JP2008230422A - Cooling device of vehicle - Google Patents
Cooling device of vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008230422A JP2008230422A JP2007073261A JP2007073261A JP2008230422A JP 2008230422 A JP2008230422 A JP 2008230422A JP 2007073261 A JP2007073261 A JP 2007073261A JP 2007073261 A JP2007073261 A JP 2007073261A JP 2008230422 A JP2008230422 A JP 2008230422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- path
- cooling water
- internal combustion
- heating
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷却水により例えば内燃機関を冷却可能な車両の冷却装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a vehicle cooling device capable of cooling, for example, an internal combustion engine with cooling water.
この種の装置として、エンジン停止時のヒータ性能の確保を図ったものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたハイブリッド電気自動車のエンジン制御装置(以下、「従来の技術」と称する)によれば、暖房装置の作動が検出され、且つエンジンの冷却水温が所定温度よりも高いことが検出された場合に、エンジンを非駆動状態とし且つ電動ウォータポンプを駆動状態として冷却水を循環させることにより、無駄なアイドル運転がなくなり、燃費性能が向上し、且つ速やかに暖房を行うことが可能であるとされている。 As this type of device, a device that ensures the heater performance when the engine is stopped has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the engine control device for a hybrid electric vehicle (hereinafter referred to as “conventional technology”) disclosed in Patent Document 1, the operation of the heating device is detected, and the cooling water temperature of the engine is higher than a predetermined temperature. If detected, the engine is in the non-driving state and the electric water pump is in the driving state to circulate the cooling water, thereby eliminating unnecessary idle operation, improving fuel efficiency, and enabling quick heating. It is said that.
尚、ヒータ用冷却回路を設け、更に専用ポンプを増設し、ヒータ要求時にはヒータ用冷却回路内で冷却水を循環させる思想も開示されている(例えば、特許文献2参照)。 There is also disclosed a concept of providing a heater cooling circuit, further adding a dedicated pump, and circulating cooling water in the heater cooling circuit when the heater is requested (for example, see Patent Document 2).
エンジンの停止中に暖房を継続する場合、ヒータが放熱してしまえば、エンジンを熱源として利用する以外になく、エンジンから徐々に熱が奪われ暖房に供されることになる。従って、暖房を継続する期間が長い程、冷却水温は低下し、例えばシリンダヘッド等、エンジン各部の温度低下も招くことになる。この場合、元より暖房が要求される程度に冷間時であることもあり、再始動時におけるエンジンの燃焼性が極端に低下し、エミッション及び燃費の悪化を招き易い。即ち、従来の技術には、エンジン停止中に暖房が継続するといった場面が想定されておらず、場合によってはエンジンのエミッション及び燃費の悪化を招きかねないという技術的な問題点がある。 When heating is continued while the engine is stopped, if the heater dissipates heat, the engine can be gradually deprived of heat and used for heating as well as using the engine as a heat source. Accordingly, the longer the period for which heating is continued, the lower the cooling water temperature, causing a decrease in the temperature of each part of the engine, such as the cylinder head. In this case, it may be cold enough to require heating from the beginning, and the combustibility of the engine at the time of restarting is extremely lowered, and the emission and fuel consumption are likely to be deteriorated. In other words, the conventional technology does not assume a situation in which heating is continued while the engine is stopped, and there is a technical problem that in some cases the engine emission and fuel consumption may be deteriorated.
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、エミッション及び燃費の悪化を可及的に抑制し得る車両の冷却装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle cooling device that can suppress the deterioration of emission and fuel consumption as much as possible.
上述した課題を解決するため、本発明に係る第1の車両の冷却装置は、動力源として内燃機関を有する車両において、少なくとも前記内燃機関、ヒータコアを含む暖房装置、及び前記内燃機関の排気に係る排気熱を回収可能な排気熱回収手段と冷却水との間で熱交換を行うことが可能に構成された車両の冷却装置であって、前記冷却水の循環経路を、少なくとも(i)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア及び前記排気熱回収手段を含み且つ前記内燃機関を含まない第1の経路、並びに(ii)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア、前記排気熱回収手段及び前記内燃機関を含む、前記第1の経路と少なくとも一部が重複してなる第2の経路の中から選択可能な第1の選択手段と、前記選択がなされた循環経路に前記冷却水を循環供給することが可能な少なくとも一つの循環供給手段と、前記選択がなされた循環経路に前記冷却水が循環供給されるように前記循環供給手段を制御する供給制御手段と、前記内燃機関の停止期間において前記暖房装置により暖房がなされる場合に前記循環経路として前記第1の経路が選択されるように前記第1の選択手段を制御する選択制御手段とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a first vehicle cooling apparatus according to the present invention relates to a vehicle having an internal combustion engine as a power source, and relates to at least the internal combustion engine, a heating device including a heater core, and exhaust of the internal combustion engine. A cooling device for a vehicle configured to be able to exchange heat between exhaust heat recovery means capable of recovering exhaust heat and cooling water, wherein at least (i) the heat A first path that includes the heater core and the exhaust heat recovery means as objects to be exchanged and does not include the internal combustion engine; and (ii) the heater core, the exhaust heat recovery means and the objects to be subjected to the heat exchange. A first selection means that includes an internal combustion engine and that can be selected from a second path that is at least partially overlapped with the first path; and the cooling water in the selected circulation path. At least one circulation supply means capable of circulating supply; supply control means for controlling the circulation supply means so that the cooling water is circulated and supplied to the selected circulation path; and stopping the internal combustion engine And a selection control means for controlling the first selection means so that the first path is selected as the circulation path when heating is performed by the heating device during the period.
本発明に係る第1の車両の冷却装置によれば、循環供給手段によって、選択手段により選択された状態にある循環経路に冷却水が循環供給され、選択された循環経路に対応する熱交換対象(例えば、内燃機関、ヒータコア及び排気熱回収手段等)と、循環供給される冷却水との熱交換がなされる。ここで、内燃機関の停止期間において暖房装置により暖房がなされる場合、この循環経路として第1の経路が選択されるように第1の選択手段が制御される。 According to the first vehicle cooling apparatus of the present invention, the cooling water is circulated and supplied to the circulation path in the state selected by the selection means by the circulation supply means, and the heat exchange target corresponding to the selected circulation path. Heat exchange is performed between the coolant (for example, the internal combustion engine, the heater core, and the exhaust heat recovery means) and the cooling water that is circulated. Here, when heating is performed by the heating device during the stop period of the internal combustion engine, the first selection unit is controlled so that the first path is selected as the circulation path.
第1の経路は、熱交換対象として少なくとも内燃機関を含んでおらず、従って、内燃機関の停止期間において冷却水が第1の経路に循環供給された場合、内燃機関の暖機状態は、少なくとも内燃機関が熱交換対象とされる場合と較べて維持される。従って、選択制御手段による選択手段の適切な制御により、内燃機関の停止期間に暖房が要求されるといった、実践上無視し得ない程度の頻度で生じ得る状況において、内燃機関の温度低下が進行することによって生じる、内燃機関の再始動におけるエミッション及び燃費の悪化が抑制されるのである。 The first path does not include at least the internal combustion engine as a heat exchange target. Therefore, when the cooling water is circulated and supplied to the first path during the stop period of the internal combustion engine, the warm-up state of the internal combustion engine is at least This is maintained compared to the case where the internal combustion engine is subject to heat exchange. Therefore, due to appropriate control of the selection means by the selection control means, the temperature drop of the internal combustion engine proceeds in a situation that can occur at a frequency that cannot be ignored in practice, such as heating is required during the stop period of the internal combustion engine. As a result, the deterioration of the emission and the fuel consumption during the restart of the internal combustion engine is suppressed.
上述した課題を解決するため、本発明に係る第2の車両の冷却装置は、動力源として内燃機関及び少なくとも一つの電動機を有する車両において、少なくとも前記内燃機関、ヒータコアを含む暖房装置、及び前記内燃機関の排気に係る排気熱を回収可能な排気熱回収手段と冷却水との間で熱交換を行うことが可能に構成された車両の冷却装置であって、前記冷却水の循環経路を、少なくとも(i)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア及び前記排気熱回収手段を含み且つ前記内燃機関を含まない第1の経路、並びに(ii)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア、前記排気熱回収手段及び前記内燃機関を含む、前記第1の経路と少なくとも一部が重複してなる第2の経路の中から選択可能な第1の選択手段と、前記選択がなされた循環経路に前記冷却水を循環供給することが可能な少なくとも一つの循環供給手段と、前記選択がなされた循環経路に前記冷却水が循環供給されるように前記循環供給手段を制御する供給制御手段と、前記内燃機関の停止期間において前記暖房装置により暖房がなされる場合に前記循環経路として前記第1の経路が選択されるように前記第1の選択手段を制御する選択制御手段とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a cooling device for a second vehicle according to the present invention includes a heating device including at least the internal combustion engine, a heater core, and the internal combustion engine in a vehicle having an internal combustion engine and at least one electric motor as power sources. A cooling device for a vehicle configured to be able to exchange heat between exhaust heat recovery means capable of recovering exhaust heat related to engine exhaust and cooling water, wherein the cooling water circulation path is at least (I) a first path that includes the heater core and the exhaust heat recovery means as objects to be subjected to the heat exchange and does not include the internal combustion engine; and (ii) the heater core and the exhaust gas as objects to be subjected to the heat exchange. A first selection means that includes a heat recovery means and the internal combustion engine, the first selection means being selectable from a second path at least partially overlapping the first path; At least one circulation supply means capable of circulatingly supplying the cooling water to the circulation path, and supply for controlling the circulation supply means so that the cooling water is circulated and supplied to the selected circulation path Control means and selection control means for controlling the first selection means so that the first path is selected as the circulation path when heating is performed by the heating device during a stop period of the internal combustion engine. It is characterized by comprising.
本発明に係る第2の車両の冷却装置が搭載される車両は、動力源として内燃機関の他に少なくとも一つの電動機を有する、所謂ハイブリッド車両として構成される。 The vehicle on which the cooling device for the second vehicle according to the present invention is mounted is configured as a so-called hybrid vehicle having at least one electric motor in addition to the internal combustion engine as a power source.
電動機が動力源として備わる態様に鑑みれば、本発明に係る第2の車両の冷却装置が備わる車両は、内燃機関のみを動力源として備える車両(即ち、上述した本発明の第1の車両の冷却装置が搭載される車両)と較べて内燃機関の停止頻度が高くなる。従って、内燃機関の停止期間において暖房が要求される状況が相対的に生じ易くなり、内燃機関が再始動される状況が相対的に生じ易くなる。即ち、本発明に係る第2の車両の冷却装置によれば、上述した第1の車両の冷却装置に係る実践上の利益が、より効果的に享受される。 In view of the aspect in which the electric motor is provided as a power source, the vehicle provided with the second vehicle cooling device according to the present invention is a vehicle including only the internal combustion engine as the power source (that is, the above-described first vehicle cooling according to the present invention). The frequency of stoppage of the internal combustion engine is higher than that of a vehicle on which the device is mounted. Therefore, a situation in which heating is required during the stop period of the internal combustion engine is relatively likely to occur, and a situation in which the internal combustion engine is restarted is relatively likely to occur. That is, according to the cooling device for the second vehicle according to the present invention, the practical benefits related to the cooling device for the first vehicle described above can be enjoyed more effectively.
本発明に係る第1及び第2の車両の冷却装置(以下、特に別無く「本発明に係る車両の冷却装置」と称する)の一の態様では、前記循環供給手段は、電気駆動式のポンプを含む。 In one aspect of the first and second vehicle cooling devices according to the present invention (hereinafter referred to as “the vehicle cooling device according to the present invention”), the circulation supply means is an electrically driven pump. including.
この態様によれば、循環供給手段は、例えば電動ウォータポンプ(以下、適宜「電動W/P」と称する)等電気駆動式のポンプを含んで構成されるため、内燃機関が停止期間にあり、且つ暖房の要求がある場合であっても、冷却水を第1の経路に効果的に循環供給することが可能となり好適である。 According to this aspect, the circulation supply means is configured to include an electrically driven pump such as an electric water pump (hereinafter referred to as “electrical W / P” as appropriate), so that the internal combustion engine is in a stop period, Even when there is a request for heating, it is possible to effectively circulate and supply the cooling water to the first path.
尚、この態様では、前記循環供給手段は、前記電気駆動式のポンプとして、前記第1の経路のうち前記第2の経路と重複する区間に設けられた第1のポンプと、前記第2の経路のうち前記第1の経路と重複しない区間に設けられた第2のポンプとを含み、前記供給制御手段は、前記第1の経路が選択された場合に停止するように前記第2のポンプを制御してもよい。 In this aspect, the circulation supply means is a first pump provided in a section overlapping with the second path in the first path as the electrically driven pump, and the second pump. A second pump provided in a section of the path that does not overlap with the first path, and the supply control means stops the second pump so as to stop when the first path is selected. May be controlled.
本発明に係る車両の冷却装置における、再始動時の内燃機関の性能低下抑制に係る効果は、例えばこのように第1経路のうち第2の経路と重複する区間(以下、適宜「重複区間」と称する)に電気駆動式の第1のポンプが備わることのみによっても享受されるが、第2の経路のうち重複区間に該当しない区間に第2のポンプを備える構成を採る場合には、例えばラジエータ等の放熱手段を介して冷却水を循環供給することが容易にして可能となり実践上有益である。 In the cooling device for a vehicle according to the present invention, for example, an effect related to suppression of performance deterioration of the internal combustion engine at the time of restarting is, for example, a section overlapping the second path in the first path (hereinafter referred to as “overlapping section” as appropriate) In the case of adopting a configuration in which the second pump is provided in a section not corresponding to the overlapping section in the second path, for example, Cooling water can be easily circulated and supplied through a heat radiating means such as a radiator, which is practically beneficial.
本発明に係る車両の冷却装置の他の態様では、前記排気熱回収手段における前記排気熱の回収状態を特定する特定手段と、前記内燃機関の停止期間に暖房がなされる場合に、前記特定された回収状態に基づいて前記暖房が可能であるか否かを判別する判別手段とを更に具備し、前記選択制御手段は、前記暖房が可能でない旨が判別された場合に、前記循環経路として前記第2の経路が選択されるように前記第1の選択手段を制御する。 In another aspect of the vehicle cooling apparatus according to the present invention, the specifying means for specifying the exhaust heat recovery state in the exhaust heat recovery means and the heating when the internal combustion engine is stopped are specified. And determining means for determining whether or not the heating is possible based on the recovered state, and the selection control means, when it is determined that the heating is not possible, as the circulation path, The first selection unit is controlled so that the second route is selected.
この態様によれば、判別手段により、排気熱の回収状態に基づいて暖房が可能でない旨の判別がなされた場合、選択制御手段は、循環経路として第2の経路が選択されるように第1の選択手段を制御する。第2の経路は、冷却水との熱交換対象として内燃機関を含んでおり、供給制御手段により循環供給手段の制御を介して第2の経路に冷却水が循環供給された場合には、幾らかなりとも蓄熱状態にある内燃機関から冷却水への熱交換がなされ、ヒータコアへの熱供給に供される。従って、この態様によれば、暖房を可及的に継続することが可能となるといった実践上顕著な利益が提供される。 According to this aspect, when the determination unit determines that heating is not possible based on the exhaust heat recovery state, the selection control unit selects the first route so that the second route is selected as the circulation route. The selection means is controlled. The second path includes the internal combustion engine as a heat exchange target with the cooling water, and when the cooling water is circulated and supplied to the second path through the control of the circulation supply means by the supply control means, there is a certain amount. Heat exchange from the internal combustion engine, which is in a considerably heat storage state, to the cooling water is performed and supplied to the heater core. Therefore, according to this aspect, a significant advantage in practice that heating can be continued as much as possible is provided.
判別手段を備える本発明に係る車両の冷却装置の一の態様では、前記特定手段は、前記回収状態として、前記循環供給手段の動作状態及び前記排気熱回収手段の上流側と下流側とにおける前記冷却水の温度差を特定する。 In one aspect of the vehicle cooling device according to the present invention including a determination unit, the specifying unit includes the operation state of the circulation supply unit and the upstream side and the downstream side of the exhaust heat recovery unit as the recovery state. Identify the temperature difference of the cooling water.
この態様によれば、回収状態の一として、排気熱回収手段の上流側と下流側とにおける冷却水の温度差が特定される。 According to this aspect, the temperature difference of the cooling water between the upstream side and the downstream side of the exhaust heat recovery means is specified as one of the recovery states.
従って、この態様によれば、排気熱回収手段がヒータコアに対する熱源として機能し得るか否かを高精度に判別することが可能となり、実践上極めて有益である。 Therefore, according to this aspect, it is possible to determine with high accuracy whether or not the exhaust heat recovery means can function as a heat source for the heater core, which is extremely useful in practice.
判別手段を備える本発明に係る車両の冷却装置の他の態様では、前記循環経路として、前記第2の経路の一部が前記熱交換に供すべき対象として前記排気熱回収手段が含まれないようにバイパスされてなる第3の経路を選択可能な第2の選択手段を更に具備し、前記選択制御手段は、前記暖房が可能でない旨が判別された場合に、前記第3の経路が選択されるように前記第2の選択手段を制御する。 In another aspect of the vehicle cooling device according to the present invention including the determining means, the exhaust heat recovery means is not included as an object to be subjected to heat exchange by a part of the second path as the circulation path. And further comprising a second selection means capable of selecting a third route that is bypassed, and the selection control means selects the third route when it is determined that the heating is not possible. The second selection means is controlled so that
この態様によれば、暖房が可能でない旨が判別された場合には、冷却水の循環経路として、第2の経路の一部、好適には重複区間の一部がバイパスされてなる第3の経路が選択される。従って、排気熱回収手段を介することによる圧力損失(以下、適宜「圧損」と称する)の相対的な増大による循環供給手段の物理的、機械的又は電気的な負荷の増大を抑制し、最終的に燃費の向上を実現することが可能となる。 According to this aspect, when it is determined that heating is not possible, a third part of the second path, preferably a part of the overlapping section, is bypassed as the cooling water circulation path. A route is selected. Therefore, an increase in physical, mechanical or electrical load of the circulation supply means due to a relative increase in pressure loss (hereinafter referred to as “pressure loss” as appropriate) through the exhaust heat recovery means is suppressed, and finally In addition, it is possible to improve fuel efficiency.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
<発明の実施形態>
<第1実施形態>
<実施形態の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る車両10の構成について説明する。ここに、図1は、車両10の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
<Embodiment of the Invention>
<First Embodiment>
<Configuration of Embodiment>
First, the configuration of the
図1において、車両10は、ECU100、エンジン200、冷却装置300、暖房装置400及び排熱回収器500を備える。
In FIG. 1, the
ECU100は、図示せぬCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、車両10の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「供給制御手段」及び「選択制御手段」の一例として機能するように構成されている。ECU100は、ROMに格納された制御用のプログラムに従って、後述する循環経路切り替え処理を実行することが可能に構成される。尚、本発明に係る「供給制御手段」及び「選択制御手段」の物理的、機械的、機構的又は電気的な構成は、当該手段に係る機能を実現可能な限りにおいてハードウェア的に一体に構成されたECU100に限定されず、例えば相互に異なるハードウェア構成を採ってもよいし、その他の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採ってもよい。
The
エンジン200は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。尚、本発明に係る「内燃機関」とは、例えばガソリン或いは各種アルコール等の各種形態を採り得る燃料と吸入空気との混合体である混合気が燃焼した際に発生する爆発力たる動力を、例えばピストン及びコネクティングロッド等の形態を採り得る機械的な伝達経路を適宜介して、例えばクランク軸等の出力軸を介して動力として出力することが可能に構成された機関を包括する概念であり、好適な一形態として、例えば2サイクル或いは4サイクルレシプロエンジン等を含んでなる趣旨である。
The
ここで、図2を参照し、エンジン200の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、エンジン200の模式図である。尚、図2において、図1と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
Here, a detailed configuration of the
図2において、エンジン200は、気筒201内において燃焼室に点火プラグ(符号省略)の一部が露出してなる点火装置202による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクティングロッド204を介してクランクシャフト205の回転運動に変換することが可能に構成されている。また、クランクシャフト205近傍には、クランクシャフト205の回転位置(即ち、クランク角)を検出するクランクポジションセンサ206が設置されている。クランクポジションセンサ206は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100は、クランクポジションセンサ206によって検出されたクランク角に基づいて、点火装置202の点火時期等を制御することが可能に構成されている。また、ECU100は、クランクシャフト205の回転位置に基づいてエンジン200の機関回転数NEを算出することが可能に構成されている。尚、エンジン200では、紙面と垂直な方向に4本の気筒201が直列に配されてなる直列4気筒エンジンであるが、個々の気筒201の構成は相互に等しいため、図2においては一の気筒201についてのみ説明を行うこととする。
In FIG. 2, an
エンジン200において、外部から吸入された空気は吸気管207を通過し、吸気ポート213において、インジェクタ214から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。燃料は、燃料タンク215に貯留されており、フィードポンプ217の作用により、デリバリパイプ216を介してインジェクタ214に圧送供給されている。インジェクタ214は、ECU100と電気的に接続されており、この供給される燃料を、ECU100の制御に従って吸気ポート213に噴射することが可能に構成されている。尚、燃料を噴射する噴射手段の形態は、図示するような所謂吸気ポートインジェクタの構成を採らずともよく、例えば、フィードポンプ或いは他の低圧ポンプにより圧送される燃料の圧力を更に高圧ポンプによって昇圧せしめ、高温高圧の気筒201内部へ燃料を直接噴射することが可能に構成された、所謂直噴インジェクタ等の形態を有していてもよい。
In the
気筒201内部と吸気管207とは、吸気バルブ218の開閉によって連通状態が制御されている。気筒201内部で燃焼した混合気は排気となり吸気バルブ218の開閉に連動して開閉する排気バルブ219の開弁時に排気ポート220を介して排気管221に導かれる。
The communication state between the inside of the
一方、吸気管207上には、クリーナ208が配設されており、外部から吸入される空気が浄化される構成となっている。また、クリーナ208の下流側(シリンダ側)には更に、エアフローメータ209が配設されている。エアフローメータ209は、ホットワイヤー式と称される形態を有しており、吸入された空気の質量流量を直接検出することが可能に構成されている。尚、エアフローメータ209は、ECU100と電気的に接続されており、検出された吸入空気の質量流量は、ECU100によって絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
On the other hand, a cleaner 208 is disposed on the intake pipe 207 to purify the air sucked from the outside. An
吸気管207におけるエアフローメータ209の下流側には、気筒201内部へ吸入される空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ210が配設されている。このスロットルバルブ210には、スロットルポジションセンサ212が電気的に接続されており、その開度たるスロットル開度を検出することが可能に構成されている。
A throttle valve 210 that adjusts the amount of intake air related to the air sucked into the
スロットバルブモータ211は、ECU100と電気的に接続され、スロットルバルブ210を駆動することが可能に構成されたモータである。ECU100は、車両10に備わる不図示のアクセルポジションセンサによって検出される、不図示のアクセルペダルの操作量に基づいて、スロットルバルブモータ211の駆動状態を制御することが可能に構成されており、これによりスロットルバルブ210の開閉状態(即ち、スロットル開度)が制御される構成となっている。尚、スロットルバルブ210は、上述したように一種の電子制御式スロットルバルブであり、スロットル開度は、ECU100により運転者の意思(即ち、アクセル開度)とは無関係に制御され得る。
The
排気管221には、三元触媒223及び床下触媒224が設置されている。三元触媒223は、エンジン200から排出されるCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、及びNOx(窒素酸化物)を夫々浄化することが可能な触媒である。また床下触媒224は、車両10のフロア下に設置された三元触媒であり、三元触媒223によって除去しきれない例えばNOx等を顕著に除去し得るように構成されている。
A three-
排気管221における三元触媒223の上流側には、空燃比センサ222が配設されている。空燃比センサ222は、排気ポート220を介して排出される排気ガスから、エンジン200の空燃比を検出することが可能に構成されている。空燃比センサ222は、ECU100と電気的に接続されており、検出された空燃比は、ECU100によって絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。また、気筒201を収容するシリンダブロックに設置されたウォータジャケットには、主としてエンジン200を冷却するために循環供給される冷却水(例えば、LLC)の温度(以下、適宜「冷却水温」と称する)を検出するための水温センサ225が配設されている。水温センサ225は、ECU100と電気的に接続されており、検出された冷却水温は、ECU100によって絶えず、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
An air-
図1に戻り、冷却装置300は、冷却水循環路310、第1電動W/P320、サーモスタット330、ラジエータ340、第1三方弁350及び第2電動W/P360を備えた、本発明に係る「車両の冷却装置」の一例である。
Returning to FIG. 1, the
冷却水循環路310は、エンジン200のシリンダブロック周囲に張り巡らされた前述したウォータジャケットを含み、第1電動W/P320及び第2電動W/P360によって適宜に吐出される冷却水の循環経路(即ち、本発明に係る「循環経路」の一例)を規定する、例えば金属製或いは樹脂製の配管である。
The cooling
冷却水循環路310は、第1電動W/P320、エンジン200(主として、ウォータジャケット)、第1三方弁350、第2電動W/P360、ヒータコア420及び排熱回収器500を順次介して、更には、第1三方弁350上流側(図示左側)から分岐することにより直接、サーモスタット330に冷却水を導き、サーモスタット330から第1電動W/P320へと冷却水を還流させる主循環路(符号省略)、並びに、エンジン200のウォータジャケットから分岐して冷却水をラジエータ340に導くラジエータインレット310a、ラジエータ340を通過した後の冷却水を第1電動W/P320に還流させるラジエータアウトレット310b及びサーモスタット330の上流側(図示右側)から第1三方弁350へ冷却水を導く分岐管310cを含んで構成される。
The cooling
第1電動W/P320は、本発明に係る「循環供給手段」、「電気駆動式のポンプ」及び「第2のポンプ」の一例たる渦巻き式の電動ポンプである。第1電動W/P320は、不図示のモータの回転力によって冷却水を吸引し、当該モータの回転速度に応じた量の冷却水を吐出することが可能に構成されている。尚、本発明に係る循環供給手段の態様は、第1電動W/P320に限定されず、例えばクランクシャフト205と連結され、クランクシャフト205の回転駆動力の一部を利用して回転可能であると共に、当該回転に係る回転速度を、例えば物理的な係合手段における係合力を二値的に、段階的に又は連続的に可変に制御することにより夫々二値的に、段階的に又は連続的に制御することが可能に構成された機械式のポンプ等であってもよい。
The first electric W /
第1電動W/P320において、モータは、不図示の電力供給源(例えば、車載用12Vバッテリ、或いは他のバッテリ)等から電力の供給を受け、不図示のモータ駆動系を介して供給される制御電圧(又は電流)のデューティ比に応じて、その回転速度が増減制御される構成となっている。また、このモータ駆動系は、ECU100と電気的に接続された状態にあり、ECU100によって上述したデューティ比を含む動作状態が制御される構成となっている。即ち、第1電動W/P320は、ECU100によってその動作状態が制御される構成となっている。
In the first electric W /
尚、本発明に係る循環供給手段が、この第1電動W/P320に例示される電気駆動式のポンプとして構成される場合、例えばこのような電力供給源及びモータ駆動系を介して供給される電力、電圧又は電流、又はそれらに対応するデューティ比等の各種制御量が、例えば機関回転数又は負荷或いはその両方等、内燃機関の各種運転条件に応じて制御されることによって、或いは回転センサ等により検出されるモータ回転数等をこれら各種制御量にフィードバックすることによって、モータ回転数、モータ回転速度又はポンプ回転速度等を目標とする値に正確に且つ容易に制御することが可能となる。従って、電力資源等有限なエネルギを有効に利用することが可能となり好適である。
When the circulation supply means according to the present invention is configured as an electrically driven pump exemplified by the first electric W /
サーモスタット330は、冷却水温を安定せしめるために設けられた温度調節手段である。サーモスタット330の内部には、前述したラジエータアウトレット310bと冷却水循環路310の主循環路との連通状態を制御するための制御弁が設けられている。サーモスタット330は、この制御弁が開弁状態にある場合に、ラジエータインレット310aを介してラジエータ340に冷却水を導き、ラジエータ340を通過した後の冷却水を、ラジエータアウトレット310bを介して冷却水循環路310の主循環路へ還流させることが可能に構成されている。尚、サーモスタット330は、ECU100と電気的に接続されており、当該制御弁の開閉状態は、ECU100により上位に制御される構成となっている。尚、サーモスタット330の構成は、ここに説明したものに限定されず公知の各種態様を採ることができる。
The
ラジエータ340は、ラジエータインレット310a及びラジエータアウトレット310bと夫々連通してなるウォータパイプが複数配列してなると共に、当該ウォータパイプの外周に多数の波板状のフィンを備え、当該ウォータパイプ内を冷却水が流れる際に、当該フィンを介した大気との熱交換により、即ち冷却水の熱を外界に放熱することによって、冷却水を相対的に冷却することが可能に構成されている。従って、ラジエータアウトレット310bから排出される冷却水は、ラジエータインレット310aを介してラジエータ340に流入する冷却水と較べて、その温度が低下した状態となる。
The
第1三方弁350は、冷却水循環路310上に設置され、その内部に電磁駆動可能な弁体を備えた電磁制御弁であり、本発明に係る「第1の選択手段」の一例である。第1三方弁350は、冷却水循環路310における、第1三方弁350を挟んで上流側(図示左側)のポイントA(図示「A」参照)から下流側(図示右側)のポイントB(図示「B」参照)へ冷却水を導くと同時に、分岐管310cの一端部に相当するポイントC(図示「C」参照)を介した冷却水の流入を遮断する弁体位置350ABと、冷却水をポイントCからポイントBへ導くと同時にポイントAを介した冷却水の流入を遮断する弁体位置350CBの二種類の弁体位置を採ることが可能に構成されている。この際、当該弁体位置は、第1三方弁350と電気的に接続されたECU100によって制御される構成となっている。
The first three-
尚、本発明に係る第1の選択手段の構成、とりわけ物理的、機械的又は電気的な構成は、このような循環経路の選択が実践上有効になされ得る限りにおいて、第1三方弁350に限定されない。例えば第1の選択手段は、例えば三方弁よりも弁体の採り得る物理的機械的位置が多い多方弁等、弁体を物理的、機械的又は電気的に駆動することにより、冷却水の全体的な循環経路における個々の管路の連通状態を可変とし得る弁装置等の形態を有していてもよい。また、第1の選択手段は、必ずしもこのような弁装置に限定されない。
The configuration of the first selection means according to the present invention, particularly the physical, mechanical, or electrical configuration, is the same as that of the first three-
第2電動W/P360は、第1電動W/P320と同様に、本発明に係る「循環供給手段」、「電気駆動式のポンプ」及び「第1のポンプ」の一例たる渦巻き式の電動ポンプである。第2電動W/P360は、不図示のモータの回転力によって冷却水を吸引し、当該モータの回転速度に応じた量の冷却水を吐出することが可能に構成されている。第2電動W/P360において、モータは、不図示の電力供給源(例えば、車載用12Vバッテリ、或いは他のバッテリ)等から電力の供給を受け、不図示のモータ駆動系を介して供給される制御電圧(又は電流)のデューティ比に応じて、その回転速度が増減制御される構成となっている。また、このモータ駆動系は、ECU100と電気的に接続された状態にあり、ECU100によって上述したデューティ比を含む動作状態が制御される構成となっている。即ち、第2電動W/P360は、ECU100によってその動作状態が制御される構成となっている。
Similar to the first electric W /
ヒータコア420は、暖房装置400の熱源である。ヒータコア420は、冷却水循環路310の主循環路上に設置されており、主循環路を循環供給される冷却水との熱交換を行うことが可能に構成されている。一方、ヒータコア420は、車両10の不図示の空調ダクトと連通しており、当該空調ダクト内に吸引された空気を、冷却水との熱交換により取得した熱により昇温する(即ち、最終的には、この吸引された空気と冷却水との熱交換を行う)ことが可能に構成されている。
The
また、暖房装置400は、ヒータ制御回路410を備える。ヒータ制御回路410は、例えば車両10のドライバから車室内を暖房すべき旨の入力(例えば、暖房機能の実行に対応付けられたボタンの操作等)がなされた場合に、ヒータコア410によって昇温せしめられた空気が車室内へ吹き出されるように、例えばデフロスタ、レジスタ又はブロワ等の物理的な、機械的な又は電気的な動作を制御することが可能に構成されている。尚、ヒータ制御回路410は、ECU100と電気的に接続されており、その動作状態は、ECU100により上位に制御される構成となっている。尚、暖房装置400は、車両10に一般的に具わり得るエアコンディショナの一部として構成されていてもよい。
The heating device 400 includes a
排熱回収器500は、エンジン200の前述した排気管221上に設けられ、排気管221内に導かれる高温の排気から排気熱を回収することが可能に構成された、本発明に係る「排気熱回収手段」の一例である。排熱回収器500は、蓄熱材としてのステンレス鋼製のマトリクス部材(或いはメッシュ部材)が複数積層された構成を有しており、排気がこのマトリクス部材を通過する際に、排気からの熱伝達を介して排気熱の少なくとも一部を奪うことが可能に構成されている。この際、排熱回収器500は、排気抵抗の大きさが実践上顕在化することのないように、その流動損失や圧力損失が決定されている。
The exhaust
一方、この排熱回収器500における、マトリクス部材の周囲には、冷却水循環路310の主循環路が張り巡らされている。この際、主循環路は、排熱回収器500(顕著にはマトリクス部材)と冷却水との間で十分な熱交換を行うことが可能となるように、その設置状態が決定されており、マトリクス部材によって奪われ、蓄熱されてなる排気熱は、主循環路内を循環供給される冷却水へ可及的に効率的に付与される構成となっている。
On the other hand, the main circulation path of the cooling
尚、本発明における「排気熱の回収」とは、例えば排気系に導かれる排気から排気熱の一部を奪うことを少なくとも含み、好適な一形態としては、この奪った排気熱の少なくとも一部を、例えば蓄熱手段等により一旦蓄熱した後に、又は直接的に、例えばLLC(Long Life Coolant)等の冷却水との間で空間輻射や物理的な熱伝達等を含む概念としての熱交換等を行うこと等により当該冷却水に付与すること等も含み得、更には例えば排気熱を機械的エネルギに変換することや、ヒートポンプ及び熱電変換モジュール等によって排気熱から電気エネルギを生成すること等を含む広い概念である。係る概念の範疇において、排気熱回収手段の構成は、排気熱回収器500に限定されない。
Note that “exhaust heat recovery” in the present invention includes, for example, at least taking away a part of the exhaust heat from the exhaust led to the exhaust system, and as a preferred embodiment, at least a part of the taken exhaust heat. For example, heat storage as a concept including spatial radiation, physical heat transfer, etc. with cooling water such as LLC (Long Life Coolant) directly after heat storage by heat storage means or the like. For example, converting the exhaust heat into mechanical energy, or generating electric energy from the exhaust heat by a heat pump, a thermoelectric conversion module, or the like. It is a broad concept. In the category of the concept, the configuration of the exhaust heat recovery means is not limited to the exhaust
<実施形態の動作>
<循環経路切り替え処理の詳細>
冷却装置300の動作状態は、ECU100により実行される循環経路切り替え処理によって制御される。ここで、図3を参照し、本実施形態の動作として、循環経路切り替え処理の詳細について説明する。ここに、図3は、循環経路切り替え処理のフローチャートである。
<Operation of Embodiment>
<Details of circulation path switching process>
The operating state of the
図3において、ECU100は始めに、エンジン200が停止中であるか否かを判別する(ステップS101)。エンジン200が動作中である場合(ステップS101:NO)、ECU100は更に、ラジエータ340を介した放熱が不要であるか否かを判別する(ステップS105)。
In FIG. 3, the
ここで、ステップS105に係る処理を補足すると、例えば、エンジン200の燃焼性能が安定しない始動時や、三元触媒223及び床下触媒224が触媒活性温度に到達しない触媒未暖機時においては、エミッション及び燃費の悪化を可及的に抑制する観点から、エンジン200を可及的に早期に昇温せしめ、燃焼性能の安定化及び触媒の活性化を図る必用がある。従って、このような状況においては、冷却水温は総じて高い方がよく、ラジエータ340を介して冷却水に含まれる熱を大気中に放熱する必要は生じない。反対に、三元触媒223及び床下触媒224を含めエンジン200が十分に暖機されている状態では、オーバーヒート、各触媒の熱溶融、或いは排熱回収器500の熱溶融等の各種の不具合の発生を防止する観点から、ラジエータ340を介した放熱が必要となる。ステップS105に係る処理において、ECU100は、例えば水温センサ225により検出されるエンジン200の冷却水温を参照し、当該冷却水温が所定の閾値以上であるか否かに係る補助的な判別処理を実行する。尚、当該閾値は、例えば予め実験的に適合される値であってよく、例えば概ね80℃前後に設定されている。
Here, supplementing the processing related to step S105, for example, at the time of start-up when the combustion performance of the
ステップS105に係る処理では、このような補助的な判別処理の結果、冷却水温が閾値以上である場合に、判別結果が「NO」、即ち放熱が必要である旨が判別され、反対に冷却水温が閾値未満である場合に、判別結果が「YES」、即ち放熱が不要である旨が判別される。尚、このような処理過程は一例であり、ステップS105に係る判別処理では、水温センサ225によって検出される冷却水温に替えて、或いは加えて、三元触媒223又は床下触媒224に関する触媒温度等が参照されてもよい。更には、これら各種温度の検出結果等に基づいて、ラジエータ340を介した放熱の必要性が多角的に判断されてもよい。
In the process according to step S105, when the cooling water temperature is equal to or higher than the threshold value as a result of such an auxiliary determination process, it is determined that the determination result is “NO”, that is, heat dissipation is necessary. Is less than the threshold, the determination result is “YES”, that is, it is determined that heat radiation is unnecessary. Note that such a process is an example, and in the determination process according to step S105, the catalyst temperature or the like related to the three-
ステップS105に係る処理において、放熱が不要である旨が判別された場合(ステップS105:YES)、ECU100は、冷却装置300の動作状態を、予め設定された蓄熱モードに対応する動作状態に制御する(ステップS106)。ここで、図4を参照して、蓄熱モードの詳細について説明する。ここに、図4は、蓄熱モードに対応する動作状態にある冷却装置300の模式図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。尚、これ以降の説明において、冷却装置300の動作状態を、蓄熱モード、及び後述する各種モードに対応する動作状態に制御することを適宜「蓄熱モード(各種モード)を実行する」等と称することとする。
When it is determined in step S105 that heat radiation is not necessary (step S105: YES), the
図4において、蓄熱モードを実行する場合、ECU100は、第1電動W/P320及び第2電動W/P360を夫々稼動させ(以下、稼動している状態及び稼動していない状態を、夫々適宜「オン状態」及び「オフ状態」と表現することとする)、冷却水を循環供給させると共に、サーモスタット330に備わる制御弁を閉弁状態に制御して、ラジエータ340への冷却水の流入を遮断する。また、ECU100は、第1三方弁350に係る弁体の制御位置を、前述した弁体位置350ABに制御し、分岐管310cを介した冷却水の循環供給を禁止する。その結果、蓄熱モードにおいて、冷却水は、図4において塗り潰し表示された経路で循環供給されることとなる。即ち、冷却装置300が蓄熱モードに対応する動作状態にある場合、冷却水温は基本的にエンジン200の動作に伴い上昇する。
In FIG. 4, when executing the heat storage mode, the
尚、第1電動W/P320及び第2電動W/P360の動作状態、顕著には、モータ回転速度Rwpは、基本的に、エンジン200の機関回転数NEと負荷(エンジントルクであってもよい)とに基づいて決定される。例えば、ECU100のROMには、モータの目標回転速度が、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて冷却水を実践上過不足の生じないように循環供給し得るものとして機関回転数NE及び負荷に対応付けてなる回転速度マップが格納されており、ECU100は、当該回転速度マップからその時点の機関回転数NE及び負荷の値に対応する値を選択的に取得することにより目標回転速度を取得する。ECU100は、この目標回転速度が得られるように、例えばモータ駆動系に係るデューティ比を制御することにより、モータ回転速度Rwpを目標回転速度に制御する。尚、目標回転速度を得るためのプロセスとしては、回転センサ等から得られるモータの実回転速度をデューティ比等の制御にフィードバックしてもよいし、デューティ比を予め目標回転速度に対応付けられた値に設定してもよく、公知の各種プロセスが採用されてよい。尚、これら電動W/Pの動作状態は、更に冷却水温に基づいて制御されてもよい。
It should be noted that the operating states of the first electric W /
また、前述したように、暖房装置400はヒータコア420から空調ダクト内空気への熱伝達により温風を生成するから、暖房装置400に要求される暖房負荷が大きければ、ヒータコア420に要求される熱量は大きくなる。一方、ヒータコア420は、冷却水を熱の取得元とするから、結局暖房負荷が大きい場合には、より多くの熱を冷却水からヒータコア420へ供給する必要が生じる。この際、ヒータコア420への熱の供給量は、循環供給される冷却水が多い程多くなるから、第1及び第2電動W/Pの回転速度は、上述したような目標回転速度を、更にその時点の暖房負荷等に応じて適宜に補正することによって決定されてもよい。
Further, as described above, since heating device 400 generates warm air by heat transfer from
図3に戻り、ステップS105に係る処理によって、放熱が必要である旨が判別された場合(ステップS105:NO)、ECU100は、冷却装置300の動作状態を、予め設定された放熱モードに対応する動作状態に制御する(ステップS107)。ここで、図5を参照して、放熱モードの詳細について説明する。ここに、図5は、放熱モードに対応する動作状態にある冷却装置300の模式図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
Returning to FIG. 3, when it is determined by the process according to step S105 that heat dissipation is necessary (step S105: NO), the
図5において、放熱モードを実行する場合、ECU100は、第1電動W/P320及び第2電動W/P360を夫々オン状態に制御し、冷却水を循環供給させると共に、サーモスタット330に備わる制御弁を開弁状態に制御して、ラジエータインレット340aを介して冷却水の一部をラジエータ340へ流入させる。また、ECU100は、蓄熱モードと同様に、第1三方弁350に係る弁体の制御位置を、前述した弁体位置350ABに制御し、分岐管310cを介した冷却水の循環供給を禁止する。その結果、放熱モードにおいて、冷却水は、図5において塗り潰し表示された経路で循環供給されることとなる。即ち、冷却装置300が蓄熱モードに対応する動作状態にある場合、冷却水の一部がラジエータ340における放熱に供され、水温が低下した状態でラジエータアウトレット310bを介して冷却水循環路310の主循環路に戻されるため、冷却水温の上昇が防止される。この際、例えば上述した如き第1及び第2電動W/Pの回転速度制御(即ち、冷却水の吐出量制御)によって、エンジン200が発生し続ける熱と、ラジエータ340を介して放熱される熱及びヒータコア420に奪われる熱とが相殺して、冷却水温は概ね標準値(例えば、90℃前後)に収束した状態となる。従って、好適には、冷却水温が当該標準値を超えて上昇しないように、第1及び第2電動W/Pの目標回転速度(即ち、言い換えれば目標吐出量)が冷却水温に基づいて決定或いは補正される。
In FIG. 5, when executing the heat dissipation mode, the
ここで、蓄熱モード及び放熱モードが実行される場合、冷却水の循環経路には、エンジン200、ヒータコア420及び排熱回収器500が含まれる。従って、蓄熱モード及び放熱モードが実行される場合における冷却水の循環経路は、本発明に係る「第2の経路」の一例となる。
Here, when the heat storage mode and the heat dissipation mode are executed, the circulation path of the cooling water includes the
尚、本発明に係る「第2の経路」とは、冷却水との熱交換に供すべき対象として、ヒータコア及び排気熱回収手段に加え、内燃機関を含んでなり、第1の経路と少なくとも一部が重複してなる経路を指す概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、第2の経路には他の熱交換対象が設置されていてもよい。 The “second path” according to the present invention includes an internal combustion engine as a target to be used for heat exchange with cooling water, in addition to the heater core and the exhaust heat recovery means. This is a concept indicating a route in which parts overlap, and as long as the concept is secured, another heat exchange target may be installed in the second route.
再び図3に戻り、エンジン200が停止中である場合(ステップS101:YES)、ECU100は、暖房要求の有無を判別する(ステップS102)。ここで、暖房要求の有無は、例えば、ヒータ制御回路410からの信号入力に基づいて行われる。即ち、ドライバ等が暖房を要求する旨が対応付けられたボタンの操作等を行った場合等に、これらのボタンと電気的に接続された状態にあるヒータ制御回路410を介して、その旨を表す制御信号がECU100に出力される。
Returning to FIG. 3 again, when the
暖房要求がなされていない場合(ステップS102:NO)、ECU100は、冷却水の循環経路に存在する熱交換対象(例えば、ラジエータ340、ヒータコア420及び排熱回収器500等)各々において、冷却水との熱交換が必要とされていないものと判断し、冷却装置300の稼動を停止する(ステップS104)。具体的には、ECU100は、第1電動W/P320及び第2電動W/P360を夫々オフ状態に制御し、循環供給路310内における冷却水の循環供給自体を停止せしめる。
When the heating request is not made (step S102: NO), the
一方、暖房要求がなされている場合(ステップS102:YES)、即ち、エンジン200が停止している状態で暖房が要求された場合には、上述したようにヒータコア420への熱付与に供すべく冷却水を循環供給する必要が生じ得るが、上述した二種類の動作モードでは、熱の発生が停止しているエンジン200から、継続的に熱が奪われ続けるといった事態が、実践上無視し得ない程度に生じ得る。従って、このような状況が継続する時間が長い程、エンジン200は冷却され、再始動時のエミッションの悪化を招く。また、エンジン200が冷間状態に陥った場合には、燃焼効率の悪化等燃焼性能の悪化も生じ得るため、燃費の悪化も生じ得る。そこで、このような場合、ECU100は、冷却装置300の動作状態を、予め設定された停止時暖房モードに対応する動作状態に制御する(ステップS103)。ここで、図6を参照して、停止時暖房モードの詳細について説明する。ここに、図6は、停止時暖房モードに対応する動作状態にある冷却装置300の模式図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
On the other hand, when a heating request is made (step S102: YES), that is, when heating is requested with the
図6において、停止時暖房モードを実行する場合、ECU100は、第1電動W/P320をオフ状態に制御し、第2電動W/P360をオン状態に制御する。また、ECU100は、蓄熱モード及び放熱モードとは異なり、第1三方弁350に係る弁体の制御位置を、前述した弁体位置350CBに制御し、分岐管310cを介した冷却水の循環供給を開始する。その結果、サーモスタット330に係る制御弁の開閉状態に関係なくエンジン200の冷却系統に関しては稼動していないまま、冷却水は、図6において塗り潰し表示された経路で循環供給されることとなる。即ち、停止時暖房モードが実行される場合、上述した蓄熱モード及び放熱モードが実行される場合と異なり、冷却水の循環経路には、エンジン200が含まれない。停止時暖房モードが実行される場合における冷却水の循環経路は、本発明に係る「第1の経路」の一例となる。
In FIG. 6, when executing the stop-time heating mode, the
尚、本発明に係る「第1の経路」とは、冷却水との熱交換に供すべき対象として、暖房装置のヒータコア及び排気熱回収手段を少なくとも含み、且つ内燃機関を含まない経路を指す概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、第1の経路には他の熱交換対象が設置されていてもよい。 The “first path” according to the present invention is a concept that refers to a path that includes at least the heater core of the heating device and the exhaust heat recovery means and does not include the internal combustion engine as a target to be used for heat exchange with the cooling water. As long as such a concept is secured, another heat exchange target may be installed in the first path.
従って、停止時暖房モードに係る動作状態において、冷却水は、排熱回収器500を熱源として、排熱回収器500との間で熱交換を行うことにより熱を回収しつつ、回収した熱をヒータコア420へ伝達し、暖房に供することとなる。このため、第1電動W/P320を停止させることによる電力資源の有効利用を図りつつ、排熱回収器500の熱により好適に暖房を行わしめることが可能となる。ステップS103、S104、S106又はS107に係る処理が実行された場合、ECU100は、処理をステップS101に戻し、一連の処理を繰り返す。
Accordingly, in the operation state related to the stop-time heating mode, the cooling water collects the recovered heat while recovering heat by performing heat exchange with the exhaust
ここで特に、このように停止時暖房モードが実行された場合、エンジン200の冷却系統は非稼動、即ち、第1電動W/P320から吐出され、エンジン200に配されたウォータジャケットを介し、第1三方弁350へ向かうことなくサーモスタット330へ流入する、場合によって適宜ラジエータ340を介してサーモスタット330へ流入する冷却水の流れは存在しないため、エンジン200の機関温度は自然放熱のみによって低下し、少なくとも当該冷却系統が稼動状態にある場合と較べ、その低下速度は減少する。即ち、相対的にみてエンジン200は暖機された状態を維持し得る。
Here, in particular, when the stop-time heating mode is executed in this way, the cooling system of the
このため、このようなエンジン200の停止期間が終了し、エンジン200が再始動される等して、例えばステップS101に係る処理が「NO」となった場合、放熱が不要である旨が判別される可能性は低下し、或いは放熱が不要である旨が判別されたとしてもエンジン200の暖機に要する時間は短縮され、総体的にみれば、エンジン200が燃費及びエミッションの悪化を招き易い動作状態にある期間が少なくとも短縮される。即ち、本実施形態に係る冷却装置300の構成及びECU100によりなされる循環経路切り替え処理によれば、エミッション及び燃費の悪化が可及的に抑制されるのである。
For this reason, when such a stop period of the
尚、ヒータコア420と内燃機関たるエンジン200との間の冷却水を介した熱交換が阻害される限りにおいて、言い換えれば、エンジン200がヒータコア420に対する熱源として機能する事態が阻害される限りにおいて、熱交換対象としてエンジン200を主として含む独立した循環経路内で冷却水が循環供給されてもよい。より具体的には、第1電動W/P320がオン状態に制御され、エンジン200及びサーモスタット330を介する経路で冷却水が循環供給されてもよい。この場合、サーモスタット330は、停止時暖房モードに対応する循環経路からの冷却水の流入を遮断し得る物理的、機械的又は電気的な構成を有していてもよい。或いは、そのような流入を遮断しつつ、上述した独立した循環経路内の冷却水の循環供給を可能とするバルブ等が配管上に設けられていてもよい。このような独立した循環経路で冷却水が循環供給されたとしても、内燃機関の温度低下はヒータコアとの熱交換がなされ得る状況と較べれば格段に、即ち実践上再始動時に不具合が顕在化しない程度に小さいものとなる。
It should be noted that as long as heat exchange via the cooling water between the
尚、本発明に係る循環供給手段の物理的、機械的又は電気的な構成、数量並びにその配置態様は、選択された循環経路(即ち、好適には第1及び第2の経路)に冷却水を循環供給することが可能である限りにおいて何ら限定されない趣旨である。この際、第1の経路と第2の経路とが、少なくとも一部の区間(本実施形態で言えば、第1三方弁350からヒータコア420及び排熱回収器500を順次介する区間)について共通に構成されることに鑑みれば、循環供給手段は、少なくとも当該共通に構成された区間(重複区間)に設けられていればよい。冷却装置300に当てはめれば、上述したいずれのモードが実行される場合も、第2電動W/P360はオン状態に制御されるのであり、そのような観点からは、第1電動W/P320は必ずしも設置される必要はない。
It should be noted that the physical, mechanical or electrical configuration, quantity, and arrangement of the circulating supply means according to the present invention are determined by the cooling water in the selected circulation path (that is, preferably the first and second paths). As long as it is possible to circulate the gas, there is no particular limitation. At this time, the first path and the second path are common to at least a part of the section (in this embodiment, a section through the
但し、エンジン200の通常動作時に、ラジエータ340を介して冷却水を循環供給する必要性と、排気熱回収器500が車両のエンジンルームから離れた床下等に設置され易い、即ち、第1の経路の物理的な長さが相対的にみて長くなり易いこととに鑑みれば、当該重複区間に設置された第1のポンプたる第2電動W/P360のみでは冷却水を十分に循環供給させ得ない可能性がある。そのような可能性に鑑みれば、電動W/Pを二基備えることによって、通常の動作期間(即ち、エンジン200の動作期間の大部分を占める期間)において冷却水を効率的に且つ効果的に循環供給することが可能となる。総体的な観点から言えば、内燃機関が停止期間にあって暖房の要求が生じる状況よりも、内燃機関が通常の動作期間にある状況の方が生じ易いから、このように電気駆動式のポンプを少なくとも二基備える場合には、実践上有益である。
However, during normal operation of the
尚、図1に示す冷却装置300の構成は一例であり、本発明に係る「第1の経路」、「第2の経路」の採り得る物理的な構成、例えば、配管の形状、三次元的な位置関係及び材質等は、内燃機関たるエンジン200、ヒータコア420及び排気熱回収器500各々相互間の位置関係とも相関しつつ、自由に決定されてよい。
<第2実施形態>
次に、図7乃至図9を参照し、本発明の第2実施形態について説明する。始めに、図7を参照し、第2実施形態に係る車両11の構成について説明する。ここに、図7は、車両11の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
The configuration of the
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the vehicle 11 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the vehicle 11. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図7において、車両11は、冷却装置300の代わりに冷却装置301を備える点において第1実施形態に係る車両10と相違しており、また冷却装置301は、冷却水循環路310における排熱回収器500の前段(即ち、上流側)及び後段(即ち、下流側)に夫々上流側温度センサ370及び下流側温度センサ380を備える点において、第1実施形態に係る冷却装置300の構成と相違している。
In FIG. 7, the vehicle 11 is different from the
上流側温度センサ370は、排熱回収器500との熱交換に供される直前の冷却水の温度(以下、適宜「熱交換前温度」と称する)を検出することが可能に構成された温度センサである。上流側温度センサ370は、ECU100と電気的に接続されており、検出された熱交換前温度は、ECU100によって常に、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
The
下流側温度センサ380は、排熱回収器500との熱交換に供された直後の冷却水の温度(以下、適宜「熱交換後温度」と称する)を検出することが可能に構成された温度センサである。下流側温度センサ380は、ECU100と電気的に接続されており、検出された熱交換後温度は、ECU100によって常に、或いは一定又は不定の周期で把握される構成となっている。
The
尚、これら各温度センサの設置位置は、本発明に係る「上流側」及び「下流側」の一例であるが、本発明に係る「上流側」及び「下流側」とは、夫々排気熱回収手段(本実施形態では排熱回収器500)との間の厳密な位置関係を規定するものではなく、排気熱回収手段によって回収された熱量の指標を実践上十分な精度を保って取得し得る程度に排気熱回収手段を挟んで相互に対向する位置を指す。
The installation positions of these temperature sensors are examples of the “upstream side” and the “downstream side” according to the present invention. The “upstream side” and the “downstream side” according to the present invention are exhaust heat recovery. It does not prescribe a strict positional relationship with the means (exhaust
このような構成を有する車両11では、ECU100により、第1実施形態よりも更に効果的な循環経路切り替え処理が実行される。ここで、図8を参照し、第2実施形態に係る循環経路切り替え処理の詳細について説明する。ここに、図8は、本発明の第2実施形態に係る循環経路切り替え処理のフローチャートである。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
In the vehicle 11 having such a configuration, the
図8において、エンジン200の停止期間中に暖房要求がなされた場合(ステップS102:YES)、ECU100は、上流側温度センサ370によって検出される熱交換前温度と下流側温度センサ380によって検出される熱交換後温度との偏差として規定される温度偏差値ΔTを算出し、算出されたΔTが予め設定された温度偏差閾値ΔTthよりも大きいか否かを判別する(ステップS201)。
In FIG. 8, when a heating request is made during the stop period of engine 200 (step S102: YES),
ここで、排熱回収器500が、冷却水との熱交換が繰り返される過程において、少なくともヒータコア420が要求する熱を供給し得ない程度まで放熱してしまった場合、或いは、最初から十分な熱を回収していなかった場合等には、ヒータコア420の熱量が不足して、要求された暖房性能が満たされない場合がある。ここで、排熱回収器500がそのような放熱状態にある場合、冷却水を供給した所で有意な熱交換は行われ得ず、流入する冷却水と排出される冷却水との温度差は小さくなるため、排熱回収器500がそのような放熱状態にあるか否かは、当該温度差を表す温度偏差値ΔTに基づいて、簡便に且つ実践上問題ない程度に正確に判断することが可能である。即ち、本実施形態では、ECU100が、本発明に係る「特定手段」の一例として機能するように構成され、排気熱回収器500における排気熱の回収状態としての温度偏差値ΔTを特定すると共に、特定した温度偏差値ΔTに基づいて、暖房装置400が暖房を行うことが可能であるか否かを判別する、本発明に係る「判別手段」の一例として機能するように構成される。
Here, in the process in which heat exchange with the cooling water is repeated, the exhaust
尚、本発明に係る「暖房が可能であるか否か」とは、厳密な意味に基づいた暖房の可否と言うよりは、このように、実践上有意な暖房効果を伴って暖房装置が稼動し得るか否かを表す概念である。即ち、当該判別がなされるに際しては、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、実践上有意な暖房効果が得られ難い旨を判別し得るよう定められてなる各種の判断基準(本実施形態では温度偏差閾値ΔTth)が使用されてよく、当該判断基準に応じて、特定される回収状態と判別結果とは一対一、一対多、多対一及び多対多の関係を採り得る趣旨である。 It should be noted that “whether heating is possible” according to the present invention means that the heating apparatus is operated with a practically significant heating effect, rather than whether heating is possible based on a strict meaning. It is a concept that represents whether or not it is possible. That is, when the determination is made, it is determined in advance so as to be able to determine that it is difficult to obtain a practically significant heating effect experimentally, empirically, theoretically or based on a simulation or the like. (The temperature deviation threshold value ΔTth in this embodiment) may be used, and according to the determination criterion, the specified recovery state and the determination result have a one-to-one, one-to-many, many-to-one and many-to-many relationship. It is the meaning that can be taken.
尚、本発明における「特定」とは、例えば、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する例えば電気信号等として検出すること、予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択する又はそのような選択を介して推定すること、それら検出された物理的数値若しくは電気信号又は選択若しくは推定された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式等に従って導出又は推定すること、或いはこのように検出、選択、推定又は導出された値等を単に電気信号等として取得すること等を包括する広い概念である。 Note that “specific” in the present invention refers to, for example, detecting directly or indirectly as a physical numerical value or an electrical signal or the like corresponding to a physical numerical value via some detection means, appropriate storage means, etc. Selecting a corresponding numerical value from a map or the like stored in the map, or estimating through such selection, a preset algorithm based on the detected physical numerical value or electrical signal or the selected or estimated numerical value It is a broad concept encompassing derivation or estimation according to a calculation formula or the like, or simply acquiring a value detected, selected, estimated or derived as an electric signal or the like.
ここで特に、ステップS201に係る処理を正確に実行するためには、温度偏差閾値ΔTthを適切に設定する必要がある。そこで、ECU100は、ステップS201に係る処理を実行するに際し、ROMに格納されるマップから閾値ΔTthの値を選択的に取得する。ここで、図9を参照し、温度偏差閾値ΔTthの詳細について説明する。ここに、図9は、温度偏差閾値ΔTthの特性を概念的に表してなる模式図である。
Here, in particular, in order to accurately execute the process according to step S201, it is necessary to appropriately set the temperature deviation threshold value ΔTth. Therefore, the
図9において、縦軸及び横軸には夫々温度偏差閾値ΔTth及び第2電動W/Pポンプ360の回転速度Rwpが表される。図示する通り、温度偏差閾値ΔTthは、回転速度RwpがRwp1未満の領域では最大値T2を採り、回転速度RwpがRwp2(Rwp2>Rwp1)以上の領域では最小値T1(T1<T2)を採る。また、回転速度RwpがRwp1以上Rwp2未満の領域では、温度偏差閾値ΔTthは、最大値T2から最小値T1にかけてリニアに減少する特性を有する。上述したマップには、温度偏差閾値ΔTthが第2電動W/P360の回転速度Rwpと図9に示す関係を有するように、温度偏差閾値ΔTthの値が記述されている。
In FIG. 9, the vertical axis and the horizontal axis represent the temperature deviation threshold ΔTth and the rotation speed Rwp of the second electric W /
尚、図9を補足すると、温度偏差閾値ΔTthは、総じて第2電動W/P360の回転速度Rwpが低い程大きく設定される。これは、冷却水の吐出量が多い程、循環供給される冷却水全体の熱容量が増大して、排熱回収器500から取得された熱量に対して水温の上昇が生じ難くなるためである。このような、冷却水の吐出量に対応付けて温度偏差閾値ΔTthが設定されているため、図8のステップS201に係る処理では、排熱回収器500がヒータコア420に対する熱源として機能し得るか否かが簡便に且つ正確に判別される。
In addition, supplementing FIG. 9, the temperature deviation threshold value ΔTth is generally set larger as the rotational speed Rwp of the second electric W /
従って、ステップS201に係る処理において、温度偏差値ΔTが温度偏差閾値ΔTthより大きい場合には、排気熱回収器500が未だ暖房装置400に対する熱源として実践上有意に機能し得る意味で暖房が可能であると判断され、逆に温度偏差値ΔTが温度偏差閾値ΔTth以下である場合には、排気熱回収器500がヒータコア420に対する熱源としてもはや十分に機能しない状況である旨の判断がなされる。
Therefore, in the process according to step S201, when the temperature deviation value ΔT is larger than the temperature deviation threshold value ΔTth, heating is possible in the sense that the exhaust
図8に戻り、温度偏差値ΔTが温度偏差閾値ΔTthよりも大きい場合(ステップS201:YES)、ECU100は、冷却装置301を停止時暖房モードに対応する動作状態に制御する(ステップS103)。一方、温度偏差値ΔTが温度偏差閾値ΔTth以下である場合(ステップS201:NO)、ECU100は、排熱回収器500を熱源とした暖房の実行が不可能であるとして、冷却装置301の動作状態を、蓄熱モードに対応する動作状態に制御する(ステップS106)。即ち、第1電動W/P320をオン状態に制御し、第1三方弁350の弁体位置を弁体位置350CBから弁体位置350ABに変更する。
Returning to FIG. 8, when the temperature deviation value ΔT is larger than the temperature deviation threshold value ΔTth (step S201: YES), the
このため、冷却水循環路310を循環供給される冷却水は、分岐管310cに導かれることなくサーモスタット330及び第1電動W/P320を順次介してエンジン200との熱交換に供される。この際、エンジン200は、冷却装置301の従前の動作状態によらず(無論、長時間停止状態で暖房がなされていた場合を除けば)高温状態を維持しており、要求された暖房性能を満たし得る程度にヒータコア420への熱供給を行うことが可能となる。このように、第2実施形態に係る車両11、冷却装置301及び循環経路切り替え処理によれば、第1実施形態で説明したようにエンジン200の性能低下を抑制しつつ、暖房装置400に要求される暖房性能を可及的に満たすことが可能となり、実践上有益である。
For this reason, the cooling water circulated and supplied through the cooling
尚、本発明に係る「排気熱の回収状態」とは、冷却水の循環経路として第1の経路(即ち、本実施形態ではエンジン200を含まない経路)が選択された場合に、排気熱回収手段がヒータコアへの熱供給源として実践上問題無く機能し得る状態にあるか否かを判断し得る状態を包括する概念である。従って、本発明に係る「排気熱の回収状態」とは、暖房装置400によって実践上有意な暖房がなされ得るか否かを規定し得る限りにおいて、例えば、排気熱回収手段の物理的、機械的若しくは電気的な状態を規定する何らかの指標値によって、或いは例えば冷却水の物理的な状態を規定する指標値、又は循環供給手段の物理的、機械的若しくは電気的な状態を規定する何らかの指標値等によって代替的に表され得る趣旨であり、即ち、上述した温度偏差値ΔTに限定されない。
The “exhaust heat recovery state” according to the present invention refers to exhaust heat recovery when the first path (that is, the path not including the
例えば、ECU100は、回転センサ等の検出手段を介して第2電動W/P360の動作状態を規定する、例えばモータ回転数等の各種指標値を取得することによって、排気熱の回収状態を特定してもよい。
<第3実施形態>
次に、図10乃至図12を参照し、本発明の第3実施形態について説明する。始めに、図10を参照し、第3実施形態に係る車両12の構成について説明する。ここに、図10は、車両12の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図7と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする
図10において、車両12は、冷却装置301の代わりに冷却装置302を備える点において第2実施形態に係る車両11と相違しており、冷却装置302は、冷却水循環路310におけるヒータコア420と排熱回収器500との間に第2三方弁390を備え、且つ冷却水循環路310において排熱回収器500をバイパスするバイパス管310dを備える点において、第2実施形態に係る冷却装置301と構成が相違している。
For example, the
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the vehicle 12 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram conceptually showing the configuration of the vehicle 12. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 7 and the description thereof is omitted as appropriate. In FIG. 10, the vehicle 12 includes a cooling device 302 instead of the
第2三方弁390は、第1三方弁350と同様に冷却水循環路310上に設置され、その内部に電磁駆動可能な弁体を備えた電磁制御弁であり、本発明に係る「第2の選択手段」の一例である。第2三方弁390は、冷却水循環路310における、第2三方弁390を挟んで上流側(図示左側)のポイントD(図示「D」参照)から下流側(図示右側)のポイントE(図示「E」参照)へ冷却水を導くと同時に、バイパス管310dの一端部に相当するポイントF(図示「F」参照)を介した冷却水の排出を遮断する弁体位置390DEと、冷却水をポイントDからポイントFへ導くと同時にポイントEを介した冷却水の排出を遮断する弁体位置390DFの二種類の弁体位置を採ることが可能に構成されている。この際、弁体位置は、第2三方弁390と電気的に接続されたECU100によって制御される構成となっている。
Similarly to the first three-
このような構成を有する車両12では、第2実施形態よりも更に効率的且つ効果的な循環経路切り替え処理が実行される。ここで、図11を参照し、第3実施形態に係る循環経路切り替え処理の詳細について説明する。ここに、図11は、本発明の第3実施形態に係る循環経路切り替え処理のフローチャートである。尚、同図において、図8と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。 In the vehicle 12 having such a configuration, a more efficient and effective circulation path switching process is executed than in the second embodiment. Here, with reference to FIG. 11, the details of the circulation path switching process according to the third embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart of the circulation path switching process according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 8, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図11において、温度偏差値ΔTが温度偏差閾値ΔTthよりも大きい場合(ステップS201:YES)、ECU100は、冷却装置302を予め設定された圧損軽減モードに対応する動作状態に制御する(ステップS301)。尚、圧損軽減モードが実行されると、処理はステップS101に戻され、一連の処理が繰り返される。ここで、図12を参照して、圧損軽減モードの詳細について説明する。ここに、図12は、圧損軽減モードに対応する動作状態にある冷却装置302の模式図である。尚、同図において、図10と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
In FIG. 11, when the temperature deviation value ΔT is larger than the temperature deviation threshold value ΔTth (step S201: YES), the
図12において、第2三方弁390の弁体位置は、圧損軽減モードの実行時以外は、上述した弁体位置390DEに制御される。第2三方弁390の弁体が弁体位置390DEを採る限りにおいて、冷却装置302の動作状態は、第2実施形態に係る冷却装置301と同等である。
In FIG. 12, the valve body position of the second three-
一方、圧損軽減モードが実行される場合、ECU100は、第1電動W/P320及び第2電動W/P360を夫々オン状態に制御し、且つサーモスタット330に備わる制御弁を閉弁状態に制御して、ラジエータ340を介する循環経路を除く主循環路に冷却水を循環供給する。また、ECU100は、第1三方弁350に係る弁体の制御位置を弁体位置350ABに制御し、分岐管310cを介した冷却水の循環供給を禁止する。即ち、ここまでは、蓄熱モードと同等の動作状態を採る。但し、圧損軽減モードにおいて、ECU100は、第2三方弁390の弁体の制御位置を弁体位置390DFに制御する。このため、圧損軽減モードに対応する動作状態において、冷却水は図中塗り潰し表示される如く、排熱回収器500をバイパスしつつ循環供給されることになる。
On the other hand, when the pressure loss reduction mode is executed, the
ここで、排熱回収器500の設置場所は、エンジン200等、他の熱交換対象から相対的にみて離れており、冷却水を循環供給させる際の圧損が、他の熱交換対象と較べて大きくなっている。従って、この相対的に見て大きい圧損に打ち勝って排熱回収器500に冷却水を循環供給するためには、相応の冷却水吐出量が必要となる。一方で、圧損軽減モードが実行される状況において、エンジン200は停止状態にあり、排気熱回収器500が新規に排気熱を回収し得る可能性はゼロに近い。また、排熱回収器500からヒータコア420への熱供給も、少なくとも実践上は不可能である。従って、圧損軽減モードの実行タイミングにおいて、排熱回収器500は実質的にみて単に流路抵抗を増大させる障害物と同等であり、冷却水が排気熱回収器500に対応する循環経路を循環供給される明確な意味は希薄となる。
Here, the installation location of the exhaust
ここで、圧損軽減モードが実行された場合、排熱回収器500をバイパスさせつつ冷却水を循環供給し得るため、冷却水の吐出量(例えば、第1及び第2電動W/Pのモータ回転速度等により代替される)は、排熱回収器500がバイパスされない場合、即ちバイパス管310dを備えない構成と較べて明らかに抑制される。従って、第3実施形態に係る冷却装置302によれば、エンジン200の停止期間において暖房が要求され、且つ排熱回収器500の熱容量に相当する熱が実質的に全て放熱されてしまったような場合において、要求される暖房性能を、第1及び第2電動W/Pを駆動するのに要する電力資源を可及的に高効率に使用しつつ好適に満たすことが可能となる。このような電力資源の有効利用が可能となることにより、結局はエンジン200の再始動時にバッテリ等の電力源の充電に供すべきエネルギが節約され、エンジン200の燃費が向上する。即ち、エミッション及び燃費の悪化が一層抑制されるのである。
<第4実施形態>
第1乃至第3実施形態において、車両は、動力源としてエンジン200のみを有するが、動力源の種類からみた車両の構成は、このようなものに限定されない。そこで、図13を参照し、このような趣旨に基づいた本発明の第4実施形態について説明する。ここに、図13は、本発明の第4実施形態に係る車両13の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
Here, since the cooling water can be circulated and supplied while bypassing the exhaust
<Fourth embodiment>
In the first to third embodiments, the vehicle has only the
図13において、車両13は、動力源としてエンジン200と共にモータ600を備えた、所謂ハイブリッド車両である。ここで、モータ600による動力の出力態様は、モータ600が主動力源であるか否かにかかわらず、エンジン200の動力の一部をモータ600の動力に置換し得る限りにおいて、即ち、モータ600の出力動力の少なくとも一部を車両13の走行に要する動力に供し得る限りにおいて何ら限定されない。
In FIG. 13, a vehicle 13 is a so-called hybrid vehicle including a
例えば、モータ600は、発電機としての機能も併有する第1及び第2のモータジェネレータ(以下、適宜「MG」と称する)の二基のMGにより構成されていてもよい。この際、当該二基のMGが、エンジン200のクランクシャフト205と動力分割機構としてのプラネタリギアユニットを介して連結され、エンジン200の動力のみによって、又は当該プラネタリギアユニットを介して車軸に連結される第2のMGの動力のみによって、或いはエンジン200の動力の一部を当該プラネタリギアユニットにより第1のMGの発電動作に供すると共に当該発電により得られた電力を利用して第2のMGから補助的な動力を出力させる等、相互に協調制御されるエンジン200の動力と第2のMGの動力とによって、車両13が走行してもよい。
For example, the
このようなハイブリッド車両としての車両13によれば、モータ600の動力をエンジン200の動力に代替させ得るため、第1乃至第3実施形態に係る車両と較べて、エンジン200が停止状態に制御される頻度は高くなる。エンジン200が停止する頻度が高くなれば、それだけ、エンジン200の停止期間中に暖房要求がなされる可能性も高くなり、第1乃至第3実施形態において説明した本発明に係る顕著な効果が、より実践上の優位性を保って奏されることとなる。即ち、本発明に係る車両の冷却装置は、一形態としてハイブリッド車両に用いられた場合に顕著に効果的である。
According to the vehicle 13 as such a hybrid vehicle, the power of the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の冷却装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Is also included in the technical scope of the present invention.
10…車両、11…車両、12…車両、13…車両、100…ECU、200…エンジン、300…冷却装置、301…冷却装置、302…冷却装置、310…冷却水循環経路、320…第1電動W/P、330…サーモスタット、340…ラジエータ、350…第1三方弁、360…第2電動W/P、370…上流側水温センサ、380…下流側水温センサ、390…第2三方弁、400…暖房装置、410…ヒータ制御回路、420…ヒータコア、500…排熱回収器、600…モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記冷却水の循環経路を、少なくとも(i)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア及び前記排気熱回収手段を含み且つ前記内燃機関を含まない第1の経路、並びに(ii)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア、前記排気熱回収手段及び前記内燃機関を含む、前記第1の経路と少なくとも一部が重複してなる第2の経路の中から選択可能な第1の選択手段と、
前記選択がなされた循環経路に前記冷却水を循環供給することが可能な少なくとも一つの循環供給手段と、
前記選択がなされた循環経路に前記冷却水が循環供給されるように前記循環供給手段を制御する供給制御手段と、
前記内燃機関の停止期間において前記暖房装置により暖房がなされる場合に前記循環経路として前記第1の経路が選択されるように前記第1の選択手段を制御する選択制御手段と
を具備することを特徴とする車両の冷却装置。 In a vehicle having an internal combustion engine as a power source, heat exchange is performed between the cooling water and an exhaust heat recovery means capable of recovering exhaust heat related to at least the internal combustion engine, a heater core, and exhaust gas of the internal combustion engine. A vehicle cooling device configured to be capable of
The cooling water circulation path includes at least (i) a first path that includes the heater core and the exhaust heat recovery means as objects to be subjected to the heat exchange and does not include the internal combustion engine, and (ii) the heat exchange. First selection means selectable from a second path at least partially overlapping with the first path, including the heater core, the exhaust heat recovery means and the internal combustion engine as objects to be provided;
At least one circulation supply means capable of circulatingly supplying the cooling water to the selected circulation path;
Supply control means for controlling the circulation supply means so that the cooling water is circulated and supplied to the selected circulation path;
Selection control means for controlling the first selection means so that the first path is selected as the circulation path when heating is performed by the heating device during a stop period of the internal combustion engine. A vehicle cooling device.
前記冷却水の循環経路を、少なくとも(i)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア及び前記排気熱回収手段を含み且つ前記内燃機関を含まない第1の経路、並びに(ii)前記熱交換に供すべき対象として前記ヒータコア、前記排気熱回収手段及び前記内燃機関を含む、前記第1の経路と少なくとも一部が重複してなる第2の経路の中から選択可能な第1の選択手段と、
前記選択がなされた循環経路に前記冷却水を循環供給することが可能な少なくとも一つの循環供給手段と、
前記選択がなされた循環経路に前記冷却水が循環供給されるように前記循環供給手段を制御する供給制御手段と、
前記内燃機関の停止期間において前記暖房装置により暖房がなされる場合に前記循環経路として前記第1の経路が選択されるように前記第1の選択手段を制御する選択制御手段と
を具備することを特徴とする車両の冷却装置。 In a vehicle having an internal combustion engine and at least one electric motor as a power source, at least the internal combustion engine, a heating device including a heater core, and an exhaust heat recovery means capable of recovering exhaust heat related to exhaust gas from the internal combustion engine and cooling water A vehicle cooling device configured to be able to exchange heat with
The cooling water circulation path includes at least (i) a first path that includes the heater core and the exhaust heat recovery means as objects to be subjected to the heat exchange and does not include the internal combustion engine, and (ii) the heat exchange. First selection means selectable from a second path at least partially overlapping with the first path, including the heater core, the exhaust heat recovery means and the internal combustion engine as objects to be provided;
At least one circulation supply means capable of circulatingly supplying the cooling water to the selected circulation path;
Supply control means for controlling the circulation supply means so that the cooling water is circulated and supplied to the selected circulation path;
Selection control means for controlling the first selection means so that the first path is selected as the circulation path when heating is performed by the heating device during a stop period of the internal combustion engine. A vehicle cooling device.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の冷却装置。 The vehicle cooling device according to claim 1, wherein the circulation supply unit includes an electrically driven pump.
前記供給制御手段は、前記第1の経路が選択された場合に停止するように前記第2のポンプを制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の車両の冷却装置。 The circulation supply means is a first pump provided in a section overlapping with the second path in the first path as the electrically driven pump, and the first pump in the second path. A second pump provided in a section that does not overlap with the path of
The vehicle cooling device according to claim 3, wherein the supply control means controls the second pump so as to stop when the first path is selected.
前記内燃機関の停止期間に暖房がなされる場合に、前記特定された回収状態に基づいて前記暖房が可能であるか否かを判別する判別手段と
を更に具備し、
前記選択制御手段は、前記暖房が可能でない旨が判別された場合に、前記循環経路として前記第2の経路が選択されるように前記第1の選択手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の車両の冷却装置。 Specifying means for specifying the exhaust heat recovery state in the exhaust heat recovery means;
A discriminating means for discriminating whether or not the heating is possible based on the specified recovery state when heating is performed during the stop period of the internal combustion engine;
The selection control means controls the first selection means so that the second route is selected as the circulation route when it is determined that the heating is not possible. The vehicle cooling device according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項5に記載の車両の冷却装置。 The said specific | specification part specifies the temperature difference of the said cooling water in the operation state of the said circulation supply means and the upstream and downstream of the said exhaust heat recovery means as the said collection | recovery state. Vehicle cooling system.
前記選択制御手段は、前記暖房が可能でない旨が判別された場合に、前記第3の経路が選択されるように前記第2の選択手段を制御する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の車両の冷却装置。 Second selection means capable of selecting, as the circulation path, a third path that is bypassed so that the exhaust heat recovery means is not included as part of the second path to be subjected to the heat exchange. Further comprising
The selection control means controls the second selection means so that the third route is selected when it is determined that the heating is not possible. 7. The vehicle cooling device as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007073261A JP2008230422A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Cooling device of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007073261A JP2008230422A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Cooling device of vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008230422A true JP2008230422A (en) | 2008-10-02 |
Family
ID=39903730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007073261A Pending JP2008230422A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Cooling device of vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008230422A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103201477A (en) * | 2010-11-11 | 2013-07-10 | 丰田自动车株式会社 | Abnormality determination apparatus and abnormality determination method for coolant temperature sensor, and engine cooling system |
JP2017057769A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | Engine cooling device |
JP2018070038A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | Air conditioner for vehicle having adsorption-type heat pump |
WO2019116781A1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | 株式会社デンソー | Heating device for vehicles |
CN110154677A (en) * | 2019-05-13 | 2019-08-23 | 北京汽车集团越野车有限公司 | Vehicle air conditioner and vehicle with it |
WO2022107382A1 (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 日本電産株式会社 | Temperature regulating device |
-
2007
- 2007-03-20 JP JP2007073261A patent/JP2008230422A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103201477A (en) * | 2010-11-11 | 2013-07-10 | 丰田自动车株式会社 | Abnormality determination apparatus and abnormality determination method for coolant temperature sensor, and engine cooling system |
US9261012B2 (en) | 2010-11-11 | 2016-02-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality determination apparatus and abnormality determination method for coolant temperature sensor, and engine cooling system |
JP2017057769A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | Engine cooling device |
JP2018070038A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | Air conditioner for vehicle having adsorption-type heat pump |
WO2019116781A1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | 株式会社デンソー | Heating device for vehicles |
JP2019104393A (en) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 株式会社デンソー | Vehicular heating device |
CN110154677A (en) * | 2019-05-13 | 2019-08-23 | 北京汽车集团越野车有限公司 | Vehicle air conditioner and vehicle with it |
WO2022107382A1 (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 日本電産株式会社 | Temperature regulating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7100369B2 (en) | Thermoelectric generating device | |
US20090229543A1 (en) | Cooling device for engine | |
JP2008232031A (en) | Exhaust heat recovery device | |
JP2011116366A (en) | Auxiliary pump scheme of cooling system in hybrid electric vehicle | |
JP6096492B2 (en) | Engine cooling system | |
JP5742702B2 (en) | Control device for cooling system | |
JP2008230422A (en) | Cooling device of vehicle | |
JP4771969B2 (en) | Cooling control device | |
JP2004360509A (en) | Cooling system for internal combustion engine | |
JP2008144674A (en) | Cooling water control device for vehicle | |
JP2004332596A (en) | Thermoelectric generating set | |
JP2012241557A (en) | Cooling device of internal combustion engine | |
JP4062285B2 (en) | Heat storage system | |
JP2006051852A (en) | Heating system for hybrid vehicle | |
JP6443254B2 (en) | Diagnostic equipment | |
JP2008175125A (en) | Exhaust gas heat recovery device of internal combustion engine | |
JP4151406B2 (en) | Cooling water circulation device for internal combustion engine | |
JP2010096042A (en) | Engine cooling device | |
JP2007326464A (en) | Control device of hybrid vehicle | |
JP2009287455A (en) | Cooling device of internal combustion engine | |
JP2013087758A (en) | Internal combustion engine cooling control device | |
JP2006105105A (en) | Engine cooling device | |
JP4315041B2 (en) | Cooling water temperature control device | |
JP2012145008A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP5742529B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine |