JP2010096042A - エンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン冷却水温が目標温度となるように冷却ファンと電動ウォータポンプを制御する際に、冷却ファンと電動ウォータポンプとで消費される合計の消費電力を極力抑制する。
【解決手段】ラジエータ２２で放熱させようとする目標放熱量を算出し、冷却ファン２６の冷却風によって得られるラジエータ２２の放熱量と、電動ウォータポンプ２５の駆動によるエンジン冷却水の循環によって得られるラジエータ２２の放熱量との合計値が目標放熱量となるようにし、且つ、冷却ファン２６と電動ウォータポンプ２５とで消費される合計の消費電力が小さくなるように、冷却ファン２６と電動ウォータポンプ２５を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンを冷却するエンジン冷却装置に関するものである。

従来より、車両の動力源として利用されるエンジンの効率を向上させるため、運転状態
に応じてエンジン冷却水の水温を制御するエンジン冷却装置が多数知られている。例えば、特許文献１には、運転状態が低負荷運転時にはエンジン冷却水温を高く維持することで摩擦による損失を少なくし燃費を向上させると共に、高負荷運転時にはエンジン冷却水温を低く維持するように制御することでエンジンのノッキングを防止するようにした技術が開示されている。

また、特許文献２には、エンジンの冷却水温を所定温度に変化させた場合のエンジンの効率向上分と電動式のウォータポンプと冷却ファンとの駆動による効率損失分とを算出して、全体のエネルギー効率が向上するようにエンジン冷却水の目標温度を設定する技術が開示されている。
特開平１０−２８８１３８号公報 特開２００４−２０４７０８号公報

ところで、ラジエータの放熱量は、該ラジエータに循環するエンジン冷却水の流量と冷却ファンの冷却風量とにより決まり、冷却水流量が多くなるほど、また、冷却風量が多くなるほど、ラジエータでの放熱量が多くなるという関係がある。この関係に基づきエンジン冷却水温を目標温度に制御するのに必要な放熱量を確保する電動式のウォータポンプの制御量（冷却水流量）と冷却ファンの制御量（冷却風量）との組み合わせは無数に存在することになるが、これら組み合わせが変われば、両者の合計の消費電力も変化することになる。

しかしながら、上記特許文献では、電動式のウォータポンプの制御量（冷却水流量）と冷却ファンの制御量（冷却風量）との組み合わせによる合計の消費電力の変化については全く考慮されていなかった。このため、例えば、特許文献２では、電動式のウォータポンプと冷却ファンとによる合計の消費電力が大きくなるようにそれぞれ駆動させてしまい、結果として、水温制御によるエネルギー効率向上の効果を目減りさせる虞れがある。

そこで、本発明は、エンジン冷却水温を目標温度に制御する際に、電動式のウォータポンプと冷却ファンとで消費される合計の消費電力を極力抑えることが可能なエンジン冷却装置を提案することにある。

そこで、請求項１に係る発明では、エンジンの冷却水を循環させる冷却水循環回路に設けられたラジエータと、ラジエータを冷却する風量を調整する冷却風量調整手段と、ラジエータに循環する前記冷却水の流量を調整する冷却水流量調整手段と、冷却水の水温が目標水温となるように冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段とを制御する水温制御手段とを備えたエンジン冷却装置において、冷却風量調整手段による冷却風によって得られる前記ラジエータの放熱量と冷却水流量調整手段による冷却水の循環によって得られる前記ラジエータの放熱量との合計値が目標放熱量となるようにし、且つ、冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段とで消費される合計の消費電力が小さくなるように、冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段との制御量を算出する制御量算出手段とを備え、水温制御手段は、制御量算出手段により算出された制御量に基づいて冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段とを制御する。
これにより、冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段とで消費される合計の消費電力を極力抑えることが可能となる。

また、車両の車速に応じても、冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段とで消費される合計の消費電力が変わるため、請求項２に係る発明のように、エンジンは、車両に搭載されているものであって、車両の車速を検出する車速検出手段を備え、制御量算出手段は、車速検出手段により検出された車速も考慮して冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段との制御量を算出するようにしても良い。これにより、冷却風量調整手段と冷却水流量調整手段とで消費される合計の消費電力を極力抑えることができる。

また、請求項３に係る発明のように、目標放熱量算出手段は、冷却水の実水温と目標水温とに基づいてラジエータにおける目標放熱量を算出するようにすると良い。また、請求項４に係る発明のように、冷却水循環回路にヒータコアを備え、目標放熱量算出手段は、ヒータコアにて放熱される放熱量も考慮して、ラジエータにおける目標放熱量を算出するようにしても良い。このようにすると、ラジエータにおける目標放熱量を精度良く算出することができる。

本発明は、目標水温を予め設定した一定水温に設定しても良いが、請求項５に係る発明のように、目標水温をエンジン運転状態に応じて設定しても良い。このようにすれば、エンジン運転状態に応じてエンジンの発熱量が変化するのに対応して目標水温を適正に変化させることができる。

以下、本発明を具体化した実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、内燃機関である多気筒ガソリンエンジンを対象に熱交換システムを構築するものとしている。当該システムにおいては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中枢としてエンジンの冷却や車室内の空調等を実施している。

以下、図１を用いて、熱交換システムの概略構成の一例を説明する。
熱交換システム１０には、エンジン１１を冷却するための冷却装置２０が設けられている。冷却装置２０について、エンジン１１の本体（シリンダブロックやシリンダヘッド）にはウォータジャケット２１が形成され、ウォータジャケット２１内にエンジン冷却水が注入されている。

ウォータジャケット２１は、往流路と復流路とで構成される冷却水通路２３を介してラジエータ２２に接続されている。また、ウォータジャケット２１のエンジン冷却水の入口部には、電動式のウォータポンプ２５（冷却水流量調整手段）が設けられている。バッテリ（図示略）からの通電によりウォータポンプ２５が駆動されると、その駆動に伴いエンジン冷却水が冷却水通路２３内を循環する。エンジン冷却水は、ウォータジャケット２１を通過する間にエンジン１１の熱を奪った後、冷却水通路２３を介してラジエータ２２に導入される。そして、このエンジン冷却水がラジエータ２２にて冷却された後、冷却水通路２３を介してエンジン１１に再び戻される。これにより、エンジン１１が適温（例えば８０℃）に維持される。

また、冷却水通路２３（ラジエータ２２からエンジン１１に至る冷却水通路）の途中にはサーモスタット２４が設けられている。サーモスタット２４は、エンジン冷却水の温度に応じて開閉作動することでエンジン冷却水の流路を変更する。具体的には、サーモスタット２４は、エンジン冷却水温が比較的低温の場合（例えばエンジン１１の冷間始動時）に閉弁して、エンジン１１とラジエータ２２との間でのエンジン冷却水の循環を停止させる。これにより、ラジエータ２２にて冷却されたエンジン冷却水がエンジン１１に供給されないため、エンジン１１が速やかに暖機される。

そして、エンジン１１側のエンジン冷却水温度がサーモスタット開弁温度に達すると、サーモスタット２４が開弁し、エンジン１１とラジエータ２２との間でエンジン冷却水が循環する。これにより、ラジエータ２２からのエンジン冷却水がエンジン１１側に供給されるため、エンジン１１が適温に保持される。

ラジエータ２２の近傍には、電動式の冷却ファン２６（冷却風量調整手段）が設けられている。冷却ファン２６は、バッテリ（図示略）から電力供給を受けることにより回転駆動し、その回転によりラジエータ２２の周辺に空気の流れを形成する。これにより、ラジエータ２２の放熱効果が高められ、ラジエータ２２内のエンジン冷却水の冷却が促進される。

また、熱交換システム１０には、エンジン１１で発生する熱を利用して車室内の暖房を行う暖房装置３０が設けられている。暖房装置３０にはヒータコア３１が設けられており、ヒータコア３１の入口側が冷却水通路３２を介してウォータジャケット２１に接続され、その出口側が冷却装置２０の冷却水通路２３（サーモスタット２４からエンジン１１に至る冷却水通路）の途中にエンジン冷却水通路３２を介して接続されている。ウォータポンプ２５が回転駆動されると、エンジン１１からヒータコア３１にエンジン冷却水が圧送され、エンジン冷却水がヒータコア３１内を通過する。そして、エンジン冷却水がヒータコア３１を通過する間にエンジン冷却水とヒータコア３１周辺の空気との間で熱交換が行われ、その後、冷却水通路３２を介してエンジン冷却水がエンジン１１に戻される。

ヒータコア３１の近傍には、電動式のヒータブロア３３が設けられている。ヒータブロア３３は、バッテリ（図示略）から電力供給を受けることにより回転駆動し、その回転によりヒータコア３１の周辺に空気の流れを形成する。これにより、ヒータコア３１により暖められた空気が車室内に送風され、車室内に温風が送られる。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、エンジン１１のエンジン冷却水の出口側でエンジン冷却水温度を検出する温度センサ１５が取り付けられている。その他、本システムには、エンジン１１の所定クランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角度センサ１２や、搭乗者の暖房要求に伴いオンされる暖房スイッチ１３、車両の速度を検出する車速センサ１４等が設けられている。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイ
コンという）４１を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてエンジン１１の各種制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ４０のマイコン４１は、前述した各種センサから各種検出信号等を入力し、これらの各種検出信号等に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算して図示しない燃料噴射弁や点火装置の駆動を制御したり、あるいはウォータポンプ２５や冷却ファン２６、ヒータブロア３３の駆動を制御したりする。

ウォータポンプ２５の駆動制御方法に関しては、通常走行時にウォータポンプ２５を駆動してエンジン１１と冷却装置２０及び暖房装置３０との間でエンジン冷却水を循環させる。一方、エンジン１１の冷間始動時には、検出水温が循環開始温度以上になるまでウォータポンプ２５を駆動停止する。これにより、ウォータジャケット２１内にエンジン冷却水が滞留され、エンジン１１の暖機が促進される。

また、ヒータブロア３３の駆動制御方法に関しては、暖房スイッチ１３からオン信号をＥＣＵ４０に入力し、かつ温度センサ１５の検出水温が車室内への温風の下限温度（ブロア駆動開始温度Ｔｗｂ、例えば４０℃や５０℃）以上の場合にヒータブロア３３に通電してヒータブロア３３を回転駆動する。一方、検出水温がブロア駆動開始温度Ｔｗｂ未満の場合には、ヒータコア３１周辺の空気が十分に暖められていないため、暖房スイッチ１４がオンされている場合であっても、ヒータブロア３３を駆動停止のままに維持される。

さらに、冷却ファン２６の駆動制御方法に関しては、温度センサ１５の検出水温がファン駆動開始温度以上であって、かつ車両の速度が所定速度以下である場合に冷却ファン２６に通電して冷却ファン２６を回転駆動する。

ここで、ラジエータ２２による放熱量は、ラジエータ２２に循環するエンジン冷却水の流量と冷却ファン２６によりラジエータ２２を冷却する風量とにより決まり、エンジン冷却水の流量が多くなるほど、また、冷却風量が多くなるほど、ラジエータ２２の放熱量が多くなるという関係がある。この関係に基づき、ラジエータ２２による放熱量を確保する電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量との組み合わせは無数に存在することになるが、この組み合わせが変われば電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６で消費される合計の消費電力も変化することになる。

しかしながら、前記従来技術では、ラジエータ２２による放熱量を確保する電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量との組み合わせにより電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６で消費される合計の消費電力が変化することについては全く考慮されていなかった。このため、電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とで消費される合計の消費電力が多くなってしまう虞れがある。

そこで、本実施形態では、電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６との合計の消費電力が最小（最小付近）となるように電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とを制御するようにしている。

以下、図２を用いて本実施形態の電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とを制御するプログラムについて説明する。このプログラムは、ＥＣＵ４０のマイコン４１によって所定周期毎に実行され、特許請求の範囲でいう水温制御手段としての役割を果たす。

このプログラムが実行されると、まずステップＳ１０１にて、エンジン冷却水の実水温と目標水温との比較を行う。ここで、エンジン冷却水の実水温は、例えば、温度センサ１５を用いて検出する。また、エンジン冷却水の目標水温は、一定水温としても良いが、例えば、図３に示すようにエンジン運転状態に応じて設定しても良い。図３では、エンジン回転速度と吸入空気量とに基づいてエンジン冷却水温の目標水温を決定しており、エンジン回転速度が高くなるほど、また、吸入空気量が大きいほど、目標水温が小さくなるように設定されている。

ステップＳ１０１にて、目標水温と実水温とを比較して、実水温が目標水温よりも高い場合には、ステップＳ１０２に進み、エンジン冷却水の暖機制御を実施する。エンジン冷却水の暖機制御は、電動式のウォータポンプ２５の駆動を停止しても良いし、サーモスタット２４の開閉を任意に制御することができる場合には、サーモスタット２４を閉じてラジエータ２２にエンジン冷却水が循環されないようにしても良い。ステップＳ１０２にて、暖機制御が実施されると、このプログラムを終了する。

ステップＳ１０１にて、エンジン冷却水の実水温が目標水温より低い場合には、ステップＳ１０３に進み、ラジエータ２２における目標放熱量を算出する。本実施形態では、エンジン冷却水の実水温と目標水温との差に基づいてラジエータ２２における目標放熱量を算出するようにしている。目標放熱量は、エンジン冷却水の実水温と目標水温との差とラジエータ２２における目標放熱量とのマップに基づいて算出しても良いし、数式を用いて算出するようにしても良い。この場合、実水温と目標水温との差が大きいほど、ラジエータ２２における目標放熱量が大きくなるように設定すると良い。なお、実水温における放熱量に、実水温と目標水温との差に基づく放熱量を考慮して目標放熱量を算出するようにしても良いし、目標水温における放熱量に、実水温と目標水温との差に基づく放熱量を考慮して目標放熱量を算出するようにしても良い。

また、エンジン冷却水の放熱は、ラジエータ２２の部位だけではないため、その他の構成部品による放熱を考慮して、ラジエータ２２にて放熱する放熱量を算出しても良い。例えば、本実施形態では、冷却水通路２３の途中にヒータコア３１を備えており、暖房要求時には、ヒータブロア３３を駆動制御して、ヒータコア３１の熱を利用して車室内への温風を送るようにしているため、エンジン冷却水の熱が多少は奪われるようになる。このため、暖房要求がある場合には、ヒータブロア３３の風量等に基づいて、暖房装置３０にて放熱される放熱量を算出するようにし、この放熱量を考慮してラジエータ２２にて放熱する放熱量を算出しても良い。なお、暖房装置３０にて放熱される放熱量の算出には、外気温度、車速等も考慮すると良い。上記ステップＳ１０２の処理が特許請求の範囲でいう目標放熱量算出手段に相当する。

以上のようにして、ラジエータ２２における目標放熱量を算出した後、ステップＳ１０４に進み、電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とで消費される合計の消費電力が小さくなるような組み合わせを算出する。尚、図２等では「ウォータポンプ」を「Ｗ／Ｐ」と表記している。

以下、ステップＳ１０４で電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６との制御量を算出する一例を具体的に説明する。
まず、ラジエータ２２の放熱量は、下記の［数１］式に示すように、ラジエータ２２に流れる通風量（又は空気流速）とエンジン冷却水の流量（又は流速）とに依存する。

ここで、αa は空気の熱伝達率、Ｖa は空気の流速、αw はエンジン冷却水の熱伝達率、Ｖｗはエンジン冷却水の流速、Ｆａは空気がラジエータ２２に接触する面積、Ｆｗはエンジン冷却水が接触する面積、ΔＴは空気（外気温度）とエンジン冷却水との温度差である。Ｆａ、Ｆｗはラジエータ２２の設計値に基づいて決められる。

上記［数１］に示すように、ラジエータ２２で所望の放熱量（目標放熱量）を得るには、ラジエータ２２に流れる通風量（空気流速）とエンジン冷却水の流量（流速）とを調整すると良く、所望の放熱量（目標放熱量）を満足するためのラジエータ２２に流れる通風量（冷却ファン２６の冷却風量）とエンジン冷却水の流量（流速）との関係は図４に示すような関係となる。図４に示すように、所望の放熱量を満足するには、ラジエータ２２に流れる通風量が多くなるほど、エンジン冷却水の流量を少なくすることができ、またその逆にラジエータ２２に流れる通風量が少なくなるほど、エンジン冷却水の流量を多くすることができる。また、空気（外気温度）とエンジン冷却水温との差に応じてもラジエータ２２に流れる通風量（空気流速）とエンジン冷却水の流量（流速）との関係は変化する。具体的には、空気（外気温度）とエンジン冷却水温との差が小さいほど、エンジン冷却水から奪われる熱量が小さくなるため、ラジエータ２２に流れる通風量とエンジン冷却水の流量とが多くなるように推移する。

また、図４に示すように、所望の放熱量（目標放熱量）を満足するためのラジエータ２２に流れる通風量とエンジン冷却水の流量とが分かるため、これにより電動式ウォータポンプ２５の駆動と冷却ファン２６の駆動とが決定される。具体的には、ラジエータ２２に流れる通風量が多くなるほど、冷却ファン２６をより多く駆動し、またエンジン冷却水の流量が多くなるほど、電動式のウォータポンプ２５をより多く駆動するよう制御する。電動式のウォータポンプ２５、冷却ファン２６の制御量とそれぞれの消費電力とは相関があるため、所望の放熱量を満足するための電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６との消費電力は図５に示すような関係となる。

図５において、横軸はラジエータ２２に流れる通風量（冷却ファン２６の冷却風量）、縦軸は消費電力を示しており、実線は冷却ファン２６の駆動に伴う消費電力、破線は電動式のウォータポンプ２５（電動Ｗ／Ｐ）の消費電力をそれぞれ表している。図４に示すように、所望の放熱量を満足するためのラジエータ２２に流れる通風量（冷却ファン２６の制御量）が決まれば、エンジン冷却水の流量（電動式のウォータポンプ２５の制御量）が決まるため、図５では横軸に所望の放熱量を満足するためのラジエータ２２に流れる通風量を採用している。なお、図５の横軸にエンジン冷却水の流量を採用しても良いことは言うまでもない。

図５に示すように、所望の放熱量を満足するためのラジエータ２２に流れる通風量が多くなるほど（つまり、エンジン冷却水の流量が少なくなるほど）、電動式のウォータポンプ２５の消費電力は曲線を描いて減少していき、一方、冷却ファン２６の消費電力は増加していくようになる。図５において冷却ファン２６の駆動に伴う消費電力と電動式のウォータポンプ２５（電動Ｗ／Ｐ）の消費電力とを合計した消費電力の関係を図６に示す。

図６に示すように、冷却ファン２６の消費電力と電動式のウォータポンプの消費電力とを合計した消費電力は、ラジエータ２２に流れる通風量（及びエンジン冷却水の流量）に応じて異なる。このため、冷却ファン２６の消費電力と電動式のウォータポンプ２５の消費電力とを合計した消費電力が最小となるような電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量とを選択すると、冷却装置２０の消費電力を小さくすることができる。

本実施形態では、図４から図６に示す関係を予め実験データ又は設計データ等で求めておき、ラジエータ２２にて放熱する放熱量に基づいて、冷却装置２０の消費電力が小さくなるように電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量とを決定するようにしている。

ここで、冷却装置２０（電動式のウォータポンプ２５、冷却ファン２６）で消費される消費電力は、その時々の車両の運転状態に応じて異なるため、運転状態に応じて電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量とを決定しても良い。

具体的に一例を挙げて説明すると、図７に示すように車速に応じて冷却ファン２６の消費電力が異なる。つまり、車速が遅い場合には速い場合に比べて、ラジエータ２２を通過する通風量が少なくなるため、冷却ファン２６をより多く駆動する必要があり、それに伴い消費電力が多くなる。このため、図８に示すように、車速に応じて電動式のウォータポンプ２５の消費電力と冷却ファン２６の消費電力とを合計した消費電力も異なるため、消費電力が最小となる電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６との駆動の組み合わせも異なってくる。このため、図８に示すように、車速に応じてもラジエータ２２で放熱す
る放熱量に基づいて、冷却装置２０における消費電力が小さくなるように電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量とを決定するようにしても良い。上記ス
テップＳ１０４の処理が特許請求の範囲でいう制御量算出手段としての役割を果たす。

以上のようにして、電動式のウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量とを決定した後、ステップＳ１０５に進み、上記ステップＳ１０４で算出した制御量に従って電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６の制御を実行する。

以上説明したプログラムが実行されることで、電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６との合計の消費電力が小さくなるように電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とを制御することができる。

次に、上記プログラムが実行されたときの制御例を図９タイミングチャートを用いて説明する。図９において、（ａ）は吸入空気量の変化、（ｂ）はエンジン冷却水の水温の推移、（ｃ）は電動式のウォータポンプの駆動に伴う消費電力の推移、（ｄ）は冷却ファンの駆動に伴う消費電力の推移を示している。また、図９では、運転状態の変化によりエンジン冷却水温の目標水温が変化したときの例を示している。

図９において、まず時刻ｔにおいて、吸入空気量が変化する［図９（ａ）参照］。それに伴い、エンジン冷却水の目標水温が切り替えられ、目標水温と実水温との乖離が生じる。本実施形態では、エンジン冷却水の実水温と目標水温との差に応じて放熱量を算出し、ラジエータ２２における目標放熱量を算出すると共に、該目標放熱量を満足するために消費電力が小さくなるように電動式ウォータポンプ２５の制御量と冷却ファン２６の制御量が決定され、電動式ウォータポンプ２５と冷却ファン２６とが制御される。このとき、エンジン冷却水の実水温と目標水温との差が小さくなるほど、ラジエータ２２によって放熱すべき放熱量が小さくなるため、電動式ウォータポンプ２５と冷却ファン２６とで消費される合計の消費電力が徐々に小さくなり、最終的には目標水温に応じた目標放熱量となるように、電動式ウォータポンプ２５と冷却ファン２６は所定の消費電力に収束するようになる。

以上説明した本実施形態では、電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６との合計の消費電力が最小（最小付近）となるように電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とを制御するようにしているため、電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６で消費される合計の消費電力を極力抑えることが可能となる。また、車両の運転状態に応じて電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とで消費される合計の消費電力が変化することを勘案して、車両の運転状態に応じて合計の消費電力が小さくなるように電動式のウォータポンプ２５と冷却ファン２６とを制御するようにしたため、車両の運転状態が変化してもそれに応じて消費される消費電力を極力抑えることができる。

また、本実施形態を、例えば特開２００４−２０４７０８号公報に示すような水温制御に適用した場合には、電動式のウォータポンプと冷却ファンとで消費される合計の消費電力を抑えることができるため、全体のエネルギーを効率良く向上させることができる。

本発明の一実施形態における熱交換システムの全体概略構成図である。 本実施形態の電動式のウォータポンプ（電動Ｗ／Ｐ）と冷却ファンとを制御するプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 運転状態から目標水温を設定するマップである。 ラジエータによる放熱量を一定としたときのラジエータを通過する通風量とエンジン冷却水流量との関係を示すマップである。 冷却ファンと電動式のウォータポンプ（電動Ｗ／Ｐ）との消費電力を示すマップである。 冷却ファンと電動式のウォータポンプ（電動Ｗ／Ｐ）とを合計した消費電力を示すマップである。 車速の違いによる冷却ファンと電動式のウォータポンプ（電動Ｗ／Ｐ）のそれぞれの消費電力を示すマップである。 車速の違いによる冷却ファンと電動式のウォータポンプ（電動Ｗ／Ｐ）とを合計した消費電力を示すマップである。 （ａ）は吸入空気量の推移を表すタイミングチャート、（ｂ）はエンジン冷却水温の推移を表すタイミングチャート、（ｃ）は電動式のウォータポンプ（電動Ｗ／Ｐ）の消費電力の推移を表すタイミングチャート、（ｄ）は冷却ファンの消費電力の推移を表すタイミングチャートである。

符号の説明

１０…熱交換システム、１１…エンジン、１５…温度センサ、２０…冷却装置、２２…ラジエータ、２３…冷却水通路、２５…ウォータポンプ（冷却水流量調整手段）、２６…冷却ファン（冷却風量調整手段）、３０…暖房装置、３１…ヒータコア、３２…冷却水通路、３３…ヒータブロア、４０…ＥＣＵ、４１…マイコン（目標放熱量算出手段，制御量算出手段，水温制御手段）

Claims (5)

1. エンジンの冷却水を循環させる冷却水循環回路に設けられたラジエータと、
   前記ラジエータを冷却する風量を調整する冷却風量調整手段と、
   前記ラジエータに循環する前記冷却水の流量を調整する冷却水流量調整手段と、
   前記冷却水の水温が目標水温となるように前記冷却風量調整手段と前記冷却水流量調整手段とを制御する水温制御手段とを備えたエンジン冷却装置において、
   前記ラジエータにおける目標放熱量を算出する目標放熱量算出手段と、
   前記冷却風量調整手段による冷却風によって得られる前記ラジエータの放熱量と前記冷却水流量調整手段による冷却水の循環によって得られる前記ラジエータの放熱量との合計値が前記目標放熱量となるようにし、且つ、前記冷却風量調整手段と前記冷却水流量調整手段とで消費される合計の消費電力が小さくなるように、前記冷却風量調整手段と前記冷却水流量調整手段との制御量を算出する制御量算出手段とを備え、
   前記水温制御手段は、前記制御量算出手段により算出された制御量に基づいて前記冷却風量調整手段と前記冷却水流量調整手段とを制御することを特徴とするエンジン冷却装置。
2. 前記エンジンは、車両に搭載されているものであって、
   前記車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記制御量算出手段は、前記車速検出手段により検出された車速も考慮して、前記冷却風量調整手段と前記冷却水流量調整手段との制御量を算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却装置。
3. 前記目標放熱量算出手段は、前記冷却水の実水温と前記目標水温とに基づいて前記ラジエータにおける目標放熱量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン冷却装置。
4. 前記冷却水循環回路にヒータコアを備え、
   前記目標放熱量算出手段は、前記ヒータコアにて放熱される放熱量も考慮して前記ラジエータにおける目標放熱量を算出することを特徴とする請求項３に記載のエンジン冷却装置。
5. 前記水温制御手段は、前記目標水温をエンジン運転状態に応じて設定する手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のエンジン冷却装置。

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