JP2016210298A

JP2016210298A - Cooling device of internal combustion engine

Info

Publication number: JP2016210298A
Application number: JP2015095982A
Authority: JP
Inventors: 吉男長谷川; Yoshio Hasegawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2016-12-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make compatible all the suppression of the lowering of a cooling water temperature caused by the natural convection of cooling water, the avoidance of the ebullition of the cooling water, and the promotion of the effective warmup of a transmission at a stop of an internal combustion engine.SOLUTION: A cooling device of an internal combustion engine comprises a cooling water circuit 18 having a radiator circuit 20, a heater circuit 22 and a device circuit 24, and a rotary selector valve 42. At a stop of the engine, when there is an ebullition avoidance requirement of cooling water, heat radiation control is performed, and when there is no ebullition avoidance requirement, heat insulation control is performed when there is no requirement for utilizing either or both of the device circuit 24 and the heater circuit 22. When an oil temperature of a transmission is lower than a prescribed determination value when there is no ebullition avoidance requirement at the stop of the engine, it is determined that there is a water conduction requirement at the device circuit 24, a rotation angle of the rotary selector valve 42 is controlled to a range C or a range E. The determination value is set so as to become high as a temperature of the cooling water is high.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、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.

特許文献１には、ハイブリッド車両の熱管理システムが開示されている。この熱管理システムは、エンジンを冷却する冷却水が流れる冷却水回路を備えている。この冷却水回路には、車室内暖房用のヒータコアと、ハイブリッド車両が備えるトランスミッションで使用されるオイルと冷却水とを熱交換させる熱交換器とが備えられている。上記冷却水回路は、バイパス弁の制御によって、冷却水がエンジンを通過せずに熱交換器を通過できる流路形態を選択できるように構成されている。上記熱管理システムは、上記熱交換器で昇温した後に車室内暖房のためにヒータコアに供給される冷却水がエンジンにより冷却されるのを防止するために、エンジン停止時に、冷却水がエンジンを通過せずに熱交換器を通過するようにバイパス弁を制御する。 Patent Document 1 discloses a thermal management system for a hybrid vehicle. This thermal management system includes a cooling water circuit through which cooling water for cooling the engine flows. The cooling water circuit includes a heater core for heating the vehicle interior and a heat exchanger that exchanges heat between oil and cooling water used in a transmission included in the hybrid vehicle. The cooling water circuit is configured to select a flow path configuration in which the cooling water can pass through the heat exchanger without passing through the engine by the control of the bypass valve. In order to prevent the cooling water supplied to the heater core for heating the vehicle interior after the temperature has been raised by the heat exchanger from being cooled by the engine, the heat management system causes the cooling water to stop the engine when the engine is stopped. The bypass valve is controlled so as to pass through the heat exchanger without passing through.

特開２０１２−０４６１６３号公報JP 2012-046163 A 特開２００５−０８３２２５号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-083225

内燃機関の暖機中（すなわち、冷却水の温度が低い状態）もしくは車両の通常走行中（内燃機関が高負荷で使用されるような走行条件を除く車両走行中）に内燃機関の運転が停止されたときには、燃焼室からの熱の供給がなくなる。その結果、冷却水温度が自然対流および表面放熱などにより低下し、それに伴い、燃焼室の壁面温度およびエンジンオイルの温度も低下する。これにより、エンジン再始動がなされた後の燃費が悪化する可能性がある。そこで、このような態様でエンジン停止がなされた場合には、冷却水回路内での冷却水の循環を抑制させられるようにすることによって、冷却水の自然対流を抑制できるようになっていることが望ましい。 Operation of the internal combustion engine stops while the internal combustion engine is warming up (that is, when the temperature of the cooling water is low) or during normal running of the vehicle (driving the vehicle except for driving conditions in which the internal combustion engine is used at a high load) When this is done, there is no heat supply from the combustion chamber. As a result, the cooling water temperature decreases due to natural convection and surface heat radiation, and accordingly, the wall surface temperature of the combustion chamber and the temperature of the engine oil also decrease. Thereby, the fuel consumption after engine restart is made may deteriorate. Therefore, when the engine is stopped in this manner, natural convection of the cooling water can be suppressed by suppressing the circulation of the cooling water in the cooling water circuit. Is desirable.

しかしながら、上記のようにエンジン停止中に冷却水の循環を抑制させられるように冷却水回路が構成されているとした場合には、高負荷運転がなされたような状態からエンジン停止がなされると、燃焼室周辺の冷却水の温度が高くなり過ぎ、冷却水が沸騰してしまう可能性がある。したがって、内燃機関の冷却装置は、このような課題についても解決できるように構成されていることが望ましい。 However, when the cooling water circuit is configured so that the circulation of the cooling water can be suppressed while the engine is stopped as described above, the engine is stopped from a state where a high load operation is performed. The temperature of the cooling water around the combustion chamber becomes too high, and the cooling water may boil. Therefore, it is desirable that the internal combustion engine cooling apparatus is configured to solve such problems.

さらに、内燃機関を搭載する車両のトランスミッションのオイルと冷却水とが熱交換可能となるように上記冷却水回路が構成されていた場合には、エンジン停止中に冷却水の循環が抑制されるようになっていると、冷却水を利用してトランスミッションを暖機できなくなる。したがって、内燃機関の冷却装置は、このような課題についても解決でき、必要に応じてトランスミッションの暖機を有効に図れるように構成されていることが望ましい。 Further, when the cooling water circuit is configured so that heat can be exchanged between the oil and the cooling water of the transmission of the vehicle on which the internal combustion engine is mounted, the circulation of the cooling water is suppressed while the engine is stopped. If this is the case, the transmission cannot be warmed up using cooling water. Therefore, it is desirable that the cooling apparatus for the internal combustion engine can solve such a problem and is configured to effectively warm up the transmission as necessary.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の停止時に、冷却水の自然対流による冷却水温度の低下抑制、冷却水の沸騰回避、および、トランスミッションの有効な暖機促進を両立させられる内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When the internal combustion engine is stopped, the cooling water temperature is prevented from lowering due to natural convection of cooling water, the cooling water is prevented from boiling, and the transmission is effectively used. It is an object of the present invention to provide a cooling device for an internal combustion engine that can achieve both warm-up promotion.

本発明に係る内燃機関の冷却装置は、
内燃機関の本体を介して冷却水が循環する複数の回路として、前記冷却水の熱を放出するラジエータを前記冷却水が通過するラジエータ回路と、前記内燃機関を搭載する車両の車室内空調用のヒータコアを前記冷却水が通過するヒータ回路と、前記車両のトランスミッションのトランスミッションオイル熱交換器を少なくとも含むデバイスを前記冷却水が通過するデバイス回路とを含む冷却水回路と、
前記冷却水の経路を前記複数の回路の中から変更可能な制御バルブと、
前記制御バルブの制御位置を所定の可動範囲内で制御する制御装置と、
を備え、
前記可動範囲は、第１範囲、第２範囲、第３範囲、第４範囲、第５範囲および第６範囲を含み、
前記第１範囲では、前記ラジエータ回路、前記デバイス回路および前記ヒータ回路のすべてが前記制御バルブによって閉塞され、
前記第２範囲は、前記第１範囲を超えて前記制御バルブを特定方向に変位させた状態で得られる範囲であって、当該第２範囲では、前記デバイス回路のみが開放され、
前記第３範囲は、前記第２範囲を超えて前記制御バルブを前記特定方向にさらに変位させた状態で得られる範囲であって、当該第３範囲では、前記デバイス回路および前記ラジエータ回路が開放され、
前記第４範囲は、前記第１範囲を超えて前記制御バルブを前記特定方向と反対方向に変位させた状態で得られる範囲であって、当該第４範囲では、前記ヒータ回路のみが開放され、
前記第５範囲は、前記第４範囲を超えて前記制御バルブを前記反対方向にさらに変位させた状態で得られる範囲であって、当該第５範囲では、前記デバイス回路および前記ヒータ回路が開放され、
前記第６範囲は、前記第５範囲を超えて前記制御バルブを前記反対方向にさらに変位させた状態で得られる範囲であって、当該第６範囲では、前記デバイス回路、前記ヒータ回路および前記ラジエータ回路が開放され、
前記制御装置は、前記内燃機関の停止時に前記冷却水の沸騰回避要求がある場合には、前記制御バルブの制御位置を前記第６範囲内に制御し、
前記制御装置は、前記内燃機関の停止時に前記沸騰回避要求がない場合において前記デバイス回路および前記ヒータ回路の何れか一方もしくは双方を利用する要求がない場合には、前記制御バルブの制御位置を前記第１範囲内に制御し、
前記制御装置は、前記内燃機関の停止時に前記沸騰回避要求がない場合において前記トランスミッションのオイル温度が所定の判定値よりも低いときには前記デバイス回路に前記冷却水の通水要求があると判断して、前記制御バルブの制御位置を前記第２範囲もしくは前記第５範囲内に制御し、
前記判定値は、前記冷却水の温度が高いときには当該冷却水の温度が低いときと比べて高くなるように設定されていることを特徴とする。 An internal combustion engine cooling device according to the present invention includes:
As a plurality of circuits through which cooling water circulates through the main body of the internal combustion engine, a radiator circuit through which the cooling water passes through a radiator that releases heat of the cooling water, and a vehicle interior air conditioner for a vehicle in which the internal combustion engine is mounted A coolant circuit including a heater circuit through which the coolant passes through a heater core; and a device circuit through which the coolant passes through a device including at least a transmission oil heat exchanger of the transmission of the vehicle;
A control valve capable of changing the path of the cooling water from the plurality of circuits;
A control device for controlling the control position of the control valve within a predetermined movable range;
With
The movable range includes a first range, a second range, a third range, a fourth range, a fifth range, and a sixth range,
In the first range, all of the radiator circuit, the device circuit and the heater circuit are closed by the control valve,
The second range is a range obtained in a state where the control valve is displaced in a specific direction beyond the first range, and in the second range, only the device circuit is opened,
The third range is a range obtained when the control valve is further displaced in the specific direction beyond the second range. In the third range, the device circuit and the radiator circuit are opened. ,
The fourth range is a range obtained in a state where the control valve is displaced in the direction opposite to the specific direction beyond the first range, and in the fourth range, only the heater circuit is opened,
The fifth range is a range obtained in a state where the control valve is further displaced in the opposite direction beyond the fourth range, and in the fifth range, the device circuit and the heater circuit are opened. ,
The sixth range is a range obtained in a state where the control valve is further displaced in the opposite direction beyond the fifth range, and in the sixth range, the device circuit, the heater circuit, and the radiator The circuit is opened,
The control device controls the control position of the control valve within the sixth range when there is a boiling avoidance request for the cooling water when the internal combustion engine is stopped.
The control device sets the control position of the control valve when there is no request to use either one or both of the device circuit and the heater circuit when there is no request for avoiding boiling when the internal combustion engine is stopped. Control within the first range,
The control device determines that there is a request to pass the cooling water to the device circuit when the oil temperature of the transmission is lower than a predetermined determination value when there is no request for avoiding boiling when the internal combustion engine is stopped. , Controlling the control position of the control valve within the second range or the fifth range,
The determination value is set to be higher when the temperature of the cooling water is higher than when the temperature of the cooling water is low.

本発明によれば、内燃機関の停止時に、冷却水の自然対流による冷却水温度の低下抑制、冷却水の沸騰回避、および、トランスミッションの有効な暖機促進を両立させられるようになる。 According to the present invention, when the internal combustion engine is stopped, it is possible to achieve both suppression of a decrease in cooling water temperature due to natural convection of the cooling water, avoidance of boiling of the cooling water, and effective warming up of the transmission.

本発明の実施の形態１に係る内燃機関の冷却装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the cooling device of the internal combustion engine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１に示すロータリ切替弁の基本動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic operation | movement of the rotary switching valve shown in FIG. 本発明の実施の形態１におけるエンジン停止時のロータリ切替弁の制御の流れを表したフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of control of the rotary switching valve at the time of engine stop in Embodiment 1 of this invention. ロータリ切替弁の制御によって実現される冷却水回路の各種流路形態を表した図である。It is a figure showing the various flow path forms of the cooling water circuit implement | achieved by control of a rotary switching valve. トランスミッションの暖機要求の有無を判定するためのトランスミッションオイル温度の判定値の設定の一例を表した図である。It is a figure showing an example of the setting of the judgment value of the transmission oil temperature for judging the presence or absence of the warming-up request | requirement of a transmission. ヒータ通水判定に用いるマップの設定を表した図である。It is a figure showing the setting of the map used for heater water flow determination.

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関１０の冷却装置の構成を説明するための図である。図１に示す内燃機関１０は、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。内燃機関１０の本体に相当するシリンダブロック１２およびシリンダヘッド１４には、この本体を冷却するための冷却水が流通するウォータジャケット１６が形成されている。ウォータジャケット１６は、内燃機関１０の本体を介して冷却水を循環させる冷却水回路１８の構成要素の１つである。このウォータジャケット１６を流れる冷却水と、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１４との間で熱交換が行われる。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a cooling device for an internal combustion engine 10 according to Embodiment 1 of the present invention. It is assumed that the internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle and used as a power source. In the cylinder block 12 and the cylinder head 14 corresponding to the main body of the internal combustion engine 10, a water jacket 16 through which cooling water for cooling the main body flows is formed. The water jacket 16 is one of the components of the cooling water circuit 18 that circulates the cooling water through the main body of the internal combustion engine 10. Heat exchange is performed between the cooling water flowing through the water jacket 16 and the cylinder block 12 and the cylinder head 14.

冷却水回路１８は、３つの回路、より具体的には、ラジエータ回路２０、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４を含んでいる。ラジエータ回路２０は、ウォータジャケット１６とともに、冷却水の熱を放出するラジエータ２６を通過する回路である。ラジエータ回路２０によれば、ラジエータ２６を流れる冷却水と外気との間で熱交換が行われる。 The cooling water circuit 18 includes three circuits, more specifically, a radiator circuit 20, a heater circuit 22, and a device circuit 24. The radiator circuit 20 is a circuit that passes through the water jacket 16 and the radiator 26 that releases heat of the cooling water. According to the radiator circuit 20, heat exchange is performed between the cooling water flowing through the radiator 26 and the outside air.

ヒータ回路２２は、ウォータジャケット１６とともに、上記車両の車室内空調用のヒータコア（Ｈｅａｔｅｒ）２８を冷却水が通過する回路である。ヒータ回路２２によれば、ヒータコア２８を流れる冷却水と車室内空気との間で熱交換が行われる。 The heater circuit 22 is a circuit through which the cooling water passes through the water jacket 16 and the heater core 28 for air conditioning the vehicle interior of the vehicle. According to the heater circuit 22, heat exchange is performed between the cooling water flowing through the heater core 28 and the cabin air.

デバイス回路２４は、ウォータジャケット１６とともに、内燃機関１０が備える各種デバイスを冷却水が通過する回路である。このようなデバイスとしては、本実施形態では、ＥＧＲクーラ（ＥＧＲ−Ｃ）３０、トランスミッションオイル熱交換器（Ｔ／Ｍ−Ｃ）３２およびエンジンオイルクーラ（Ｏ／Ｃ）３４が相当する。これらのデバイスに対して冷却水を流通させると、デバイスを通過する流体（ＥＧＲガスもしくはオイル）と冷却水との間で熱交換が行われる。より具体的には、内燃機関１０には、車両のトランスミッションが組み合わされており、Ｔ／Ｍ−Ｃ３２は、トランスミッションの作動および潤滑に必要なオイルと冷却水とを熱交換させるものである。 The device circuit 24 is a circuit through which cooling water passes through various devices included in the internal combustion engine 10 together with the water jacket 16. In this embodiment, such a device corresponds to an EGR cooler (EGR-C) 30, a transmission oil heat exchanger (T / M-C) 32, and an engine oil cooler (O / C) 34. When cooling water is circulated through these devices, heat exchange is performed between the fluid (EGR gas or oil) passing through the devices and the cooling water. More specifically, the internal combustion engine 10 is combined with a vehicle transmission, and the T / M-C 32 exchanges heat between oil and cooling water necessary for operation and lubrication of the transmission.

ラジエータ回路２０、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４は、ウォータジャケット１６への冷却水入口付近において合流する。その合流部には、冷却水を圧送するためのウォータポンプ３６が設けられている。ウォータポンプ３６は電動式である。 The radiator circuit 20, the heater circuit 22, and the device circuit 24 merge near the cooling water inlet to the water jacket 16. A water pump 36 for pumping the cooling water is provided at the junction. The water pump 36 is an electric type.

ウォータジャケット１６の入口とウォータポンプ３６の吐出口とは、入口側共通流路３８を介して接続されている。また、ウォータジャケット１６の出口は、出口側共通流路４０を介してロータリ切替弁４２に接続されている。ロータリ切替弁４２は、出口側共通流路４０から、ラジエータ回路２０、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４のそれぞれの固有の流路に向けて流路が分岐する部位に設けられている。 The inlet of the water jacket 16 and the discharge port of the water pump 36 are connected via an inlet-side common flow path 38. The outlet of the water jacket 16 is connected to the rotary switching valve 42 via the outlet-side common flow path 40. The rotary switching valve 42 is provided at a portion where the flow path branches from the outlet-side common flow path 40 toward the unique flow paths of the radiator circuit 20, the heater circuit 22, and the device circuit 24.

ロータリ切替弁４２は、電動式のバルブである。より具体的には、ロータリ切替弁４２のバルブボディは、冷却水の流入ポート４２ａと、冷却水の３つの排出ポート４２ｂ〜４２ｄを備えている。排出ポート４２ｂ〜４２ｄは、それぞれ、ラジエータ回路２０、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４に接続されている。バルブボディの内部には、ロータ（図示省略）が回転自在に配置されている。ロータは、電動モータ（例えば、直流モータ）４４により回転駆動される。ロータは、その回転位置に応じて、流入ポート４２ａの開口面積に対する各排出ポート４２ｂ〜４２ｄの開口面積の比率を変更可能に構成されている。これにより、詳細は図２を参照して後述するが、ロータリ切替弁４２によれば、電動モータ４４によってロータの回転角度（回転位置）を調整することで、ラジエータ回路２０、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４のそれぞれを流通する冷却水の流量を変更することができる。 The rotary switching valve 42 is an electric valve. More specifically, the valve body of the rotary switching valve 42 includes a cooling water inflow port 42a and three cooling water discharge ports 42b to 42d. The discharge ports 42b to 42d are connected to the radiator circuit 20, the heater circuit 22, and the device circuit 24, respectively. A rotor (not shown) is rotatably arranged inside the valve body. The rotor is rotationally driven by an electric motor (for example, a direct current motor) 44. The rotor is configured such that the ratio of the opening area of each of the discharge ports 42b to 42d to the opening area of the inflow port 42a can be changed according to the rotational position. Thus, although details will be described later with reference to FIG. 2, according to the rotary switching valve 42, the radiator circuit 20, the heater circuit 22, and the device are adjusted by adjusting the rotation angle (rotation position) of the rotor by the electric motor 44. The flow rate of the cooling water flowing through each of the circuits 24 can be changed.

また、ロータリ切替弁４２には、ロータの回転角度（回転位置）を検出するためのポジションセンサ４６が取り付けられている。さらに、出口側共通流路４０には、冷却水の温度（より具体的には、ウォータジャケット１６から流出した直後の冷却水の温度）を検出するための水温センサ４８が取り付けられている。 The rotary switching valve 42 is attached with a position sensor 46 for detecting the rotation angle (rotation position) of the rotor. Furthermore, a water temperature sensor 48 for detecting the temperature of the cooling water (more specifically, the temperature of the cooling water immediately after flowing out of the water jacket 16) is attached to the outlet-side common flow path 40.

さらに、図１に示すシステムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなる記憶回路、並びに入出力ポート等を備えている。ＥＣＵ５０の入力ポートには、上述したポジションセンサ４６および水温センサ４８等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力ポートには、上述したウォータポンプ３６および電動モータ４４等の内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータが電気的に接続されている。さらに、ＥＣＵ５０の入力ポートには、ＥＧＲクーラ温度センサ５２、トランスミッションオイル温度センサ５４、エンジンオイル温度センサ５６および車室内温度センサ５８が電気的に接続されている。ＥＧＲクーラ温度センサ５２は、ＥＧＲクーラ３０内の冷却水温度を検出し、トランスミッションオイル温度センサ５４は、トランスミッションオイルの温度を検出し、エンジンオイル温度センサ５６は、エンジンオイルの温度を検出する。車室内温度センサ５８は、車室内温度を検出する。記憶回路には、後述する開度スケジュールを定めた制御プログラム、各種マップ等が記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラム等をメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて操作信号を生成する。 Further, the system shown in FIG. 1 includes an electronic control unit (ECU) 50. The ECU 50 includes an arithmetic processing unit (CPU), a storage circuit including a ROM and a RAM, an input / output port, and the like. Various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 10 such as the position sensor 46 and the water temperature sensor 48 described above are electrically connected to the input port of the ECU 50. Various actuators for controlling the operation of the internal combustion engine 10 such as the water pump 36 and the electric motor 44 described above are electrically connected to the output port of the ECU 50. Further, an EGR cooler temperature sensor 52, a transmission oil temperature sensor 54, an engine oil temperature sensor 56, and a vehicle interior temperature sensor 58 are electrically connected to the input port of the ECU 50. The EGR cooler temperature sensor 52 detects the coolant temperature in the EGR cooler 30, the transmission oil temperature sensor 54 detects the temperature of the transmission oil, and the engine oil temperature sensor 56 detects the temperature of the engine oil. The vehicle interior temperature sensor 58 detects the vehicle interior temperature. The storage circuit stores a control program that defines an opening schedule, which will be described later, various maps, and the like. The CPU reads out and executes a control program or the like from the memory, and generates an operation signal based on the acquired sensor signal.

［実施の形態１の制御］
（ロータリ切替弁の基本動作）
図２は、図１に示すロータリ切替弁４２の基本動作を説明するための図である。図２中に示す「ロータの可動範囲」は、電動モータ４４による駆動されるロータの回転角度（回転位置）の制御範囲のことである。より具体的には、ロータは、当該可動範囲内において往復動作するように電動モータ４４によって駆動される。 [Control of Embodiment 1]
(Basic operation of rotary switching valve)
FIG. 2 is a view for explaining the basic operation of the rotary switching valve 42 shown in FIG. The “movable range of the rotor” shown in FIG. 2 is a control range of the rotation angle (rotation position) of the rotor driven by the electric motor 44. More specifically, the rotor is driven by the electric motor 44 so as to reciprocate within the movable range.

ロータリ切替弁４２は、上記可動範囲内でロータの回転角度が調整されることによって、ウォータジャケット１６から流出した冷却水の経路をラジエータ回路２０、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４の中から変更可能とし、かつ、これらの個々の回路を流れる冷却水の流量を連続的に変更可能とするものである。 The rotary switching valve 42 can change the path of the cooling water flowing out of the water jacket 16 from the radiator circuit 20, the heater circuit 22, and the device circuit 24 by adjusting the rotation angle of the rotor within the movable range. In addition, the flow rate of the cooling water flowing through these individual circuits can be continuously changed.

図２は、ロータリ切替弁４２により実現される冷却水の各種の経路形態を示している。ＥＣＵ５０は、ロータリ切替弁４２の制御モードとして、ロータの可動範囲のうちの範囲Ａを利用する「水止めモード」と、範囲Ｂ〜範囲Ｄを利用する「冬季モード」と、範囲Ｅまたは範囲Ｆを利用する「夏季モード」とを備えている。範囲Ａでは、３つの回路のすべてがロータリ切替弁４２によって閉塞される。したがって、範囲Ａは、ウォータポンプ３６の駆動が停止された状態で利用され、これにより、水止めモードが実現される。 FIG. 2 shows various path forms of cooling water realized by the rotary switching valve 42. As the control mode of the rotary switching valve 42, the ECU 50 uses a “water stop mode” that uses the range A of the movable range of the rotor, a “winter mode” that uses the range B to D, a range E or a range F. "Summer mode" to use. In range A, all three circuits are closed by the rotary switching valve 42. Therefore, the range A is used in a state where the driving of the water pump 36 is stopped, and thereby the water stop mode is realized.

冬季モードは、ヒータコア２８に冷却水を通過させる要求（以下、「ヒータ要求」と称す）がある場合に使用される。冬季モードでは、ヒータコア２８への冷却水の通水が最優先される。図２において範囲Ａから右に進む方向（本発明における「特定方向の反対方向」に相当）にロータを回転させると、ロータの回転角度が範囲Ａの隣の範囲Ｂに移行する。範囲Ａ側から範囲Ｂに差し掛かると、流入ポート４２ａとヒータ用の流出ポート４２ｃとが連通し始める（すなわち、ヒータ回路２２が開き始める）。その結果、ヒータ回路２２内を冷却水が循環し始める。この状態からロータの回転をさらに継続すると、ロータの回転量の増加に応じてヒータ回路２２の開度が最大開度（１００％）に向けて連続的に大きくなっていく。このため、範囲Ｂにおいてヒータ回路２２の開度を連続的に調整することによって、ヒータ回路２２を流れる冷却水の流量を連続的に調整することができる。 The winter mode is used when there is a request (hereinafter referred to as “heater request”) for allowing the coolant to pass through the heater core 28. In the winter mode, the priority is given to the flow of the cooling water to the heater core 28. In FIG. 2, when the rotor is rotated in the direction proceeding to the right from the range A (corresponding to the “opposite direction of the specific direction” in the present invention), the rotation angle of the rotor shifts to the range B adjacent to the range A. When reaching the range B from the range A side, the inflow port 42a and the heater outflow port 42c begin to communicate (that is, the heater circuit 22 begins to open). As a result, the cooling water starts to circulate in the heater circuit 22. If the rotation of the rotor is further continued from this state, the opening degree of the heater circuit 22 continuously increases toward the maximum opening degree (100%) in accordance with an increase in the rotation amount of the rotor. For this reason, by continuously adjusting the opening degree of the heater circuit 22 in the range B, the flow rate of the cooling water flowing through the heater circuit 22 can be continuously adjusted.

ヒータ回路２２の開度が最大開度に到達した状態からロータの回転をさらに進めると、ロータの回転角度が範囲Ｂの隣の範囲Ｃに移行する。範囲Ｂ側から範囲Ｃに差し掛かると、ヒータ回路２２の開度が最大開度で維持された状態で、デバイス回路２４が開き始める。範囲Ｃでは、図２において範囲Ｃ内を右に進む方向におけるロータの回転量が大きいほど、ヒータ回路２２の開度が最大開度で維持された状態で、デバイス回路２４の開度が最大開度（１００％）に向けて連続的に大きくなっていく。このため、範囲Ｃにおいてデバイス回路２４の開度を連続的に調整することによって、デバイス回路２４を流れる冷却水の流量を連続的に調整することができる。 When the rotation of the rotor is further advanced from the state where the opening degree of the heater circuit 22 reaches the maximum opening degree, the rotation angle of the rotor shifts to a range C adjacent to the range B. When reaching the range C from the range B side, the device circuit 24 starts to open while the opening degree of the heater circuit 22 is maintained at the maximum opening degree. In the range C, the larger the rotation amount of the rotor in the direction to the right in the range C in FIG. 2, the larger the opening degree of the device circuit 24 while the opening degree of the heater circuit 22 is maintained at the maximum opening degree. It continuously increases toward the degree (100%). For this reason, by continuously adjusting the opening degree of the device circuit 24 in the range C, the flow rate of the cooling water flowing through the device circuit 24 can be continuously adjusted.

デバイス回路２４の開度が最大開度に到達した状態からロータの回転をさらに進めると、ロータの回転角度が範囲Ｃの隣の範囲Ｄに移行する。範囲Ｃ側から範囲Ｄに差し掛かると、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４の開度が最大開度で維持された状態で、ラジエータ回路２０が開き始める。範囲Ｄでは、図２において範囲Ｄ内を右に進む方向におけるロータの回転量が大きいほど、ヒータ回路２２およびデバイス回路２４の開度が最大開度で維持された状態で、ラジエータ回路２０の開度が最大開度（１００％）に向けて連続的に大きくなっていく。このため、範囲Ｄにおいてラジエータ回路２０の開度を連続的に調整することによって、ラジエータ回路２０を流れる冷却水の流量を連続的に調整することができる。 When the rotation of the rotor is further advanced from the state where the opening degree of the device circuit 24 reaches the maximum opening degree, the rotation angle of the rotor shifts to a range D adjacent to the range C. When reaching the range D from the range C side, the radiator circuit 20 starts to open with the opening degree of the heater circuit 22 and the device circuit 24 maintained at the maximum opening degree. In the range D, the opening of the radiator circuit 20 is maintained in a state where the opening degree of the heater circuit 22 and the device circuit 24 is maintained at the maximum opening degree as the rotation amount of the rotor in the direction proceeding to the right in the range D in FIG. The degree increases continuously toward the maximum opening (100%). For this reason, by continuously adjusting the opening degree of the radiator circuit 20 in the range D, the flow rate of the cooling water flowing through the radiator circuit 20 can be continuously adjusted.

一方、夏季モードは、ヒータ要求がない場合に使用される。夏季モードでは、ヒータコア２８への冷却水の通水は行われず、また、ラジエータ２６よりもＴ／Ｍ−Ｃ３２等のデバイスへの冷却水の通水が優先される。したがって、夏季モードでは、デバイスへの通水が最優先されることになる。 On the other hand, the summer mode is used when there is no heater request. In the summer mode, cooling water is not supplied to the heater core 28, and cooling water is given priority to the T / M-C 32 or the like rather than the radiator 26. Therefore, in the summer mode, the water supply to the device has the highest priority.

図２において範囲Ａから左に進む方向（本発明における「特定方向」に相当）にロータを回転させると、ロータの回転角度が範囲Ａの隣の範囲Ｅに移行する。範囲Ａ側から範囲Ｅに差し掛かると、流入ポート４２ａとデバイス用の流出ポート４２ｄとが連通し始める（すなわち、デバイス回路２４が開き始める）。その結果、デバイス回路２４内を冷却水が循環し始める。この状態からロータの回転をさらに継続すると、ロータの回転量の増加に応じてデバイス回路２４の開度が最大開度（１００％）に向けて連続的に大きくなっていく。また、範囲Ｅには、デバイス回路２４の開度が最大開度で維持される範囲も設けられている。このように、範囲Ｅにおいてデバイス回路２４の開度を連続的に調整することによって、デバイス回路２４を流れる冷却水の流量を連続的に調整することができる。 In FIG. 2, when the rotor is rotated in the direction proceeding to the left from the range A (corresponding to the “specific direction” in the present invention), the rotation angle of the rotor shifts to the range E adjacent to the range A. When reaching the range E from the range A side, the inflow port 42a and the outflow port 42d for devices begin to communicate (that is, the device circuit 24 begins to open). As a result, the cooling water starts to circulate in the device circuit 24. When the rotation of the rotor is further continued from this state, the opening degree of the device circuit 24 continuously increases toward the maximum opening degree (100%) as the amount of rotation of the rotor increases. In the range E, a range in which the opening degree of the device circuit 24 is maintained at the maximum opening degree is also provided. Thus, by continuously adjusting the opening degree of the device circuit 24 in the range E, the flow rate of the cooling water flowing through the device circuit 24 can be continuously adjusted.

図２において範囲Ｅから左に進む方向にロータをさらに回転させると、ロータの回転角度が範囲Ｅの隣の範囲Ｆに移行する。範囲Ｅ側から範囲Ｆに差し掛かると、デバイス回路２４の開度が最大開度で維持された状態で、ラジエータ回路２０が開き始める。範囲Ｆでは、図２において範囲Ｆ内を左に進む方向におけるロータの回転量が大きいほど、デバイス回路２４の開度が最大開度で維持された状態で、ラジエータ回路２０の開度が最大開度（１００％）に向けて連続的に大きくなっていく。このため、範囲Ｆにおいてラジエータ回路２０の開度を連続的に調整することによって、ラジエータ回路２０を流れる冷却水の流量を連続的に調整することができる。 In FIG. 2, when the rotor is further rotated to the left from the range E, the rotation angle of the rotor shifts to a range F adjacent to the range E. When reaching the range F from the range E side, the radiator circuit 20 starts to open while the opening degree of the device circuit 24 is maintained at the maximum opening degree. In the range F, the larger the rotor rotation amount in the direction to the left in the range F in FIG. It continuously increases toward the degree (100%). For this reason, by continuously adjusting the opening degree of the radiator circuit 20 in the range F, the flow rate of the cooling water flowing through the radiator circuit 20 can be continuously adjusted.

上記構成によれば、暖機後の冷却水の温度調整をロータリ切替弁４２の回転角度の上記制御のみでサーモスタットを用いずに行うことができる。そして、ロータリ切替弁４２の回転角度の上記制御によれば、図２に示す開度スケジュールに従って冷却水の経路形態を高い自由度で変更することが可能となる。これにより、ラジエータ２６による冷却水の冷却性能を確保しつつ、各種デバイスの暖機および冷却をより高い自由度で行ったり、ヒータ性能をより適切に引き出したりことが可能となる。 According to the above configuration, the temperature of the cooling water after being warmed up can be adjusted only by the control of the rotation angle of the rotary switching valve 42 without using a thermostat. And according to the said control of the rotation angle of the rotary switching valve 42, it becomes possible to change the path | route form of a cooling water with a high freedom degree according to the opening degree schedule shown in FIG. Thereby, while ensuring the cooling performance of the cooling water by the radiator 26, it is possible to warm up and cool various devices with a higher degree of freedom and to draw out the heater performance more appropriately.

（エンジン停止時の制御）
内燃機関１０の暖機中（すなわち、冷却水の温度が低い状態）もしくは車両の通常走行中（内燃機関１０が高負荷で使用されるような走行条件を除く車両走行中）に内燃機関１０の運転が停止されたときには、燃焼室からの熱の供給がなくなる。その結果、冷却水温度が自然対流および表面放熱などにより低下し、それに伴い、燃焼室の壁面温度およびエンジンオイルの温度も低下する。これにより、エンジン再始動がなされた後の燃費が悪化する可能性がある。このことは、運転者によって車両のイグニッションスイッチがＯＦＦとされてエンジンが停止される場合に限らず、アイドリングストップ機能を有する車両において、もしくは内燃機関と他の動力装置（例えば、電動モータ）とを車両の駆動源として備えるハイブリッド車両において、エンジン間欠運転中にエンジン停止がなされるときも同様である。 (Control when the engine is stopped)
While the internal combustion engine 10 is warming up (that is, in a state where the temperature of the cooling water is low) or during normal traveling of the vehicle (during traveling of the vehicle excluding travel conditions in which the internal combustion engine 10 is used at a high load), When the operation is stopped, the supply of heat from the combustion chamber is lost. As a result, the cooling water temperature decreases due to natural convection and surface heat radiation, and accordingly, the wall surface temperature of the combustion chamber and the temperature of the engine oil also decrease. Thereby, the fuel consumption after engine restart is made may deteriorate. This is not limited to the case where the driver turns off the ignition switch of the vehicle and the engine is stopped, but in a vehicle having an idling stop function or an internal combustion engine and another power unit (for example, an electric motor). The same applies to a hybrid vehicle provided as a vehicle drive source when the engine is stopped during intermittent engine operation.

本実施形態のロータリ切替弁４２によれば、水止めモード（範囲Ａ）を選択することにより、冷却水回路１８内での冷却水の循環を抑制させることができる。そこで、エンジン停止時に、水止めモード（範囲Ａ）を選択することとすれば、冷却水回路１８内での冷却水の自然対流を抑制することができる。これにより、冷却水の温度の低下を抑制し、内燃機関１０の保温を促すことができる。 According to the rotary switching valve 42 of the present embodiment, the circulation of the cooling water in the cooling water circuit 18 can be suppressed by selecting the water stop mode (range A). Therefore, if the water stop mode (range A) is selected when the engine is stopped, natural convection of the cooling water in the cooling water circuit 18 can be suppressed. Thereby, the fall of the temperature of a cooling water can be suppressed and the internal combustion engine 10 can be kept warm.

しかしながら、エンジン停止がなされるときに常に水止めモードが選択されるように構成されている場合には、高負荷（例えば、６０％以上のエンジン負荷率）運転がなされたような状態からエンジン停止がなされると、燃焼室周辺の冷却水の温度が高くなり過ぎ、冷却水が沸騰してしまう可能性がある。したがって、このような態様でエンジン停止がなされる場合（すなわち、冷却水の沸騰を回避すべき要求がある場合）には、信頼性の観点で放熱が必要であり、保温ではなく冷却を優先させる必要がある。 However, when the water stop mode is always selected when the engine is stopped, the engine is stopped from a state where a high load (for example, an engine load factor of 60% or more) is operated. If this is done, the temperature of the cooling water around the combustion chamber becomes too high, and the cooling water may boil. Therefore, when the engine is stopped in this manner (that is, when there is a request to avoid boiling of the cooling water), heat dissipation is necessary from the viewpoint of reliability, and cooling is prioritized rather than heat retention. There is a need.

また、エンジン停止中に水止めモードが選択されていると、エンジン停止中に冷却水を利用してトランスミッションを暖機できなくなる。トランスミッションの暖機が良好になされていないと、ロックアップ制御の遅延、もしくはトランスミッションのフリクションの増加により、燃費悪化が懸念される。 If the water stop mode is selected while the engine is stopped, the transmission cannot be warmed up using the cooling water while the engine is stopped. If the transmission is not warmed up properly, there is a concern that fuel consumption will deteriorate due to delay in lock-up control or increase in transmission friction.

エンジン停止中には、上記以外にも、次のような要求がある。すなわち、信頼性の観点で、トランスミッション等のデバイスの温度がエンジン停止中に上限温度を超えることによる当該デバイスの故障を回避したいという要求がある。また、車両のユーザの快適性の観点で、エンジン停止中のヒータ性能の悪化を招かないようにすることも必要とされる。 In addition to the above, there are the following requests while the engine is stopped. That is, from the viewpoint of reliability, there is a demand for avoiding a failure of the device due to the temperature of a device such as a transmission exceeding the upper limit temperature while the engine is stopped. Further, from the viewpoint of the comfort of the user of the vehicle, it is also necessary to prevent the heater performance from deteriorating while the engine is stopped.

そこで、本実施形態では、内燃機関１０の燃費、内燃機関１０および上記デバイスの信頼性、および車両のユーザの快適性の両立を目的として、次のような制御が実行される。すなわち、まず、エンジン停止時に冷却水の沸騰回避要求がある場合には、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ｄ内に調整することにより放熱制御が実行される。これにより、ロータリ切替弁４２のすべてのポート４２ｂ〜４２ｄが開放されるので、冷却水の自然対流を積極的に促すことができる。その結果、冷却水の沸騰を回避することができる。なお、その後に冷却水温度が低下して沸騰が生じる可能性がなくなった場合には、後述の保温制御に切り替えるようにしてもよい。 Therefore, in the present embodiment, the following control is executed for the purpose of achieving both the fuel consumption of the internal combustion engine 10, the reliability of the internal combustion engine 10 and the device, and the comfort of the user of the vehicle. That is, first, when there is a request for avoiding boiling of cooling water when the engine is stopped, the heat release control is executed by adjusting the rotation angle of the rotary switching valve 42 within the range D. Thereby, since all the ports 42b-42d of the rotary switching valve 42 are open | released, the natural convection of a cooling water can be actively encouraged. As a result, boiling of the cooling water can be avoided. In addition, after that, when there is no possibility that boiling occurs due to a decrease in the cooling water temperature, it may be switched to a heat retention control described later.

また、本実施形態では、エンジン停止時に冷却水の沸騰回避要求がない場合においてデバイス回路２４およびヒータ回路２２を利用する要求がない場合には、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ａに調整することにより、内燃機関１０の温度低下を抑制する保温制御が実行される。そのうえで、沸騰回避要求がない場合には、トランスミッションの暖機のためのＴ／Ｍ−Ｃへの通水要求の有無、デバイスの冷却要求の有無、およびヒータ要求の有無を考慮して、範囲Ａ以外にも、必要に応じて範囲Ｂ、範囲Ｃおよび範囲Ｅの中から適切な冷却水の制御状態が選択される。特に、トランスミッションのオイル温度が所定の判定値よりも低いときには、デバイス回路２４に冷却水の通水要求があると判断し、デバイス回路２４用の排出ポート４２ｄが開放されるようにロータリ切替弁４２の回転角度が制御される（範囲Ｃもしくは範囲Ｅ）。そして、この判定値は、冷却水の温度が高いときには当該冷却水の温度が低いときと比べて高くなるように設定されている。 In the present embodiment, when there is no request for avoiding boiling of cooling water when the engine is stopped, the rotation angle of the rotary switching valve 42 is adjusted to the range A when there is no request to use the device circuit 24 and the heater circuit 22. Thus, the heat retention control that suppresses the temperature drop of the internal combustion engine 10 is executed. In addition, when there is no boiling avoidance request, the range A is determined in consideration of the presence / absence of a water flow request to the T / M-C for warming up the transmission, the presence / absence of a device cooling request, and the presence / absence of a heater request. In addition, an appropriate cooling water control state is selected from the range B, the range C, and the range E as necessary. In particular, when the oil temperature of the transmission is lower than a predetermined determination value, it is determined that there is a request for water flow through the device circuit 24, and the rotary switching valve 42 is opened so that the discharge port 42d for the device circuit 24 is opened. Is controlled (range C or range E). The determination value is set to be higher when the temperature of the cooling water is higher than when the temperature of the cooling water is low.

（実施の形態１における具体的処理）
図３は、本発明の実施の形態１におけるエンジン停止時のロータリ切替弁４２の制御の流れを表したフローチャートである。図４は、ロータリ切替弁４２の制御によって実現される冷却水回路１８の各種流路形態を表した図である。 (Specific processing in Embodiment 1)
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of control of the rotary switching valve 42 when the engine is stopped in the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing various flow path forms of the cooling water circuit 18 realized by the control of the rotary switching valve 42.

図３に示すフローチャートの処理は、エンジン停止がなされたとき（クランク軸の回転が停止されたとき）に開始される。ＥＣＵ５０は、まず、ステップ１００において、水温センサ４８を利用して冷却水温度が１００℃以上であるか否かを判定する。 The processing of the flowchart shown in FIG. 3 is started when the engine is stopped (when the rotation of the crankshaft is stopped). The ECU 50 first determines in step 100 whether or not the cooling water temperature is 100 ° C. or higher using the water temperature sensor 48.

その結果、ＥＣＵ５０は、ステップ１００の判定が成立する場合には冷却水の沸騰回避要求があると判断し、ステップ１０２に進む。ステップ１０２では、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ｄ内に調整することで、全ポート４２ｂ〜４２ｄを開放することによる放熱制御が実行される。これにより、図４（Ａ）に示すように、冷却水の自然対流が積極的に促進される。なお、この場合には、ウォータポンプ３６は駆動されない。 As a result, if the determination in step 100 is true, the ECU 50 determines that there is a cooling water boiling avoidance request, and proceeds to step 102. In step 102, by adjusting the rotation angle of the rotary switching valve 42 within the range D, heat dissipation control is performed by opening all the ports 42b to 42d. Thereby, as shown to FIG. 4 (A), the natural convection of a cooling water is accelerated | stimulated actively. In this case, the water pump 36 is not driven.

一方、ステップ１００の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１０４に進み、冷却水温度が９０℃以上であるか否かを判定する。その結果、ＥＣＵ５０は、本判定が成立する場合にはステップ１０６に進み、エンジン停止直前（ここでは、１０秒前）のエンジン負荷率ＫＬが６０％以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ５０は、ステップ１０４および１０６の判定がともに成立する場合には、冷却水の沸騰回避要求があると判断してステップ１０２に進む。 On the other hand, when the determination in step 100 is not established, the ECU 50 proceeds to step 104 and determines whether or not the cooling water temperature is 90 ° C. or higher. As a result, when this determination is true, the ECU 50 proceeds to step 106 and determines whether or not the engine load factor KL immediately before the engine stop (here, 10 seconds before) is 60% or more. If both determinations in steps 104 and 106 are established, ECU 50 determines that there is a request for avoiding boiling of the cooling water and proceeds to step 102.

また、ステップ１０４の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１０８に進み、冷却水温度が８０℃以上であるか否かを判定する。その結果、ＥＣＵ５０は、本判定が成立する場合にはステップ１１０に進み、エンジン停止直前（ここでは、１０秒前）のエンジン負荷率ＫＬが７０％以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ５０は、ステップ１０８および１１０の判定がともに成立する場合には、冷却水の沸騰回避要求があると判断してステップ１０２に進む。より具体的には、ステップ１０４および１０６の判定と、ステップ１０８および１１０の判定とを比べて分かるように、沸騰回避要求は、エンジン停止時の冷却水温度が低くても、エンジン停止直前でのエンジン負荷率ＫＬが高い場合には成立し易くなるように設定されている。以上のように、ＥＣＵ５０は、ステップ１００〜１１０の判定を利用して、エンジン停止時の冷却水温度とエンジン停止直前のエンジン負荷率とに基づいて冷却水の沸騰回避要求の有無を判定する。 When the determination in step 104 is not established, the ECU 50 proceeds to step 108 and determines whether or not the cooling water temperature is 80 ° C. or higher. As a result, when this determination is established, the ECU 50 proceeds to step 110, and determines whether or not the engine load factor KL immediately before the engine is stopped (here, 10 seconds before) is 70% or more. If both determinations at steps 108 and 110 are established, ECU 50 determines that there is a request for avoiding boiling of the cooling water, and proceeds to step 102. More specifically, as can be seen by comparing the determinations in steps 104 and 106 with the determinations in steps 108 and 110, the boiling avoidance request is issued immediately before the engine is stopped even if the cooling water temperature is low when the engine is stopped. It is set so as to be easily established when the engine load factor KL is high. As described above, the ECU 50 determines whether or not there is a request for avoiding the boiling of the cooling water based on the cooling water temperature when the engine is stopped and the engine load factor immediately before the engine is stopped, using the determinations in steps 100 to 110.

一方、ステップ１０６、１０８もしくは１１０の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、冷却水の沸騰回避要求はないと判断し、ステップ１１２に進む。ステップ１１２では、デバイスの冷却要求があるか否かが判定される。ここでは、各デバイスの冷却要求は、トランスミッションのオイル温度が所定値（例えば、１２０℃）以上である場合、エンジンオイル温度が所定値（例えば、１２０℃）以上である場合、もしくは、ＥＧＲクーラ３０の温度が所定値（例えば、１００℃）以上である場合に成立するように設定されている。 On the other hand, when the determination in step 106, 108 or 110 is not established, the ECU 50 determines that there is no request for avoiding the boiling of the cooling water, and proceeds to step 112. In step 112, it is determined whether or not there is a device cooling request. Here, the cooling request for each device is that the oil temperature of the transmission is a predetermined value (for example, 120 ° C.) or more, the engine oil temperature is a predetermined value (for example, 120 ° C.) or more, or the EGR cooler 30 Is set to be established when the temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, 100 ° C.).

ステップ１１２においてデバイスの冷却要求がないと判断した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１１４に進み、トランスミッションの暖機要求（Ｔ／Ｍ−Ｃ３２への通水要求）があるか否かを判定する。トランスミッションの通水要求の有無は、トランスミッションオイル温度が判定値よりも低いか否かに基づいて判定される。そして、この判定値は、冷却水温度とトランスミッションオイル温度とに基づいて設定されている。図５は、トランスミッションの暖機要求の有無を判定するためのトランスミッションオイル温度の判定値の設定の一例を表した図である。図５に示すマップ１は、冷却水温度が８０℃以上である場合には、トランスミッションオイル温度が８０℃以上であれば通水要求がなく、トランスミッションオイル温度が８０℃未満であれば暖機要求（通水要求）があるように設定されている。したがって、この場合の判定値は、８０℃となる。次に、冷却水温度が７０〜７９℃である場合の判定値は、図５より７０℃であることが分かる。冷却水温度が７０℃未満の場合についても同様である。このようなマップ１によれば、トランスミッションオイル温度の判定値は、冷却水温度が高いときには当該冷却水の温度が低いときと比べて高くなるように（より具体的には、冷却水温度が高いほど高くなるように）設定されているといえる。 If it is determined in step 112 that there is no device cooling request, the ECU 50 proceeds to step 114 and determines whether or not there is a transmission warm-up request (water supply request to the T / M-C32). The presence / absence of a water flow request for the transmission is determined based on whether or not the transmission oil temperature is lower than a determination value. This determination value is set based on the coolant temperature and the transmission oil temperature. FIG. 5 is a diagram showing an example of setting a transmission oil temperature determination value for determining whether or not there is a request for warming up the transmission. Map 1 shown in FIG. 5 shows that when the coolant temperature is 80 ° C. or higher, there is no water passage request if the transmission oil temperature is 80 ° C. or higher, and warm-up request if the transmission oil temperature is less than 80 ° C. It is set so that there is a (water flow request). Therefore, the determination value in this case is 80 ° C. Next, it can be seen from FIG. 5 that the determination value when the cooling water temperature is 70 to 79 ° C. is 70 ° C. The same applies to the case where the cooling water temperature is less than 70 ° C. According to the map 1, the transmission oil temperature determination value is higher when the cooling water temperature is higher than when the cooling water temperature is low (more specifically, the cooling water temperature is high). It can be said that it is set so as to be higher.

ステップ１１４の判定が不成立となる場合、すなわち、トランスミッションの暖機要求がないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１１６に進み、ヒータ要求があるか否かを判定する。ヒータ要求の有無は、例えば、車室内の空調スイッチ（図示省略）の信号をＥＣＵ５０が検知することによって判断することができる。その結果、ヒータ要求もないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１１８に進む。ステップ１１８では、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ａ内に調整することで、全ポート４２ｂ〜４２ｄを閉塞することによる保温制御が実行される。これにより、図４（Ｂ）に示すように、冷却水の自然対流が抑制される。なお、この場合には、ウォータポンプ３６は駆動されない。 If the determination in step 114 is not satisfied, that is, if it is determined that there is no transmission warm-up request, the ECU 50 proceeds to step 116 and determines whether there is a heater request. The presence or absence of a heater request can be determined by, for example, the ECU 50 detecting a signal from an air conditioning switch (not shown) in the passenger compartment. As a result, if it is determined that there is no heater request, the ECU 50 proceeds to step 118. In step 118, by adjusting the rotation angle of the rotary switching valve 42 within the range A, heat retention control is performed by closing all the ports 42b to 42d. Thereby, as shown to FIG. 4 (B), the natural convection of a cooling water is suppressed. In this case, the water pump 36 is not driven.

一方、ステップ１１６においてヒータ要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１２０に進む。ステップ１２０では、ヒータ回路２２に通水すべきか否かが判定される。より具体的には、ステップ１２０に進んだ場合とは、冷却水の沸騰回避要求、デバイスの冷却要求、およびトランスミッションの暖機要求がない状況下においてヒータ要求が出されている場合である。ステップ１２０では、このような場合において、ヒータ要求通りにヒータ回路２２に通水を行うべきか否かがより厳密に判定される。 On the other hand, if it is determined in step 116 that there is a heater request, the ECU 50 proceeds to step 120. In step 120, it is determined whether or not water should be passed through the heater circuit 22. More specifically, the case of proceeding to step 120 is a case where a heater request is issued in a situation where there is no cooling water boiling avoidance request, device cooling request, and transmission warm-up request. In step 120, in such a case, it is more strictly determined whether or not water should be passed through the heater circuit 22 as required by the heater.

ステップ１２０の判定では、図６（Ａ）に示すマップ２が用いられる。図６は、ヒータ通水判定に用いるマップの設定を表した図である。マップ２によれば、車室内温度から目標温度（運転者によって設定された車室内温度の目標値）を引いて得られる温度差と、冷却水温度とに基づいて、ロータリ切替弁４２の回転角度として用いるべき範囲が範囲Ａおよび範囲Ｂの中から決定される。具体的には、マップ２によれば、上記温度差が０℃以上の場合、すなわち、車室内が十分に暖まっているためにヒータコア２８の熱源が必要でない場合には、冷却水温度によらずに、全ポート４２ｂ〜４２ｄを閉塞するための範囲Ａが選択される。また、マップ２によれば、上記温度差がマイナスとなる場合、すなわち、車室内温度が目標温度を下回っている場合には、冷却水温度に応じて、範囲Ａを選択するかもしくは範囲Ｂを選択するか（すなわち、全ポート４２ｂ〜４２ｄを閉塞するか、もしくはヒータ回路２２用の排出ポート４２ｃのみを開放するか）が決定される。冷却水温度を利用する理由は、現在の冷却水温度が、ヒータコア２８の熱源として機能する温度であるか否かを判断できるようにするためである。そして、マップ２によれば、上記温度差のマイナス幅が大きいほど、ヒータ回路２２への通水を行うべき（すなわち、ヒータ回路２２用の排出ポート４２ｃのみを開放すべき）との判断の対象となる冷却水温度の上限が低くなるように設定されている。以上のように、ステップ１２０の判定によれば、ヒータ回路２２への通水を真に行うべき状況にあるかを適切に判断することができる。 In the determination at step 120, the map 2 shown in FIG. 6A is used. FIG. 6 is a diagram illustrating setting of a map used for heater water flow determination. According to Map 2, based on the temperature difference obtained by subtracting the target temperature (target value of the vehicle interior temperature set by the driver) from the vehicle interior temperature and the coolant temperature, the rotation angle of the rotary switching valve 42 is determined. A range to be used is determined from the range A and the range B. Specifically, according to the map 2, when the temperature difference is 0 ° C. or more, that is, when the heat source of the heater core 28 is not necessary because the vehicle interior is sufficiently warmed, the cooling water temperature is not affected. In addition, the range A for closing all the ports 42b to 42d is selected. Further, according to the map 2, when the temperature difference is negative, that is, when the passenger compartment temperature is lower than the target temperature, the range A is selected or the range B is selected according to the cooling water temperature. It is determined whether to select (that is, whether all the ports 42b to 42d are closed or only the discharge port 42c for the heater circuit 22 is opened). The reason for using the cooling water temperature is to make it possible to determine whether or not the current cooling water temperature is a temperature that functions as a heat source for the heater core 28. Then, according to Map 2, the larger the negative range of the temperature difference is, the larger the difference in temperature is, the determination target that water should be passed through the heater circuit 22 (that is, only the discharge port 42c for the heater circuit 22 should be opened). The upper limit of the cooling water temperature is set to be low. As described above, according to the determination in step 120, it is possible to appropriately determine whether or not the water flow to the heater circuit 22 should be truly performed.

ＥＣＵ５０は、ステップ１２０の判定が不成立となる場合、すなわち、ヒータ回路２２への通水は最終的に必要ではないと判断した場合にはステップ１１８に進み、一方、ステップ１２０においてヒータ回路２２への通水を行うべきと判断した場合には、ステップ１２２に進む。ステップ１２２では、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ｂに調整することで、ヒータ回路２２の排出ポート４２ｃのみが開放されるとともに、ウォータポンプ３６が駆動される。これにより、図４（Ｃ）に示すように、適切な温度にてヒータ回路２２への冷却水の導入が行われるので、ヒータコア２８の熱源が適切に確保される。 If the determination in step 120 is not established, that is, if it is determined that water flow to the heater circuit 22 is not finally required, the ECU 50 proceeds to step 118, while the flow to the heater circuit 22 is determined in step 120. If it is determined that water should be passed, the process proceeds to step 122. In step 122, by adjusting the rotation angle of the rotary switching valve 42 to the range B, only the discharge port 42c of the heater circuit 22 is opened and the water pump 36 is driven. As a result, as shown in FIG. 4C, the cooling water is introduced into the heater circuit 22 at an appropriate temperature, so that the heat source of the heater core 28 is appropriately secured.

一方、ステップ１１４の判定が成立する場合、すなわち、トランスミッションの暖機要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１２４に進み、ヒータ要求があるか否かを判定する。その結果、ヒータ要求がないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１２６に進む。ステップ１２６では、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ｅ内に調整することで、デバイス回路２４の排出ポート４２ｄのみが開放されるとともに、ウォータポンプ３６が駆動される。これにより、図４（Ｄ）に示すように、適切な温度にてデバイス回路２４への冷却水の導入が行われるので、トランスミッションを適切に暖機することができる。 On the other hand, if the determination in step 114 is satisfied, that is, if it is determined that there is a transmission warm-up request, the ECU 50 proceeds to step 124 and determines whether there is a heater request. As a result, if it is determined that there is no heater request, the ECU 50 proceeds to step 126. In step 126, by adjusting the rotation angle of the rotary switching valve 42 within the range E, only the discharge port 42d of the device circuit 24 is opened and the water pump 36 is driven. As a result, as shown in FIG. 4D, since the cooling water is introduced into the device circuit 24 at an appropriate temperature, the transmission can be appropriately warmed up.

ステップ１２４においてヒータ要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１２８に進む。また、ステップ１１２においてデバイスの冷却要求があると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１３０に進み、ヒータ要求があるか否かを判定する。その結果、ヒータ要求がない場合には、ステップ１２６に進み、デバイス回路２４への冷却水の導入を行う（範囲Ｅ選択）。この場合には、冷却が必要とされるデバイスを冷却水によって冷却できるようになる。一方、ステップ１３０においてヒータが要求がある場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１２８に進む。 If it is determined in step 124 that there is a heater request, the ECU 50 proceeds to step 128. When it is determined in step 112 that there is a device cooling request, the ECU 50 proceeds to step 130 and determines whether there is a heater request. As a result, if there is no heater request, the process proceeds to step 126 to introduce the cooling water into the device circuit 24 (range E selection). In this case, the device that needs to be cooled can be cooled by the cooling water. On the other hand, if the heater is requested in step 130, the ECU 50 proceeds to step 128.

ステップ１２８では、ヒータ回路２２に通水すべきか否かが判定される。より具体的には、ステップ１２８に進んだ場合とは、ステップ１２４もしくは１３０の判定成立に伴う場合（すなわち、冷却水の沸騰回避要求がなく、デバイスの冷却要求もしくはＴ／Ｍ−Ｃ３２への通水要求がある状況下においてヒータ要求が出されている場合）である。ステップ１２８では、このような場合において、ヒータ要求通りにヒータ回路２２に通水を行うべきか否かが、ステップ１２０の判定と同様の考え方で、より厳密に判定される。 In step 128, it is determined whether or not water should be passed through the heater circuit 22. More specifically, the case where the process proceeds to step 128 refers to the case where the determination in step 124 or 130 is satisfied (that is, there is no cooling water boiling avoidance request, the device cooling request or the communication to T / M-C32). This is a case where a heater request is issued in a situation where there is a water request. In step 128, in such a case, whether or not water should be passed through the heater circuit 22 as required by the heater is determined more strictly in the same way as the determination in step 120.

本ステップ１２８の判定と上記ステップ１２０の判定との違いは、デバイス回路２４への通水要求（デバイスの冷却要求もしくはトランスミッションの暖機要求）を伴うか否かである。より具体的には、本ステップ１２８の判定では、図６（Ｂ）に示すマップ３が用いられる。そして、マップ３では、車室内温度から目標温度を引いて得られる温度差と、冷却水温度とに基づいて、ロータリ切替弁４２の回転角度として用いるべき範囲が範囲Ｅおよび範囲Ｃの中から決定される。マップ３によれば、上記温度差が０℃以上の場合、すなわち、車室内が十分に暖まっているためにヒータコア２８の熱源が必要でない場合には、冷却水温度によらずに、デバイス回路２４用の排出４２ｄのみを開放するための範囲Ｅが選択される。また、マップ３によれば、上記温度差がマイナスとなる場合、すなわち、車室内温度が目標温度を下回っている場合には、冷却水温度に応じて、範囲Ｅを選択するかもしくは範囲Ｃを選択するか（すなわち、デバイス回路２４用の排出ポート４２ｄのみを開放するか、もしくは、ヒータ回路２２用の排出ポート４２ｃおよびデバイス回路２４用の排出ポート４２ｄを開放するか）が決定される。そして、マップ３によれば、上記温度差のマイナス幅が大きいほど、ヒータ回路２２への通水を行うべき（すなわち、ヒータ回路２２用の排出ポート４２ｃを開放すべき）との判断の対象となる冷却水温度の上限が低くなるよう設定されている。以上のように、ステップ１２８の判定によれば、デバイス回路２４への通水とともにヒータ回路２２への通水を真に行うべき状況にあるかを適切に判断することができる。 The difference between the determination in step 128 and the determination in step 120 is whether or not a water flow request (device cooling request or transmission warm-up request) to the device circuit 24 is involved. More specifically, the map 3 shown in FIG. 6B is used in the determination at this step 128. In Map 3, the range to be used as the rotation angle of the rotary switching valve 42 is determined from the range E and the range C based on the temperature difference obtained by subtracting the target temperature from the passenger compartment temperature and the coolant temperature. Is done. According to the map 3, when the temperature difference is 0 ° C. or more, that is, when the heat source of the heater core 28 is not necessary because the vehicle interior is sufficiently warmed, the device circuit 24 is independent of the cooling water temperature. A range E for opening only the discharge 42d for use is selected. Further, according to the map 3, when the temperature difference is negative, that is, when the passenger compartment temperature is lower than the target temperature, the range E is selected or the range C is selected according to the cooling water temperature. It is determined whether to select (that is, whether only the discharge port 42d for the device circuit 24 is opened, or whether the discharge port 42c for the heater circuit 22 and the discharge port 42d for the device circuit 24 are opened). And according to the map 3, the larger the negative difference of the temperature difference is, the larger the negative range is, the judgment target that the water flow to the heater circuit 22 should be performed (that is, the discharge port 42c for the heater circuit 22 should be opened). The upper limit of the cooling water temperature is set to be lower. As described above, according to the determination in step 128, it is possible to appropriately determine whether or not the water supply to the heater circuit 22 should be truly performed along with the water supply to the device circuit 24.

ＥＣＵ５０は、ステップ１２８の判定が不成立となる場合、すなわち、ヒータ回路２２への通水が最終的に必要ないと判断した場合にはステップ１２６に進み、一方、ステップ１２８においてヒータ回路２２への通水を行うべきと判断した場合には、ステップ１３２に進む。ステップ１３２では、ロータリ切替弁４２の回転角度を範囲Ｃに調整することで、ヒータ回路２２の排出ポート４２ｃおよびデバイス回路２４用の排出ポート４２ｄが開放されるとともに、ウォータポンプ３６が駆動される。これにより、図４（Ｅ）に示すように、適切な温度にてデバイス回路２４およびヒータ回路２２への冷却水の導入が行われるので、ヒータコア２８の熱源を適切に確保できるとともに、デバイスの冷却もしくはトランスミッションの暖機を適切に行えるようになる。 If the determination in step 128 is not established, that is, if it is determined that water flow to the heater circuit 22 is not finally required, the ECU 50 proceeds to step 126, while the flow to the heater circuit 22 is determined in step 128. If it is determined that water should be used, the process proceeds to step 132. In step 132, by adjusting the rotation angle of the rotary switching valve 42 to the range C, the discharge port 42c of the heater circuit 22 and the discharge port 42d for the device circuit 24 are opened, and the water pump 36 is driven. As a result, as shown in FIG. 4E, the cooling water is introduced into the device circuit 24 and the heater circuit 22 at an appropriate temperature, so that the heat source of the heater core 28 can be appropriately secured and the device is cooled. Or the transmission can be warmed up properly.

以上説明した図３に示すフローチャートに従う処理によれば、冷却水の沸騰回避要求がある場合には、放熱制御（範囲Ｄ選択）が実行されることにより、冷却水の沸騰を回避することができる。また、沸騰回避要求がない場合においてデバイス回路２４およびヒータ回路２２の何れか一方もしくは双方を利用する要求がない場合には、保温制御（範囲Ａ選択）が実行される。これにより、内燃機関１０の温度低下を抑制して内燃機関１０を適切に保温できるようになる。 According to the process according to the flowchart shown in FIG. 3 described above, when there is a cooling water boiling avoidance request, the heat dissipation control (range D selection) is executed, so that boiling of the cooling water can be avoided. . Further, when there is no request for avoiding boiling, when there is no request to use either one or both of the device circuit 24 and the heater circuit 22, heat retention control (range A selection) is executed. Thereby, the temperature fall of the internal combustion engine 10 can be suppressed and the internal combustion engine 10 can be appropriately kept warm.

また、エンジン停止時においてトランスミッションオイル温度が低い場合にはトランスミッションの暖機が必要なためＴ／Ｍ−Ｃ３２への通水を行いたいが、冷却水温度が低いと有効な暖機ができない。上記フローチャートに従う処理によれば、トランスミッションオイル温度と冷却水温度とに基づいて、トランスミッションの暖機要求の有無が判断される。これにより、トランスミッションの暖機を有効に図れる状況にあるか否かを適切に判断することができ、トランスミッションの有効な暖機促進を図ることができる。さらに、上記フローチャートに従う処理によれば、デバイスの冷却要求の有無もしくはヒータ要求の有無にも対応して、開放すべき排出ポート４２ｃもしくは４２ｄが選択される。 Further, when the transmission oil temperature is low when the engine is stopped, the transmission needs to be warmed up, so it is desired to pass water to T / M-C32. However, if the cooling water temperature is low, effective warming up cannot be performed. According to the process according to the flowchart, it is determined whether there is a request for warming up the transmission based on the transmission oil temperature and the coolant temperature. As a result, it is possible to appropriately determine whether or not the transmission can be effectively warmed up, and effective warming up of the transmission can be promoted. Furthermore, according to the process according to the flowchart, the discharge port 42c or 42d to be opened is selected in accordance with the presence / absence of the device cooling request or the heater request.

以上説明した本実施形態のエンジン停止時の制御によれば、内燃機関１０の燃費、内燃機関１０および上記デバイスの信頼性、および車両のユーザの快適性の両立を図ることができる。 According to the control when the engine is stopped according to the present embodiment described above, it is possible to achieve both the fuel consumption of the internal combustion engine 10, the reliability of the internal combustion engine 10 and the device, and the comfort of the user of the vehicle.

なお、上述した実施の形態１においては、ロータリ切替弁４２が本発明における「制御バルブ」に、範囲Ａが本発明における「第１範囲」に、範囲Ｅが本発明における「第２範囲」に、範囲Ｆが本発明における「第３範囲」に、範囲Ｂが本発明における「第４範囲」に、範囲Ｃが本発明における「第５範囲」に、範囲Ｄが本発明における「第６範囲」に、ロータリ切替弁４２の回転角度（回転位置）が本発明における「制御バルブの制御位置」に、ＥＣＵ５０が本発明における「制御装置」に、それぞれ相当している。 In the first embodiment described above, the rotary switching valve 42 is the “control valve” in the present invention, the range A is the “first range” in the present invention, and the range E is the “second range” in the present invention. The range F is the “third range” in the present invention, the range B is the “fourth range” in the present invention, the range C is the “fifth range” in the present invention, and the range D is the “sixth range” in the present invention. The rotational angle (rotational position) of the rotary switching valve 42 corresponds to the “control position of the control valve” in the present invention, and the ECU 50 corresponds to the “control device” in the present invention.

１０内燃機関
１２シリンダブロック
１４シリンダヘッド
１６ウォータジャケット
１８冷却水回路
２０ラジエータ回路
２２ヒータ回路
２４デバイス回路
２６ラジエータ
２８ヒータコア
３０ＥＧＲクーラ（ＥＧＲ−Ｃ）
３２トランスミッションオイル熱交換器（Ｔ／Ｍ−Ｃ）
３４エンジンオイルクーラ（Ｏ／Ｃ）
３６ウォータポンプ
３８入口側共通流路
４０出口側共通流路
４２ロータリ切替弁
４２ａ流入ポート
４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ流出ポート
４４電動モータ
４６ポジションセンサ
４８水温センサ
５０電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２クーラ温度センサ
５４トランスミッションオイル温度センサ
５６エンジンオイル温度センサ
５８車室内温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Cylinder block 14 Cylinder head 16 Water jacket 18 Cooling water circuit 20 Radiator circuit 22 Heater circuit 24 Device circuit 26 Radiator 28 Heater core 30 EGR cooler (EGR-C)
32 Transmission oil heat exchanger (T / M-C)
34 Engine oil cooler (O / C)
36 Water pump 38 Inlet side common flow path 40 Outlet side common flow path 42 Rotary switching valve 42a Inflow port 42b, 42c, 42d Outflow port 44 Electric motor 46 Position sensor 48 Water temperature sensor 50 Electronic control unit (ECU)
52 Cooler temperature sensor 54 Transmission oil temperature sensor 56 Engine oil temperature sensor 58 Car interior temperature sensor

Claims

As a plurality of circuits through which cooling water circulates through the main body of the internal combustion engine, a radiator circuit through which the cooling water passes through a radiator that releases heat of the cooling water, and a vehicle interior air conditioner for a vehicle in which the internal combustion engine is mounted A coolant circuit including a heater circuit through which the coolant passes through a heater core; and a device circuit through which the coolant passes through a device including at least a transmission oil heat exchanger of the transmission of the vehicle;
A control valve capable of changing the path of the cooling water from the plurality of circuits;
A control device for controlling the control position of the control valve within a predetermined movable range;
With
The movable range includes a first range, a second range, a third range, a fourth range, a fifth range, and a sixth range,
In the first range, all of the radiator circuit, the device circuit and the heater circuit are closed by the control valve,
The second range is a range obtained in a state where the control valve is displaced in a specific direction beyond the first range, and in the second range, only the device circuit is opened,
The third range is a range obtained when the control valve is further displaced in the specific direction beyond the second range. In the third range, the device circuit and the radiator circuit are opened. ,
The fourth range is a range obtained in a state where the control valve is displaced in the direction opposite to the specific direction beyond the first range, and in the fourth range, only the heater circuit is opened,
The fifth range is a range obtained in a state where the control valve is further displaced in the opposite direction beyond the fourth range, and in the fifth range, the device circuit and the heater circuit are opened. ,
The sixth range is a range obtained in a state where the control valve is further displaced in the opposite direction beyond the fifth range, and in the sixth range, the device circuit, the heater circuit, and the radiator The circuit is opened,
The control device controls the control position of the control valve within the sixth range when there is a boiling avoidance request for the cooling water when the internal combustion engine is stopped.
The control device sets the control position of the control valve when there is no request to use either one or both of the device circuit and the heater circuit when there is no request for avoiding boiling when the internal combustion engine is stopped. Control within the first range,
The control device determines that there is a request to pass the cooling water to the device circuit when the oil temperature of the transmission is lower than a predetermined determination value when there is no request for avoiding boiling when the internal combustion engine is stopped. , Controlling the control position of the control valve within the second or fifth range,
The cooling apparatus for an internal combustion engine, wherein the determination value is set to be higher when the temperature of the cooling water is higher than when the temperature of the cooling water is low.