JP5845145B2 - Cooling control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、内燃機関を冷却するシステムを制御する装置に関し、特に冷却水の循環を制御する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for controlling a system for cooling an internal combustion engine, and more particularly to an apparatus for controlling circulation of cooling water.
内燃機関は燃料の燃焼によって発熱し、その温度が過度に高くなると異常燃焼などによって効率が悪化するので、冷却装置を備えている。冷却装置による内燃機関の冷却の形式として、冷媒として水を用いる水冷式や、水に替えてオイルを用いる油冷式、また、冷媒として空気を用いる空冷式などが知られている。いずれの形式であっても、冷却装置による内燃機関の冷却が十分でなければ、上述した異常燃焼が生じ、また反対に、冷却し過ぎると燃料の燃焼が妨げられる。以下の説明では、内燃機関をエンジンと記す。 The internal combustion engine generates heat due to the combustion of fuel, and if the temperature becomes excessively high, the efficiency deteriorates due to abnormal combustion or the like, and therefore, a cooling device is provided. As a cooling method of the internal combustion engine by the cooling device, a water cooling type using water as a refrigerant, an oil cooling type using oil instead of water, an air cooling type using air as a refrigerant, and the like are known. In any type, if the internal combustion engine is not sufficiently cooled by the cooling device, the above-described abnormal combustion occurs, and conversely, if the cooling is excessive, combustion of the fuel is hindered. In the following description, the internal combustion engine is referred to as an engine.
例えば特許文献1には、駆動力源としてエンジンとモータとを備えたハイブリッドカーのエンジンの冷却装置が記載されている。この特許文献1に記載された冷却装置は、エンジンのウォータージャケットから流出した冷却水をラジエータを通って再びウォータージャケットに戻すラジエータ回路と、ラジエータをバイパスして上記の冷却水をウォータージャケットに戻すバイパス回路と、上記の冷却水をエアコンのヒータを流動させた後にウォータージャケットに戻すヒータ回路とを備えている。また、それらの回路を切り替える切替弁が設けられている。この切替弁は、一例としてロータリーバルブやスプールバルブによって構成されており、例えばエンジンの暖機が十分でない場合に、ラジエータ回路およびヒータ回路を閉じ、かつラジエータ回路を開くように構成されている。一方、エンジンが十分に暖機されている場合に、上述した各回路を開くように構成されている。 For example, Patent Literature 1 describes a cooling device for a hybrid car engine that includes an engine and a motor as driving force sources. The cooling device described in Patent Document 1 includes a radiator circuit that returns cooling water flowing out from the water jacket of the engine to the water jacket again through the radiator, and a bypass that bypasses the radiator and returns the cooling water to the water jacket. A circuit and a heater circuit for returning the cooling water to the water jacket after flowing the heater of the air conditioner are provided. Moreover, the switching valve which switches those circuits is provided. This switching valve is configured by a rotary valve or a spool valve, for example, and is configured to close the radiator circuit and the heater circuit and open the radiator circuit when the engine is not warmed up sufficiently, for example. On the other hand, when the engine is sufficiently warmed up, each circuit described above is opened.
特許文献1に記載された切替弁として、電磁式の切替弁を使用することが考えられる。電磁切替弁は、スプリングの弾性力を受ける弁体に、その弾性力に抗する電磁力を作用させることによって弁体を移動させるように構成されており、電磁力の大きさを変更することによって開度を任意に設定することができる。しかしながら、冷却水に鉄粉などの異物が混入している場合に、電磁切替弁はその電磁力によって異物を引き寄せやすい。そして、異物が電磁切替弁に堆積した場合、その堆積した異物によって、電磁切替弁の開閉動作が妨げられる可能性がある。 As the switching valve described in Patent Document 1, it is conceivable to use an electromagnetic switching valve. The electromagnetic switching valve is configured to move the valve body by applying an electromagnetic force against the elastic force to the valve body that receives the elastic force of the spring, and by changing the magnitude of the electromagnetic force The opening can be arbitrarily set. However, when foreign matter such as iron powder is mixed in the cooling water, the electromagnetic switching valve easily attracts the foreign matter by the electromagnetic force. If foreign matter accumulates on the electromagnetic switching valve, the accumulated foreign matter may hinder the opening / closing operation of the electromagnetic switching valve.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、冷却水の回路を切り替える弁として電磁切替弁を採用した内燃機関の冷却制御装置における上記の電磁切替弁の開閉動作を確保することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and ensures the opening / closing operation of the electromagnetic switching valve in the cooling control device for an internal combustion engine that employs the electromagnetic switching valve as a valve for switching the circuit of the cooling water. It is for the purpose.
上記の目的を達成するために、この発明は、ウォーターポンプと内燃機関との間で冷却水が循環される回路に、電圧を印加して開度を減じることにより前記回路を循環する冷却水量を減少させかつ前記電圧を遮断して前記開度を増大することにより前記冷却水量を増大させるように構成された電磁切替弁が設けられている内燃機関の冷却制御装置において、前記電磁切替弁は、前記開度を減じている場合に前記電磁切替弁をバイパスするように少量の前記冷却水を流通させる流通部を有し、前記開度を減じている前記電磁切替弁における異物の堆積量を推定しかつ前記異物の堆積量の推定値が予め定めた閾値以上の場合に、前記開度を増大させる開弁手段を備え、前記開弁手段は、前記内燃機関を搭載する車両が走行を終了しかつ前記異物の堆積量の推定値がゼロよりも多い場合に、前記電磁切替弁の前記開度を増大させ、その後に前記ウォーターポンプを駆動させる手段を含むことを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object , the present invention reduces the amount of cooling water circulating through the circuit by applying a voltage to the circuit in which the cooling water is circulated between the water pump and the internal combustion engine to reduce the opening. In the cooling control device for an internal combustion engine provided with an electromagnetic switching valve configured to increase the amount of cooling water by decreasing and cutting off the voltage to increase the opening degree, the electromagnetic switching valve includes: Estimating the amount of foreign matter accumulated in the electromagnetic switching valve with the opening reduced, having a flow part for circulating a small amount of the cooling water so as to bypass the electromagnetic switching valve when the opening is reduced. when the estimated value of the accumulation amount of vital the foreign substance is not less than the threshold value a predetermined, e Bei the valve opening means for increasing the opening degree, the valve opening means, terminates the vehicle equipped with the internal combustion engine is running And the foreign matter When the estimated value of the product quantity is greater than zero, the increase the degree of opening of the electromagnetic switching valve, and is characterized in it to contain means for subsequently driving the water pump.
また、この発明における前記開弁手段は、前記電磁切替弁の前記開度を増大させた場合に、前記異物の堆積量の推定値をゼロにリセットする手段を含んでいてよい。 The front KiHirakiben device in this inventions, the when increased the degree of opening of the electromagnetic switching valve may include means for resetting the estimate of the accumulated amount of the foreign objects to zero.
さらに、この発明における前記開弁手段は、前記電磁切替弁に前記電圧を印加した時間が予め定めた時間を超えた場合に前記電磁切替弁の開度を増大させる手段を含んでいてよい。 Furthermore, before KiHirakiben device in this inventions may include a means for increasing the opening degree of the electromagnetic selector valve when the time of applying the voltage to the electromagnetic switching valve exceeds a predetermined time .
そして、この発明における前記開弁手段は、前記予め定めた時間と比較する前記電圧を印加した時間を、実際に前記電磁切替弁に電圧を印加した時間に基づいて算出するとともに、該実際に電磁切替弁に電圧を印加した時間に基づいて算出された時間が、前記ウォーターポンプの吐出量が多いほど長くなるように補正する手段を含んでいてよい。
また、この発明は、ウォーターポンプと内燃機関との間で冷却水が循環される回路に、電圧を印加して開度を減じることにより前記回路を循環する冷却水量を減少させかつ前記電圧を遮断して前記開度を増大することにより前記冷却水量を増大させるように構成された電磁切替弁が設けられている内燃機関の冷却制御装置において、前記電磁切替弁は、前記開度を減じている場合に前記電磁切替弁をバイパスするように少量の前記冷却水を流通させる流通部を有し、前記開度を減じている前記電磁切替弁における異物の堆積量を推定しかつ前記異物の堆積量の推定値が予め定めた閾値以上の場合に、前記開度を増大させる開弁手段を備え、前記開弁手段は、前記電磁切替弁に前記電圧を印加した時間が予め定めた時間を超えた場合に前記電磁切替弁の開度を増大させる手段を含み、かつ、前記予め定めた時間と比較する前記電圧を印加した時間を、実際に前記電磁切替弁に電圧を印加した時間に基づいて算出するとともに、該実際に電磁切替弁に電圧を印加した時間に基づいて算出された時間が、前記ウォーターポンプの吐出量が多いほど長くなるように補正する手段を含むことを特徴とするものである。
Then, before KiHirakiben device in this inventions is the amount of time applying the voltage to be compared with the predetermined time, to calculate on the basis of actually the time of applying a voltage to the electromagnetic switching valve, said actual In addition, it may include means for correcting so that the time calculated based on the time when the voltage is applied to the electromagnetic switching valve becomes longer as the discharge amount of the water pump increases .
Further, the present invention reduces the amount of cooling water circulating in the circuit by applying a voltage to the circuit in which the cooling water is circulated between the water pump and the internal combustion engine to reduce the opening, and cuts off the voltage. In the cooling control device for an internal combustion engine provided with an electromagnetic switching valve configured to increase the amount of cooling water by increasing the opening, the electromagnetic switching valve reduces the opening. A flow part for circulating a small amount of the cooling water so as to bypass the electromagnetic switching valve, and estimating the amount of foreign matter accumulated in the electromagnetic switching valve having a reduced opening degree and the amount of foreign matter accumulated When the estimated value is equal to or greater than a predetermined threshold value, the valve opening means increases the opening, and the valve opening means exceeds a predetermined time when the voltage is applied to the electromagnetic switching valve. When said electromagnetic Including a means for increasing the opening of the replacement valve, and calculating the time for applying the voltage to be compared with the predetermined time based on the time for actually applying the voltage to the electromagnetic switching valve, It is characterized by including means for correcting so that the time calculated based on the time when the voltage is actually applied to the electromagnetic switching valve becomes longer as the discharge amount of the water pump increases.
この発明によれば、電磁切替弁は、その開度を減じた場合に電磁切替弁をバイパスするように少量の冷却水を流通する流通部を有しているので、開度を減じた場合であっても、少量の冷却水がウォーターポンプと内燃機関との間の回路を循環する。そのため、例えば内燃機関の暖機を促進するために、電磁切替弁の開度を減じている場合に、ウォータージャケットの内部で局所的に冷却水の温度が上昇することを防止もしくは抑制することができる。一方、電磁切替弁に電圧を印加していることにより電磁切替弁に異物が堆積する場合に、その堆積量の推定値が予め定めた閾値以上になると、その開度を増大することにより上記の異物を冷却水によって流し去ることができる。そのため、閾値以上の異物が電磁切替弁に堆積し、かつその堆積した異物によって電磁切替弁の開閉動作が妨げられることを防止もしくは抑制することができる。これに加えて、堆積した異物が寄り集まって大きな塊となることを未然に防止することができる。このように、電磁切替弁に堆積した異物が大きな塊となる前に、異物を冷却水によって流し去るので、冷却水の流動方向で電磁切替弁の下流側の冷却回路において、大きな塊となった異物が詰まりを生じることを未然に防止することができる。また、車両が走行を終了する場合に、電磁切替弁に堆積した異物を冷却水によって流し去るので、その後に車両の走行を再開する場合には、電磁切替弁に異物が堆積していない状態とすることができる。 According to the present invention, the electromagnetic switching valve has the circulation part that circulates a small amount of cooling water so as to bypass the electromagnetic switching valve when the opening is reduced. Even so, a small amount of cooling water circulates in the circuit between the water pump and the internal combustion engine. Therefore, for example, when the opening degree of the electromagnetic switching valve is reduced in order to promote warm-up of the internal combustion engine, it is possible to prevent or suppress the temperature of the cooling water from rising locally inside the water jacket. it can. On the other hand, when foreign matter accumulates on the electromagnetic switching valve by applying a voltage to the electromagnetic switching valve, when the estimated value of the accumulation amount exceeds a predetermined threshold value, the opening degree is increased to Foreign matter can be washed away by cooling water. For this reason, it is possible to prevent or suppress foreign matters having a threshold value or more from accumulating on the electromagnetic switching valve and preventing the accumulated switching foreign matter from opening and closing the electromagnetic switching valve. In addition, it is possible to prevent the accumulated foreign matter from gathering into a large lump. Thus, since the foreign matter is washed away by the cooling water before the foreign matter accumulated on the electromagnetic switching valve becomes a large lump, it becomes a large lump in the cooling circuit on the downstream side of the electromagnetic switching valve in the flow direction of the cooling water. It is possible to prevent foreign matters from being clogged . Further, when the vehicle finishes traveling, the foreign matter accumulated on the electromagnetic switching valve is washed away by the cooling water, so that when the vehicle is restarted after that, the foreign matter is not accumulated on the electromagnetic switching valve. can do.
また、この発明によれば、電磁切替弁の開度を増大した場合に、異物の堆積量の推定値をゼロにリセットすることにより、今回の異物の堆積量の推定値に前回の異物の堆積量の推定値が加算されることを未然に防止することができる。 Further, according to this invention, when increasing the opening of the conductive magnetic switching valve, by resetting the estimate of foreign matter accumulation amount to zero, the last to estimate the deposition amount of this foreign matter foreign matter It is possible to prevent the estimated value of the amount of deposition from being added.
さらに、この発明によれば、電圧を印加している時間が予め定めた時間を超えた場合に、電磁切替弁の開度が増大される。すなわち、定期的に電磁切替弁の開度を増大させて異物を流し去ることができる。 Further, according to the present invention, if the time the application of the voltage exceeds a predetermined time, the opening degree of the solenoid-operated change-over valve is increased. That is, the opening degree of the electromagnetic switching valve can be periodically increased to remove foreign matter.
そして、この発明によれば、ウォーターポンプの吐出量が多いほど、予め定めた時間と比較される電磁切替弁に電圧を印加した時間が長くされる。すなわち、ウォーターポンプの吐出量が多いほど、電磁切替弁の開度を増大して異物を流し去る周期が短くなる。そのため、ウォーターポンプの吐出量の増大に伴って電磁切替弁に流れてくる異物の量が増大したとしても、電磁切替弁に異物が過剰に堆積することを防止もしくは抑制することができる。また、上述したように、予め定めた時間と比較される電磁切替弁に電圧を印加した時間を変更するので、比較の対象である予め定めた時間を1つにすることができ、それに伴って制御装置でのメモリ量を削減できる。 Then, according to the present invention, the more the discharge amount of c Otaponpu, the time of applying the voltage is increased to the electromagnetic switching valve that is compared with a predetermined time. That is, as the discharge amount of the water pump increases, the opening of the electromagnetic switching valve increases to shorten the cycle for removing foreign matter. Therefore, even if the amount of foreign matter flowing to the electromagnetic switching valve increases with an increase in the discharge amount of the water pump, excessive accumulation of foreign matter on the electromagnetic switching valve can be prevented or suppressed. Further, as described above, since the time during which the voltage is applied to the electromagnetic switching valve to be compared with the predetermined time is changed, the predetermined time that is the object of comparison can be made one, and accordingly The amount of memory in the control device can be reduced.
次に、この発明を具体的に説明する。図5は、この発明に係る内燃機関の冷却制御装置の一例を模式的に示す図である。エンジン1のシリンダブロックやシリンダヘッドなどに図示しないウォータジャケットが設けられている。ウォータージャケットは、エンジン1で生じた熱を冷却水に伝達することによってエンジン1を冷却するようになっている。ウォータージャケットに冷却水を供給する電動式のウォーターポンプ2が設けられている。詳細は図示しないが、ウォーターポンプ2は回転させられて冷却水を送液するインペラと、そのインペラを回転させるモータとを備えている。上記のモータの回転を電気的に制御することによりウォーターポンプ2から吐出する冷却水の流量や吐出圧を変更することができるようになっている。
Next, the present invention will be specifically described. FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of a cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. A water jacket (not shown) is provided on the cylinder block and cylinder head of the engine 1. The water jacket cools the engine 1 by transferring heat generated in the engine 1 to cooling water. An
このウォーターポンプ2の構成について簡単に説明する。詳細は図示しないが、ウォーターポンプ2はPWM(Pulse Width Modulation)回路を有している。PWM回路は後述する電子制御装置から出力される制御信号に応じてウォーターポンプ2のモータの回転数をデューティ制御するため回路である。例えばウォーターポンプ2のモータに出力する駆動デューティを大きくするとモータの回転数が増大され、駆動デューティを小さくするとモータの回転数が低下されるようになっている。
The configuration of the
ウォーターポンプ2の吐出ポートとウォータージャケットとが供給管路3によって接続され、ウォーターポンプ2の吸入ポートとウォータージャケットとが戻り管路4によって接続されている。これら供給管路3と戻り管路4とによって図5に示すように、冷却水の循環回路が形成されている。この循環管路が、この発明における回路に相当している。
The discharge port of the
戻り管路4に電磁切替弁5が設けられている。この電磁切替弁5は、電圧が印加されて開度を減じ、電圧が遮断されて開度を増大するように構成されている。電磁切替弁5は、図5に示す例では、開度を減じることにより冷却水が循環する回路を上述した循環回路から後述するラジエータを通る回路に切り替えるようになっている。また、電磁切替弁5は、後述するように、その開度を減じた場合であっても少量の冷却水を通す流通部を有しており、その流通部を通った少量の冷却水が循環回路を循環するように構成されている。なお、詳細は図示しないが、電磁切替弁5は補機バッテリに電気的に接続されている。補機バッテリは車両に搭載されるヘッドライトやエアコンなどの補機を稼働させるための電源であって、DC−DCコンバータを介してメインバッテリに接続されている。
An
また戻り管路4にサーモスタット6が設けられている。サーモスタット6は、冷却水の温度が予め定めた温度以上の場合に、ラジエータへの冷却水の流通を許容し、また反対に、冷却水の温度が予め定めた温度よりも低い場合に、ラジエータへの冷却水の流通を禁止するようになっている。サーモスタット6の構成は従来知られているものと同様である。上記の予め定めた温度は一例としてエンジン1の暖機が完了しているか否かを判断するための温度であり、その温度を以下の説明では暖機温度を記す。なお、サーモスタット6は、電磁切替弁5を介して戻り管路4を流動する冷却水を常に通過させるようになっている。
A
戻り管路4から分岐した冷却管路7にラジエータ8が設けられている。ラジエータ8は冷却水と外気との間で熱交換を行うことにより、エンジン1の熱を奪って温度が上昇した冷却水を冷却するように構成されており、その構成は従来知られているものと同様である。ラジエータ8によって冷却された冷却水はサーモスタット6を介してウォーターポンプ2の吸入ポートに供給される。
A
電磁切替弁5やウォーターポンプ2を電気的に制御するための電子制御装置9が設けられている。これを以下の説明ではECU9と記す。ECU9は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成されており、入力されたデータや予め記憶しているデータなどに基づいて演算を行ってその演算の結果としての制御信号を電磁切替弁5に出力するように構成されている。このECU9には、例えば、冷却水の温度を検出する水温センサ、エンジンの出力軸の回転速度を検出するエンジン回転数センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ、バッテリやキャパシタなどの蓄電装置の充電状態を検出するチャージセンサなどの各種のセンサからの検出信号が入力されるようになっている。
An
図3は、この発明における電磁切替弁の一例を模式的に示す図である。電磁切替弁5はシリンダ部10を備えている。シリンダ部10にはウォータージャケットを介してウォーターポンプ2の吐出ポートが接続される入力ポート11と、ウォーターポンプ2の吸入ポートに接続される出力ポート12とが形成されている。シリンダ部10の内部に弁体13を軸線方向に前後動可能に収容する収容室14が形成されている。収容室14の内径は入力ポート11や出力ポート12の内径より大きく形成されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of the electromagnetic switching valve in the present invention. The
弁体13は、入力ポート11側の収容室14の内壁面に押し付けられて入力ポート11を閉じるように構成されている。弁体13の形状は、一例として入力ポート11や出力ポート12の内径より大きくかつ収容室14の内径より小さい直径の円板形状に形成されている。図3に示す例では、弁体13の中央に、弁体13を貫通する流通部15が形成されている。なお、この流通部15は、弁体13の外周側の一部を切り欠いて入力ポート11と出力ポート12とを連通するように構成してもよい。また、流通部15は、弁体13を迂回して入力ポート11と出力ポート12とを接続するパイプであってもよい。
The
上述した入力ポート11側の収容室14の内壁面が、弁体13が押し付けられる弁座シート部16になっている。その弁座シート部16から弁体13を離隔させて出力ポート12側に移動させるスプリング17が設けられている。スプリング17の一方の端部が弁体13に一体化され、他方の端部が収容室14における出力ポート12側の内壁面に一体化されている。
The inner wall surface of the
弁体13をスプリング17の弾性力に抗して弁座シート部16に引き付ける電磁コイル部18が設けられている。電磁コイル部18は、図示しない電磁コイルに電圧を印加することにより、その電圧値に応じた電磁力を発生するように構成されている。また、電磁コイル部18で生じる電磁力の作用する範囲を拡大するよう機能するコア19が設けられている。このコア19は電磁コイル部18の電磁力によって磁化されて磁力を生じるようになっている。
An
スプリング17の弾性力よりも電磁コイル部18やコア19で生じる磁力が大きい場合に、弁体13はそれらの磁力によって入力ポート11側に移動させられる。またそれらの磁力がスプリング17の弾性力よりも十分に大きい場合に、弁体13が弁座シート部16に押し付けられる。この状態においては、流通部15を介して入力ポート11と出力ポート12とが連通している。この状態を、以下の説明では閉弁状態と記す。また反対に、それらの磁力よりもスプリング17の弾性力が大きい場合に、弁体13はスプリング17の弾性力によって出力ポート12側に移動させられ、入力ポート11と出力ポート12とが連通されて開弁する。この状態を以下の説明では開弁状態と記す。
When the magnetic force generated in the
図4は、この発明における電磁切替弁5が開弁している状態を模式的に示す図である。上記の電磁切替弁5は、予め定めた時間内における電磁コイル部18に電圧を印加している状態と、電圧を遮断している状態との割合を変更することにより、すなわち、デューティ比を変更することにより図4に示すように、開度を任意に設定できるように構成されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which the
次に、図5に示す構成の内燃機関の冷却制御装置の作用について簡単に説明する。エンジン1を始動させた直後などのエンジン1の温度が低くかつ冷却水の温度が暖機温度よりも低い場合、ラジエータ8への冷却水の流通はサーモスタット6により禁止されている。一方、電磁切替弁5はエンジン1の暖機を促進するために、電磁コイル部18に電圧が印加され、閉弁状態になっている。そのため、流通部15を通った少量の冷却水が循環回路を流動している。
Next, the operation of the internal combustion engine cooling control apparatus having the configuration shown in FIG. 5 will be briefly described. When the temperature of the engine 1 is low and the temperature of the cooling water is lower than the warm-up temperature, such as immediately after starting the engine 1, the circulation of the cooling water to the
冷却水の温度が暖機温度よりも若干低い他の温度以上でかつ暖機温度以下の場合、未だ冷却水の温度が暖機温度よりも低いことによりラジエータ8への冷却水の流通はサーモスタット6により禁止されている。当該他の温度を、以下の説明では半暖機温度と記す。一方、冷却水の温度が半暖機温度以上であるため、電磁切替弁5の電磁コイル部18への電圧が遮断されて電磁切替弁5は開弁状態になっている。その結果、循環回路を循環する冷却水量が増大するので、冷却水温の上昇は緩やかになっている。
When the temperature of the cooling water is higher than another temperature slightly lower than the warming-up temperature and lower than the warming-up temperature, the cooling water is still lower than the warming-up temperature, and the circulation of the cooling water to the
冷却水の温度が暖機温度以上の場合、ラジエータ8への冷却水の流通がサーモスタット6により許容されている。また電磁切替弁5は開弁状態になっている。そのため、冷却水の一部は、ラジエータ8に供給されて冷却される。残りの冷却水は電磁切替弁5を通って循環される。
When the temperature of the cooling water is equal to or higher than the warm-up temperature, the cooling water is allowed to flow to the
この発明では、電磁切替弁5の電磁コイル部18やコア19で生じる磁力によってコア19の表面に鉄粉などの異物が堆積する場合に、以下の制御を実行するように構成されている。図1はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンは予め定めた時間ごとに繰り返し実行される。先ず、電磁切替弁5の電磁コイル部18に電圧を印加しているか否かが判断される(ステップS1)。これは、電磁コイル部18に印加される電圧値を図示しない電圧センサによって検出することによって行うことができる。
The present invention is configured to execute the following control when foreign matter such as iron powder accumulates on the surface of the
電磁コイル部18に電圧を印加していることによりステップS1で肯定的に判断された場合には、ウォーターポンプ2の吐出量から流通部15を流通する冷却水の流量が算出される(ステップS2)。これは、例えばウォーターポンプ2の吐出量に応じた流通部15を通る冷却水量を予めマップとして用意しておき、そのマップを使用して上記の冷却水量を求めてもよい。
When a positive determination is made in step S1 by applying a voltage to the
このステップS2での制御に続けて、もしくはこれと並行して、コア19の表面に堆積する異物の量が推定される(ステップS3)。この異物の堆積量の推定は、詳細は図示しないが、一例として、車両の走行を開始しかつ電磁切替弁5に電圧を印加し始めてからの経過時間と、流通部15を流通する冷却水量などとに応じた異物の堆積量の推定値を予めマップとして用意しておき、そのマップを使用して異物の堆積量の推定値を求めればよい。次いで、ステップS3で推定した異物の堆積量の推定値が予め定めた閾値を超えているか否かが判断される(ステップS4)。
Subsequent to or in parallel with the control in step S2, the amount of foreign matter deposited on the surface of the
異物の堆積量の推定値が閾値を超えていることによりステップS4で肯定的に判断された場合には、電磁切替弁5が開弁状態にされる(ステップS5)。具体的には、このステップS5では、電圧を遮断して上述した磁力を消失させた状態で、冷却水の流動によって異物を押し流す。なお、電圧を遮断することに加えて、ウォーターポンプ2の駆動デューティを増大してもよい。ウォーターポンプ2の駆動デューティを増大すれば、電磁切替弁5を流動する冷却水の流量および水圧が増大するので、より効果的に異物を押し流すことができる。異物の堆積量の推定値が閾値を超えていないことによりステップS4で否定的に判断された場合には、電磁切替弁5の閉弁状態が維持される(ステップS6)。
When the estimated value of the amount of accumulated foreign matter exceeds the threshold value and the determination in step S4 is affirmative, the
上述したステップS1で、電圧を遮断していることにより否定的に判断された場合には、異物の堆積量の推定値がゼロにリセットされる(ステップS7)。ステップS5ないしステップS7の制御に続けて、車両の走行を終了し、かつ、異物の堆積量の推定値がゼロを超えているか否かが判断される(ステップS8)。車両の走行を終了する時点において、異物の堆積量がないと推定される場合には、このステップS8で否定的に判断され、このルーチンを一旦終了する。 When it is determined negative in step S1 described above because the voltage is cut off, the estimated value of the amount of accumulated foreign matter is reset to zero (step S7). Subsequent to the control of step S5 to step S7, it is determined whether or not the vehicle has finished traveling and the estimated value of the amount of accumulated foreign matter exceeds zero (step S8). If it is estimated that there is no foreign matter accumulation amount at the time when the traveling of the vehicle is finished, a negative determination is made in this step S8, and this routine is finished once.
車両の走行を終了する時点において、異物が堆積していると推定される場合には、ステップS8で肯定的に判断され、その後、電磁切替弁5が開弁状態にされる(ステップS9)。これは、上述したステップS5と同様の制御である。次いで、停車や駐車に伴ってウォーターポンプ2の運転が停止された場合には、ウォーターポンプ2が駆動される(ステップS10)。すなわち、上述した磁力を消失させた状態で、冷却水の流動によって異物を押し流す。その後、このルーチンを一旦終了する。
If it is presumed that foreign matter has accumulated at the time when the vehicle has finished traveling, an affirmative determination is made in step S8, and then the
このように、この発明に係る内燃機関の冷却制御装置によれば、電磁コイル部18やコア19の磁力によってコア19の表面に異物が引き寄せられたとしても、その異物が閾値を超えて多量に堆積するよりも前に、冷却水によって異物を流し去ることができる。そのため、堆積した異物によって電磁切替弁5の開閉が妨げられることを防止もしくは抑制することができる。また堆積した異物が大きな塊となったり、大きな塊となった異物が上述した各管路を塞ぐことを未然に防止することができる。さらに、車両の走行が終了する場合に、その後の走行に備えて電磁切替弁5に堆積した異物を冷却水によって流し去るため、車両が走行を開始する場合における電磁切替弁5の開閉をスムーズにすることができる。
As described above, according to the cooling control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, even if the foreign matter is attracted to the surface of the core 19 by the magnetic force of the
なお、冷却水中の異物は冷却水の流動に伴って移動するので、ウォーターポンプ2の吐出量が増大することにより流通部15を流動する冷却水量が増大すると、コア19の表面に堆積する異物の量も増大することになる。そのため、ステップS4において、異物の堆積量の推定値と閾値とを比較することに替えて、車両の走行を開始しかつ電磁切替弁5に電圧を印加し始めてからの経過時間と、予め定めた時間とを比較し、当該経過時間が予め定めた時間を超えた場合に閾値を超えて異物が堆積していると判断してもよい。具体的に説明すると、先ず、上記の経過時間に基づいて予め定めた時間と比較するための時間αを算出する。時間αとして上記の経過時間の絶対値を使用してもよい。次いで、ウォーターポンプ2の吐出量が多いほど、時間αを大きくするように時間αを補正する。このように補正した時間αを時間βと記す。すなわち、ウォーターポンプ2の吐出量が多いほど、時間βは長くなる。そして、この時間βと予め定めた時間とを比較する。
In addition, since the foreign material in cooling water moves with the flow of cooling water, if the amount of cooling water flowing through the
上述したように、電磁コイル部18に電圧を印加している時間と、流通部15を流通する冷却水量とが増大すると、電磁切替弁5に堆積する異物は増大する。そのため、上記の時間βと予め定めた時間とを比較することによっても、図1に示す制御例と同様の効果を得ることができる。
As described above, when the time during which the voltage is applied to the
図2は、この発明に係る内燃機関の冷却制御装置による制御を行った場合における電磁切替弁5に堆積する異物の量の変化を説明するためのタイムチャートである。時刻t1の時点において、車両の走行が開始される。電磁切替弁5には、エンジン1の暖機を促進するために電圧が印加されており、その開度が減じられている。一方、ウォーターポンプ2は駆動されている。そのため、少量の冷却水が流通部15を通って循環回路を循環している。そして、時間の経過と共にコア19の表面に異物が堆積していく。
FIG. 2 is a time chart for explaining a change in the amount of foreign matter deposited on the
時刻t2の時点において、例えば車両が停車することにより一旦走行が終了される。この時点において、異物の堆積量の推定値がゼロを超えている場合には、電磁切替弁5への電圧を遮断してその開度を増大することにより、冷却水によって異物を流し去る。なお、時刻t2の時点において、ウォーターポンプ2の運転が停止されている場合は、ウォーターポンプ2が駆動される。
At the time of time t 2, the temporarily running is terminated by for example vehicle stops. At this time, if the estimated value of the amount of accumulated foreign matter exceeds zero, the voltage to the
時刻t3の時点において、ウォーターポンプ2の運転が停止される。その後、時刻t4の時点において、車両の走行が再開される。電磁切替弁5には、エンジン1の暖機を促進するために、電圧が印加されており、その開度が減じられている。一方、ウォーターポンプ2は駆動されている。少量の冷却水が流通部15を通って循環回路を循環しているので、時間の経過と共にコア19の表面に異物が堆積していく。その後、時刻t5の時点において、例えば、ウォーターポンプ2の運転が停止されると、冷却水の流動に伴う異物の移動も停止するため、異物の堆積量は増大しない。
In the time point t 3, the operation of the
時刻t6の時点において、ウォーターポンプ2が再駆動されると、時間の経過と共に、コア19の表面に異物が堆積していく。そして、時刻t7の時点において、異物の堆積量の推定値が予め定めた閾値を超えた場合に、電磁切替弁5への電圧が遮断され、上述した磁力を消失させた状態で、冷却水の流動によって異物が押し流される。
In the time point t 6, when the
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップS1およびステップS3ないしステップS5、ならびに、ステップS8ないしステップS10の制御を実行する機能的手段が、この発明における「開弁手段」に相当する。 Here, the relationship between the above-described specific example and the present invention will be briefly described. The functional means for executing the control of Step S1, Step S3 to Step S5, and Step S8 to Step S10 is “open” in the present invention. It corresponds to “valve means”.
1…エンジン、 2…ウォーターポンプ、 5…電磁開閉弁、 15…流通部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Water pump, 5 ... Electromagnetic on-off valve, 15 ... Distribution part.
Claims (5)
前記電磁切替弁は、前記開度を減じている場合に前記電磁切替弁をバイパスするように少量の前記冷却水を流通させる流通部を有し、
前記開度を減じている前記電磁切替弁における異物の堆積量を推定しかつ前記異物の堆積量の推定値が予め定めた閾値以上の場合に、前記開度を増大させる開弁手段を備え、
前記開弁手段は、前記内燃機関を搭載する車両が走行を終了しかつ前記異物の堆積量の推定値がゼロよりも多い場合に、前記電磁切替弁の前記開度を増大させ、その後に前記ウォーターポンプを駆動させる手段を含むことを特徴とする内燃機関の冷却制御装置。 A voltage is applied to the circuit in which the cooling water is circulated between the water pump and the internal combustion engine to reduce the opening, thereby reducing the amount of cooling water circulating in the circuit and cutting off the voltage to reduce the opening. In an internal combustion engine cooling control apparatus provided with an electromagnetic switching valve configured to increase the amount of the cooling water by increasing,
The electromagnetic switching valve has a flow part for circulating a small amount of the cooling water so as to bypass the electromagnetic switching valve when the opening degree is reduced,
When the estimated value of the accumulation amount of the estimated amount of accumulated foreign matter in the electromagnetic switching valve and the foreign matter subtracting the opening degree is equal to or more than the threshold value a predetermined, e Bei the valve opening means for increasing the opening ,
The valve opening means increases the opening degree of the electromagnetic switching valve when a vehicle equipped with the internal combustion engine finishes running and the estimated value of the amount of accumulated foreign matter is greater than zero, and then cooling control apparatus for an internal combustion engine, wherein a call includes means for driving the water pump.
前記電磁切替弁は、前記開度を減じている場合に前記電磁切替弁をバイパスするように少量の前記冷却水を流通させる流通部を有し、
前記開度を減じている前記電磁切替弁における異物の堆積量を推定しかつ前記異物の堆積量の推定値が予め定めた閾値以上の場合に、前記開度を増大させる開弁手段を備え、
前記開弁手段は、前記電磁切替弁に前記電圧を印加した時間が予め定めた時間を超えた場合に前記電磁切替弁の開度を増大させる手段を含み、かつ、前記予め定めた時間と比較する前記電圧を印加した時間を、実際に前記電磁切替弁に電圧を印加した時間に基づいて算出するとともに、該実際に電磁切替弁に電圧を印加した時間に基づいて算出された時間が、前記ウォーターポンプの吐出量が多いほど長くなるように補正する手段を含む
ことを特徴とする内燃機関の冷却制御装置。 A voltage is applied to the circuit in which the cooling water is circulated between the water pump and the internal combustion engine to reduce the opening, thereby reducing the amount of cooling water circulating in the circuit and cutting off the voltage to reduce the opening. In an internal combustion engine cooling control apparatus provided with an electromagnetic switching valve configured to increase the amount of the cooling water by increasing,
The electromagnetic switching valve has a flow part for circulating a small amount of the cooling water so as to bypass the electromagnetic switching valve when the opening degree is reduced,
A valve opening means for estimating the amount of foreign matter accumulated in the electromagnetic switching valve that is reducing the opening degree and increasing the opening degree when the estimated amount of the foreign matter accumulation amount is equal to or greater than a predetermined threshold;
Before KiHirakiben means the includes a means for increasing the opening degree of the electromagnetic selector valve when the time of applying the voltage exceeds a predetermined time the electromagnetic switching valve, and, before Symbol predetermined time The time when the voltage to be compared is applied is calculated based on the time when the voltage is actually applied to the electromagnetic switching valve, and the time is calculated based on the time when the voltage is actually applied to the electromagnetic switching valve. , cooling control device of the internal combustion engine you characterized in that it includes means for correcting to be longer as the discharge amount of the water pump is large.
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