JP6246632B2 - Cooling device control device and air bleeding method - Google Patents
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Description
本発明は、冷却装置の制御装置及びエア抜き方法に関し、詳しくは、注水するときに冷却液の循環経路からエアを抜く技術に関する。 The present invention relates to a control device for a cooling device and an air bleeding method, and more particularly, to a technique for extracting air from a circulation path of a coolant when water is poured.
特許文献１には、エンジン本体の冷却水出口とラジエータ入口を接続する放熱用往路管と、ラジエータ出口とエンジン本体のウォータポンプの吸入側に連通する冷却水入口とを接続する放熱用復路管と、一端が冷却水出口に連通し他端がヒータコア入口に接続された温水導入管と、ヒータコア出口とエンジン本体のウォータポンプの吸入側に連通する温水戻り口とを接続する温水戻し管とを備えた内燃機関の冷却系において、ヒータコアとラジエータキャップ部をエア抜き配管にて接続し、温水戻し管をウォータポンプのエア抜き通路に利用することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a heat radiation forward pipe that connects a cooling water outlet and a radiator inlet of an engine body, and a heat radiation return pipe that connects a radiator outlet and a cooling water inlet that communicates with a water pump suction side of the engine body. A hot water introduction pipe having one end communicating with the cooling water outlet and the other end connected to the heater core inlet, and a hot water return pipe connecting the heater core outlet and the hot water return port communicating with the water pump suction side of the engine body. In a cooling system for an internal combustion engine, it is disclosed that a heater core and a radiator cap are connected by an air vent pipe, and a hot water return pipe is used as an air vent passage of a water pump.
内燃機関の冷却装置において、エア抜きのために配管を設けることは、部品コストの増大及び工数の増大になる。
また、ラジエータよりも高い位置にあるヒータコアを通過させるヒータコア冷却液ラインにはエア溜りが発生し易く、このヒータコア冷却液ラインに冷却水を十分に循環させてエア抜きを行うためにウォータポンプを高回転させると、エア抜きのために開放される注水口からの冷却液の吹きこぼれが発生する可能性があった。
In a cooling device for an internal combustion engine, providing a pipe for venting increases the cost of parts and the number of man-hours.
In addition, air accumulation easily occurs in the heater core coolant line that passes through the heater core located higher than the radiator, and the water pump is raised to circulate the coolant sufficiently in the heater core coolant line to release air. When it is rotated, there is a possibility that cooling liquid spills from the water injection port that is opened for air bleeding.
そこで、本発明は、エア抜き用の配管を設けることなくエア抜きが行え、しかも、エア抜きに伴って注水口から冷却液が吹きこぼれることを抑制できる、冷却装置の制御装置及びエア抜き方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a control device for a cooling device and an air bleeding method that can perform air bleeding without providing a piping for air bleeding and that can suppress the spilling of coolant from the water injection port accompanying the air bleeding. The purpose is to provide.
そのため、本願発明は、冷却装置への注水を示す信号を入力したときに、流量制御弁を複数の冷却液ラインが全て開く位置に制御した状態で電動式ウォータポンプを注水口からの冷却液の吹きこぼれを抑制できる吐出量で第１所定期間駆動した後、流量制御弁をヒータコア冷却液ラインが開き他の冷却液ラインが閉じる位置に切替えた状態で電動式ウォータポンプを第２所定期間駆動して、冷却液の循環経路のエアを注水口から排出するようにした。 Therefore, according to the present invention, when a signal indicating water injection to the cooling device is input, the electric water pump is controlled to the position where the plurality of cooling liquid lines are opened at the flow rate control valve. After driving for a first predetermined period with a discharge amount that can suppress spillage, drive the electric water pump for a second predetermined period with the flow control valve switched to a position where the heater core coolant line opens and the other coolant lines close. The air in the coolant circulation path was discharged from the water inlet .
上記発明によると、ヒータコア冷却液ラインに単独でしかもラジエータを迂回して冷却液を循環させることで、注水口からの冷却液の吹きこぼれを抑制しつつ、ヒータコア冷却液ラインに冷却液を供給でき、ヒータコア冷却液ラインからのエア抜きを促進することができる。 According to the above invention, the coolant can be supplied to the heater core coolant line while suppressing the coolant spilling from the water inlet by circulating the coolant alone and bypassing the radiator to the heater core coolant line, Air venting from the heater core coolant line can be facilitated.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る内燃機関の冷却装置の一例を示す構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a cooling device for an internal combustion engine according to the present invention.
内燃機関１０は、シリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２を有してなり、内燃機関１０の出力軸には、動力伝達装置の一例としての変速機２０が接続され、変速機２０の出力が図示省略した駆動輪に伝達される。つまり、内燃機関１０は、車両を駆動する動力源として用いられる。
内燃機関１０の冷却装置は、冷却水（冷却液）を循環させる水冷式冷却装置であり、電気式アクチュエータによって動作する電動式の流量制御弁３０、モータで駆動される電動式のウォータポンプ（ＥＬＷＰ）４０、ラジエータ５０、内燃機関１０に設けた冷却水通路６０、これらを接続する複数の配管７０で構成される。
The internal combustion engine 10 includes a cylinder head 11 and a cylinder block 12. A transmission 20 as an example of a power transmission device is connected to an output shaft of the internal combustion engine 10, and an output of the transmission 20 is not shown. It is transmitted to the drive wheel. That is, the internal combustion engine 10 is used as a power source for driving the vehicle.
The cooling device of the internal combustion engine 10 is a water-cooled cooling device that circulates cooling water (cooling liquid), an electric flow control valve 30 that is operated by an electric actuator, and an electric water pump (ELWP) that is driven by a motor. 40), a radiator 50, a cooling water passage 60 provided in the internal combustion engine 10, and a plurality of pipes 70 connecting these.
内燃機関１０には、冷却水通路６０として、シリンダヘッド１１の気筒配列方向の一方端に設けた冷却水入口１３と、シリンダヘッド１１の気筒配列方向の他方端に設けた冷却水出口１４とを接続し、シリンダヘッド１１内に延設されるヘッド側冷却水通路６１を設けてある。
また、内燃機関６０には、冷却水通路６０として、ヘッド側冷却水通路６１から分岐してシリンダブロック１２に至り、シリンダブロック１２内に延設されて、シリンダブロック１２に設けた冷却水出口１５に接続されるブロック側冷却水通路６２を設けてある。シリンダブロック１２の冷却水出口１５は、冷却水出口１４が設けられる側と同じ気筒配列方向の端部に設けられる。
The internal combustion engine 10 includes a cooling water inlet 13 provided at one end of the cylinder head 11 in the cylinder arrangement direction and a cooling water outlet 14 provided at the other end of the cylinder head 11 in the cylinder arrangement direction as the cooling water passage 60. A head-side cooling water passage 61 that is connected and extends into the cylinder head 11 is provided.
Further, in the internal combustion engine 60, the coolant passage 60 branches from the head-side coolant passage 61 to the cylinder block 12, extends into the cylinder block 12, and is provided with a coolant outlet 15 provided in the cylinder block 12. A block-side cooling water passage 62 connected to is provided. The coolant outlet 15 of the cylinder block 12 is provided at the same end in the cylinder arrangement direction as the side where the coolant outlet 14 is provided.
このように、図１に例示した冷却装置において、シリンダブロック１２には、シリンダヘッド１１を経由して冷却水が供給され、シリンダブロック１２に流れずにシリンダヘッド１１を通過した冷却水は冷却水出口１４から排出され、シリンダヘッド１１に流入した後シリンダブロック１２内を通過した冷却水は冷却水出口１５から排出される。
シリンダヘッド１１の冷却水出口１４には、第１冷却水配管７１（第１冷却液ライン、ラジエータ冷却液ライン）の一端が接続され、第１冷却水配管７１の他端は、ラジエータ５０の上側に設けた冷却水入口５１に接続される。
As described above, in the cooling apparatus illustrated in FIG. 1, the coolant is supplied to the cylinder block 12 via the cylinder head 11, and the coolant that has passed through the cylinder head 11 without flowing to the cylinder block 12 is the coolant. The cooling water discharged from the outlet 14 and flowing into the cylinder head 11 and then passing through the cylinder block 12 is discharged from the cooling water outlet 15.
One end of a first coolant pipe 71 (first coolant line, radiator coolant line) is connected to the coolant outlet 14 of the cylinder head 11, and the other end of the first coolant pipe 71 is connected to the upper side of the radiator 50. Is connected to the cooling water inlet 51.
シリンダブロック１２の冷却水出口１５には、第２冷却水配管７２（第２冷却液ライン、ブロック冷却液ライン）の一端が接続され、第２冷却水配管７２の他端は、流量制御弁３０の４つの入口ポート３１−３４（流入側）のうちの第１入口ポート３１に接続される。
第２冷却水配管７２の途中には、内燃機関１０の潤滑油を冷却するためのオイルクーラー１６を設けてあり、オイルクーラー１６は、第２冷却水配管７２内を流れる冷却水と内燃機関１０の潤滑油との間で熱交換を行う。
One end of a second cooling water pipe 72 (second cooling liquid line, block cooling liquid line) is connected to the cooling water outlet 15 of the cylinder block 12, and the other end of the second cooling water pipe 72 is connected to the flow control valve 30. Of the four inlet ports 31-34 (inflow side).
In the middle of the second cooling water pipe 72, an oil cooler 16 for cooling the lubricating oil of the internal combustion engine 10 is provided. The oil cooler 16 and the cooling water flowing in the second cooling water pipe 72 and the internal combustion engine 10 are provided. Heat exchange with other lubricants.
また、第３冷却水配管７３（第４冷却液ライン、動力伝達系冷却液ライン）は、一端が第１冷却水配管７１に接続され、他端が流量制御弁３０の第２入口ポート３２に接続され、この第３冷却水配管７３は途中には、変速機２０の作動油を加熱するためのオイルウォーマー２１が設けられる。
オイルウォーマー２１は、第３冷却水配管７３内を流れる冷却水と変速機２０の作動油との間で熱交換を行う。つまり、シリンダヘッド１１を通過した冷却水を分流させて水冷式のオイルウォーマー２１に導き、オイルウォーマー２１において作動油を加熱させる。
The third coolant pipe 73 (fourth coolant line, power transmission system coolant line) has one end connected to the first coolant pipe 71 and the other end connected to the second inlet port 32 of the flow control valve 30. The third cooling water pipe 73 is connected, and an oil warmer 21 for heating the hydraulic oil of the transmission 20 is provided in the middle.
The oil warmer 21 exchanges heat between the coolant flowing in the third coolant pipe 73 and the hydraulic oil of the transmission 20. That is, the coolant that has passed through the cylinder head 11 is diverted and guided to the water-cooled oil warmer 21, and the hydraulic oil is heated in the oil warmer 21.
更に、第４冷却水配管７４（第３冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン）は、一端が第１冷却水配管７１に接続され、他端が流量制御弁３０の第３入口ポート３３に接続される。
第４冷却水配管７４には、各種の熱交換デバイスが設けられている。
Further, the fourth cooling water pipe 74 (third cooling liquid line, heater core cooling liquid line) has one end connected to the first cooling water pipe 71 and the other end connected to the third inlet port 33 of the flow control valve 30. The
Various heat exchange devices are provided in the fourth cooling water pipe 74.
上記の熱交換デバイスとして、上流側から順に、車両用空調装置（エアコンディショナー）において空調空気を加熱するヒータコア９１、内燃機関１０の排気還流装置を構成する水冷式のＥＧＲクーラ９２、同じく排気還流装置を構成する排気還流量を調整するための排気還流制御弁（ＥＧＲ弁）９３、内燃機関１０の吸入空気量を調整するスロットルバルブ９４が設けられる。
ヒータコア９１は、第４冷却水配管７４内の冷却水と空調空気との間で熱交換を行わせ、空調空気を暖めるデバイスである。
As the heat exchange device, in order from the upstream side, a heater core 91 that heats conditioned air in a vehicle air conditioner (air conditioner), a water-cooled EGR cooler 92 that constitutes an exhaust gas recirculation device of the internal combustion engine 10, and an exhaust gas recirculation device An exhaust gas recirculation control valve (EGR valve) 93 for adjusting the exhaust gas recirculation amount and a throttle valve 94 for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine 10 are provided.
The heater core 91 is a device that heats the conditioned air by exchanging heat between the cooling water in the fourth cooling water pipe 74 and the conditioned air.
ＥＧＲクーラ９２は、排気還流装置によって内燃機関１０の吸気系に還流される排気と第４冷却水配管７４内の冷却水との間で熱交換を行わせ、吸気系に還流させる排気の温度を低下させるデバイスである。
また、排気還流制御弁９３及びスロットルバルブ９４は、第４冷却水配管７４内の冷却水との間で熱交換を行うことで暖められるように構成され、これにより排気中や吸気中に含まれる水分が、排気還流制御弁９３、スロットルバルブ９４の周辺で凍結することを抑制する。
The EGR cooler 92 exchanges heat between the exhaust gas recirculated to the intake system of the internal combustion engine 10 by the exhaust gas recirculation device and the cooling water in the fourth cooling water pipe 74, and changes the temperature of the exhaust gas recirculated to the intake system. It is a device that lowers.
Further, the exhaust gas recirculation control valve 93 and the throttle valve 94 are configured to be heated by exchanging heat with the cooling water in the fourth cooling water pipe 74, and are thereby included in the exhaust and intake air. Water is prevented from freezing around the exhaust gas recirculation control valve 93 and the throttle valve 94.
このように、シリンダヘッド１１を通過した冷却水を分流させて、ヒータコア９１、ＥＧＲクーラ９２、排気還流制御弁９３、スロットルバルブ９４に導き、これらとの間での熱交換が行わせる。
また、第５冷却水配管７５は、一端がラジエータ５０の下側に設けた冷却水出口５２に接続され、他端が流量制御弁３０の第４入口ポート３４に接続される。
In this way, the cooling water that has passed through the cylinder head 11 is diverted and led to the heater core 91, the EGR cooler 92, the exhaust gas recirculation control valve 93, and the throttle valve 94, and heat is exchanged with these.
The fifth cooling water pipe 75 has one end connected to the cooling water outlet 52 provided on the lower side of the radiator 50 and the other end connected to the fourth inlet port 34 of the flow control valve 30.
流量制御弁３０は、１つの出口ポート３５を有し、この出口ポート３５（流量制御弁３０の流出側）には、第６冷却水配管７６の一端が接続される。第６冷却水配管７６の他端は、ウォータポンプ４０の吸込口４１に接続される。
そして、ウォータポンプ４０の吐出口４２には第７冷却水配管７７の一端が接続され、第７冷却水配管７７の他端は、シリンダヘッド１１の冷却水入口１３に接続される。
The flow control valve 30 has one outlet port 35, and one end of a sixth cooling water pipe 76 is connected to the outlet port 35 (outflow side of the flow control valve 30). The other end of the sixth cooling water pipe 76 is connected to the suction port 41 of the water pump 40.
One end of a seventh cooling water pipe 77 is connected to the discharge port 42 of the water pump 40, and the other end of the seventh cooling water pipe 77 is connected to the cooling water inlet 13 of the cylinder head 11.
また、第３冷却水配管７３、第４冷却水配管７４が接続される部分よりも下流側の第１冷却水配管７１に一端が接続され、他端が第６冷却水配管７６（流量制御弁３０の流出側）に接続される第８冷却水配管７８を設けてある。
流量制御弁３０は、前述したように、４つの入口ポート３１−３４と１つの出口ポート３５とを備え、入口ポート３１−３４には冷却水配管７２，７３，７４，７５がそれぞれ接続され、出口ポート３５に第６冷却水配管７６が接続される。
Also, one end is connected to the first cooling water pipe 71 downstream of the portion where the third cooling water pipe 73 and the fourth cooling water pipe 74 are connected, and the other end is a sixth cooling water pipe 76 (flow control valve). An eighth cooling water pipe 78 connected to the (outflow side of 30) is provided.
As described above, the flow control valve 30 includes four inlet ports 31-34 and one outlet port 35, and cooling water pipes 72, 73, 74, 75 are connected to the inlet ports 31-34, respectively. A sixth cooling water pipe 76 is connected to the outlet port 35.
流量制御弁３０は、例えば回転式の流路切換バルブであり、複数のポート３１−３５が形成されたステータに、流路が設けられたロータを嵌装し、ロータを電動モータなどの電動アクチュエータで回転駆動してロータの角度位置を変更することで、ステータの各開口を接続する構成である。
そして、係る回転式の流量制御弁３０では、ロータ角度に応じて４つの入口ポート３１−３４の開口面積割合が変化し、ロータ角度の選定によって所望の開口面積割合（流量割合）に制御できるようにロータの流路などが適合される。
The flow control valve 30 is, for example, a rotary flow path switching valve, and a rotor provided with flow paths is fitted into a stator in which a plurality of ports 31-35 are formed, and the rotor is an electric actuator such as an electric motor. The rotor is rotationally driven to change the angular position of the rotor, thereby connecting the openings of the stator.
In the rotary flow control valve 30, the opening area ratio of the four inlet ports 31-34 changes according to the rotor angle, and the desired opening area ratio (flow ratio) can be controlled by selecting the rotor angle. The rotor flow path and the like are adapted.
上記構成において、ヘッド側冷却水通路６１と第１冷却水配管７１とによって、シリンダヘッド１１及びラジエータ５０を経由するラジエータ冷却液ライン（第１冷却液ライン）が構成され、ブロック側冷却水通路６２と第２冷却水配管７２とによって、シリンダブロック１２を経由しラジエータ５０を迂回するブロック冷却液ライン（第２冷却液ライン）が構成される。 In the above configuration, the head side cooling water passage 61 and the first cooling water pipe 71 constitute a radiator cooling liquid line (first cooling liquid line) passing through the cylinder head 11 and the radiator 50, and the block side cooling water passage 62. And the second coolant pipe 72 constitute a block coolant line (second coolant line) that bypasses the radiator 50 via the cylinder block 12.
また、ヘッド側冷却水通路６１と第４冷却水配管７４とによって、シリンダヘッド１１及びヒータコア９１を経由しラジエータ５０を迂回するヒータコア冷却液ライン（第３冷却液ライン）が構成され、ヘッド側冷却水通路６１と第３冷却水配管７３とによって、シリンダヘッド１１及び変速機２０（動力伝達装置）のオイルウォーマー２１を経由しラジエータ５０を迂回する動力伝達系冷却液ライン（第４冷却液ライン）が構成される。 The head side cooling water passage 61 and the fourth cooling water pipe 74 constitute a heater core cooling liquid line (third cooling liquid line) that bypasses the radiator 50 via the cylinder head 11 and the heater core 91, and the head side cooling. A power transmission system coolant line (fourth coolant line) that bypasses the radiator 50 via the oil warmer 21 of the cylinder head 11 and the transmission 20 (power transmission device) by the water passage 61 and the third coolant pipe 73. Is configured.
更に、第８冷却水配管７８によって、シリンダヘッド１１とラジエータ５０との間のラジエータ冷却液ラインから分岐し、ラジエータ５０を迂回して流量制御弁３０の流出側に合流するバイパスラインが構成される。
つまり、流量制御弁３０は、上述したラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン及び動力伝達系冷却液ラインの出口がそれぞれ流入側に接続され、流出側がウォータポンプ４０の吸引側に接続され、各冷却液ラインの出口開口面積を調整することで、ラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン及び動力伝達系冷却液ラインへの冷却水の供給量（分配割合）を制御する流路切り替え機構である。
Further, a bypass line is formed by the eighth cooling water pipe 78 that branches from the radiator coolant line between the cylinder head 11 and the radiator 50 and bypasses the radiator 50 and joins to the outflow side of the flow control valve 30. .
That is, the flow rate control valve 30 has the outlets of the radiator coolant line, the block coolant line, the heater core coolant line, and the power transmission system coolant line described above connected to the inflow side, and the outflow side to the suction side of the water pump 40. By adjusting the outlet opening area of each coolant line connected, the amount of coolant supplied (distribution ratio) to the radiator coolant line, block coolant line, heater core coolant line and power transmission system coolant line can be adjusted. A flow path switching mechanism to be controlled.
なお、ラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン、動力伝達系冷却液ライン及びバイパスラインのうちのヒータコア冷却液ラインが最も高い位置に配される。
また、ラジエータ５０の上部には注水口５３が設けられ、この注水口５３は着脱可能なラジエータキャップ５４によって閉塞される。
Of the radiator coolant line, block coolant line, heater core coolant line, power transmission system coolant line, and bypass line, the heater core coolant line is arranged at the highest position.
Further, a water injection port 53 is provided at the upper portion of the radiator 50, and the water injection port 53 is closed by a detachable radiator cap 54.
冷却水出口１４近傍の第１冷却水配管７１内の冷却水温度、つまり、シリンダヘッド１１の出口付近の冷却水の温度を検出する第１温度センサ８１と、冷却水出口１５近傍の第２冷却水配管７１内の冷却水温度、つまり、シリンダブロック１２の出口付近で冷却水の温度を検出する第２温度センサ８２とを設けてある。
第１温度センサ８１の水温検出信号ＴＷ１及び第２温度センサ８２の水温検出信号ＴＷ２は、マイクロコンピュータを備える電子制御装置（コントローラ、制御ユニット）１００に入力される。そして、電子制御装置１００は、ウォータポンプ４０及び流量制御弁３０に操作信号を出力して、ウォータポンプ４０の吐出量、流量制御弁３０のロータ角度を制御する。
A first temperature sensor 81 that detects the temperature of the cooling water in the first cooling water pipe 71 near the cooling water outlet 14, that is, the temperature of the cooling water near the outlet of the cylinder head 11, and the second cooling near the cooling water outlet 15. A cooling water temperature in the water pipe 71, that is, a second temperature sensor 82 for detecting the cooling water temperature in the vicinity of the outlet of the cylinder block 12 is provided.
The water temperature detection signal TW1 of the first temperature sensor 81 and the water temperature detection signal TW2 of the second temperature sensor 82 are input to an electronic control device (controller, control unit) 100 including a microcomputer. Then, the electronic control unit 100 outputs operation signals to the water pump 40 and the flow rate control valve 30 to control the discharge amount of the water pump 40 and the rotor angle of the flow rate control valve 30.
以下では、電子制御装置１００による冷却装置（流量制御弁３０、ウォータポンプ４０）の制御機能を説明する。
図２は、内燃機関１０の始動から暖機、更に、暖機完了後の機関運転状態における、各部の温度、流量制御弁３０のロータ角度、冷却水流量の相関の一例を概略的に示す図である。
Below, the control function of the cooling device (flow control valve 30, water pump 40) by the electronic control unit 100 will be described.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the correlation between the temperature of each part, the rotor angle of the flow control valve 30, and the cooling water flow rate in the engine operating state after the warm-up is completed after the internal combustion engine 10 is started. It is.
流量制御弁３０は、ロータ角度がストッパで規制される基準角度位置から所定角度範囲内では、入口ポート３１−３４を全て閉じる（第１の流路切替えパターン）。
なお、入口ポート３１−３４を全て閉じる状態は、各入口ポート３１−３４の開口面積を零とする状態の他、零よりも大きい最小開口面積とする状態（漏れ流量が発生する状態）を含むものとする。
The flow rate control valve 30 closes all the inlet ports 31-34 within the predetermined angle range from the reference angular position where the rotor angle is regulated by the stopper (first flow path switching pattern).
The state where all the inlet ports 31-34 are closed includes a state where the opening area of each inlet port 31-34 is zero and a state where the minimum opening area is larger than zero (a state where a leakage flow rate is generated). Shall be.
上記入口ポート３１−３４を全て閉じられる角度よりもロータ角度を増加させると、ヒータコア冷却液ラインの出口が接続される第３入口ポート３３が一定開度にまで開くようになり、その後、ロータ角度の増大に対して前記一定の流量を保持する（第２の流路切替えパターン）。
第３入口ポート３３が一定開度にまで開く角度から更にロータ角度を増大させると、ブロック冷却液ラインの出口が接続される第１入口ポート３１が開き出し、第１入口ポート３１の開口面積は、ロータ角度の増大に応じて漸増する（第３の流路切替えパターン）。
When the rotor angle is increased from the angle at which all the inlet ports 31-34 are closed, the third inlet port 33 to which the outlet of the heater core coolant line is connected opens to a certain degree of opening, and thereafter the rotor angle The constant flow rate is maintained with respect to the increase (second flow path switching pattern).
When the rotor angle is further increased from the angle at which the third inlet port 33 opens to a certain opening, the first inlet port 31 to which the outlet of the block coolant line is connected opens, and the opening area of the first inlet port 31 is Then, it gradually increases as the rotor angle increases (third flow path switching pattern).
第１入口ポート３１が開き出する角度よりもより大きな角度位置で、動力伝達系冷却液ラインの出口が接続される第２入口ポート３２が一定開度まで開き、その後、ロータ角度の増大に対して前記一定開度を保持する（第４の流路切替えパターン）。
更に、第２入口ポート３２が一定開度まで開く角度よりも大きな角度位置で、ラジエータ冷却液ラインの出口が接続される第４入口ポート３４が開き出し、第４入口ポート３４の開口面積は、ロータ角度の増大に応じて漸増する（第５の流路切替えパターン）。
The second inlet port 32 to which the outlet of the power transmission system coolant line is connected is opened to a certain degree of opening at an angular position larger than the angle at which the first inlet port 31 opens, and then the rotor angle increases. Thus, the predetermined opening degree is maintained (fourth flow path switching pattern).
Furthermore, the fourth inlet port 34 to which the outlet of the radiator coolant line is connected opens at an angular position larger than the angle at which the second inlet port 32 opens to a certain opening, and the opening area of the fourth inlet port 34 is: It gradually increases as the rotor angle increases (fifth flow path switching pattern).
なお、第４入口ポート３４が開口面積は、開き始めの当初は第１入口ポート３１の開口面積よりも小さいが、ロータ角度の増大に応じて第１入口ポート３１の開口面積よりも大きくなるように設定される。
そして、電子制御装置１００は、第１温度センサ８１、第２温度センサ８２の検出出力に基づき、例えば以下のようにして流量制御弁３０及びウォータポンプ４０を制御する。
電子制御装置１００は、内燃機関１０の冷機始動時には、流量制御弁３０のロータ角度を、入口ポート３１−３４が全て閉じる位置（第１パターン）に制御し、バイパスラインを介して冷却水が循環するようにして、シリンダヘッド１１を暖機する。
The opening area of the fourth inlet port 34 is smaller than the opening area of the first inlet port 31 at the beginning of opening, but becomes larger than the opening area of the first inlet port 31 as the rotor angle increases. Set to
And the electronic control apparatus 100 controls the flow control valve 30 and the water pump 40 as follows based on the detection output of the 1st temperature sensor 81 and the 2nd temperature sensor 82, for example.
The electronic control unit 100 controls the rotor angle of the flow rate control valve 30 to a position (first pattern) where all the inlet ports 31-34 are closed when the internal combustion engine 10 is cold-started, and the cooling water circulates through the bypass line. Thus, the cylinder head 11 is warmed up.
第１温度センサ８１で検出されるシリンダヘッド１１の出口温度がシリンダヘッド１１の暖機完了を示す温度に達すると（時刻ｔ１）、電子制御装置１００は、ヒータコア冷却液ラインが開く角度位置（第２パターン）にまでロータ角度を増加させ、ヒータコア９１への冷却水の供給を開始させる。
次いで、第２温度センサ８２で検出されるシリンダブロック１２の出口温度が設定温度に達すると（時刻ｔ２）、電子制御装置１００は、ブロック冷却液ラインが開く角度位置（第３パターン）にまでロータ角度を増加させ、シリンダブロック１２への冷却水の供給を開始させる。
When the outlet temperature of the cylinder head 11 detected by the first temperature sensor 81 reaches a temperature indicating completion of warming up of the cylinder head 11 (time t1), the electronic control unit 100 determines the angular position (first position) at which the heater core coolant line opens. The rotor angle is increased to 2 patterns), and the supply of cooling water to the heater core 91 is started.
Next, when the outlet temperature of the cylinder block 12 detected by the second temperature sensor 82 reaches the set temperature (time t2), the electronic control unit 100 rotates the rotor to the angular position (third pattern) at which the block coolant line opens. The angle is increased and the supply of cooling water to the cylinder block 12 is started.
そして、シリンダブロック１２への冷却水の供給を開始してからシリンダブロック１２の出口温度が所定温度だけ上昇し、目標温度付近に達すると（時刻ｔ４）、電子制御装置１００は、動力伝達系冷却液ラインが開く角度位置（第４パターン）までロータ角度を増加させ、オイルウォーマー２１への冷却水の供給を開始させる。
以上のようにして各部の暖機が完了すると、電子制御装置１００は、シリンダヘッド１１の出口温度を目標温度付近に維持し、シリンダブロック１２の出口温度をシリンダヘッド１１の目標温度よりも高い目標温度に維持するように、温度上昇に応じてラジエータ冷却液ラインを開く角度（第５パターン）にまでロータ角度を増大させ、ラジエータ冷却液ラインの開口面積を調整すると共に、ウォータポンプ４０の吐出量を暖機運転中よりも増大させる。
When the outlet temperature of the cylinder block 12 increases by a predetermined temperature after the supply of the cooling water to the cylinder block 12 is started and reaches the vicinity of the target temperature (time t4), the electronic control unit 100 causes the power transmission system cooling. The rotor angle is increased to the angular position (fourth pattern) at which the liquid line opens, and the supply of cooling water to the oil warmer 21 is started.
When the warm-up of each part is completed as described above, the electronic control unit 100 maintains the outlet temperature of the cylinder head 11 near the target temperature and sets the outlet temperature of the cylinder block 12 higher than the target temperature of the cylinder head 11. In order to maintain the temperature, the rotor angle is increased to the angle (fifth pattern) that opens the radiator coolant line in accordance with the temperature rise, the opening area of the radiator coolant line is adjusted, and the discharge amount of the water pump 40 Is increased more than during warm-up operation.
ここで、シリンダヘッド１１の出口温度を目標温度付近に維持することが、シリンダブロック１２の出口温度を目標温度に維持することよりも優先されるようにしてある。つまり、例えば、内燃機関１０の高負荷運転時などにおいて、シリンダヘッド１１の出口温度が目標温度よりも高くなる一方で、シリンダブロック１２の出口温度が目標付近に維持されている場合、電子制御装置１００は、ラジエータ冷却液ラインの開口面積を増やし且つウォータポンプ４０の吐出量を増やす制御を行う（時刻ｔ５以降）。
従って、内燃機関１０の高負荷運転時には、シリンダヘッド１１の出口温度が目標付近に維持されるものの、シリンダブロック１２の出口温度が目標よりも低下する場合があり得る。
Here, maintaining the outlet temperature of the cylinder head 11 near the target temperature is given priority over maintaining the outlet temperature of the cylinder block 12 at the target temperature. That is, for example, when the internal combustion engine 10 is operated at a high load, when the outlet temperature of the cylinder head 11 is higher than the target temperature, the outlet temperature of the cylinder block 12 is maintained near the target. 100 performs control to increase the opening area of the radiator coolant line and increase the discharge amount of the water pump 40 (after time t5).
Therefore, during high-load operation of the internal combustion engine 10, the outlet temperature of the cylinder head 11 may be maintained near the target, but the outlet temperature of the cylinder block 12 may be lower than the target.
次に、車両の整備工場などにおいて冷却装置に冷却水を注水するときに、電子制御装置１００が実施する流量制御弁３０、ウォータポンプ４０の制御を、図３のフローチャートに従って説明する。
電子制御装置１００は、ステップＳ５０１にてエンジンキースイッチ（イグニッションスイッチ、電源スイッチ）のオン操作に基づき起動すると、ステップＳ５０２で、注水作業に伴うエア抜き指令信号（注水作業指令信号、所定の指令信号）が入力されているか否かを検出する。
Next, the control of the flow control valve 30 and the water pump 40 performed by the electronic control device 100 when water is poured into the cooling device in a vehicle maintenance factory or the like will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the electronic control unit 100 is activated based on the ON operation of the engine key switch (ignition switch, power switch) in step S501, in step S502, the air vent command signal (water injection command signal, predetermined command signal) ) Is detected.
注水作業を行う作業者は、例えば、電子制御装置１００に設けたコネクタに整備作業用の外部ツール３００を接続し、当該外部ツール３００を操作することで、外部ツール３００から電子制御装置１００に向けてエア抜き指令信号（エア抜きのための制御の実施を指示する信号）を出力させる。
例えば、作業者が、外部ツール３００において注水作業モードを選択する操作を行うと、注水作業の手順が表示され、手順毎に実施完了の確認操作を行うことで、エア抜きを実施すべき手順に達した時点で自動的にエア抜き指令信号が出力されるように、外部ツールを設定することができる。
An operator who performs the water pouring work connects, for example, an external tool 300 for maintenance work to a connector provided in the electronic control device 100, and operates the external tool 300 so that the external tool 300 is directed to the electronic control device 100. To output an air bleeding command signal (a signal for instructing execution of air bleeding control).
For example, when the operator performs an operation of selecting the water injection work mode with the external tool 300, the procedure of the water injection work is displayed, and the operation completion confirmation operation is performed for each procedure, so that the procedure for performing air bleeding is performed. The external tool can be set so that the air bleeding command signal is automatically output when the time is reached.
また、外部ツール３００に、エア抜き指令信号の出力を行うか否か、換言すれば、電子制御装置１００にエア抜きのための制御動作を行わせるか否かのメニュー表示を行い、当該メニューに基づきエア抜き指令信号の出力を任意に選択できるよう構成することができる。
また、電子制御装置１００に設けたスイッチの操作によって電子制御装置１００がエア抜き指令信号を検出する構成としたり、車両に備えられる各種のペダルやスイッチ類を、特定のパターンで操作することで、電子制御装置１００がエア抜き指令信号を検出する構成としたりすることができる。
更に、電子制御装置１００が外部から無線送信でエア抜き指令信号を受け取る構成とすることができる。
In addition, a menu display is performed as to whether or not to output an air bleeding command signal to the external tool 300, in other words, whether or not the electronic control device 100 is to perform a control operation for air bleeding. Based on this, the output of the air bleeding command signal can be arbitrarily selected.
In addition, by configuring the electronic control device 100 to detect an air bleeding command signal by operating a switch provided in the electronic control device 100, or by operating various pedals and switches provided in the vehicle in a specific pattern, The electronic control device 100 may be configured to detect an air bleeding command signal.
Further, the electronic control device 100 can receive an air bleeding command signal from the outside by wireless transmission.
電子制御装置１００は、エア抜き指令信号の入力がない場合、つまり、エア抜き要求がない場合には、エア抜き用制御を実施することなく本ルーチンを終了させる。
一方、電子制御装置１００は、エア抜き指令信号の入力を検出すると、ステップＳ５０３へ進み、流量制御弁３０のロータ角度を、４つの入力ポート３１−３４の全てが開き、かつ、ラジエータ冷却液ライン及びブロック冷却液ラインの出口開口面積が所定値以上となる第１所定角度に制御する。前記第１所定角度は、例えば、図２に示した第５パターンのロータ角度である。
The electronic control unit 100 ends this routine without performing the air bleeding control when there is no input of the air bleeding command signal, that is, when there is no air bleeding request.
On the other hand, when the electronic control unit 100 detects the input of the air bleeding command signal, the process proceeds to step S503, where the rotor angle of the flow control valve 30 is set so that all of the four input ports 31-34 are open, and the radiator coolant line In addition, the outlet opening area of the block coolant line is controlled to a first predetermined angle that is equal to or greater than a predetermined value. The first predetermined angle is, for example, the rotor angle of the fifth pattern shown in FIG.
次いで、電子制御装置１００は、ステップＳ５０４へ進み、ウォータポンプ４０を駆動する。ここで、電子制御装置１００は、ウォータポンプ４０の吐出量が徐々に増大するように、時間経過に伴ってウォータポンプ４０の目標回転速度（回転速度指令値）を漸増させる。
これは、注水作業が、ラジエータキャップ５４を外した状態で行われ、ウォータポンプ４０の回転速度（吐出量）を急に立ち上げると、ウォータポンプ４へのエアの噛み込みや冷却液ラインからのエアの押し出しなどに伴って、ラジエータ５０から流出する冷却液の変動及びラジエータ５０に戻される冷却液の変動が大きくなり、注水口５３からの冷却水の吹きこぼれが発生する可能性があるためである。
Next, the electronic control unit 100 proceeds to step S504 and drives the water pump 40. Here, the electronic control unit 100 gradually increases the target rotational speed (rotational speed command value) of the water pump 40 with time so that the discharge amount of the water pump 40 gradually increases.
This is because the water injection operation is performed with the radiator cap 54 removed, and when the rotational speed (discharge amount) of the water pump 40 is suddenly increased, the water pump 4 is caught in the air or from the coolant line. This is because the fluctuation of the cooling liquid flowing out from the radiator 50 and the fluctuation of the cooling liquid returned to the radiator 50 are increased due to the extrusion of air and the like, and there is a possibility that the cooling water blows out from the water injection port 53. .
そこで、電子制御装置１００は、徐々にウォータポンプ４０の吐出量を上げることで、冷却液の流量変動を抑えつつ、必要な吐出量が得られるようにする。
なお、全冷却液ラインに冷却水を供給する状態の継続時間が所定時間（後述する第１所定時間）に達した時点で、ウォータポンプ４０の吐出量が所定量にまで増大するように、ウォータポンプ４０の回転速度（吐出量）の増大方向の変化速度が予め適合されている。
Therefore, the electronic control unit 100 gradually increases the discharge amount of the water pump 40 so as to obtain a necessary discharge amount while suppressing fluctuations in the flow rate of the coolant.
It should be noted that when the duration of the state in which the cooling water is supplied to all the coolant lines reaches a predetermined time (a first predetermined time to be described later), the water pump 40 is increased so that the discharge amount of the water pump 40 increases to a predetermined amount. The changing speed in the increasing direction of the rotational speed (discharge amount) of the pump 40 is adapted in advance.
電子制御装置１００が、流量制御弁３０のロータ角度を第１所定角度に制御し、かつ、ウォータポンプ４０を回転駆動することで、ウォータポンプ４０から吐出される冷却水は全冷却液ラインに供給される。つまり、ラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン及び動力伝達系冷却液ラインを流れた冷却水は、流量制御弁３０を通過してウォータポンプ４０に吸引され、バイパスラインを流れた冷却水は流量制御弁３０を迂回してウォータポンプ４０に吸引され、再度に各ラインに向けて供給される。これにより、各ラインへの冷却水の充填が図られる。 The electronic control unit 100 controls the rotor angle of the flow control valve 30 to the first predetermined angle and rotationally drives the water pump 40 so that the cooling water discharged from the water pump 40 is supplied to all the cooling liquid lines. Is done. That is, the coolant that has flowed through the radiator coolant line, the block coolant line, the heater core coolant line, and the power transmission system coolant line passes through the flow control valve 30 and is sucked into the water pump 40 and flows through the bypass line. The cooling water bypasses the flow control valve 30 and is sucked into the water pump 40 and supplied again to each line. Thereby, the cooling water is filled in each line.
そして、電子制御装置１００は、ステップＳ５０５で、流量制御弁３０のロータ角度を第１所定角度に制御しウォータポンプ４０を駆動している状態の継続時間が第１所定時間（第１所定期間）に達したか否かを検出する。
流量制御弁３０のロータ角度を第１所定角度に制御しウォータポンプ４０の駆動を開始してからの経過時間が第１所定時間に達していない場合、電子制御装置１００は、ステップＳ５０３に戻ることで、流量制御弁３０のロータ角度を第１所定角度とし、ウォータポンプ４０の吐出量を漸増させる処理を継続させる。
Then, in step S505, the electronic control unit 100 controls the rotor angle of the flow control valve 30 to the first predetermined angle to drive the water pump 40 for the first predetermined time (first predetermined period). Detect whether or not.
If the elapsed time since the rotor angle of the flow control valve 30 is controlled to the first predetermined angle and the water pump 40 is started does not reach the first predetermined time, the electronic control unit 100 returns to step S503. Thus, the rotor angle of the flow control valve 30 is set to the first predetermined angle, and the process of gradually increasing the discharge amount of the water pump 40 is continued.
なお、前記第１所定時間の間、ウォータポンプ４０の回転速度を一定の加速度で連続的に高くすることができる他、所定のポンプ回転速度に達してから当該所定のポンプ回転速度を保持させる構成としたり、ポンプ回転速度を段階的に増大させたり、ポンプ回転速度の加速度を時間経過に伴って変更したりすることができる。
また、前記第１所定時間は、流量制御弁３０の全入口ポート３１−３４を開いた状態での冷却水の循環によって、各冷却液ライン（バイパスラインを含む）の冷却水の充填状態が収束するのに十分な時間として予め適合される。
In addition, the rotation speed of the water pump 40 can be continuously increased at a constant acceleration during the first predetermined time, and the predetermined pump rotation speed is maintained after reaching the predetermined pump rotation speed. The pump rotational speed can be increased stepwise, or the acceleration of the pump rotational speed can be changed over time.
Further, during the first predetermined time, the cooling water filling state of each cooling liquid line (including the bypass line) is converged by the circulation of the cooling water with all the inlet ports 31-34 of the flow rate control valve 30 being opened. Pre-adapted as sufficient time to do.
電子制御装置１００は、ステップＳ５０５において、流量制御弁３０のロータ角度を第１所定角度としてウォータポンプ４０による冷却水の循環を開始させてからの経過時間が、前記第１所定時間に達すると、ステップＳ５０６へ進む。
なお、電子制御装置１００は、第１所定時間が経過した時点で一旦エア抜き制御（ウォータポンプ４０の駆動）を中断し、外部からの指令（作業者による次ステップへの移行指示）を待って、ステップＳ５０６へ進む構成とすることができる。また、電子制御装置１００は、第１所定時間が経過した時点から所定の遅延時間の経過を待ってステップＳ５０６へ進む構成とすることができる。
In step S505, the electronic control unit 100 sets the rotor angle of the flow rate control valve 30 as the first predetermined angle, and when the elapsed time since starting the circulation of the cooling water by the water pump 40 reaches the first predetermined time, The process proceeds to step S506.
The electronic control unit 100 once suspends the air bleeding control (driving the water pump 40) when the first predetermined time has elapsed, and waits for an external command (an instruction to shift to the next step by the operator). , It can be configured to proceed to step S506. Further, the electronic control unit 100 may be configured to wait for the elapse of a predetermined delay time from the time when the first predetermined time elapses and to proceed to step S506.
電子制御装置１００は、ステップＳ５０６で、流量制御弁３０のロータ角度を、第１、第２及び第４入口ポートを閉じ、第３入口ポートを開く角度、つまり、ラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン及び動力伝達系冷却液ラインを（開口面積≒０に）閉じ、ヒータコア冷却液ラインを所定開度（開口面積＞０）に開く第２所定角度に制御する。前記第２所定角度は、図２に示した第２パターンのロータ角度である。
更に、電子制御装置１００は、ステップＳ５０６で、ウォータポンプ４０の回転速度（吐出量）を、前記第１所定時間の終了時点よりも低い、ヒータコア冷却液ラインのエア抜き用の目標回転速度（目標吐出量）にまで低下させる。
In step S506, the electronic control unit 100 sets the rotor angle of the flow control valve 30 to the angle at which the first, second and fourth inlet ports are closed and the third inlet port is opened, that is, the radiator coolant line and the block coolant. The line and the power transmission system coolant line are closed (open area ≈ 0), and the heater core coolant line is controlled to a second predetermined angle that opens to a predetermined opening (open area> 0). The second predetermined angle is the rotor angle of the second pattern shown in FIG.
Furthermore, in step S506, the electronic control unit 100 lowers the rotation speed (discharge amount) of the water pump 40 to a target rotation speed (target for air bleeding of the heater core coolant line) that is lower than the end point of the first predetermined time. (Discharge amount).
電子制御装置１００が、流量制御弁３０のロータ角度を第２所定角度に制御し、ウォータポンプ４０を駆動することで、ウォータポンプ４０から吐出された冷却水は、第７冷却水配管７７、ヘッド側冷却水通路６１、第４冷却水配管７４（ヒータコア冷却液ライン）、流量制御弁３０をこの順に通過して、再度ウォータポンプ４０から同じ経路に向けて吐出されることになる。 When the electronic control unit 100 controls the rotor angle of the flow control valve 30 to the second predetermined angle and drives the water pump 40, the cooling water discharged from the water pump 40 is supplied to the seventh cooling water pipe 77 and the head. The water passes through the side cooling water passage 61, the fourth cooling water pipe 74 (heater core cooling liquid line), and the flow rate control valve 30 in this order, and is discharged again from the water pump 40 toward the same path.
第４冷却水配管７４（ヒータコア冷却液ライン）のヒータコア９１などが配置される部分は、他の配管部分よりも垂直方向における位置が高くエア溜りが発生し易い。そして、流量制御弁３０の全入口ポート３１−３４が開き、全冷却液ラインに冷却水が供給される状態では、ヒータコア９１付近の配管内のエア溜りの解消を図るためにウォータポンプ４０の吐出量を増やすと、注水作業のために開放される注水口５３からの冷却水の吹きこぼれが発生する可能性がある。換言すれば、注水口５３からの冷却水の吹きこぼれが発生しないように、第１所定時間の間でのウォータポンプ４０の吐出量を抑制する必要がある。 The portion of the fourth cooling water pipe 74 (heater core cooling liquid line) where the heater core 91 and the like are arranged has a higher position in the vertical direction than other pipe portions, and air accumulation is likely to occur. Then, when all the inlet ports 31-34 of the flow control valve 30 are opened and the cooling water is supplied to all the cooling liquid lines, the discharge of the water pump 40 is performed in order to eliminate the air pool in the piping near the heater core 91. When the amount is increased, there is a possibility that cooling water spills from the water inlet 53 that is opened for water injection work. In other words, it is necessary to suppress the discharge amount of the water pump 40 during the first predetermined time so that the cooling water from the water inlet 53 does not spill.
つまり、流量制御弁３０の全入口ポート３１−３４を開いた状態でウォータポンプ４０によって冷却水を循環させるようにした場合、ヒータコア冷却液ライン以外の冷却液ラインからのエア抜きを行うことができても、ヒータコア冷却液ラインのエア抜きを完了させることは難しく、ヒータコア冷却液ラインにエア溜りが残ってしまう。
そこで、電子制御装置１００は、第１所定時間の間で実施したエア抜き処理ではエア溜りが解消できていない可能性があるヒータコア冷却液ラインのエア抜きを実施すべく、ラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン及び動力伝達系冷却液ラインへの冷却水の供給を停止し、ヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を供給する。
That is, when the cooling water is circulated by the water pump 40 with all the inlet ports 31-34 of the flow control valve 30 opened, air can be vented from the cooling liquid lines other than the heater core cooling liquid line. However, it is difficult to complete the air venting of the heater core coolant line, and an air pool remains in the heater core coolant line.
In view of this, the electronic control unit 100 is configured to perform a venting of the radiator coolant line, the block, in order to vent the heater core coolant line that may not be able to eliminate the air accumulation in the venting process performed during the first predetermined time. The supply of the cooling water to the cooling liquid line and the power transmission system cooling liquid line is stopped, and the cooling water is supplied independently to the heater core cooling liquid line.
ラジエータ冷却液ライン、ブロック冷却液ライン及び動力伝達系冷却液ラインへの冷却水の供給を停止し、ヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を供給する状態では、ラジエータ５０を迂回して冷却水が循環されるため、注水口５３からの冷却水の吹きこぼれを抑制でき、また、ウォータポンプ４０から吐出された冷却水は、一部がバイパスラインに流れるもののヒータコア冷却液ラインに集中的に流れる。
そして、ヒータコア冷却液ライン単独に冷却水を供給することで、ヒータコア９１付近のエア溜りの解消を図ることができ、ヒータコア冷却液ラインのエア溜りのエアは、第１冷却水配管７１などを介し、ラジエータ５０の注水口５３から排出される。
When supply of cooling water to the radiator coolant line, block coolant line, and power transmission system coolant line is stopped and the coolant water is supplied alone to the heater core coolant line, the coolant bypasses the radiator 50 and Since it is circulated, it is possible to suppress the spilling of the cooling water from the water injection port 53, and the cooling water discharged from the water pump 40 flows intensively to the heater core cooling liquid line although a part flows to the bypass line.
Then, by supplying the cooling water to the heater core coolant line alone, it is possible to eliminate the air pool in the vicinity of the heater core 91. The air in the heater core coolant line passes through the first coolant pipe 71 and the like. The water is discharged from the water inlet 53 of the radiator 50.
ここで、全冷却液ラインに冷却水を供給する場合よりも、ヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を供給する場合の方が、ウォータポンプ４０からの吐出量の要求は低くなる。そこで、電子制御装置１００は、ヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を供給する場合におけるウォータポンプ４０の吐出量（ポンプ回転速度）を、全冷却液ラインに冷却水を供給する場合に比べて低下させる。
電子制御装置１００は、ステップＳ５０６で、流量制御弁３０のロータ角度を第２所定角度に制御し、ウォータポンプ４０を駆動すると、ステップＳ５０７へ進み、流量制御弁３０のロータ角度を第２所定角度にした状態での冷却水の循環を第２所定時間（第２所定期間）だけ継続させたか否かを検出する。
Here, the requirement for the discharge amount from the water pump 40 is lower when the cooling water is supplied to the heater core cooling liquid line alone than when the cooling water is supplied to all the cooling liquid lines. Therefore, the electronic control unit 100 reduces the discharge amount (pump rotation speed) of the water pump 40 when supplying cooling water alone to the heater core cooling liquid line as compared to supplying cooling water to all the cooling liquid lines. Let
In step S506, the electronic control unit 100 controls the rotor angle of the flow control valve 30 to the second predetermined angle, and when the water pump 40 is driven, proceeds to step S507 and sets the rotor angle of the flow control valve 30 to the second predetermined angle. It is detected whether or not the circulation of the cooling water in the set state is continued for the second predetermined time (second predetermined period).
前記第２所定時間は、ヒータコア冷却液ラインのエア抜き処理に十分な時間、つまり、第２所定時間だけヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を循環させることで、ヒータコア９１付近のエア溜りが解消されるものと見込まれる時間として予め適合される。
そして、電子制御装置１００は、ステップＳ５０７において、流量制御弁３０のロータ角度を第２所定角度にした状態で冷却水を循環させている時間が前記第２所定時間に達していないことを検出すると、ステップＳ５０６に戻ることで、流量制御弁３０のロータ角度を第２所定角度にした状態での冷却水の循環を継続させる。
The second predetermined time is a time sufficient for the air removal processing of the heater core coolant line, that is, the cooling water alone is circulated through the heater core coolant line for the second predetermined time, thereby eliminating the air accumulation in the vicinity of the heater core 91. Pre-adapted as the time expected to be done.
In step S507, the electronic control unit 100 detects that the time during which the cooling water is circulated in a state where the rotor angle of the flow control valve 30 is the second predetermined angle has not reached the second predetermined time. By returning to step S506, the circulation of the cooling water in the state where the rotor angle of the flow control valve 30 is set to the second predetermined angle is continued.
一方、電子制御装置１００は、ステップＳ５０７において、流量制御弁３０のロータ角度を第２所定角度にした状態で冷却水を循環させている時間が前記第２所定時間に達したことを検出すると、ウォータポンプ４０の駆動及び流量制御弁３０の制御を停止させ、エア抜き処理を終了させる。 On the other hand, when the electronic control unit 100 detects in step S507 that the time during which the coolant is circulated in the state where the rotor angle of the flow control valve 30 is set to the second predetermined angle has reached the second predetermined time, The driving of the water pump 40 and the control of the flow rate control valve 30 are stopped, and the air bleeding process is ended.
図４のタイムチャートは、電子制御装置１００が図３のフローチャートに従ってウォータポンプ４０及び流量制御弁３０を制御する注水作業状態における、流量制御弁３０のロータ角度やポンプ流量の変化を例示する。
時刻ｔ０にて、イグニッションスイッチ（エンジンスイッチ）がオフからオンに切り替わると、電子制御装置１００は、エア抜き指令の有無（注水作業状態であるか否か）を検出する。
The time chart of FIG. 4 exemplifies changes in the rotor angle of the flow control valve 30 and the pump flow rate in the water injection work state in which the electronic control device 100 controls the water pump 40 and the flow control valve 30 according to the flowchart of FIG.
When the ignition switch (engine switch) is switched from OFF to ON at time t0, the electronic control device 100 detects the presence / absence of an air bleeding command (whether or not it is in a water injection work state).
そして、電子制御装置１００は、エア抜き指令がなければ、流量制御弁３０をデフォルト位置のままとし、かつ、ウォータポンプ４０の駆動は行わない。
なお、図４に示す例では、流量制御弁３０のデフォルト位置（デフォルト角度）を、第５パターン領域内のロータ回転の機械的な限界位置であって、全入口ポート３１−３４をそれぞれの最大開口面積に開く角度としてある。つまり、全入口ポート３１−３４を閉じる側の機械的な回転限界位置を０degとすると、デフォルト位置はロータ角度の値が最大となる機械的な回転限界位置である。
If there is no air bleeding command, the electronic control unit 100 keeps the flow rate control valve 30 at the default position and does not drive the water pump 40.
In the example shown in FIG. 4, the default position (default angle) of the flow control valve 30 is the mechanical limit position of the rotor rotation in the fifth pattern region, and all the inlet ports 31-34 are set to their respective maximum values. The opening angle is the opening area. That is, if the mechanical rotation limit position on the side where all the inlet ports 31-34 are closed is 0 deg, the default position is the mechanical rotation limit position where the rotor angle value is maximum.
例えば、流量制御弁３０のロータをデフォルト位置に向けて付勢する弾性部材を備え、制御停止状態（通電停止状態）で流量制御弁３０のロータがデフォルト位置に戻るように構成することができる。
そして、電子制御装置１００は、時刻ｔ１にてエア抜き指令を入力すると（注水作業状態を検出すると）、流量制御弁３０をデフォルト位置（第５パターン、第１所定角度）としたままで、ウォータポンプ４０の駆動（通電）を開始することで、全冷却液ラインに冷却水が供給されるようにする。
For example, an elastic member that biases the rotor of the flow control valve 30 toward the default position may be provided so that the rotor of the flow control valve 30 returns to the default position in the control stop state (energization stop state).
When the electronic control device 100 inputs an air bleeding command at time t1 (detects a water filling operation state), the electronic control device 100 keeps the flow rate control valve 30 at the default position (fifth pattern, first predetermined angle). By starting the drive (energization) of the pump 40, the cooling water is supplied to all the coolant lines.
電子制御装置１００は、ウォータポンプ４０の駆動を開始した時刻ｔ１から、作動タイマのカウントアップを開始し、また、時刻ｔ１からの時間経過に伴ってウォータポンプ４０の回転速度（吐出量）を漸増させる。
そして、電子制御装置１００は、時刻ｔ２にて、作動タイマの値に基づいて第１所定時間の経過を検出すると、作動タイマの値をリセットすると共に、流量制御弁３０のロータ角度を、第１−第４入口ポート３１−３４が全て開くデフォルト位置（第５パターン、第１所定角度）から、第３入口ポート３３が開き第１、第２及び第４入口ポート３１，３２，３４が閉じる第２パターン（第２所定角度）に切替える。
The electronic control unit 100 starts counting up the operation timer from the time t1 when the driving of the water pump 40 is started, and gradually increases the rotational speed (discharge amount) of the water pump 40 as time elapses from time t1. Let
When the electronic control device 100 detects the elapse of the first predetermined time based on the value of the operation timer at time t2, the electronic control device 100 resets the value of the operation timer and sets the rotor angle of the flow control valve 30 to the first value. -From the default position where the fourth inlet ports 31-34 are all open (fifth pattern, first predetermined angle), the third inlet port 33 is opened and the first, second and fourth inlet ports 31, 32, 34 are closed. Switch to two patterns (second predetermined angle).
また、電子制御装置１００は、時刻ｔ２にて、作動タイマの値に基づいて第１所定時間の経過を検出すると、ウォータポンプ４０の回転速度（吐出量）を、ヒータコア冷却液ラインのエア抜き用に設定された目標回転速度（目標吐出量）にまでステップ的に低下させる。
電子制御装置１００は、時刻ｔ２からの経過時間が第２所定時間に達するまでの間は、ウォータポンプ４０の回転速度（吐出量）を、ヒータコア冷却液ラインのエア抜き用に設定された目標回転速度（目標吐出量）に保持し、かつ、流量制御弁３０のロータ角度を第２パターン（第２所定角度）に保持する。
In addition, when the electronic control device 100 detects the elapse of the first predetermined time based on the value of the operation timer at time t2, the electronic control device 100 determines the rotation speed (discharge amount) of the water pump 40 for bleeding the heater core coolant line. To the target rotation speed (target discharge amount) set to stepwise.
The electronic control device 100 sets the rotation speed (discharge amount) of the water pump 40 to the target rotation set for bleeding the heater core coolant line until the elapsed time from the time t2 reaches the second predetermined time. The speed (target discharge amount) is maintained, and the rotor angle of the flow control valve 30 is maintained in the second pattern (second predetermined angle).
そして、電子制御装置１００は、時刻ｔ３にて、時刻ｔ２からの経過時間が第２所定時間に達したことを作動タイマの値に基づいて検出すると、ウォータポンプ４０の駆動（通電）を停止させてエア抜き処理を終了する。
以上説明した冷却装置によると、エア抜きのための専用の配管を設けることなくエア抜きが行え、しかも、エア抜きに伴って注水口５３から冷却液が吹きこぼれることを抑制できる。従って、エア抜きのための専用の配管を設けることによる部品コストの増大及び工数の増大を抑制でき、また、冷却水の注水作業を容易に行えるようになる。
When the electronic control device 100 detects that the elapsed time from the time t2 has reached the second predetermined time based on the value of the operation timer at the time t3, the electronic control device 100 stops driving (energizing) the water pump 40. To complete the air bleeding process.
According to the cooling device described above, air can be vented without providing a dedicated pipe for air venting, and it is possible to suppress the spilling of coolant from the water injection port 53 accompanying the air vent. Accordingly, it is possible to suppress an increase in parts cost and an increase in man-hours due to the provision of a dedicated pipe for venting air, and it is possible to easily perform the water injection operation.
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、流量制御弁３０は、ロータ式に限定されるものではなく、例えば、電気式アクチュエータによって弁体を直線運動させる構造の流量制御弁を用いることができる。
Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. is there.
For example, the flow control valve 30 is not limited to the rotor type, and for example, a flow control valve having a structure in which the valve body is linearly moved by an electric actuator can be used.
また、第４冷却水配管７４（第３冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン）に、ヒータコア９１のみを配置する構成とすることができ、また、第４冷却水配管７４（第３冷却液ライン、ヒータコア冷却液ライン）に、ヒータコア９１と共に、ＥＧＲクーラ９２、排気還流制御弁９３、スロットルバルブ９４のうちの１つ乃至２つを配置する構成とすることができる。 Moreover, it can be set as the structure which arrange | positions only the heater core 91 in the 4th cooling water piping 74 (3rd cooling fluid line, heater core cooling fluid line), and the 4th cooling water piping 74 (3rd cooling fluid line, In addition to the heater core 91, one or two of an EGR cooler 92, an exhaust gas recirculation control valve 93, and a throttle valve 94 can be arranged in the heater core coolant line.
また、ブロック側冷却水通路６２とヘッド側冷却水通路６１とを内燃機関１０内で接続する通路を設けずに、ブロック側冷却水通路６２の入口をシリンダブロック１２に形成し、第７冷却水配管７７を途中で２つに分岐させ、一方をヘッド側冷却水通路６１に接続させ、他方をブロック側冷却水通路６２に接続させる配管構造とすることができる。 Further, without providing a passage for connecting the block side cooling water passage 62 and the head side cooling water passage 61 in the internal combustion engine 10, an inlet of the block side cooling water passage 62 is formed in the cylinder block 12, and the seventh cooling water is provided. A piping structure in which the piping 77 is branched into two on the way, one is connected to the head side cooling water passage 61, and the other is connected to the block side cooling water passage 62.
また、第１−第４冷却液ラインのうちの第４冷却液ライン（動力伝達装置ライン、変速機ライン、オイルウォーマーライン）を省略した冷却装置とすることができる。
また、第２冷却液ライン（ブロック冷却液ライン）にオイルクーラー１６が配置されない構造とすることができる。
Moreover, it can be set as the cooling device which abbreviate | omitted the 4th coolant line (power transmission device line, transmission line, oil warmer line) among the 1st-4th coolant lines.
Moreover, it can be set as the structure where the oil cooler 16 is not arrange | positioned to a 2nd coolant line (block coolant line).
また、バイパスライン（第８冷却水配管７８）に補助の電動式ウォータポンプを配置した構成とすることができ、また、電動式のウォータポンプ４０と共に内燃機関１０で駆動される機関駆動式のウォータポンプを備える構成とすることができる。 Further, an auxiliary electric water pump can be arranged in the bypass line (eighth cooling water pipe 78), and the engine driven water driven by the internal combustion engine 10 together with the electric water pump 40 can be used. It can be set as the structure provided with a pump.
また、図３のフローチャートに示した制御の一例では、全冷却液ラインに冷却水を供給する処理を第１所定期間だけ実施した後に、ヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を供給する処理を第２所定期間だけ実施する構成としたが、全冷却液ラインへの冷却水の供給処理を省略し、エア抜き指令に基づきヒータコア冷却液ラインに単独で冷却水を供給する処理を所定期間だけ実施する構成とすることができる。 In the example of the control shown in the flowchart of FIG. 3, after the process of supplying the cooling water to all the coolant lines is performed for the first predetermined period, the process of supplying the coolant alone to the heater core coolant line is performed. (2) Although it is configured to be performed only for a predetermined period, the process of supplying the cooling water to all the cooling liquid lines is omitted, and the process of supplying the cooling water alone to the heater core cooling liquid line based on the air venting command is performed only for the predetermined period. It can be configured.
つまり、ウォータポンプによる循環を行わなくとも、注水口５３からの注水によってヒータコア冷却液ライン以外の各冷却液ラインに冷却水を充填できる場合には、全冷却液ラインへの冷却水の供給を省略することができる。
なお、全冷却液ラインへの冷却水の供給を行ってからヒータコア冷却液ラインに限定した冷却水の供給を行うか、最初からヒータコア冷却液ラインに限定した冷却水の供給を行うかを、作業者が選択できるよう構成することができる。例えば、外部ツールが、電子制御装置１００に向けてどちらのモードでエア抜きを行うかを指令する信号を出力する機能を備えることができる。
In other words, even if the water pump is not circulated, the cooling water supply to all the cooling liquid lines is omitted when the cooling water lines other than the heater core cooling liquid line can be filled by the water injection from the water injection port 53. can do.
Whether to supply cooling water only to the heater core cooling liquid line after supplying cooling water to all the cooling liquid lines or whether to supply cooling water limited to the heater core cooling liquid line from the beginning. Can be configured to be selected by a person. For example, the external tool can have a function of outputting a signal instructing the electronic control device 100 in which mode to perform air bleeding.
更に、本発明に係るエア抜き方法は、電動式ウォータポンプと、ラジエータを迂回しヒータコアに冷却液を供給するヒータコア冷却液ラインを含む複数の冷却液ラインと、前記複数の冷却液ラインそれぞれへの冷却液の供給量を制御する電動式の流量制御弁と、を備えた冷却装置に適用可能であって、図１に示した循環経路を備えた冷却装置に限定されるものでないことは明らかである。 Furthermore, the air venting method according to the present invention includes an electric water pump, a plurality of coolant lines including a heater core coolant line that bypasses the radiator and supplies coolant to the heater core, and each of the plurality of coolant lines. It is apparent that the present invention can be applied to a cooling device having an electric flow control valve for controlling the supply amount of the coolant, and is not limited to the cooling device having the circulation path shown in FIG. is there.
１０…内燃機関、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、１６…オイルクーラー、２０…変速機（動力伝達装置）、２１…オイルウォーマー、３０…流量制御弁、３１−３４…入口ポート、３５…出口ポート、４０…ウォータポンプ、５０…ラジエータ、５３…注水口、５４…ラジエータキャップ、６１…ヘッド側冷却水通路、６２…ブロック側冷却水通路、７１…第１冷却水配管、７２…第２冷却水配管、７３…第３冷却水配管、７４…第４冷却水配管、７５…第５冷却水配管、７６…第６冷却水配管、７７…第７冷却水配管、７８…第８冷却水配管、８１…第１温度センサ、８２…第２温度センサ、９１…ヒータコア、９２…ＥＧＲクーラ、９３…排気還流制御弁、９４…スロットルバルブ、１００…電子制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder head, 12 ... Cylinder block, 16 ... Oil cooler, 20 ... Transmission (power transmission device), 21 ... Oil warmer, 30 ... Flow control valve, 31-34 ... Inlet port, 35 ... Outlet port, 40 ... Water pump, 50 ... Radiator, 53 ... Water injection port, 54 ... Radiator cap, 61 ... Head side cooling water passage, 62 ... Block side cooling water passage, 71 ... First cooling water pipe, 72 ... Second Cooling water piping, 73 ... 3rd cooling water piping, 74 ... 4th cooling water piping, 75 ... 5th cooling water piping, 76 ... 6th cooling water piping, 77 ... 7th cooling water piping, 78 ... 8th cooling water Piping, 81 ... first temperature sensor, 82 ... second temperature sensor, 91 ... heater core, 92 ... EGR cooler, 93 ... exhaust recirculation control valve, 94 ... throttle valve, 100 ... electronic control device
Claims (8)
前記ラジエータの上側の冷却水入口及び前記ラジエータの下側の冷却水出口を介して前記ラジエータに冷却液を循環させるラジエータ冷却液ラインと、
前記ラジエータを迂回してヒータコアに冷却液を循環させるヒータコア冷却液ラインと、
前記ラジエータ冷却液ライン及び前記ヒータコア冷却液ラインを含む複数の冷却液ラインそれぞれの開口面積を制御する電動式の流量制御弁と、
前記複数の冷却液ラインそれぞれに冷却液を供給する電動式ウォータポンプと、
前記冷却水入口側の前記ラジエータ冷却液ラインから分岐して前記電動式ウォータポンプの吸込口側に合流するバイパスラインと、
を備え、
前記複数の冷却液ラインのうち前記ヒータコア冷却液ラインが最も高い位置に配される内燃機関の冷却装置に適用される制御装置であって、
前記冷却装置への注水を示す信号を入力したときに、前記流量制御弁を前記複数の冷却液ラインが全て開く位置に制御した状態で、前記電動式ウォータポンプを前記注水口からの冷却液の吹きこぼれを抑制できる吐出量で第１所定期間駆動した後、前記流量制御弁を前記ヒータコア冷却液ラインが開き他の冷却液ラインが閉じる位置に切替えた状態で、前記電動式ウォータポンプを第２所定期間駆動して、前記冷却装置における冷却液の循環経路のエアを前記注水口から排出する、冷却装置の制御装置。 A radiator with a water inlet at the top;
A radiator coolant line that circulates coolant to the radiator via a coolant inlet on the upper side of the radiator and a coolant outlet on the lower side of the radiator;
A heater core coolant line that bypasses the radiator and circulates coolant through the heater core;
An electric flow control valve for controlling an opening area of each of a plurality of coolant lines including the radiator coolant line and the heater core coolant line;
An electric water pump for supplying a coolant to each of the plurality of coolant lines;
A bypass line branched from the radiator coolant line on the cooling water inlet side and joined to the suction port side of the electric water pump;
With
A control device applied to a cooling device for an internal combustion engine in which the heater core coolant line is disposed at the highest position among the plurality of coolant lines,
When a signal indicating water injection to the cooling device is input, the electric water pump is connected to the cooling water from the water injection port while the flow control valve is controlled to a position where all of the plurality of cooling liquid lines are opened. After driving for a first predetermined period with a discharge amount capable of suppressing spillage, the electric water pump is switched to a second predetermined state while the flow control valve is switched to a position where the heater core coolant line opens and the other coolant lines close. A control device for a cooling device that is driven for a period of time and discharges air in a circulation path of the coolant in the cooling device from the water injection port .
前記複数の冷却液ラインとして、更に、シリンダブロックを経由し前記ラジエータを迂回するブロック冷却液ラインを備える、
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の冷却装置の制御装置。 The heater core coolant line bypasses the radiator via the cylinder head and the heater core, and the radiator coolant line passes through the cylinder head and the radiator,
As the plurality of coolant lines, further comprising a block coolant line that bypasses the radiator via a cylinder block,
The control apparatus of the cooling device as described in any one of Claims 1-5 .
前記ラジエータの上側の冷却水入口及び前記ラジエータの下側の冷却水出口を介して前記ラジエータに冷却液を循環させるラジエータ冷却液ラインと、
前記ラジエータを迂回してヒータコアに冷却液を循環させるヒータコア冷却液ラインと、
前記ラジエータ冷却液ライン及び前記ヒータコア冷却液ラインを含む複数の冷却液ラインそれぞれの開口面積を制御する電動式の流量制御弁と、
前記複数の冷却液ラインそれぞれに冷却液を供給する電動式ウォータポンプと、
前記冷却水入口側の前記ラジエータ冷却液ラインから分岐して前記電動式ウォータポンプの吸込口側に合流するバイパスラインと、
を備え、
前記複数の冷却液ラインのうち前記ヒータコア冷却液ラインが最も高い位置に配される内燃機関の冷却装置に適用されるエア抜き方法であって、
前記冷却装置への注水を示す信号が入力されたときに、前記流量制御弁を前記複数の冷却液ラインが全て開く位置に制御した状態で前記電動式ウォータポンプを前記注水口からの冷却液の吹きこぼれを抑制できる吐出量で第１所定期間駆動した後、前記流量制御弁を前記ヒータコア冷却液ラインが開き他の冷却液ラインが閉じる位置に切替えた状態で前記電動式ウォータポンプを第２所定期間駆動して、前記冷却装置における冷却液の循環経路のエアを前記注水口から排出する、
冷却装置のエア抜き方法。 A radiator with a water inlet at the top;
A radiator coolant line that circulates coolant to the radiator via a coolant inlet on the upper side of the radiator and a coolant outlet on the lower side of the radiator;
A heater core coolant line that bypasses the radiator and circulates coolant through the heater core;
An electric flow control valve for controlling an opening area of each of a plurality of coolant lines including the radiator coolant line and the heater core coolant line;
An electric water pump for supplying a coolant to each of the plurality of coolant lines;
A bypass line branched from the radiator coolant line on the cooling water inlet side and joined to the suction port side of the electric water pump;
With
An air venting method applied to a cooling device for an internal combustion engine in which the heater core coolant line is disposed at the highest position among the plurality of coolant lines,
When a signal indicating water injection to the cooling device is input, the electric water pump is controlled to a position where all of the plurality of cooling liquid lines are opened. After driving for a first predetermined period with a discharge amount capable of suppressing spillage, the electric water pump is switched to a position where the heater core cooling liquid line is opened and the other cooling liquid lines are closed for a second predetermined period. Driving and discharging the air of the circulation path of the coolant in the cooling device from the water injection port,
How to vent the cooling device.
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