JP2023149294A - Internal combustion engine cooling system - Google Patents

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JP2023149294A JP2022057788A JP2022057788A JP2023149294A JP 2023149294 A JP2023149294 A JP 2023149294A JP 2022057788 A JP2022057788 A JP 2022057788A JP 2022057788 A JP2022057788 A JP 2022057788A JP 2023149294 A JP2023149294 A JP 2023149294A
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Hideki Sato
健太郎 馬場
Kentaro Baba
健 藤原
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Abstract

To provide an internal combustion engine cooling system capable of executing optimal pressure relief control when controlling a flow control valve in accordance with a difference between a target opening degree and an actual opening degree.SOLUTION: An internal combustion engine cooling system includes: multiple channels for allowing a coolant to flow; a flow control valve for controlling a flow rate of the coolant; and a control device for determining a target opening degree while obtaining a temperature of the coolant, determining a speed of moving the flow control valve so as to increase the speed proportionately as a difference between the target opening degree and an actual opening degree increases, and controlling the flow control valve by the speed. The control device performs: controlling the flow control valve by a first target opening degree determined on the basis of a temperature in the case of pressure of the coolant being less than a given value; determining, in the case of pressure of the coolant being equal to or higher than a given value, a second target opening degree with which the opening degree of multiple channels becoming a maximum and a third target opening degree being larger than the second target opening degree, and executing pressure relief control for controlling the flow control valve by using the third target opening degree; and controlling the flow control valve by using a fourth target opening degree being a difference from the actual opening degree smaller than from the first target opening degree, in the case of ending the pressure relief control.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、内燃機関の冷却システムに関する。 The present disclosure relates to cooling systems for internal combustion engines.

従来から、内燃機関のシリンダヘッドおよび排気循環装置などの冷却が必要な部品に冷却水を供給する通路を備えた内燃機関の冷却システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような内燃機関の冷却システムは、ラジエタに冷却水を供給する通路を有し、ラジエタによって冷却水が冷却される。特許文献1は、各通路の流量を制御する流量制御弁を有し、各通路に最適な流量の冷却水が流れるように、流量制御弁を制御する内燃機関の冷却システムを開示する。 BACKGROUND ART Cooling systems for internal combustion engines have been known that include passages that supply cooling water to parts that require cooling, such as cylinder heads and exhaust circulation devices of internal combustion engines (for example, see Patent Document 1). Such a cooling system for an internal combustion engine has a passage that supplies cooling water to a radiator, and the cooling water is cooled by the radiator. Patent Document 1 discloses a cooling system for an internal combustion engine that includes a flow control valve that controls the flow rate of each passage, and controls the flow control valve so that an optimum flow rate of cooling water flows through each passage.

特開2017-67014号公報JP 2017-67014 Publication

特許文献1は、冷却水回路内の圧力が増大する可能性のある場合に、流量制御弁の開度を増大させることで圧抜きする内燃機関の冷却システムを開示する。また、特許文献1は、圧抜き開始時の流量制御弁の開度の変化速度に比べ、圧抜き終了時の流量制御弁の開度の変化速度を遅くする内燃機関の冷却システムを開示する。しかし、特許文献1は、目標開度と実際の流量制御弁の開度である実開度との差に応じて流量制御弁を制御する内燃機関の冷却システムにおける、圧抜制御を開示していない。 Patent Document 1 discloses a cooling system for an internal combustion engine that relieves pressure by increasing the opening degree of a flow control valve when there is a possibility that the pressure in a cooling water circuit increases. Furthermore, Patent Document 1 discloses a cooling system for an internal combustion engine that slows down the rate of change in the opening of the flow control valve at the end of pressure relief compared to the rate of change in the opening of the flow control valve at the start of pressure relief. However, Patent Document 1 discloses pressure relief control in a cooling system for an internal combustion engine that controls a flow control valve according to the difference between a target opening and an actual opening, which is the actual opening of the flow control valve. do not have.

本開示の課題は、目標開度と実際の流量制御弁の開度である実開度との差に応じて流量制御弁を制御する際に、最適な圧抜制御を実行できる内燃機関の冷却システムを提供することにある。 The problem of the present disclosure is to cool an internal combustion engine that can perform optimal pressure relief control when controlling the flow control valve according to the difference between the target opening and the actual opening, which is the actual opening of the flow control valve. The goal is to provide a system.

本開示に係る内燃機関の冷却システムは、冷却水が流れる複数の通路と、複数の前記通路のそれぞれに流れる冷却水の流量を制御する流量制御弁と、前記冷却水の温度を取得するとともに目標開度を決定し、前記目標開度と前記流量制御弁の実際の開度である実開度との差が大きいほど前記流量制御弁を移動させる速度が速くなるように前記速度を決定し、前記速度によって前記流量制御弁を制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、複数の前記通路のそれぞれに流れる冷却水の圧力が所定値未満では、前記温度に基づいて決定された第1目標開度によって、前記流量制御弁を制御し、前記冷却水の圧力が所定以上の場合、複数の前記通路の開度が最大となる前記第2目標開度を決定するとともに、前記第2目標開度よりも大きい開度の第3目標開度を決定し、前記第3目標開度を用いて前記流量制御弁を制御する圧抜制御を実行し、前記圧抜制御を終了する場合に、前記第1目標開度よりも実開度との差が小さい開度の第4目標開度を用いて前記流量制御弁を制御する。 A cooling system for an internal combustion engine according to the present disclosure includes a plurality of passages through which cooling water flows, a flow control valve that controls the flow rate of the cooling water flowing in each of the plurality of passages, and a temperature control valve that obtains the temperature of the cooling water and obtains a target temperature. determining the opening degree, and determining the speed such that the larger the difference between the target opening degree and the actual opening degree, which is the actual opening degree of the flow rate control valve, the faster the speed at which the flow rate control valve is moved; and a control device that controls the flow rate control valve based on the speed. When the pressure of the cooling water flowing through each of the plurality of passages is less than a predetermined value, the control device controls the flow rate control valve according to a first target opening determined based on the temperature, and When the pressure is above a predetermined value, determining the second target opening degree at which the opening degree of the plurality of passages is the maximum, and determining a third target opening degree that is larger than the second target opening degree; When performing pressure relief control to control the flow rate control valve using the third target opening degree and terminating the pressure relief control, an opening whose difference from the actual opening degree is smaller than the first target opening degree. The flow rate control valve is controlled using a fourth target opening degree.

この内燃機関の冷却システムによれば、第2目標開度よりも大きい第3目標開度により流量制御弁を移動させることによって、より早く冷却水の流れる通路を最大まで開く角度に到達させることができる。また、圧抜き終了後は第4目標開度によって、流量制御弁をゆっくり閉めることでウォーターハンマーを防止する。このように、この内燃機関の冷却システムによれば、目標開度と実際の流量制御弁の開度である実開度の差に応じて流量制御弁を制御する際に、簡単な制御によって最適な圧抜制御を実行できる。 According to this cooling system for an internal combustion engine, by moving the flow control valve at the third target opening degree that is larger than the second target opening degree, it is possible to more quickly reach the angle at which the cooling water flow passage opens to the maximum. can. Moreover, after the pressure release is completed, water hammer is prevented by slowly closing the flow rate control valve according to the fourth target opening degree. In this way, this cooling system for an internal combustion engine allows easy control to optimize the flow control valve according to the difference between the target opening and the actual opening, which is the actual opening of the flow control valve. It is possible to perform pressure relief control.

本開示によれば、目標開度と実際の流量制御弁の開度である実開度との差に応じて流量制御弁を制御する際に、最適な圧抜制御を実行できる内燃機関の冷却システムを提供できる。 According to the present disclosure, cooling of an internal combustion engine allows optimal pressure relief control to be performed when controlling a flow control valve according to the difference between a target opening and an actual opening, which is the actual opening of the flow control valve. system can be provided.

本開示の実施形態による内燃機関の制御システムのシステム図。FIG. 1 is a system diagram of a control system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態によるロータリバルブの回転角度に対する角通路の開口面積(開度)との関係の一例を示すグラフ。6 is a graph showing an example of the relationship between the rotation angle of the rotary valve and the opening area (opening degree) of the square passage according to the embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による制御装置の実行する制御手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a control procedure executed by a control device according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による圧抜制御時の実回転角度と目標回転角度の関係を示すタイミングチャート。5 is a timing chart showing a relationship between an actual rotation angle and a target rotation angle during pressure relief control according to an embodiment of the present disclosure.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下明細書において、冷却水が流れる方向を基準として、上流を上流と、下流を下流と、明細書に記す。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following specification, upstream will be referred to as upstream, and downstream will be referred to as downstream, based on the direction in which cooling water flows.

図1に示すように、内燃機関2の冷却システム1は、内燃機関2の種々の装置を冷却する装置である。内燃機関2の冷却システム1は、流量制御弁(V)4と、バルブフィッチング(V/F)6と、ウォータポンプ(W/P)8と、シリンダブロック(C/B)10と、シリンダヘッド(C/H)12と、アウトレットフィッチング(O/F)14と、排気循環ガスクーラ(EGR/C)16と、ヒータコア(H/C)18と、過給機(T/C)20と、スロットル(Th/B)22と、モータジェネレータ(M/G)24と、トランスミッションクーラ(TM/C)26と、エンジンオイルクーラ(ENG/C)28と、ラジエタ(RA)30と、ホットボトル(HB)32と、制御装置40と、を備える。本実施形態では、内燃機関2は、車両に搭載され、ピストン(図示せず)がクランクシャフトを回転させるレシプロ型の内燃機関2である。 As shown in FIG. 1, a cooling system 1 for an internal combustion engine 2 is a device that cools various devices of the internal combustion engine 2. As shown in FIG. A cooling system 1 for an internal combustion engine 2 includes a flow control valve (V) 4, a valve fitting (V/F) 6, a water pump (W/P) 8, a cylinder block (C/B) 10, and a cylinder. Head (C/H) 12, outlet fitting (O/F) 14, exhaust gas circulation gas cooler (EGR/C) 16, heater core (H/C) 18, and supercharger (T/C) 20. , throttle (Th/B) 22, motor generator (M/G) 24, transmission cooler (TM/C) 26, engine oil cooler (ENG/C) 28, radiator (RA) 30, and hot bottle. (HB) 32 and a control device 40. In this embodiment, the internal combustion engine 2 is a reciprocating internal combustion engine 2 that is mounted on a vehicle and has a piston (not shown) that rotates a crankshaft.

また、内燃機関2の冷却システム1は、冷却水を種々の装置に供給する複数の通路を備える。本実施形態では、主機冷却通路50と、ラジエタ通路52と、排気循環ガスクーラ通路54と、スロットル温水通路56と、エンジンオイルクーラ通路58と、過給機冷却通路60を備える。 The cooling system 1 for the internal combustion engine 2 also includes a plurality of passages that supply cooling water to various devices. This embodiment includes a main engine cooling passage 50, a radiator passage 52, an exhaust circulation gas cooler passage 54, a throttle hot water passage 56, an engine oil cooler passage 58, and a supercharger cooling passage 60.

流量制御弁4は、通路に流れる冷却水の量を調整する装置である。本実施形態では、ラジエタ通路52、排気循環ガスクーラ通路54、およびエンジンオイルクーラ通路58(以下明細書において各通路という場合もある)に流れる冷却水の量を調整する装置である。本実施形態では、流量制御弁4は、各通路から流量制御弁4に冷却水が入る入口の開度を可変することによって、各通路に流れる冷却水の流量を制御する。本実施形態では、流量制御弁4は、ロータリバルブ4aを有するロータリ式バルブである。流量制御弁4は、ロータリバルブ4aを回転させることによって各通路の入口の開口面積の大きさを変化させる。これによって、流量制御弁4は、各通路に流れる冷却水の流量を制御できる。流量制御弁4は、制御装置40と電気的に接続され、制御装置40によってバルブの回転角度が制御される。また、流量制御弁4は、ロータリバルブ4aの回転角度ωを検知する回転角センサ(図示せず)を有し、ロータリバルブ4aの回転角度ωを制御装置40に送信する。 The flow control valve 4 is a device that adjusts the amount of cooling water flowing into the passage. This embodiment is a device that adjusts the amount of cooling water flowing into a radiator passage 52, an exhaust gas circulation gas cooler passage 54, and an engine oil cooler passage 58 (hereinafter sometimes referred to as each passage in the specification). In this embodiment, the flow rate control valve 4 controls the flow rate of the cooling water flowing into each passage by varying the degree of opening of the inlet into which the cooling water enters the flow rate control valve 4 from each passage. In this embodiment, the flow control valve 4 is a rotary valve having a rotary valve 4a. The flow control valve 4 changes the size of the opening area of the inlet of each passage by rotating the rotary valve 4a. Thereby, the flow control valve 4 can control the flow rate of cooling water flowing into each passage. The flow rate control valve 4 is electrically connected to a control device 40, and the rotation angle of the valve is controlled by the control device 40. Further, the flow control valve 4 has a rotation angle sensor (not shown) that detects the rotation angle ω of the rotary valve 4a, and transmits the rotation angle ω of the rotary valve 4a to the control device 40.

流量制御弁4は、冷却水が入る入口として、ロータリバルブ4aに直接接続される第1入口4bと、サーモスタット(T)5を介してロータリバルブ4aをバイパスし、バルブフィッチング6に接続される第2入口4cと、サーモスタット5の第2入口4cを開閉するサーモバルブ(図示なし)及びロータリバルブ4aをバイパスし、バルブフィッチング6に接続される第3入口4dと、を有する。サーモスタット5は、冷却水が所定の温度となるとパラフィンワックスが溶け第2入口4cを開弁する。所定の温度は、冷却水が沸騰し内燃機関2がオーバーヒートする可能性がある温度である。第3入口4dに供給される冷却水は、このパラフィンワックスを通過し、パラフィンワックスを溶かす。サーモスタット5は、第2入口4cを閉じる方向にサーモバルブを付勢するバネを有する。なお、サーモスタット5は、既存のサーモスタット5であればよく、より詳細な説明は省略する。 The flow control valve 4 has a first inlet 4b that is directly connected to the rotary valve 4a as an inlet for cooling water, and a first inlet 4b that bypasses the rotary valve 4a via a thermostat (T) 5 and is connected to a valve fitting 6. It has a second inlet 4c, and a third inlet 4d that bypasses the thermovalve (not shown) that opens and closes the second inlet 4c of the thermostat 5 and the rotary valve 4a and is connected to the valve fitting 6. When the cooling water reaches a predetermined temperature, the paraffin wax melts and the thermostat 5 opens the second inlet 4c. The predetermined temperature is a temperature at which the cooling water may boil and the internal combustion engine 2 may overheat. The cooling water supplied to the third inlet 4d passes through this paraffin wax and melts it. The thermostat 5 has a spring that biases the thermovalve in the direction of closing the second inlet 4c. Note that the thermostat 5 may be any existing thermostat 5, and a more detailed explanation will be omitted.

バルブフィッチング6は、流量制御弁4の冷却水出口に取り付けられる筒状部材である。バルブフィッチング6の下流には、冷却水を各通路に供給するウォータポンプ8が接続される。本実施形態では、ウォータポンプ8は、内燃機関2のクランクシャフトから駆動力を得てインペラが回転する機械式のポンプである。 The valve fitting 6 is a cylindrical member attached to the cooling water outlet of the flow control valve 4. A water pump 8 is connected downstream of the valve fitting 6 to supply cooling water to each passage. In this embodiment, the water pump 8 is a mechanical pump whose impeller rotates by receiving driving force from the crankshaft of the internal combustion engine 2.

ウォータポンプ8の下流には、主機冷却通路50が接続される。主機冷却通路50は、シリンダブロック10のシリンダ(図示せず)の周囲に形成される第1ウォータジャケット(図示なし)、およびシリンダヘッドの排気ポート近傍に形成される第2ウォータジャケット(図示なし)を含む。主機冷却通路50は、第1ウォータジャケットおよび第2ウォータジャケットを冷却水が通過することによって、シリンダブロック10と、シリンダヘッド12を冷却する。 A main engine cooling passage 50 is connected downstream of the water pump 8 . The main engine cooling passage 50 includes a first water jacket (not shown) formed around the cylinder (not shown) of the cylinder block 10, and a second water jacket (not shown) formed near the exhaust port of the cylinder head. including. The main engine cooling passage 50 cools the cylinder block 10 and the cylinder head 12 by allowing cooling water to pass through the first water jacket and the second water jacket.

アウトレットフィッチング14は、シリンダブロック10およびシリンダヘッド12を通過した冷却水を、各通路に分配する筒状部材である。本実施形態では、アウトレットフィッチング14は、シリンダヘッド12の第2ウォータジャケットの下流に取り付けられる。本実施形態では、アウトレットフィッチング14には、水温センサ15が設けられる。水温センサ15は、アウトレットフィッチング14を通過する冷却水の温度(水温WT)を検知する。言い換えると、水温センサ15は、冷却水が各通路に供給される前の冷却水温度を検知する。水温センサ15は、制御装置40と電気的に接続され、検知した水温WTを制御装置40に送信する。 The outlet fitting 14 is a cylindrical member that distributes the cooling water that has passed through the cylinder block 10 and the cylinder head 12 to each passage. In this embodiment, the outlet fitting 14 is installed downstream of the second water jacket of the cylinder head 12. In this embodiment, the outlet fitting 14 is provided with a water temperature sensor 15 . The water temperature sensor 15 detects the temperature of the cooling water passing through the outlet fitting 14 (water temperature WT). In other words, the water temperature sensor 15 detects the temperature of the cooling water before the cooling water is supplied to each passage. The water temperature sensor 15 is electrically connected to the control device 40 and transmits the detected water temperature WT to the control device 40.

本実施形態の内燃機関2は、図示しない排気循環バルブを含む排気循環装置17を備え、内燃機関2の排気を吸気に導入する。排気循環バルブは、制御装置40によって電気的に接続され、排気循環バルブによって吸気に流れる排気の量が調整される。排気循環ガスクーラ(排気循環ガス冷却装置の一例)16は、排気循環装置17によって内燃機関2の排気から吸気に導入される排気循環ガス(図1の破線参照)を、冷却水によって冷却する熱交換器である。ヒータコア18は、車両の室内に空調風を供給する空調装置(HVAC)19の熱交換器である。ヒータコア18は、冷却水から熱を吸収し、空調風を温める。空調装置19は、ブロアファン19aを含み、ブロアファン19aを回転させることによってヒータコア18で暖められた空調風を室内に供給する。空調装置19は、空調制御装置19bを含む。空調制御装置19bは図示しない通信線によって制御装置40と電気的に接続され、制御装置40から送信される情報を取得できる。制御装置40も同様に、空調制御装置19bから送信される情報を取得できる。 The internal combustion engine 2 of this embodiment includes an exhaust circulation device 17 including an exhaust circulation valve (not shown), and introduces the exhaust gas of the internal combustion engine 2 into the intake air. The exhaust circulation valve is electrically connected by the control device 40, and the amount of exhaust gas flowing into the intake is adjusted by the exhaust circulation valve. The exhaust circulation gas cooler (an example of an exhaust circulation gas cooling device) 16 is a heat exchanger that uses cooling water to cool the exhaust circulation gas (see broken line in FIG. 1) introduced from the exhaust gas of the internal combustion engine 2 into the intake by the exhaust circulation device 17. It is a vessel. The heater core 18 is a heat exchanger of an air conditioner (HVAC) 19 that supplies conditioned air to the interior of the vehicle. The heater core 18 absorbs heat from the cooling water and warms the conditioned air. The air conditioner 19 includes a blower fan 19a, and supplies conditioned air heated by the heater core 18 indoors by rotating the blower fan 19a. The air conditioner 19 includes an air conditioning control device 19b. The air conditioning control device 19b is electrically connected to the control device 40 by a communication line (not shown), and can acquire information transmitted from the control device 40. Similarly, the control device 40 can acquire information transmitted from the air conditioning control device 19b.

排気循環ガスクーラ16、およびヒータコア18は、アウトレットフィッチング14と接続される排気循環ガスクーラ通路54が接続され、冷却水が供給される。排気循環ガスクーラ通路54は、ゴムホース、および金属製のパイプなどによって形成される通路である。排気循環ガスクーラ通路54は、ヒータコア18の下流で流量制御弁4の第1入口4bに接続される第1排気循環ガスクーラ通路54aと、第3入口4dに接続される第2排気循環ガスクーラ通路54bと、に分岐する。第2排気循環ガスクーラ通路54bは、サーモスタット5の感温用の通路である。具体的には、冷却水が高温となった場合に第2排気循環ガスクーラ通路54bを流れる冷却水がパラフィンワックスを溶かし、パラフィンワックスが溶け第2入口4cが開通すると、ロータリバルブ4aの回転角度ωによらずラジエタ通路52に冷却水が供給される。 The exhaust gas circulation gas cooler 16 and the heater core 18 are connected to an exhaust gas circulation gas cooler passage 54 that is connected to the outlet fitting 14, and are supplied with cooling water. The exhaust circulation gas cooler passage 54 is a passage formed by a rubber hose, a metal pipe, or the like. The exhaust circulation gas cooler passage 54 includes a first exhaust circulation gas cooler passage 54a connected to the first inlet 4b of the flow control valve 4 downstream of the heater core 18, and a second exhaust circulation gas cooler passage 54b connected to the third inlet 4d. , branches into. The second exhaust gas circulation gas cooler passage 54b is a temperature sensing passage for the thermostat 5. Specifically, when the cooling water reaches a high temperature, the cooling water flowing through the second exhaust circulation gas cooler passage 54b melts the paraffin wax, and when the paraffin wax melts and the second inlet 4c opens, the rotation angle ω of the rotary valve 4a changes. Cooling water is supplied to the radiator passage 52 regardless of the condition.

過給機20は、内燃機関2の吸気を過給する装置である。過給機20は、排気循環ガスクーラ通路54の排気循環ガスクーラ16より上流から分岐した過給機冷却通路60が接続され、過給機20のタービン軸を冷却する。過給機冷却通路60は、ホットボトル32と接続される。 The supercharger 20 is a device that supercharges the intake air of the internal combustion engine 2. The supercharger 20 is connected to a supercharger cooling passage 60 branched from the exhaust circulation gas cooler passage 54 upstream of the exhaust circulation gas cooler 16, and cools the turbine shaft of the supercharger 20. The supercharger cooling passage 60 is connected to the hot bottle 32.

スロットル22は、内燃機関2の吸気量を制御する装置である。モータジェネレータ24は、内燃機関2によって駆動され、発電と内燃機関2の始動とを行う回転電機である。スロットル22およびモータジェネレータ24は、アウトレットフィッチング14と接続されるスロットル温水通路56と接続される。スロットル温水通路56は、ラジエタ30を通過せずにバルブフィッチング6と接続される。スロットル温水通路56は、常時暖められた冷却水が流れることによって、スロットル22の凍結やモータジェネレータ24の凍結を防止する。 The throttle 22 is a device that controls the intake air amount of the internal combustion engine 2. The motor generator 24 is a rotating electric machine that is driven by the internal combustion engine 2 and generates electricity and starts the internal combustion engine 2. Throttle 22 and motor generator 24 are connected to a throttle hot water passage 56 that is connected to outlet fitting 14 . The throttle hot water passage 56 is connected to the valve fitting 6 without passing through the radiator 30. Throttle hot water passage 56 prevents freezing of throttle 22 and motor generator 24 by constantly flowing warm cooling water.

トランスミッションクーラ26は、トランスミッションに充填されるトランスミッションオイルと冷却水を熱交換し、トランスミッションオイルを昇温若しくは冷却する熱交換器である。エンジンオイルクーラ28は、内燃機関2に充填されるエンジンオイルと冷却水を熱交換し、エンジンオイルを昇温若しくは冷却する熱交換器である。 The transmission cooler 26 is a heat exchanger that exchanges heat between transmission oil and cooling water filled in the transmission to raise or cool the transmission oil. The engine oil cooler 28 is a heat exchanger that exchanges heat between engine oil filled in the internal combustion engine 2 and cooling water, and heats or cools the engine oil.

トランスミッションクーラ26、およびエンジンオイルクーラ28は、スロットル温水通路56のスロットル22より上流から分岐するエンジンオイルクーラ通路58に接続され、冷却水が供給される。エンジンオイルクーラ通路58は、流量制御弁4の第1入口4bに接続される。 The transmission cooler 26 and the engine oil cooler 28 are connected to an engine oil cooler passage 58 that branches from the throttle hot water passage 56 upstream of the throttle 22, and are supplied with cooling water. The engine oil cooler passage 58 is connected to the first inlet 4b of the flow control valve 4.

ラジエタ30は、図示しない上部通路30aと、上部通路30aの下流に配置されるラジエタコア30bと、ラジエタコア30bの下流に配置される下部通路30cと、を有する。ラジエタコア30bは、複数のフィンを有し、冷却水と車両の外気とを熱交換し、冷却水を冷却するための熱交換器である。ラジエタ30の上部通路30aは、アウトレットフィッチング14に接続されるラジエタ通路52に接続される。ラジエタ30の下部通路30cは、流量制御弁4の第1入口4bに接続される第1ラジエタ通路52aと、第2入口4cに接続される第2ラジエタ通路52bと、に接続される。ラジエタ通路52は、第1ラジエタ通路52aと、第2ラジエタ通路52bと、に分岐する。また、ラジエタ通路52は、ラジエタ30の上流で過給機冷却通路60に接続される第3ラジエタ通路52cに分岐する。 The radiator 30 includes an upper passage 30a (not shown), a radiator core 30b disposed downstream of the upper passage 30a, and a lower passage 30c disposed downstream of the radiator core 30b. The radiator core 30b has a plurality of fins and is a heat exchanger for exchanging heat between the cooling water and the outside air of the vehicle to cool the cooling water. The upper passage 30a of the radiator 30 is connected to a radiator passage 52 that is connected to the outlet fitting 14. The lower passage 30c of the radiator 30 is connected to a first radiator passage 52a connected to the first inlet 4b of the flow control valve 4 and a second radiator passage 52b connected to the second inlet 4c. The radiator passage 52 branches into a first radiator passage 52a and a second radiator passage 52b. Furthermore, the radiator passage 52 branches into a third radiator passage 52c that is connected to the supercharger cooling passage 60 upstream of the radiator 30.

ホットボトル32は、冷却水を一時貯蔵するリザーバタンクとして機能するとともに、冷却水中のエア抜きを行うためのタンクである。ホットボトル32の上流は、過給機冷却通路60における、第3ラジエタ通路52cと過給機冷却通路60との連結部より下流に接続される。ホットボトル32の下流は、スロットル温水通路56のモータジェネレータ24より下流に接続される。ホットボトル32には、過給機20を通過した冷却水が供給される。 The hot bottle 32 functions as a reservoir tank for temporarily storing cooling water, and is a tank for removing air from the cooling water. The upstream side of the hot bottle 32 is connected to the downstream side of the connection part between the third radiator passage 52c and the supercharger cooling passage 60 in the supercharger cooling passage 60. The downstream side of the hot bottle 32 is connected to the throttle hot water passage 56 downstream from the motor generator 24 . Cooling water that has passed through the supercharger 20 is supplied to the hot bottle 32 .

制御装置40は、水温センサ15によって取得した水温WT、車両の走行状態、内燃機関2の運転状態、などに応じて流量制御弁4を制御し、冷却水の流量を制御する装置である。より具体的には、制御装置40は、水温WT、車両の走行状態、内燃機関2の運転状態、に応じて各通路の開度O、すなわちロータリバルブ4aの目標回転角度ωtを決定し、各通路に流す冷却水の流量を制御する。 The control device 40 is a device that controls the flow rate control valve 4 according to the water temperature WT acquired by the water temperature sensor 15, the running state of the vehicle, the operating state of the internal combustion engine 2, etc., and controls the flow rate of the cooling water. More specifically, the control device 40 determines the opening degree O of each passage, that is, the target rotation angle ωt of the rotary valve 4a, according to the water temperature WT, the running state of the vehicle, and the operating state of the internal combustion engine 2, and Controls the flow rate of cooling water flowing into the passage.

図2のグラフは、横軸にロータリバルブ4aの回転角度ωを示し、縦軸に開口面積(開度O)を示す。制御装置40は、水温WT、車両の走行状態、内燃機関2の運転状態、に応じて目標回転角度ωtを決定する。制御装置40は、目標回転角度ωtに向けてロータリバルブ4aを回転させる。ロータリバルブ4aが目標回転角度ωtとなると、各通路の開度Oが目標回転角度ωtに対応した値となり、各通路に流れる冷却水の流量が制御される。すなわち、目標回転角度ωtを決定することは、目標開度Otを決定することと同義である。制御装置40は、この間、流量制御弁4に設けられた回転角センサからロータリバルブ4aの実際の実回転角度ωrを取得し、実回転角度が追従しているか否か監視する。 In the graph of FIG. 2, the horizontal axis shows the rotation angle ω of the rotary valve 4a, and the vertical axis shows the opening area (opening degree O). The control device 40 determines the target rotation angle ωt according to the water temperature WT, the driving state of the vehicle, and the operating state of the internal combustion engine 2. The control device 40 rotates the rotary valve 4a toward the target rotation angle ωt. When the rotary valve 4a reaches the target rotation angle ωt, the opening degree O of each passage becomes a value corresponding to the target rotation angle ωt, and the flow rate of cooling water flowing into each passage is controlled. That is, determining the target rotation angle ωt is synonymous with determining the target opening degree Ot. During this time, the control device 40 acquires the actual rotation angle ωr of the rotary valve 4a from the rotation angle sensor provided in the flow control valve 4, and monitors whether the actual rotation angle is tracking.

また、本実施形態の流量制御弁4は、ロータリバルブ4aの最小回転角度ωminの位置(本実施形態では例えば、図2の―40度の位置)にロータリバルブ4aの回転を規制する第1ストッパ(規制部の一例)を有する。また、流量制御弁4は、最大回転角度ωmaxの位置(本実施形態では例えば図2の210度の位置)に、ロータリバルブ4aの回転を規制する第2ストッパ(規制部の一例)を有する。制御装置40は、ロータリバルブ4aを第1ストッパから第2ストッパの区間で制御する。 Further, the flow rate control valve 4 of this embodiment has a first stopper that restricts the rotation of the rotary valve 4a at a position of the minimum rotation angle ωmin of the rotary valve 4a (for example, the -40 degree position in FIG. 2 in this embodiment). (an example of a regulatory department). Further, the flow rate control valve 4 has a second stopper (an example of a regulating portion) that regulates the rotation of the rotary valve 4a at the position of the maximum rotation angle ωmax (in this embodiment, for example, the position of 210 degrees in FIG. 2). The control device 40 controls the rotary valve 4a in the section from the first stopper to the second stopper.

また、制御装置40は、排気循環ガスの導入割合を決定し、排気循環ガスの導入量が、吸気量に対して決定した導入割合となるように、排気循環弁の開度を制御する。制御装置40は、内燃機関2の運転領域ごとに排気循環ガスの導入割合を定めたマップに基づいて、排気循環ガスの導入割合を決定してもよい。 Further, the control device 40 determines the introduction ratio of the exhaust recirculation gas, and controls the opening degree of the exhaust recirculation valve so that the introduction amount of the exhaust recirculation gas becomes the determined introduction ratio with respect to the intake air amount. The control device 40 may determine the introduction ratio of the exhaust recirculation gas based on a map that defines the introduction ratio of the exhaust recirculation gas for each operating region of the internal combustion engine 2.

このほか、制御装置40は、エアフロセンサ(図示なし)、およびアクセルポジションセンサ(図示なし)などのセンサから取得した値に基づいて、内燃機関2が所望の運転状態となるように、燃料噴射弁(図示なし)、排気循環弁(図示なし)、および過給機20の過給圧、などの各装置の制御を実行してもよい。 In addition, the control device 40 controls the fuel injection valves so that the internal combustion engine 2 is in a desired operating state based on values obtained from sensors such as an air flow sensor (not shown) and an accelerator position sensor (not shown). (not shown), an exhaust circulation valve (not shown), the supercharging pressure of the supercharger 20, and other devices may be controlled.

制御装置40は、実際には、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等とを含むマイクロコンピュータによって構成されるECU(Electrоnic Control Unit)である。制御装置40は、メモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、内燃機関2が、所望の運転状態となるように各装置を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)により処理することも可能である。 The control device 40 is actually an ECU (Electronic Control Unit) constituted by a microcomputer including an arithmetic unit, a memory, an input/output buffer, and the like. The control device 40 controls each device so that the internal combustion engine 2 is in a desired operating state based on the map and program stored in the memory. Note that various controls are not limited to processing by software, but can also be processed by dedicated hardware (electronic circuits).

次に、図3のフローチャートを用いて、制御装置40が実行する制御手順について説明する。なお、制御装置40は、図示しないイグニッションスイッチがオンされると制御動作を開始する。 Next, the control procedure executed by the control device 40 will be explained using the flowchart of FIG. 3. Note that the control device 40 starts the control operation when an ignition switch (not shown) is turned on.

ステップS1では、制御装置40は、水温WTを取得する。制御装置40は、水温WTを取得すると、ステップS2に処理を進め、車両の走行状態、内燃機関2の運転状態、に応じてバルブの第1目標回転角度(第1目標開度の一例)ωt1を決定する。制御装置40は、第1目標回転角度ωt1と現在のロータリバルブ4aの角度である実回転角度(実開度の一例)ωrの差を取得し、目標回転角度ωtと実回転角度ωrとの差に基づいて、ロータリバルブ4aを移動させる第1回転速度ωv1を決定する。制御装置40は、目標回転角度ωtと実回転角度ωrとの差が大きいほど、回転速度ωvが大きくなるように回転速度ωvを決定する。制御装置40は、回転速度ωvを決定すると、ステップS3に処理を進める。 In step S1, the control device 40 acquires the water temperature WT. Upon acquiring the water temperature WT, the control device 40 advances the process to step S2, and sets the first target rotation angle (an example of the first target opening degree) ωt1 of the valve according to the driving state of the vehicle and the operating state of the internal combustion engine 2. Determine. The control device 40 acquires the difference between the first target rotation angle ωt1 and the actual rotation angle (an example of the actual opening degree) ωr, which is the current angle of the rotary valve 4a, and calculates the difference between the target rotation angle ωt and the actual rotation angle ωr. Based on this, the first rotational speed ωv1 at which the rotary valve 4a is moved is determined. The control device 40 determines the rotational speed ωv such that the larger the difference between the target rotational angle ωt and the actual rotational angle ωr, the larger the rotational speed ωv. After determining the rotational speed ωv, the control device 40 advances the process to step S3.

ステップS3では、制御装置40は、各通路を流れる冷却水の圧力が所定値以上であるか否か、本実施形態では内燃機関2の回転数Erが所定回転数Et以上か否か判断する。本実施形態では、内燃機関2の回転数Erが上昇すると、クランクシャフトによって駆動されるウォータポンプ8の回転数も上昇する。このため、所定回転数Etは、ウォータポンプ8の回転上昇に伴って、各通路の圧力がホース抜け等の懸念があるような圧力にまで上昇するような内燃機関2の回転数Erに基づいて決定される。所定回転数Etは、例えば、内燃機関2の許容回転数に対して1000rpm低い回転数から許容回転数までの領域に設定されるレッドゾーン近辺の回転数であってもよい。また、所定回転数Etは、レッドゾーンよりもやや低い回転数であってもよい。制御装置40は、内燃機関2の回転数Erが所定回転数Et以上であると判断した場合(ステップS3 YES)、ステップS4に処理を進める。 In step S3, the control device 40 determines whether the pressure of the cooling water flowing through each passage is at least a predetermined value, and in this embodiment, whether the rotation speed Er of the internal combustion engine 2 is at least a predetermined rotation speed Et. In this embodiment, when the rotation speed Er of the internal combustion engine 2 increases, the rotation speed of the water pump 8 driven by the crankshaft also increases. For this reason, the predetermined rotational speed Et is based on the rotational speed Er of the internal combustion engine 2 at which the pressure in each passage increases to such a pressure that there is a risk of hose disconnection as the rotation of the water pump 8 increases. It is determined. The predetermined rotation speed Et may be, for example, a rotation speed near a red zone that is set in a range from a rotation speed 1000 rpm lower than the allowable rotation speed of the internal combustion engine 2 to an allowable rotation speed. Further, the predetermined rotation speed Et may be a rotation speed slightly lower than the red zone. When the control device 40 determines that the rotation speed Er of the internal combustion engine 2 is equal to or higher than the predetermined rotation speed Et (step S3 YES), the control device 40 advances the process to step S4.

ステップS4では、制御装置40は、圧抜制御を成立させる。図4に示すように、本実施形態では、制御装置40は、内燃機関2の回転数Erが所定回転数Et以上の場合、圧抜制御が必要と判断し、圧抜制御のフラグを記録する。しかし、制御装置40は、例えばウォータポンプ8が電動ウォータポンプの場合、ウォータポンプ8の回転数を取得し、圧抜制御の要否を判断してもよい。また、制御装置40は、各通路を流れる冷却水の圧力をセンサ等で計測してもよい。さらに、制御装置40は、内燃機関2の回転数Erまたはウォータポンプ8の回転数に加えて、水温WTなどを加味して圧抜制御の要否を判断してもよい。図3に示すように、制御装置40は、圧抜制御を成立させると、ステップS5に処理を進め、圧抜制御を開始する。 In step S4, the control device 40 establishes pressure relief control. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the control device 40 determines that pressure relief control is necessary when the rotation speed Er of the internal combustion engine 2 is equal to or higher than the predetermined rotation speed Et, and records a flag for pressure relief control. . However, if the water pump 8 is an electric water pump, for example, the control device 40 may obtain the rotation speed of the water pump 8 and determine whether pressure relief control is necessary. Further, the control device 40 may measure the pressure of the cooling water flowing through each passage using a sensor or the like. Furthermore, in addition to the rotational speed Er of the internal combustion engine 2 or the rotational speed of the water pump 8, the control device 40 may take into account water temperature WT, etc., to determine whether pressure relief control is necessary. As shown in FIG. 3, upon establishing the pressure relief control, the control device 40 advances the process to step S5 and starts the pressure relief control.

ステップS5では、制御装置40は、各通路の開度が最大となる第2目標回転角度(第2目標開度の一例)ωt2を決定するとともに、第2目標回転角度ωt2よりも大きい開度の第3目標回転角度(第3目標開度の一例)ωt3を決定する。図2に示すように、本実施形態では、回転角度ωが150度から160度の間(図2の区間A参照)は、ラジエタ通路52、排気循環ガスクーラ通路54、およびエンジンオイルクーラ通路58(各通路)の開口面積が最大となる。このため、制御装置40は、回転角度ωが150度から160度の間で、第2目標回転角度ωt2を決定する。また、本実施形態では制御装置40は、第2目標回転角度ωt2よりも大きい最大回転角度ωmaxに第3目標回転角度ωt3を決定する。しかし、第3目標回転角度ωt3は、決定した第2目標回転角度ωt2よりも大きい回転角度ωであればよい。言い換えると、第3目標回転角度ωt3は、実回転角度ωrと第2目標回転角度ωt2との差よりも大きい目標回転角度ωtであればよい。制御装置40は、第2目標回転角度ωt2、および第3目標回転角度ωt3を決定するとステップS6に処理を進める。 In step S5, the control device 40 determines the second target rotation angle ωt2 (an example of the second target opening degree) at which the opening degree of each passage is the maximum, and also determines the second target rotation angle ωt2 that is larger than the second target rotation angle ωt2. A third target rotation angle (an example of the third target opening degree) ωt3 is determined. As shown in FIG. 2, in this embodiment, when the rotation angle ω is between 150 degrees and 160 degrees (see section A in FIG. 2), the radiator passage 52, the exhaust circulation gas cooler passage 54, and the engine oil cooler passage 58 ( The opening area of each passage) is maximized. Therefore, the control device 40 determines the second target rotation angle ωt2 when the rotation angle ω is between 150 degrees and 160 degrees. Furthermore, in the present embodiment, the control device 40 determines the third target rotation angle ωt3 to be the maximum rotation angle ωmax that is larger than the second target rotation angle ωt2. However, the third target rotation angle ωt3 may be any rotation angle ω larger than the determined second target rotation angle ωt2. In other words, the third target rotation angle ωt3 may be any target rotation angle ωt that is larger than the difference between the actual rotation angle ωr and the second target rotation angle ωt2. After determining the second target rotation angle ωt2 and the third target rotation angle ωt3, the control device 40 advances the process to step S6.

ステップS6では、制御装置40は、実回転角度ωrと第3目標回転角度ωt3との差に基づいて、第2回転速度ωv2を決定する。制御装置40は、第2回転速度ωv2を決定すると、第2回転速度ωv2でロータリバルブ4aを第3目標回転角度ωt3に向けて移動させる。制御装置40は、第2回転速度ωv2でロータリバルブ4aを回転移動させると、ステップS7に処理を進める。 In step S6, the control device 40 determines the second rotational speed ωv2 based on the difference between the actual rotational angle ωr and the third target rotational angle ωt3. After determining the second rotational speed ωv2, the control device 40 moves the rotary valve 4a toward the third target rotational angle ωt3 at the second rotational speed ωv2. After rotating the rotary valve 4a at the second rotational speed ωv2, the control device 40 advances the process to step S7.

ステップS7では、制御装置40は、実回転角度ωrが第2目標回転角度ωt2に到達したか否か判断する。制御装置40は、実回転角度ωrが第2目標回転角度ωt2になったと判断した場合(ステップS7 YES)、ステップS8に処理を進める。制御装置40は、実回転角度ωrが第2目標回転角度ωt2未満であると判断した場合(ステップS7 NO)、ステップS6に処理を戻し、ロータリバルブ4aを第2回転速度ωv2で第3目標回転角度ωt3に向けて回転移動させ続ける。 In step S7, the control device 40 determines whether the actual rotation angle ωr has reached the second target rotation angle ωt2. When the control device 40 determines that the actual rotation angle ωr has reached the second target rotation angle ωt2 (step S7 YES), the control device 40 advances the process to step S8. If the control device 40 determines that the actual rotation angle ωr is less than the second target rotation angle ωt2 (step S7 NO), the control device 40 returns the process to step S6 and rotates the rotary valve 4a to the third target rotation at the second rotation speed ωv2. The rotational movement continues toward the angle ωt3.

ステップS8では、制御装置40は、目標回転角度ωtを、第3目標回転角度ωt3から第2目標回転角度ωt2に切り替える。これによって、制御装置40は、ロータリバルブ4aを、実回転角度ωrと第2目標回転角度ωt2との差に基づいた第3回転速度ωv3で、第2目標回転角度ωt2に向けて回転移動させる。制御装置40は、ロータリバルブ4aを第2目標回転角度ωt2に向けて回転移動させると、ステップS9に処理を進める。 In step S8, the control device 40 switches the target rotation angle ωt from the third target rotation angle ωt3 to the second target rotation angle ωt2. Thereby, the control device 40 rotates the rotary valve 4a toward the second target rotation angle ωt2 at a third rotation speed ωv3 based on the difference between the actual rotation angle ωr and the second target rotation angle ωt2. After the control device 40 rotates the rotary valve 4a toward the second target rotation angle ωt2, the control device 40 advances the process to step S9.

ステップS9では、制御装置40は、実回転角度ωrが第2目標回転角度ωt2に一致したか否か判断する。制御装置40は、実回転角度ωrが第2目標回転角度ωt2に一致しないと判断した場合(ステップS9 NO)、ステップS8に処理を戻し、ロータリバルブ4aを第2目標回転角度ωt2に向けて回転移動させ続ける。制御装置40は、実回転角度ωrが第2目標回転角度ωt2に一致すると判断した場合(ステップS9 YES)、ステップS10に処理を進める。 In step S9, the control device 40 determines whether the actual rotation angle ωr matches the second target rotation angle ωt2. If the control device 40 determines that the actual rotation angle ωr does not match the second target rotation angle ωt2 (step S9 NO), the control device 40 returns the process to step S8 and rotates the rotary valve 4a toward the second target rotation angle ωt2. Keep moving. When the control device 40 determines that the actual rotation angle ωr matches the second target rotation angle ωt2 (step S9 YES), the process proceeds to step S10.

図4の回転角度ωのグラフに示すように、このように第3目標回転角度ωt3を用いてロータリバルブ4aを制御することによって(図4の時刻t1から時刻t2の破線参照)、制御装置40は、回転速度ωvを実回転角度ωrと第2目標回転角度ωt2の差に基づいて決定するよりも、ロータリバルブ4aを速く回転移動させることができる(図4の時刻t1から時刻t2の実線参照)。ロータリバルブ4aは一旦、慣性により第2目標回転角度ωt2を超えてから、第2目標回転角度ωt2に緩やかに戻る(図4の時刻t2から時刻t3の実線参照)。制御装置40は、このようにロータリバルブ4aを制御することによって、各通路の開度が最大となる位置までロータリバルブ4aを迅速に移動させるとともに、ロータリバルブ4aの慣性力によって第2目標回転角度ωt2からずれてロータリバルブ4aが停止することを抑制している。この結果、制御装置40は、圧抜制御を迅速に実行できる。なお、このとき第2目標回転角度ωt2を区間Aの中間部以下の回転角度ωt(150度~155度)に設定しておくとよい。これにより、図4の時刻t2から時刻t3のようにロータリバルブ4aの慣性力によって回転角度ωtが第2目標回転角度ωt2を超えたとしても、各通路の開口面積を最大状態に維持しやすくなる。 As shown in the graph of the rotation angle ω in FIG. 4, by controlling the rotary valve 4a using the third target rotation angle ωt3 in this way (see the broken line from time t1 to time t2 in FIG. 4), the control device 40 can rotate the rotary valve 4a faster than determining the rotation speed ωv based on the difference between the actual rotation angle ωr and the second target rotation angle ωt2 (see the solid line from time t1 to time t2 in FIG. 4). ). The rotary valve 4a once exceeds the second target rotation angle ωt2 due to inertia, and then slowly returns to the second target rotation angle ωt2 (see the solid line from time t2 to time t3 in FIG. 4). By controlling the rotary valve 4a in this way, the control device 40 quickly moves the rotary valve 4a to the position where the opening degree of each passage is maximum, and also adjusts the second target rotation angle by the inertia force of the rotary valve 4a. This prevents the rotary valve 4a from stopping due to deviation from ωt2. As a result, the control device 40 can quickly perform pressure relief control. Note that at this time, it is preferable to set the second target rotation angle ωt2 to a rotation angle ωt (150 degrees to 155 degrees) below the middle part of section A. Thereby, even if the rotation angle ωt exceeds the second target rotation angle ωt2 due to the inertia force of the rotary valve 4a from time t2 to time t3 in FIG. 4, the opening area of each passage can be easily maintained at the maximum state. .

なお、本実施形態では、サーモスタット5を介してロータリバルブ4aをバイパスし、バルブフィッチング6に接続される第2入口4cと、を有する。サーモスタット5は、第2入口4cを塞ぐようにコイルバネによって付勢されている。言い換えると、内燃機関2の冷却システム1は、第2入口4cから流量制御弁4の一例であるロータリバルブ4aをバイパスしてバルブフィッチング6に接続されるバイパス通路を有する。バイパス通路上には、各通路の圧力を抜くベント弁として機能するサーモスタット5が配置される。これによって、各通路の圧力がコイルバネの付勢力と釣り合う所定圧力を超えて上昇すると、サーモスタット5が開き、各通路の圧力を逃がすことができる。このように、既存のサーモスタット5を配置することによって、圧力制御のみならず、サーモスタット5を使っても各通路の圧力を抜くことができる。 In addition, in this embodiment, the rotary valve 4a is bypassed via the thermostat 5, and the second inlet 4c is connected to the valve fitting 6. The thermostat 5 is biased by a coil spring so as to close the second inlet 4c. In other words, the cooling system 1 for the internal combustion engine 2 has a bypass passage that connects from the second inlet 4c to the valve fitting 6 by bypassing the rotary valve 4a, which is an example of the flow control valve 4. A thermostat 5 is arranged on the bypass passage, which functions as a vent valve to release pressure from each passage. As a result, when the pressure in each passage increases beyond a predetermined pressure balanced with the biasing force of the coil spring, the thermostat 5 opens and the pressure in each passage can be released. By arranging the existing thermostat 5 in this way, it is possible not only to control the pressure but also to release the pressure in each passage using the thermostat 5.

ステップS10では、制御装置40は、圧抜制御を終了する。制御装置40は、各通路を流れる冷却水の圧力が所定値未満である状態、本実施形態では内燃機関2の回転数が所定回転数未満である状態を第2所定時間継続した場合、圧抜制御を終了する。第2所定時間は、内燃機関2の回転数が所定回転数未満に安定したと判断できる時間であればよい。なお、ステップS6でロータリバルブ4aを第3目標回転角度ωt3に向けて移動させている途中で、各通路を流れる冷却水の圧力が所定値未満となった場合は、その時点で圧抜制御を終了してもよい。制御装置40は、圧抜制御を終了すると図4に示すように圧抜制御のフラグを不成立側に記録する(図4の時刻t4参照)。制御装置40は、フラグを不成立側に記録すると、ステップS11に処理を進める。 In step S10, the control device 40 ends the pressure relief control. When the pressure of the cooling water flowing through each passage continues to be lower than a predetermined value (in this embodiment, the rotational speed of the internal combustion engine 2 is lower than a predetermined rotational speed) for a second predetermined period, the control device 40 performs pressure relief. End control. The second predetermined time may be any time when it can be determined that the rotation speed of the internal combustion engine 2 has stabilized below the predetermined rotation speed. Note that if the pressure of the cooling water flowing through each passage becomes less than a predetermined value while the rotary valve 4a is being moved toward the third target rotation angle ωt3 in step S6, pressure relief control is performed at that point. You may quit. When the control device 40 finishes the pressure relief control, it records the pressure relief control flag on the failure side as shown in FIG. 4 (see time t4 in FIG. 4). When the control device 40 records the flag on the non-established side, the control device 40 advances the process to step S11.

ステップS11では、制御装置40は、第4目標回転角度(第4目標開度の一例)ωt4を決定する。図4の時刻t4から時刻t5に示すように、第4目標回転角度ωt4は、実回転角度ωrが第1目標回転角度ωt1に向けて緩やかに下降させるために設定する目標回転角度ωtである。本実施形態では第4目標回転角度ωt4は、実回転角度ωrから所定の回転角度を引いた値である。したがって、制御装置40は、所定時間ごとに第4目標回転角度ωt4分だけロータリバルブ4aを回転移動させる。これにより、ロータリバルブ4aは、一定の第3回転速度ωv3で、第1目標回転角度ωt1に向けて緩やかに回転移動する。この結果、各通路の急な圧力上昇によるウォーターハンマーの発生を抑制する。第4目標回転角度ωt4は、第2目標回転角度ωt2から第1目標回転角度ωt1までの回転角度ωを、複数の角度に分割した値であってもよい。いずれにせよ、第4目標回転角度ωt4は、ロータリバルブ4aを第1目標回転角度ωt1に向けて緩やかに回転移動させる値であればよい。図3に示すように、制御装置40は、第4目標回転角度ωt4を決定するとステップS12に処理を進める。なお、ここでの第1目標回転角度ωt1はステップS2と同じ値である必要はなく、そのときの水温WT、車両の走行状態、内燃機関2の運転状態、に基づいて設定すればよい。 In step S11, the control device 40 determines a fourth target rotation angle (an example of a fourth target opening degree) ωt4. As shown from time t4 to time t5 in FIG. 4, the fourth target rotation angle ωt4 is a target rotation angle ωt set in order to gradually lower the actual rotation angle ωr toward the first target rotation angle ωt1. In this embodiment, the fourth target rotation angle ωt4 is a value obtained by subtracting a predetermined rotation angle from the actual rotation angle ωr. Therefore, the control device 40 rotationally moves the rotary valve 4a by the fourth target rotation angle ωt4 every predetermined time. As a result, the rotary valve 4a slowly rotates toward the first target rotation angle ωt1 at a constant third rotational speed ωv3. As a result, the occurrence of water hammer due to a sudden pressure increase in each passage is suppressed. The fourth target rotation angle ωt4 may be a value obtained by dividing the rotation angle ω from the second target rotation angle ωt2 to the first target rotation angle ωt1 into a plurality of angles. In any case, the fourth target rotation angle ωt4 may be any value that allows the rotary valve 4a to rotate gently toward the first target rotation angle ωt1. As shown in FIG. 3, after determining the fourth target rotation angle ωt4, the control device 40 advances the process to step S12. Note that the first target rotation angle ωt1 here does not need to be the same value as in step S2, and may be set based on the water temperature WT, the running state of the vehicle, and the operating state of the internal combustion engine 2 at that time.

ステップS12では、制御装置40は、ロータリバルブ4aを第3回転速度ωv3で移動させ、ステップS13に処理を進める。ステップS13では、制御装置40は、ロータリバルブ4aを第3回転速度ωv3で移動させてから第1所定時間経過したか否か判断する。第1所定時間は、各通路の急激な圧力上昇が発生しない程度に十分な時間であればよい。制御装置40は、所定時間経過していないと判断した場合(ステップS13 NO)、ステップS12に処理を戻し、ロータリバルブ4aを第3回転速度ωv3で第1目標回転角度ωt1に向けて回転移動させ続ける。制御装置40は、第1所定時間経過したと判断した場合(ステップS13 YES)、ステップS14に処理を進める。ステップS14では、制御装置40は、第1回転速度ωv1によってロータリバルブ4aを回転移動させる。 In step S12, the control device 40 moves the rotary valve 4a at the third rotational speed ωv3, and advances the process to step S13. In step S13, the control device 40 determines whether a first predetermined period of time has elapsed since the rotary valve 4a was moved at the third rotational speed ωv3. The first predetermined time may be a time sufficient to prevent a sudden pressure increase in each passage. If the control device 40 determines that the predetermined time has not elapsed (NO in step S13), the process returns to step S12 and rotates the rotary valve 4a toward the first target rotation angle ωt1 at the third rotation speed ωv3. continue. When the control device 40 determines that the first predetermined time has elapsed (step S13 YES), the process proceeds to step S14. In step S14, the control device 40 rotates the rotary valve 4a at the first rotational speed ωv1.

ステップS3において、制御装置40が内燃機関2の回転数Erが所定回転数Et未満であると判断した場合、制御装置40は、ステップS14に処理を進める。ステップS14で、第1回転速度ωv1によってロータリバルブ4aを回転移動させると、制御装置40は、ステップS15に処理を進める。ステップS15では、制御装置40は、実回転角度ωrが第1目標回転角度ωt1に一致したか否か判断する。制御装置40は、実回転角度ωrが第1目標回転角度ωt1に一致しないと判断した場合(ステップS15 NO)、ステップS14に処理を戻し、ロータリバルブ4aを第1回転速度ωv1で第1目標回転角度ωt1に向けて回転移動させ続ける。制御装置40は、実回転角度ωrが第1目標回転角度ωt1に一致すると判断した場合(ステップS15 YES)、ステップS1に処理を戻す。 In step S3, if the control device 40 determines that the rotation speed Er of the internal combustion engine 2 is less than the predetermined rotation speed Et, the control device 40 advances the process to step S14. After rotating the rotary valve 4a at the first rotational speed ωv1 in step S14, the control device 40 advances the process to step S15. In step S15, the control device 40 determines whether the actual rotation angle ωr matches the first target rotation angle ωt1. If the control device 40 determines that the actual rotation angle ωr does not match the first target rotation angle ωt1 (NO in step S15), the control device 40 returns the process to step S14, and rotates the rotary valve 4a to the first target rotation at the first rotation speed ωv1. The rotational movement continues toward the angle ωt1. When the control device 40 determines that the actual rotation angle ωr matches the first target rotation angle ωt1 (step S15 YES), the process returns to step S1.

なお、ステップS13において、制御装置40が所定時間経過していないと判断した場合であっても(ステップS13 NO)、第1目標回転角度ωt1が実回転角度ωrよりも大きい回転角度ωに変化した場合、すなわち、各通路の開度が大きくなるように変化した場合、制御装置40は、ステップS14に処理を進めてもよい。このような場合は、各通路の開度を開く方向にロータリバルブ4aが回転移動するため、各通路の圧力は下がる方向になる。 Note that even if the control device 40 determines in step S13 that the predetermined time has not elapsed (step S13 NO), the first target rotation angle ωt1 has changed to a rotation angle ω larger than the actual rotation angle ωr. In other words, if the degree of opening of each passage changes to become larger, the control device 40 may proceed to step S14. In such a case, since the rotary valve 4a rotates in a direction that increases the opening of each passage, the pressure in each passage decreases.

以上説明した通り、本開示の内燃機関2の冷却システム1によれば、第1目標回転角度ωt1から第4目標回転角度ωt4と、実回転角度ωrとの差異に応じてロータリバルブ4aを制御することによって、最適な圧抜制御を実行できる。 As explained above, according to the cooling system 1 for the internal combustion engine 2 of the present disclosure, the rotary valve 4a is controlled according to the difference between the first target rotation angle ωt1 to the fourth target rotation angle ωt4 and the actual rotation angle ωr. By doing so, optimal pressure relief control can be executed.

また、この内燃機関2の冷却システム1によれば、第2目標回転角度ωt2よりも大きい第3目標回転角度ωt3によってロータリバルブ4aを移動させることによって、より早く冷却水の流れる通路を最大まで開く角度に到達させることができる。また、圧抜き終了後は第4目標回転角度ωt4によって、ロータリバルブ4aをゆっくり閉めることでウォーターハンマーを防止する。このように、この内燃機関2の冷却システム1によれば、目標回転角度ωtと実回転角度ωrの差に応じてロータリバルブ4aの回転速度を決定するようなシステムにおいて、簡単な制御により最適な圧抜制御を実行できる。 Further, according to the cooling system 1 for the internal combustion engine 2, by moving the rotary valve 4a at a third target rotation angle ωt3 that is larger than the second target rotation angle ωt2, the passage through which the cooling water flows is opened to the maximum more quickly. angle can be reached. Further, after the pressure release is completed, water hammer is prevented by slowly closing the rotary valve 4a at the fourth target rotation angle ωt4. As described above, according to the cooling system 1 for the internal combustion engine 2, in a system that determines the rotational speed of the rotary valve 4a according to the difference between the target rotational angle ωt and the actual rotational angle ωr, the optimum rotational speed can be achieved by simple control. Pressure relief control can be executed.

<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
<Other embodiments>
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. In particular, the plurality of modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.

(a)上記実施形態では、流量制御弁4はロータリバルブ4aを例に用いて説明したが、本開示はこれに限定されない。流量制御弁4は、例えば、各通路の流量をスライド式のバルブによって制御する流量制御弁4であってもよい。この場合、規制部は、スライド式のバルブの移動を規制するストッパであってもよい。 (a) In the above embodiment, the flow control valve 4 has been explained using the rotary valve 4a as an example, but the present disclosure is not limited thereto. The flow rate control valve 4 may be, for example, a slide type valve that controls the flow rate of each passage. In this case, the restriction portion may be a stopper that restricts movement of the sliding valve.

(b)上記実施形態では、制御装置40が図2の各通路の開口面積とロータリバルブ4aの回転角度ωの関係を用いて、各通路に流れる冷却水の流量を制御する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されない。制御装置40は、例えば、流量を検知するセンサ等を用いて、流量制御弁4を制御してもよい。また、図2の各通路の関口面積と、ロータリバルブ4aの回転角度ωは、適宜変更してもよい。 (b) The above embodiment is explained using an example in which the control device 40 controls the flow rate of cooling water flowing into each passage using the relationship between the opening area of each passage and the rotation angle ω of the rotary valve 4a shown in FIG. However, the present disclosure is not limited thereto. The control device 40 may control the flow rate control valve 4 using, for example, a sensor that detects the flow rate. Further, the area of the entrance of each passage and the rotation angle ω of the rotary valve 4a in FIG. 2 may be changed as appropriate.

1 :冷却システム
2 :内燃機関
4 :流量制御弁
5 :サーモスタット
40 :制御装置
52 :ラジエタ通路
54 :排気循環ガスクーラ通路
O :開度
Ot :目標開度
ωr :実回転角度
ωt :目標回転角度
ωv :回転速度
1: Cooling system 2: Internal combustion engine 4: Flow rate control valve 5: Thermostat 40: Control device 52: Radiator passage 54: Exhaust circulation gas cooler passage O: Opening degree Ot: Target opening degree ωr: Actual rotation angle ωt: Target rotation angle ωv :Rotational speed

Claims (6)

内燃機関の冷却システムであって、
冷却水が流れる複数の通路と、
複数の前記通路のそれぞれに流れる冷却水の流量を制御する流量制御弁と、
前記冷却水の温度を取得するとともに目標開度を決定し、前記目標開度と前記流量制御弁の実際の開度である実開度との差が大きいほど前記流量制御弁を移動させる速度が速くなるように前記速度を決定し、前記速度によって前記流量制御弁を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、複数の前記通路のそれぞれに流れる冷却水の圧力が所定値未満では、前記温度に基づいて決定された第1目標開度によって、前記流量制御弁を制御し、
前記冷却水の圧力が所定値以上の場合、複数の前記通路の開度が最大となる前記第2目標開度を決定するとともに、前記第2目標開度よりも大きい開度の第3目標開度を決定し、前記第3目標開度を用いて前記流量制御弁を制御する圧抜制御を実行し、
前記圧抜制御を終了する場合に、前記第1目標開度よりも実開度との差が小さい開度の第4目標開度を用いて前記流量制御弁を制御する、
内燃機関の冷却システム。
A cooling system for an internal combustion engine,
Multiple passages through which cooling water flows,
a flow control valve that controls the flow rate of cooling water flowing into each of the plurality of passages;
A target opening degree is determined while acquiring the temperature of the cooling water, and the larger the difference between the target opening degree and the actual opening degree, which is the actual opening degree of the flow rate control valve, the faster the speed at which the flow rate control valve is moved is determined. a control device that determines the speed so as to increase the speed, and controls the flow control valve according to the speed;
Equipped with
The control device controls the flow rate control valve according to a first target opening determined based on the temperature when the pressure of the cooling water flowing through each of the plurality of passages is less than a predetermined value;
When the pressure of the cooling water is equal to or higher than a predetermined value, the second target opening degree at which the opening degree of the plurality of passages becomes the maximum is determined, and a third target opening degree that is larger than the second target opening degree is determined. determine the opening degree, and execute pressure relief control to control the flow rate control valve using the third target opening degree,
When terminating the pressure relief control, controlling the flow rate control valve using a fourth target opening having a smaller difference from the actual opening than the first target opening;
Internal combustion engine cooling system.
前記制御装置は、前記圧抜制御が終了したのち、第1所定時間経過するまで前記第4目標開度を用いて前記流量制御弁を制御し、前記第1所定時間経過後は、前記第1目標開度を用いて前記流量制御弁を制御する、
請求項1に記載の内燃機関の冷却システム。
The control device controls the flow rate control valve using the fourth target opening degree until a first predetermined time period elapses after the pressure relief control ends, and after the first predetermined time elapses, the control device controls the flow rate control valve using the fourth target opening degree. controlling the flow rate control valve using a target opening degree;
A cooling system for an internal combustion engine according to claim 1.
前記制御装置は、前記圧抜制御を実行する場合に、前記実開度が前記第2目標開度に到達した場合に、前記第3目標開度を用いた制御から前記第2目標開度を用いた制御に切り替える、
請求項1または2に記載の内燃機関の冷却システム。
When executing the pressure relief control, the control device changes the second target opening from control using the third target opening when the actual opening reaches the second target opening. switch to the control used,
A cooling system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
前記流量制御弁をバイパスするバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられる所定圧力以上で開弁するベント弁と、
をさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の冷却システム。
a bypass passage that bypasses the flow control valve;
a vent valve provided in the bypass passage that opens at a predetermined pressure or higher;
further comprising;
A cooling system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
前記ベント弁はサーモスタットである、
請求項4に記載の内燃機関の冷却システム。
the vent valve is a thermostat;
A cooling system for an internal combustion engine according to claim 4.
前記制御装置は、前記冷却水の圧力が所定未満である状態が第2所定時間継続した場合に、前記圧抜制御を終了する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の内燃機関の冷却システム。
The control device terminates the pressure relief control when a state in which the pressure of the cooling water is less than a predetermined time continues for a second predetermined time.
A cooling system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5.
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