JP5350907B2

JP5350907B2 - ウォーターポンプ制御装置

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Publication number: JP5350907B2
Application number: JP2009147600A
Authority: JP
Inventors: 泰小野
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-06-22
Also published as: JP2011001933A

Description

本発明は、エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプの駆動制御を行うウォーターポンプ制御装置に関し、特に冷却性能を確保しつつウォーターポンプ駆動損失を低減したものに関する。

ディーゼルエンジンにおいては、ＮＯｘ等の有害物質の低減及び燃費改善を目的として、所定の運転条件下で排気ガスの一部を吸気管路に還流するＥＧＲ装置を設けることが一般的となっている。
このようなＥＧＲ装置において、高温の排気ガスをそのまま吸気管路に導入すると、エンジンの吸気温度が高くなり、体積効率の低下による燃費の悪化や、燃焼温度の上昇によるＮＯｘ発生量の増加の原因となる。
このため、ＥＧＲ装置には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを設けることが一般的である。

一般に、ＥＧＲクーラは、ウォーターポンプによって循環されるエンジン冷却水がＥＧＲクーラ内の伝熱管の周囲に設けられた水回路を通る際に、高温のＥＧＲガスと熱交換することにより、ＥＧＲガス温度を所定の温度まで低下させる機能を有する。
冷却されたＥＧＲガスは吸入空気と混合されることによって、燃焼温度を下げることができるので、ＮＯｘ排出量を低減できるとともに、燃費の悪化を防止することができる。

このようなＥＧＲ冷却装置に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、ＥＧＲガスの過度の冷却を防止する目的で、ＥＧＲガスの温度に応じて可変ウォーターポンプの吐出量を制御することが記載されている。

特開２００６−２０７４９５号公報

しかし、上述した従来技術においては、ウォーターポンプを常時駆動する必要があるため、エンジンの補機駆動損失が増大して燃料消費率が悪化してしまう。
これに対し、ウォーターポンプとエンジンとの間にクラッチを設けたり、ウォーターポンプを電動モータで駆動することによって、ウォーターポンプを間歇的に駆動可能とすることが提案されている。このようなウォーターポンプの駆動制御は、例えば、冷却水温が所定の上限値に達したときにウォーターポンプをオンし、所定の水温低下が検出されたときにオフすることが行われる。しかし、このような間歇的な駆動を行った場合であっても、ウォーターポンプがオンされている間はエンジンの補機駆動損失が増大してしまう。
本発明の課題は、冷却性能を確保しつつウォーターポンプ駆動損失を低減したウォーターポンプ制御装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプの駆動制御を行うウォーターポンプ制御装置であって、現在の前記冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、所定の目標水温を設定する目標水温設定手段と、車両の減速状態を判定する減速状態判定手段とを備え、前記冷却水の水温と前記目標水温との差が所定以上でありかつ前記車両の減速状態が判定された場合に前記ウォーターポンプを所定の駆動時間にわたって駆動しその後停止し、前記駆動時間は、前記ウォーターポンプの駆動開始前における前記冷却水の水温の上昇速度の増大に応じて長く設定されることを特徴とするウォーターポンプ制御装置である。

請求項２の発明は、前記ウォーターポンプの駆動中における前記冷却水の水温の下降速度に基づいて前記ウォーターポンプの次回以降駆動時における前記駆動時間及び駆動回数を設定することを特徴とする請求項１に記載のウォーターポンプ制御装置である。
請求項３の発明は、前記ウォーターポンプの駆動開始から前記冷却水の水温が前記目標水温に達するまでの時間の増加に応じて、次回以降駆動時における前記冷却水の水温の上昇速度と前記駆動時間との相関を前記駆動時間が長くなるように補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウォーターポンプ制御装置である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両の加速時、定速走行時、アイドリング時等にウォーターポンプを駆動する場合にはウォーターポンプの駆動損失に相当する分だけエンジン出力を増加させる必要があり、エンジンの燃料消費率が悪化するが、本発明においては冷却水の水温と目標水温との差が所定以上でありかつ車両の減速状態が判定された場合にウォーターポンプを駆動することによって、車両の運動エネルギーを用いてエンジンの燃料消費率を悪化させることなくウォーターポンプを駆動することができ、冷却性能を確保しつつウォーターポンプ駆動損失を低減することができる。
（２）ウォーターポンプの駆動時間を駆動開始前における冷却水の水温の上昇速度（温度勾配）の増大に応じて長く設定することによって、現在のエンジンの運転負荷が継続した場合に最低限必要な駆動時間を設定することができ、ウォーターポンプの駆動頻度を低減して駆動損失を低減しつつ良好な水温制御を行うことができる。
（３）ウォーターポンプの駆動中における冷却水の水温の下降速度に基づいてウォーターポンプの次回以降駆動時における駆動時間及び駆動回数を設定し、水温の下降速度をフィードフォワードすることによって、例えば連続したスポーツ走行や連続した市街地走行等のように運転条件が大きく異なる場合であっても、冷却水の過度に頻繁な温度変化を抑制してエンジンの過剰な熱負荷を防止することができる。
（４）ウォーターポンプの駆動開始から冷却水の水温が目標水温に達するまでの時間の増加に応じて、次回以降駆動時における冷却水の水温の上昇速度と駆動時間との相関を駆動時間が長くなるように補正することによって、より適切なウォーターポンプの駆動時間を設定することができる。

本発明を適用したウォーターポンプ制御装置の実施例を含む車両用ディーゼルエンジンのシステム構成を示す図である。図１のウォーターポンプ制御装置におけるウォーターポンプ駆動制御を示すフローチャートである。図１のウォーターポンプ制御装置におけるウォーターポンプ駆動時間設定を示すフローチャートである。図１の車両用ディーゼルエンジンが搭載される車両の車速及びエンジン冷却水温の推移を示すグラフである。

本発明は、冷却性能を確保しつつウォーターポンプ駆動損失を低減したウォーターポンプ制御装置を提供する課題を、冷却水温と所定の目標水温との差が所定値以上でありかつ車両の減速が検出された際にウォーターポンプを駆動することによって解決した。

以下、本発明を適用したウォーターポンプ制御装置の実施例について説明する。
図１は、実施例のウォーターポンプ制御装置を含む車両用ディーゼルエンジンのシステム構成を示す図である。
エンジン１０は、ターボチャージャ２０、インテークシステム３０、エキゾーストシステム４０、燃料供給装置５０、ＥＧＲ装置６０、酸化触媒（ＤＯＣ）７０、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）８０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ１００）等を備えて構成されている。

エンジン１０は、例えば、乗用車等の自動車の走行用動力源として用いられる４ストロークのディーゼルエンジンである。
エンジン１０は、クランクシャフト１１、ピストン１２、シリンダブロック１３、ヘッド１４、燃焼室１５、グロープラグ１６、グローコントローラ１７等を備えて構成されている。
クランクシャフト１１は、エンジン１０の出力軸である。
ピストン１２は、シリンダ内を往復運動し、コンロッドを介して燃焼圧力をクランクシャフト１１に伝達する部材である。
シリンダブロック１３は、ピストン１２が収容されるシリンダ部及びクランクシャフト１１が回転可能に支持されるクランクケース部を一体に形成したものである。
ヘッド１４は、シリンダブロック１３のピストン１２の冠側の端部に設けられ、吸気ポート、排気ポート及びこれらに設けられた吸気バルブ及び排気バルブを開閉する動弁駆動機構等を備えている。
燃焼室１５は、ピストン１２の冠面とヘッド１４のこれに対向する部分との間に形成されている。
グロープラグ１６は、先端部が燃焼室１５内に露出した状態でヘッド１４に設けられた予備加熱装置である。
グローコントローラ１７は、ＥＣＵ１００の制御に応じてグロープラグ１６への通電量を制御するものである。

ターボチャージャ２０は、エンジン１０の排ガス（既燃ガス）のエネルギを用いて、エンジン１０が吸入する燃焼用空気（新気）を圧縮するものである。
ターボチャージャ２０は、コンプレッサ２１、タービン２２、アクチュエータ２３、負圧制御弁２４等を備えている。
コンプレッサ２１は、燃焼用空気を圧縮する遠心型圧縮機である。
タービン２２は、コンプレッサ２１と同軸に設けられ、エンジン１０の排ガスによって駆動されるとともに、コンプレッサ２１を駆動するものである。タービン２２は、タービンホイールの周囲のノズルに設けられる可動式のべーンによってジオメトリを連続的に変更可能な可変ジオメトリ式のものである。
アクチュエータ２３は、タービン２２の可動ベーンを駆動する負圧式のアクチュエータである。
負圧制御弁２４は、図示しない負圧源からの負圧を、ＥＣＵ１００の制御に従ってアクチュエータ２３に導入する電磁弁である。

インテークシステム３０は、エンジン１０に燃焼用空気を導入するものである。
インテークシステム３０は、インテークダクト３１、エアクリーナ３２、エアフローメータ３３、インタークーラ３４、スロットルバルブ３５、アクチュエータ３６、インテークチャンバ３７、吸気圧センサ３８、インテークマニホールド３９等を備えて構成されている。

インテークダクト３１は、大気から燃焼用空気を導入し、ターボチャージャ２０のコンプレッサ２１を経由してエンジン１０に供給する空気流路である。
エアクリーナ３２は、空気を濾過して埃等を除去するフィルタエレメントを備えている。エアクリーナ３２を通過した空気はターボチャージャ２０のコンプレッサ２１に導入され、圧縮される。
エアフローメータ３３は、エアクリーナ３２の出口部に設けられ、空気流量を検出するセンサを備えている。また、エアフローメータ３３には、吸気温度を検出する吸気温度センサが内蔵されている。

インタークーラ３４は、ターボチャージャ２０のコンプレッサ２１を出た空気を、走行風との熱交換によって冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ３５は、インタークーラ３４の下流側に設けられ、エンジン１０の吸入空気量を調節するものである。
アクチュエータ３６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じてスロットルバルブ３５を開閉駆動するものである。
インテークチャンバ３７は、スロットルバルブ３５を通過した空気が導入される空気室であって、インテークマニホールド３９を介してエンジン１０の吸気ポートに接続されている。
吸気圧センサ３８は、インテークチャンバ３７に設けられ、エンジン１０の吸気圧力と実質的に等しいインテークチャンバ３７内の圧力を検出するものである。
インテークマニホールド３９は、インテークチャンバ３７からエンジン１０の各気筒の吸気ポートに空気を導入する分岐管路である。

エキゾーストシステム４０は、エキゾーストマニホールド４１、エキゾーストパイプ４２等を備えて構成されている。
エキゾーストマニホールド４１は、エンジン１０の各気筒の排気ポートから排出される排ガスを集合させてターボチャージャ２０のタービン２２に導入する管路である。
エキゾーストパイプ４２は、タービン２２から出た排気を車外に排出する管路である。エキゾーストパイプ４２には、ＤＯＣ７０、ＤＰＦ８０等の排ガス後処理装置が設けられている。

燃料供給装置５０は、エンジン１０の燃焼室１５内に燃料を供給するものである。燃料供給装置５０は、サプライポンプ５１、吸入調量電磁弁５２、燃料温度センサ５３、コモンレール５４、燃圧センサ５５、インジェクタ５６等を備えたコモンレール式の高圧燃料噴射装置である。

サプライポンプ５１は、例えばインナカム式の圧送系を備え、燃料である軽油を加圧してコモンレール５４に供給するものである。
吸入調量電磁弁５２は、サプライポンプ５１の燃料の吸入量を調整するものであって、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて駆動される。
燃料温度センサ５３は、サプライポンプ５１における燃料の温度を検出するものである。

コモンレール５４は、サプライポンプ５１が吐出した高圧の燃料を貯留する蓄圧器である。
燃圧センサ５５は、コモンレール５４内の燃料の圧力（燃圧）を検出するものである。上述した吸入調量電磁弁５２は、燃圧センサ５５の出力を用いたフィードバック制御により、燃圧が例えばエンジン回転数及び負荷に応じて設定される所定の目標値となるようにその開度を調節される。
インジェクタ５６は、コモンレール５４から供給される燃料を各気筒の燃焼室１５内に噴射するものである。インジェクタ５６は、例えばピエゾ素子やソレノイド等のアクチュエータによって開閉される弁体を有し、ＥＣＵ１００からの噴射パルス信号に応じて開弁される。インジェクタ５６の噴射タイミング及び噴射量はＥＣＵ１００によって制御されている。

ＥＧＲ装置６０は、燃焼温度を抑制してＮＯｘの排出量を低減することを目的とし、エキゾーストマニホールド４１から抽出したエンジン１０の排ガスの一部を、ＥＧＲガスとしてインテークダクト３１内に還流させるものである。
ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ通路６１、ＥＧＲ制御弁６２、ＥＧＲクーラ６３等を備えて構成されている。
ＥＧＲ通路６１は、エキゾーストマニホールド４１からインテークダクト３１に排ガスを導入する管路である。
ＥＧＲ制御弁６２は、ＥＣＵ１００の制御に応じてＥＧＲ通路６１の排ガス流量（ＥＧＲ量）を調節するものである。
ＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６１を流れる排ガス（ＥＧＲガス）を、ウォーターポンプＷが吐出する冷却水との熱交換によって冷却するものである。
なお、ＥＧＲクーラ６３で用いられる冷却水は、エンジン１０の冷却水と共通となっており、ウォーターポンプＷから吐出された冷却水は、ＥＧＲクーラ６３及びエンジン１０内の図示しない冷却水路内を循環し、図示しないラジエータにおいて走行風との熱交換によって冷却されるようになっている。
ウォーターポンプＷは、エンジン１０によって図示しないクラッチ装置を介して駆動され、冷却水を循環させる必要がない場合にはクラッチを切断することによって停止することができる。クラッチの接続、切断（ウォーターポンプＷのオンオフ）は、ＥＣＵ１００によって制御されている。この点については後に詳しく説明する。
また、ＥＧＲクーラ６３は、その出口部における冷却水温を検出する図示しない水温センサを備えている。

ＤＯＣ７０は、エキゾーストパイプ４２に設けられ、排ガス中の主として炭化水素（ＨＣ）を酸化処理するものである。ＤＯＣ７０は、例えばコーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体の表面に、白金やパラジウム等の貴金属やアルミナ等の金属酸化物を担持させて形成されている。
ＤＯＣ７０には、入口部分の排ガス温度を検出する温度センサ７１が設けられている。

ＤＰＦ８０は、エキゾーストパイプ４２のＤＯＣ７０よりも下流側に設けられ、排ガスを濾過して粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタを備えている。ここで、ＰＭには、スート（煤）、有機溶剤可溶性成分（ＳＯＦ）、サルフェート（ＳＯ_４）等が含まれる。
フィルタは、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に形成し、ガス流路となる多数のセルを、入口側、出口側が互い違いとなるように端面に封をして形成されたいわゆるウォールフロータイプのものである。
ＤＰＦ８０は、入口圧力と出口圧力との間の差圧を検出する差圧センサ８１、及び、出口の排ガス温度を検出する温度センサ８２を備えている。

ＥＣＵ１００は、上述したエンジン１０及びその補機類を統括的に制御するものであって、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス、及び、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を備えている。
ＥＣＵ１００には、上述した各種センサのほか、アクセルペダルセンサ１０１、大気圧センサ１０２の出力が入力される。
アクセルペダルセンサ１０１は、ドライバが操作するアクセルペダルのポジションを検出することによって、ドライバ要求トルクを検出する要求トルク検出手段である。
大気圧センサ１０２は、車両の周囲雰囲気における大気圧を検出するものである。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力に応じて設定される要求トルクに応じて、スロットルバルブ３５の開度、燃料供給装置５０の燃料噴射量及び時期、燃圧等を制御する。

また、ＥＣＵ１００は、エンジン１０及びＥＧＲクーラ６３の冷却水を循環させるウォーターポンプＷのオンオフ（クラッチの接続、切断）を制御する本発明のウォーターポンプ制御装置として機能する。すなわち、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ６３の水温センサと協働して冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段、後述する目標水温を設定する目標水温設定手段、車両の減速状態を判定する減速状態判定手段としての機能を備えている。
以下、本実施例におけるウォーターポンプ制御について説明する。
図２は、ウォーターポンプ駆動制御を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：現在の水温チェック＞
ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ６３の水温センサの出力に基づいて、現在の冷却水の水温を検出する。また、ＥＣＵ１００は、後述する減速時ウォーターポンプ駆動ロジックにおける駆動時間設定に用いるため、水温の履歴を所定期間にわたって保持する。
その後、ステップＳ０２に進む。

＜ステップＳ０２：現在の水温と設定温度との比較＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ０１において取得した現在の水温を予め設定された設定温度と比較し、現在の水温が設定温度以上である場合にはステップＳ０７に進み、現在の水温が設定温度未満である場合にはステップＳ０３に進む。

＜ステップＳ０３：現在の水温と目標水温との差分を所定値と比較＞
ＥＣＵ１００は、現在の水温から目標水温を減じた差分値を、予め設定された所定値と比較する。ここで、目標水温は、エンジン始動後からウォーターポンプを常時駆動した場合に想定される仮想の水温であって、当初は雰囲気温度と略等しく、エンジン始動からの経過時間に応じて増加し、最終的には設定温度近傍に収束する。
また、所定値は、例えば個々のエンジンの機種に応じて適宜設定され、一例として５〜１０℃程度に設定することができる。
そして、差分値が所定値以上である場合はステップＳ０４に進み、所定値未満である場合はステップＳ１０に進む。

＜ステップＳ０４：加速中判断＞
ＥＣＵ１００は、現在車両が加速中であるか判断する。加速状態の判定は、例えば、車速の推移やエンジン１０の燃料噴射量等の運転状態、ドライバからの加速要求等に基づいて行うことができる。
そして、車両が加速中である場合はステップＳ０５に進み、その他の場合（例えばアイドリング中など）はステップＳ０６に進む。

＜ステップＳ０５：加速中ウォーターポンプ駆動条件判断＞
ＥＣＵ１００は、現在の水温が予め設定された加速中ウォーターポンプ駆動条件を充足しているか判断し、充足する場合はステップＳ０７に進み、充足しない場合はステップＳ０８に進む。
加速中ウォーターポンプ駆動条件は、例えば水温が所定の閾値以上となったときに充足したものと判定されるようにすることができる。

＜ステップＳ０６：減速中判断＞
ＥＣＵ１００は、現在車両が減速中であるか判断する。減速状態の判定は、例えば、エンジン１０への燃料供給が停止される所定の燃料カット条件の充足に基づいて行うことができる。この場合エンジンが車両の運動エネルギーによって回転させられ、いわゆるエンジンブレーキが作用する状態となっている。
そして、車両が減速中である場合はステップＳ０９に進み、その他の場合（例えばアイドリング時等）はステップＳ０８に進む。

＜ステップＳ０７：ウォーターポンプ通常制御＞
ＥＣＵ１００は、ウォーターポンプＷを常時駆動するとともに、ウォーターポンプＷの回転数がエンジン１０の回転数に応じてリニアに増加する通常制御を実行する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０８：ウォーターポンプ停止＞
ＥＣＵ１００は、ウォーターポンプＷのクラッチを切断してウォーターポンプＷを停止し、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０９：減速時ウォーターポンプ駆動ロジック＞
ＥＣＵ１００は、所定の駆動時間及び所定の回数にわたってウォーターポンプＷを駆動し、その後停止する減速時ウォーターポンプ駆動ロジックを実行する。駆動時間及び駆動回数の設定については後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ１０：ウォーターポンプ停止＞
ＥＣＵ１００は、ウォーターポンプＷのクラッチを切断してウォーターポンプＷを停止し、一連の処理を終了（リターン）する。

次に、本実施例の減速時ウォーターポンプ駆動ロジックにおけるウォーターポンプＷの駆動時間設定手法について説明する。図３は、ウォーターポンプ駆動時間設定を示すフローチャートである。このウォーターポンプ駆動時間設定は、ウォーターポンプの駆動開始前の冷却水温推移、及び、駆動中の冷却水温推移に基づいて行われるようになっている。
図４は、車両の車速及びエンジン冷却水温の推移を示すグラフである。図４において、横軸は時間を示し、縦軸は車速及び水温を示している。図４において、実際の冷却水温（水温センサ検出値）を実線、ウォーターポンプＷのオン判定が成立した際の水温を点線、目標水温を一点鎖線、車速を二点鎖線でそれぞれ図示している。
以下、図３のステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ１１：ウォーターポンプオン判定直前の温度勾配算出＞
ＥＣＵ１００は、上述したステップＳ０５において、ステップＳ０８の減速時ウォーターポンプ駆動ロジックの実行が決定した直前の所定の期間内における単位時間あたりの水温上昇率（温度勾配）を算出する。
その後、ステップＳ１２に進む。

＜ステップＳ１２：温度勾配と所定値Ｃ１との比較＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１において求めた温度勾配を予め設定された所定値Ｃ１と比較する。
そして、温度勾配が所定値Ｃ１以上である場合はステップＳ１４に進み、Ｃ１未満である場合はステップＳ１３に進む。

＜ステップＳ１３：温度勾配と所定値Ｃ２との比較＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１において求めた温度勾配を予め設定された所定値Ｃ２（Ｃ２＜Ｃ１）と比較する。
そして、温度勾配が所定値Ｃ２以下である場合はステップＳ１５に進み、Ｃ２超である場合はステップＳ１６に進む。

＜ステップＳ１４：ウォーターポンプ駆動時間＝Ｔａ＞
ＥＣＵ１００は、ウォーターポンプ駆動時間を予め設定された所定値であるＴａに設定する。
その後、ステップＳ１７に進む。

＜ステップＳ１５：ウォーターポンプ駆動時間＝Ｔｂ＞
ＥＣＵ１００は、ウォーターポンプ駆動時間を予め設定された所定値であるＴｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）に設定する。
その後、ステップＳ１７に進む。

＜ステップＳ１６：ウォーターポンプ駆動時間＝Ｔｃ＞
ＥＣＵ１００は、ウォーターポンプ駆動時間を予め設定された所定値であるＴｃ（Ｔａ＞Ｔｃ＞Ｔｂ）に設定する。
その後、ステップＳ１７に進む。

＜ステップＳ１７：前回駆動時の目標水温到達時間算出＞
ＥＣＵ１００は、前回ウォーターポンプＷを駆動した際における駆動開始から冷却水の水温が目標水温に到達するまでの目標水温到達時間を算出する。
その後、ステップＳ１８に進む。

＜ステップＳ１８：到達時間判断（１）＞
ＥＣＵ１００は、目標水温到達時間が３０秒以下である場合はステップＳ２０に進み、目標水温到達時間が３０秒超である場合はステップＳ１９に進む。

＜ステップＳ１９：到達時間判断（２）＞
ＥＣＵ１００は、目標水温到達時間が６０秒以下である場合はステップＳ２１に進み、目標水温到達時間が６０秒超である場合はステップＳ２２に進む。

＜ステップＳ２０：ウォーターポンプ駆動時間補正なし＞
ＥＣＵ１００は、上述したステップＳ１４〜ステップＳ１６で設定したウォーターポンプ駆動時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを、そのままウォーターポンプ駆動時間として１回の駆動を行うことを決定し、ウォーターポンプＷの駆動を開始する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ２１：ウォーターポンプ駆動時間増加補正（１）＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ１５，Ｓ１６においてウォーターポンプ駆動時間がＴｂ，Ｔｃに設定されている場合には、安全面を考慮してそれぞれ１ランク上のウォーターポンプ駆動時間Ｔｃ，Ｔａとして、所定回数（例えば３回）の駆動を行うことを決定し、ウォーターポンプＷの駆動を開始する。
また、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１４においてウォーターポンプ駆動時間がＴａに設定されている場合には、ウォーターポンプＷを常時駆動する通常制御への移行を決定し、ウォーターポンプＷの駆動を開始する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ２２：ウォーターポンプ駆動時間増加補正（２）＞
ＥＣＵ１００は、ステップＳ１５においてウォーターポンプ駆動時間がＴｂに設定されている場合には、安全面を考慮して２ランク上のウォーターポンプ駆動時間Ｔａとして、所定回数（例えば３回）の駆動を行うことを決定し、ウォーターポンプＷの駆動を開始する。
また、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１４，Ｓ１６においてウォーターポンプ駆動時間がＴａ，Ｔｃに設定されている場合には、ウォーターポンプＷを常時駆動する通常制御への移行を決定し、ウォーターポンプＷの駆動を開始する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

以上説明した本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）冷却水の水温と目標水温との差が所定値以上でありかつ車両の減速状態が判定された場合に、ウォーターポンプＷを所定の駆動時間にわたって駆動することによって、車両の運動エネルギーを用いてエンジン１０の燃料消費率を悪化させることなくウォーターポンプＷを駆動することができ、冷却性能を確保しつつウォーターポンプ駆動損失を低減することができる。
（２）ウォーターポンプＷの駆動時間を減速時ウォーターポンプ駆動ロジックの実行決定直前における冷却水の温度勾配増加に応じて長くなるように複数段階に設定することによって、現在のエンジン１０の運転負荷が継続した場合に最低限必要な駆動時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃを設定することができ、ウォーターポンプＷの駆動頻度を低減して駆動損失を低減しつつ良好な水温制御を行うことができる。
（３）前回駆動時における目標水温到達時間の増加に応じて、その後の駆動時における冷却水の水温の上昇速度と駆動時間との相関を駆動時間が長くなるように補正することによって、例えば連続したスポーツ走行や連続した市街地走行等のように運転条件が大きく異なる場合であっても、冷却水の過度に頻繁な温度変化を抑制してエンジンの過剰な熱負荷を防止することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ウォーターポンプ制御装置によって制御されるウォーターポンプ及びこれによって冷却水を循環されるエンジン等の構成は上述した実施例の構成に限らず適宜変更することができる。例えば、実施例のウォーターポンプはエンジンにより駆動されるとともにクラッチ装置の接続、切断によって駆動、非駆動を切り替えているが、これに限らず、例えば、電動モータにより駆動されるとともに、電動モータのオンオフによって駆動、非駆動を切り替えてもよい。
（２）実施例において、エンジンは例えばディーゼルエンジンであるが、本発明はこれに限らず、例えばガソリン等を燃料とした火花点火機関やＨＣＣＩエンジン等他の内燃機関にも適用することができる。また、ウォーターポンプはＥＧＲクーラに冷却水を循環させるものに限定されず、エンジンのみあるいはエンジン及び他の冷却対象物に冷却水を循環させるものとすることができる。
（３）実施例において、減速状態は例えばエンジンの燃料カット条件の充足に基づいて判定しているが、減速状態の判定手法はこれに限らず、例えば、ドライバからのアクセルペダル全戻し、ブレーキング等の減速操作や、その他の車両の運転状態に基づいて判定してもよい。

１０エンジン１１クランクシャフト
１２ピストン１３シリンダブロック
１４ヘッド１５燃焼室
１６グロープラグ１７グローコントローラ
２０ターボチャージャ２１コンプレッサ
２２タービン２３アクチュエータ
２４負圧制御弁
３０インテークシステム３１インテークダクト
３２エアクリーナ３３エアフローメータ
３４インタークーラ３５スロットルバルブ
３６アクチュエータ３７インテークチャンバ
３８吸気圧センサ３９インテークマニホールド
４０エキゾーストシステム４１エキゾーストマニホールド
４２エキゾーストパイプ
５０燃料供給装置５１サプライポンプ
５２吸入調量電磁弁５３燃料温度センサ
５４コモンレール５５燃圧センサ
５６インジェクタ
６０ＥＧＲ装置６１ＥＧＲ通路
６２ＥＧＲ制御弁６３ＥＧＲクーラ
Ｗウォーターポンプ
７０酸化触媒（ＤＯＣ）７１温度センサ
８０ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
８１差圧センサ８２温度センサ
１００エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１アクセルペダルセンサ１０２大気圧センサ

Claims

エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプの駆動制御を行うウォーターポンプ制御装置であって、
現在の前記冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、
所定の目標水温を設定する目標水温設定手段と、
車両の減速状態を判定する減速状態判定手段とを備え、
前記冷却水の水温と前記目標水温との差が所定以上でありかつ前記車両の減速状態が判定された場合に前記ウォーターポンプを所定の駆動時間にわたって駆動しその後停止し、
前記駆動時間は、前記ウォーターポンプの駆動開始前における前記冷却水の水温の上昇速度の増大に応じて長く設定されること
を特徴とするウォーターポンプ制御装置。
前記ウォーターポンプの駆動中における前記冷却水の水温の下降速度に基づいて前記ウォーターポンプの次回以降駆動時における前記駆動時間及び駆動回数を設定すること
を特徴とする請求項１に記載のウォーターポンプ制御装置。
前記ウォーターポンプの駆動開始から前記冷却水の水温が前記目標水温に達するまでの時間の増加に応じて、次回以降駆動時における前記冷却水の水温の上昇速度と前記駆動時間との相関を前記駆動時間が長くなるように補正すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウォーターポンプ制御装置。