JP2011149370A - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン1では、機関回転速度に依存することなく吐出量を変更できる電動ポンプ23により冷却装置20内の冷却水を循環する。電子制御装置91は、エンジン1の機関暖機時に電動ポンプ23の吐出量を制限する。また、冷却水に含まれる気体の割合を気体混入率として、気体混入率が所定値よりも大きいときには気体混入率が所定値よりも小さいときよりも電動ポンプ23の吐出量の制限を早く解除する。
【選択図】図1
Description
(1)請求項1に記載の発明は、機関回転速度に依存することなく吐出量を変更できるポンプにより冷却水を循環するとともに機関暖機時にポンプの吐出量を制限するエンジンの冷却装置において、冷却水に含まれる気体の割合を気体混入率として、気体混入率が所定値よりも大きいときには気体混入率が前記所定値よりも小さいときよりも前記ポンプの吐出量の制限を早く解除することを要旨としている。
図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。なお、この実施形態ではハイブリッド車両のエンジンの冷却装置として本発明を具体化した一例を示している。またハイブリッド車両としては、エンジン及びモータジェネレータを走行用の動力源として備えるものを想定している。
サーモスタット22の弁体が第1開閉範囲にあるとき、電動ポンプ23から吐出された冷却水は、第1水通路31及び第2水通路32及び第3水通路33及び第5水通路35及びサーモスタット22及び第6水通路36の順に流れる。一方、第3水通路33の冷却水がラジエータ21を介して第6水通路36に流れることはない。
エンジン本体10の暖機を早期に完了させるという観点からすると、エンジン本体10の暖機完了前には冷却水によるエンジン本体10の冷却の度合が小さいこと、すなわちエンジン本体10を通過する冷却水の流量が小さいことが望ましい。
ステップS101では、冷却水温度THWが基準温度TX未満か否かを判定する。基準温度TXは、そのときどきの冷却水温度THWがエンジン本体10の暖機完了前の温度に相当するか否かを判定するための値として、すなわちエンジン本体10の暖機完了時の冷却水温度よりも小さい値として、且つサーモスタット22の弁体の開弁温度よりも小さい値として、試験等を通じて予め設定されている。
ポンプ回転速度と気体混入率との間には相関がある。すなわち、電動ポンプ23のモータのデューティ比DTを同一にした条件のもと気体混入率が相対的に大きい状態Aと気体混入率が相対的に小さい状態Bとの間でポンプ回転速度を比較したとき、状態Aでの電動ポンプ23の回転抵抗が状態Bでの電動ポンプ23の回転抵抗よりも小さいことにより、状態Aのポンプ回転速度は状態Bのポンプ回転速度よりも大きくなる。
ステップS201では、エンジン1の始動要求があるか否かを判定する。ここでは、イグニッションスイッチをオフからオンに切り換える操作が行われたことに基づいて、エンジン1の始動要求がある旨判定する。なおイグニッションスイッチは、エンジン1及びモータジェネレータを含めたハイブリッドシステムを起動するためのスイッチとしてハイブリッド車両の運転席に設けられている。
解除時期変更制御では、上述のように冷却水への気体の混入の影響がポンプ回転速度に現れることを利用して気体混入率Gの算出を行うため、気体混入率Gの推定精度の観点からすると、気体混入率Gを算出するときには電動ポンプ23の負荷に対する気体の影響が現れやすいところ、すなわち電動ポンプ23内に気体が存在していることが望ましい。
(1)本実施形態では、気体混入率Gが所定値GXよりも大きいときには気体混入率Gが所定値GXよりも小さいときよりも電動ポンプ23の吐出量の制限を早く解除する。これにより、気体混入率Gが所定値GXよりも大きいとき、すなわち冷却水への気体の混入に起因してエンジン本体10の焼き付きをまねく可能性が高いとき、電動ポンプ23の吐出量の制限が早く解除されるため、冷却水の循環によりエンジン本体10の冷却が行われる。従って、気体混入率Gが所定値GXよりも大きいときと気体混入率Gが所定値GXよりも小さいときとの間で電動ポンプ23の制限の解除が行われる時期に違いのない冷却装置と比べて、機関暖機時に焼き付きが生じる頻度を低減することができる。
図2及び図3を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態の冷却装置は、第1実施形態の電動ポンプ制御及び解除時期変更制御の内容の一部を変更したものとして構成されている。以下にこの変更された構成についての詳細を示す。なお、その他の点については第1実施形態と同様の構成が採用されているため、共通する構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
電子制御装置91は、電動ポンプ制御の具体的な処理手順を定めた「ポンプ駆動処理」として以下の各処理を行う。なお、この「ポンプ駆動処理」は、第1実施形態の「ポンプ駆動処理」のステップS101の内容を下記のステップS101の内容に変更したものに相当する。このステップS101以外の処理としては、第1実施形態の「ポンプ駆動処理」の各ステップと同じものが行われる。
電子制御装置91は、解除時期変更制御の具体的な処理手順を定めた「基準時間設定処理」として以下の各処理を行う。なお、この「基準時間設定処理」は、第1実施形態の「基準温度設定処理」のステップS205及びS206の内容を下記のステップS205及びS206の内容に変更したものに相当する。これらステップS205及びS206以外の処理としては、第1実施形態の「基準温度設定処理」の各ステップと同じものが行われる。
図3及び図6を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態の冷却装置は、第1実施形態の解除時期変更制御の内容の一部を変更したものとして構成されている。以下にこの変更された構成についての詳細を示す。なお、その他の点については第1実施形態と同様の構成が採用されているため、共通する構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
電子制御装置91は、解除時期変更制御の具体的な処理手順を定めた「基準温度設定処
理」として以下の各処理を行う。なお、この「基準温度設定処理」は、第1実施形態の
「基準温度設定処理」のステップS203及びS204の内容を下記のステップS203
及びS204の内容に変更したものに相当する。これらステップS203及びS204以
外の処理としては、第1実施形態の「基準温度設定処理」の各ステップと同じものが行われる。
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
・上記各実施形態では、イグニションスイッチをオフからオンに切り換える操作に基づくエンジン1の始動時において、電動ポンプ23の吐出量を制限する制御及び同制限の解除時期を変更する制御を行うようにしたが、イグニッションスイッチの操作にかかわらず行われるエンジン1の自動始動時にも同様の制御を行うことができる。
(A)冷却水温度THWが基準温度TX未満のとき、機関暖機時に電動ポンプ23の吐出量を制限する制御として、クラッチを切断して電動ポンプ23を停止状態に維持する。冷却水温度THWが基準温度TX以上のとき、クラッチを接続して電動ポンプ23を駆動する。
(B)経過時間PAが基準時間PX未満のとき、機関暖機時に電動ポンプ23の吐出量を制限する制御として、クラッチを切断して電動ポンプ23を停止状態に維持する。経過時間PAが基準時間PX以上のとき、クラッチを接続して電動ポンプ23を駆動する。
Claims (5)
- 機関回転速度に依存することなく吐出量を変更できるポンプにより冷却水を循環するとともに機関暖機時にポンプの吐出量を制限するエンジンの冷却装置において、
冷却水に含まれる気体の割合を気体混入率として、
気体混入率が所定値よりも大きいときには気体混入率が前記所定値よりも小さいときよりも前記ポンプの吐出量の制限を早く解除する
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項1に記載のエンジンの冷却装置において、
前記ポンプの吐出量を制限する制御として、冷却水の温度が基準温度よりも低いときに前記ポンプの吐出量を基準量よりも小さくする制御を行い、
前記ポンプの吐出量の制限を解除する制御として、冷却水の温度が前記基準温度よりも高いときに前記ポンプの吐出量を前記基準量よりも小さくする制御を停止し、
前記ポンプの吐出量の制限を早く解除する制御として、気体混入率が前記所定値よりも大きいときには気体混入率が前記所定値よりも小さいときよりも前記基準温度を低くする
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 機関回転速度に依存することなく吐出量を変更できるポンプにより冷却水を循環するものであり、冷却水の温度が基準温度よりも低いときには前記ポンプの吐出量が所定量を超えないように制限し、冷却水の温度が前記基準温度よりも高いときには前記ポンプの吐出量の制限を解除するエンジンの冷却装置において、
冷却水に含まれる気体の割合を気体混入率とし、気体混入率が所定値よりも大きいときの前記基準温度を基準温度Aとし、気体混入率が前記所定値よりも小さいときの前記基準温度を基準温度Bとして、
前記基準温度Aを前記基準温度Bよりも低くする
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 機関回転速度に依存することなく吐出量を変更できるポンプにより冷却水を循環するものであり、冷却水の温度が基準温度よりも低いときには前記ポンプの吐出量が所定量を超えないように制限し、冷却水の温度が前記基準温度よりも高いときには前記ポンプの吐出量の制限を解除するエンジンの冷却装置において、
冷却水の温度の上昇率を水温上昇率として、水温上昇率が基準値よりも大きいときの前記基準温度を基準温度Aとし、水温上昇率が前記基準値よりも小さいときの前記基準温度を基準温度Bとして、
前記基準温度Aを前記基準温度Bよりも低くする
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、
前記ポンプの回転速度に基づいて気体混入率を算出する
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
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