JP4100220B2 - Engine cooling system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒の循環を通じてエンジンの冷却を図るエンジンの冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
冷媒の循環を通じてエンジンの冷却を図るエンジンの冷却装置として、蓄熱容器を備えた冷却装置が知られている。こうした冷却装置にあっては、エンジンからの受熱により高温となった冷媒を蓄熱容器内に流入させることにより、同冷媒を保温しつつ貯留することが可能となっている。
【0003】
蓄熱容器を備えたエンジンの冷却装置としては、例えば特許文献1に記載の装置が知られている。
同文献に記載の冷却装置は、冷媒を流通させる冷媒通路として、
[イ]「エンジンの本体から流出した冷媒をラジエータをバイパスしてエンジンの本体へ還流するためのバイパス通路」
[ロ]「蓄熱容器が設けられているとともにこの蓄熱容器内に貯留されている冷媒をエンジンの本体へ流入させるための蓄熱通路」
これら[イ]及び[ロ]の冷却通路を備えて構成されている。
【0004】
また、バイパス通路には制御弁が設けられており、同制御弁の制御を通じてバイパス通路の開閉状態を切り替えることが可能となっている。
このエンジンの冷却装置では、エンジンの始動時、蓄熱通路を冷却回路に接続して蓄熱容器内の温かい冷媒をエンジンの本体へ供給し、蓄熱容器内の冷媒の温度が所定の温度未満となったときに蓄熱通路を冷却回路から切り離す。
【0005】
そして、これらいずれの場合にあっても、バイパス通路を閉鎖することにより低温の冷媒がエンジンの本体に還流されることを防止し、エンジンの暖機促進を図るようにしている。
【0006】
また、バイパス通路を閉鎖した後は、エンジンの本体から流出する冷媒の温度が所定の温度以上となったことに基づいてバイパス通路を閉鎖状態から開放状態へ切り替える。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−77839号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記エンジンの冷却装置において、エンジンの始動からの暖機初期にバイパス通路の閉鎖を通じて冷却回路を閉鎖状態に維持し、エンジンの本体を冷却する冷媒をエンジンの本体内に滞留させることによりエンジンの暖機性能をより高めることも考えられるが、この場合には次のようなことが懸念される。
【0009】
即ち、エンジンの本体内に冷媒が滞留していることにより、エンジンの本体から流出する冷媒の温度を検出する温度センサの出力値がエンジンの本体の暖機状態に対応した値を示さなくなるため、冷却回路をエンジンの暖機状態に応じて適切に開放することができないといった問題をまねくようになる。
【0010】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却回路をエンジンの暖機状態に応じて適切に開放することのできるエンジンの冷却装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、エンジンの本体を冷却する冷媒を前記エンジンの本体を介して循環させる冷却回路を備え、該冷却回路に、同冷却回路を開閉する制御弁と、前記エンジンの本体から流出する冷媒の温度を検出する温度センサとを有して構成され、前記エンジンの始動からの暖機初期において前記制御弁を閉弁することにより前記冷却回路を閉鎖状態とし、この冷却回路の閉鎖を通じて、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を前記エンジンの本体内に滞留させるエンジンの冷却装置において、前記エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値を算出し、この算出された積算値が所定値を超えたときに前記冷却回路を閉鎖状態から開放状態へ切り替えるように前記制御弁を制御する制御手段を備え、前記冷却回路は、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を流通させるための冷媒通路として、前記エンジンの本体から流出する冷媒をラジエータをバイパスして前記エンジンの本体へ流入させるためのバイパス通路と、前記エンジンの本体から流出する冷媒をスロットルボディを介して前記エンジンの本体へ流入させるためのスロットル通路とを備える一方、前記冷却回路を開閉する制御弁として、前記バイパス通路を開閉する第1の制御弁と、前記スロットル通路を開閉する第2の制御弁とを有し、前記制御手段は、前記積算値が前記所定値を超えたときに前記第2の制御弁を開弁することを要旨としている。
【0014】
上記構成によれば、エンジンの始動からの燃料噴射量の積算値が算出され、この積算値が所定値を超えたとき、制御弁の制御を通じて冷却回路が閉鎖状態から開放状態に切り替えられる。このように、エンジンの本体内に冷媒が滞留していることにより温度センサの出力値がエンジンの本体の暖機状態を適切に反映していないと考えられるときにあっては、エンジンの暖機状態と相関のある燃料噴射量あるいは吸入空気量に基づいて冷却回路を閉鎖状態から開放状態に切り替えるようにしているため、冷却回路をエンジンの暖機状態の応じて適切に開放することができるようになる。
また、上記構成によれば、エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値が所定値を超えたとき、第2の制御弁の開弁を通じてスロットル通路が開放される。このように、冷却回路を開放するに際して、他の冷媒通路に比べて冷媒の流量が少ないスロットル通路を開放するようにしているため、低温の冷媒がエンジンの本体内へ急激に流入することによるエンジンの温度低下を好適に抑制することができるようになる。また、エンジンの本体内に滞留していた冷媒がスロットルボディへ流入するため、スロットルボディの早期暖機を図ることができるようになる。
【0015】
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記第2の制御弁を開弁した後、前記温度センサの出力値に基づいて前記第1の制御弁を開弁制御することを要旨としている。
【0016】
上記構成によれば、第2の制御弁が開弁された後、温度センサの出力値に基づいて第1の制御弁が開弁制御される。このように、温度センサの出力値がエンジンの本体の暖機状態を反映している状況となったときに、同出力値に基づく第1の制御弁の開弁制御を行うようにしているため、制御弁をエンジンの本体の暖機状態に応じて適切に制御することができるようになる。
【0017】
(3)請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記エンジンの本体から流出する冷媒の温度が所定の温度を超えたときに前記第1の制御弁を徐々に開弁することを要旨としている。
【0018】
上記構成によれば、エンジンの本体から流出する冷媒の温度が所定の温度を超えたとき、第1の制御弁が徐々に開弁される。このように、第1の制御弁の開弁制御において、バイパス通路を流通する冷媒の流量を徐々に増量するようにしているため、低温の冷却水がエンジンの本体内へ急激に流入することによるエンジンの本体の温度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0019】
(4)請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、当該エンジンの冷却装置は、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を流通させるための冷媒通路として、前記冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられるとともに前記冷却回路へ選択的に接続されることにより前記蓄熱容器内の冷媒を前記エンジンの本体を介して循環させるための蓄熱回路を構成する蓄熱通路をさらに備え、前記制御手段は、前記エンジンの始動動作に先立ち前記蓄熱通路を前記冷却回路に接続して前記蓄熱回路を構成するとともに前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁し、前記エンジンの始動直後、前記蓄熱通路を前記冷却回路から切断するとともに前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を閉弁することを要旨としている。
【0020】
上記構成によれば、エンジンの始動動作に先立ち、蓄熱通路が冷却回路へ接続されて蓄熱回路が構成されるとともに第1の制御弁及び第2の制御弁が開弁される。そして、エンジンの始動直後、蓄熱通路が冷却回路から切断されるとともに第1の制御弁及び第2の制御弁が閉弁される。こうした構成にあっては、蓄熱容器内の冷媒がエンジンの本体に供給されるとき、バイパス通路及びスロットル通路を流通する冷媒の流量が増量されることにより冷媒の流通抵抗が低減されるため、冷却回路や蓄熱回路を流通する冷媒の流量が増量される。これにより、エンジンの始動動作に先立ち蓄熱容器内の冷媒がエンジンの本体へ早期に供給されるため、エンジンの暖機を好適に促進させることがでるようになる。また、エンジンの始動後は、蓄熱通路が冷却回路から切断されるとともに各制御弁が閉弁されるため、低温の冷媒がエンジンの本体へ還流されることが抑制されるようになる。これにより、低温の冷媒によるエンジンの本体の温度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0021】
(5)請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、所定の一定期間における燃料噴射量の積算値が基準値を超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁することを要旨としている。
【0022】
上記構成によれば、所定の一定期間における燃料噴射量の積算値が基準値を超えたとき、即ちエンジンが高負荷運転状態にあるとき、第1の制御弁及び第2の制御弁が開弁される。ちなみに、エンジンの本体の暖機過程においては十分な量の冷媒がエンジンの本体に供給されないため、こうした暖機過程にエンジンが高負荷運転されたとすると、エンジンの本体が過熱状態に陥ることが考えられる。そこで上記構成においては、エンジンが高負荷運転状態にあるとき、バイパス通路及びスロットル通路を開放することにより、エンジンの本体へ多量の冷媒を還流させるようにしている。これにより、エンジンの本体の冷却性能が高められるため、好適にエンジンの本体の保護を図ることができるようになる。また、燃料噴射量に基づいてエンジンの本体の高負荷運転状態を検出するようにしているため、温度センサの出力値がエンジンの本体の暖機状態を適切に反映していないと考えられるとき(エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値が所定値を超えていないとき)にあっても、エンジンの本体へ還流する冷媒の流量を適切に増量することができるようになる。
【0023】
(6)請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記温度センサの出力値の増加度合いが所定の度合いを超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁することを要旨としている。
【0024】
上記構成によれば、温度センサの出力値の増加度合いが所定の度合いを超えたとき、即ちエンジンが高負荷運転状態にあるとき、第1の制御弁及び第2の制御弁が開弁される。これにより、上記請求項5に記載の発明と同様に、エンジンの本体の冷却性能が高められるため、好適にエンジンの本体の保護を図ることができるようになる。
【0025】
(7)請求項7に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、前記制御手段は、前記エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値が所定値未満であることを条件に所定の一定期間における燃料噴射量の積算値が基準値を超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁し、前記エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値が所定値を超えていることを条件に前記温度センサの出力値の増加度合いが所定の度合いを超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁することを要旨としている。
【0026】
上記構成によれば、エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値が所定値未満のときに所定の一定期間における燃料噴射量の積算値が基準値を超えたとき、第1の制御弁及び第2の制御弁が開弁される。また、エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値が所定値を超えているときに温度センサの出力値の上昇度合いが所定の度合いを超えたとき、第1の制御弁及び第2の制御弁が開弁される。これにより、上記請求項5に記載の発明と同様に、エンジンの本体の冷却性能が高められるため、好適にエンジンの本体の保護を図ることができるようになる。また、温度センサの出力値がエンジンの本体の暖機状態を適切に反映していないと考えられるときにあっては、燃料噴射量に基づいてエンジンの本体の高負荷運転状態を検出するようにしているため、エンジンの本体へ還流する冷媒の流量を適切に増量することができるようになる。また、温度センサが有効に機能していると考えられるときにあっては、温度センサの出力値に基づいてエンジンの高負荷運転状態を検出するようにしているため、エンジンへ還流する冷媒の流量をより適切に増量することができるようになる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
本発明を具体化した第1の実施の形態について、図1〜図8を参照して説明する。
【0028】
エンジンE(エンジンの本体)の冷却機能を備えたエンジン冷却装置1の全体構成を図1に示す。
まず、エンジン冷却装置1に備えられている各構成要素の機能について説明する。
【0029】
ウォーターポンプ11は、エンジンEを通じて駆動されるとともに冷却水を圧送する。
ラジエータ12は、冷却水と外気との間で熱交換を行う。
【0030】
スロットルボディ13は、スロットルバルブを内蔵し、同バルブの開度に応じて吸入空気量を調整する。
ヒータコア14は、冷却水と車室内を暖房するための空気との間で熱交換を行う。熱交換された空気は、ヒータを通じて車室内に供給される。
【0031】
電動ウォーターポンプ15は、バッテリを通じて駆動されるとともに冷却水を圧送する。
蓄熱容器16は、冷却水を貯留するとともにこの冷却水と容器外部の空気とを断熱する。これにより、冷却水は、蓄熱容器16内に保温された状態で貯留される。
【0032】
冷却水用デリバリパイプ17は、蓄熱容器16から流出した冷却水をエンジンEのシリンダヘッドへ流入させる。
サーモスタット21は、冷却水の温度に応じて作動し、ラジエータ12へ流入する冷却水の流量を調整する。サーモスタット21の開度が最小開度(全閉)のとき、ラジエータ12へ流入する冷却水の流量は「0」となり、サーモスタット21の開度が最大開度(全開)に近づくにつれてラジエータ12へ流入する冷却水の流量は増大する。
【0033】
流量制御弁22は、弁の開度を連続的に変更することが可能となっており、ラジエータ12をバイパスして冷却水を循環させるための流通路(バイパス通路)における冷却水の流量を調整する。流量制御弁22の開度が最小開度(全閉)のとき、流通路を流通する冷却水の流量は「0」となり、流量制御弁22の開度が最大開度(全開)に近づくにつれて流通路を流通する冷却水の流量は増大する。
【0034】
開閉弁23は、開弁あるいは閉弁のいずれかに切り替えることが可能となっており、スロットルボディ13へ冷却水を流入させるための流通路(スロットル通路)における冷却水の流通態様を切り替える。開閉弁23が開弁状態にあるとき、冷却水がスロットルボディ13へ供給される一方、開閉弁23が閉弁状態にあるとき、冷却水はスロットルボディ13へ供給されなくなる。
【0035】
3方弁24は、3つのポート(第1ポートP1、第2ポートP2、第3ポートP3)を備え、これら各ポート間の開閉状態を変更することにより、冷却水の循環態様を選択的に切り替える。
【0036】
電子制御装置(ECU)3は、エンジンEのインジェクタINJ、電動ウォーターポンプ15、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24を統括的に制御する。なお、制御手段は、ECU3を備えて構成される。
【0037】
次に、エンジン冷却装置1の検出系を構成する各センサについて説明する。なお、検出系を通じて検出された各データは、ECU3へ入力される。
エンジン水温センサS1は、エンジンEから流出する冷却水の温度(エンジン水温THwe)を検出する。
【0038】
蓄熱容器水温センサS2は、蓄熱容器16内の冷却水の温度(蓄熱容器水温THwt)を検出する。
また、ECU3は、インジェクタINJによる燃料の噴射量を監視する。
【0039】
次に、エンジン冷却装置1における冷却水の流通路について説明する。
第1冷却通路R1は、エンジンEと3方弁24の第1ポートP1とを接続する。
【0040】
第2冷却通路R2は、エンジンEとサーモスタット21とを接続する。
第3冷却通路R3は、第1冷却通路R1とラジエータ12とを接続する。
第4冷却通路R4は、ラジエータ12とサーモスタット21とを接続する。
【0041】
第5冷却通路R5は、第1冷却通路R1と流量制御弁22とを接続する。
第6冷却通路R6は、サーモスタット21を介して流量制御弁22と第2冷却通路R2とを接続する。なお、第6冷却通路R6は、サーモスタット21の開閉状態に関わらず第2冷却通路R2と連通される。
【0042】
第7冷却通路R7は、第1冷却通路R1と開閉弁23とを接続する。
第8冷却通路R8は、開閉弁23とスロットルボディ13とを接続する。
第9冷却通路R9は、サーモスタット21を介してスロットルボディ13と第2冷却通路R2とを接続する。なお、第9冷却通路R9は、サーモスタット21の開閉状態に関わらず第2冷却通路R2と連通される。
【0043】
第10冷却通路R10は、3方弁24の第2ポートP2とヒータコア14とを接続する。
第11冷却通路R11は、サーモスタット21を介してヒータコア14と第2冷却通路R2とを接続する。なお、第11冷却通路R11は、サーモスタット21の開閉状態に関わらず第2冷却通路R2と連通される。
【0044】
第12冷却通路R12は、3方弁24の第3ポートP3と電動ウォーターポンプ15とを接続する。
第13冷却通路R13は、電動ウォーターポンプ15と蓄熱容器16とを接続する。
【0045】
第14冷却通路R14は、蓄熱容器16と冷却水用デリバリパイプ17とを接続する。
上記各冷却通路を通じて、以下に説明するラジエータ通路、バイパス通路、スロットル通路、ヒータ通路、及び蓄熱通路がそれぞれ構成される。
【0046】
[ラジエータ通路]
第3冷却通路R3及び第4冷却通路R4によりラジエータ通路が構成される。
ラジエータ通路は、サーモスタット21が開弁しているときに開放状態となる一方、サーモスタット21が閉弁しているときに閉鎖状態となる。
【0047】
ラジエータ通路が開放されているとき、冷却水がラジエータ12を介して流通する。
[バイパス通路]
第5冷却通路R5及び第6冷却通路R6によりバイパス通路が構成される。
【0048】
バイパス通路は、流量制御弁22が開弁しているときに開放状態となる一方、流量制御弁22が閉弁しているときに閉鎖状態となる。
バイパス通路が開放されているとき、冷却水がラジエータ12をバイパスして流通する。
【0049】
[スロットル通路]
第7冷却通路R7、第8冷却通路R8、及び第9冷却通路R9によりスロットル通路が構成される。
【0050】
スロットル通路は、開閉弁23が開弁しているときに開放状態となる一方、開閉弁23が閉弁しているときに閉鎖状態となる。
スロットル通路が開放されているとき、冷却水がスロットルボディ13を介して流通する。
【0051】
[ヒータ通路]
第10冷却通路R10及び第11冷却通路R11によりヒータ通路が構成される。
【0052】
ヒータ通路は、3方弁24の制御を通じて第1冷却通路R1へ選択的に接続することが可能となっている。
ヒータ通路は、3方弁24の第1ポートP1及び第2ポートP2が開弁しているときに第1冷却通路R1へ接続される(ヒータ通路が開放状態となる)一方、3方弁24の第1ポートP1と第2ポートP2とのいずれかが閉弁しているときに第1冷却通路R1から切断される(ヒータ通路が閉鎖状態となる)。
【0053】
ヒータ通路が開放されているときには、冷却水がヒータコア14を介して流通する。
[蓄熱通路]
第12冷却通路R12、第13冷却通路R13、及び第14冷却通路R14により蓄熱通路が構成される。
【0054】
蓄熱通路は、3方弁24の制御を通じて第1冷却通路R1へ選択的に接続することが可能となっている。
蓄熱通路は、3方弁24の第1ポートP1及び第3ポートP3が開弁しているときに第1冷却通路R1へ接続される(蓄熱通路が開放状態となる)一方、3方弁24の第1ポートP1と第3ポートP3とのいずれかが閉弁しているときに第1冷却通路R1から切り離される(蓄熱通路が閉鎖状態となる)。
【0055】
蓄熱通路が開放されているとき、冷却水が蓄熱容器16を介して流通する。
なお、スロットル通路は、ラジエータ通路、バイパス通路、ヒータ通路、及び蓄熱通路に比べ流通路の径が小さく構成されている。
【0056】
上記各冷却通路により、冷却水を循環させるための以下の各循環回路が構成される。
[冷却回路]
第1冷却通路R1、第2冷却通路R2、ラジエータ通路(第3冷却通路R3、第4冷却通路R4)、バイパス通路(第5冷却通路R5、第6冷却通路R6)、スロットル通路(第7冷却通路R7、第8冷却通路R8、第9冷却通路R9)、及びヒータ通路(第10冷却通路R10、第11冷却通路R11)により冷却回路が構成される。
【0057】
冷却回路は、ラジエータ通路、バイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路の少なくとも1つが開放されているときに開放状態となる一方、これら各冷却通路がすべて閉鎖されているときに閉鎖状態となる。
【0058】
冷却回路を通じて冷却水が循環するとき、エンジンEと冷却水との間で熱交換が行われる。
ラジエータ通路を介して冷却水が循環するとき、ラジエータ12において冷却水と外気との間で熱交換が行われる。
【0059】
バイパス通路を介して冷却水が循環するとき、ラジエータ12における冷却水の放熱が抑制される。
スロットル通路を介して冷却水が循環するとき、スロットルボディ13と冷却水との間で熱交換が行われる。
【0060】
ヒータ通路を通じて冷却水が循環するとき、ヒータコア14において車室内暖房用空気と冷却水との間で熱交換が行われる。
[蓄熱回路]
第1冷却通路R1及び蓄熱通路(第12冷却通路R12、第13冷却通路R13、第14冷却通路R14)により蓄熱回路が構成される。
【0061】
蓄熱回路は、蓄熱通路が冷却回路(第1冷却通路R1)に接続されることにより開放状態となる一方、蓄熱通路が冷却回路から切断されることにより閉鎖状態となる。
【0062】
蓄熱回路を通じて冷却水が循環するとき、蓄熱容器16内に貯留されていた冷却水とエンジンEとの間で熱交換が行われる。
開閉弁23が開弁されているときは、さらに蓄熱容器16内に貯留されていた冷却水とスロットルボディ13との間で熱交換が行われる。
【0063】
3方弁24の第1ポートP1及び第2ポートP2が開弁されているときは、さらにヒータコア14において蓄熱容器16内に貯留されていた冷却水と車室内暖房用空気との間で熱交換が行われる。
【0064】
ところで、一般にエンジンEの暖機はより早期に完了することが望まれる。
ここで、こうしたエンジンEの早期暖機を実現するために、例えば、エンジンEの暖機時に冷却回路を閉鎖して冷却水をエンジンE内に滞留させることも考えられるが、こうした態様をもってエンジンEの暖機促進を図るようにした場合には次のような問題をまねくことが考えられる。
【0065】
即ち、エンジンE内に冷却水が滞留することにより、エンジンEの暖機状態がエンジン水温センサS1の出力値に反映されなくなるため、エンジンEの暖機状態に応じて適切に冷却回路を開放することが困難となる。
【0066】
そこで、本実施の形態では、こうした場合を考慮して、以下に説明するエンジン暖機時の冷却装置制御処理を通じて冷却水の循環態様を制御するようにしている。
【0067】
以下、図2及び図3を参照して、エンジンの暖機時における冷却水の循環態様を制御する「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」について説明する。なお、本処理が制御手段を通じて行われる処理に相当する。
【0068】
〔エンジン暖機時の冷却装置制御処理〕
本処理は、エンジンEの始動にともなって開始され、以下に説明するステップS101〜S109の処理が行われた後、終了される。
【0069】
[ステップS101]以下の[a]〜[c]の操作を行う。
[a]流量制御弁22を全閉する。
[b]開閉弁23を閉弁する。
[c]3方弁24の全てのポートを閉弁する。
【0070】
これら各操作を通じて、バイパス通路、スロットル通路、ヒータ通路、及び蓄熱通路が閉鎖される。
これにより、冷却回路が閉鎖されるとともに、蓄熱通路が冷却回路から切断される。
【0071】
[ステップS102]エンジンEが始動してからの燃料噴射量の積算値(燃料噴射量積算値FiA)を算出する。
[ステップS103]燃料噴射量積算値FiAが所定値(所定の積算値FiX)以上であるか否かを判定する。即ち、下記条件
FiA≧FiX
が満たされているか否かを判定する。
【0072】
燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、ステップS102及びS103の処理を所定の周期毎に繰り返し実行する。
なお、所定の積算値FiXは、冷却水をエンジンE内に滞留させていることにより、エンジンE内に著しい温度のむらが生じるおそれがあるか否かを示す燃料噴射量積算値の閾値として用いられる。即ち、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、エンジンE内に著しい温度のむらを生じるおそれはない。
【0073】
[ステップS104]燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、即ちエンジンE内に著しい温度のむらを生じるおそれがあるとき、開閉弁23を開弁する。
【0074】
この操作を通じて、スロットル通路が開放されるとともに、冷却回路が閉鎖状態から開放状態へ切り替えられる。
これにより、冷却水が冷却回路を循環するようになる。
【0075】
[ステップS105]エンジン水温センサS1の出力値(エンジン水温THwe)に基づいて流量制御弁22の制御を行う開弁制御を開始する。
[ステップS106]エンジン水温THweが所定の温度(第1の所定水温THx1)以上であるか否かを判定する。即ち、下記条件
THwe≧THx1
が満たされているか否かを判定する。
【0076】
エンジン水温THweが第1の所定水温THx1未満のとき、上記判定処理を所定の周期毎に繰り返し実行する。
なお、第1の所定水温THx1は、エンジンEの暖機状態が所定の暖機状態に達しているか否かを示すエンジン水温の閾値として用いられる。即ち、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1未満のとき、エンジンEの暖機状態は所定の暖機状態に達していない。
【0077】
[ステップS107]エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上のとき、即ちエンジンEの暖機状態が所定の暖機状態に達しているとき、流量制御弁22を徐々に開弁する。
【0078】
この操作を通じて、バイパス通路が開放される。
これにより、冷却水がスロットル通路にあわせバイパス通路を介して循環するようになる。
【0079】
[ステップS108]エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上であるか否かを判定する。即ち、下記条件
THwe≧THx2
が満たされているか否かを判定する。
【0080】
エンジン水温THweが第2の所定水温THx2未満のとき、上記判定処理を所定の周期毎に繰り返し実行する。
なお、第2の所定水温THx2は、第1の所定水温THx1よりも大きい値に設定され、エンジンEが暖機完了の状態にあるか否かを示すエンジン水温の閾値として用いられる。即ち、エンジン水温THweが第2の所定水温THx2未満のとき、エンジンEは暖機が未完了の状態にある。
【0081】
[ステップS109]エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上のとき、即ちエンジンEが暖機完了の状態にあるとき、エンジンEの運転状態に基づいて流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24の制御を行う制御弁の開閉制御を開始して本処理を終了する。
【0082】
このように、エンジン暖機時の冷却装置制御処理によれば、以下の[A]〜[D]の態様をもって各制御弁の制御が行われる。
[A]燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、冷却回路を閉鎖した状態に維持する。
[B]燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとき、冷却回路を開放するとともに、エンジン水温THweに基づいて流量制御弁22の制御を行う開弁制御を開始する。
[C]エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとき、流量制御弁22を徐々に開弁する。
[D]エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上となったとき、エンジンEの運転状態に基づいて流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24の制御を行う制御弁の開閉制御を開始する。
【0083】
ここで、図4を参照して、エンジン暖機時の冷却装置制御処理(図2及び図3)によるエンジン冷却装置1の制御態様について総括する。
燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、以下の[A1]〜[A4]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[A1]流量制御弁22を全閉する。
[A2]開閉弁23を閉弁する。
[A3]3方弁24の全てのポートを閉弁する。
[A4]電動ウォーターポンプ15を停止する。
【0084】
燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上、且つエンジン水温THweが第1の所定水温THx1未満のとき、以下の[B1]〜[B4]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[B1]流量制御弁22を全閉する。
[B2]開閉弁23を開弁する。
[B3]3方弁24の全てのポートを閉弁する。
[B4]電動ウォーターポンプ15を停止する。
【0085】
エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上、且つエンジン水温THweが第2の所定水温THx2未満のとき、以下の[C1]〜[C4]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[C1]流量制御弁22を徐々に開弁する。
[C2]開閉弁23を開弁する。
[C3]3方弁24の全てのポートを閉弁する。
[C4]電動ウォーターポンプ15を停止する。
【0086】
エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上のとき、以下の[D1]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[D1]電動ウォーターポンプ15、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24をエンジンEの運転状態等に応じて制御する。
【0087】
なお、サーモスタット21は、冷却水の温度に応じて作動し、エンジンEの暖機が完了するまでは閉弁状態となる。
次に、図5〜図7を参照して、エンジン暖機時における冷却水の循環態様について説明する。なお、図5〜図7において、実線で示される冷却通路は冷却水が流通する通路を、矢印は冷却水の流れの方向を、破線で示される冷却通路は冷却水が流通しない通路をそれぞれ示す。
【0088】
〔冷却水循環態様[1]〕
図5を参照して、「燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満」のときにおける冷却水の循環態様について説明する。
【0089】
このとき、サーモスタット21が閉じた状態にあり、これにあわせて流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24が閉弁されているため、冷却回路及び蓄熱回路は閉鎖した状態に維持される。
【0090】
これにより、冷却水はエンジンE内に滞留するようになる。
〔冷却水循環態様[2]〕
図6を参照して、「燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上、且つエンジン水温THweが第1の所定水温THx1未満」のときにおける冷却水の循環態様について説明する。
【0091】
このとき、開閉弁23が開弁されているため、スロットル通路は開放した状態に維持される。
これにより、冷却水は、スロットル通路を介して冷却回路を循環するようになる。
【0092】
〔冷却水循環態様[3]〕
図7を参照して、「エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上、且つ第2の所定水温THx2未満」のときにおける冷却水の循環態様について説明する。
【0093】
このとき、流量制御弁22が開弁されているため、バイパス通路は開放した状態に維持される。
これにより、冷却水は、スロットル通路にあわせてさらにバイパス通路を介して冷却回路を循環するようになる。
【0094】
次に、エンジン暖機時の冷却装置制御処理(図2及び図3)により奏せられる作用効果について説明する。
本処理では、エンジンE内に冷却水を滞留させているとき、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったことに基づいて、冷却回路を開放するようにしている。
【0095】
このように、エンジンE内に冷却水が滞留していることによりエンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を適切に反映していないと考えられるときにあっては、エンジンEの暖機状態と相関のある燃料噴射量に基づいて冷却回路を閉鎖状態から開放状態に切り替えるようにしているため、冷却回路がエンジンEの暖機状態の応じて適切に開放されるようになる。
【0096】
これにより、エンジンE内に著しい温度のむらが生じるおそれがあるときにはエンジンEに冷却水が供給されるため、エンジンEが好適な運転状態に維持されるようになる。
【0097】
本処理では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとき、スロットル通路を開放するようにしている。
このように、冷却回路を開放するに際して、他の冷却水の流通路に比べて冷却水の流量が少ないスロットル通路を開放するようにしているため、低温の冷却水がエンジンE内へ急激に流入することによるエンジンEの温度低下が抑制されるようになる。
【0098】
これにより、冷却水の循環を通じてエンジン水温センサS1を有効に機能させるに際して、エンジンEの暖機状態が好適に維持されるようになる。
また、エンジンE内に滞留していた冷却水がスロットルボディ13へ流入するため、スロットルボディ13の早期暖機が図られるようになる。
【0099】
本処理では、冷却回路が開放されたことにより冷却水がエンジンEを介して循環するようになったとき、エンジン水温THweに基づいて流量制御弁22の制御を行う開弁制御を開始するようにしている。
【0100】
このように、エンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を反映している状況となったときに、エンジン水温THweに基づく流量制御弁22の制御を行うようにしているため、流量制御弁22がエンジンEの暖機状態に応じて適切に制御されるようになる。
【0101】
本処理では、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとき、流量制御弁22を徐々に開弁するようにしている。
このように、流量制御弁22の開弁制御において、バイパス通路を流通する冷却水の流量を徐々に増量するようにしているため、低温の冷却水がエンジンE内へ急激に流入することによるエンジンEの温度低下が抑制されるようになる。
【0102】
次に、図8を参照して、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」によるエンジン冷却装置1の制御態様について、その一例を説明する。
時刻t81において、エンジンEが始動されたとする。
【0103】
このとき、
〔a〕流量制御弁22を閉弁する。
〔b〕開閉弁23を閉弁する。
〔c〕3方弁24の全てのポートを閉弁する。
上記各操作が行われる。
【0104】
これにより、エンジンE内に冷却水が滞留するため、エンジンEの暖機促進が図られるようになる。
時刻t82において、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとする(図8:〔d〕)。
【0105】
このとき、
〔b〕開閉弁23を開弁する。
上記操作が行われる。
【0106】
これにより、冷却回路が開放されて冷却水の循環が行われるため、エンジン水温センサS1がエンジンEの暖機状態を反映した出力値を示すようになるとともに、スロットルボディ13の暖機が図られるようになる。
【0107】
時刻t83において、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとする(図8:〔e〕)。
このとき、
〔a〕流量制御弁22を徐々に開弁する。
上記操作が行われる。
【0108】
これにより、低温の冷却水がバイパス通路を介してエンジンE内へ急激に流入することによるエンジンEの温度低下が抑制されるようになる。
時刻t84において、エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上となったとする(図8:〔e〕)。
【0109】
これ以降、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24がエンジンEの運転状態等に基づいて制御されるようになる。
以上詳述したように、この第1の実施の形態にかかるエンジンの冷却装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
【0110】
(1)本実施の形態では、エンジンE内に冷却水を滞留させているとき、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったことに基づいて、冷却回路を開放するようにしている。このように、エンジンE内に冷却水が滞留していることによりエンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を適切に反映していないと考えられるときにあっては、エンジンEの暖機状態と相関のある燃料噴射量に基づいて冷却回路を閉鎖状態から開放状態に切り替えるようにしているため、冷却回路をエンジンEの暖機状態の応じて適切に開放することができるようになる。
【0111】
(2)また、エンジンE内に著しい温度のむらが生じるおそれがあるとき、エンジンEへ冷却水が供給されるため、エンジンEを好適な運転状態に維持することができるようになる。
【0112】
(3)本実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとき、スロットル通路を開放するようにしている。このように、冷却回路を開放するに際して、他の冷却水の流通路に比べて冷却水の流量が少ないスロットル通路を開放するようにしているため、低温の冷却水がエンジンE内へ急激に流入することによるエンジンEの温度低下を好適に抑制することができるようになる。これにより、冷却水の循環を通じてエンジン水温センサS1を有効に機能させるに際して、エンジンEの暖機状態を好適に維持することができるようになる。
【0113】
(4)また、エンジンE内に滞留していた冷却水がスロットルボディ13へ流入するため、スロットルボディ13を早期に暖機することができるようになる。(5)本実施の形態では、冷却回路が開放されたことにより冷却水がエンジンEを介して循環するようになったとき、エンジン水温THweに基づいて流量制御弁22の制御を行う開弁制御を開始するようにしている。このように、エンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を反映している状況となったときに、エンジン水温THweに基づく流量制御弁22の制御を行うようにしているため、流量制御弁22をエンジンEの暖機状態に応じて適切に制御することができるようになる。
【0114】
(6)本実施の形態では、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとき、流量制御弁22を徐々に開弁するようにしている。このように、流量制御弁22の開弁制御において、バイパス通路を流通する冷却水の流量を徐々に増量するようにしているため、低温の冷却水がエンジンE内へ急激に流入することに起因するエンジンEの温度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0115】
なお、上記第1の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第1の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったときにスロットル通路を開放する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとき、スロットル通路とともにバイパス通路を開放することもできる。
【0116】
・上記第1の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとき、スロットル通路の開放を通じて冷却回路を開放する構成としたが、開放する冷却通路は、バイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路から適宜選択することができる。要するに、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったときに、適宜の冷却通路を開放することによりエンジンEを介しての冷却水の循環を可能にする制御態様であれば、開放する冷却通路は適宜変更可能である。
【0117】
・上記第1の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上であることに基づいて冷却回路を開放する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上であることに基づいて蓄熱回路を開放することもできる。
【0118】
・上記第1の実施の形態では、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとき、流量制御弁22を徐々に開弁する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったときであっても、流量制御弁22を開弁しないとともに、エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上となるまでバイパス通路を閉鎖状態に維持することもできる。
【0119】
・上記第1の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上であることに基づいて冷却回路を開放する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、エンジンEが始動してからの吸入空気量の積算値(吸入空気量積算値QiA)を算出するとともに、この積算値が所定値(所定の積算値QiX)以上であることに基づいて、冷却回路を開放することもできる。なお、所定の積算値QiXは、冷却水をエンジンE内に滞留させていることにより、エンジンE内に著しい温度のむらが生じるおそれがあるか否かを示す吸入空気量積算値の閾値として用いられる。即ち、吸入空気量積算値QiAが所定の積算値FiX未満のとき、エンジンEに著しい温度のむらを生じるおそれはない。
【0120】
・上記第1の実施の形態では、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとき、流量制御弁22を徐々に開弁する構成としたが、流量制御弁22の制御態様はこうした制御態様に限られず適宜変更可能である。
【0121】
・上記第1の実施の形態では、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24を閉弁することにより冷却回路を閉鎖する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、第2冷却通路R2に同冷却通路R2を開閉する制御弁を設けるとともに、この制御弁を閉弁することにより冷却回路を閉鎖することもできる。
【0122】
・または、第1冷却通路R1(第1冷却通路R1とバイパス通路との接続部よりも上流側の箇所)に同冷却通路R1を開閉する制御弁を設けるとともに、この制御弁を閉弁することにより冷却回路を閉鎖することもできる。要するに、冷却回路を適切に開閉することが可能な構成であれば、エンジン冷却装置1には適宜の制御弁を設けることができる。
【0123】
・上記第1の実施の形態では、蓄熱通路を備えるエンジン冷却装置1に対して本発明を適用する構成としたが、蓄熱通路を備えないエンジン冷却装置1に対して本発明を適用することも可能である。こうした構成を採用した場合にあっても、上記第1の実施の形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。
【0124】
(第2の実施の形態)
本発明を具体化した第2の実施の形態について、図9〜図13を参照して説明する。なお、本実施の形態における装置全体の構成は、前記第1の実施の形態と同様の構成となっているため、重複する説明を割愛する。
【0125】
ところで、エンジンEの暖機過程においては十分な量の冷却水がエンジンEに供給されないため、こうした暖機過程にエンジンEが高負荷運転されたとすると、エンジンEが過熱状態に陥るとともに運転性能の悪化をまねくことが考えられる。
【0126】
そこで、本実施の形態では、こうした場合を考慮して、エンジンEの暖機過程において以下に説明するエンジン冷却処理を行うようにしている。
なお、本実施の形態においては、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」(図2及び図3)と並行してエンジン冷却処理が行われる。
【0127】
以下、図9及び図10を参照して、エンジンの過熱状態を回避するために行われる「エンジン冷却処理」について説明する。なお、本処理は、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のときに行われる「第1のエンジン冷却処理」と、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のときに行われる「第2のエンジン冷却処理」とから構成される。
【0128】
〔第1のエンジン冷却処理〕
本処理は、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」とともに開始され、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となるまでの間、所定の周期毎に繰り返し実行される。
【0129】
[ステップS201]燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満であるか否かを判定する。即ち、下記条件
FiA<FiX
が満たされているか否かを判定する。
【0130】
燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のときは、本処理を終了する。
[ステップS202]所定の一定期間TxにおけるインジェクタINJの燃料噴射量の積算値(期間積算値△FiA)が基準値(所定の期間積算値△FiX)以上であるか否かを判定する。即ち、下記条件
△FiA≧△FiX
が満たされているか否かを判定する。
【0131】
なお、所定の期間積算値△FiXは、エンジンEが高負荷運転の状態にあるか否かを示す期間積算値の閾値として用いられる。即ち、期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上のとき、エンジンEは高負荷運転の状態にある。
【0132】
また、所定の一定期間Txとしては、予め設定されている所定の値が用いられる。
[ステップS203]期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上のとき、即ちエンジンEが高負荷運転の状態にあるとき、以下の[a]〜[c]の操作を行う。
[a]流量制御弁22を全開する。
[b]開閉弁23を開弁する。
[c]3方弁24の全ポートを開弁する。
【0133】
これら各操作を通じて、バイパス通路、スロットル通路、ヒータ通路、及び蓄熱通路が開放される。
なお、このステップS203の処理は、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」(図2及び図3)による制御弁の制御よりも優先して行われる。即ち、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」を通じて流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24が閉弁されている場合にあっても、ステップS203の処理を通じてこれら各制御弁が強制的に開弁される。
【0134】
[ステップS204]期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX未満のとき、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24を「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」(図2及び図3)の制御態様に従って制御する。
【0135】
このように、第1のエンジン冷却処理によれば、以下の[C]の態様をもってエンジンEの冷却が行われる。
[C]燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、インジェクタINJの燃料噴射量に基づいてエンジンEが高負荷運転状態にあるか否かを判定し、エンジンEの高負荷運転時には制御弁の制御を通じて開閉可能な冷却通路を全て開放する。
【0136】
〔第2のエンジン冷却処理〕
本処理は、「第1のエンジン冷却処理」の終了とともに開始され、エンジン水温THweが第2の所定水温Tx2以上となるまでの間、所定の周期毎に繰り返し実行される。
【0137】
[ステップS301]エンジン水温THweが第2の所定水温THx2未満であるか否かを判定する。即ち、下記条件
THwe<THx2
が満たされているか否かを判定する。
【0138】
エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上のときは、本処理を終了する。
[ステップS302]エンジン水温THweの増加度合い(エンジン水温上昇量△THwe)が所定の度合い(所定の水温上昇量△THx)以上であるか否かを判定する。即ち、下記条件
△THwe≧△THx
が満たされているか否かを判定する。
【0139】
なお、エンジン水温上昇量△THweは、所定の期間におけるエンジン水温THweの変化量に基づいて算出することができる。
また、所定の水温上昇量△THxは、エンジンEが高負荷運転の状態にあるか否かを示すエンジン水温上昇量の閾値として用いられる。即ち、エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上のとき、エンジンEは高負荷運転の状態にある。
【0140】
[ステップS303]エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上のとき、即ちエンジンEが高負荷運転の状態にあるとき、以下の[a]及び[b]の操作を行う。
[a]流量制御弁22を全開する。
[b]3方弁24の全ポートを開弁する。
【0141】
これら各操作を通じて、バイパス通路、ヒータ通路、及び蓄熱通路が開放される。
なお、このステップS303の処理は、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」(図2及び図3)による制御弁の制御よりも優先して行われる。即ち、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」を通じて3方弁24が閉弁されている場合にあっても、ステップS303の処理を通じてこれら3方弁24の全ポートが強制的に開弁される。
【0142】
[ステップS304]エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx未満のとき、流量制御弁22及び3方弁24を「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」(図2及び図3)の制御態様に従って制御する。
【0143】
このように、第2のエンジン冷却処理によれば、以下の[D]の態様をもってエンジンEの冷却が行われる。
[D]燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、エンジン水温センサS1の出力値に基づいてエンジンEが高負荷運転状態にあるか否かを判定し、エンジンEの高負荷運転時には制御弁の制御を通じて開閉可能な冷却通路を全て開放する。
【0144】
ここで、図11を参照して、エンジン冷却処理(図9及び図10)によるエンジン冷却装置1の制御態様について総括する。
燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満、且つ期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上のとき、以下の[C1]〜[C4]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[C1]流量制御弁22を全開する。
[C2]開閉弁23を開弁する。
[C3]3方弁24の全てのポートを開弁する。
[C4]電動ウォーターポンプ15を停止する。
【0145】
燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上、且つエンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上のとき、以下の[D1]〜[D4]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[D1]流量制御弁22を全開する。
[D2]開閉弁23を開弁する。
[D3]3方弁24の全てのポートを開弁する。
[D4]電動ウォーターポンプ15を停止する。
【0146】
次に、図12を参照して、エンジンの高負荷運転時における冷却水の循環態様について説明する。なお、図12において、実線で示される冷却通路は冷却水が流通する通路を、矢印は冷却水の流れの方向を、破線で示される冷却通路は冷却水が流通しない通路をそれぞれ示す。
【0147】
〔冷却水循環態様[4]〕
「期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上」及び「エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上」といったこれら各条件のいずれかが満たされているとき、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24が開弁されているため、冷却回路及び蓄熱回路は開放した状態に維持される。
【0148】
これにより、冷却水は、バイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路を介して冷却回路を循環する一方で、さらに蓄熱回路も循環するようになる。
次に、エンジン冷却処理(図9及び図10)により奏せられる作用効果について説明する。
【0149】
本処理では、エンジンEの暖機時にエンジンEが高負荷運転状態となったとき、制御弁の制御を通じて開閉可能な冷却通路を全て開放するようにしている。
このように、エンジンEが過熱状態に陥るおそれがあるとき、エンジンEへ多量の冷却水を還流させるようにしているため、好適にエンジンEの保護が図られるようになる。
【0150】
本処理では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、期間積算値△FiAと所定の期間積算値△FiXとの比較を通じて、エンジンEが高負荷運転状態にあるか否かを判定するようにしている。
【0151】
このように、エンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を適切に反映していないと考えられるときにあっては、インジェクタINJの燃料噴射量に基づいてエンジンEの高負荷運転状態を検出するようにしているため、エンジンEへ還流される冷却水の流量が適切に増量されるようになる。
【0152】
本処理では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、エンジン水温上昇量△THweと所定の水温上昇量△THxとの比較を通じて、エンジンEが高負荷運転状態にあるか否かを判定するようにしている。
【0153】
このように、エンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を反映している状況となったときには、エンジン水温センサS1の出力値に基づいてエンジンEの高負荷運転状態を検出するようにしているため、エンジンEへ還流される冷却水の流量がより適切に増量されるようになる。
【0154】
次に、図13を参照して、「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」及び「エンジン冷却処理」によるエンジン冷却装置1の制御態様について、その一例を説明する。
【0155】
時刻t131において、エンジンEが始動されたとする。
このとき、
〔a〕流量制御弁22を閉弁する。
〔b〕開閉弁23を閉弁する。
〔c〕3方弁24の全てのポートを閉弁する。
上記各操作が行われる。
【0156】
これにより、冷却回路が閉鎖されてエンジンE内に冷却水が滞留するため、エンジンEの暖機促進が図られるようになる。
時刻t132において、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上となったとする(図13:〔d〕)。
【0157】
このとき、
〔b〕開閉弁23を開弁する。
上記操作が行われる。
【0158】
これにより、冷却回路が開放されて冷却水の循環が行われるため、エンジン水温センサS1がエンジンEの暖機状態を反映した出力値を示すようになるとともに、スロットルボディ13の暖機が図られるようになる。
【0159】
時刻t133において、エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上となったとする(図13:〔e〕)。
このとき、
〔a〕流量制御弁22を全開する。
〔c〕3方弁24の全てのポートを開弁する。
上記各操作が行われる。
【0160】
これにより、エンジンEへ多量の冷却水が還流されるため、エンジンEの保護が図られるようになる。
時刻t134において、エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx未満となったとする(図13:〔e〕)。
【0161】
このとき、
〔a〕流量制御弁22を閉弁する。
〔c〕3方弁24の全てのポートを閉弁する。
上記各操作が行われる。
【0162】
時刻t135において、エンジン水温THweが第1の所定水温THx1以上となったとする(図13:〔f〕)。
このとき、
〔a〕流量制御弁22を徐々に開弁する。
上記操作が行われる。
【0163】
これにより、冷却水がバイパス通路を介して循環するとともに、低温の冷却水がエンジンE内へ急激に流入することによるエンジンEの温度低下が抑制されるようになる。
【0164】
時刻t136において、エンジン水温THweが第2の所定水温THx2以上となったとする(図13:〔f〕)。
これ以降、流量制御弁22、開閉弁23及び3方弁24がエンジンEの運転状態等に基づいて制御されるようになる。
【0165】
以上詳述したように、この第2の実施の形態にかかるエンジンの冷却装置によれば、先の第1の実施の形態による前記(1)〜(6)の効果に加えて、さらに以下に列記するような効果が得られるようになる。
【0166】
(7)本実施の形態では、エンジンEの暖機時にエンジンEが高負荷運転状態となったとき、制御弁の制御を通じて開閉可能な冷却通路を全て開放するようにしている。このように、エンジンEが過熱状態に陥るおそれがあるとき、エンジンEへ多量の冷却水を還流させるようにしているため、好適にエンジンEの保護を図ることができるようになる。
【0167】
(8)本実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、期間積算値△FiAと所定の期間積算値△FiXとの比較結果に基づいてエンジンEの高負荷運転状態を検出するようにしている。このように、エンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を適切に反映していないと考えられるときにあっては、インジェクタINJの燃料噴射量に基づいてエンジンEの高負荷運転状態を検出するようにしているため、エンジンEへ還流される冷却水の流量を適切に増量することができるようになる。
【0168】
(9)本実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、エンジン水温上昇量△THweと所定の水温上昇量△THxとの比較結果に基づいてエンジンEの高負荷運転状態を検出するようにしている。このように、エンジン水温センサS1の出力値がエンジンEの暖機状態を反映している状況となったときには、エンジン水温センサS1の出力値に基づいてエンジンEの高負荷運転状態を検出するようにしているため、エンジンEへ還流される冷却水の流量をより適切に増量することができるようになる。
【0169】
なお、上記第2の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第2の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、第1のエンジン冷却処理(図9)を通じてエンジンEの冷却を図る構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、第1のエンジン冷却処理に換えて第2のエンジン冷却処理(図10)を行うこともできる。
【0170】
・また、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、第1のエンジン冷却処理及び第2のエンジン冷却処理をあわせて行うこともできる。
・上記第2の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、第2のエンジン冷却処理を通じてエンジンEの冷却を図る構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、第2のエンジン冷却処理に換えて第1のエンジン冷却処理を行うこともできる。
【0171】
・また、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、第1のエンジン冷却処理及び第2のエンジン冷却処理をあわせて行うこともできる。
・上記第2の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上であることに基づいてエンジンEが高負荷運転状態にある旨判定する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、アクセルペダルの開度を監視するとともに、この開度と所定の判定値との比較結果に基づいてエンジンEが高負荷運転状態にあるか否かを判定することもできる。
【0172】
・上記第2の実施の形態では、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX以上のとき、エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上であることに基づいてエンジンEが高負荷運転状態にある旨判定する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、アクセルペダルの開度を監視するとともに、この開度と判定値との比較結果に基づいてエンジンEが高負荷の状態にあるか否かを判定することもできる。
【0173】
・上記第2の実施の形態では、期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上となったとき、及びエンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上となったとき、制御弁の制御を通じて開閉可能な冷却通路を全て開放する構成としたが、開放する冷却通路はエンジンEの運転状態等に応じて適宜変更可能である。
【0174】
・また、エンジンEに還流する冷却水が十分に確保されるときには、適宜の冷却通路を開放しない制御態様とすることもできる。
・上記第2の実施の形態では、蓄熱通路を備えるエンジン冷却装置1に対して本発明を適用する構成としたが、蓄熱通路を備えないエンジン冷却装置1に対して本発明を適用することも可能である。こうした構成を採用した場合にあっても、上記第2の実施の形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。
【0175】
(第3の実施の形態)
本発明を具体化した第3の実施の形態について、図14〜図17を参照して説明する。なお、本実施の形態における装置全体の構成は、前記第1の実施の形態と同様の構成となっているため、重複する説明を割愛する。
【0176】
本実施の形態は、以下に説明する「プレヒート処理」を通じて、エンジンEの始動時に蓄熱容器16内の温かい冷却水(温水)をエンジンEに供給することによりエンジンEの暖機促進を図るプレヒートを行うようにしている。即ち、本実施の形態は、前記第1の実施の形態に対して「プレヒート処理」を加えた構成となっている。
【0177】
〔プレヒート処理〕
図14を参照して、「プレヒート処理」について説明する。なお、本処理は、エンジンEの始動要求が検出されたことにともなって開始され、以下に説明するステップS401〜S405の処理が行われた後、終了される。
【0178】
ちなみに、エンジンEの始動要求は、例えば「イグニッションスイッチの切替位置が「ON」となった」あるいは「車両のドア開閉スイッチを通じてドアが開かれた」といった条件に基づいて検出することができる。
【0179】
[ステップS401]エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満であるか否かを判定する。即ち、下記条件
THwe<THwL
が満たされているか否かを判定する。
【0180】
エンジン水温THweが冷間判定温度THwL以上のとき、以下のステップS402〜ステップS405の処理を省略して本処理を終了する。
ちなみに、冷間判定温度THwLは、エンジンEが冷間状態にあるか否かを示す冷却水の温度の閾値として用いられる。即ち、エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満のとき、エンジンEは冷間状態にある。
【0181】
[ステップS402]エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満のとき、以下の[a]〜[c]の操作を行う。
[a]流量制御弁22を全開する。
[b]開閉弁23を開弁する。
[c]3方弁24の全ポートを開弁する。
【0182】
これら各操作を通じて、バイパス通路、スロットル通路、ヒータ通路、及び蓄熱通路が開放される。
[ステップS403]電動ウォーターポンプ15を駆動する。
【0183】
この操作を通じて、蓄熱回路及び冷却回路における冷却水の循環が行われる。これにより、蓄熱容器16内に貯留されていた温水がエンジンEに流入するようになる。
【0184】
[ステップS404]電動ウォーターポンプ15の駆動期間Tpmが所定の期間TpmX以上であるか否かを判定する。即ち、下記条件
Tpm≧TpmX
が満たされているか否かを判定する。
【0185】
上記条件が満たされていないときは、所定の周期毎に上記判定処理を繰り返し実行する。
ちなみに、所定の駆動期間TpmXは、蓄熱容器16内に貯留されていた温水がエンジンE内へ十分に供給されるまでの時間を示し、蓄熱容器16の容量やエンジンEの大きさに応じて設定することができる。
【0186】
[ステップS405]電動ウォーターポンプ15の駆動期間Tpmが所定の期間TpmX以上となったとき、電動ウォーターポンプ15を停止して本処理を終了する。
【0187】
これにより、エンジン冷却装置1における冷却水の循環が停止される。
このように、プレヒート処理によれば、以下の[E]の態様をもってエンジンEの暖機が行われる。
[E]エンジンEが冷間状態で始動されるとき、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24を開弁するとともに、蓄熱容器16内の温水をエンジンEへ供給する。
【0188】
ここで、図15を参照して、プレヒート処理(図14)によるエンジン冷却装置1の制御態様について総括する。
エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満のとき、以下の[E1]〜[E4]の態様をもってエンジン冷却装置1が制御される。
[E1]流量制御弁22を全開する。
[E2]開閉弁23を開弁する。
[E3]3方弁24の全てのポートを開弁する。
[E4]電動ウォーターポンプ15を駆動する。
【0189】
エンジン水温THweが冷間判定温度THwL以上のとき、エンジン冷却装置1にかかる格別の制御は行われない。
次に、図16を参照して、プレヒート時における冷却水の循環態様について説明する。なお、図16において、実線で示される冷却通路は冷却水が流通する通路を、矢印は冷却水の流れの方向を、破線で示される冷却通路は冷却水が流通しない通路をそれぞれ示す。
【0190】
〔冷却水循環態様[5]〕
プレヒート時、流量制御弁22、開閉弁23、及び3方弁24が開弁されているため、蓄熱回路及び冷却回路は開放した状態に維持される。
【0191】
これにより、冷却水は、蓄熱回路を循環するとともに、バイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路を介して冷却回路を循環するようになる。
次に、プレヒート処理(図14)を通じて奏せられる作用効果について説明する。
【0192】
本処理では、エンジンEの始動動作に先立ち蓄熱容器16内の温水をエンジンEに供給するようにしている。
これにより、エンジンEの暖機促進が図られるようになる。
【0193】
本処理では、蓄熱容器16内の温水をエンジンEへ供給する際、蓄熱通路にあわせてバイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路を開放するようにしている。
【0194】
これにより、冷却水の流通抵抗が低減されて蓄熱容器16内の温水が早期にエンジンE内へ供給されるため、エンジンEの暖機がより早期に行われるようになる。
【0195】
次に、図17を参照して、「プレヒート処理」及び「エンジン暖機時の冷却装置制御処理」によるエンジン冷却装置1の制御態様について、その一例を説明する。
【0196】
時刻t171において、エンジンEの始動要求が検出されたとする(図17:〔b〕)。
このとき、エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満であったとすると、
〔a〕流量制御弁22を全開する。
〔b〕開閉弁23を開弁する。
〔c〕3方弁24の全てのポートを開弁する。
〔f〕電動ウォーターポンプ15を駆動する。
上記各操作が行われる。
【0197】
これにより、冷却水の流通抵抗が低減された状態で冷却水の循環が行われるため、蓄熱容器16内の温水が早期にエンジンEへ供給されるようになる。
時刻t172において、電動ウォーターポンプ15の駆動期間Tpmが所定の期間TpmX以上となったとする(図17:〔f〕)。
【0198】
このとき、
〔f〕電動ウォーターポンプ15を停止する。
上記操作が行われる。
【0199】
時刻t173において、エンジンEが始動されたとする(図17:〔a〕)。
このとき、
〔a〕流量制御弁22を閉弁する。
〔b〕開閉弁23を閉弁する。
〔c〕3方弁24の全てのポートを閉弁する。
上記各操作が行われる。
【0200】
なお、これ以降は、エンジン暖機時の冷却装置制御処理に従ってエンジン冷却装置1の制御が行われる。
以上詳述したように、この第3の実施の形態にかかるエンジンの冷却装置によれば、先の第1の実施の形態による前記(1)〜(6)の効果に加えて、さらに以下に列記するような効果が得られるようになる。
【0201】
(10)本実施の形態では、エンジンEの始動動作に先立ち蓄熱容器16内の温水をエンジンEに供給するようにしている。これにより、好適にエンジンEの暖機促進を図ることができるようになる。
【0202】
(11)本実施の形態では、蓄熱容器16内の温水をエンジンEへ供給する際、蓄熱通路にあわせてバイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路を開放するようにしている。これにより、冷却水の流通抵抗が低減されて蓄熱容器16内の温水が早期にエンジンEへ供給されるため、より好適にエンジンEの暖機促進を図ることができるようになる。
【0203】
(12)本実施の形態では、蓄熱容器16内の温水がエンジンEへ十分に供給されたとき(電動ウォーターポンプ15の駆動期間Tpmが所定の期間TpmX以上となったとき)、電動ウォーターポンプ15を停止するようにしている。これにより、低温の冷却水がエンジンEへ還流されなくなるため、低温の冷却水によるエンジンEの温度低下を好適に抑制することができるようになる。
【0204】
なお、上記第3の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第3の実施の形態を先の第2の実施の形態に適用することも可能である。即ち、
[イ]「エンジン暖機時の冷却装置制御処理(図2及び図3)」
[ロ]「エンジン冷却処理(図9及び図10)」
[ハ]「プレヒート処理(図14)」
これら各処理をあわせて行うこともできる。
【0205】
・上記第3の実施の形態において、プレヒート処理(図14)にさらに次の判定処理を加えることも可能である。即ち、ステップS401の直前あるいは直後において、「蓄熱容器16内の冷却水の温度(蓄熱容器水温THwt)が所定の判定温度以上であるか否か」を判定するとともに、
[a]蓄熱容器水温THwtが所定の判定温度以上のとき、以降の処理を順次実行する。
[b]蓄熱容器水温THwtが所定の判定温度未満のとき、プレヒート処理を終了する。
といった態様をもってプレヒート処理を行うこともできる。こうした構成を採用した場合には、的確にエンジンEの暖機促進を図ることができるようになる。
【0206】
・上記第3の実施の形態において、プレヒート処理(図14)にさらに次の判定処理を加えることも可能である。即ち、ステップS401の直前あるいは直後において、「蓄熱容器16内の冷却水の温度(蓄熱容器水温THwt)がエンジン水温THwe以上であるか否か」を判定するとともに、
[a]蓄熱容器水温THwtがエンジン水温THwe以上のとき、以降の処理を順次実行する。
[b]蓄熱容器水温THwtがエンジン水温THwe未満のとき、プレヒート処理を終了する。
といった態様をもってプレヒート処理を行うこともできる。こうした構成を採用することにより、蓄熱容器16内に貯留されていた低温の冷却水がエンジンEに供給されなくなるため、エンジンEの暖機性能の低下を好適に抑制することができるようになる。
【0207】
・上記第3の実施の形態では、エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満であるか否かを判定するとともに、この条件が満たされているときにステップS402〜S405の処理を行う構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、ステップS401の判定処理を省略するとともに、エンジンEの始動時毎にステップS402以降の処理を行うようにすることもできる。こうした構成を採用した場合には、プレヒート処理においてエンジン水温THweを監視する必要がなくなるため、同処理の簡略化が図られるようになる。
【0208】
・上記第3の実施の形態では、エンジン水温THweが冷間判定温度THwL未満であることに基づいてプレヒートを行う構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、エンジン水温THweが外気の温度未満であることに基づいてプレヒートを行うこともできる。
【0209】
・上記第3の実施の形態では、
[a]「イグニッションスイッチの切替位置が「ON」となった」
[b]「車両のドア開閉スイッチを通じてドアが開かれた」
といった条件に基づいてエンジンEの始動要求を検出することが可能であるとしたが、始動要求の検出は上記第3の実施の形態にて例示した条件に限られず適宜の条件に基づいて検出することができる。
【0210】
・上記第3の実施の形態では、エンジンEのプレヒートに際して、スロットル通路を開放する構成としたが、スロットル通路を閉鎖状態に維持することも可能である。
【0211】
・上記第3の実施の形態では、エンジンEのプレヒートに際して、バイパス通路を開放する構成としたが、バイパス通路を閉鎖状態に維持することも可能である。
【0212】
・上記第3の実施の形態では、エンジンEのプレヒートに際して、ヒータ通路を開放する構成としたが、ヒータ通路を閉鎖状態に維持することも可能である。
(その他の実施の形態)
その他、上記各実施の形態に共通して変更することが可能な要素を以下に列挙する。
【0213】
・上記各実施の形態では、冷却水の温度に応じて作動するサーモスタット21を用いる構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、弁の開閉状態を電気的に制御することができる電子サーモスタットを用いることもできる。こうした構成を採用した場合には、上記第2の実施の形態において、
[イ]「期間積算値△FiAが所定の期間積算値△FiX以上」
[ロ]「エンジン水温上昇量△THweが所定の水温上昇量△THx以上」
これら[イ]及び[ロ]の条件のいずれかが満たされているとき、電子サーモスタットを開弁してラジエータ通路を開放することにより、エンジンEへ還流される冷却水の流量をさらに増量することもできる。
【0214】
・上記各実施の形態では、スロットル通路に開閉弁23を設ける構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、開閉弁23に換えて弁の開度を連続的に変更することができる流量制御弁を設けることもできる。
【0215】
・上記各実施の形態では、バイパス通路に流量制御弁22を設ける構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、流量制御弁22に換えて開弁あるいは閉弁のいずれかに切り替え可能な開閉弁を設けることもできる。
【0216】
・上記各実施の形態では、3方弁24の制御を通じてヒータ通路及び蓄熱通路の開閉を切り替える構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、開閉弁あるいは流量制御弁をヒータ通路及び蓄熱通路にそれぞれ設けるとともに、この設けられた制御弁の制御を通じてヒータ通路及び蓄熱通路の開閉を切り替えることもできる。
【0217】
・上記各実施の形態では、バイパス通路、スロットル通路、及びヒータ通路を含めて冷却回路が構成されるエンジン冷却装置1を想定したが、冷却回路の構成は上記各実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。要するに、エンジンEを介して冷却水を循環させることができる構成であれば、任意の構成の冷却回路を採用することができる。
【0218】
・上記各実施の形態では、図1に例示したエンジン冷却装置1を想定して本発明を具体化したが、エンジン冷却装置の構成は各実施の形態にて例示した構成に限られず適宜の構成を採用することが可能である。要するに、エンジンを介して冷却水を循環させるための冷却回路と、この冷却回路を開閉する制御弁と、エンジンから流出する冷却水の温度を検出するエンジン水温センサとを備えるエンジンの冷却装置であれば任意の構成の冷却装置を採用することができる。
【0219】
・上記各実施の形態では、図1に例示したエンジン冷却装置1を想定して本発明を具体化したため、燃料噴射量積算値FiAが所定の積算値FiX未満のとき、ECU3を通じて制御可能な制御弁を全て閉弁する構成となっているが、エンジン冷却装置の構成によっては全ての制御弁を閉弁しなくとも本発明を実現することが可能である。要するに、エンジンの始動からの暖機初期において、冷却回路の開閉状態の切り替えに寄与する制御弁を閉弁する制御態様であれば、その他の制御弁については任意の制御態様とすることができる。
【0220】
・上記各実施の形態では、エンジン暖機時の冷却装置制御処理を通じて、エンジンEの暖機時におけるエンジン冷却装置1の制御を行う構成としたが、エンジン暖機時の冷却装置制御処理の構成は上記各実施の形態にて例示した構成に限られるものではない。要するに、エンジンの始動からの燃料噴射量あるいは吸入空気量の積算値を算出し、この積算値が所定値を超えたとき、冷却回路を閉鎖状態から開放状態に切り替える制御態様であれば、エンジン暖機時の冷却装置制御処理の構成は適宜変更可能である。
【0221】
以上の事項も含めて、最後に、この発明にかかるエンジンの冷却装置は次のような技術思想を含むものであることを付記しておく。
(1)エンジンの本体を冷却する冷媒の循環回路として、前記冷媒を前記エンジンの本体を介して循環させるための冷却回路と、前記冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられるとともに該蓄熱容器内の冷媒を前記エンジンの本体を介して循環させるための蓄熱回路とを備え、前記冷却回路に設けられて該冷却回路を開閉する冷却回路制御弁と、前記蓄熱回路に設けられて該蓄熱回路を開閉する蓄熱回路制御弁と、前記エンジンの本体に設けられて該エンジンの本体から流出する冷媒の温度を検出する温度センサとを有して構成され、前記エンジンの始動からの暖機初期において前記各制御弁を閉弁することにより前記各循環回路を閉鎖状態とし、これら各循環回路の閉鎖を通じて、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を前記エンジンの本体内に滞留させるエンジンの冷却装置において、前記エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値を算出し、この算出された積算値が所定値を超えたときに前記各循環回路の少なくとも一方を閉鎖状態から開放状態へ切り替えるように前記各制御弁を制御する制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるエンジンの冷却装置を具体化した第1の実施の形態について、装置全体の構成を模式的に示す略図。
【図2】同実施の形態にて行われるエンジン暖機時の冷却装置制御処理の一部を示すフローチャート。
【図3】同実施の形態にて行われるエンジン暖機時の冷却装置制御処理の一部を示すフローチャート。
【図4】同実施の形態にて行われるエンジン暖機時の冷却装置制御処理によるエンジン冷却装置の制御態様を示す図。
【図5】同実施の形態のエンジン冷却装置について、エンジンの暖機過程における冷却水の循環態様(冷却水循環態様[1])を示す図。
【図6】同実施の形態のエンジン冷却装置について、エンジンの暖機過程における冷却水の循環態様(冷却水循環態様[2])を示す図。
【図7】同実施の形態のエンジン冷却装置について、エンジンの暖機過程における冷却水の循環態様(冷却水循環態様[3])を示す図。
【図8】同実施の形態のエンジン冷却装置について、エンジン暖機時の冷却装置制御処理によるエンジン暖機時の制御態様を示すタイミングチャート。
【図9】本発明にかかるエンジンの冷却装置を具体化した第2の実施の形態について、同実施の形態にて行われる第1のエンジン冷却処理を示すフローチャート。
【図10】同実施の形態にて行われる第2のエンジン冷却処理を示すフローチャート。
【図11】同実施の形態にて行われるエンジン冷却処理によるエンジン冷却装置の制御態様を示す図。
【図12】同実施の形態のエンジン冷却装置について、エンジンの暖機過程における冷却水の循環態様(冷却水循環態様[4])を示す図。
【図13】同実施の形態のエンジンの冷却装置について、エンジン暖機時の冷却装置制御処理及びエンジン冷却処理によるエンジン暖機時の制御態様を示すタイミングチャート。
【図14】本発明にかかるエンジンの冷却装置を具体化した第3の実施の形態について、同実施の形態にて行われるプレヒート処理を示すフローチャート。
【図15】同実施の形態にて行われるプレヒート処理によるエンジン冷却装置の制御態様を示す図。
【図16】同実施の形態のエンジンの冷却装置について、エンジンの暖機過程における冷却水の循環態様(冷却水循環態様[5])を示す図。
【図17】同実施の形態のエンジンの冷却装置について、プレヒート処理によるエンジン始動時の制御態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
E…エンジン、1…エンジン冷却装置、11…ウォーターポンプ、12…ラジエータ、13…スロットルボディ、14…ヒータコア、15…電動ウォーターポンプ、16…蓄熱容器、17…冷却水用デリバリパイプ、21…サーモスタット、22…流量制御弁、23…開閉弁、24…3方弁、P1…第1ポート、P2…第2ポート、P3…第3ポート、3…電子制御装置(ECU)、S1…エンジン水温センサ、S2…蓄熱容器水温センサ、R1…第1冷却通路、R2…第2冷却通路、R3…第3冷却通路、R4…第4冷却通路、R5…第5冷却通路、R6…第6冷却通路、R7…第7冷却通路、R8…第8冷却通路、R9…第9冷却通路、R10…第10冷却通路、R11…第11冷却通路、R12…第12冷却通路、R13…第13冷却通路、R14…第14冷却通路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine cooling device for cooling an engine through circulation of a refrigerant.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A cooling device provided with a heat storage container is known as an engine cooling device that cools an engine through circulation of a refrigerant. In such a cooling device, it is possible to store the refrigerant while keeping the temperature of the refrigerant by flowing into the heat storage container the refrigerant that has become high temperature due to heat received from the engine.
[0003]
As an engine cooling device provided with a heat storage container, for example, a device described in Patent Document 1 is known.
The cooling device described in the document is used as a refrigerant passage for circulating the refrigerant.
[I] “Bypass passage for recirculating refrigerant flowing out of the engine body to the engine body bypassing the radiator”
[B] “Heat storage passage provided with a heat storage container and for allowing the refrigerant stored in the heat storage container to flow into the main body of the engine”
These [A] and [B] cooling passages are provided.
[0004]
The bypass passage is provided with a control valve, and the open / close state of the bypass passage can be switched through the control of the control valve.
In this engine cooling device, when the engine is started, the heat storage passage is connected to the cooling circuit to supply the warm refrigerant in the heat storage container to the main body of the engine, and the temperature of the refrigerant in the heat storage container becomes less than a predetermined temperature. Sometimes the heat storage passage is disconnected from the cooling circuit.
[0005]
In any of these cases, the low-temperature refrigerant is prevented from being returned to the engine body by closing the bypass passage, thereby promoting warm-up of the engine.
[0006]
Further, after the bypass passage is closed, the bypass passage is switched from the closed state to the open state based on the fact that the temperature of the refrigerant flowing out from the engine main body becomes equal to or higher than a predetermined temperature.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-77839
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the engine cooling device, the engine is maintained by maintaining the cooling circuit in the closed state through the closing of the bypass passage in the early warm-up period after the engine is started, and retaining the refrigerant for cooling the engine body in the engine body. Although it is conceivable to further improve the warm-up performance, there are concerns about the following.
[0009]
That is, because the refrigerant stays in the main body of the engine, the output value of the temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant flowing out of the main body of the engine no longer shows a value corresponding to the warm-up state of the main body of the engine. This leads to a problem that the cooling circuit cannot be properly opened according to the warm-up state of the engine.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine cooling apparatus that can appropriately open a cooling circuit according to a warm-up state of the engine.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) Claim 1The invention described includes a cooling circuit that circulates a refrigerant that cools the main body of the engine through the main body of the engine, a control valve that opens and closes the cooling circuit, and a refrigerant that flows out of the main body of the engine A temperature sensor that detects the temperature of the engine, and closes the cooling circuit by closing the control valve in the initial warm-up period after starting the engine. In an engine cooling device for retaining a refrigerant for cooling an engine body in the engine body, an integrated value of a fuel injection amount or an intake air amount from the start of the engine is calculated, and the calculated integrated value is a predetermined value. Control means for controlling the control valve to switch the cooling circuit from a closed state to an open state when a value is exceeded, the cooling circuit comprising the engine As a refrigerant passage for circulating a refrigerant for cooling the main body, a bypass passage for allowing the refrigerant flowing out from the engine main body to bypass the radiator and flowing into the engine main body, and a refrigerant flowing out from the engine main body A throttle passage for flowing into the engine body through the throttle body, and a first control valve for opening and closing the bypass passage as a control valve for opening and closing the cooling circuit and opening and closing the throttle passage. The second control valve has a second control valve, and the control means opens the second control valve when the integrated value exceeds the predetermined value.
[0014]
  According to the above configuration, the integrated value of the fuel injection amount from the start of the engine is calculated. When the integrated value exceeds a predetermined value, the cooling circuit is switched from the closed state to the open state through control of the control valve. As described above, when it is considered that the output value of the temperature sensor does not appropriately reflect the warm-up state of the engine body due to the refrigerant remaining in the engine body, Since the cooling circuit is switched from the closed state to the open state based on the fuel injection amount or intake air amount correlated with the state, the cooling circuit can be appropriately opened according to the warm-up state of the engine. become.
Also,According to the above configuration, when the integrated value of the fuel injection amount or the intake air amount from the start of the engine exceeds a predetermined value, the throttle passage is opened through the opening of the second control valve. As described above, when the cooling circuit is opened, the throttle passage having a smaller refrigerant flow rate than the other refrigerant passages is opened, so that the engine due to a rapid flow of low-temperature refrigerant into the engine body. It is possible to suitably suppress the temperature drop. In addition, since the refrigerant staying in the engine main body flows into the throttle body, the throttle body can be warmed up quickly.
[0015]
  (2) Claim 2The described inventionClaim 1In the engine cooling apparatus according to the above description, the gist is that the control means opens the first control valve based on an output value of the temperature sensor after opening the second control valve. .
[0016]
According to the above configuration, after the second control valve is opened, the first control valve is controlled to open based on the output value of the temperature sensor. As described above, when the output value of the temperature sensor reflects the warm-up state of the main body of the engine, the valve opening control of the first control valve is performed based on the output value. The control valve can be appropriately controlled according to the warm-up state of the engine body.
[0017]
  (3) Claim 3The described inventionClaim 2In the engine cooling apparatus described above, the gist is that the control means gradually opens the first control valve when the temperature of the refrigerant flowing out from the main body of the engine exceeds a predetermined temperature.
[0018]
According to the above configuration, the first control valve is gradually opened when the temperature of the refrigerant flowing out from the main body of the engine exceeds a predetermined temperature. As described above, in the valve opening control of the first control valve, the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass passage is gradually increased, so that the low-temperature cooling water suddenly flows into the engine body. The temperature drop of the engine body can be suitably suppressed.
[0019]
  (4) Claim 4The described inventionClaims 1 to 3The engine cooling device according to any one of the preceding claims, wherein the engine cooling device is provided with a heat storage container that retains and stores the refrigerant as a refrigerant passage for circulating the refrigerant that cools the main body of the engine. A heat storage passage that constitutes a heat storage circuit for circulating the refrigerant in the heat storage container through the main body of the engine by being selectively connected to the cooling circuit, and the control means is configured to start the engine Prior to operation, the heat storage passage is connected to the cooling circuit to form the heat storage circuit, and the first control valve and the second control valve are opened. The gist is to disconnect from the cooling circuit and to close the first control valve and the second control valve.
[0020]
According to the above configuration, prior to the engine starting operation, the heat storage passage is connected to the cooling circuit to configure the heat storage circuit, and the first control valve and the second control valve are opened. Then, immediately after the engine is started, the heat storage passage is disconnected from the cooling circuit, and the first control valve and the second control valve are closed. In such a configuration, when the refrigerant in the heat storage container is supplied to the main body of the engine, the flow resistance of the refrigerant flowing through the bypass passage and the throttle passage is increased to reduce the refrigerant flow resistance. The flow rate of the refrigerant flowing through the circuit and the heat storage circuit is increased. Accordingly, since the refrigerant in the heat storage container is supplied to the main body of the engine at an early stage prior to the starting operation of the engine, it is possible to favorably promote the warm-up of the engine. In addition, after the engine is started, the heat storage passage is disconnected from the cooling circuit and each control valve is closed, so that low-temperature refrigerant is prevented from flowing back to the main body of the engine. As a result, the temperature drop of the engine body due to the low-temperature refrigerant can be suitably suppressed.
[0021]
  (5) Claim 5The described inventionClaims 1-4The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit is configured to control the first control valve and the second control valve when an integrated value of a fuel injection amount in a predetermined period exceeds a reference value. The gist is to open the valve.
[0022]
According to the above configuration, the first control valve and the second control valve are opened when the integrated value of the fuel injection amount in a predetermined fixed period exceeds the reference value, that is, when the engine is in a high load operation state. Is done. Incidentally, a sufficient amount of refrigerant is not supplied to the engine body during the warm-up process of the engine body, so if the engine is operated at a high load during such warm-up process, the engine body may be overheated It is done. Therefore, in the above configuration, when the engine is in a high load operation state, a large amount of refrigerant is recirculated to the main body of the engine by opening the bypass passage and the throttle passage. As a result, the cooling performance of the main body of the engine is enhanced, so that the main body of the engine can be suitably protected. Further, since the high load operation state of the engine body is detected based on the fuel injection amount, the output value of the temperature sensor is considered not to appropriately reflect the warm-up state of the engine body ( Even when the integrated value of the fuel injection amount or the intake air amount from the start of the engine does not exceed a predetermined value), the flow rate of the refrigerant returning to the engine body can be increased appropriately.
[0023]
  (6) Claim 6The described inventionClaims 1-5In the engine cooling device according to any one of the preceding claims, the control unit controls the first control valve and the second control valve when an increase degree of an output value of the temperature sensor exceeds a predetermined degree. The gist is to open the valve.
[0024]
  According to the above configuration, when the increase degree of the output value of the temperature sensor exceeds a predetermined degree, that is, when the engine is in a high load operation state, the first control valve and the second control valve are opened. . This makes the aboveClaim 5Similarly to the described invention, since the cooling performance of the engine body is enhanced, the engine body can be suitably protected.
[0025]
  (7) Claim 7The described inventionClaims 1-4The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit is configured to provide fuel for a predetermined period of time on condition that an integrated value of a fuel injection amount or an intake air amount from the start of the engine is less than a predetermined value. When the integrated value of the injection amount exceeds the reference value, the first control valve and the second control valve are opened, and the integrated value of the fuel injection amount or intake air amount from the start of the engine is a predetermined value. If the degree of increase in the output value of the temperature sensor exceeds a predetermined degree on the condition that the first control valve and the second control valve are opened, the gist of the invention is to open the first control valve and the second control valve.
[0026]
  According to the above configuration, when the integrated value of the fuel injection amount from the start of the engine or the integrated value of the intake air amount is less than the predetermined value, the integrated value of the fuel injection amount in the predetermined period exceeds the reference value. The control valve and the second control valve are opened. Further, when the degree of increase in the output value of the temperature sensor exceeds a predetermined degree when the integrated value of the fuel injection amount or intake air amount from the start of the engine exceeds a predetermined value, the first control valve and the first control valve 2 control valve is opened. This makes the aboveClaim 5Similarly to the described invention, since the cooling performance of the engine body is enhanced, the engine body can be suitably protected. Also, when it is considered that the output value of the temperature sensor does not properly reflect the warm-up state of the engine body, the high-load operation state of the engine body is detected based on the fuel injection amount. Therefore, it becomes possible to appropriately increase the flow rate of the refrigerant returning to the main body of the engine. Further, when the temperature sensor is considered to function effectively, the high load operation state of the engine is detected based on the output value of the temperature sensor. Can be increased more appropriately.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0028]
FIG. 1 shows an overall configuration of an engine cooling device 1 having a cooling function of the engine E (engine body).
First, the function of each component provided in the engine cooling device 1 will be described.
[0029]
The water pump 11 is driven through the engine E and pumps cooling water.
The radiator 12 performs heat exchange between the cooling water and the outside air.
[0030]
The throttle body 13 has a built-in throttle valve and adjusts the intake air amount according to the opening of the valve.
The heater core 14 performs heat exchange between the cooling water and air for heating the vehicle interior. The heat-exchanged air is supplied to the passenger compartment through a heater.
[0031]
The electric water pump 15 is driven through the battery and pumps the cooling water.
The heat storage container 16 stores the cooling water and insulates the cooling water from the air outside the container. Thereby, the cooling water is stored in the heat storage container 16 while being kept warm.
[0032]
The cooling water delivery pipe 17 allows the cooling water flowing out of the heat storage container 16 to flow into the cylinder head of the engine E.
The thermostat 21 operates according to the temperature of the cooling water and adjusts the flow rate of the cooling water flowing into the radiator 12. When the opening degree of the thermostat 21 is the minimum opening degree (fully closed), the flow rate of the cooling water flowing into the radiator 12 becomes “0”, and flows into the radiator 12 as the opening degree of the thermostat 21 approaches the maximum opening degree (fully opened). The flow rate of the cooling water is increased.
[0033]
The flow rate control valve 22 can continuously change the opening degree of the valve, and adjusts the flow rate of the cooling water in the flow passage (bypass passage) for bypassing the radiator 12 and circulating the cooling water. To do. When the opening degree of the flow control valve 22 is the minimum opening degree (fully closed), the flow rate of the cooling water flowing through the flow passage becomes “0”, and the opening degree of the flow control valve 22 approaches the maximum opening degree (fully opened). The flow rate of the cooling water flowing through the flow passage increases.
[0034]
The on-off valve 23 can be switched to either open or closed, and switches the flow mode of the cooling water in the flow passage (throttle passage) for allowing the cooling water to flow into the throttle body 13. When the on-off valve 23 is in the open state, the cooling water is supplied to the throttle body 13, while when the on-off valve 23 is in the closed state, the cooling water is not supplied to the throttle body 13.
[0035]
The three-way valve 24 includes three ports (a first port P1, a second port P2, and a third port P3), and selectively changes the circulation mode of the cooling water by changing the open / close state between these ports. Switch.
[0036]
The electronic control unit (ECU) 3 comprehensively controls the injector INJ of the engine E, the electric water pump 15, the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24. The control means includes an ECU 3.
[0037]
Next, each sensor constituting the detection system of the engine cooling device 1 will be described. Each data detected through the detection system is input to the ECU 3.
The engine water temperature sensor S1 detects the temperature of the cooling water flowing out from the engine E (engine water temperature THwe).
[0038]
The heat storage container water temperature sensor S2 detects the temperature of the cooling water in the heat storage container 16 (heat storage container water temperature THwt).
The ECU 3 also monitors the amount of fuel injected by the injector INJ.
[0039]
Next, the flow path of the cooling water in the engine cooling device 1 will be described.
The first cooling passage R <b> 1 connects the engine E and the first port P <b> 1 of the three-way valve 24.
[0040]
The second cooling passage R <b> 2 connects the engine E and the thermostat 21.
The third cooling passage R3 connects the first cooling passage R1 and the radiator 12.
The fourth cooling passage R <b> 4 connects the radiator 12 and the thermostat 21.
[0041]
The fifth cooling passage R5 connects the first cooling passage R1 and the flow control valve 22.
The sixth cooling passage R6 connects the flow control valve 22 and the second cooling passage R2 via the thermostat 21. The sixth cooling passage R6 communicates with the second cooling passage R2 regardless of the open / close state of the thermostat 21.
[0042]
The seventh cooling passage R7 connects the first cooling passage R1 and the on-off valve 23.
The eighth cooling passage R8 connects the on-off valve 23 and the throttle body 13.
The ninth cooling passage R9 connects the throttle body 13 and the second cooling passage R2 via the thermostat 21. The ninth cooling passage R9 communicates with the second cooling passage R2 regardless of the open / close state of the thermostat 21.
[0043]
The tenth cooling passage R <b> 10 connects the second port P <b> 2 of the three-way valve 24 and the heater core 14.
The eleventh cooling passage R11 connects the heater core 14 and the second cooling passage R2 via the thermostat 21. The eleventh cooling passage R11 communicates with the second cooling passage R2 regardless of the open / closed state of the thermostat 21.
[0044]
The twelfth cooling passage R <b> 12 connects the third port P <b> 3 of the three-way valve 24 and the electric water pump 15.
The thirteenth cooling passage R <b> 13 connects the electric water pump 15 and the heat storage container 16.
[0045]
The fourteenth cooling passage R <b> 14 connects the heat storage container 16 and the cooling water delivery pipe 17.
Through the cooling passages, a radiator passage, a bypass passage, a throttle passage, a heater passage, and a heat storage passage, which will be described below, are configured.
[0046]
[Radiator passage]
A radiator passage is constituted by the third cooling passage R3 and the fourth cooling passage R4.
The radiator passage is opened when the thermostat 21 is opened, and is closed when the thermostat 21 is closed.
[0047]
When the radiator passage is open, cooling water flows through the radiator 12.
[Bypass passage]
The fifth cooling passage R5 and the sixth cooling passage R6 constitute a bypass passage.
[0048]
The bypass passage is opened when the flow control valve 22 is open, and is closed when the flow control valve 22 is closed.
When the bypass passage is opened, the cooling water circulates bypassing the radiator 12.
[0049]
[Throttle passage]
The seventh cooling passage R7, the eighth cooling passage R8, and the ninth cooling passage R9 constitute a throttle passage.
[0050]
The throttle passage is opened when the opening / closing valve 23 is open, and is closed when the opening / closing valve 23 is closed.
When the throttle passage is open, the cooling water flows through the throttle body 13.
[0051]
[Heater passage]
The tenth cooling passage R10 and the eleventh cooling passage R11 constitute a heater passage.
[0052]
The heater passage can be selectively connected to the first cooling passage R <b> 1 through control of the three-way valve 24.
The heater passage is connected to the first cooling passage R1 when the first port P1 and the second port P2 of the three-way valve 24 are open (the heater passage is opened), while the three-way valve 24 is connected. When one of the first port P1 and the second port P2 is closed, the first cooling passage R1 is disconnected (the heater passage is closed).
[0053]
When the heater passage is opened, the cooling water flows through the heater core 14.
[Heat storage passage]
The twelfth cooling passage R12, the thirteenth cooling passage R13, and the fourteenth cooling passage R14 constitute a heat storage passage.
[0054]
The heat storage passage can be selectively connected to the first cooling passage R <b> 1 through the control of the three-way valve 24.
The heat storage passage is connected to the first cooling passage R1 when the first port P1 and the third port P3 of the three-way valve 24 are open (the heat storage passage is opened), while the three-way valve 24 is connected. When either the first port P1 or the third port P3 is closed, the first cooling passage R1 is disconnected (the heat storage passage is closed).
[0055]
When the heat storage passage is opened, the cooling water flows through the heat storage container 16.
The throttle passage has a smaller diameter of the flow passage than the radiator passage, the bypass passage, the heater passage, and the heat storage passage.
[0056]
The following circulation circuits for circulating the cooling water are constituted by the cooling passages.
[Cooling circuit]
First cooling passage R1, second cooling passage R2, radiator passage (third cooling passage R3, fourth cooling passage R4), bypass passage (fifth cooling passage R5, sixth cooling passage R6), throttle passage (seventh cooling passage) The passage R7, the eighth cooling passage R8, the ninth cooling passage R9) and the heater passage (the tenth cooling passage R10, the eleventh cooling passage R11) constitute a cooling circuit.
[0057]
The cooling circuit is open when at least one of the radiator passage, the bypass passage, the throttle passage, and the heater passage is open, and is closed when all of the cooling passages are closed.
[0058]
When cooling water circulates through the cooling circuit, heat exchange is performed between the engine E and the cooling water.
When cooling water circulates through the radiator passage, heat is exchanged between the cooling water and the outside air in the radiator 12.
[0059]
When the cooling water circulates through the bypass passage, the heat dissipation of the cooling water in the radiator 12 is suppressed.
When cooling water circulates through the throttle passage, heat is exchanged between the throttle body 13 and the cooling water.
[0060]
When the cooling water circulates through the heater passage, heat exchange is performed between the vehicle interior heating air and the cooling water in the heater core 14.
[Heat storage circuit]
A heat storage circuit is configured by the first cooling passage R1 and the heat storage passage (the twelfth cooling passage R12, the thirteenth cooling passage R13, and the fourteenth cooling passage R14).
[0061]
The heat storage circuit is opened when the heat storage passage is connected to the cooling circuit (first cooling passage R1), while the heat storage passage is closed when the heat storage passage is disconnected from the cooling circuit.
[0062]
When the cooling water circulates through the heat storage circuit, heat exchange is performed between the cooling water stored in the heat storage container 16 and the engine E.
When the on-off valve 23 is opened, heat exchange is further performed between the cooling water stored in the heat storage container 16 and the throttle body 13.
[0063]
When the first port P1 and the second port P2 of the three-way valve 24 are opened, heat exchange is further performed between the cooling water stored in the heat storage container 16 in the heater core 14 and the air for heating the vehicle interior. Is done.
[0064]
By the way, generally, it is desired that the warm-up of the engine E is completed earlier.
Here, in order to realize such early warm-up of the engine E, for example, it is conceivable that the cooling circuit is closed when the engine E is warmed up and the cooling water is retained in the engine E. When trying to promote warm-up, it is possible to cause the following problems.
[0065]
That is, since the cooling water stays in the engine E, the warm-up state of the engine E is not reflected in the output value of the engine water temperature sensor S1, so that the cooling circuit is appropriately opened according to the warm-up state of the engine E. It becomes difficult.
[0066]
Therefore, in the present embodiment, in consideration of such a case, the cooling water circulation mode is controlled through a cooling device control process at the time of engine warm-up described below.
[0067]
Hereinafter, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the “cooling device control process during engine warm-up” for controlling the cooling water circulation mode during engine warm-up will be described. Note that this processing corresponds to processing performed through the control means.
[0068]
[Cooling device control process when engine is warming up]
This process is started when the engine E is started, and is ended after the processes of steps S101 to S109 described below are performed.
[0069]
[Step S101] The following operations [a] to [c] are performed.
[A] The flow control valve 22 is fully closed.
[B] The on-off valve 23 is closed.
[C] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
[0070]
Through these operations, the bypass passage, the throttle passage, the heater passage, and the heat storage passage are closed.
Thereby, the cooling circuit is closed and the heat storage passage is disconnected from the cooling circuit.
[0071]
[Step S102] An integrated value (fuel injection amount integrated value FiA) of the fuel injection amount after the engine E is started is calculated.
[Step S103] It is determined whether the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than a predetermined value (predetermined integrated value FiX). That is, the following conditions
FiA ≧ FiX
It is determined whether or not is satisfied.
[0072]
When the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the processes in steps S102 and S103 are repeatedly executed at predetermined intervals.
The predetermined integrated value FiX is used as a fuel injection amount integrated value threshold value indicating whether or not there is a risk of significant temperature unevenness in the engine E due to the retention of cooling water in the engine E. . That is, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, there is no possibility that significant temperature unevenness occurs in the engine E.
[0073]
[Step S104] When the fuel injection amount integrated value FiA is greater than or equal to the predetermined integrated value FiX, that is, when there is a risk of significant temperature unevenness in the engine E, the on-off valve 23 is opened.
[0074]
Through this operation, the throttle passage is opened and the cooling circuit is switched from the closed state to the open state.
Thereby, cooling water comes to circulate through a cooling circuit.
[0075]
[Step S105] The valve opening control for controlling the flow rate control valve 22 based on the output value (engine water temperature THwe) of the engine water temperature sensor S1 is started.
[Step S106] It is determined whether the engine water temperature THwe is equal to or higher than a predetermined temperature (first predetermined water temperature THx1). That is, the following conditions
THwe ≧ THx1
It is determined whether or not is satisfied.
[0076]
When the engine coolant temperature THwe is lower than the first predetermined coolant temperature THx1, the determination process is repeatedly executed at predetermined intervals.
The first predetermined water temperature THx1 is used as an engine water temperature threshold value indicating whether or not the warm-up state of the engine E has reached a predetermined warm-up state. That is, when the engine water temperature THwe is lower than the first predetermined water temperature THx1, the warm-up state of the engine E has not reached the predetermined warm-up state.
[0077]
[Step S107] When the engine coolant temperature THwe is equal to or higher than the first predetermined coolant temperature THx1, that is, when the warm-up state of the engine E reaches a predetermined warm-up state, the flow control valve 22 is gradually opened.
[0078]
Through this operation, the bypass passage is opened.
As a result, the cooling water circulates through the bypass passage in accordance with the throttle passage.
[0079]
[Step S108] It is determined whether the engine coolant temperature THwe is equal to or higher than a second predetermined coolant temperature THx2. That is, the following conditions
THwe ≧ THx2
It is determined whether or not is satisfied.
[0080]
When the engine coolant temperature THwe is lower than the second predetermined coolant temperature THx2, the determination process is repeatedly executed at predetermined intervals.
The second predetermined water temperature THx2 is set to a value larger than the first predetermined water temperature THx1, and is used as an engine water temperature threshold value indicating whether or not the engine E is in a warm-up completion state. That is, when the engine coolant temperature THwe is lower than the second predetermined coolant temperature THx2, the engine E is not yet warmed up.
[0081]
[Step S109] When the engine water temperature THwe is equal to or higher than the second predetermined water temperature THx2, that is, when the engine E is in the warm-up completion state, the flow control valve 22, the open / close valves 23, and 3 are based on the operating state of the engine E. The control valve opening / closing control for controlling the direction valve 24 is started, and this process is terminated.
[0082]
Thus, according to the cooling device control process at the time of engine warm-up, the control valves are controlled in the following modes [A] to [D].
[A] When the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the cooling circuit is kept closed.
[B] When the fuel injection amount integrated value FiA becomes equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the cooling circuit is opened and valve opening control for controlling the flow rate control valve 22 based on the engine water temperature THwe is started.
[C] When the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1, the flow control valve 22 is gradually opened.
[D] Open / close control of the control valve that controls the flow control valve 22, the open / close valve 23, and the three-way valve 24 based on the operating state of the engine E when the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the second predetermined water temperature THx2. To start.
[0083]
Here, with reference to FIG. 4, the control mode of the engine cooling device 1 by the cooling device control process (FIGS. 2 and 3) at the time of engine warm-up will be summarized.
When the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the engine cooling device 1 is controlled in the following modes [A1] to [A4].
[A1] The flow control valve 22 is fully closed.
[A2] The on-off valve 23 is closed.
[A3] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
[A4] The electric water pump 15 is stopped.
[0084]
When the fuel injection amount integrated value FiA is not less than the predetermined integrated value FiX and the engine water temperature THwe is lower than the first predetermined water temperature THx1, the engine cooling device 1 is controlled in the following modes [B1] to [B4].
[B1] The flow control valve 22 is fully closed.
[B2] The on-off valve 23 is opened.
[B3] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
[B4] The electric water pump 15 is stopped.
[0085]
When the engine water temperature THwe is equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1 and the engine water temperature THwe is lower than the second predetermined water temperature THx2, the engine cooling device 1 is controlled in the following modes [C1] to [C4].
[C1] The flow control valve 22 is gradually opened.
[C2] The on-off valve 23 is opened.
[C3] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
[C4] The electric water pump 15 is stopped.
[0086]
When the engine coolant temperature THwe is equal to or higher than the second predetermined coolant temperature THx2, the engine cooling device 1 is controlled in the following manner [D1].
[D1] The electric water pump 15, the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are controlled according to the operating state of the engine E and the like.
[0087]
The thermostat 21 operates according to the temperature of the cooling water, and is in a closed state until the warm-up of the engine E is completed.
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, the circulation mode of the cooling water during engine warm-up will be described. 5 to 7, the cooling passages indicated by solid lines indicate passages through which cooling water flows, the arrows indicate the direction of cooling water flow, and the cooling passages indicated by broken lines indicate passages through which cooling water does not flow. .
[0088]
[Cooling water circulation mode [1]]
With reference to FIG. 5, the circulation mode of the cooling water when “the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX” will be described.
[0089]
At this time, since the thermostat 21 is in a closed state, and the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are closed accordingly, the cooling circuit and the heat storage circuit are maintained in a closed state. The
[0090]
As a result, the cooling water stays in the engine E.
[Cooling water circulation mode [2]]
With reference to FIG. 6, the circulation mode of the cooling water when “the fuel injection amount integrated value FiA is not less than the predetermined integrated value FiX and the engine water temperature THwe is lower than the first predetermined water temperature THx1” will be described.
[0091]
At this time, since the on-off valve 23 is opened, the throttle passage is kept open.
As a result, the cooling water circulates through the cooling circuit via the throttle passage.
[0092]
[Cooling water circulation mode [3]]
With reference to FIG. 7, the circulation mode of the cooling water when “the engine water temperature THwe is equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1 and lower than the second predetermined water temperature THx2” will be described.
[0093]
At this time, since the flow control valve 22 is opened, the bypass passage is kept open.
Thus, the cooling water circulates through the cooling circuit via the bypass passage in accordance with the throttle passage.
[0094]
Next, functions and effects achieved by the cooling device control process (FIGS. 2 and 3) during engine warm-up will be described.
In this process, when the cooling water is retained in the engine E, the cooling circuit is opened based on the fact that the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX.
[0095]
Thus, when it is considered that the output value of the engine water temperature sensor S1 does not appropriately reflect the warm-up state of the engine E due to the retention of the cooling water in the engine E, the engine E Since the cooling circuit is switched from the closed state to the open state based on the fuel injection amount correlated with the warm-up state, the cooling circuit is appropriately opened according to the warm-up state of the engine E.
[0096]
As a result, when there is a risk of significant temperature irregularities in the engine E, cooling water is supplied to the engine E, so that the engine E is maintained in a suitable operating state.
[0097]
In this process, the throttle passage is opened when the fuel injection amount integrated value FiA becomes equal to or greater than a predetermined integrated value FiX.
Thus, when the cooling circuit is opened, the throttle passage having a smaller flow rate of cooling water than the other cooling water flow passages is opened, so that the low-temperature cooling water rapidly flows into the engine E. As a result, the temperature drop of the engine E is suppressed.
[0098]
As a result, when the engine water temperature sensor S1 effectively functions through circulation of the cooling water, the warm-up state of the engine E is suitably maintained.
Further, since the cooling water staying in the engine E flows into the throttle body 13, the throttle body 13 can be warmed up early.
[0099]
In the present process, when the cooling water is circulated through the engine E due to the opening of the cooling circuit, the valve opening control for controlling the flow rate control valve 22 based on the engine water temperature THwe is started. ing.
[0100]
Thus, when the output value of the engine water temperature sensor S1 reflects the warm-up state of the engine E, the flow rate control valve 22 is controlled based on the engine water temperature THwe. The control valve 22 is appropriately controlled according to the warm-up state of the engine E.
[0101]
In this process, when the engine coolant temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined coolant temperature THx1, the flow control valve 22 is gradually opened.
Thus, in the valve opening control of the flow rate control valve 22, the flow rate of the cooling water flowing through the bypass passage is gradually increased, so that the engine due to the rapid flow of low-temperature cooling water into the engine E. The temperature drop of E is suppressed.
[0102]
Next, an example of the control mode of the engine cooling device 1 by the “cooling device control process during engine warm-up” will be described with reference to FIG.
It is assumed that the engine E is started at time t81.
[0103]
At this time,
[A] The flow control valve 22 is closed.
[B] The on-off valve 23 is closed.
[C] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
Each of the above operations is performed.
[0104]
Thereby, since the cooling water stays in the engine E, warm-up of the engine E is promoted.
It is assumed that the fuel injection amount integrated value FiA becomes equal to or greater than a predetermined integrated value FiX at time t82 (FIG. 8: [d]).
[0105]
At this time,
[B] The on-off valve 23 is opened.
The above operation is performed.
[0106]
As a result, the cooling circuit is opened and the cooling water is circulated, so that the engine water temperature sensor S1 shows an output value reflecting the warm-up state of the engine E, and the throttle body 13 is warmed up. It becomes like this.
[0107]
It is assumed that the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1 at time t83 (FIG. 8: [e]).
At this time,
[A] The flow control valve 22 is gradually opened.
The above operation is performed.
[0108]
As a result, the temperature drop of the engine E due to the rapid flow of the low-temperature cooling water into the engine E via the bypass passage is suppressed.
It is assumed that the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the second predetermined water temperature THx2 at time t84 (FIG. 8: [e]).
[0109]
Thereafter, the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are controlled based on the operating state of the engine E and the like.
As described above in detail, according to the engine cooling apparatus of the first embodiment, the following excellent effects can be obtained.
[0110]
(1) In the present embodiment, when the cooling water is retained in the engine E, the cooling circuit is opened based on the fact that the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX. ing. Thus, when it is considered that the output value of the engine water temperature sensor S1 does not appropriately reflect the warm-up state of the engine E due to the retention of the cooling water in the engine E, the engine E Since the cooling circuit is switched from the closed state to the open state based on the fuel injection amount correlated with the warm-up state, the cooling circuit can be appropriately opened according to the warm-up state of the engine E. Become.
[0111]
(2) Further, when there is a possibility that significant temperature unevenness occurs in the engine E, the cooling water is supplied to the engine E, so that the engine E can be maintained in a suitable operating state.
[0112]
(3) In the present embodiment, the throttle passage is opened when the fuel injection amount integrated value FiA becomes equal to or greater than a predetermined integrated value FiX. Thus, when the cooling circuit is opened, the throttle passage having a smaller flow rate of cooling water than the other cooling water flow passages is opened, so that the low-temperature cooling water rapidly flows into the engine E. Thus, it is possible to suitably suppress the temperature drop of the engine E. As a result, when the engine water temperature sensor S1 functions effectively through the circulation of the cooling water, the warm-up state of the engine E can be suitably maintained.
[0113]
(4) Further, since the cooling water staying in the engine E flows into the throttle body 13, the throttle body 13 can be warmed up early. (5) In the present embodiment, when the cooling water is circulated through the engine E due to the opening of the cooling circuit, the valve opening control for controlling the flow rate control valve 22 based on the engine water temperature THwe. Like to start. Thus, when the output value of the engine water temperature sensor S1 reflects the warm-up state of the engine E, the flow rate control valve 22 is controlled based on the engine water temperature THwe. The control valve 22 can be appropriately controlled according to the warm-up state of the engine E.
[0114]
(6) In the present embodiment, when the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1, the flow control valve 22 is gradually opened. As described above, in the valve opening control of the flow rate control valve 22, the flow rate of the cooling water flowing through the bypass passage is gradually increased, so that the low-temperature cooling water suddenly flows into the engine E. Therefore, the temperature drop of the engine E can be suitably suppressed.
[0115]
Note that the first embodiment can be implemented as, for example, the following form, which is appropriately changed.
In the first embodiment, the throttle passage is opened when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX. However, for example, the following changes may be made. . That is, when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the bypass passage can be opened together with the throttle passage.
[0116]
In the first embodiment, when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the cooling circuit is opened through the opening of the throttle passage. It can be appropriately selected from a passage, a throttle passage, and a heater passage. In short, if the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the control mode allows circulation of the coolant through the engine E by opening an appropriate cooling passage. The cooling passage to be opened can be changed as appropriate.
[0117]
In the first embodiment, the cooling circuit is opened based on the fact that the fuel injection amount integrated value FiA is greater than or equal to the predetermined integrated value FiX. However, for example, the following modifications can be made. is there. That is, the heat storage circuit can be opened based on the fact that the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX.
[0118]
In the first embodiment, the flow rate control valve 22 is gradually opened when the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1, but may be changed as follows, for example. Is possible. That is, even when the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1, the flow rate control valve 22 is not opened and the bypass passage is closed until the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the second predetermined water temperature THx2. It can also be maintained in a state.
[0119]
In the first embodiment, the cooling circuit is opened based on the fact that the fuel injection amount integrated value FiA is greater than or equal to the predetermined integrated value FiX. However, for example, the following modifications can be made. is there. That is, based on the fact that the integrated value of the intake air amount (intake air amount integrated value QiA) since the start of the engine E is calculated and this integrated value is greater than or equal to a predetermined value (predetermined integrated value QiX), The cooling circuit can also be opened. The predetermined integrated value QiX is used as a threshold value for an integrated intake air amount value indicating whether or not there is a risk of significant temperature unevenness in the engine E due to the retention of cooling water in the engine E. . That is, when the intake air amount integrated value QiA is less than the predetermined integrated value FiX, there is no possibility that the engine E will have a significant temperature unevenness.
[0120]
In the first embodiment, the flow rate control valve 22 is gradually opened when the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1, but the control mode of the flow rate control valve 22 is such The control mode is not limited and can be changed as appropriate.
[0121]
In the first embodiment, the cooling circuit is closed by closing the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24. However, for example, the following change is possible. It is. That is, a control valve for opening and closing the cooling passage R2 is provided in the second cooling passage R2, and the cooling circuit can be closed by closing the control valve.
[0122]
Alternatively, a control valve that opens and closes the cooling passage R1 is provided in the first cooling passage R1 (a location upstream of the connection portion between the first cooling passage R1 and the bypass passage), and the control valve is closed. The cooling circuit can also be closed. In short, the engine cooling device 1 can be provided with an appropriate control valve as long as the cooling circuit can be appropriately opened and closed.
[0123]
In the first embodiment, the present invention is applied to the engine cooling device 1 having the heat storage passage. However, the present invention may be applied to the engine cooling device 1 having no heat storage passage. Is possible. Even in the case of adopting such a configuration, the function and effect similar to the function and effect of the first embodiment can be achieved.
[0124]
(Second Embodiment)
A second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, since the structure of the whole apparatus in this Embodiment is the structure similar to the said 1st Embodiment, the overlapping description is omitted.
[0125]
By the way, since a sufficient amount of cooling water is not supplied to the engine E during the warm-up process of the engine E, if the engine E is operated at a high load during such a warm-up process, the engine E falls into an overheated state and the operation performance It is possible to cause deterioration.
[0126]
Therefore, in the present embodiment, in consideration of such a case, the engine cooling process described below is performed in the warm-up process of the engine E.
In the present embodiment, the engine cooling process is performed in parallel with the “cooling device control process during engine warm-up” (FIGS. 2 and 3).
[0127]
Hereinafter, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, “engine cooling processing” performed to avoid an overheated state of the engine will be described. Note that this process is performed when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, and when the fuel injection amount integrated value FiA is greater than or equal to the predetermined integrated value FiX. The “second engine cooling process” is performed.
[0128]
[First engine cooling process]
This process is started together with the “cooling device control process during engine warm-up”, and is repeatedly executed at predetermined intervals until the fuel injection amount integrated value FiA becomes equal to or greater than the predetermined integrated value FiX.
[0129]
[Step S201] It is determined whether or not the fuel injection amount integrated value FiA is less than a predetermined integrated value FiX. That is, the following conditions
FiA <FiX
It is determined whether or not is satisfied.
[0130]
When the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, this process is terminated.
[Step S202] It is determined whether or not the integrated value (period integrated value ΔFiA) of the fuel injection amount of the injector INJ in a predetermined fixed period Tx is equal to or greater than a reference value (predetermined period integrated value ΔFiX). That is, the following conditions
△ FiA ≧ △ FiX
It is determined whether or not is satisfied.
[0131]
The predetermined period integrated value ΔFiX is used as a threshold for the period integrated value indicating whether or not the engine E is in a high load operation state. That is, when the period integration value ΔFiA is equal to or greater than the predetermined period integration value ΔFiX, the engine E is in a high load operation state.
[0132]
A predetermined value set in advance is used as the predetermined fixed period Tx.
[Step S203] When the period integration value ΔFiA is equal to or greater than the predetermined period integration value ΔFiX, that is, when the engine E is in a high load operation state, the following operations [a] to [c] are performed.
[A] Fully open the flow control valve 22.
[B] The on-off valve 23 is opened.
[C] All ports of the three-way valve 24 are opened.
[0133]
Through these operations, the bypass passage, the throttle passage, the heater passage, and the heat storage passage are opened.
The process of step S203 is performed with priority over the control valve control according to the “cooling device control process during engine warm-up” (FIGS. 2 and 3). That is, even when the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are closed through the “cooling device control process when the engine is warmed up”, each of these control valves is set through the process of step S203. The valve is forcibly opened.
[0134]
[Step S204] When the period integration value ΔFiA is less than the predetermined period integration value ΔFiX, the flow rate control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are set to “cooling device control process during engine warm-up” (FIG. 2). And control according to the control mode of FIG.
[0135]
Thus, according to the first engine cooling process, the engine E is cooled in the following mode [C].
[C] When the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, it is determined whether or not the engine E is in a high load operation state based on the fuel injection amount of the injector INJ. Sometimes, all the cooling passages that can be opened and closed are controlled by the control valve.
[0136]
[Second engine cooling process]
This process is started upon completion of the “first engine cooling process”, and is repeatedly executed at predetermined intervals until the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the second predetermined water temperature Tx2.
[0137]
[Step S301] It is determined whether or not the engine coolant temperature THwe is lower than a second predetermined coolant temperature THx2. That is, the following conditions
THwe <THx2
It is determined whether or not is satisfied.
[0138]
When the engine coolant temperature THwe is equal to or higher than the second predetermined coolant temperature THx2, this process is terminated.
[Step S302] It is determined whether or not the degree of increase in the engine water temperature THwe (engine water temperature increase ΔTHwe) is equal to or greater than a predetermined degree (predetermined water temperature increase ΔTHx). That is, the following conditions
△ THwe ≧ △ THx
It is determined whether or not is satisfied.
[0139]
The engine water temperature increase amount ΔTHwe can be calculated based on the amount of change in the engine water temperature THwe during a predetermined period.
Further, the predetermined water temperature increase amount ΔTHx is used as a threshold value for the engine water temperature increase amount indicating whether or not the engine E is in a high load operation state. That is, when the engine water temperature rise amount ΔTHwe is equal to or greater than the predetermined water temperature rise amount ΔTHx, the engine E is in a high load operation state.
[0140]
[Step S303] When the engine water temperature rise amount ΔTHwe is equal to or greater than the predetermined water temperature rise amount ΔTHx, that is, when the engine E is in a high load operation state, the following operations [a] and [b] are performed.
[A] Fully open the flow control valve 22.
[B] All ports of the three-way valve 24 are opened.
[0141]
Through these operations, the bypass passage, the heater passage, and the heat storage passage are opened.
The process of step S303 is performed with priority over the control valve control according to the “cooling device control process during engine warm-up” (FIGS. 2 and 3). That is, even when the three-way valve 24 is closed through the “cooling device control process during engine warm-up”, all the ports of the three-way valve 24 are forcibly opened through the process of step S303. The
[0142]
[Step S304] When the engine water temperature increase amount ΔTHwe is less than the predetermined water temperature increase amount ΔTHx, the flow rate control valve 22 and the three-way valve 24 are “cooling device control process when the engine is warmed up” (FIGS. 2 and 3). Control according to the control mode.
[0143]
Thus, according to the second engine cooling process, the engine E is cooled in the following mode [D].
[D] When the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, it is determined whether or not the engine E is in a high-load operation state based on the output value of the engine water temperature sensor S1, and the engine E has a high load During operation, all the cooling passages that can be opened and closed are opened through the control of the control valve.
[0144]
Here, with reference to FIG. 11, the control mode of the engine cooling device 1 by the engine cooling process (FIGS. 9 and 10) will be summarized.
When the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX and the period integrated value ΔFiA is equal to or greater than the predetermined period integrated value ΔFiX, the engine cooling device 1 controls in the following modes [C1] to [C4]. Is done.
[C1] The flow control valve 22 is fully opened.
[C2] The on-off valve 23 is opened.
[C3] All the ports of the three-way valve 24 are opened.
[C4] The electric water pump 15 is stopped.
[0145]
When the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX and the engine water temperature increase amount ΔTHwe is equal to or greater than the predetermined water temperature increase amount ΔTHx, the engine cooling device 1 has the following modes [D1] to [D4]. Be controlled.
[D1] The flow control valve 22 is fully opened.
[D2] The on-off valve 23 is opened.
[D3] All the ports of the three-way valve 24 are opened.
[D4] The electric water pump 15 is stopped.
[0146]
Next, with reference to FIG. 12, the circulation mode of the cooling water during the high-load operation of the engine will be described. In FIG. 12, a cooling passage indicated by a solid line indicates a passage through which cooling water flows, an arrow indicates a flow direction of the cooling water, and a cooling passage indicated by a broken line indicates a passage through which the cooling water does not flow.
[0147]
[Cooling water circulation mode [4]]
When any of these conditions such as “the period integrated value ΔFiA is equal to or greater than the predetermined period integrated value ΔFiX” and “the engine water temperature increase ΔTHwe is equal to or greater than the predetermined water temperature increase ΔTHx” is satisfied, the flow rate control is performed. Since the valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are opened, the cooling circuit and the heat storage circuit are kept open.
[0148]
As a result, the cooling water circulates through the cooling circuit via the bypass passage, the throttle passage, and the heater passage, and also circulates through the heat storage circuit.
Next, the effects obtained by the engine cooling process (FIGS. 9 and 10) will be described.
[0149]
In this process, when the engine E is in a high load operation state when the engine E is warmed up, all the cooling passages that can be opened and closed are opened through the control of the control valve.
As described above, when the engine E is likely to be overheated, a large amount of cooling water is recirculated to the engine E, so that the engine E can be suitably protected.
[0150]
In this process, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, whether or not the engine E is in a high-load operation state is compared with the period integrated value ΔFiA and the predetermined period integrated value ΔFiX. Is determined.
[0151]
Thus, when it is considered that the output value of the engine water temperature sensor S1 does not properly reflect the warm-up state of the engine E, the high-load operation state of the engine E is based on the fuel injection amount of the injector INJ. Therefore, the flow rate of the cooling water recirculated to the engine E is appropriately increased.
[0152]
In this process, when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, whether or not the engine E is in a high load operation state through a comparison between the engine water temperature increase amount ΔTHwe and the predetermined water temperature increase amount ΔTHx. Judgment is made.
[0153]
As described above, when the output value of the engine coolant temperature sensor S1 reflects the warm-up state of the engine E, the high load operation state of the engine E is detected based on the output value of the engine coolant temperature sensor S1. Therefore, the flow rate of the cooling water returned to the engine E is increased more appropriately.
[0154]
Next, an example of the control mode of the engine cooling device 1 by the “cooling device control process during engine warm-up” and the “engine cooling process” will be described with reference to FIG. 13.
[0155]
Assume that the engine E is started at time t131.
At this time,
[A] The flow control valve 22 is closed.
[B] The on-off valve 23 is closed.
[C] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
Each of the above operations is performed.
[0156]
As a result, the cooling circuit is closed and the cooling water stays in the engine E, so that warm-up of the engine E is promoted.
It is assumed that the fuel injection amount integrated value FiA becomes equal to or greater than a predetermined integrated value FiX at time t132 (FIG. 13: [d]).
[0157]
At this time,
[B] The on-off valve 23 is opened.
The above operation is performed.
[0158]
As a result, the cooling circuit is opened and the cooling water is circulated, so that the engine water temperature sensor S1 shows an output value reflecting the warm-up state of the engine E, and the throttle body 13 is warmed up. It becomes like this.
[0159]
At time t133, it is assumed that the engine water temperature increase ΔTHwe becomes equal to or greater than a predetermined water temperature increase ΔTHx (FIG. 13: [e]).
At this time,
[A] Fully open the flow control valve 22.
[C] All ports of the three-way valve 24 are opened.
Each of the above operations is performed.
[0160]
Thereby, since a large amount of cooling water is recirculated to the engine E, the engine E is protected.
At time t134, it is assumed that the engine water temperature increase ΔTHwe becomes less than the predetermined water temperature increase ΔTHx (FIG. 13: [e]).
[0161]
At this time,
[A] The flow control valve 22 is closed.
[C] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
Each of the above operations is performed.
[0162]
It is assumed that the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the first predetermined water temperature THx1 at time t135 (FIG. 13: [f]).
At this time,
[A] The flow control valve 22 is gradually opened.
The above operation is performed.
[0163]
As a result, the cooling water circulates through the bypass passage, and the temperature drop of the engine E due to the rapid flow of the low-temperature cooling water into the engine E is suppressed.
[0164]
It is assumed that the engine water temperature THwe becomes equal to or higher than the second predetermined water temperature THx2 at time t136 (FIG. 13: [f]).
Thereafter, the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are controlled based on the operating state of the engine E and the like.
[0165]
As described above in detail, according to the engine cooling apparatus of the second embodiment, in addition to the effects (1) to (6) of the first embodiment, The effects listed are obtained.
[0166]
(7) In the present embodiment, when the engine E is in a high load operation state when the engine E is warmed up, all the cooling passages that can be opened and closed are opened through the control of the control valve. As described above, when the engine E is likely to be overheated, a large amount of cooling water is recirculated to the engine E, so that the engine E can be suitably protected.
[0167]
(8) In the present embodiment, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the high load of the engine E is based on the comparison result between the period integrated value ΔFiA and the predetermined period integrated value ΔFiX. The operation state is detected. Thus, when it is considered that the output value of the engine coolant temperature sensor S1 does not properly reflect the warm-up state of the engine E, the high-load operation state of the engine E is based on the fuel injection amount of the injector INJ. Therefore, it is possible to appropriately increase the flow rate of the cooling water recirculated to the engine E.
[0168]
(9) In the present embodiment, when the fuel injection amount integrated value FiA is greater than or equal to the predetermined integrated value FiX, the engine E temperature increases based on the comparison result between the engine water temperature increase amount ΔTHwe and the predetermined water temperature increase amount ΔTHx. The load operation state is detected. As described above, when the output value of the engine coolant temperature sensor S1 reflects the warm-up state of the engine E, the high load operation state of the engine E is detected based on the output value of the engine coolant temperature sensor S1. Therefore, the flow rate of the cooling water returned to the engine E can be increased more appropriately.
[0169]
In addition, the said 2nd Embodiment can also be implemented as the following forms which changed this suitably, for example.
In the second embodiment, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the engine E is cooled through the first engine cooling process (FIG. 9). It is also possible to change as follows. That is, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the second engine cooling process (FIG. 10) can be performed instead of the first engine cooling process.
[0170]
Further, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the first engine cooling process and the second engine cooling process can be performed together.
In the second embodiment, the engine E is cooled through the second engine cooling process when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX. It is also possible to do. That is, when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the first engine cooling process can be performed instead of the second engine cooling process.
[0171]
In addition, when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the first engine cooling process and the second engine cooling process can be performed together.
In the second embodiment, when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX, the engine E is high based on the fact that the period integrated value ΔFiA is equal to or greater than the predetermined period integrated value ΔFiX. Although it has been configured to determine that it is in the load operation state, it can be changed as follows, for example. That is, it is possible to monitor the opening of the accelerator pedal and determine whether or not the engine E is in a high load operation state based on a comparison result between the opening and a predetermined determination value.
[0172]
In the second embodiment, when the fuel injection amount integrated value FiA is equal to or greater than the predetermined integrated value FiX, the engine E is based on the fact that the engine water temperature increase amount ΔTHwe is equal to or greater than the predetermined water temperature increase amount ΔTHx. Although it has been determined that it is in the high-load operation state, it can be changed as follows, for example. That is, it is possible to monitor the opening of the accelerator pedal and determine whether or not the engine E is in a high load state based on the comparison result between the opening and the determination value.
[0173]
In the second embodiment, when the period integrated value ΔFiA is equal to or greater than the predetermined period integrated value ΔFiX, and when the engine water temperature increase ΔTHwe is equal to or greater than the predetermined water temperature increase ΔTHx, Although all the cooling passages that can be opened and closed through the control of the control valve are opened, the opening of the cooling passage can be appropriately changed according to the operating state of the engine E or the like.
[0174]
-Moreover, when the cooling water which recirculates to the engine E is ensured enough, it can also be set as the control aspect which does not open an appropriate cooling passage.
In the second embodiment, the present invention is applied to the engine cooling device 1 having the heat storage passage. However, the present invention may be applied to the engine cooling device 1 having no heat storage passage. Is possible. Even in the case of adopting such a configuration, the function and effect similar to the function and effect of the second embodiment can be achieved.
[0175]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, since the structure of the whole apparatus in this Embodiment is the structure similar to the said 1st Embodiment, the overlapping description is omitted.
[0176]
In the present embodiment, preheating for promoting warm-up of the engine E by supplying warm cooling water (warm water) in the heat storage container 16 to the engine E through the “preheating process” described below at the start of the engine E is performed. Like to do. That is, the present embodiment has a configuration in which a “preheating process” is added to the first embodiment.
[0177]
[Preheat treatment]
The “preheating process” will be described with reference to FIG. This process is started when a request for starting the engine E is detected, and ends after the processes of steps S401 to S405 described below are performed.
[0178]
Incidentally, the start request of the engine E can be detected based on conditions such as “the ignition switch switching position is“ ON ”” or “the door is opened through the vehicle door opening / closing switch”.
[0179]
[Step S401] It is determined whether the engine coolant temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL. That is, the following conditions
THwe <THwL
It is determined whether or not is satisfied.
[0180]
When the engine coolant temperature THwe is equal to or higher than the cold determination temperature THwL, the processes in the following steps S402 to S405 are omitted and the present process is terminated.
Incidentally, the cold determination temperature THwL is used as a cooling water temperature threshold indicating whether or not the engine E is in a cold state. That is, when the engine water temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL, the engine E is in a cold state.
[0181]
[Step S402] When the engine coolant temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL, the following operations [a] to [c] are performed.
[A] Fully open the flow control valve 22.
[B] The on-off valve 23 is opened.
[C] All ports of the three-way valve 24 are opened.
[0182]
Through these operations, the bypass passage, the throttle passage, the heater passage, and the heat storage passage are opened.
[Step S403] The electric water pump 15 is driven.
[0183]
Through this operation, the cooling water is circulated in the heat storage circuit and the cooling circuit. As a result, the hot water stored in the heat storage container 16 flows into the engine E.
[0184]
[Step S404] It is determined whether the driving period Tpm of the electric water pump 15 is equal to or longer than a predetermined period TpmX. That is, the following conditions
Tpm ≧ TpmX
It is determined whether or not is satisfied.
[0185]
When the above condition is not satisfied, the above determination process is repeatedly executed every predetermined period.
Incidentally, the predetermined drive period TpmX indicates the time until the hot water stored in the heat storage container 16 is sufficiently supplied into the engine E, and is set according to the capacity of the heat storage container 16 and the size of the engine E. can do.
[0186]
[Step S405] When the driving period Tpm of the electric water pump 15 becomes equal to or longer than the predetermined period TpmX, the electric water pump 15 is stopped and the process is terminated.
[0187]
Thereby, the circulation of the cooling water in the engine cooling device 1 is stopped.
Thus, according to the preheating process, the engine E is warmed up in the following mode [E].
[E] When the engine E is started in a cold state, the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are opened and hot water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E.
[0188]
Here, with reference to FIG. 15, the control aspect of the engine cooling device 1 by the preheating process (FIG. 14) will be summarized.
When the engine water temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL, the engine cooling device 1 is controlled in the following modes [E1] to [E4].
[E1] The flow control valve 22 is fully opened.
[E2] The on-off valve 23 is opened.
[E3] All the ports of the three-way valve 24 are opened.
[E4] The electric water pump 15 is driven.
[0189]
When the engine coolant temperature THwe is equal to or higher than the cold determination temperature THwL, the special control for the engine cooling device 1 is not performed.
Next, with reference to FIG. 16, the cooling water circulation mode during preheating will be described. In FIG. 16, a cooling passage indicated by a solid line indicates a passage through which cooling water flows, an arrow indicates a flow direction of the cooling water, and a cooling passage indicated by a broken line indicates a passage through which the cooling water does not flow.
[0190]
[Cooling water circulation mode [5]]
Since the flow control valve 22, the on-off valve 23, and the three-way valve 24 are opened during preheating, the heat storage circuit and the cooling circuit are maintained in an open state.
[0191]
Thus, the cooling water circulates through the heat storage circuit and also circulates through the cooling circuit via the bypass passage, the throttle passage, and the heater passage.
Next, the effects obtained through the preheating process (FIG. 14) will be described.
[0192]
In this process, the hot water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E prior to the starting operation of the engine E.
Thereby, warm-up promotion of the engine E comes to be achieved.
[0193]
In this process, when the hot water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E, the bypass passage, the throttle passage, and the heater passage are opened in accordance with the heat storage passage.
[0194]
Thereby, the flow resistance of the cooling water is reduced and the warm water in the heat storage container 16 is supplied into the engine E at an early stage, so that the engine E is warmed up earlier.
[0195]
Next, with reference to FIG. 17, an example of the control mode of the engine cooling device 1 by the “preheating process” and the “cooling device control process during engine warm-up” will be described.
[0196]
Assume that a start request for the engine E is detected at time t171 (FIG. 17: [b]).
At this time, if the engine water temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL,
[A] Fully open the flow control valve 22.
[B] The on-off valve 23 is opened.
[C] All ports of the three-way valve 24 are opened.
[F] The electric water pump 15 is driven.
Each of the above operations is performed.
[0197]
Thereby, since the circulation of the cooling water is performed in a state where the flow resistance of the cooling water is reduced, the hot water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E at an early stage.
It is assumed that the driving period Tpm of the electric water pump 15 becomes equal to or longer than the predetermined period TpmX at time t172 (FIG. 17: [f]).
[0198]
At this time,
[F] The electric water pump 15 is stopped.
The above operation is performed.
[0199]
Assume that the engine E is started at time t173 (FIG. 17: [a]).
At this time,
[A] The flow control valve 22 is closed.
[B] The on-off valve 23 is closed.
[C] All the ports of the three-way valve 24 are closed.
Each of the above operations is performed.
[0200]
Thereafter, the engine cooling device 1 is controlled in accordance with the cooling device control process when the engine is warmed up.
As described in detail above, according to the engine cooling apparatus of the third embodiment, in addition to the effects (1) to (6) of the first embodiment, The effects listed are obtained.
[0201]
(10) In the present embodiment, the hot water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E prior to the starting operation of the engine E. Thereby, warm-up promotion of the engine E can be aimed at suitably.
[0202]
(11) In this embodiment, when the hot water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E, the bypass passage, the throttle passage, and the heater passage are opened in accordance with the heat storage passage. Thereby, the flow resistance of the cooling water is reduced, and the warm water in the heat storage container 16 is supplied to the engine E at an early stage, so that the warm-up of the engine E can be promoted more suitably.
[0203]
(12) In the present embodiment, when the hot water in the heat storage container 16 is sufficiently supplied to the engine E (when the driving period Tpm of the electric water pump 15 becomes equal to or longer than the predetermined period TpmX), the electric water pump 15 Like to stop. Thereby, since the low-temperature cooling water is not recirculated to the engine E, the temperature drop of the engine E due to the low-temperature cooling water can be suitably suppressed.
[0204]
Note that the third embodiment can be implemented as an appropriate modification of the above, for example, as follows.
The above third embodiment can be applied to the second embodiment. That is,
[I] “Cooling device control process when engine is warming up (FIGS. 2 and 3)”
[B] “Engine cooling process (FIGS. 9 and 10)”
[C] "Preheat treatment (Fig. 14)"
These processes can also be performed together.
[0205]
In the third embodiment, it is possible to add the following determination process to the preheating process (FIG. 14). That is, immediately before or after step S401, it is determined whether or not the temperature of the cooling water in the heat storage container 16 (heat storage container water temperature THwt) is equal to or higher than a predetermined determination temperature.
[A] When the heat storage container water temperature THwt is equal to or higher than a predetermined determination temperature, the subsequent processes are sequentially executed.
[B] When the heat storage container water temperature THwt is lower than a predetermined determination temperature, the preheating process is terminated.
Preheating treatment can also be performed in such a manner. When such a configuration is adopted, warm-up of the engine E can be promoted accurately.
[0206]
In the third embodiment, it is possible to add the following determination process to the preheating process (FIG. 14). That is, immediately before or after step S401, it is determined whether or not the temperature of the cooling water in the heat storage container 16 (heat storage container water temperature THwt) is equal to or higher than the engine water temperature THwe.
[A] When the heat storage container water temperature THwt is equal to or higher than the engine water temperature THwe, the subsequent processing is sequentially executed.
[B] When the heat storage container water temperature THwt is lower than the engine water temperature THwe, the preheating process is terminated.
Preheating treatment can also be performed in such a manner. By adopting such a configuration, the low-temperature cooling water stored in the heat storage container 16 is not supplied to the engine E, so that a decrease in the warm-up performance of the engine E can be suitably suppressed.
[0207]
In the third embodiment, it is determined whether or not the engine coolant temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL, and the processing of steps S402 to S405 is performed when this condition is satisfied. However, it is also possible to change as follows, for example. That is, the determination process in step S401 can be omitted, and the processes in and after step S402 can be performed every time the engine E is started. When such a configuration is adopted, it is not necessary to monitor the engine water temperature THwe in the preheating process, so that the process can be simplified.
[0208]
In the third embodiment, the preheat is performed based on the fact that the engine water temperature THwe is lower than the cold determination temperature THwL. However, for example, the following modifications can be made. That is, preheating can be performed based on the fact that the engine water temperature THwe is lower than the temperature of the outside air.
[0209]
In the third embodiment,
[A] “Ignition switch switching position is“ ON ””
[B] “The door was opened through the vehicle door open / close switch”
Although it is possible to detect the start request of the engine E based on the above conditions, the detection of the start request is not limited to the conditions exemplified in the third embodiment but is detected based on appropriate conditions. be able to.
[0210]
In the third embodiment, the throttle passage is opened when the engine E is preheated. However, the throttle passage can be kept closed.
[0211]
In the third embodiment, the bypass passage is opened when the engine E is preheated. However, the bypass passage can be kept closed.
[0212]
In the third embodiment, the heater passage is opened when the engine E is preheated. However, the heater passage can be kept closed.
(Other embodiments)
Other elements that can be changed in common with each of the above embodiments are listed below.
[0213]
In each of the above embodiments, the thermostat 21 that operates according to the temperature of the cooling water is used. However, for example, the following modifications can be made. That is, an electronic thermostat that can electrically control the open / close state of the valve can also be used. When such a configuration is adopted, in the second embodiment,
[A] “Period integrated value ΔFiA is equal to or greater than predetermined period integrated value ΔFiX”
[B] “Engine water temperature rise ΔTHwe is equal to or greater than predetermined water temperature rise ΔTHx”
When either of these conditions [a] and [b] is satisfied, the flow rate of the cooling water recirculated to the engine E is further increased by opening the electronic thermostat and opening the radiator passage. You can also.
[0214]
In each of the above embodiments, the opening / closing valve 23 is provided in the throttle passage. However, for example, the following changes may be made. That is, a flow rate control valve capable of continuously changing the opening degree of the valve can be provided instead of the on-off valve 23.
[0215]
In each of the above embodiments, the flow rate control valve 22 is provided in the bypass passage. However, for example, the following changes may be made. That is, an on-off valve that can be switched to either open or closed can be provided in place of the flow control valve 22.
[0216]
In each of the above embodiments, the opening and closing of the heater passage and the heat storage passage are switched through the control of the three-way valve 24. However, for example, the following changes may be made. That is, an on-off valve or a flow control valve is provided in each of the heater passage and the heat storage passage, and the opening and closing of the heater passage and the heat storage passage can be switched through control of the provided control valve.
[0217]
In each of the above embodiments, the engine cooling device 1 in which the cooling circuit is configured including the bypass passage, the throttle passage, and the heater passage is assumed, but the configuration of the cooling circuit is the configuration exemplified in each of the above embodiments. The present invention is not limited to this and can be changed as appropriate. In short, a cooling circuit having an arbitrary configuration can be adopted as long as the cooling water can be circulated through the engine E.
[0218]
In each of the above-described embodiments, the present invention has been embodied assuming the engine cooling device 1 illustrated in FIG. 1. However, the configuration of the engine cooling device is not limited to the configuration illustrated in each of the embodiments, and is appropriately configured. Can be adopted. In short, a cooling device for an engine comprising a cooling circuit for circulating cooling water through the engine, a control valve for opening and closing the cooling circuit, and an engine water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing out from the engine. Any cooling device with any configuration can be employed.
[0219]
In each of the above-described embodiments, the present invention is embodied assuming the engine cooling device 1 illustrated in FIG. 1, and therefore, control that can be controlled through the ECU 3 when the fuel injection amount integrated value FiA is less than the predetermined integrated value FiX. Although all the valves are closed, depending on the configuration of the engine cooling device, the present invention can be realized without closing all the control valves. In short, any control mode can be used for the other control valves as long as it is a control mode that closes the control valve that contributes to switching of the open / close state of the cooling circuit in the early warm-up period after the engine is started.
[0220]
In each of the embodiments described above, the engine cooling device 1 is controlled when the engine E is warmed up through the cooling device control process when the engine is warmed up. Is not limited to the configuration exemplified in the above embodiments. In short, an integrated value of the fuel injection amount or intake air amount from the start of the engine is calculated. The configuration of the cooling device control process at the time can be changed as appropriate.
[0221]
Including the above matters, it is finally added that the engine cooling device according to the present invention includes the following technical idea.
(1) As a refrigerant circulation circuit for cooling the main body of the engine, a cooling circuit for circulating the refrigerant through the main body of the engine, and a heat storage container for keeping the refrigerant warm and stored are provided in the heat storage container. A heat storage circuit for circulating the refrigerant through the engine body, a cooling circuit control valve provided in the cooling circuit for opening and closing the cooling circuit, and a heat storage circuit provided in the heat storage circuit. A heat storage circuit control valve that opens and closes, and a temperature sensor that is provided in the main body of the engine and detects the temperature of the refrigerant flowing out of the main body of the engine, and in the initial warm-up from the start of the engine Each of the circulation circuits is closed by closing each control valve, and a refrigerant that cools the engine body through the closure of each of the circulation circuits is supplied to the engine body. In the engine cooling device to be retained in the engine, an integrated value of the fuel injection amount or the intake air amount from the start of the engine is calculated, and at least one of the circulation circuits when the calculated integrated value exceeds a predetermined value An engine cooling apparatus comprising control means for controlling the control valves so as to switch the engine from a closed state to an open state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the overall configuration of a first embodiment that embodies an engine cooling apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a part of a cooling device control process at the time of engine warm-up performed in the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a part of a cooling device control process when the engine is warmed up in the embodiment.
FIG. 4 is a view showing a control mode of the engine cooling device by a cooling device control process at the time of engine warm-up performed in the embodiment.
FIG. 5 is a view showing a cooling water circulation mode (cooling water circulation mode [1]) in the engine warm-up process in the engine cooling device according to the embodiment;
6 is a diagram showing a cooling water circulation mode (cooling water circulation mode [2]) in the engine warm-up process in the engine cooling device of the embodiment. FIG.
FIG. 7 is a view showing a cooling water circulation mode (cooling water circulation mode [3]) in the engine warm-up process in the engine cooling device according to the embodiment;
FIG. 8 is a timing chart showing a control mode at the time of engine warm-up by a cooling device control process at the time of engine warm-up for the engine cooling device of the embodiment;
FIG. 9 is a flowchart showing a first engine cooling process performed in the second embodiment that embodies an engine cooling device according to the present invention;
FIG. 10 is a flowchart showing a second engine cooling process performed in the embodiment;
FIG. 11 is a view showing a control mode of the engine cooling device by engine cooling processing performed in the embodiment.
FIG. 12 is a view showing a cooling water circulation mode (cooling water circulation mode [4]) in the engine warm-up process in the engine cooling device according to the embodiment;
FIG. 13 is a timing chart showing a cooling device control process when the engine is warmed up and a control mode when the engine is warmed up by the engine cooling process for the engine cooling device of the embodiment;
FIG. 14 is a flowchart showing a preheat process performed in the third embodiment of the engine cooling device according to the present invention.
FIG. 15 is a view showing a control mode of the engine cooling device by preheating processing performed in the embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing a cooling water circulation mode (cooling water circulation mode [5]) in the engine warm-up process in the engine cooling device according to the embodiment;
FIG. 17 is a timing chart showing a control mode at the time of engine start by preheating processing for the engine cooling device of the embodiment;
[Explanation of symbols]
E ... Engine, 1 ... Engine cooling device, 11 ... Water pump, 12 ... Radiator, 13 ... Throttle body, 14 ... Heater core, 15 ... Electric water pump, 16 ... Heat storage container, 17 ... Delivery pipe for cooling water, 21 ... Thermostat , 22 ... Flow control valve, 23 ... Open / close valve, 24 ... Three-way valve, P1 ... First port, P2 ... Second port, P3 ... Third port, 3 ... Electronic control unit (ECU), S1 ... Engine water temperature sensor , S2 ... thermal storage container water temperature sensor, R1 ... first cooling passage, R2 ... second cooling passage, R3 ... third cooling passage, R4 ... fourth cooling passage, R5 ... fifth cooling passage, R6 ... sixth cooling passage, R7 ... 7th cooling passage, R8 ... 8th cooling passage, R9 ... 9th cooling passage, R10 ... 10th cooling passage, R11 ... 11th cooling passage, R12 ... 12th cooling passage, R13 ... 13th cooling Road, R14 ... 14 cooling passage.

Claims (7)

エンジンの本体を冷却する冷媒を前記エンジンの本体を介して循環させる冷却回路を備え、該冷却回路に、同冷却回路を開閉する制御弁と、前記エンジンの本体から流出する冷媒の温度を検出する温度センサとを有して構成され、前記エンジンの始動からの暖機初期において前記制御弁を閉弁することにより前記冷却回路を閉鎖状態とし、この冷却回路の閉鎖を通じて、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を前記エンジンの本体内に滞留させるエンジンの冷却装置において、A cooling circuit that circulates a refrigerant that cools the main body of the engine through the main body of the engine, and a control valve that opens and closes the cooling circuit and a temperature of the refrigerant flowing out of the main body of the engine are detected in the cooling circuit A temperature sensor, and closing the control valve in the initial warm-up period after starting the engine to close the cooling circuit, and cooling the engine body through the closing of the cooling circuit. In the engine cooling device for retaining the refrigerant to be retained in the main body of the engine,
前記エンジンの始動からの燃料噴射量または吸入空気量の積算値を算出し、この算出された積算値が所定値を超えたときに前記冷却回路を閉鎖状態から開放状態へ切り替えるように前記制御弁を制御する制御手段を備え、  The control valve calculates an integrated value of the fuel injection amount or intake air amount from the start of the engine and switches the cooling circuit from the closed state to the open state when the calculated integrated value exceeds a predetermined value. Control means for controlling
前記冷却回路は、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を流通させるための冷媒通路として、前記エンジンの本体から流出する冷媒をラジエータをバイパスして前記エンジンの本体へ流入させるためのバイパス通路と、前記エンジンの本体から流出する冷媒をスロットルボディを介して前記エンジンの本体へ流入させるためのスロットル通路とを備える一方、前記冷却回路を開閉する制御弁として、前記バイパス通路を開閉する第1の制御弁と、前記スロットル通路を開閉する第2の制御弁とを有し、  The cooling circuit, as a refrigerant passage for circulating a refrigerant for cooling the main body of the engine, a bypass passage for allowing the refrigerant flowing out from the engine main body to flow into the engine main body by bypassing a radiator, A first control valve for opening and closing the bypass passage as a control valve for opening and closing the cooling circuit, and a throttle passage for allowing the refrigerant flowing out from the main body of the engine to flow into the main body of the engine via the throttle body And a second control valve for opening and closing the throttle passage,
前記制御手段は、前記積算値が前記所定値を超えたときに前記第2の制御弁を開弁する  The control means opens the second control valve when the integrated value exceeds the predetermined value.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
請求項1に記載のエンジンの冷却装置において、The engine cooling device according to claim 1,
前記制御手段は、前記第2の制御弁を開弁した後、前記温度センサの出力値に基づいて前記第1の制御弁を開弁制御する  The control means opens the first control valve based on the output value of the temperature sensor after opening the second control valve.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
請求項2に記載のエンジンの冷却装置において、The engine cooling device according to claim 2,
前記制御手段は、前記エンジンの本体から流出する冷媒の温度が所定の温度を超えたときに前記第1の制御弁を徐々に開弁する  The control means gradually opens the first control valve when the temperature of the refrigerant flowing out from the main body of the engine exceeds a predetermined temperature.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3,
当該エンジンの冷却装置は、前記エンジンの本体を冷却する冷媒を流通させるための冷媒通路として、前記冷媒を保温して蓄える蓄熱容器が設けられるとともに前記冷却回路へ選択的に接続されることにより前記蓄熱容器内の冷媒を前記エンジンの本体を介して循環させるための蓄熱回路を構成する蓄熱通路をさらに備え、  The engine cooling device is provided with a heat storage container for retaining and storing the refrigerant as a refrigerant passage for circulating a refrigerant for cooling the main body of the engine, and is selectively connected to the cooling circuit. A heat storage passage that constitutes a heat storage circuit for circulating the refrigerant in the heat storage container through the main body of the engine;
前記制御手段は、前記エンジンの始動動作に先立ち前記蓄熱通路を前記冷却回路に接続して前記蓄熱回路を構成するとともに前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁し、前記エンジンの始動直後、前記蓄熱通路を前記冷却回路から切断するとともに前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を閉弁する  Prior to starting the engine, the control means connects the heat storage passage to the cooling circuit to form the heat storage circuit, and opens the first control valve and the second control valve, and the engine Immediately after starting, the heat storage passage is disconnected from the cooling circuit and the first control valve and the second control valve are closed.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、In the engine cooling device according to any one of claims 1 to 4,
前記制御手段は、所定の一定期間における燃料噴射量の積算値が基準値を超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁する  The control means opens the first control valve and the second control valve when an integrated value of the fuel injection amount in a predetermined fixed period exceeds a reference value.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、In the engine cooling device according to any one of claims 1 to 5,
前記制御手段は、前記温度センサの出力値の増加度合いが所定の度合いを超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁する  The control means opens the first control valve and the second control valve when the increase degree of the output value of the temperature sensor exceeds a predetermined degree.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジンの冷却装置において、In the engine cooling device according to any one of claims 1 to 4,
前記制御手段は、前記積算値が前記所定値未満であることを条件に所定の一定期間における燃料噴射量の積算値が基準値を超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁し、  When the integrated value of the fuel injection amount in a predetermined period exceeds a reference value on the condition that the integrated value is less than the predetermined value, the control means includes the first control valve and the second control valve. Open the valve,
前記積算値が前記所定値を超えていることを条件に前記温度センサの出力値の増加度合いが所定の度合いを超えたとき、前記第1の制御弁及び前記第2の制御弁を開弁する  When the increase value of the output value of the temperature sensor exceeds a predetermined degree on condition that the integrated value exceeds the predetermined value, the first control valve and the second control valve are opened.
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。  An engine cooling system characterized by that.
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