JP2011220156A - 冷却システムの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このため、車両の動力源を冷却可能に通過する第1経路と、第1経路に接続されて閉回路を形成可能で、かつ熱容量部を有する1つ以上の第2経路と、第1、第2経路の連通と遮断を切換可能な切換弁と、冷却水ポンプと、水温検知手段とを備え、水温を含む内燃機関の状態に基づいて切換弁の動作を制御可能とする冷却システムの制御装置において、完全暖機温度に達した判定時又は始動時以降から熱量の積算を開始する熱量積算手段を設け、第2経路に対応する所定の熱量を予め設定し、積算された熱量が第2経路に対応する所定の熱量を超える場合に対応する切換弁を開弁状態に変更制御する。
【選択図】図1
Description
特に、車室内空調のヒータ回路や内燃機関用補機の冷却回路を含む内燃機関の冷却システムにおける制御技術であって、暖機を促進する制御技術に関する。
また、温度を精度良く検出して制御を行っているけれども、温度変化は比較的時間が長くかかる緩慢な変化であるので、その検知の更新サイクルは燃焼制御などと比較して長いサイクルで設定されている。結果的に温度変化が反映される制御サイクルも緩慢になる傾向がある。
一方、排気ガスの規制や燃費性能の要求が益々厳しくなる中で、それらに直接影響する内燃機関の運転状態を望ましい状態に制御することができるよう冷却システムの制御技術が求められている。
一方、冷機時の内燃機関本体の暖機を促進するため点火時期の遅角化や回転上昇等の暖機促進制御を行っている。
しかし、これらの暖機促進制御の実行時は完暖後に対して投入熱量が多く、時間が長引くと燃費改善の妨げとなるため、少しでも完暖までの時間を短縮し、燃費改善を図りたいという課題がある。
そのため、冷却システムに設けた弁を制御して回路が切り換えられた後、温度の異なる冷却水が入り混じることにより、冷却水の温度が乱変しても予想の範囲であるので、それを細かく管理することまでは行われていない。
例えば、特開2007−100638では、エンジンの入り口温度を細かく制御するように弁開度を調整するものがある。熱量に対応するものとしてエンジンの運転条件に基づいて燃焼室壁温を推定しているが、弁開度の調整によって温度変化を与えることができるので、制御結果の温度だけに注目し、冷却回路の切換によって熱量が変化する度合いはあまり考慮していない。
エンジンを暖機する過程でその運転状態を良好に保つという観点では、配分を切り換える調整弁は有効であると考えられるが、回路が複雑になると温度の乱変に対する調整が難しく、ヒータを併用する場合などヒータを優先する回路設定や回路変化における温度管理制御も複雑化し易い。また、調整弁が常に抵抗として存在するため、特に完全暖機後に高効率で冷却が必要な場合に効率を下げてしまうという不都合がある。
従って、 冷却システムの経路(回路)を細分化し、熱源となる内燃機関における冷却水の流れを少なくして、初期の容量を最小限とし、完全暖機までに要する時間を最短とすることができる。
また、経路切換後の温度変化(降下)に対して予め余裕熱量を与えているので、完暖温度を跨ぐことがなく、制御の安定性を確保できる。
更に、初期の容量を制限することによって、相対的に高温の冷却水量が少なくなって、経路切換に伴う温度変化(降下)が大きくなる場合でも、完暖温度を跨ぐことがなく、制御の安定性を確保できる。
図3において、1は冷却システムの制御装置である。
この冷却システムの制御装置1は、図3に示す如く、内燃機関2を含む車両の動力源を冷却可能に通過する第1経路3と、この第1経路3に接続されて閉回路を形成可能であって、かつ熱容量部4を有する1つ以上の第2経路5と、これら第1経路3と第2経路5の連通と遮断とを切換可能であって、かつ第2経路5に対応して設けられる切換弁(「遮断弁V」ともいう。)6と、経路を流れるように冷却水を圧送する冷却水ポンプ7と、冷却水の水温を検知する水温検知手段8とを備え、検知された水温を含む前記内燃機関2の状態に基づいて切換弁6の動作を制御可能とするものである。
つまり、前記冷却システムの制御装置1の第1経路3は、図3に示す如く、前記内燃機関2と冷却水ポンプ7とを連絡する経路である。
また、前記熱容量部4は、内燃機関2用ラジエタ9と車室内空調用ヒータ(とくにその熱交換器)10と内燃機関用補機(ここでは「スロットルボディ」としている。)11とから1つ以上、好ましくはそのうち2つ以上、例えば3つを含めて設けるとともに、それらに対応させて前記第2経路5および前記切換弁6をそれぞれ複数設ける。
すなわち、3つを含めて前記熱容量部4とすることにより、前記第2経路5は第1番目の第2経路5aと第2番目の第2経路5bと第3番目の第2経路5cとの3つの経路からなるとともに、前記切換弁6は第1〜第3番目の第2経路5a、5b、5cにそれぞれ設けられる3個の第1〜第3切換弁(「遮断弁V1、V2、V3」ともいう。)6a、6b、6cからなる。
このとき、第1番目の第2経路5aは、図3に示す如く、前記第1経路3の途中部位と前記内燃機関2とを連絡する経路であり、この第1番目の第2経路5aの途中部位には、第1経路3との連絡部位から前記内燃機関2に向かって、内燃機関2用ラジエタ9と感熱弁(「サーモスタット」ともいう。)12と第1切換弁6aとを順次配設する。
また、前記第2番目の第2経路5bも、図3に示す如く、前記第1経路3の途中部位と前記内燃機関2とを連絡する経路であるが、図3から明らかなように、上述の第1番目の第2経路5aから独立した経路であり、第2番目の第2経路5bの途中部位には、第1経路3との連絡部位から前記内燃機関2に向かって、内燃機関用補機(スロットルボディ)11と第2切換弁6bとを順次配設する。
更に、前記第3番目の第2経路5cは、図3に示す如く、上述の第1番目の第2経路5aの途中部位をバイパスする経路であり、図3から明らかなように、内燃機関2用ラジエタ9と感熱弁12と第1切換弁6aとをバイパスしており、第3番目の第2経路5cの途中部位には、上流側から下流側に向かって、車室内空調用ヒータ(とくにその熱交換器)10と第3切換弁6cとを順次配設する。
詳述すれば、完暖とは、前記内燃機関2の完全暖機のことであり、完暖温度とは、前記内燃機関2の冷却水温度における完全暖機温度のことである。
そして、前記冷却システムの制御装置1は、図3に示す如く、制御手段14を備え、例えばこの制御手段14内に前記熱量積算手段13を設け、この熱量積算手段13には前記水温検知手段8によって検知された水温の検知信号を入力し、検知された水温に基づいて前記内燃機関2が完全暖機温度に達したと判定した時以降から熱量の積算を開始する。
また、前記制御手段14は、前記第2経路5に対応する所定の熱量を予め設定し、積算された熱量が前記第2経路5に対応する所定の熱量を超える場合にその対応する前記切換弁6を開弁状態に変更するよう制御するものである。
従って、冷却システムの経路(回路)を細分化し、熱源となる内燃機関2における冷却水の流れを少なくして、初期の容量を最小限とし、完全暖機までに要する時間を最短とすることができる。
また、経路切換後の温度変化(降下)に対して予め余裕熱量を与えているので、完暖温度を跨ぐことがなく、制御の安定性を確保できる。
更に、初期の容量を制限することによって、相対的に高温の冷却水量が少なくなって経路切換に伴う温度変化(降下)が大きくなる場合でも、完暖温度を跨ぐことがなく、制御の安定性を確保できる。
つまり、前記切換弁6が3個の第1〜第3切換弁6a、6b、6cを備えているため、これらの第1〜第3切換弁6a、6b、6cを制御する各閾値を、V1閾値、V2閾値、V3閾値に夫々設定する。
従って、複数の経路の切換を、熱容量や優先度に基づいて最適に制御できる。
また、複数の経路に対応したそれぞれの熱量を1つの積算で管理できるので、前記冷却システムの制御装置1の演算負荷を小さく済ませることができる。
更に、感熱弁12の組合せでは困難な、近似温度での切換も可能となる。
なお、推定積算を行う際に、前述した変数に対して走行に関る各種補正を加えて演算し、正確な熱量を推定することが望ましい。
従って、前記冷却システムの制御装置1の機能を応用することで、演算負荷やコストを高めることなく演算を可能としつつ、推定誤差の累積に起因して水温維持がうまく動作しない場合の管理を行うことで、内燃機関2の燃焼状態を所望の状態にできる。
従って、内燃機関2を保護できる。
また、再始動時などで行う例外則であり、車両の商品性を確保できる。
従って、冷却システムの経路(回路)を細分化し、熱源となる内燃機関2における冷却水の流れを少なくして、初期の容量を最小限とし、完全暖機までに要する時間を最短とすることができる。
また、初期の容量を制限することによって、相対的に経路切換に伴う温度変化(降下)が大きくなる場合でも、完暖温度を跨ぐことがなく、制御の安定性を確保できる。
従って、冷却システムの経路(回路)を細分化し、熱源となる内燃機関2における冷却水の流れを少なくして、初期の容量を最小限とし、完全暖機までに要する時間を最短としつつ、完全暖機後は感熱弁12の自動動作によって経路切換を行って前記冷却システムの制御装置1の切換制御を簡略化することができる。
この図2で重要なことは、水温が完全暖機温度を一度超えた後でそれ以下に下がっていないことと、0(ゼロ)からV1閾値までに相当する熱量Q1、V1閾値からV2閾値までに相当する熱量Q2、V2閾値からV3閾値までに相当する熱量Q3が考慮されていることである。
水温が始動後から完全暖機温度に達するまで、3個の第1〜第3切換弁6a、6b、6cは全て閉じられ、最もコンパクトな回路(「非循環系」又は「最小循環系」とも換言できる。)となった冷却システムであるので、水温の上昇率が従来と比べて高くなっている。このときは、まだ熱量積算を行っていない。
水温が完全暖機温度に達した後、熱量Q1が積算される間に、水温が完全暖機温度よりある程度の温度(便宜上、「V1切換え水温」と説明する。)まで上昇し、第1切換弁6aがそれまでの閉状態から開状態に切り換えられる(V1フラグ)と、この切換に因って連通することになった経路によって冷却システムの回路が変わり(「循環系の第1状態」に変わり)、連通された経路の低い温度の冷却水が混合することにより、一時的に冷却水の温度が下がっていることが見て取れる。ここで、下がった水温は完全暖機温度まで(あるいはそれより低温まで)下がることはなく、さらに継続して得られる熱量によって再び上昇に転じている。水温が完全暖機温度を跨いで変化することがないので、制御ハンチングを起こすことがない。
投入熱量に基づいて熱量を積算するが、この投入熱量は、主に内燃機関2の燃焼状態に基づいて算出され、ここでは暖機推進制御(点火時期の遅角制御および回転数増加補正制御により、燃焼に伴う発熱量が多く発生するような制御中)状態ではなく、通常の制御状態(一般的な補正制御を含む制御)での熱量を積算する。
従来と比べて短時間で完全暖機温度に達し、それ以降、完全暖機温度より下がらないように維持できるので、内燃機関2の運転状態を暖機促進制御から通常制御に早く移行させ、それを継続するという安定した制御が可能となる。
前述した通り、第1切換弁6aがそれまでの閉状態から開状態に切り換えられ、この切換に因って連通することになった経路によって冷却システムの回路が変わった後(循環系の第1状態に変わった後)、熱量積算値がV1閾値からV2閾値に至る間、即ち熱量Q1に達した後で熱量Q2が積算される間に、ある程度の温度(便宜上、「V2切換え水温」と説明する。)まで上昇する。第2切換弁6bがそれまでの閉状態から開状態に切り換えられる(V2フラグ)と、この切換に因って連通することになった経路によって冷却システムの回路が変わり(「循環系の第2状態」に変わり)、連通された経路の低い温度の冷却水が混合することにより、一時的に冷却水の温度が下がっている。ここでもまた、下がった水温は完全暖機温度まで(あるいは、それより低温まで)下がることはなく、さらに継続して得られる熱量によって再び上昇に転じている。
前記第1切換弁6aを閉状態から開状態に切り換える時に、熱量積算値が熱量Q1だけ確保されていれば良く、第2切換弁6bを閉状態から開状態に切り換える時に、熱量積算値が熱量Q2だけ確保されていれば良いので、図2のV2閾値となるタイミングで、第1切換弁6aと第2切換弁6bとを同時に開くように設定することも可能である。その場合、V1閾値とV2閾値とが同じとなる。また、第1切換弁6aと第2切換弁6bとの開弁順序を逆にして、熱量積算値が熱量Q2だけ確保された時点で第2切換弁6bを第1切換弁6aよりも先に閉状態から開状態に切り換え、その後、熱量積算値が熱量Q1だけ確保された時点で第1切換弁6aを閉状態から開状態に切り換えるように設定することも可能である。
電動機による駆動タイプでも良く、あるいは、駆動/停止切換が可能なクラッチを備えるものとしても良い。
後者の2つのタイプでは、冷却水ポンプを停止させることで、さらに初期の完全暖機までの所要時間を短縮できる。
そして、この処理(102)の後には、[完暖判定]を行うために、水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(103)に移行する。
この判断(103)において、判断(103)がNOの場合には、判断(103)がYESとなるまで判断(103)を繰り返し行い、判断(103)がYESの場合には、熱量積算開始の処理(104)に移行する。
この熱量積算開始の処理(104)の後に、[開弁判定]を行うため、現在の熱量積算がV1閾値以上、つまり
現在の熱量積算 ≧ V1閾値
、あるいは、水温が上限水温以上、つまり
水温 ≧ 上限水温
であるか否かの判断(105)に移行する。
また、この判断(105)において、判断(105)がNOの場合には、判断(105)がYESとなるまで判断(105)を繰り返し行い、判断(105)がYESの場合には、遮断弁V1である第1切換弁6aを開状態とする処理(106)に移行する。
そして、この遮断弁V1である第1切換弁6aを開状態とする処理(106)の後には、[開弁後水温判定]を行うため、開弁して一定時間経過後の水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(107)に移行する。
更に、この判断(107)において、判断(107)がNOの場合には、前記遮断弁V1である第1切換弁6aを閉状態とする処理(108)に移行し、その後に上述した[完暖判定]を行うために、水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(103)に戻る。
現在の熱量積算 ≧ V2閾値
、あるいは、水温が上限水温以上、つまり
水温 ≧ 上限水温
であるか否かの判断(109)に移行する。
そして、この判断(109)において、判断(109)がNOの場合には、判断(109)がYESとなるまで判断(109)を繰り返し行い、判断(109)がYESの場合には、遮断弁V2である第2切換弁6bを開状態とする処理(110)に移行する。
更に、遮断弁V2である第2切換弁6bを開状態とする処理(110)の後には、[開弁後水温判定]を行うため、開弁して一定時間経過後の水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(111)に移行する。
この判断(111)において、判断(111)がNOの場合には、前記遮断弁V2である第2切換弁6bを閉状態とする処理(112)に移行し、その後に上述した[完暖判定]を行うために、水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(103)に戻る。
現在の熱量積算 ≧ V3閾値
、あるいは、水温が上限水温以上、つまり
水温 ≧ 上限水温
であるか否かの判断(113)に移行する。
そして、この判断(113)において、判断(113)がNOの場合には、判断(113)がYESとなるまで判断(113)を繰り返し行い、判断(113)がYESの場合には、遮断弁V3である第3切換弁6cを開状態とする処理(114)に移行する。
更に、遮断弁V3である第3切換弁6cを開状態とする処理(114)の後には、[開弁後水温判定]を行うため、開弁して一定時間経過後の水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(115)に移行する。
この判断(115)において、判断(115)がNOの場合には、前記遮断弁V3である第3切換弁6cを閉状態とする処理(116)に移行し、その後に上述した[完暖判定]を行うために、水温が完全暖機温度以上、つまり
水温 ≧ 完全暖機温度
であるか否かの判断(103)に戻る。
また、判断(115)がYESの場合には、前記冷却システムの制御装置1の制御用プログラムのエンド(117)に移行する。
この第2実施例において、上述第1実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この第2実施例の特徴とするところは、前記切換弁の状態が閉弁となる制御中に、内燃機関の異常燃焼(「ノッキング」とも換言できる。)が検知された場合には、速やかに切換弁を開弁状態とする構成とした点にある。
すなわち、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁の状態が閉弁となっている制御中に、内燃機関に異常燃焼が発生しているか否かを検知し、内燃機関の異常燃焼が検知された場合には、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁を速やかに開弁状態とするように制御するものである。
このとき、内燃機関の異常燃焼の検知、つまり[ノック検出]を行うために、
(1)ノック回数(始動から現在までの回数積算)が閾値以上、つまり
ノック回数 ≧ 閾値
(2)ノック頻度が閾値以上、つまり
ノック頻度 ≧ 閾値
のいずれかが成立する場合に内燃機関の異常燃焼が検知されたと判断し、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁を速やかに開弁状態とする。
そして、内燃機関の異常燃焼が検知された場合に、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁を速やかに開弁状態とし、ノックを検出しない水温にフィードバックさせるものである。
従って、内燃機関を保護できる。
また、再始動時などで行う例外則であり、車両の商品性を確保できる。
始動トリガ−(STSW ONなど)で冷却水遮断弁、つまり3個の第1〜第3切換弁からなる前記切換弁を閉状態とする処理(202)に移行する。
この処理(202)の後には、
[ノック検出]を行うために、
(1)ノック回数(始動から現在までの回数積算)が閾値以上、つまり
ノック回数 ≧ 閾値
(2)ノック頻度が閾値以上、つまり
ノック頻度 ≧ 閾値
のいずれかが成立するか否かの判断(203)に移行する。
そして、この判断(203)において、判断(203)がNOの場合には、判断(203)がYESとなるまで判断(203)を繰り返し行い、判断(203)がYESの場合には、遮断弁V1、V2、V3である第1〜第3切換弁を順次開状態とする処理(204)に移行する。
なお、この処理(204)においては、一度の判定で全ての第1〜第3切換弁を同時に開状態とする方策とすることも可能である。
また、遮断弁V1、V2、V3である第1〜第3切換弁を順次開状態とする処理(204)の後には、冷却水流路遮断制御が終了したか否かの判断(205)に移行する。
そして、この判断(205)において、判断(205)がNOの場合には、上述した[ノック検出]を行うための、
(1)ノック回数(始動から現在までの回数積算)が閾値以上、つまり
ノック回数 ≧ 閾値
(2)ノック頻度が閾値以上、つまり
ノック頻度 ≧ 閾値
のいずれかが成立するか否かの判断(203)に戻る。
更に、判断(205)がYESの場合には、完全暖機状態と判断されることにより、本制御を停止するために前記冷却システムの制御装置の制御用プログラムのエンド(206)に移行する。
この第3実施例の特徴とするところは、切換弁の状態が閉弁となる制御中に、車室内空調用ヒータの駆動要求があった場合には、速やかに対応する切換弁を開弁状態とする構成とした点にある。
すなわち、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁の状態が閉弁となっている制御中に、車室内空調用ヒータの駆動要求があるか否かを検知し、車室内空調用ヒータの駆動要求が検知された場合には、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁のうちヒータ流路の遮断弁、つまり上述した第1実施例においては、第3番目の第2経路5cの遮断弁V3である第3切換弁6cを速やかに開弁状態とするように制御するものである。
このとき、車室内空調用ヒータの駆動要求があったか否かを判断する方策として、ヒータがオンされたか否かを判断する。
従って、乗員の快適性を確保できる。
また、寒冷地における始動時などで行う例外則であり、車両の商品性を確保できる。
この処理(302)の後には、車室内空調用ヒータがオンされているか否かの判断(303)に移行する。
そして、この判断(303)において、判断(303)がNOの場合には、判断(303)がYESとなるまで判断(303)を繰り返し行い、判断(303)がYESの場合には、ヒータ流路の遮断弁、つまり上述した第1実施例において該当する第3番目の第2経路5cの遮断弁V3である第3切換弁6cを開状態とする処理(304)に移行する。
また、ヒータ流路の遮断弁、つまり上述した第1実施例において該当する第3番目の第2経路5cの遮断弁V3である第3切換弁6cを開状態とする処理(304)の後には、冷却水流路遮断制御が終了したか否かの判断(305)に移行する。
そして、この判断(305)において、判断(305)がNOの場合には、上述した車室内空調用ヒータがオンされているか否かの判断(303)に戻る。
更に、判断(305)がYESの場合には、完全暖機状態と判断されることにより、本制御を停止するために前記冷却システムの制御装置の制御用プログラムのエンド(306)に移行する。
この第4実施例の特徴とするところは、切換弁の状態が閉弁となる制御中に、車室内空調用ヒータの駆動要求があった場合には、ヒータの設定温度に応じて速やかに対応する切換弁の開度調整をしつつ切換弁を開弁状態とする構成とした点にある。
すなわち、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁の状態が閉弁となっている制御中に、車室内空調用ヒータの駆動要求があるか否かを検知し、車室内空調用ヒータの駆動要求が検知された場合には、水温や設定温度、回転数などによって、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁のうちヒータ流路の遮断弁、つまり上述した第1実施例においては、第3番目の第2経路5cの遮断弁V3である第3切換弁6cの開度調整をしつつ速やかに開弁状態とするように制御するものである。
このとき、車室内空調用ヒータの駆動要求があったか否かを判断する方策として、ヒータがオンされたか否かを判断する。
従って、乗員の快適性を確保できる。
また、寒冷地における始動時などで行う例外則であり、車両の商品性を確保できる。
この処理(402)の後には、車室内空調用ヒータがオンされているか否かの判断(403)に移行する。
そして、この判断(403)において、判断(403)がNOの場合には、判断(403)がYESとなるまで判断(403)を繰り返し行い、判断(403)がYESの場合には、設定温度*℃の読み込み処理(404)に移行する。この処理(404)においては、予め設定される設定温度を制御手段に読み込んで後述の算出に使用するものである。
この処理(404)の後には、水温や設定温度、回転数などによって、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁のうちヒータ流路の遮断弁、つまり上述した第1実施例においては、第3番目の第2経路5cの遮断弁V3である第3切換弁6cの開度を算出し、この遮断弁V3である第3切換弁6cの開度調整をしつつ速やかに開弁状態とするように制御する処理(405)に移行する。
また、水温や設定温度、回転数などによって、3個の第1〜第3切換弁からなる切換弁のうちヒータ流路の遮断弁、つまり上述した第1実施例において該当する第3番目の第2経路5cの遮断弁V3である第3切換弁6cの開度を算出し、この遮断弁V3である第3切換弁6cの開度調整をしつつ速やかに開弁状態とするように制御する処理(405)の後には、冷却水流路遮断制御が終了したか否かの判断(406)に移行する。
そして、この判断(406)において、判断(406)がNOの場合には、上述した車室内空調用ヒータがオンされているか否かの判断(403)に戻る。
更に、判断(406)がYESの場合には、完全暖機状態と判断されることにより、本制御を停止するために前記冷却システムの制御装置の制御用プログラムのエンド(407)に移行する。
また、従来の感温弁(サーモスタット)と直列に冷却水流路遮断弁、つまり上述した第1実施例において該当する第3番目の第2経路の遮断弁V3である第3切換弁を組み合わせることで、冷機時は遮断弁V3である第3切換弁を閉じて始動から完全暖機以上の水温まで上昇させ、十分な油温に到達させた後に、遮断弁V3である第3切換弁を開状態とし、従来のサーモスタットにより従来の完全暖機水温で水温制御する特別構成とすることも可能である。
また、図3中に冷却水の流れ方向を矢印で示したが、逆方向でも実施可能である。即ち、切換弁と熱容量部の構成部品の配置順序を上流と下流で入れ替えても良い。
2 内燃機関
3 第1経路
4 熱容量部
5 第2経路
5a 第1番目の第2経路
5b 第2番目の第2経路
5c 第3番目の第2経路
6 切換弁(「遮断弁V」ともいう。)
6a、6b、6c 第1〜第3切換弁(「遮断弁V1、V2、V3」ともいう。)
7 冷却水ポンプ
8 水温検知手段
9 内燃機関用ラジエタ
10 車室内空調用ヒータ
11 内燃機関用補機(「スロットルボディ」とする。)
12 感熱弁
13 熱量積算手段
14 制御手段
Claims (8)
- 内燃機関を含む車両の動力源を冷却可能に通過する第1経路と、この第1経路に接続されて閉回路を形成可能であって、かつ熱容量部を有する1つ以上の第2経路と、これら第1と第2経路の連通と遮断とを切換可能であって、かつ第2経路に対応して設けられる切換弁と、経路を流れるように冷却水を圧送する冷却水ポンプと、冷却水の水温を検知する水温検知手段とを備え、検知された水温を含む内燃機関の状態に基づいて切換弁の動作を制御可能とする冷却システムの制御装置において、検知された水温に基づいて内燃機関が完全暖機温度に達したと判定した時又は始動時以降から熱量の積算を開始する熱量積算手段を設け、前記第2経路に対応する所定の熱量を予め設定し、積算された熱量が前記第2経路に対応する所定の熱量を超える場合にその対応する前記切換弁を開弁状態に変更するよう制御することを特徴とする冷却システムの制御装置。
- 前記熱容量部として内燃機関用ラジエタと車室内空調用ヒータの熱交換器と内燃機関用補機とから1つ以上を含めて設けるとともに、それらに対応させて前記第2経路および前記切換弁をそれぞれ複数設け、複数の前記第2経路に所定の熱量をそれぞれ設定し、それぞれ設定した所定の熱量を考慮して積算熱量に対する閾値を設定し、積算された熱量が閾値に達した際に1つ以上の切換弁の開弁状態を変更するよう制御することを特徴とする請求項1に記載の冷却システムの制御装置。
- 熱量の積算は水温、油温、吸入吸気量、燃料噴射量の1つ以上の変数に基づく推定積算によって成す一方、積算された熱量に基づいて開弁した後で検出された水温が完全暖機温度以下となった場合には、速やかに開弁した切換弁を閉弁する若しくは開度調節することを特徴とする請求項1または2に記載の冷却システムの制御装置。
- 前記熱容量部として車室内空調用ヒータの熱交換器を設け、それに対応する前記第2経路および前記切換弁を設け、この切換弁の状態が閉弁となる制御中に、車室内空調用ヒータの駆動要求があった場合には、速やかに対応する切換弁を開弁状態とすることを特徴とする請求項1ないし3に記載の冷却システムの制御装置。
- 前記切換弁の状態が閉弁となる制御中に、検知された水温が所定の上限水温以上となる場合には、速やかに切換弁を開弁状態とすることを特徴とする請求項1ないし4に記載の冷却システムの制御装置。
- 前記切換弁の状態が閉弁となる制御中に、内燃機関の異常燃焼(ノッキング)が検知された場合には、速やかに切換弁を開弁状態とすることを特徴とする請求項1ないし4に記載の冷却システムの制御装置。
- 前記冷却水ポンプを、内燃機関の駆動状態とは独立して駆動および停止の状態とすることが可能として設け、検知された水温に基づいて内燃機関が完全暖機温度に達したと判定するまでの暖機中に冷却水ポンプの駆動を停止し、判定後に冷却水ポンプを駆動するよう制御することを特徴とする請求項1ないし6に記載の冷却システムの制御装置。
- 前記熱容量部として内燃機関用ラジエタを設け、それに対応する前記第2経路と前記切換弁および感熱弁を設け、検知された水温に基づいて内燃機関が完全暖機温度に達したと判定した後であって積算された熱量が第2経路に対応する所定の熱量を超える場合に切換弁を開弁状態に変更し、その後は前記感熱弁の動作によって経路の切換を行うよう制御することを特徴とする請求項1に記載の冷却システムの制御装置。
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