JP2006242070A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度を保った状態で液媒体を一時的に蓄える蓄熱システムを搭載した車両の制御装置に関し、特に、内燃機関に液媒体を供給して、内燃機関の温度を制御する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control apparatus equipped with a heat storage system that temporarily stores a liquid medium while maintaining the temperature, and more particularly, to control a vehicle that controls the temperature of the internal combustion engine by supplying the liquid medium to the internal combustion engine. Relates to the device.
自動車などに搭載される内燃機関が冷間状態で始動される場合には、吸気ポートや燃焼室等の壁面温度が低くなる。このため、燃料が霧化し難くなるとともに燃焼室の周縁部において消炎が発生し易くなり、始動性の低下や排気エミッションの悪化などが誘発される。 When an internal combustion engine mounted on an automobile or the like is started in a cold state, the wall surface temperature of an intake port, a combustion chamber, or the like is lowered. For this reason, it becomes difficult for the fuel to atomize and flame extinction is likely to occur at the peripheral portion of the combustion chamber, thereby inducing startability deterioration and exhaust emission deterioration.
このような問題に対し、水冷式内燃機関において高温の冷却水を保温貯蔵する蓄熱装置を備え、内燃機関の始動時などに蓄熱装置に貯蔵されている冷却水を内燃機関へ供給することにより内燃機関の昇温を図り、始動性の向上や暖機の早期化を図る技術が提案されている。 In order to solve such problems, a water-cooled internal combustion engine is provided with a heat storage device that retains high-temperature cooling water, and the internal combustion engine is supplied with cooling water stored in the heat storage device when the internal combustion engine is started. Techniques have been proposed for increasing the temperature of the engine to improve startability and speed up warm-up.
たとえば、特開2003−184553号公報(特許文献1)に開示された蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機関のシリンダヘッドに形成され、熱媒体が流通する熱媒体流通路と、熱媒体流通路を流れる熱媒体の一部を保温貯蔵する蓄熱装置と、蓄熱装置から熱媒体流通路へ熱媒体を導く第1の熱媒体通路と、熱媒体流通路から蓄熱装置へ熱媒体を導く第2の熱媒体通路と、第1の熱媒体通路と第2の熱媒体通路とを択一的に導通させる通路切換手段とを備える。 For example, an internal combustion engine provided with a heat storage device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-184553 (Patent Document 1) is formed in a cylinder head of the internal combustion engine, and a heat medium flow passage through which a heat medium flows, and a heat medium flow A heat storage device that retains and stores a part of the heat medium flowing through the passage, a first heat medium passage that guides the heat medium from the heat storage device to the heat medium flow passage, and a second that guides the heat medium from the heat medium flow passage to the heat storage device And a passage switching means for selectively conducting the first heat medium passage and the second heat medium passage.
この蓄熱装置を備えた内燃機関によると、通路切換手段が第1の熱媒体通路を導通させることにより、蓄熱装置内に保温貯蔵されている高温の熱媒体が第1の熱媒体通路を介して直接的に熱媒体流通路へ供給されるとともに、通路切換手段が第2の熱媒体通路を導通させることにより、熱媒体流通路内の高温の熱媒体が第2の熱媒体通路を介して直接的に蓄熱装置へ供給される。 According to the internal combustion engine provided with this heat storage device, the passage switching means causes the first heat medium passage to conduct, so that the high-temperature heat medium stored in the heat storage device through the first heat medium passage passes through the first heat medium passage. While being directly supplied to the heat medium flow passage, the passage switching means causes the second heat medium passage to conduct, so that the high-temperature heat medium in the heat medium flow passage directly passes through the second heat medium passage. Is supplied to the heat storage device.
このように熱媒体流通路と蓄熱装置との間で直接的に熱媒体の授受が行われると、蓄熱装置から熱媒体流通路へ熱媒体を供給する際の熱損失が最小限に抑制されるとともに、熱媒体流通路から蓄熱装置へ熱媒体を供給する際の熱損失も最小限に抑制される。この結果、熱媒体流通路内の熱媒体が持つ熱量が少ない場合であっても、その少ない熱量が効率良く蓄熱装置に蓄えられることになる。
近年、冷却水を高温に制御することにより燃焼室温度を従前よりも高温に維持して燃費改善を図る技術が開発されている。燃焼室温を高温にすることにより熱損失が少なくなり、かつ潤滑油温も上昇し摩擦も小さくなる。 In recent years, a technology has been developed to improve the fuel consumption by maintaining the temperature of the combustion chamber at a higher temperature than before by controlling the cooling water to a high temperature. By increasing the combustion room temperature, heat loss is reduced, the lubricating oil temperature is increased, and friction is reduced.
このような高温水制御では、エンジン負荷が高くなるとノッキングが発生しやすくなるという問題がある。しかしながら、特許文献1に開示された蓄熱装置を備えた内燃機関においては、内燃機関の昇温に着目したものに過ぎず、蓄熱装置をノッキング防止に利用することについては考慮されていない。
Such high-temperature water control has a problem that knocking is likely to occur when the engine load increases. However, in the internal combustion engine provided with the heat storage device disclosed in
また、ノッキング発生の防止にエンジンの点火時期の遅角量を増大させることが有効であることが知られているが、遅角量を過度に増大させると、出力が低下し燃費も悪化してしまう。 In addition, it is known that increasing the retard amount of the ignition timing of the engine is effective in preventing the occurrence of knocking. However, if the retard amount is excessively increased, the output decreases and the fuel consumption deteriorates. End up.
この発明の目的は、出力が低下を抑制しつつエンジンの燃焼室温を適切な温度に維持する蓄熱システムを備える車両の制御装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the control apparatus of a vehicle provided with the thermal storage system which maintains the combustion room temperature of an engine at an appropriate temperature, suppressing a fall in output.
この発明は、要約すると、内燃機関に設けられた流路を循環する液媒体の一部を保温貯蔵するための貯蔵部と、貯蔵部内の液媒体を内燃機関との間で循環させるための循環部とが搭載された車両の制御装置であって、制御装置は、内燃機関に設けられた流路を流れる液媒体の温度を検知する第1の検知部と、貯蔵部における液媒体の温度を検知する第2の検知部と、第1および第2の検知部の出力に応じて循環部の駆動状態を変更して内燃機関の温度を適正範囲に保持させるとともに、第1および第2の検知部の出力および循環部の変更後の駆動状態に基づいて内燃機関の最適点火時期を予測して内燃機関を制御する制御部とを備える。 In summary, the present invention provides a storage unit for keeping a part of a liquid medium circulating in a flow path provided in an internal combustion engine, and a circulation for circulating the liquid medium in the storage unit between the internal combustion engine and the internal combustion engine. A control device for a vehicle equipped with a first detection unit for detecting a temperature of a liquid medium flowing through a flow path provided in the internal combustion engine, and a temperature of the liquid medium in the storage unit. The detection state of the second detection unit and the driving state of the circulation unit are changed according to the outputs of the first and second detection units to keep the temperature of the internal combustion engine within an appropriate range, and the first and second detection units And a control unit that controls the internal combustion engine by predicting the optimal ignition timing of the internal combustion engine based on the output of the unit and the drive state after the change of the circulation unit.
好ましくは、制御装置は、内燃機関の負荷状態を検知する第3の検知部をさらに含む。制御部は、第3の検知部の出力に基づき負荷状態が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態に変化したことを検出した場合に、内燃機関の点火時期の遅角制御を行なうとともに循環部に貯蔵部内の液媒体を内燃機関に注入することを指示し、内燃機関への液媒体の注入量に応じて遅角制御していた点火時期の角度を戻す。 Preferably, the control device further includes a third detection unit that detects a load state of the internal combustion engine. When the control unit detects that the load state has changed to a high load state with a higher load than the normal load state based on the output of the third detection unit, the control unit performs retard control of the ignition timing of the internal combustion engine and circulates Is instructed to inject the liquid medium in the storage unit into the internal combustion engine, and the ignition timing angle that was retarded according to the amount of liquid medium injected into the internal combustion engine is returned.
より好ましくは、第3の検知部は、内燃機関を通過した液媒体の温度に基づいて負荷状態を検知する。 More preferably, a 3rd detection part detects a load state based on the temperature of the liquid medium which passed the internal combustion engine.
より好ましくは、第3の検知部は、内燃機関の吸気量に基づいて負荷状態を検知する。 More preferably, the third detection unit detects the load state based on the intake amount of the internal combustion engine.
より好ましくは、第3の検知部は、内燃機関の回転数に基づいて負荷状態を検知する。 More preferably, a 3rd detection part detects a load state based on the rotation speed of an internal combustion engine.
より好ましくは、第3の検知部は、内燃機関のスロットル開度に基づいて負荷状態を検知する。 More preferably, the third detection unit detects the load state based on the throttle opening of the internal combustion engine.
より好ましくは、制御部は、内燃機関の始動時に貯蔵部内に流路から回収した液媒体を、高負荷状態が検出された場合に内燃機関に供給する。 More preferably, the control unit supplies the liquid medium collected from the flow path in the storage unit when the internal combustion engine is started to the internal combustion engine when a high load state is detected.
好ましくは、制御部は、循環部の駆動状態の変更が第1の検知部の出力に反映される前に、第1、第2の検知部の出力値の組合せと駆動時間に対応して予め定められた遅角量に基づいて内燃機関の点火時期を制御する。 Preferably, before the change in the driving state of the circulation unit is reflected in the output of the first detection unit, the control unit corresponds to the combination of the output values of the first and second detection units and the driving time in advance. The ignition timing of the internal combustion engine is controlled based on the determined retard amount.
本発明によれば、高負荷運転を行なったときに適切に燃焼室温度の上昇を抑えるとともに、点火時期の遅角制御の最適化を行ない、ノッキングの発生防止を図りつつ出力低下および燃費の悪化を抑制することができる。 According to the present invention, when the high load operation is performed, the combustion chamber temperature is appropriately suppressed, and the ignition timing retarding control is optimized to prevent the occurrence of knocking while reducing the output and the fuel efficiency. Can be suppressed.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳しく説明する。なお、同一または相当の部品には同一の符号を付し、それらの説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts are denoted with the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に係る制御装置の制御対象である蓄熱システムの制御ブロック図である。 FIG. 1 is a control block diagram of a heat storage system that is a control target of the control device according to the present embodiment.
図1を参照して、車両には、冷却水の一部を保温貯蔵するための蓄熱タンク310と、蓄熱タンク310内の冷却水をエンジンとの間で循環させるための循環部とが搭載される。この車両の制御装置は、エンジンに設けられた流路を流れる冷却水の温度を検知する温度センサ120と、蓄熱タンク310内における冷却水の温度を検知する蓄熱タンク温度センサ320と、エンジンECUとを備える。
With reference to FIG. 1, the vehicle is equipped with a
エンジンECUは、温度センサ120および蓄熱タンク温度センサ320の出力に応じて循環部の駆動状態を変更してエンジンの燃焼室の温度を適正範囲に保持させるとともに、温度センサ120および蓄熱タンク温度センサ320の出力および循環部の変更後の駆動状態に基づいてエンジンの最適点火時期を予測してエンジンを制御する。
The engine ECU changes the driving state of the circulation unit according to the outputs of the
図1に示す蓄熱システムは、内燃機関(エンジン)を搭載した車両に適用される。なお、この車両は、エンジンのみを搭載した車両であってもよいし、エンジンとバッテリにより駆動されるモータとを搭載したハイブリッド車両のいずれであってもよい。 The heat storage system shown in FIG. 1 is applied to a vehicle equipped with an internal combustion engine (engine). This vehicle may be a vehicle equipped only with an engine or a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor driven by a battery.
図1に示すように、この蓄熱システムは、シリンダヘッド(以下、ヘッドと記載する。)100およびシリンダブロック110に設けられた冷却水流路を流れる冷却水の一部を蓄熱タンク310に保温して貯蔵しておいて、その冷却水を必要に応じて蓄熱タンク310からヘッド100やシリンダブロック110に供給する。
As shown in FIG. 1, this heat storage system keeps a part of cooling water flowing through a cooling water flow path provided in a cylinder head (hereinafter referred to as a head) 100 and a
ヘッド100およびシリンダブロック110とラジエータ400またはラジエータバイパス通路410との間において、機械式ウォータポンプ200により冷却水が循環される。ラジエータ400およびラジエータバイパス通路410のいずれを通るかについては、流量制御弁430により制御される。
Cooling water is circulated by the
蓄熱タンク310からヘッド100およびシリンダブロック110への冷却水の供給は電動式ウォータポンプ300により行なわれる。電動式ウォータポンプ300を駆動することにより、蓄熱タンク310内の冷却水(温水であったり冷水であったりする)が三方弁600を介してヘッド100、シリンダブロック110、ヒータコア500等に供給される。
Cooling water is supplied from the
三方弁600は、全閉状態、全開状態(ポートA、ポートBおよびポートCを連通状態)、ポートAとポートBとを連通状態、ポートAとポートCとを連通状態、ポートBとポートCとを連通状態の5通りの状態を実現することができる。
The three-
また、この蓄熱システムは、温度センサとして、温度センサ120と、蓄熱タンク温度センサ320と、ラジエータ水温センサ420とを含む。
The heat storage system includes a
温度センサ120は、ヘッド100に設けられヘッド100の温度に応じて変化するエンジン冷却水温を検知する。蓄熱タンク温度センサ320は、蓄熱タンク310に設けられ貯蔵されている冷却水の温度を検知する。ラジエータ水温センサ420は、ラジエータ400に設けられエンジンから送られてくる冷却水の温度とラジエータ400の放熱能力とに応じて変化する冷却水温を検知する。これらの温度センサからの信号は、エンジンECU(Electronic Control Unit)1000に入力される。
The
さらに、この蓄熱システムは、スロットルバルブの開度を検知するスロットル開度センサ150と、エンジンの吸気量を検知する吸気量センサ140と、エンジン回転数を検知する回転数センサ130とを含む。これらのセンサからの信号もエンジンECU1000に入力される。
The heat storage system further includes a
エンジンECU1000は、電動式ウォータポンプ300、三方弁600、流量制御弁430を制御する。流量制御弁430は、制御デューティを変更することにより、ラジエータ400に流通する冷却水の流量およびラジエータバイパス通路410を流通する冷却水の流量を制御することができる。
このとき、流量制御弁430は、ラジエータ400のみに冷却水を流すことができ、またラジエータバイパス通路410のみに冷却水を流すことができ、さらにラジエータ400およびラジエータバイパス通路410の両方に冷却水を流すことができる。
At this time, the
流量制御弁430は、エンジンECU1000からラジエータ選択指令信号を受信すると、冷却水の全量をラジエータ400に流すように流量を制御する。また、流量制御弁430は、エンジンECU1000からバイパス選択指令信号を受信すると、冷却水の全量をラジエータバイパス通路410に流すように、流量を制御する。さらに、流量制御弁430は、エンジンECU1000から指令信号を受信して、冷却水の一部をラジエータ400に流して、残りの冷却水をラジエータバイパス通路410に流すように流量を制御することもできる。
When
また、エンジンECU1000は、電動式ウォータポンプ300を駆動するモータの制御デューティを変更することにより、モータの回転数を制御して、電動式ウォータポンプ300の吐出量を制御することができる。また、この制御は、電動式ウォータポンプ300のモータの電圧を可変とすることにより行なってもよい。また、電動式ウォータポンプ300のモータの通電時間を変更することにより、電動式ウォータポンプ300の駆動時間を制御して、電動式ウォータポンプ300から吐出される総冷却水量を制御するようにしてもよい。
Further,
図2は、図1のエンジンECU1000で実行されるプログラムの制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートはエンジン制御のメインルーチンから一定時間毎または所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。
FIG. 2 is a flowchart for illustrating control of a program executed by
図1、図2を参照して、処理が開始されると、温度センサ120の出力からヘッド部水温Thが検知され、蓄熱タンク温度センサ320の出力から蓄熱タンク水温Ttが検知される(ステップS1)。
Referring to FIGS. 1 and 2, when the process is started, head portion water temperature Th is detected from the output of
続いて、ステップS2においてエンジンの始動時か否かが判断される。たとえば、イグニッションキースイッチやパワースイッチがオンされた場合などに始動時であると判断される。 Subsequently, in step S2, it is determined whether or not the engine is starting. For example, when the ignition key switch or the power switch is turned on, it is determined that the engine is in the starting state.
ステップS2において始動時であると判断された場合にはステップS3に処理が進み、始動時ではないと判断された場合にはステップS7に処理が進む。 If it is determined in step S2 that the engine is starting, the process proceeds to step S3. If it is determined that the engine is not starting, the process proceeds to step S7.
ステップS3〜S6では、始動時においてエンジンの燃焼室を蓄熱タンク310に貯蔵されていた温水によって予熱するための処理を行なう。
In steps S3 to S6, a process for preheating the combustion chamber of the engine with the hot water stored in the
まずステップS3において、エンジンECU1000は三方弁600に対してポートAとポートBとを連通状態にするように制御信号を送信する。これにより蓄熱タンク310からヘッド100に至る経路が形成される。ステップS3の処理が終了すると処理はステップS4に進む。
First, in step S3,
続いてステップS4においては、エンジンECU1000は流量制御弁430に対して全閉指令を出力する。全閉指令を受けると流量制御弁430は冷却水を流通させないので、ラジエータ400とバイパス通路410は冷却水が流れない状態となる。これによりヘッド100からシリンダブロック110、機械式ウォータポンプ200を経由し電動式ウォータポンプ300に至る経路が形成される。機械式ウォータポンプ200はエンジン停止状態では動作していないので冷却水が逆流することが可能である。ステップS4の処理が終了すると処理はステップS5に進む。
Subsequently, in step S4,
ステップS5では、エンジンECU1000は電動式ウォータポンプ300を駆動するモータに対して駆動指令を出力する。このとき、エンジンECU1000は、電動式ウォータポンプ300を駆動するモータの制御デューティ、電圧または通電時間を制御して電動式ウォータポンプ300から吐出される総冷却水量を制御する。そして、蓄熱タンク310に貯蔵されていた温水が吐出され、これによりヘッド100およびシリンダブロック110が予熱される。代わりに冷えていたヘッド100およびシリンダブロック110中の冷却水は蓄熱タンク310に取込まれる。
In step S5,
図3は、蓄熱システムにおける冷却水の流れを説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the flow of cooling water in the heat storage system.
図3を参照して、蓄熱タンク310から吐出された温水は経路P3を通ってヘッド100に注入される。そして、ヘッド100を通過した温水は、その一部分が経路P1およびP6を逆流してシリンダブロック110のウォータジャケットスペース(W/Jスペーサ)に注入される。経路P1はエンジン停止時においては機械式ウォータポンプ200が停止しており、冷却水は逆流が可能である。ヘッド100を通過した温水の他の一部は、経路P7に示すようにヒータコア500を通過する。
Referring to FIG. 3, the hot water discharged from
そして、冷却水は経路P4を通り、ヘッド100およびシリンダブロック110、ヒータコア500から押出された冷水が蓄熱タンク310に取込まれる。
Then, the cooling water passes through the
再び図1、図2を参照して、ステップS5においてヘッド100およびシリンダブロック110が予熱され、蓄熱タンク310中の冷却水の入替えが終了すると処理はステップS6に進む。ステップS6ではエンジンECU1000は電動式ウォータポンプ300の駆動を停止する。そして処理はステップS13に進み、制御がメインルーチンに戻る。
Referring to FIGS. 1 and 2 again, when
一方、ステップS2において始動時ではないと判断されステップS7に処理が進んだ場合には、エンジンの高負荷状態が検出されるか否かが判断される。例えば、ヘッド100に取付けられた温度センサ120の出力によってエンジン温度が急上昇したことを検知した時、エンジン回転数が所定回転以上となった時、スロットル開度センサ150の出力によってスロットル開度が急に大きくなったことを検知した時、吸気量センサ140の出力によって吸気量が急に増加したことを検知した時またはこれらの条件の組合せによってエンジンが高負荷状態であると判断される。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the engine is not at the start and the process proceeds to step S7, it is determined whether or not a high load state of the engine is detected. For example, when it is detected that the engine temperature has suddenly increased by the output of the
エンジンECU1000は、これらのセンサの出力に基づきエンジンの負荷状態が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態に変化したことを検出した場合に、点火時期の遅角制御を行なうとともに蓄熱タンク310内の冷水を内燃機関に注入することを指示し、冷水のヘッド100部への注入量に応じて遅角制御していた点火時期の角度を戻す。
When
ステップS7においてエンジンが高負荷状態でないと判断された場合には、処理はステップS13に進み、制御がメインルーチンに戻る。 If it is determined in step S7 that the engine is not in a high load state, the process proceeds to step S13, and the control returns to the main routine.
一方、ステップS7においてエンジンが高負荷状態であると判断された場合には、処理はステップS8に進む。 On the other hand, if it is determined in step S7 that the engine is in a high load state, the process proceeds to step S8.
ステップS8〜S12では、エンジンの燃焼室を蓄熱タンク310に貯蔵されていた冷水によって冷却するための処理を行なう。
In steps S8 to S12, a process for cooling the combustion chamber of the engine with cold water stored in the
すなわち、エンジンECU1000は、エンジンの温度に基づいて、前記内燃機関の燃焼室温度が所定のしきい値温度に到達しないように、蓄熱タンク310内の液媒体のエンジンへの供給および供給の停止を行なうように、電動式ウォータポンプ300や流量制御弁430、三方弁600を制御する。
That is, the
エンジンECU1000は、エンジンの始動時に蓄熱タンク310内に流路から回収した冷水を、高負荷状態が検出された場合にエンジンに供給する。
まずステップS8において、エンジンECU1000は三方弁600に対してポートAとポートBとを連通状態にするように制御信号を送信する。これにより蓄熱タンク310からヘッド100に至る経路が形成される。ステップS8の処理が終了すると処理はステップS9に進む。
First, in step S8,
続いてステップS9においては、エンジンECU1000は流量制御弁430に対して指令を出力する。この指令を受けると流量制御弁430はバイパス通路410には冷却水を流通させず、ラジエータ400に冷却水が流れる状態となる。これによりヘッド100からラジエータ400を経由し電動式ウォータポンプ300に至る経路が形成される。機械式ウォータポンプ200はエンジン運転状態では冷却水をシリンダブロック110に向けて送出している。ステップS9が終了するとステップS10に処理が進む。
Subsequently, in step S9,
ステップS10では、エンジンECU1000は電動式ウォータポンプ300を駆動するモータに対して駆動指令を出力する。このとき、エンジンECU1000は、電動式ウォータポンプ300を駆動するモータの制御デューティ、電圧または通電時間を制御して電動式ウォータポンプ300から吐出される総冷却水量を制御する。蓄熱タンク310に貯蔵されていた冷水が吐出されこの冷水によりヘッド100が冷却される。これにより、高負荷時において燃焼室が高温になってしまうことによるノッキングの発生が防止される。
In step S10,
図3に示すように、蓄熱タンク310から吐出された冷水は経路P3を通ってヘッド100を冷却する。ヘッド100を通過した冷却水の一部は経路P2に示すようにラジエータ400を経由する。ヘッド100を通過した冷却水の他の一部は、経路P7に示すようにヒータコア500を経由し、経路P4、P6に示すように分流される。
As shown in FIG. 3, the cold water discharged from the
経路P4に分流された冷却水は電動式ウォータポンプ300を経由して蓄熱タンク310に収容される。一方、経路P6に分流された冷却水は、経路P2を流れた冷却水と合流し経路P1に示すように機械式ウォータポンプ200によってシリンダブロック110のウォータジャケットスペースを冷却する。
The cooling water divided into the path P4 is accommodated in the
再び図2を参照して、ステップS10において蓄熱タンク310中の冷水の吐出が開始されると処理はステップS11に進む。
Referring to FIG. 2 again, when the discharge of cold water in
ステップS11では、ヘッド部水温Th、蓄熱タンク水温Ttと電動式ウォータポンプ300の駆動時間Tdに対応する予め定められた点火時期がマップを参照して求められ、これに従って遅角制御量が最適化される。そして、所定の時間電動式ウォータポンプ300が駆動された後、処理はステップS12に進む。
In step S11, predetermined ignition timings corresponding to the head portion water temperature Th, the heat storage tank water temperature Tt, and the driving time Td of the
ステップS12ではエンジンECU1000は電動式ウォータポンプ300の駆動を停止する。これにより蓄熱タンク310中の冷水の吐出は終了する。そして処理はステップS13に進み、制御がメインルーチンに戻る。
In step S12,
図4は、ステップS11で用いられる遅角制御量のマップの一例をグラフで示した図である。 FIG. 4 is a graph showing an example of the retard control amount map used in step S11.
図4の横軸は電動式ウォータポンプ300の駆動時間Tdであり、縦軸は遅角制御量Δθを示す。この遅角制御量Δθは、ヘッド部水温Thと蓄熱タンク水温Ttの組合せごとに定められており、図4ではTh−Tt=T0、Th−Tt=T1、Th−Tt=T2の3通りの場合が例として示されている。
The horizontal axis in FIG. 4 is the drive time Td of the
Th−Tt=T0の場合について代表して説明すると、高負荷が検出されてから駆動時間Δt1が経過するまでは遅角制御量Δθは本来の点火時期からクランク角度でθ0遅い角度に設定される。これによりエンジンにおけるノッキングの発生が防止される。 The case where Th-Tt = T0 will be described as a representative example. The retard control amount Δθ is set to a crank angle that is θ0 later from the original ignition timing until the drive time Δt1 elapses after the high load is detected. . This prevents knocking in the engine.
しかし、電動式ウォータポンプ300の駆動時間Tdが経過するとヘッド100の冷却水流路に冷水が注入されて次第に燃焼室の温度が低下する。しかし、温度センサ120にこの温度の低下が検知されるまでにはある程度の時間遅れが生ずる。
However, when the drive time Td of the
その一方で、本来の点火時期から遅角して点火するとエンジンの発生するトルクは低下し、燃費も悪化する。蓄熱タンク310からの冷水によって燃焼室温度が低下すればノッキングは発生しなくなる。したがって、ノッキングが発生する条件が解消されたら速やかに点火時期を本来の時期に戻してやることが好ましい。
On the other hand, when the ignition is delayed from the original ignition timing, the torque generated by the engine is reduced and the fuel consumption is also deteriorated. If the temperature of the combustion chamber decreases due to the cold water from the
そこで、電動式ウォータポンプ300の駆動時間Δt1が経過するとこれに応じて燃焼室温度が低下するのを予測し、遅角量をθ0から戻すことを開始する。たとえば、図4に示すように、時間Δt2の間で遅角量をリニアにθ0から次第に0に戻す。
Therefore, when the drive time Δt1 of the
このように、温度センサ120にこの温度の低下が検知されるのに先立って遅角量を戻してやることにより、高負荷時にエンジンでの発生トルクが低下することを必要最小限に抑制することができる。
In this manner, by returning the retard amount before the
なお、図4では横軸を駆動時間Tdにしたが、電動式ウォータポンプ300からの冷却水の吐出が時間によって変化するように制御される場合には、横軸を吐出量の積算量にしてもよい。この場合は図2において吐出量の積算量が演算され、駆動時間Tdに代えてこの積算量に応じてマップが参照される。
In FIG. 4, the horizontal axis is the drive time Td. However, when the cooling water discharge from the
図5は、本発明が適用された蓄熱システムによる遅角制御量の変化を説明するための動作波形図である。 FIG. 5 is an operation waveform diagram for explaining a change in the retard control amount by the heat storage system to which the present invention is applied.
図5を参照して、時刻t1までは通常運転が行なわれている。通常運転ではエンジントルクが最大となるように最適化された本来の点火時期でエンジン制御が行なわれている。このときの遅角制御量を0とする。 Referring to FIG. 5, normal operation is performed until time t1. In normal operation, engine control is performed at the original ignition timing optimized to maximize the engine torque. The retard control amount at this time is set to zero.
時刻t1では通常運転から高負荷運転への移行が行なわれる。たとえば、追い越しのため急加速を行なった場合や急な上り坂に差しかかったときなどに高負荷運転が行なわれる。このときたとえば、エンジン回転数がNE0を超えたことが回転数センサ130で検知され高負荷運転が行なわれることがエンジンECU1000に認識される。
At time t1, a transition from normal operation to high load operation is performed. For example, high-load operation is performed when sudden acceleration is performed for overtaking or when a steep uphill is reached. At this time, for example, it is detected by
なお、高負荷運転の検知は、例えば、ヘッド100に取付けられた温度センサ120の出力によってエンジン温度が急上昇したことを検知した時、スロットル開度センサ150の出力によってスロットル開度が急に大きくなったことを検知した時、吸気量センサ140の出力によって吸気量が急に増加したことを検知した時またはこれらの条件の組合せによって判断してもよい。
For example, when detecting that the engine temperature has suddenly increased due to the output of the
時刻t1において高負荷運転が検知されたので、図2のステップS8〜S10の処理が行なわれる。そして、ステップS11で図4のマップを参照しながら遅角制御量の最適化が行なわれる。以後、ヘッド部水温Thとタンク水温Ttの温度差がT0であったときを例に説明する。 Since the high load operation is detected at time t1, the processes of steps S8 to S10 in FIG. 2 are performed. In step S11, the retard control amount is optimized with reference to the map of FIG. Hereinafter, the case where the temperature difference between the head water temperature Th and the tank water temperature Tt is T0 will be described as an example.
時刻t1からΔt1後の時刻t2までは、図4のマップの駆動時間TdがΔt1経過していないことになるので点火時期の遅角制御量Δθ=−θ0でエンジンの運転が行なわれる。 From time t1 to time t2 after Δt1, the drive time Td in the map of FIG. 4 has not elapsed Δt1, so the engine is operated with the retarded control amount Δθ = −θ0 of the ignition timing.
時刻t2では、図4のマップの駆動時間TdがΔt1経過したことになるので、点火時期の遅角制御量Δθは−θ0から戻す制御が開始される。 At time t2, since the drive time Td in the map of FIG. 4 has elapsed Δt1, control for returning the ignition timing retard control amount Δθ from −θ0 is started.
時刻t2からΔt2後の時刻t3までの間では、図4のマップが参照され駆動時間Tdに対応する点火時期の遅角制御量Δθによってエンジンの運転が行なわれる。 From time t2 to time t3 after Δt2, the map of FIG. 4 is referred to, and the engine is operated by the ignition timing retardation control amount Δθ corresponding to the drive time Td.
そして、時刻t3以降は、遅角制御量Δθは0に戻される。 After time t3, the retard control amount Δθ is returned to zero.
このような制御により、温度センサ120に冷水注入による温度の低下が検知されるのに先立って遅角量を戻してやることができる。このため、高負荷時にエンジンでの発生トルクの低下や燃費の悪化を必要最小限に抑制することができる。
By such control, the amount of retardation can be returned before the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 ヘッド、110 シリンダブロック、120 温度センサ、130 回転数センサ、140 吸気量センサ、150 スロットル開度センサ、200 機械式ウォータポンプ、300 電動式ウォータポンプ、310 蓄熱タンク、320 蓄熱タンク温度センサ、400 ラジエータ、410 バイパス通路、420 ラジエータ水温センサ、430 流量制御弁、500 ヒータコア、600 三方弁、A〜C ポート、1000 エンジンECU、P1〜P4 経路。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記制御装置は、
前記内燃機関に設けられた前記流路を流れる前記液媒体の温度を検知する第1の検知部と、
前記貯蔵部における液媒体の温度を検知する第2の検知部と、
前記第1および第2の検知部の出力に応じて前記循環部の駆動状態を変更して前記内燃機関の温度を適正範囲に保持させるとともに、前記第1および第2の検知部の出力および前記循環部の変更後の駆動状態に基づいて前記内燃機関の最適点火時期を予測して前記内燃機関を制御する制御部とを備える、車両の制御装置。 A storage unit for keeping a part of the liquid medium circulating through a flow path provided in the internal combustion engine is kept warm, and a circulation unit for circulating the liquid medium in the storage unit between the internal combustion engine and the internal combustion engine. Vehicle control device,
The controller is
A first detector for detecting the temperature of the liquid medium flowing through the flow path provided in the internal combustion engine;
A second detection unit for detecting the temperature of the liquid medium in the storage unit;
The driving state of the circulating unit is changed in accordance with the outputs of the first and second detection units to keep the temperature of the internal combustion engine within an appropriate range, and the outputs of the first and second detection units and the And a control unit that controls the internal combustion engine by predicting an optimal ignition timing of the internal combustion engine based on a drive state after changing the circulation unit.
前記内燃機関の負荷状態を検知する第3の検知部をさらに含み、
前記制御部は、前記第3の検知部の出力に基づき前記負荷状態が通常負荷状態よりも負荷の高い高負荷状態に変化したことを検出した場合に、前記内燃機関の点火時期の遅角制御を行なうとともに前記循環部に前記貯蔵部内の液媒体を前記内燃機関に注入することを指示し、前記内燃機関への前記液媒体の注入量に応じて遅角制御していた前記点火時期の角度を戻す、請求項1に記載の車両の制御装置。 The controller is
A third detector for detecting a load state of the internal combustion engine;
When the control unit detects that the load state has changed to a high load state having a higher load than the normal load state based on the output of the third detection unit, the control for retarding the ignition timing of the internal combustion engine is performed. The angle of the ignition timing was instructed to inject the liquid medium in the storage unit into the internal combustion engine to the circulation unit, and was retarded according to the injection amount of the liquid medium into the internal combustion engine. The vehicle control device according to claim 1, wherein
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