JP5725831B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

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    • F01P2031/30Cooling after the engine is stopped

Description

この発明は、冷却水を循環させてエンジンを冷却するエンジンの冷却装置に係り、エンジン停止後にエンジンの温度上昇を抑制するように構成したエンジンの冷却装置に関する。
従来のエンジンでは、その停止後の温度上昇により燃料配管内でのベーパ発生量が増大して高温再始動性及びアイドル回転安定性が損なわれるおそれがある。そこで、例えば、下記の特許文献1には、エンジンの高温再始動性を向上させるために、簡素で安価な装置で、十分なエンジン冷却効果を発揮できるエンジンの冷却装置が提案されている。この装置は、電動ポンプにより冷却水をエンジン、ラジエータ及びヒータへ循環させてエンジンを冷却するようになっている。ヒータには、冷却ファンが設けられる。ここで、ラジエータと電動ポンプとを結ぶ冷却水通路の途中には、開閉弁が設けられる。そして、エンジン停止後の所定時間、開閉弁を閉じると共に、バッテリ電圧及びエンジン水温に基づき電動ポンプ及び電動ファンを動作させて、エンジン及びヒータのみに冷却水を循環させることにより、エンジンを冷却するようになっている。
特開2002−174120号公報 特開2007−170236号公報
ところが、特許文献1に記載の冷却装置では、外気温による影響、電動ポンプと電動ファンの動作を如何に調整するかということに関する明確な記載がなく、これらの条件を最適に設定することができなかった。このため、電動ポンプや電動ファンの動作頻度や動作時間が増える傾向があり、バッテリが劣化する懸念があった。
ここで、冷却装置によるエンジンの冷却性能は、外気温の影響を受けることから、外気温の違いを加味する必要がある。また、電動ポンプと電動ファンを一律に動作させていては、バッテリの電力消費が過剰となり、バッテリの劣化を早めるおそれがある。また、外気温が低いときには、電動ポンプと電動ファンを一律に動作させる必要はなく、両者の動作タイミングを適宜にずらすことで効率よく電力を消費することが可能となる。
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンのデッドソーク時にバッテリの劣化を抑制すると共に、効率良くエンジンを冷却することで高温再始動性及びアイドル回転安定性を向上させることを可能としたエンジンの冷却装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、電動ポンプにより冷却水をエンジン及びラジエータに循環させ、電動ファンによりラジエータへ冷却風を供給することによりエンジンを冷却するエンジンの冷却装置において、冷却水の温度を検出するための冷却水温検出手段と、外気の温度を検出するための外気温検出手段と、電動ポンプ及び電動ファンへ電力を供給するバッテリの電圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段と、エンジンの停止後に、冷却水温検出手段により検出される冷却水の温度、外気温検出手段により検出される外気の温度、及び、バッテリ電圧検出手段により検出されるバッテリの電圧に基づいて電動ポンプ及び電動ファンを制御するための制御手段とを備え、制御手段は、検出される外気の温度が所定値以上であり、検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ、検出されるバッテリの電圧が第1の所定値以上である場合に、電動ファンを動作させ、制御手段は、検出される外気の温度が所定値以上であり、検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ、検出されるバッテリの電圧が第2の所定値以上である場合に、電動ポンプを動作させ、 制御手段は、検出される外気の温度が所定値以上であり、検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ、検出されるバッテリの電圧が第1の所定値よりも小さい第3の所定値以上で、かつ、第2の所定値未満である場合に、電動ファンを動作させ、電動ポンプを動作させず、第2の所定値は第1の所定値以下の値であることを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、エンジンの停止後には、冷却水の温度及びバッテリの電圧に加え、外気の温度にも基づいて電動ポンプ及び電動ファンが制御手段により制御される。従って、例えば、外気の温度が低い場合は、その分だけ電動ポンプ及び電動ファンの動作時間や動作頻度を制限することが可能となる。また、外気の温度が所定値以上で、冷却水の温度が所定値以上で、かつ、バッテリの電圧が第1の所定値以上である特定の場合に、電動ファンが動作することとなり、電動ファンの動作時間や動作頻度を制限することが可能となる。また、外気の温度が所定値以上で、冷却水の温度が所定値以上で、かつ、バッテリの電圧が第2の所定値以上である特定の場合に、電動ポンプが動作することとなり、電動ポンプの動作時間や動作頻度を制限することが可能となる。更に、外気の温度が所定値以上で、冷却水の温度が所定値以上で、かつ、バッテリの電圧が第3の所定値以上であり第2の所定値未満である特定の場合には、電動ファンのみが動作するので、バッテリの電力消費が抑えられる。
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、第1の所定値と第2の所定値が同じ値であることを趣旨とする。
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、制御手段は、検出される冷却水の温度及び検出される外気の温度に基づいてエンジンが高温状態であるか否かを判断し、高温状態であると判断した場合に、電動ポンプ及び電動ファンを動作させることを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、冷却水の温度及び外気の温度に基づいてエンジンが高温状態であると判断される場合に、電動ポンプ及び電動ファンが動作することとなる。従って、エンジンが高温状態であると判断されない場合に、電動ポンプ及び電動ファンが動作しない。
上記目的を達成するために、請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、制御手段は、検出される外気の温度が所定値未満か、検出される冷却水の温度が所定値未満か、検出されるバッテリの電圧が第3の所定値未満か、のうち少なくとも何れか一つの条件を満たす場合に電動ポンプ及び電動ファンを動作させないことを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、外気の温度が所定値未満か、冷却水の温度が所定値未満か、バッテリの電圧が第3の所定値未満か、のうち少なくとも何れか一つの条件を満たす特定の場合には、電動ポンプ及び電動ファンの両方が動作しないので、バッテリの電力消費が抑えられる。
上記目的を達成するために、請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、制御手段は、電動ポンプ及び電動ファンの動作中に、検出されるバッテリの電圧が第2の所定値よりも小さく、第3の所定値よりも大きい第4の所定値未満となった場合に、電動ポンプを停止させることを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、バッテリの電圧が第2の所定値よりも小さく、第3の所定値よりも大きい第4の所定値未満となった場合に、動作中の電動ポンプ及び電動ファンのうち電動ポンプが停止するので、ラジエータにて電動ファンの冷却風により冷却水を冷却しつつ、バッテリの電力消費が抑えられる。
上記目的を達成するために、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れか一つに記載の発明において、制御手段は、エンジンの停止後に所定の停止後時間が経過した場合に、電動ポンプ及び電動ファンを停止させることを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1乃至5の何れか一つに記載の発明の作用に加え、エンジンの停止後に動作している電動ポンプ及び電動ファンが、停止後時間の経過後に停止するので、バッテリ上がりの心配がない。
上記目的を達成するために、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、制御手段は、検出される外気の温度及び検出される冷却水の温度に基づいて停止後時間を算出することを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項6に記載の発明の作用に加え、外気の温度及び冷却水の温度の違いに応じた停止後時間が決定される。
上記目的を達成するために、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7の何れか一つに記載の発明において、制御手段は、検出される冷却水の温度に基づいて冷却水の要求流量を決定し、その決定された要求流量に基づいて電動ポンプの動作を制御することを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1乃至7の何れか一つに記載の発明の作用に加え、冷却水の温度に応じた要求流量に基づいて電動ポンプが動作する。
請求項1乃至3の何れかに記載の発明によれば、エンジンのデッドソーク時にバッテリの電力消費を低減させてバッテリの劣化を抑制することができると共に、効率良くエンジンを冷却することができ、これによってエンジンの高温再始動性及びアイドル回転安定性向上させることができる。加えて、エンジンのデッドソーク時にバッテリの不要な電力消費を低減することができ、バッテリの劣化を抑えることができ、バッテリの寿命を確保することができる。また、ラジエータの冷却水を冷却することができ、エンジンの高温再始動時に比較的低温の冷却水を速やかにエンジンへ循環させることができ、エンジンを速やかに冷却することができる。
請求項に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、エンジンのデッドソーク時にバッテリの不要な電力消費を低減することができ、バッテリの劣化を抑えることができ、バッテリの寿命を確保することができる。
請求項に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、エンジンのデッドソーク時にバッテリの不要な電力消費を低減することができ、バッテリの劣化を抑えることができ、バッテリの寿命を確保することができる。また、ラジエータの冷却水を冷却し続けることができ、エンジンの高温再始動時に比較的低温の冷却水をエンジンへ速やかに循環させることができ、エンジンを速やかに冷却することができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1乃至5の何れか一つに記載の発明の効果に加え、バッテリ上がりによりエンジンが再始動できない状態となることを回避することができる。
請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明の効果に加え、デッドソーク時に必要以上に電動ポンプ及び電動ファンが動作し続けることがなく、バッテリの不要な電力消費を低減することができ、バッテリの劣化を抑えることができ、バッテリの寿命を確保することができる。
請求項8に記載の発明によれば、請求項1乃至7の何れか一つに記載の発明の効果に加え、デッドソーク時に必要以上の流量で電動ポンプが動作することがなく、バッテリの不要な電力消費を低減することができ、バッテリの劣化を抑えることができ、バッテリの寿命を確保することができる。
一実施形態に係り、エンジンの冷却装置を示す概略構成図。 同実施形態に係り、コントロールユニットが実行する制御プログラムの内容を示すフローチャート。 同実施形態に係り、冷却水温、外気温及びファン駆動要求時間の関係を示す3次元マップ。 同実施形態に係り、冷却水温、外気温及びポンプ駆動要求時間の関係を示す3次元マップ。 同実施形態に係り、冷却水温とポンプ駆動要求流量との関係を示す2次元マップ。 同実施形態に係り、放電電気量とバッテリ寿命との関係を示すグラフ。 同実施形態に係り、各種パラメータの挙動を示すタイムチャート。 同実施形態に係り、エンジン回転速度、電動ファン・電動ポンプの動作、エンジン各部温度及びバッテリ電圧の挙動を示すタイムチャート。 同実施形態に係り、電動ファンと電動ポンプの駆動時間に対する冷却水温の変化を従来例と比較して示すグラフ。 同実施形態に係り、電動ファンと電動ポンプの駆動時間に対するエンジン各部温度の変化を従来例と比較して示すグラフ。 同実施形態に係り、電動ファンと電動ポンプの駆動時間に対するバッテリ電圧の変化を従来例と比較して示すグラフ。
以下、本発明を自動車に搭載されたエンジンの冷却装置に具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
図1に、エンジンの冷却装置を概略構成図により示す。この冷却装置は、電動ポンプ1により冷却水をエンジン本体2及びラジエータ3に循環させ、電動ファン4によりラジエータ3へ冷却風を供給することによりエンジン本体2を冷却するようになっている。
エンジン本体2の内部には、冷却水が流れる水ジャケット11が設けられる。この水ジャケット11は、入口11aと出口11bを備え、入口11aから入った冷却水がエンジン本体2の内部を循環して出口11bから出るようになっている。入口11aに対応してエンジン本体2に、電動ポンプ1が設けられる。水ジャケット11の出口11bは、冷却水配管12を介してラジエータ3の入口3aに接続される。また、ラジエータ3の出口3bは、冷却水配管13を介して電動ポンプ1の吸入口に接続される。
従って、電動ポンプ1が動作することにより、水ジャケット11の中を冷却水が循環し、その出口11bから冷却水配管12を介してラジエータ3へ流れる。ラジエータ3へ流れた冷却水は、ラジエータ3にて放熱した後、冷却水配管13を介して電動ポンプ1の吸入口へ吸引され、その吐出口から吐出される。ラジエータ3には、電動ファン4が二つ設けられる。これら電動ファン4が動作することにより、ラジエータ3に冷却風が供給される。
水ジャケット11の出口11bには、冷却水の温度(冷却水温)THWを検出するための冷却水温検出手段に相当する水温センサ21が設けられる。また、ラジエータ3の近傍には、外気の温度(外気温)THAを検出するための外気温検出手段に相当する外気温センサ22が設けられる。
この冷却装置は、電動ポンプ1及び電動ファン4を制御するための制御手段に相当するコントロールユニット30を備える。コントロールユニット30には、電動ポンプ1、電動ファン4、水温センサ21及び外気温センサ22がそれぞれ接続される。また、コントロールユニット30には、イグニションスイッチ(IG/SW)23が接続されると共に、バッテリ24が接続される。コントロールユニット30には、水温センサ21から、水ジャケット11の出口11bにおける冷却水温THWが入力される。また、コントロールユニット30には、外気温センサ22から、外気温THAが入力される。更に、コントロールユニット30には、IG/SW23から、エンジンの始動及び停止に関する信号が入力される。また、コントロールユニット30には、バッテリ24からバッテリ電圧GBAが入力されるようになっている。コントロールユニット30は、バッテリ電圧GBAを検出するためのバッテリ電圧検出手段に相当する。
そして、コントロールユニット30は、エンジンの停止後のデッドソーク時に、水温センサ21により検出される冷却水温THW、外気温センサ22により検出される外気温THA、及び、検出されるバッテリ電圧GBAに基づいて電動ポンプ1及び電動ファン4を制御するようになっている。詳しくは、コントロールユニット30は、エンジンの停止時に、検出される冷却水温THW、検出される外気温THAに基づいてエンジン本体2が高温状態であるか否かを判断し、高温状態であると判断した場合に、電動ポンプ1及び電動ファン4を動作させるようになっている。
次に、電動ポンプ1及び電動ファン4を制御するためにコントロールユニット30が実行する制御プログラムの内容について、図2に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。
先ず、ステップ100で、コントロールユニット30は、IG/SW23がOFFされたか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、コントロールユニット30は、その後の処理を一旦終了する。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ101へ移行する。
ステップ101で、コントロールユニット30は、それぞれ検出される冷却水温THW、外気温THA及びバッテリ電圧GBAを読み込む。
ステップ102で、コントロールユニット30は、ファン駆動要求時間RTFを算出する。コントロールユニット30は、この算出を、図3に示すように、冷却水温THW、外気温THA及びファン駆動要求時間RTFをパラメータとする3次元マップを参照することにより行う。このマップにおいて、例えば、外気温THAが「45(℃)」で冷却水温THWが「105(℃)」以上になると、ファン駆動要求時間RTFは「180(sec)」となる。
ステップ103で、コントロールユニット30は、ポンプ駆動要求時間RTPを算出する。コントロールユニット30は、この算出を、図4に示すように、冷却水温THW、外気温THA及びポンプ駆動要求時間RTPをパラメータとする3次元マップを参照することにより行う。このマップにおいて、例えば、外気温THAが「45(℃)」で冷却水温THWが「105(℃)」以上になると、ポンプ駆動要求時間RTPは「160(sec)」となる。
ステップ104で、コントロールユニット30は、ポンプ駆動要求流量RFPを算出する。コントロールユニット30は、この算出を、図5に示すように、冷却水温THWとポンプ駆動要求流量RFPをパラメータとする2次元マップを参照することにより行う。このマップにおいて、例えば、冷却水温THWが「105(℃)」以上になると、ポンプ駆動要求流量RFPは「40(L/m)」となる。
ステップ105で、コントロールユニット30は、外気温THAが所定値tha1以上であるか否かを判断する。この所定値tha1として、例えば「35(℃)」を当てはめることができる。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ106へ移行する。
ステップ106で、コントロールユニット30は、冷却水温THWが所定値thw1以上であるか否かを判断する。この所定値thw1として、例えば「105(℃)」を当てはめることができる。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ107へ移行する。
ステップ107で、コントロールユニット30は、バッテリ電圧GBAが第1の所定値bat1以上であるか否かを判断する。この第1の所定値bat1として、例えば「11(V)」を当てはめることができる。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ108へ移行する。
ステップ108で、コントロールユニット30は、停止後時間に相当するIGOFF後時間TOFがファン駆動要求時間RTF未満であるか否かを判断する。このファン駆動要求時間RTFとして、例えば「180(sec)」を当てはめることができる。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ109へ移行する。
そして、ステップ109で、コントロールユニット30は、電動ファン4をONさせる。これにより、ラジエータ3に冷却風を供給する。
ステップ109から移行してステップ110で、コントロールユニット30は、バッテリ電圧GBAが、第1の所定値bat1より小さい第3の所定値bat3以上であるか否かを判断する。この第3の所定値bat3として、例えば「10(V)」を当てはめることができる。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ111へ移行する。
一方、ステップ105〜108,110で、それらの判断結果が否定となる場合は、コントロールユニット30は、ステップ116で、電動ファン4をOFFさせる。これにより、ラジエータ3への冷却風の供給を停止させる。
その後、ステップ111で、コントロールユニット30は、バッテリ電圧GBAが第2の所定値bat2以上であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ112へ移行する。この第2の所定値bat2として、例えば「11(V)」を当てはめることができる。
ステップ112で、コントロールユニット30は、IGOFF後時間TOFがポンプ駆動要求時間RTP未満であるか否かを判断する。このポンプ駆動要求時間RTPとして、例えば「160(sec)」を当てはめることができる。この判断結果が肯定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ113へ移行する。
ステップ113で、コントロールユニット30は、電動ポンプ1をONさせる。これにより、エンジン本体2及びラジエータ3に冷却水を循環させる。
その後、ステップ114で、コントロールユニット30は、バッテリ電圧GBAが第4の所定値bat4未満であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、コントロールユニット30は、処理をステップ112へ戻す。この判断結果が肯定となる場合は、コントロールユニット30は、処理をステップ115へ移行する。ステップ111,112の判断結果が否定となる場合、ステップ116の処理を実行した場合も同様である。
そして、ステップ111,112,114,116から移行してステップ115で、コントロールユニット30は、電動ポンプ1をOFFさせる。これにより、エンジン本体2及びラジエータ3への冷却水の循環を停止させ、その後の処理を一旦終了する。
上記の制御において、バッテリ電圧GBAの最低値を第3の所定値bat3(10(V))としたのは、以下の理由による。図6に、放電電気量(Ah/回)とバッテリ寿命(年)との関係をグラフにより示す。このグラフから、バッテリ寿命を「3年」にするためには、放電電気量を「0.6(Ah/回)」にする必要がある。ここで、前提条件として、電動ファン4の消費電力「100(W)」と電動ポンプ1の消費電量「20(W)」との合計は「120(W)」となる。電動ファン4と電動ポンプ1の動作時間を最大で「3分(180秒)」とし、動作日を年間「15日」とすると、バッテリ電圧batとの関係につき以下の式(1)が成り立つ。
120(W)÷bat(V)*3(分)÷60≦0.6(Ah) ・・・(1)
よって、「bat≧10(V)」となり、最低バッテリ電圧として「10(V)」が必要となることが分かる。従って、この実施形態では、バッテリ電圧GBAにつき、第3の所定値bat3を、上記最低バッテリ電圧に相当する「10(V)」としている。
次に、上記制御に従った各種パラメータの挙動について図7のタイムチャートを参照して説明する。
自動車の暖機走行中において、図7(f)に示すように、時刻t1で、冷却水温THWが所定値thw1である「105(℃)」を越えると、図7(b)に示すように、ポンプ駆動要求流量RFPが「40L」に設定される。この値は、図5に示すマップを参照することにより決定される。また、ファン駆動要求時間RTFが「180(sec)」に、ポンプ駆動要求時間RTPが「160(sec)」にそれぞれ設定される。これらの値は、図3,4に示すマップを参照することにより決定される。
その後、図7(a)に示すように、時刻t2で、IG/SW23がOFFされると、図7(j)に示すように、エンジンが停止し、エンジン回転速度NEが「0」となる。また、図7(i)に示すように、外気温THAが所定値tha1(「35(℃)」)以上で、図7(f)に示すように、冷却水温THWが所定値thw1(「105(℃)」)以上で、かつ、図7(e)に示すように、バッテリ電圧GBAが第1の所定値bat1(「11(V)」)以上であることから、図7(d)に示すように、電動ファン4がONされ、始動する。また、電動ファン4がONされ、図7(e)に示すように、バッテリ電圧GBAが第2の所定値bat2(「11(V)」)以上であることから、図7(c)に示すように、電動ポンプ1がONされ、始動する。
その後、図7(h)に示すように、時刻t3で、IGOFF後時間TOFがポンプ駆動要求時間RTP(例えば「160(sec)」)以上になると、図7(c)に示すように、電動ポンプ1がOFFされ、停止する。
更に、図7(h)に示すように、時刻t4で、IGOFF後時間TOFがファン駆動要求時間RTF(例えば「180(sec)」)以上になると、図7(d)に示すように、電動ファン4がOFFされ、停止する。
その後、図7(a)に示すように、時刻t5で、IG/SW23がONされると、図7(j)に示すように、エンジンが始動し、エンジン回転速度NEが上昇する。図7に示すように、時刻t2〜t5の間は、デッドソークの期間となる。
ここで、図7(a)〜(g)に破線で示すように、従来例では、IG/SWがOFFされた後のデッドソーク時には、電動ポンプと電動ファンを同じタイミングと時間で動作させると共にポンプ要求駆動流量を成り行きで定めていた。このため、バッテリ電圧GBAが比較的急激に低下し、冷却水温THWの低下が比較的緩やかで、エンジン各部温度の上昇が比較的急激なものとなっていた。
これに対し、図7(a)〜(g)に太線で示すように、本実施形態では、IG/SW23がOFFされた後のデッドソーク時には、ポンプ駆動要求流量RFPをそのときの冷却水温THWから決定すると共に、電動ポンプ1と電動ファン4を同時に動作させた後、電動ポンプ1を先に停止させて少し経過してから電動ファン4を停止させている。これにより、バッテリ電圧GBAが比較的緩やかに低下し、冷却水温THWの低下が比較的速やかとなり、エンジン各部温度の上昇が比較的緩やかなものとなっている。
すなわち、この実施形態では、図8にタイムチャートで示すように、エンジンのデッドソーク時に、電動ファン4と電動ポンプ1の駆動時間を制御することにより、エンジン各部温度を従来例よりも低く保つことができ、バッテリ電圧を高く保つことができるのである。図9に、電動ファン4と電動ポンプ1の駆動時間に対する冷却水温THWの変化を従来例と比較してグラフにより示す。このグラフから明らかなように、本実施形態では、従来例と比較して、冷却水温THWの低下が速やかであることが分かる。図10に、電動ファン4と電動ポンプ1の駆動時間に対するエンジン各部温度の変化を従来例と比較してグラフにより示す。このグラフから明らかなように、本実施形態では、従来例と比較して、エンジン各部温度の低下が速やかであることが分かる。図11に、電動ファン4と電動ポンプ1の駆動時間に対するバッテリ電圧GBAの変化を従来例と比較してグラフにより示す。このグラフから明らかなように、本実施形態では、従来例と比較して、バッテリ電圧GBAの低下が緩やかであることが分かる。
以上説明したこの実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、エンジンの停止後のデッドソーク時には、冷却水温THW及びバッテリ電圧GBAに加え、外気温THAにも基づいて電動ポンプ1及び電動ファン4がコントロールユニット30により制御される。従って、外気温THAが低い場合は、その分だけ電動ポンプ1及び電動ファン4の動作時間や動作頻度を制限することが可能となる。具体的には、外気温THAが所定値tha1以上で、冷却水温THWが所定値thw1以上で、かつ、バッテリ電圧GBAが第1の所定値bat1以上及び第2の所定値bat2以上である特定の場合に、電動ポンプ1及び電動ファン4が動作することとなり、電動ポンプ1及び電動ファン4の動作時間や動作頻度を制限することが可能となる。このため、エンジンのデッドソーク時にバッテリ24の電力消費を低減させてバッテリ24の劣化を抑制することができると共に、効率良くエンジン本体2を冷却することができ、これによってエンジンの高温再始動性及びアイドル回転安定性向上させることができる。つまり、この実施形態の冷却装置によれば、バッテリ24の劣化防止とエンジンの高温再始動性及びアイドル回転安定性の向上との両立を図ることができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、エンジンの停止時に、冷却水温THW及び外気温THAに基づいてエンジン本体2が高温状態であると判断される場合に、電動ポンプ1及び電動ファン4が動作する。従って、エンジン本体2が高温状態であると判断されない場合に、電動ポンプ1及び電動ファン4が動作しない。このため、エンジンのデッドソーク時にバッテリ24の電力消費を低減させてバッテリ24の劣化を抑制することができると共に、効率良くエンジン本体2を冷却することができ、これによってエンジンの高温再始動性及びアイドル回転安定性向上させることができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、外気温THAが所定値tha1以上で、冷却水温THWが所定値thw1以上で、かつ、バッテリ電圧GBAが第1の所定値bat1より小さい第3の所定値bat3以上で、かつ第2の所定値bat2未満である特定の場合には、電動ファン4のみが動作するので、バッテリ24の電力消費が抑えられる。このため、エンジンのデッドソーク時にバッテリ24の不要な電力消費を低減することができ、バッテリ24の劣化を抑えることができ、バッテリ24の寿命を確保することができる。また、エンジンのデッドソーク時に、ラジエータ3の冷却水を冷却することができ、エンジンの高温再始動時に比較的低温の冷却水をエンジン本体2へ速やかに循環させることができ、エンジン本体2を速やかに冷却することができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、外気温THAが所定値tha1未満か、冷却水温THWが所定値thw1未満か、バッテリ電圧GBAが第3の所定値bat3未満か、のうち少なくとも何れか一つの条件を満たす特定の場合には、電動ポンプ1及び電動ファン4の両方が動作しないので、バッテリ24の電力消費が抑えられる。この意味からも、エンジンのデッドソーク時にバッテリ24の不要な電力消費を低減することができ、バッテリ24の劣化を抑えることができ、バッテリ24の寿命を確保することができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、バッテリ電圧GBAが第2の所定値bat2よりも小さい第4の所定値bat4未満となった場合に、動作中の電動ポンプ1及び電動ファン4のうち電動ポンプ1が停止するので、ラジエータ3にて電動ファン4の冷却風により冷却水を冷却しつつ、バッテリ24の電力消費が抑えられる。このため、エンジンのデッドソーク時にバッテリ24の不要な電力消費を低減することができ、バッテリ24の劣化を抑えることができ、バッテリ24の寿命を確保することができる。また、ラジエータ3の冷却水を冷却し続けることができ、エンジンの高温再始動時に比較的低温の冷却水をエンジン本体2へ速やかに循環させることができ、エンジン本体2を速やかに冷却することができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、エンジンの停止後に動作している電動ポンプ1及び電動ファン4が、エンジン停止後のIGOFF後時間TOFの経過後に停止するので、バッテリ上がりの心配がない。この意味で、バッテリ上がりによりエンジンが再始動できない状態となることを回避することができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、上記したIGOFF後時間TOFが、外気温THA及び冷却水温THWの違いに応じて決定される。このため、デッドソーク時に必要以上に電動ポンプ1及び電動ファン4が動作し続けることがなく、バッテリ24の不要な電力消費を低減することができ、バッテリ24の劣化を抑えることができ、バッテリ24の寿命を確保することができる。
この実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、冷却水温THWに基づいてポンプ駆動要求流量RFPが決定され、冷却水温THWに応じたポンプ駆動要求流量RFPに基づいて電動ポンプ1が動作する。このため、デッドソーク時に必要以上の流量で電動ポンプ1が動作することがなく、バッテリ24の不要な電力消費を低減することができ、バッテリ24の劣化を抑えることができ、バッテリ24の寿命を確保することができる。
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することができる。
例えば、前記実施形態では、電動ファン4を2個設けたが、電動ファンを1個設けたり、3個設けたりすることもできる。
前記実施形態では、バッテリ電圧GBAに係る第1の所定値bat1と第2の所定値bat2を互いに同じ「11(V)」としたが、第1の所定値bat1と第2の所定値bat2を互いに異なる値としてもよい。
この発明は、例えば、自動車用エンジンに利用することができる。
1 電動ポンプ
2 エンジン本体
3 ラジエータ
4 電動ファン
11 水ジャケット
12 冷却水配管
13 冷却水配管
21 水温センサ(冷却水温検出手段)
22 外気温センサ(外気温検出手段)
24 バッテリ
30 コントロールユニット(制御手段、バッテリ電圧検出手段)

Claims (8)

  1. 電動ポンプにより冷却水をエンジン及びラジエータに循環させ、電動ファンにより前記ラジエータへ冷却風を供給することにより前記エンジンを冷却するエンジンの冷却装置において、
    冷却水の温度を検出するための冷却水温検出手段と、
    外気の温度を検出するための外気温検出手段と、
    前記電動ポンプ及び前記電動ファンへ電力を供給するバッテリの電圧を検出するためのバッテリ電圧検出手段と、
    前記エンジンの停止後に、前記冷却水温検出手段により検出される冷却水の温度、前記外気温検出手段により検出される外気の温度、及び、前記バッテリ電圧検出手段により検出されるバッテリの電圧に基づいて前記電動ポンプ及び前記電動ファンを制御するための制御手段と
    を備え、
    前記制御手段は、前記検出される外気の温度が所定値以上であり、前記検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ、前記検出されるバッテリの電圧が第1の所定値以上である場合に、前記電動ファンを動作させ、
    前記制御手段は、前記検出される外気の温度が所定値以上であり、前記検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ、前記検出されるバッテリの電圧が第2の所定値以上である場合に、前記電動ポンプを動作させ、
    前記制御手段は、前記検出される外気の温度が所定値以上であり、前記検出される冷却水の温度が所定値以上であり、かつ、前記検出されるバッテリの電圧が前記第1の所定値よりも小さい第3の所定値以上で、かつ、前記第2の所定値未満である場合に、前記電動ファンを動作させ、前記電動ポンプを動作させず、
    前記第2の所定値は前記第1の所定値以下の値である
    ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
  2. 前記第1の所定値と前記第2の所定値が同じ値であることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの冷却装置。
  3. 前記制御手段は、前記検出される冷却水の温度及び前記検出される外気の温度に基づいて前記エンジンが高温状態であるか否かを判断し、前記高温状態であると判断した場合に、前記電動ポンプ及び前記電動ファンを動作させることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの冷却装置。
  4. 前記制御手段は、前記検出される外気の温度が所定値未満か、前記検出される冷却水の温度が所定値未満か、前記検出されるバッテリの電圧が前記第3の所定値未満か、のうち少なくとも何れか一つの条件を満たす場合に、前記電動ポンプ及び前記電動ファンを動作させないことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの冷却装置。
  5. 前記制御手段は、前記電動ポンプ及び前記電動ファンの動作中に、前記検出されるバッテリの電圧が前記第2の所定値よりも小さく、前記第3の所定値よりも大きい第4の所定値未満となった場合に、前記電動ポンプを停止させることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの冷却装置。
  6. 前記制御手段は、前記エンジンの停止後に所定の停止後時間が経過した場合に、前記電動ポンプ及び前記電動ファンを停止させることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一つに記載のエンジンの冷却装置。
  7. 前記制御手段は、前記検出される外気の温度及び前記検出される冷却水の温度に基づいて前記停止後時間を算出することを特徴とする請求項6に記載のエンジンの冷却装置。
  8. 前記制御手段は、前記検出される冷却水の温度に基づいて冷却水の要求流量を決定し、その決定された要求流量に基づいて前記電動ポンプの動作を制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載のエンジンの冷却装置。
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