JP2010065608A - Cooling system of internal combustion engine - Google Patents

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JP2010065608A JP2008232706A JP2008232706A JP2010065608A JP 2010065608 A JP2010065608 A JP 2010065608A JP 2008232706 A JP2008232706 A JP 2008232706A JP 2008232706 A JP2008232706 A JP 2008232706A JP 2010065608 A JP2010065608 A JP 2010065608A
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Kentaro Shii
健太郎 椎
Naohito Fujinaga
尚人 藤永
Yoshiyuki Hoshiba
義幸 干場
Naoto Tagaya
直人 多賀谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling system of an internal combustion engine for preventing the internal combustion engine from reaching an excessive temperature rise. <P>SOLUTION: This cooling system of the internal combustion engine includes a circulating passage 2 for circulating cooling water of the internal combustion engine, a water pump 3 for circulating this cooling water, a temperature detecting means (a water temperature sensor 11) for detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine, a setting means 71 for setting a driving degree of the water pump in response to the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor, and a control means 72 for driving the water pump in response to this driving degree. This cooling system intermittently drives the water pump in response to the driving degree. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine.

内燃機関の冷却装置の公知例としては、例えば、特許文献1を挙げることができる。この特許文献1に記載されたエンジン冷却装置は、冷却水循環経路に設けられエンジンのクランク軸にクラッチを介して連結された機械式ウォーターポンプと、冷却水循環経路に設けられた電動ウォーターポンプとを備えている。そして、エンジンの低負荷時は電動ウォーターポンプを駆動させ、高負荷時は電動ウォーターポンプ及び機械式ウォーターポンプを駆動させるようエンジンの負荷情報に応じてクラッチ及び電動ウォーターポンプの駆動を制御するというものである。   As a known example of a cooling device for an internal combustion engine, for example, Patent Document 1 can be cited. The engine cooling device described in Patent Document 1 includes a mechanical water pump provided in a cooling water circulation path and connected to an engine crankshaft via a clutch, and an electric water pump provided in the cooling water circulation path. ing. Then, the driving of the clutch and the electric water pump is controlled according to the load information of the engine so that the electric water pump is driven when the engine is lightly loaded and the electric water pump and the mechanical water pump are driven when the engine is heavily loaded. It is.

特開2004−293430号公報(請求項1及び2、図1等)JP-A-2004-293430 (Claims 1 and 2, FIG. 1, etc.)

しかしながら、前記エンジン冷却装置では、水温センサが検出する冷却水の温度が所定温度に達するまではウォーターポンプがオンにならない。このため、ウォーターポンプがオンとなるまでは冷却水がエンジンのウォータージャケット内に留まったまま水温が上昇していき、エンジンが過度の温度上昇に至る可能性がある。   However, in the engine cooling device, the water pump is not turned on until the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor reaches a predetermined temperature. For this reason, until the water pump is turned on, the water temperature rises while the cooling water stays in the engine water jacket, and the engine may excessively rise in temperature.

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、内燃機関が過度の温度上昇に至ることを防止した内燃機関の冷却装置を提供しようとするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a cooling device for an internal combustion engine that prevents the internal combustion engine from excessively rising in temperature.

本発明の内燃機関の冷却装置は、内燃機関の冷却水が循環する循環路と、前記冷却水を循環させるウォーターポンプと、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された前記冷却水の温度に応じて前記ウォーターポンプの駆動度合いを設定する設定手段と、前記ウォーターポンプを前記駆動度合いに従って駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。   The cooling device for an internal combustion engine of the present invention includes a circulation path through which cooling water for the internal combustion engine circulates, a water pump for circulating the cooling water, temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water for the internal combustion engine, and the temperature It is characterized by comprising setting means for setting the driving degree of the water pump according to the temperature of the cooling water detected by the detecting means, and control means for driving the water pump according to the driving degree.

本発明においては、冷却水温度を制御変数とすると共にこれに応じてウォーターポンプの駆動度合いを変更することで、冷却水の温度を徐々に変化させることが可能である。従って、内燃機関の過度の温度上昇を抑制することが可能である。なお、ここでいうウォーターポンプの「駆動度合い」は、ウォーターポンプの能力を増減させうる手段・方法であれば、後述する駆動時間や駆動率以外であってもよい。   In the present invention, the temperature of the cooling water can be gradually changed by using the cooling water temperature as a control variable and changing the driving degree of the water pump according to the control variable. Therefore, it is possible to suppress an excessive temperature rise of the internal combustion engine. The “driving degree” of the water pump here may be other than the driving time and driving rate described later as long as it is a means / method capable of increasing / decreasing the capacity of the water pump.

前記設定手段は、前記ウォーターポンプを駆動させる駆動時間を前記駆動度合いとして設定することが好ましい。このように駆動度合いとしてウォーターポンプを駆動させる駆動時間を設定することで、内燃機関の過度の温度上昇を簡易に抑制することが可能である。   It is preferable that the setting means sets a driving time for driving the water pump as the driving degree. Thus, by setting the drive time for driving the water pump as the drive degree, it is possible to easily suppress an excessive temperature rise of the internal combustion engine.

前記設定手段は、前記冷却水の温度が所定範囲内である場合には、前記温度が高くなるに従って前記駆動時間を長く設定することが好ましい。このように構成することにより、内燃機関の過度の温度上昇をより確実に抑制することが可能である。   When the temperature of the cooling water is within a predetermined range, the setting means preferably sets the driving time longer as the temperature increases. With this configuration, it is possible to more reliably suppress an excessive temperature increase of the internal combustion engine.

前記設定手段は、前記内燃機関の負荷が大きくなるに従って前記駆動時間を長く設定することが好ましい。このように冷却水温度に加えて内燃機関の負荷を制御変数とし、負荷が高いほど駆動時間を長くすることにより、ウォーターポンプの駆動時間をより精度よく設定することができ、内燃機関の過度の温度上昇をより確実に抑制することが可能である。   Preferably, the setting means sets the drive time longer as the load on the internal combustion engine increases. In this way, the load of the internal combustion engine is used as a control variable in addition to the cooling water temperature, and the drive time is increased as the load is higher, so that the drive time of the water pump can be set more accurately. It is possible to more reliably suppress the temperature rise.

ここで、さらに前記設定手段は、前記内燃機関の負荷としての前記内燃機関の回転速度が高くなるに従って前記駆動時間を長く設定することが好ましい。これにより、ウォーターポンプの駆動時間をより一層精度よく設定することができ、内燃機関の過度の温度上昇をより一層確実に抑制できる。   Here, it is preferable that the setting means sets the driving time longer as the rotational speed of the internal combustion engine as a load of the internal combustion engine becomes higher. Thereby, the drive time of a water pump can be set still more accurately, and the excessive temperature rise of an internal combustion engine can be suppressed much more reliably.

前記循環路にヒータが設けられており、前記設定手段は、このヒータがオン状態である場合には、このヒータがオフ状態である場合よりも前記所定の温度範囲の下限を低く設定することが好ましい。このようにヒータがオン状態である場合に所定の温度範囲の下限を低く設定することで、水温が所定温度よりも低い温度範囲であっても駆動するのでヒータに冷却水(温水)が流入でき、暖房性能をより早く確保することができる。   A heater is provided in the circulation path, and the setting means may set the lower limit of the predetermined temperature range lower when the heater is on than when the heater is off. preferable. Thus, when the heater is on, the lower limit of the predetermined temperature range is set to a low value so that the water temperature is lower than the predetermined temperature so that the cooling water (hot water) can flow into the heater. Heating performance can be secured more quickly.

本発明の内燃機関の冷却装置によれば、内燃機関の過度の温度上昇を防止できるという優れた効果を奏し得る。   According to the cooling apparatus for an internal combustion engine of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that an excessive temperature increase of the internal combustion engine can be prevented.

以下、図1を用いて本実施形態における内燃機関の冷却装置の構成について説明する。エンジン(内燃機関)1には、エンジンを冷却するための冷却水が流れるウォータージャケット(図示せず)が設けられている。このウォータージャケットには、ウォータージャケットの入水口と出水口とを接続し、冷却水を循環させる循環路2が設けられている。また、ウォータージャケットの出水口付近の循環路2には、冷却水を循環させるためのウォーターポンプ3が設けられている。本実施形態においては、ウォーターポンプとしてはこのウォーターポンプ3のみ設けられており、二つ設ける必要がないため、コストダウンにつなげることができる。ウォーターポンプ3としては、本実施形態では電磁クラッチ付きウォーターポンプを用いているが、これに限定されない。   Hereinafter, the configuration of the cooling device for the internal combustion engine in the present embodiment will be described with reference to FIG. The engine (internal combustion engine) 1 is provided with a water jacket (not shown) through which cooling water for cooling the engine flows. The water jacket is provided with a circulation path 2 that connects the water inlet and outlet of the water jacket and circulates the cooling water. A water pump 3 for circulating the cooling water is provided in the circulation path 2 near the water outlet of the water jacket. In the present embodiment, only the water pump 3 is provided as the water pump, and it is not necessary to provide two water pumps. Therefore, the cost can be reduced. As the water pump 3, a water pump with an electromagnetic clutch is used in the present embodiment, but is not limited thereto.

また、循環路2にはラジエーター4が介装されており、エンジン1から流出した冷却水(温水)がラジエーター4に流入し、ラジエーター4で冷却されてウォーターポンプ3を介してエンジン1に再流入するように構成されている。循環路2には、ラジエーター4の上流側にスロットルボディ5、キャビン用ヒータ6が介装され、エンジン1から流出した冷却水(温水)が、スロットルボディ5、キャビン用ヒータ6を通過して、ウォーターポンプ3に流入するように構成されている。即ち、循環路2のうち、エンジン1からラジエーター4の上流側は温水通路として機能し、温水がスロットルボディ5、キャビン用ヒータ6に流入している。   In addition, a radiator 4 is interposed in the circulation path 2, and cooling water (hot water) flowing out from the engine 1 flows into the radiator 4, is cooled by the radiator 4, and re-enters the engine 1 through the water pump 3. Is configured to do. In the circulation path 2, a throttle body 5 and a cabin heater 6 are interposed on the upstream side of the radiator 4. Cooling water (warm water) flowing out from the engine 1 passes through the throttle body 5 and the cabin heater 6, It is configured to flow into the water pump 3. That is, the upstream side of the circulation path 2 from the engine 1 to the radiator 4 functions as a hot water passage, and the hot water flows into the throttle body 5 and the cabin heater 6.

また、エンジン1を制御するためのエンジン制御装置(ECU)7がウォーターポンプ3に接続されている。ECU7は、エンジン1及びエンジン1を制御するための各種装置に接続されているものであるが、ここでは説明のためウォーターポンプ3及びキャビン用ヒータ6に接続されていると共に、後述する水温センサ11、スロットル開度センサ12に接続されている以外は省略する。   An engine control unit (ECU) 7 for controlling the engine 1 is connected to the water pump 3. The ECU 7 is connected to the engine 1 and various devices for controlling the engine 1. Here, the ECU 7 is connected to the water pump 3 and the cabin heater 6 for explanation, and a water temperature sensor 11 described later. The description is omitted except that it is connected to the throttle opening sensor 12.

水温センサ11は、循環路2のウォータージャケットの出水口近傍に設けられており、エンジン1から流出した冷却水の温度を測定し、この水温を示す信号SG1をECU7に送出する。また、スロットルボディ5に設けられた図示しないスロットルバルブの開度を測定するスロットル開度センサ12は、スロットル開度を示す信号SG2をECU7に送出する。   The water temperature sensor 11 is provided in the vicinity of the water outlet of the water jacket in the circulation path 2, measures the temperature of the cooling water flowing out from the engine 1, and sends a signal SG 1 indicating this water temperature to the ECU 7. A throttle opening sensor 12 that measures the opening of a throttle valve (not shown) provided in the throttle body 5 sends a signal SG2 indicating the throttle opening to the ECU 7.

ECU7は、水温センサ11により測定した水温に応じて、ウォーターポンプ3の駆動度合いを変更して設定する設定手段71と、この駆動度合いに応じてウォーターポンプ3を駆動させ冷却水の循環を制御する制御手段72とを備えている。この設定手段71と制御手段72により、冷却水を循環路2内で適宜循環するように制御し、エンジン1の温度を調整している。このように、水温に応じてウォーターポンプ3の駆動度合いを調整することで、循環路2内を流通する水量を調整し、循環路2内の水温を徐々に上昇又は下降させることができるので、本実施形態では、内燃機関が過度の温度上昇に至ることを防止することができる。   The ECU 7 changes and sets the drive degree of the water pump 3 according to the water temperature measured by the water temperature sensor 11, and controls the circulation of the cooling water by driving the water pump 3 according to this drive degree. And a control means 72. The setting means 71 and the control means 72 are used to control the coolant so as to circulate appropriately in the circulation path 2 and adjust the temperature of the engine 1. Thus, by adjusting the driving degree of the water pump 3 according to the water temperature, the amount of water flowing through the circulation path 2 can be adjusted, and the water temperature in the circulation path 2 can be gradually raised or lowered. In the present embodiment, the internal combustion engine can be prevented from reaching an excessive temperature rise.

ここで、駆動度合いとは、駆動時間をいう。このように駆動度合いとして時間を選択することで、簡易に駆動度合いを設定することができる。特に、本実施形態では、制御周期を設定しており、駆動度合いとは各制御周期におけるウォーターポンプの駆動時間の割合、即ち駆動率(駆動時間/一つの制御周期(時間))を意味する。このように制御周期を設けることで、エンジンの作動からエンジンの停止までの間にウォーターポンプの駆動を適宜設定することが可能である。図2を用いて駆動率の具体例を挙げて説明する。図2は、ウォーターポンプの駆動を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸はウォーターポンプのオン−オフ状態を示す。図2では、第一制御周期中においては、第一制御周期T秒の間にウォーターポンプ3はT/4秒駆動している。従って、第一制御周期におけるウォーターポンプ3の駆動率は25%である。同様に、第二制御周期中においてはウォーターポンプ3の駆動率は50%、第三制御周期中においては、ウォーターポンプ3の駆動率は75%であり、第四制御周期中においては、ウォーターポンプ3の駆動率は100%である。このように、駆動率を変化させてウォーターポンプ3を間欠的に駆動していることで、循環路2内の冷却水は徐々に流動し、水温は徐々に変化する。その結果、水温の急激な変化を防止でき、水温センサ11も適切に測温できる。   Here, the drive degree refers to drive time. Thus, by selecting the time as the driving degree, the driving degree can be easily set. In particular, in the present embodiment, a control cycle is set, and the degree of drive means the ratio of the drive time of the water pump in each control cycle, that is, the drive rate (drive time / one control cycle (time)). By providing the control cycle in this way, it is possible to set the drive of the water pump as appropriate between the operation of the engine and the stop of the engine. A specific example of the driving rate will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing the driving of the water pump, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the on / off state of the water pump. In FIG. 2, during the first control period, the water pump 3 is driven for T / 4 seconds during the first control period T seconds. Therefore, the drive rate of the water pump 3 in the first control cycle is 25%. Similarly, the drive rate of the water pump 3 is 50% during the second control cycle, the drive rate of the water pump 3 is 75% during the third control cycle, and the water pump during the fourth control cycle. The driving rate of 3 is 100%. As described above, the water pump 3 is intermittently driven by changing the driving rate, whereby the cooling water in the circulation path 2 gradually flows and the water temperature gradually changes. As a result, a sudden change in the water temperature can be prevented, and the water temperature sensor 11 can also measure the temperature appropriately.

各制御周期において、ECU7は、設定手段71により、各制御周期の初めに制御周期中における駆動率を水温に応じて設定し、制御手段72により、制御周期中は設定された駆動率に応じてウォーターポンプ3を駆動させる(パルス幅変調)という制御を行っている。このように駆動度合いとしての駆動率を各制御周期毎に設定し、駆動率を水温に応じて設定しているので、水温の過度な急上昇、急降下を緩和することができる。   In each control cycle, the ECU 7 sets the drive rate during the control cycle according to the water temperature at the beginning of each control cycle by the setting means 71, and according to the drive rate set during the control cycle by the control means 72. Control is performed to drive the water pump 3 (pulse width modulation). Thus, since the drive rate as a drive degree is set for every control period and the drive rate is set according to water temperature, the excessive rapid rise and fall of water temperature can be relieved.

このECU7による制御について、図3に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。初めに、ステップS1としてエンジン1が始動すると、初期設定がなされる(ステップS2)。初期設定においては、ECU7に記録されていたタイマーがリセットされると共に、制御周期中を示すフラグをオフにする。   The control by the ECU 7 will be described in detail using the flowchart shown in FIG. First, when the engine 1 is started as step S1, initialization is performed (step S2). In the initial setting, the timer recorded in the ECU 7 is reset and the flag indicating that the control cycle is in progress is turned off.

次いで、ステップS3に進み、制御周期中を示すフラグがオンであるかどうかにより制御周期中であるかどうかが判断される。フラグがオフである場合(NO)は、駆動度合いを設定するための設定期間であり、ステップS4へ進む。制御周期中のフラグがオンである場合(YES)は、後述するステップS11へ進む。   Next, the process proceeds to step S3, and it is determined whether or not the control period is in effect depending on whether or not the flag indicating that the control period is on. When the flag is off (NO), it is a setting period for setting the driving degree, and the process proceeds to step S4. When the flag in the control cycle is ON (YES), the process proceeds to step S11 described later.

ステップS4では、水温センサ11からの水温を示す信号SG1が所定値以上であるかどうかにより、水温が第一設定水温以下であるかどうかが判断される。第一設定水温以下である場合には(YES)、エンジン1からの冷却水が低温であることを示し、これはエンジンが高温ではないことを示す。従って、冷却水を制御周期中に循環させる必要がない。この場合には、ステップS5へ進み、制御周期に対してウォーターポンプ3を駆動させる駆動時間を0に設定する。ステップS4で第一設定水温よりも水温が高ければ(NO)、ステップS6へ進む。   In step S4, whether or not the water temperature is equal to or lower than the first set water temperature is determined based on whether or not the signal SG1 indicating the water temperature from the water temperature sensor 11 is equal to or higher than a predetermined value. When the temperature is equal to or lower than the first set water temperature (YES), it indicates that the cooling water from the engine 1 is low temperature, which indicates that the engine is not high temperature. Therefore, it is not necessary to circulate the cooling water during the control cycle. In this case, the process proceeds to step S5, and the drive time for driving the water pump 3 with respect to the control cycle is set to zero. If the water temperature is higher than the first set water temperature in step S4 (NO), the process proceeds to step S6.

ステップS6では、スロットル開度センサ12からのスロットル開度を示す信号SG2が所定値以下であるかどうかにより、エンジン負荷が所定値以下であるかどうかを判断する。なお、このステップS6における所定値は後述する制御変数に応じて設定されるものであり、一以上の制御変数を有する場合には、それぞれの制御変数に応じて所定値を決定する。この制御変数によっては当該所定値を有していないものもあり(例えば制御変数としてのキャビン用ヒータ6のオン−オフ信号)、その場合には当該ステップS6を省略してもよい。   In step S6, it is determined whether or not the engine load is equal to or less than a predetermined value based on whether or not the signal SG2 indicating the throttle position from the throttle position sensor 12 is equal to or less than a predetermined value. Note that the predetermined value in step S6 is set according to a control variable described later, and when there are one or more control variables, the predetermined value is determined according to each control variable. Some of the control variables do not have the predetermined value (for example, an on / off signal of the cabin heater 6 as a control variable). In this case, step S6 may be omitted.

ステップS6においてスロットルボディのスロットル開度が所定値よりも高い場合には(NO)、エンジン負荷が高いのでエンジン1が高温となりやすい。従って、スロットル開度が所定値よりも高い場合には、ステップS7へ進み、冷却水を制御周期中に常に循環させるためにウォーターポンプ3を駆動させる駆動時間を制御周期(時間)と同一とする。ステップS6でスロットル開度が所定値以下であれば(YES)、ステップS8へ進む。   If the throttle opening of the throttle body is higher than the predetermined value in step S6 (NO), the engine 1 is likely to be hot because the engine load is high. Therefore, when the throttle opening is higher than the predetermined value, the process proceeds to step S7, and the drive time for driving the water pump 3 to make the coolant constantly circulate during the control cycle is the same as the control cycle (time). . If the throttle opening is equal to or smaller than the predetermined value in step S6 (YES), the process proceeds to step S8.

ステップS8では、水温が第二設定水温よりも低いかどうかを判断する。水温が第二設定水温以上である場合(NO)には、エンジン1の冷却水が高温であることからエンジン1が高温となっていると考えられる。従って冷却水を制御周期中に常に循環させる必要があるのでステップS7へ進み、ウォーターポンプ3を駆動させる駆動時間を制御周期と同一とする。   In step S8, it is determined whether the water temperature is lower than the second set water temperature. When the water temperature is equal to or higher than the second set water temperature (NO), it is considered that the engine 1 is at a high temperature because the cooling water of the engine 1 is at a high temperature. Therefore, since it is necessary to circulate the cooling water constantly during the control cycle, the process proceeds to step S7, and the drive time for driving the water pump 3 is made the same as the control cycle.

他方で、ステップS8で水温が第二設定水温よりも低い場合(YES)には、エンジンはそれほど高温となっていないことを示す。従って、この場合には、ステップS9へ進み、ウォーターポンプ3を間欠的に駆動させるために制御周期における駆動率を設定する。   On the other hand, if the water temperature is lower than the second set water temperature in step S8 (YES), it indicates that the engine is not so hot. Therefore, in this case, the process proceeds to step S9, and the drive rate in the control cycle is set to drive the water pump 3 intermittently.

ステップS9では、駆動率をマップから決定する。ここで、マップとしては、例えば図4に示すようなマップがあり、ゲインとしての駆動率は、水温及びエンジン負荷(スロットル開度を示す信号SG2)に応じて設定される。図4に示すマップでは、駆動率は、水温が高くなればなるほど、また、スロットル開度が大きくなれば大きくなるほど高くなるように設定されている。例えば、図4に示す温度Ta負荷Daでは、駆動率は0.1であり、温度Tb(Tb>Ta)負荷Daでは、駆動率は0.4である。このように上述したステップS4及びS6で得られた水温及びエンジン負荷から駆動率が設定されると、ステップS10へ進む。   In step S9, the driving rate is determined from the map. Here, as a map, for example, there is a map as shown in FIG. 4, and the driving rate as a gain is set according to the water temperature and the engine load (signal SG2 indicating the throttle opening). In the map shown in FIG. 4, the drive rate is set to increase as the water temperature increases and as the throttle opening increases. For example, at the temperature Ta load Da shown in FIG. 4, the drive rate is 0.1, and at the temperature Tb (Tb> Ta) load Da, the drive rate is 0.4. When the drive rate is set from the water temperature and the engine load obtained in steps S4 and S6 described above, the process proceeds to step S10.

ステップS10では、設定された駆動率と制御周期から駆動時間が算出される。即ち、設定手段71は、上述したステップS4〜S10までの各ステップにより駆動率を設定し、駆動時間を算出している。以下、この駆動率に従って制御手段72によりウォーターポンプの駆動が制御される。   In step S10, the drive time is calculated from the set drive rate and control cycle. That is, the setting means 71 sets the driving rate by each step from the above-described steps S4 to S10, and calculates the driving time. Thereafter, the drive of the water pump is controlled by the control means 72 in accordance with this drive rate.

ステップS5、S7、S10により駆動時間が設定されると、ステップS11へ進む。ステップS11では、タイマーが制御周期を超えているかどうかが判断される。制御周期を超えている場合には(YES)、次の制御周期における駆動率を設定するための設定期間であるので、ステップS2の初期設定に戻る。制御周期内であれば(NO)、ステップS12へ進む。   If drive time is set by step S5, S7, S10, it will progress to step S11. In step S11, it is determined whether or not the timer exceeds the control cycle. If the control period has been exceeded (YES), the period is the setting period for setting the drive rate in the next control period, and the process returns to the initial setting in step S2. If it is within the control cycle (NO), the process proceeds to step S12.

ステップS12では、駆動時間中であるかどうかをタイマーが駆動時間内であるかどうかにより判断される。タイマーが駆動時間を超えている場合(NO)、即ち停止時間である場合には、ステップS13へ進み、制御手段72はウォーターポンプ3の非駆動信号をウォーターポンプ3へ送出し、ウォーターポンプ3は停止する。駆動時間内であれば(YES)、ステップS14へ進み制御手段72はウォーターポンプ3の駆動信号をウォーターポンプ3へ送出し、ウォーターポンプ3を駆動する。ステップS13及びステップS14後、ステップS15へ進む。   In step S12, whether or not the driving time is in progress is determined by whether or not the timer is within the driving time. When the timer exceeds the drive time (NO), that is, when it is the stop time, the process proceeds to step S13, the control means 72 sends a non-drive signal of the water pump 3 to the water pump 3, and the water pump 3 Stop. If it is within the drive time (YES), the process proceeds to step S14, and the control means 72 sends a drive signal for the water pump 3 to the water pump 3 to drive the water pump 3. It progresses to step S15 after step S13 and step S14.

ステップS15では、制御周期中のフラグをオンにし、ステップS3に戻る。ステップS3に戻った場合には、制御周期中のフラグがオンであるので(YES)、ステップ11へ進み、設定手段71により設定された駆動率に応じて制御手段72によりウォーターポンプ3が駆動し、またはウォーターポンプ3が停止されてまたステップS3に戻る。   In step S15, the flag in the control cycle is turned on, and the process returns to step S3. When the process returns to step S3, since the flag in the control cycle is ON (YES), the process proceeds to step 11 and the water pump 3 is driven by the control means 72 according to the drive rate set by the setting means 71. Alternatively, the water pump 3 is stopped and the process returns to step S3.

即ち、本実施形態においては、エンジンが始動し(ステップS1)初期設定がなされると(ステップS2)、駆動率の設定期間であると判断され(ステップS3)、ウォーターポンプ3の駆動率が設定され、駆動時間が算出される(ステップS4〜ステップS10)。そして、制御周期中であると判断され(ステップS11)、さらに駆動時間内かどうかを判断される(ステップS12)。そして、駆動時間内であればウォーターポンプ3を駆動し(ステップS14)、停止時間中であればウォーターポンプ3を停止する(ステップS13)。その後、制御周期中のフラグがオンになるので(ステップS15)、ステップ3に戻ると、制御周期中であると判断されステップS11に進む。そして、ステップS12〜S15、S3の工程を繰り返し、タイマーが制御周期を超え、制御周期が終了したと判断されると(ステップS11)、ステップS2へ戻り、初期設定がなされ、次の制御周期の設定がステップS4〜ステップS10でなされる。これをエンジン停止まで順次繰り返す。   That is, in this embodiment, when the engine is started (step S1) and the initial setting is made (step S2), it is determined that the drive rate is set (step S3), and the drive rate of the water pump 3 is set. Then, the drive time is calculated (steps S4 to S10). Then, it is determined that it is in the control cycle (step S11), and it is further determined whether it is within the driving time (step S12). If it is within the drive time, the water pump 3 is driven (step S14), and if it is during the stop time, the water pump 3 is stopped (step S13). Thereafter, since the flag in the control cycle is turned on (step S15), when returning to step 3, it is determined that the control cycle is in progress, and the process proceeds to step S11. Then, the processes of steps S12 to S15 and S3 are repeated, and when it is determined that the timer has exceeded the control period and the control period has ended (step S11), the process returns to step S2, the initial setting is performed, and the next control period is reached. Setting is made in steps S4 to S10. This is repeated until the engine stops.

以上のようにエンジンの冷却装置を制御することによって、本実施形態では図2に示すように間欠的にウォーターポンプ3を駆動させることができ、エンジンの状態(冷機状態、暖機状態)に合わせて冷却水を循環させることができ、この場合に冷却水の水温を徐々に調整できるので、内燃機関の過度の温度上昇を効果的に防止できる。   By controlling the engine cooling device as described above, in this embodiment, the water pump 3 can be driven intermittently as shown in FIG. 2, and is adjusted to the engine state (cold state, warm-up state). Thus, the cooling water can be circulated, and in this case, the temperature of the cooling water can be gradually adjusted, so that an excessive temperature rise of the internal combustion engine can be effectively prevented.

上述した実施形態では、エンジン1の負荷としてスロットル開度を検出し、この負荷と水温とのマップからステップS9で駆動率を決定したが、その他制御変数としてのエンジンの回転速度や車速等から駆動率、またキャビン用ヒータ6のオン−オフ信号から駆動率を決定してもよい。即ち、水温、エンジン負荷としてのエンジンの回転速度及びスロットル開度並びにヒータのオン−オフ信号から選ばれた少なくとも2つを組み合わせて駆動率を決定することができる。好ましくは、水温と、スロットル開度、エンジンの回転速度、キャビン用ヒータ6のオン−オフ信号及び車速から選ばれた少なくとも一つとから駆動率を決定することである。例えば、負荷としてのスロットル開度以外に、キャビン用ヒータ6のオン−オフ信号を制御変数として適用した場合について図5に示すマップで説明する。   In the above-described embodiment, the throttle opening is detected as the load of the engine 1, and the drive rate is determined in step S9 from the map of the load and the water temperature. The driving rate may be determined from the rate and the on / off signal of the cabin heater 6. That is, the driving rate can be determined by combining at least two selected from the water temperature, the engine speed as the engine load, the throttle opening, and the heater on / off signal. Preferably, the driving rate is determined from the water temperature, at least one selected from the throttle opening, the rotational speed of the engine, the on / off signal of the cabin heater 6 and the vehicle speed. For example, a case where an on / off signal of the cabin heater 6 is applied as a control variable in addition to the throttle opening as a load will be described with reference to a map shown in FIG.

図5に示すマップでは、図4に示すマップと比較して、駆動率は低温側で全体的に上がっている。即ち、図4に示す温度Ta、負荷Daでは、駆動率は0.1であったのに対し、図5では、温度Ta、負荷Daでは駆動率は約0.5である。このようにキャビン用ヒータ6のスイッチがオン状態である場合には、ウォーターポンプ3の駆動率を上げることで、循環路2において冷却水(温水)が循環して暖房性能を確保できる。特に、図4よりも低い水温域(温度Ta以下)においてもポンプの駆動率が設定されているので、水温が低い場合であってもウォーターポンプ3を駆動してとりあえずは温水をキャビン用ヒータ6に流入させることが可能である。   In the map shown in FIG. 5, as compared with the map shown in FIG. 4, the driving rate generally increases on the low temperature side. That is, the driving rate is 0.1 at the temperature Ta and the load Da shown in FIG. 4, whereas the driving rate is about 0.5 at the temperature Ta and the load Da in FIG. As described above, when the switch of the cabin heater 6 is in the ON state, by increasing the driving rate of the water pump 3, the cooling water (hot water) circulates in the circulation path 2 to ensure the heating performance. In particular, since the drive rate of the pump is set even in a water temperature range lower than that in FIG. 4 (temperature Ta or lower), even if the water temperature is low, the water pump 3 is driven and the hot water is temporarily used as the cabin heater 6. It is possible to flow in.

また、水温、スロットル開度、エンジン1の回転速度、及び車速の全てを制御変数とした場合には、一例として図6のマップより駆動率を決定し、さらに車速で補正を加えて駆動率を決定しても良い。図6のマップによれば、縦軸が負荷(スロットル開度)、右横軸がエンジンの回転速度、左横軸が水温を示しており、これらスロットル開度、エンジンの回転速度、水温が高くなるほど、駆動率が高くなるように設定されている。このように、制御変数をより増やすことにより制御の精度が上がる。   In addition, when all of the water temperature, the throttle opening, the rotation speed of the engine 1, and the vehicle speed are set as control variables, the driving rate is determined from the map of FIG. 6 as an example, and the driving rate is further corrected by the vehicle speed. You may decide. According to the map of FIG. 6, the vertical axis indicates the load (throttle opening), the right horizontal axis indicates the engine speed, and the left horizontal axis indicates the water temperature. The throttle opening, engine speed, and water temperature are high. The drive rate is set so as to increase. In this way, the control accuracy increases by increasing the control variables.

本実施形態においてはステップS6により制御変数が所定値以下である場合のみ駆動率を決定するように構成したが、このステップS6を省略することも可能である。例えば、エンジン回転数を制御変数として採用した場合に、ステップS6を省略し、ステップS9においてエンジン回転数を取得してマップを参照するように構成することも可能である。   In the present embodiment, the drive rate is determined only when the control variable is equal to or smaller than the predetermined value in step S6. However, step S6 can be omitted. For example, when the engine speed is adopted as the control variable, step S6 may be omitted, and the engine speed may be acquired and the map referred to in step S9.

また、かかる構成により、本実施形態ではサーモスタットを用いずに冷却水の流量を制御することが可能である。即ち、従来では、各ウォーターポンプ自体は流量制御性を有しているにもかかわらず、ウォーターポンプは持続的に運転させ、サーモスタットでその流量を制御していたが、本実施形態では、ウォーターポンプの駆動率を設定することでサーモスタットを用いずに流量を制御することが可能である。このようにサーモスタットを用いないことで、部品点数を減らすだけでなく、サーモスタットを用いた場合の開弁応答遅れも発生しないため、エンジンの高温化も効率的に防止でき、ノッキングを抑制することができる。   In addition, with this configuration, in this embodiment, it is possible to control the flow rate of the cooling water without using a thermostat. That is, conventionally, although each water pump itself has a flow rate controllability, the water pump is operated continuously and the flow rate is controlled by a thermostat. It is possible to control the flow rate without using a thermostat. By not using the thermostat in this way, not only the number of parts is reduced, but also the valve opening response delay when using the thermostat does not occur, so it is possible to efficiently prevent the engine from becoming hot and suppress knocking. it can.

本発明の内燃機関の冷却装置は、自動車製造産業分野において利用可能である。   The internal combustion engine cooling device of the present invention can be used in the automobile manufacturing industry.

内燃機関の冷却装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cooling device of an internal combustion engine. ウォーターポンプの駆動を示す図である。It is a figure which shows the drive of a water pump. ECUによる制御の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of control by ECU. ステップS10で用いられるマップを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the map used by step S10. マップの別の形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another form of a map. マップのさらに別の形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another form of a map.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 循環路
3 ウォーターポンプ
4 ラジエーター
5 スロットルボディ
6 キャビン用ヒータ
11 水温センサ
12 スロットル開度センサ
71 設定手段
72 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Circulation path 3 Water pump 4 Radiator 5 Throttle body 6 Cabin heater 11 Water temperature sensor 12 Throttle opening sensor 71 Setting means 72 Control means

Claims (6)

内燃機関の冷却水が循環する循環路と、
前記冷却水を循環させるウォーターポンプと、
前記内燃機関の前記冷却水の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された前記冷却水の温度に応じて前記ウォーターポンプの駆動度合いを設定する設定手段と、
前記ウォーターポンプを前記駆動度合いに従って駆動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
A circulation path through which the cooling water of the internal combustion engine circulates;
A water pump for circulating the cooling water;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine;
Setting means for setting the drive degree of the water pump according to the temperature of the cooling water detected by the temperature detection means;
A cooling device for an internal combustion engine, comprising: control means for driving the water pump according to the driving degree.
前記設定手段は、前記ウォーターポンプを駆動させる駆動時間を前記駆動度合いとして設定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の冷却装置。 2. The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the setting means sets a driving time for driving the water pump as the driving degree. 前記設定手段は、前記冷却水の温度が所定の温度範囲内である場合には、前記温度が高くなるに従って前記駆動時間を長く設定することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の冷却装置。 3. The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein when the temperature of the cooling water is within a predetermined temperature range, the setting means sets the drive time longer as the temperature becomes higher. . 前記設定手段は、前記内燃機関の負荷が大きくなるに従って前記駆動時間を長く設定することを特徴とする請求項3記載の内燃機関の冷却装置。 4. The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the setting means sets the drive time longer as the load on the internal combustion engine increases. 前記設定手段は、前記内燃機関の負荷としての前記内燃機関の回転速度が高くなるに従って前記駆動時間を長く設定することを特徴とする請求項4記載の内燃機関の冷却装置。 5. The cooling apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the setting means sets the drive time longer as the rotational speed of the internal combustion engine as a load of the internal combustion engine increases. 前記循環路にヒータが設けられており、前記設定手段は、このヒータがオン状態である場合には、このヒータがオフ状態である場合よりも前記所定の温度範囲の下限を低く設定することを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却装置。 A heater is provided in the circulation path, and the setting means sets the lower limit of the predetermined temperature range lower when the heater is on than when the heater is off. The cooling device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 5, wherein the cooling device is an internal combustion engine.
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