を検出するためのラジエータ出口水温センサ21が設けられる。エンジン本体2には、ウォータジャケット11の出口11bを通過した後の冷却水温度(エンジン出口水温TO)を、エンジン本体2の冷却水温度として検出するためのエンジン出口水温センサ22が設けられる。ここで、エンジン出口水温TOは、エンジン通過後冷却水温度に相当する。   The radiator 13 is provided with a radiator outlet water temperature sensor 21 for detecting a cooling water temperature (radiator outlet water temperature T2) after passing through the radiator 13. The engine body 2 is provided with an engine outlet water temperature sensor 22 for detecting the coolant temperature (engine outlet water temperature TO) after passing through the outlet 11 b of the water jacket 11 as the coolant temperature of the engine body 2. Here, the engine outlet water temperature TO corresponds to the coolant temperature after passing through the engine.

この冷却装置10は、バイパス通路15とは別に、ラジエータ13を迂回するようにラジエータ通路12に設けられる複数の受放熱回路を更に含む。これら受放熱回路として、スロットルボディ温水回路31、EGRクーラ回路32、温水加熱式のホットエアインテーク回路33、ヒータ回路34及びオイルクーラ回路35が設けられる。   In addition to the bypass passage 15, the cooling device 10 further includes a plurality of heat receiving and radiating circuits provided in the radiator passage 12 so as to bypass the radiator 13. As these heat receiving and radiating circuits, a throttle body hot water circuit 31, an EGR cooler circuit 32, a hot water heating type hot air intake circuit 33, a heater circuit 34, and an oil cooler circuit 35 are provided.

スロットルボディ温水回路31は、スロットルボディ7に接続され、同回路31を冷却水(温水)が流れる過程でスロットルボディ7が暖められる。これにより、極寒時等におけるスロットルバルブ8の作動を安定化させる。   The throttle body warm water circuit 31 is connected to the throttle body 7, and the throttle body 7 is warmed in the process of cooling water (warm water) flowing through the circuit body 31. As a result, the operation of the throttle valve 8 at the time of extreme cold or the like is stabilized.

EGRクーラ回路32は、スロットルボディ温水回路31の下流側に直列に接続される。EGRクーラ回路32の一部は、EGR装置36に沿って設けられる。周知のようにEGR装置36は、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)を低減するために、排気ガスの一部を吸気通路4へ再循環させて可燃混合気の最高燃焼温度を低下させるものである。EGR装置36は、EGR通路37、EGR弁38及びEGRチャンバ39を含む。EGR通路37は、排気通路5と吸気通路4との間に設けられる。EGR弁38は、EGR通路37の途中に設けられ、EGR通路37を流れるEGRガスの流量を調整するよう構成される。EGRチャンバ39は、EGR通路37の下流側に設けられ、EGRガスを各気筒に均等に導くように構成される。EGRクーラ回路32を流れる冷却水により、EGRチャンバ39、EGR弁38及び吸気通路4が冷却される。   The EGR cooler circuit 32 is connected in series downstream of the throttle body warm water circuit 31. A part of the EGR cooler circuit 32 is provided along the EGR device 36. As is well known, the EGR device 36 reduces the maximum combustion temperature of the combustible mixture by recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage 4 in order to reduce nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas. It is. The EGR device 36 includes an EGR passage 37, an EGR valve 38, and an EGR chamber 39. The EGR passage 37 is provided between the exhaust passage 5 and the intake passage 4. The EGR valve 38 is provided in the middle of the EGR passage 37 and is configured to adjust the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage 37. The EGR chamber 39 is provided on the downstream side of the EGR passage 37, and is configured to guide EGR gas evenly to each cylinder. The EGR chamber 39, the EGR valve 38, and the intake passage 4 are cooled by the cooling water flowing through the EGR cooler circuit 32.

ホットエアインテーク回路33はエアクリーナ6に接続される。この回路33は、エアクリーナ6の近傍に設けられたヒータコア(図示略)を含み、そのヒータコアを冷却水が通過する過程で吸気通路4に吸入される空気が暖められる。   The hot air intake circuit 33 is connected to the air cleaner 6. The circuit 33 includes a heater core (not shown) provided in the vicinity of the air cleaner 6, and air sucked into the intake passage 4 is warmed in the process in which cooling water passes through the heater core.

ヒータ回路34は、車室用暖房装置のヒータコア40に接続される。このヒータ回路34を流れる冷却水が、熱源としてヒータコア40に導かれることにより、車室用暖房装置が機能する。   The heater circuit 34 is connected to the heater core 40 of the vehicle interior heating device. The cooling water flowing through the heater circuit 34 is guided to the heater core 40 as a heat source, so that the vehicle compartment heating device functions.

オイルクーラ回路35は、エンジン1の潤滑装置における潤滑油と、自動変速機における作動油(オートマチック・トランスミッション・フルード:ATF)を冷却するためのオイルクーラ41に接続される。このオイルクーラ41に冷却水が流れることにより、高温時に潤滑油やATFが速やかに冷やされる。このオイルクーラ41は、潤滑油やATFの温度が低いときには、オイルウォーマとしても機能する。   The oil cooler circuit 35 is connected to an oil cooler 41 for cooling the lubricating oil in the lubricating device of the engine 1 and the hydraulic oil (automatic transmission fluid: ATF) in the automatic transmission. When the cooling water flows through the oil cooler 41, the lubricating oil and ATF are quickly cooled at high temperatures. The oil cooler 41 also functions as an oil warmer when the temperature of the lubricating oil or ATF is low.

上記した各受放熱回路の上流部は、ウォータジャケット11の出口11bとラジエータ13との間においてラジエータ通路12に接続される。これらの受放熱回路の下流部は、互いに合流してウォータポンプ14に接続される。各受放熱回路の合流部42の近傍には、その合流部42における冷却水温度を合流部水温T3として検出するための合流部水温センサ23が設けられる。   The upstream portion of each of the above described heat receiving and radiating circuits is connected to the radiator passage 12 between the outlet 11 b of the water jacket 11 and the radiator 13. The downstream portions of these heat receiving and radiating circuits merge with each other and are connected to the water pump 14. A junction water temperature sensor 23 for detecting the cooling water temperature in the junction 42 as a junction water temperature T3 is provided in the vicinity of the junction 42 of each receiving and radiating circuit.

車両には、エンジン1の運転状態を検出するための各種センサが設けられる。すなわち、運転席に設けられるアクセルペダル43には、アクセルセンサ24が設けられる。アクセルセンサ24は、アクセルペダル43の踏み込み量(アクセル開度)ACCPを検出する。スロットルボディ7に設けられるスロットルセンサ25は、スロットルバルブ8の開度(スロットル開度)TAを検出する。スロットルボディ7より下流の吸気通路4に設けられる吸気圧センサ26は、吸気通路4における吸気圧PMを検出する。クランクシャフト3に対応して設けられる回転速度センサ27は、クランクシャフト3の回転角度(クランク角度)及び回転速度(エンジン回転速度)NEを検出する。これらのセンサ24〜27は、本発明における運転状態検出手段に相当する。   The vehicle is provided with various sensors for detecting the operating state of the engine 1. In other words, the accelerator sensor 24 is provided in the accelerator pedal 43 provided in the driver's seat. The accelerator sensor 24 detects the depression amount (accelerator opening) ACCP of the accelerator pedal 43. A throttle sensor 25 provided in the throttle body 7 detects the opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 8. An intake pressure sensor 26 provided in the intake passage 4 downstream of the throttle body 7 detects the intake pressure PM in the intake passage 4. A rotational speed sensor 27 provided corresponding to the crankshaft 3 detects a rotational angle (crank angle) and a rotational speed (engine rotational speed) NE of the crankshaft 3. These sensors 24 to 27 correspond to the operating state detecting means in the present invention.

この冷却装置10は、エンジン1の運転状態に応じてエンジン1の冷却度合いを制御するために、エンジン1の運転状態に基づいて流量制御弁16を制御して冷却水循環経路における冷却水の循環流量を調整する。この制御を司るために、冷却装置10は、電子制御装置(ECU)30を備える。ECU30には、ラジエータ出口温度センサ21、エンジン出口水温センサ22、合流部水温センサ23及び流量制御弁16が接続される。また、ECU30には、エンジン1の運転状態を取り込むために、アクセルセンサ24、スロットルセンサ25、吸気圧センサ26及び回転速度センサ27が接続される。更に、ECU30には、イグニションスイッチ(IGSW)28が接続される。イグニションスイッチ28は、エンジン1を始動、停止させるために操作される。   In order to control the degree of cooling of the engine 1 in accordance with the operating state of the engine 1, the cooling device 10 controls the flow rate control valve 16 based on the operating state of the engine 1 to circulate the cooling water circulation flow rate in the cooling water circulation path. Adjust. In order to control this control, the cooling device 10 includes an electronic control unit (ECU) 30. The ECU 30 is connected to a radiator outlet temperature sensor 21, an engine outlet water temperature sensor 22, a junction water temperature sensor 23, and a flow rate control valve 16. In addition, an accelerator sensor 24, a throttle sensor 25, an intake pressure sensor 26, and a rotational speed sensor 27 are connected to the ECU 30 in order to capture the operating state of the engine 1. Further, an ignition switch (IGSW) 28 is connected to the ECU 30. The ignition switch 28 is operated to start and stop the engine 1.

この実施の形態において、ECU30は冷却水温度制御を実行するものであり、本発明における冷却損失熱量算出手段、制御手段及びなまし処理手段に相当する。周知のように、ECU30は中央処理装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、バックアップRAM、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。ECU30は、CPU、ROM、RAM及びバックアップRAMと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路を構成する。ROMは、冷却水温制御等に関する所定の制御プログラムを予め記憶したものである。RAMは、CPUの演算結果を一時記憶するものである。バックアップRAMは、予め記憶したデータを保存するものである。CPUは、入力回路を介して入力される各種センサ等21〜28からの検出信号に基づき所定の制御プログラムに従い冷却水温制御等を実行する。   In this embodiment, the ECU 30 executes the cooling water temperature control, and corresponds to the cooling loss heat amount calculation means, the control means, and the annealing processing means in the present invention. As is well known, the ECU 30 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a backup RAM, an external input circuit, an external output circuit, and the like. The ECU 30 configures a logical operation circuit formed by connecting a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, an external input circuit, an external output circuit, and the like through a bus. The ROM stores in advance a predetermined control program related to cooling water temperature control and the like. The RAM temporarily stores the calculation result of the CPU. The backup RAM stores data stored in advance. The CPU executes cooling water temperature control and the like according to a predetermined control program based on detection signals from various sensors 21 to 28 inputted through the input circuit.

次に、ECU30が実行する冷却水温度制御の内容につき図2,3に示すフローチャートに従って説明する。ECU30は、図2に示すルーチンを所定間隔毎に周期的に実行する。   Next, the content of the coolant temperature control executed by the ECU 30 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. The ECU 30 periodically executes the routine shown in FIG. 2 at predetermined intervals.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ100で、ECU30は、回転速度センサ27及び吸気圧センサ26の検出値から得られるエンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEに基づいて冷却損失熱量QWを算出する。この算出内容を、図3に示すフローチャートに従って詳しく説明する。   When the process proceeds to this routine, in step 100, the ECU 30 calculates the cooling loss heat quantity QW based on the engine rotational speed NE and the engine load LE obtained from the detected values of the rotational speed sensor 27 and the intake pressure sensor 26. The details of this calculation will be described in detail according to the flowchart shown in FIG.

ステップ101で、ECU30は、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEに基づいてなまし処理時定数t1を算出する。この算出に際し、ECU30は、図4に示すような関数データ(マップ)を参照する。このマップは、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEに対するなまし時定数t1の関係を予め定めたものである。このマップにおいて、エンジン回転速度NEに対するなまし時定数t1の関係は、低速領域で比較的大きく、高速領域で比較的小さく、中速領域で変化が大きい。また、このマップにおいて、なまし時定数t1は、エンジン負荷LEが大きくなるに連れて小さくなる。   In step 101, the ECU 30 calculates a smoothing process time constant t1 based on the engine speed NE and the engine load LE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship of the annealing time constant t1 to the engine speed NE and the engine load LE. In this map, the relationship of the annealing time constant t1 to the engine rotational speed NE is relatively large in the low speed region, relatively small in the high speed region, and changes greatly in the medium speed region. In this map, the annealing time constant t1 decreases as the engine load LE increases.

次に、ステップ102で、ECU30は、上記のように算出されるなまし時定数t1に基づきエンジン回転速度NEとエンジン負荷LEをなまし処理することにより、なましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷LEsmを算出する。ECU30は、下記の計算式(1),(2)に従ってなましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷LEsmを算出する。
NEsm={(NEsmold−NE)/t1}+NEsmold ・・・(1)
LEsm={(LEsmold−LE)/t1}+LEsmold ・・・(2)
ここで、「NEsmold」は、前回算出されたなましエンジン回転速度NEsmを意味する。「LEsmold」は、前回算出されたなましエンジン負荷LEsmを意味する。この計算において、なましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷LEsmは、なまし時定数t1が大きくなると変化が小さくなり、なまし時定数t1が小さくなると変化が大きくなる。上記のように算出されるなましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷NEsmは、図5に示すように、特にエンジン1の過渡運転時(加速運転時及び減速運転時)に、なまし処理の効果が顕著に現れ、各パラメータNEsm,LEsmの変化が緩やかになる。
Next, in step 102, the ECU 30 performs an annealing process on the engine speed NE and the engine load LE based on the annealing time constant t1 calculated as described above, so that the engine speed NEsm and the engine speed are smoothed. The load LEsm is calculated. The ECU 30 calculates the smoothed engine rotation speed NEsm and the smoothed engine load LEsm according to the following calculation formulas (1) and (2).
NEsm = {(NEsmold−NE) / t1} + NEsmold (1)
LEsm = {(LEsmold−LE) / t1} + LEsmold (2)
Here, “NEsmold” means the annealing engine speed NEsm calculated last time. “LEsmold” means the previously calculated annealing engine load LEsm. In this calculation, the change in the annealing engine speed NEsm and the annealing engine load LEsm decreases as the annealing time constant t1 increases, and increases as the annealing time constant t1 decreases. The smoothed engine rotational speed NEsm and the smoothed engine load NEsm calculated as described above are shown in FIG. 5, particularly during the transient operation of the engine 1 (acceleration operation and deceleration operation). The effect appears remarkably, and the change of each parameter NEsm, LEsm becomes gradual.

次に、ステップ103で、ECU30は、算出されたなましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷LEsmに基づいて冷却損失熱量QWを算出する。この算出に際し、ECU30は、図6に示すような関数データ(マップ)を参照する。このマップは、なましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷LEsmに対する冷却損失熱量QWの関係を予め定めたものである。このマップは、エンジン出口水温TOの各値毎に用意されている。このマップにおいて、冷却損失熱量QWは、なましエンジン回転速度NEsmが低いときは少なく、なましエンジン回転速度NEsmが高くなるに連れて多くなる。これは、エンジン回転速度NEが高いほど単位時間当りに燃焼室に供給される燃料が増え、エンジン本体2で発生する熱量が多くなり、これに伴いエンジン本体2から冷却水に奪われる熱量が多くなるためである。また、このマップにおいて、冷却損失熱量QWは、なましエンジン負荷LEsmが小さいときは少なく、なましエンジン負荷LEsmが大きくなるに連れて多くなる。但し、なましエンジン回転速度NEsmが高い領域では、なましエンジン負荷LEsmが大きくなるに連れて冷却損失熱量QWの増加度合が緩やかになる。これは、前述したようにエンジン回転速度NEの上昇により単位時間当りに供給される燃料が増え、その燃料増量に伴う冷却効果により燃焼室の温度が下がり、エンジン本体2から冷却水に奪われる熱量が減少するためである。   Next, in step 103, the ECU 30 calculates a cooling loss heat quantity QW based on the calculated smoothed engine rotational speed NEsm and the smoothed engine load LEsm. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship between the cooling engine heat speed NEsm and the cooling loss heat quantity QW with respect to the annealing engine load LEsm. This map is prepared for each value of the engine outlet water temperature TO. In this map, the cooling loss heat quantity QW is small when the annealing engine speed NEsm is low, and increases as the annealing engine speed NEsm increases. This is because the higher the engine speed NE is, the more fuel is supplied to the combustion chamber per unit time, and the more heat is generated in the engine body 2, and the more heat is taken away from the engine body 2 by the cooling water. Because it becomes. Further, in this map, the cooling loss heat quantity QW is small when the annealing engine load LEsm is small, and increases as the annealing engine load LEsm increases. However, in the region where the annealing engine speed NEsm is high, the degree of increase in the cooling loss heat quantity QW becomes moderate as the annealing engine load LEsm increases. This is because, as described above, the amount of fuel supplied per unit time increases due to the increase in the engine rotational speed NE, the temperature of the combustion chamber decreases due to the cooling effect accompanying the increase in the amount of fuel, and the amount of heat taken away from the engine body 2 by the cooling water. This is because of the decrease.

上記したエンジン負荷LEに代えてエンジン負荷率を用いることもできる。エンジン負荷率は、最大負荷に対する負荷割合を示すパラメータである。この場合も、エンジン負荷率に対応するなましエンジン負荷率が算出されることになり、図6に準ずるマップを使用することができる。   An engine load factor can be used instead of the engine load LE described above. The engine load factor is a parameter indicating a load ratio with respect to the maximum load. Also in this case, the smoothed engine load factor corresponding to the engine load factor is calculated, and a map according to FIG. 6 can be used.

上記した冷却損失熱量QWは、基本的には、エンジン本体2からの発熱量に左右されることから、エンジン負荷LEとしては、エンジン本体2からの発熱量に関係するパラメータ、例えば、1燃焼サイクル当りの燃料噴射量、吸気量等を用いることができる。吸気量については、別途実行される燃料噴射制御において、吸気量に応じた量の燃料が噴射されることから、エンジン本体2からの発熱量に間接的に関係するパラメータであると言える。その他、エンジン負荷LEとして、吸気圧センサ26により検出される吸気圧PM、スロットルセンサ25により検出されるスロットル開度TA等を用いることも可能であるが、この場合には、適宜に補正を行うことが望ましい。   The above-described cooling loss heat quantity QW basically depends on the amount of heat generated from the engine body 2, and therefore, the engine load LE is a parameter related to the amount of heat generated from the engine body 2, for example, one combustion cycle. The fuel injection amount, the intake air amount, etc. can be used. The amount of intake air is a parameter indirectly related to the amount of heat generated from the engine body 2 because fuel according to the amount of intake air is injected in fuel injection control separately executed. In addition, as the engine load LE, it is possible to use the intake pressure PM detected by the intake pressure sensor 26, the throttle opening degree TA detected by the throttle sensor 25, etc., but in this case, the correction is made appropriately. It is desirable.

その後、図2のフローチャートに戻り、ステップ110で、ECU30は、流量制御弁16の弁開度ODV及びエンジン回転速度NEに基づいて合流部42における冷却水流量(合流部流量)V3を算出する。この算出に際して、ECU30は、図7に示すような関数データ(マップ)を参照する。このマップは、流量制御弁16の弁開度ODV及びエンジン回転速度NEに対する合流部流量V3の関係を予め定めたものである。このマップにおいて、弁開度ODVが小さな領域では、弁開度ODVが大きくなるに連れて合流部流量V3は緩やかに少なくなる。弁開度ODVが中から大の領域では、弁開度ODVにかかわらず合流部流量V3は略一定となる。また、合流部流量V3はエンジン回転速度NEが低いときは少なく、エンジン回転速度NEが高くなるに連れて多くなる。ここで、合流部流量V3は、本発明における回路通過後冷却水流量に相当する。上記した弁開度ODVとして、例えば、ECU30が前回の制御周期で流量制御弁16に用いた指令開度ODCを適用するとができる。   Then, returning to the flowchart of FIG. 2, in step 110, the ECU 30 calculates the coolant flow rate (merging portion flow rate) V3 in the merging portion 42 based on the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 and the engine speed NE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship of the junction flow rate V3 with respect to the valve opening degree ODV of the flow rate control valve 16 and the engine rotational speed NE. In this map, in the region where the valve opening degree ODV is small, as the valve opening degree ODV increases, the junction flow rate V3 gradually decreases. In the region where the valve opening degree ODV is medium to large, the junction flow rate V3 is substantially constant regardless of the valve opening degree ODV. Further, the merging portion flow rate V3 is small when the engine speed NE is low and increases as the engine speed NE increases. Here, the merging portion flow rate V3 corresponds to the post-circuit passage coolant flow rate in the present invention. As the above-described valve opening degree ODV, for example, the command opening degree ODC used by the ECU 30 for the flow control valve 16 in the previous control cycle can be applied.

次に、ステップ120で、ECU30は、今回得られた各種パラメータ、すなわち、合流部流量V3、合流部水温T3及びエンジン出口水温TOに基づいて受放熱熱量Qetcを算出する。ECU30は、下記の計算式(3)に従って全受放熱回路における受放熱熱量Qetc(各回路31〜35における受放熱熱量の総和)を算出する。下記の計算式(3)の中で、「C」は、温度を流量に変換するための係数であり、例えば、冷却水の比熱と密度との積によって決定される。
Qetc=C・V3・(TOold−T3) ・・・(3)
Next, in step 120, the ECU 30 calculates the amount of received and radiated heat Qetc based on the various parameters obtained this time, that is, the merging portion flow rate V3, the merging portion water temperature T3, and the engine outlet water temperature TO. The ECU 30 calculates the amount of received and radiated heat Qetc (the total sum of the amounts of received and radiated heat in each of the circuits 31 to 35) according to the following calculation formula (3). In the following calculation formula (3), “C” is a coefficient for converting the temperature into the flow rate, and is determined, for example, by the product of the specific heat of the cooling water and the density.
Qetc = C · V3 · (TOold−T3) (3)

次に、ステップ130で、ECU30は、今回得られた各種パラメータ、すなわち、冷却損失熱量QW、目標エンジン出口水温Tt、ラジエータ出口水温T2及び受放熱熱量Qetcに基づいて要求ラジエータ流量V2を算出する。ECU30は、下記の計算式(4)に従ってこの流量V2を算出する。下記の計算式(4)の中で、「C」は、上記と同様の係数を意味する。
V2=(QW−Qetc)/{C・(Tt−T2)} ・・・(4)
ここで、目標エンジン出口水温Ttは、エンジン1の運転状態に応じて決定され、本発明における目標冷却水温度に相当する。例えば、エンジン1がアイドル運転状態である場合、目標エンジン出口水温Ttは、発進時のノッキング対策等のために若干低めの温度(例えば「90℃」)に設定される。一方、エンジン1が部分負荷(パーシャル)運転状態にある場合、目標エンジン出口水温Ttは、フリクションロス低減のために高めの温度(例えば「100℃」)に設定される。エンジン1が全負荷(WOT)運転状態にある場合、目標エンジン出口水温Ttは、充填率を高めるために低めの温度(例えば「80℃」)に設定される。上記した目標エンジン出口水温Ttに関する各値(90℃、100℃、80℃)は、一例に過ぎない。
Next, in step 130, the ECU 30 calculates the required radiator flow rate V2 based on the various parameters obtained this time, that is, the cooling loss heat quantity QW, the target engine outlet water temperature Tt, the radiator outlet water temperature T2, and the received and radiated heat quantity Qetc. The ECU 30 calculates the flow rate V2 according to the following calculation formula (4). In the following calculation formula (4), “C” means the same coefficient as described above.
V2 = (QW−Qetc) / {C · (Tt−T2)} (4)
Here, the target engine outlet water temperature Tt is determined according to the operating state of the engine 1 and corresponds to the target cooling water temperature in the present invention. For example, when the engine 1 is in the idling operation state, the target engine outlet water temperature Tt is set to a slightly lower temperature (for example, “90 ° C.”) for measures against knocking at the time of start. On the other hand, when the engine 1 is in a partial load (partial) operation state, the target engine outlet water temperature Tt is set to a higher temperature (for example, “100 ° C.”) to reduce friction loss. When the engine 1 is in the full load (WOT) operation state, the target engine outlet water temperature Tt is set to a lower temperature (for example, “80 ° C.”) in order to increase the filling rate. Each value (90 ° C., 100 ° C., 80 ° C.) related to the target engine outlet water temperature Tt is merely an example.

次に、ステップ140で、ECU30は、算出される要求ラジエータ流量V2及びエンジン回転速度NEに基づいて流量制御弁16に対する指令開度ODCを算出する。この算出に際して、ECU30は、図8に示すような関数データ(マップ)を参照する。このマップは、要求ラジエータ流量V2及びエンジン回転速度NEに対する指令開度ODCの関係を予め定めたものである。このマップにおいて、指令開度ODCは、要求ラジエータ流量V2が少ないときは小さく、要求ラジエータ流量V2が多くなるに連れて大きくなる。また、指令開度ODCは、エンジン回転速度NEが低いときは、要求ラジエータ流量V2がわずかに変化しても大きく変化する。これに対し、指令開度ODCは、エンジン回転速度NEが高くなるときは、要求ラジエータ流量V2が多く変化しなければあまり変化しない。   Next, at step 140, the ECU 30 calculates a command opening degree ODC for the flow rate control valve 16 based on the calculated required radiator flow rate V2 and the engine speed NE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship of the command opening degree ODC with respect to the required radiator flow rate V2 and the engine speed NE. In this map, the command opening degree ODC is small when the required radiator flow rate V2 is small, and increases as the required radiator flow rate V2 increases. Further, the command opening degree ODC changes greatly even when the required radiator flow rate V2 slightly changes when the engine speed NE is low. On the other hand, the command opening degree ODC does not change much when the engine speed NE is high unless the required radiator flow rate V2 changes much.

その後、ステップ150で、ECU30は、算出される指令開度ODCに基づいて流量制御弁16を駆動制御した後、その後の処理を一旦終了する。このように流量制御弁16の開度を制御することにより、ラジエータ13を通る冷却水流量が調整され、エンジン出口水温TOが目標エンジン出口水温Ttに収束することになる。   Thereafter, in step 150, the ECU 30 drives and controls the flow rate control valve 16 based on the calculated command opening degree ODC, and then temporarily terminates the subsequent processing. By controlling the opening degree of the flow control valve 16 in this way, the flow rate of the cooling water passing through the radiator 13 is adjusted, and the engine outlet water temperature TO converges to the target engine outlet water temperature Tt.

以上説明したこの実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、エンジン本体2から冷却水へ奪われる冷却損失熱量QWが、エンジン1の運転状態に基づいてECU30により算出される。また、受放熱回路(各回路31〜35)と冷却水との間で受け放される受放熱熱量Qetcが、エンジン出口水温TO、合流部水温T3及び合流部流量V3に基づいてECU30により算出される。また、エンジン出口水温TOを目標エンジン出口水温Ttにするために、ラジエータ13で要求される冷却水の要求ラジエータ流量V2が、上記のようにそれぞれ算出される冷却損失熱量QW及び受放熱熱量Qetc、並びに、目標エンジン出口水温Tt及びラジエータ出口水温T2に基づいてECU30により算出される。そして、その算出される要求ラジエータ流量V2に基づいてECU30により指令開度ODCが算出され、その指令開度ODCに基づいて流量制御弁16が駆動制御される、すなわち、流量制御弁13の弁開度ODVが制御される。これにより、エンジン出口水温TOが目標エンジン出口水温Ttに近付けられる。   According to the engine cooling apparatus in this embodiment described above, the cooling loss heat quantity QW taken from the engine body 2 to the cooling water is calculated by the ECU 30 based on the operating state of the engine 1. In addition, the amount of received and radiated heat Qetc received and received between the receiving and radiating circuit (each circuit 31 to 35) and the cooling water is calculated by the ECU 30 based on the engine outlet water temperature TO, the merging portion water temperature T3, and the merging portion flow rate V3. The Further, in order to set the engine outlet water temperature TO to the target engine outlet water temperature Tt, the required radiator flow rate V2 of the cooling water required by the radiator 13 is calculated as the cooling loss heat quantity QW and the received and radiated heat quantity Qetc, respectively calculated as described above. In addition, the ECU 30 calculates the target engine outlet water temperature Tt and the radiator outlet water temperature T2. The command opening degree ODC is calculated by the ECU 30 based on the calculated required radiator flow rate V2, and the flow control valve 16 is driven and controlled based on the command opening degree ODC. The degree ODV is controlled. Thereby, the engine outlet water temperature TO is brought close to the target engine outlet water temperature Tt.

ここで、この実施形態では、上記したようにエンジン1の運転状態に関するパラメータとして、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEが、流量制御弁16の弁開度ODVの制御に反映される。このため、単に冷却水の温度のみに基づいて流量制御弁16の弁開度ODVの制御が行われる場合とは異なり、実際のエンジン出口水温TOを、そのときどきのエンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEに適した目標エンジン出口水温Ttに制御することができる。例えば、エンジン1が高出力となる場合には、エンジン出口水温TOを低くして各気筒の冷却効率を高めることができる。また、エンジン1が低燃費で運転される場合には、エンジン出口水温TOを高くして各気筒内での燃焼効率を向上させることができる。このため、上記した高出力及び低燃費という相反する性能を両立させながらエンジン性能を向上させることができる。   Here, in this embodiment, as described above, the engine rotational speed NE and the engine load LE are reflected in the control of the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 as the parameters relating to the operating state of the engine 1. For this reason, unlike the case where the valve opening degree ODV of the flow rate control valve 16 is controlled based solely on the temperature of the cooling water, the actual engine outlet water temperature TO is determined based on the engine rotational speed NE and the engine load LE. The target engine outlet water temperature Tt can be controlled. For example, when the engine 1 has a high output, the engine outlet water temperature TO can be lowered to increase the cooling efficiency of each cylinder. Further, when the engine 1 is operated with low fuel consumption, the engine outlet water temperature TO can be increased to improve the combustion efficiency in each cylinder. For this reason, the engine performance can be improved while satisfying the conflicting performances of high output and low fuel consumption.

この実施形態では、冷却損失熱量QWを算出するために、エンジン1の運転状態に関するパラメータとして、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEが適用される。このように、エンジン本体2からの発熱を左右するエンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEをパラメータとして計算に適用することで、冷却損失熱量QWを精度よく算出することができる。また、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEの両者に基づいて冷却損失熱量QWを算出するので、エンジン回転速度NE又はエンジン負荷LEを単独で適用した場合に比べて、冷却損失熱量QWの算出精度の向上を図ることができる。   In this embodiment, the engine speed NE and the engine load LE are applied as parameters relating to the operating state of the engine 1 in order to calculate the cooling loss heat quantity QW. Thus, by applying the engine rotation speed NE and the engine load LE that influence the heat generation from the engine body 2 as parameters, the cooling loss heat quantity QW can be calculated with high accuracy. Further, since the cooling loss heat quantity QW is calculated based on both the engine rotation speed NE and the engine load LE, the calculation accuracy of the cooling loss heat quantity QW can be improved compared to the case where the engine rotation speed NE or the engine load LE is applied alone. Improvements can be made.

この実施形態では、冷却損失熱量QWがエンジン1の運転状態を示すエンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEに基づいて算出され、その算出される冷却損失熱量QWが要求ラジエータ流量V2の算出に反映される。そして、その算出される要求ラジエータ流量V2に基づいて流量制御弁16の弁開度ODVが制御される。このため、エンジン1の運転状態が変化して冷却損失熱量QWが変化しても、その冷却損失熱量QWの変化に応じて流量制御弁16の弁開度ODVを制御することができ、エンジン出口水温TOを目標エンジン出口水温Ttに応答性よく制御することができる。   In this embodiment, the cooling loss heat quantity QW is calculated based on the engine rotational speed NE indicating the operating state of the engine 1 and the engine load LE, and the calculated cooling loss heat quantity QW is reflected in the calculation of the required radiator flow rate V2. . Then, the valve opening degree ODV of the flow rate control valve 16 is controlled based on the calculated required radiator flow rate V2. For this reason, even if the operating state of the engine 1 changes and the cooling loss heat quantity QW changes, the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 can be controlled according to the change in the cooling loss heat quantity QW, and the engine outlet The water temperature TO can be controlled to the target engine outlet water temperature Tt with good responsiveness.

ここで、冷却水温度と目標冷却水温度との偏差(水温差)のみに基づいて流量制御弁の弁開度をフィードバック制御するという従来技術では、エンジン本体2における冷却損失熱量QWの変化に対応できないことから、本実施形態のような制御に関する良好な応答性を得ることは困難である。このため、この実施形態では、前述したエンジン1の高出力運転時には、エンジン出口水温TOを速やかに低下させることができ、エンジン1の低燃費運転時には、エンジン出口水温TOを速やかに上昇させることができ、高出力及び低燃費の両立を実現するうえで発生する制御ロスを低減することができる。   Here, in the conventional technique in which the valve opening degree of the flow rate control valve is feedback-controlled based only on the deviation (water temperature difference) between the cooling water temperature and the target cooling water temperature, it corresponds to the change in the cooling loss heat quantity QW in the engine body 2. Since this is not possible, it is difficult to obtain good responsiveness regarding control as in this embodiment. For this reason, in this embodiment, the engine outlet water temperature TO can be quickly decreased during the high-power operation of the engine 1 described above, and the engine outlet water temperature TO can be quickly increased during the low fuel consumption operation of the engine 1. It is possible to reduce the control loss that occurs when realizing both high output and low fuel consumption.

ここで、仮に、エンジン1の運転状態から流量制御弁16の指令開度ODCを直接算出し、その算出される指令開度ODCに基づいて流量制御弁16の弁開度ODVを制御しようとすると、流量特性の異なる流量制御弁を用いた場合には、それら流量制御弁毎に指令開度ODCを改めて算出する必要が生じ、汎用性に欠けることになる。これに対し、この実施形態では、ラジエータ出口水温T2に対する要求ラジエータ流量V2を一旦算出し、その算出される要求ラジエータ流量V2に基づいて流量制御弁16の指令開度ODCを算出するようにしている。このため、流量特性の異なる流量制御弁を用いた場合でも、流量制御弁毎に流量特性に応じた指令開度ODCを改めて算出する必要がなくなる。   Here, if the command opening degree ODC of the flow control valve 16 is directly calculated from the operating state of the engine 1 and the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 is to be controlled based on the calculated command opening degree ODC. When flow control valves having different flow characteristics are used, it is necessary to calculate the command opening degree ODC again for each flow control valve, and the versatility is lacking. In contrast, in this embodiment, the required radiator flow rate V2 with respect to the radiator outlet water temperature T2 is once calculated, and the command opening degree ODC of the flow control valve 16 is calculated based on the calculated required radiator flow rate V2. . For this reason, even when flow control valves having different flow characteristics are used, it is not necessary to newly calculate the command opening degree ODC corresponding to the flow characteristics for each flow control valve.

ところで、この実施形態では、ラジエータ13を迂回するようにラジエータ通路12に複数の受放熱回路(各回路31〜35)が設けられるので、冷却水が各回路31〜35を通過する過程で、各部と冷却水との間で熱の受け放し(受放熱)が行われる。この受放熱後の冷却水は、合流部42からウォータポンプ14を介してラジエータ通路12を通り、再びエンジン本体2のウォータジャケット11を通過する。各回路31〜35での受放熱熱量Qetcが多い場合は、その受放熱熱量Qetcを考慮しなければエンジン出口水温TOを狙いの目標エンジン出口水温Ttへ収束させることは難しく、冷却水温度にオーバシュートやアンダシュートが起きる懸念がある。ここで、「オーバシュート」は、エンジン出口水温TOが目標エンジン出口水温Ttに達した後に、その目標エンジン出口水温Ttを維持することができずに上昇する現象である。また、「アンダシュート」は、エンジン出口水温TOが目標エンジン出口水温Ttに達した後に、その目標エンジン出口水温Ttを維持することができずに下降する現象である。   By the way, in this embodiment, since the radiator passage 12 is provided with a plurality of heat receiving and radiating circuits (each circuit 31 to 35) so as to bypass the radiator 13, in the process of cooling water passing through each circuit 31 to 35, each part Heat is received and released (received and radiated) between the cooling water and the cooling water. The cooling water after receiving and radiating heat passes through the radiator passage 12 from the junction 42 through the water pump 14 and again passes through the water jacket 11 of the engine body 2. When the amount of heat received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is large, it is difficult to converge the engine outlet water temperature TO to the target engine outlet water temperature Tt unless the received and radiated heat amount Qetc is taken into consideration, and the cooling water temperature is exceeded. There is concern that shooting and undershooting will occur. Here, “overshoot” is a phenomenon in which the target engine outlet water temperature Tt cannot be maintained after the engine outlet water temperature TO reaches the target engine outlet water temperature Tt, and rises. The “undershoot” is a phenomenon in which, after the engine outlet water temperature TO reaches the target engine outlet water temperature Tt, the target engine outlet water temperature Tt cannot be maintained and falls.

このように冷却水温度にオーバシュートやアンダシュートが多く起きる場合には、エンジン本体2等の各構成部品の耐熱性を考慮して各構成部品の正常動作を保障しようとすると、目標エンジン出口水温Ttを下げる必要がある。その反面、目標エンジン出口水温Ttを下げると、エンジン出口水温TOが低くなることから、エンジン1や自動変速機でフリクションが増大して燃費の悪化を招くおそれがある。   In this way, when many overshoots and undershoots occur in the cooling water temperature, it is necessary to consider the heat resistance of each component such as the engine body 2 to ensure the normal operation of each component. It is necessary to lower Tt. On the other hand, when the target engine outlet water temperature Tt is lowered, the engine outlet water temperature TO is lowered, so that friction may increase in the engine 1 or the automatic transmission, resulting in deterioration of fuel consumption.

これに対し、この実施形態では、全受放熱回路(各回路31〜35の全部)における受放熱熱量Qetc が算出され、その算出される受放熱熱量Qetc が要求ラジエータ流量V2の算出に反映される。従って、各回路31〜35における受放熱熱量Qetcが変化しても、目標エンジン出口水温Ttに対するエンジン出口水温TOの収束性が向上する。このため、冷却水温度制御におけるオーバシュートやアンダシュートを少なくすることがき、エンジン本体2等の構成部品に係る耐熱性を考慮して目標エンジン出口水温Ttを下げる必要がなくなる。この結果、目標エンジン出口水温Ttの低下に伴うフリクションの増大、延いては、エンジン1の燃費悪化を抑制することができる。   On the other hand, in this embodiment, the amount of received and radiated heat Qetc in all the heat receiving and radiating circuits (all of the circuits 31 to 35) is calculated, and the calculated amount of received and radiated heat Qetc is reflected in the calculation of the required radiator flow rate V2. . Therefore, even if the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 changes, the convergence property of the engine outlet water temperature TO with respect to the target engine outlet water temperature Tt is improved. For this reason, overshoot and undershoot in the cooling water temperature control can be reduced, and it is not necessary to lower the target engine outlet water temperature Tt in consideration of the heat resistance related to the components such as the engine body 2. As a result, it is possible to suppress an increase in friction associated with a decrease in the target engine outlet water temperature Tt, and thus a deterioration in fuel consumption of the engine 1.

この実施形態では、合流部水温T3とエンジン出口水温TOとの水温差が小さいときは、各回路31〜35における受放熱熱量Qetc が少なく、その逆に水温差が大きいときは、各回路31〜35における受放熱熱量Qetc が多い。また、合流部流量V3が少ないときは、各回路31〜35における受放熱熱量Qetc が少なく、合流部流量V3が多いときは、各回路31〜35における受放熱熱量Qetc が多い。この点につき、この実施形態では、合流部流量V3、合流部水温T3及びエンジン出口水温TOに基づいて各回路31〜35における受放熱熱量Qetc が算出される。従って、上記のように受放熱熱量Qetc を左右するパラメータとしての合流部流量V3、合流部水温T3及びエンジン出口水温TOが計算に適用されるので、受放熱熱量Qetcを精度よく算出することができる。このため、要求ラジエータ流量V2を精度よく算出することができ、流量制御弁16を精度よく制御することができる。   In this embodiment, when the water temperature difference between the merging portion water temperature T3 and the engine outlet water temperature TO is small, the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is small, and conversely, when the water temperature difference is large, each circuit 31 to The amount of heat received and radiated at Q35 is large. Further, when the junction flow rate V3 is small, the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is small, and when the junction portion flow rate V3 is large, the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is large. With respect to this point, in this embodiment, the amount of received and radiated heat Qetc in each of the circuits 31 to 35 is calculated based on the merging portion flow rate V3, the merging portion water temperature T3, and the engine outlet water temperature TO. Therefore, since the merging portion flow rate V3, the merging portion water temperature T3, and the engine outlet water temperature TO as parameters that influence the received and radiated heat quantity Qetc as described above are applied to the calculation, the received and radiated heat quantity Qetc can be accurately calculated. . Therefore, the required radiator flow rate V2 can be calculated with high accuracy, and the flow control valve 16 can be controlled with high accuracy.

特に、この実施形態では、エンジン1の過渡運転時、すなわち、加速運転時及び減速運転時には、ECU30により算出される冷却損失熱量QWの変化に対する実際の冷却損失熱量の変化の遅れを流量制御弁16の制御に反映させるために、冷却損失熱量QWの算出に使われる運転状態の検出値、すなわち、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEが、ECU30によりなまし処理されて、なましエンジン回転速度NEsm及びなましエンジン負荷LEsmが算出される。従って、エンジン1の加速運転時及び減速運転時に、実際の冷却損失熱量の変化が、算出される冷却損失熱量QWの変化に対して遅れても、その遅れが、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEの検出値がなまし処理されることで、流量制御弁16の制御に反映され、流量制御弁16が実際の冷却損失熱量の遅れに合わせて正確に制御される。この結果、エンジン1の運転状態に応じて算出される冷却損失熱量QWに基づき冷却水温度制御を実行する冷却装置において、エンジン1の加速運転時及び減速運転時には、冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジン1のフリクションを低減させることができ、エンジン1の燃費向上を図ることができる。   In particular, in this embodiment, during the transient operation of the engine 1, that is, during the acceleration operation and the deceleration operation, the flow control valve 16 indicates the delay in the actual cooling loss heat amount with respect to the cooling loss heat amount QW calculated by the ECU 30. In order to reflect this in the control, the detected value of the operating state used for calculating the cooling loss heat quantity QW, that is, the engine rotational speed NE and the engine load LE are subjected to a smoothing process by the ECU 30, and the smoothed engine rotational speed NEsm and An annealing engine load LEsm is calculated. Therefore, even if the actual change in the cooling loss heat amount is delayed with respect to the calculated change in the cooling loss heat amount QW during the acceleration operation and the deceleration operation of the engine 1, the delay is caused by the engine rotation speed NE and the engine load LE. The detected value is reflected in the control of the flow rate control valve 16 so that the flow rate control valve 16 is accurately controlled in accordance with the actual cooling loss heat amount delay. As a result, in the cooling device that executes the cooling water temperature control based on the cooling heat loss QW calculated according to the operating state of the engine 1, the controllability of the cooling water temperature is improved during the acceleration operation and the deceleration operation of the engine 1. Can be made. As a result, the friction of the engine 1 can be reduced, and the fuel efficiency of the engine 1 can be improved.

この実施形態では、流量制御弁16の制御量である弁開度ODV及びエンジン回転速度NEに基づいて合流部流量V3が算出されるので、ラジエータ通路12などの冷却水循環経路における冷却水流量に応じて受放熱熱量Qetcがより正確に算出される。この結果、要求ラジエータ流量V2をより一層正確に算出することができ、流量制御弁16の指令開度ODCをより一層正確に算出することができ、流量制御弁16をより一層正確に制御することができる。これにより、エンジン出口水温TOを目標エンジン出口水温Ttへより一層好適に収束させることができ、エンジン1の冷却水温度の制御性をより一層向上させることができる。   In this embodiment, the merging portion flow rate V3 is calculated based on the valve opening degree ODV and the engine rotational speed NE, which are control amounts of the flow rate control valve 16, and accordingly, according to the cooling water flow rate in the cooling water circulation path such as the radiator passage 12. Thus, the amount of received and radiated heat Qetc is calculated more accurately. As a result, the required radiator flow rate V2 can be calculated more accurately, the command opening degree ODC of the flow control valve 16 can be calculated more accurately, and the flow control valve 16 can be controlled more accurately. Can do. Thereby, the engine outlet water temperature TO can be more suitably converged to the target engine outlet water temperature Tt, and the controllability of the cooling water temperature of the engine 1 can be further improved.

[第2実施形態]
次に、この発明におけるエンジンの冷却装置を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the engine cooling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

尚、以下に説明する各実施形態において、第1実施形態における構成要素と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。この実施形態において、ECU30は冷却水温度制御を実行するものであり、本発明における冷却損失熱量算出手段及び制御手段に相当する。   In each embodiment described below, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described below. In this embodiment, the ECU 30 executes cooling water temperature control, and corresponds to the cooling loss heat amount calculation means and the control means in the present invention.

この実施形態では、冷却水温度制御の処理内容の点で、第1実施形態と構成が異なる。その処理内容を、図9,10にフローチャートに示す。この実施形態では、図9のフローチャートにおけるステップ200,250の処理内容が、第1実施形態の図2のフローチャートにおけるステップ100,150の処理内容と異なる。   In this embodiment, the configuration is different from that of the first embodiment in terms of the processing content of the cooling water temperature control. The processing contents are shown in the flowcharts of FIGS. In this embodiment, the processing contents of steps 200 and 250 in the flowchart of FIG. 9 are different from the processing contents of steps 100 and 150 in the flowchart of FIG. 2 of the first embodiment.

すなわち、ステップ200では、ECU30は、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEをそれぞれなまし処理することなく、エンジン回転速度NE及びエンジン負荷LEに基づいて冷却損失熱量QWを算出する。   That is, in step 200, the ECU 30 calculates the cooling loss heat quantity QW based on the engine rotational speed NE and the engine load LE without performing the smoothing process on the engine rotational speed NE and the engine load LE, respectively.

その後、ECU30は、ステップ110〜140の処理を実行し、ステップ250で、算出される指令開度ODCに基づいて流量制御弁16を駆動制御する。この制御内容を、図10に示すフローチャートに従って詳しく説明する。   Thereafter, the ECU 30 executes the processing of steps 110 to 140, and drives and controls the flow rate control valve 16 based on the calculated command opening degree ODC in step 250. The contents of this control will be described in detail according to the flowchart shown in FIG.

ステップ251では、ECU30は、エンジン1が減速中であるか否かを判断する。この判断を、ECU30は、アクセルセンサ24の検出値から得られるアクセル開度ACCPに基づいて行う。この判断結果が否定である場合、すなわち、減速中ではない場合、ステップ258で、ECU30は、今回算出された指令開度ODCに基づき流量制御弁16を駆動制御する。このように流量制御弁16の開度を制御することにより、ラジエータ13を通る冷却水流量が調整され、エンジン出口水温TOが目標エンジン出口水温Ttに収束することになる。   In step 251, the ECU 30 determines whether or not the engine 1 is decelerating. The ECU 30 makes this determination based on the accelerator opening ACCP obtained from the detection value of the accelerator sensor 24. If this determination result is negative, that is, if the vehicle is not decelerating, in step 258, the ECU 30 drives and controls the flow control valve 16 based on the command opening degree ODC calculated this time. By controlling the opening degree of the flow control valve 16 in this way, the flow rate of the cooling water passing through the radiator 13 is adjusted, and the engine outlet water temperature TO converges to the target engine outlet water temperature Tt.

一方、ステップ251の判断結果が肯定である場合、ECU30は、ステップ252で、減速中であることを示す減速フラグXFDSをオンする。   On the other hand, if the determination result in step 251 is affirmative, the ECU 30 turns on a deceleration flag XFDS indicating that the vehicle is decelerating in step 252.

次に、ステップ253で、ECU30は、アイドル判定フラグXFIDがオンであるか否かを判断する。この判断を、ECU30は、スロットルセンサ25の検出値から得られるスロットル開度TAに基づいて行う。この判断結果が肯定である場合、スロットルバルブ8が全閉となる減速運転時であるとして、ECU30は、ステップ254で、開度増加タイマTODをオンに設定する。このタイマTODは、後述するように流量制御弁16の開度を徐々に増加させていく時間をカウントするものである。   Next, in step 253, the ECU 30 determines whether or not the idle determination flag XFID is on. The ECU 30 makes this determination based on the throttle opening degree TA obtained from the detection value of the throttle sensor 25. If the determination result is affirmative, the ECU 30 sets the opening degree increase timer TOD to ON in step 254, assuming that the throttle valve 8 is in a deceleration operation in which the throttle valve 8 is fully closed. The timer TOD counts the time for gradually increasing the opening degree of the flow control valve 16 as will be described later.

その後、ステップ255で、ECU30は、エンジン出口水温TOが「88℃」以下か、又は、開度増加タイマTODがカウントアップしたか否かを判断する。このカウントアップ時間は、2秒程度である。この判断結果が否定である場合、ECU30は、ステップ256で、指令開度ODCを所定の変化分αだけ増加させる。   Thereafter, in step 255, the ECU 30 determines whether the engine outlet water temperature TO is “88 ° C.” or less, or whether the opening degree increase timer TOD has been counted up. This count-up time is about 2 seconds. If this determination result is negative, the ECU 30 increases the command opening degree ODC by a predetermined change amount α in step 256.

そして、ステップ258で、ECU30は、ステップ256で設定された指令開度ODCに基づき流量制御弁16を駆動制御する。すなわち、この実施形態では、ECU30は、スロットルバルブ8が全閉となるエンジン1の減速運転時に、エンジン1の冷却水温度を所定の基準温度としての「88℃」へ低下させるために、ラジエータ13を通過する冷却水流量が漸次増加するように流量制御弁16の開度を漸次増加させるのである。   In step 258, the ECU 30 drives and controls the flow control valve 16 based on the command opening degree ODC set in step 256. That is, in this embodiment, the ECU 30 reduces the coolant temperature of the engine 1 to “88 ° C.” as a predetermined reference temperature during the deceleration operation of the engine 1 in which the throttle valve 8 is fully closed. The opening degree of the flow control valve 16 is gradually increased so that the flow rate of the cooling water passing through the valve gradually increases.

一方、ステップ253の判断結果が否定である場合、スロットルバルブ8が全閉となる減速運転時ではないものとして、ECU30は、ステップ257で、開度増加タイマTODをオフするとともに、減速フラグXFDSをオフして、処理をステップ258へ移行する。   On the other hand, if the determination result in step 253 is negative, the ECU 30 turns off the opening degree increase timer TOD and sets the deceleration flag XFDS in step 257 on the assumption that the throttle valve 8 is not in the fully-decelerated driving. Turn off and proceed to step 258.

また、ステップ255の判断結果が肯定である場合、エンジン1の減速運転時に、冷却水温度が基準温度である「88℃」まで低下したものとして、上記と同様に、開度増加タイマTODをオフするとともに、減速フラグXFDSをオフして、処理をステップ258へ移行する。   If the determination result in step 255 is affirmative, it is assumed that the cooling water temperature has dropped to the reference temperature “88 ° C.” during the deceleration operation of the engine 1, and the opening degree increase timer TOD is turned off in the same manner as described above. At the same time, the deceleration flag XFDS is turned off, and the process proceeds to step 258.

従って、この実施形態では、エンジン1の減速運転時には、エンジン1の冷却水温度を所定の基準温度である「88℃」へ低下させるために、ラジエータ13を通過する冷却水流量が漸次増加するようにECU30により流量制御弁16の開度が漸次増加するように制御される。従って、エンジン1の減速運転時には、実際の冷却損失熱量の変化が、算出される冷却損失熱量QWの変化に対して遅れても、ラジエータ13を通過する冷却水流量が漸次増加するように流量制御弁16が制御されることで、算出される冷却損失熱量QWの変化が実際の冷却損失熱量の変化に近づけられる。この結果、エンジン1の運転状態に応じて算出される冷却損失熱量QWに基づき冷却水温度制御を実行する冷却装置において、エンジン1の減速運転時には、冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジン1のフリクションを低減させることができ、エンジン1の燃費向上を図ることができる。   Therefore, in this embodiment, during the deceleration operation of the engine 1, the cooling water flow rate passing through the radiator 13 is gradually increased in order to reduce the cooling water temperature of the engine 1 to “88 ° C.” which is a predetermined reference temperature. Further, the opening degree of the flow control valve 16 is controlled by the ECU 30 so as to gradually increase. Therefore, when the engine 1 is decelerated, the flow rate control is performed so that the flow rate of the cooling water passing through the radiator 13 gradually increases even if the actual change in the cooling loss heat amount is delayed with respect to the calculated change in the cooling loss heat amount QW. By controlling the valve 16, the calculated change in the cooling loss heat quantity QW is brought close to the actual change in the cooling loss heat quantity. As a result, in the cooling device that executes the cooling water temperature control based on the cooling heat loss QW calculated according to the operating state of the engine 1, the controllability of the cooling water temperature can be improved during the deceleration operation of the engine 1. . As a result, the friction of the engine 1 can be reduced, and the fuel efficiency of the engine 1 can be improved.

この実施形態で得られるその他の作用効果は、第1実施形態のそれと同じである。   Other functions and effects obtained in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

尚、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out as follows without departing from the spirit of the invention.

例えば、前記各実施形態では、受放熱回路として複数の回路、すなわち、スロットルボディ温水回路31、EGRクーラ回路32、ホットエアインテーク回路33、ヒータ回路34及びオイルクーラ回路35を設けた。これに対し、これら全ての回路31〜35を受放熱回路としなくてもよく、各回路31〜35の少なくとも一つを受放熱回路として設けることもできる。この場合も、基本的には、前記第1実施形態と同等の作用効果を得ることができる。   For example, in each of the above embodiments, a plurality of circuits, that is, the throttle body hot water circuit 31, the EGR cooler circuit 32, the hot air intake circuit 33, the heater circuit 34, and the oil cooler circuit 35 are provided as the heat receiving and radiating circuits. On the other hand, all these circuits 31 to 35 may not be used as the heat receiving and radiating circuits, and at least one of the circuits 31 to 35 can be provided as the receiving and radiating circuits. Also in this case, basically, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

エンジンシステムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows an engine system. 冷却水温度制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of cooling water temperature control. 冷却水温度制御の内容の一部を詳しく示すフローチャート。The flowchart which shows a part of content of cooling water temperature control in detail. エンジン回転速度とエンジン負荷に対するなまし時定数の関係を示すマップ。A map showing the relationship between the engine speed and the annealing time constant for the engine load. エンジン回転速度、エンジン負荷等の変化を示すタイムチャート。The time chart which shows changes, such as engine speed and engine load. なましエンジン回転速度となましエンジン負荷に対する冷却損失熱量の関係を示すマップ。The map which shows the relationship of the amount of cooling loss heat with respect to annealing engine speed and annealing engine load. 弁開度とエンジン回転速度に対する合流部流量の関係を示すマップ。The map which shows the relationship of the valve opening degree and the flow volume of a junction part with respect to an engine speed. 要求ラジエータ流量とエンジン回転速度に対する指令開度の関係を示すマップ。A map showing the relationship between the required radiator flow rate and the command opening relative to the engine speed. 冷却水温度制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of cooling water temperature control. 冷却水温度制御の内容の一部を詳しく示すフローチャート。The flowchart which shows a part of content of cooling water temperature control in detail. (a)はエンジン回転速度とエンジン負荷の変化を示すタイムチャート、(b)は冷却損失熱量の計算値と実際値の変化を比較して示すタイムチャート。(A) is a time chart which shows the change of an engine speed and an engine load, (b) is a time chart which compares the calculated value of a cooling loss calorie | heat amount, and the change of an actual value.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン
10…冷却装置
11…ウォータジャケット(冷却水循環経路)
12…ラジエータ通路(冷却水循環経路)
13…ラジエータ
16…流量制御弁(流量調整手段)
30…ECU(冷却損失熱量算出手段、制御手段、なまし処理手段)
24…アクセルセンサ(運転状態検出手段)
25…スロットルセンサ(運転状態検出手段)
26…吸気圧センサ(運転状態検出手段)
27…回転速度センサ(運転状態検出手段)
NE…エンジン回転速度
NEsm…なましエンジン回転速度
LE…エンジン負荷
LEsm…なましエンジン負荷
TO…エンジン出口水温
Tt…目標エンジン出口水温
QW…冷却損失熱量
t1…なまし時定数
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 10 ... Cooling device 11 ... Water jacket (cooling water circulation path)
12. Radiator passage (cooling water circulation path)
13 ... Radiator 16 ... Flow rate control valve (flow rate adjusting means)
30 ... ECU (cooling loss heat amount calculation means, control means, annealing processing means)
24 ... Accelerator sensor (operating state detection means)
25. Throttle sensor (operating state detection means)
26 ... Intake pressure sensor (operating state detection means)
27: Rotational speed sensor (operating state detection means)
NE ... Engine rotation speed NEsm ... Annealing engine rotation speed LE ... Engine load LEsm ... Annealing engine load TO ... Engine outlet water temperature Tt ... Target engine outlet water temperature QW ... Cooling loss heat amount t1 ... Annealing time constant

Claims (2)

エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、前記冷却水循環経路に設けられるラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、前記エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように前記流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記エンジンから前記冷却水へ奪われる冷却損失熱量を、前記運転状態の検出値に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、
前記エンジンの冷却水温度を前記目標冷却水温度にするために、前記算出される冷却損失熱量に基づき前記流量調整手段を制御するための制御手段と
を備えたエンジンの冷却装置において、
前記エンジンの少なくとも過渡運転時に、前記算出される冷却損失熱量の変化に対する実際の冷却損失熱量の変化の遅れを前記流量調整手段の制御に反映させるために、前記冷却損失熱量の算出に使われる前記運転状態の検出値をなまし処理するためのなまし処理手段を備えたことを特徴とするエンジンの冷却装置。
A cooling water circulation path through which engine cooling water circulates; a radiator provided in the cooling water circulation path; and a flow rate adjusting means for adjusting a cooling water flow rate passing through the radiator; An engine cooling apparatus configured to control the flow rate adjusting means so as to have a cooling water temperature,
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
Cooling loss heat amount calculating means for calculating the cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water based on the detected value of the operating state;
In the engine cooling apparatus, comprising: a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated amount of heat of cooling loss in order to set the engine coolant temperature to the target coolant temperature.
At least during the transient operation of the engine, in order to reflect the delay in the actual cooling loss heat amount change with respect to the calculated cooling loss heat amount change in the control of the flow rate adjusting means, the cooling loss heat amount is used. An engine cooling apparatus comprising an annealing processing means for smoothing a detected value of an operating state.
エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、前記冷却水循環経路に設けられるラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、前記エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように前記流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、
前記エンジンから前記冷却水へ奪われる冷却損失熱量を、前記エンジンの運転状態に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、
前記エンジンの冷却水温度を前記目標冷却水温度にするために、前記算出される冷却損失熱量に基づき前記流量調整手段を制御するための制御手段と
を備えたエンジンの冷却装置において、
前記制御手段は、前記エンジンの減速運転時に、前記エンジンの冷却水温度を所定の基準温度へ低下させるために、前記ラジエータを通過する冷却水流量が漸次増加するように前記流量調整手段を制御することを特徴とするエンジンの冷却装置。
A cooling water circulation path through which engine cooling water circulates; a radiator provided in the cooling water circulation path; and a flow rate adjusting means for adjusting a cooling water flow rate passing through the radiator; An engine cooling apparatus configured to control the flow rate adjusting means so as to have a cooling water temperature,
A cooling loss heat amount calculating means for calculating a cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water based on an operating state of the engine;
In the engine cooling apparatus, comprising: a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated amount of heat of cooling loss in order to set the engine coolant temperature to the target coolant temperature.
The control means controls the flow rate adjusting means so that the flow rate of cooling water passing through the radiator gradually increases in order to reduce the cooling water temperature of the engine to a predetermined reference temperature during the deceleration operation of the engine. An engine cooling system characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010190142A (en) * 2009-02-19 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd Cooling device for internal combustion engine
JP5196014B2 (en) * 2009-05-08 2013-05-15 トヨタ自動車株式会社 Engine cooling system

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