JP6246633B2 - Cooling device for internal combustion engine for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、冷却液をウォータポンプによって車両用内燃機関に循環させる冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device that circulates coolant to a vehicle internal combustion engine by a water pump.
特許文献１には、水温センサと、エンジン停止時においても冷却水を強制循環し得る電動ウォータポンプと、ラジエータと、ラジエータ側へ冷却水を導くサーモバルブとを備え、エンジン自動停止条件の１つに冷却水温度が所定の自動停止許可温度以上であることが含まれるとともに、少なくともエンジン自動停止中の所定期間を含む期間、サーモバルブを開弁するとともに電動ウォータポンプを作動させるようにした、冷却装置が開示されている。 Patent Document 1 includes a water temperature sensor, an electric water pump that can forcibly circulate the cooling water even when the engine is stopped, a radiator, and a thermo valve that guides the cooling water to the radiator side. The cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined automatic stop permission temperature, and the thermo valve is opened and the electric water pump is operated for at least a period including the predetermined period during the automatic engine stop. An apparatus is disclosed.
車両の空調装置は、エバポレータで空調空気の熱を奪って気化した低温低圧の冷媒ガスを、内燃機関で回転駆動されるコンプレッサーによって圧縮し、高温高圧となった冷媒ガスをコンデンサーに送り出すよう構成される。
また、エバポレータ（冷却ユニット）の下流側に、内燃機関の冷却液が供給されるヒータコアを配置し、エバポレータで冷却された空調空気をヒータコアで再加熱することで、温度調整が行われる。
A vehicle air conditioner is configured to compress low-temperature and low-pressure refrigerant gas that has been vaporized by removing heat from air-conditioned air by an evaporator, and compress the refrigerant gas that has become high-temperature and high-pressure to a condenser by rotating it with an internal combustion engine. The
Further, a heater core to which the coolant of the internal combustion engine is supplied is disposed downstream of the evaporator (cooling unit), and the temperature adjustment is performed by reheating the conditioned air cooled by the evaporator with the heater core.
ここで、内燃機関がアイドルストップにより停止しているときに、内燃機関の温度上昇を抑制するために電動ウォータポンプによって冷却水を循環させる場合、冷却水がヒータコアに供給される一方で内燃機関によるコンプレッサーの駆動が停止されることで、空調装置における冷房性能が低下するという問題があった。 Here, when the cooling water is circulated by the electric water pump in order to suppress the temperature rise of the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped due to idling stop, the cooling water is supplied to the heater core while the internal combustion engine There has been a problem that the cooling performance of the air conditioner is reduced by stopping the driving of the compressor.
そこで、本発明は、内燃機関の自動停止状態において、車両の冷房性能の低下を抑制できる、車両用内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling apparatus for an internal combustion engine for a vehicle that can suppress a decrease in cooling performance of the vehicle in an automatic stop state of the internal combustion engine.
そのため、本願発明は、車両用内燃機関の自動停止状態において電動式ウォータポンプを動作させて冷却液を循環させるときに、空調装置の冷却ユニットで冷却された空調空気をヒータコアで再加熱する加熱要求が低いほど、ヒータコア冷却液ラインへの冷却液の供給量を減少させるように流量制御弁を制御すると共に前記電動式ウォータポンプの吐出量を減少させる制御手段を備え、前記制御手段は、前記加熱要求に応じた前記電動式ウォータポンプの吐出量の減少制御よりも、前記車両用内燃機関のシリンダヘッドの温度に応じた前記電動式ウォータポンプの吐出量の増大制御を優先させるようにした。 Therefore, the present invention provides a heating request for reheating the conditioned air cooled by the cooling unit of the air conditioner with the heater core when the electric water pump is operated and the coolant is circulated in the automatic stop state of the vehicle internal combustion engine. The flow rate control valve is controlled so as to decrease the amount of coolant supplied to the heater core coolant line, and the discharge amount of the electric water pump is decreased. The control for increasing the discharge amount of the electric water pump according to the temperature of the cylinder head of the internal combustion engine for vehicles is prioritized over the control for decreasing the discharge amount of the electric water pump according to the request.
上記発明によると、内燃機関の自動停止状態における車両の冷房性能の低下を抑制できる。 According to the above invention, it is possible to suppress a decrease in the cooling performance of the vehicle when the internal combustion engine is automatically stopped.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る車両用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 a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
車両用の内燃機関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。
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。
A vehicle 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 transmitted. It is transmitted to drive wheels (not shown).
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 cooling water pipe 71 (first cooling liquid line, radiator cooling liquid line) is connected to the cooling water outlet 14 of the cylinder head 11, and the other end of the first cooling water pipe 71 is connected to the cooling of the radiator 50. Connected to the 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）のヒータコア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 of 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 return that also constitutes an exhaust gas recirculation device An exhaust gas recirculation control valve (EGR valve) 93 for adjusting the flow rate 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 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を経由する第１冷却液ライン（ラジエータ冷却液ライン）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を迂回する第２冷却液ライン（ブロック冷却液ライン）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 first cooling liquid line (radiator cooling liquid line) that passes 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 second coolant line (block 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を迂回する第３冷却液ライン（ヒータコア冷却液ライン）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を迂回する第４冷却液ライン（動力伝達系冷却液ライン）が構成される。 Further, the head side cooling water passage 61 and the fourth cooling water pipe 74 constitute a third cooling liquid line (heater core cooling liquid line) that bypasses the radiator 50 via the cylinder head 11 and the heater core 91. A fourth coolant line (power transmission system 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 cooling water 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との間の第１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、上述した第１冷却液ライン、第２冷却液ライン、第３冷却液ライン及び第４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、第１冷却液ライン、第２冷却液ライン、第３冷却液ライン及び第４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, the eighth cooling water pipe 78 forms a bypass line that branches from the first coolant line between the cylinder head 11 and the radiator 50, bypasses the radiator 50, and joins to the outflow side of the flow control valve 30. The
In other words, the flow rate control valve 30 has the outlets of the first coolant line, the second coolant line, the third coolant line, and the fourth coolant line described above connected to the inflow side, and the outflow side is the suction of the water pump 40. The amount of cooling water supplied to the first coolant line, the second coolant line, the third coolant line, and the fourth coolant line is adjusted by adjusting the outlet opening area of each coolant line (see FIG. This is a flow path switching mechanism for controlling the distribution ratio.
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内燃機関用の電子制御装置（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 for an internal combustion engine that includes 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.
また、電子制御装置１００は、内燃機関１０の燃料噴射装置１７、点火装置１８を制御する機能を有し、また、車両の信号待ちの場合などに内燃機関１０を一時的に自動停止させるアイドルストップ制御機能を有している。
図２は、前述したヒータコア９１を含む車両用空調装置２００の構成の一例を示す図である。
The electronic control device 100 also has a function of controlling the fuel injection device 17 and the ignition device 18 of the internal combustion engine 10, and also an idle stop that temporarily automatically stops the internal combustion engine 10 when waiting for a vehicle signal or the like. It has a control function.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the vehicle air conditioner 200 including the heater core 91 described above.
図２に示す車両用空調装置２００は、ブロア（送風機）２０１、エバポレータ（蒸発器）２０２、ヒータコア９１、エアミックスドア２０３、通気ダクト２０４、コンプレッサー２０５、コンデンサー２０６、エキスパンションバルブ（膨張弁）２０７を含んで構成される。
ブロア２０１は、通気ダクト２０４の一方端の導入口から取り入れた空調空気を、通気ダクト２０４の他方端の吹き出し口に向けて送風するデバイスであり、モータ２０１ａによって回転駆動されて送風を行う。
2 includes a blower (blower) 201, an evaporator (evaporator) 202, a heater core 91, an air mix door 203, a ventilation duct 204, a compressor 205, a condenser 206, and an expansion valve (expansion valve) 207. Consists of including.
The blower 201 is a device that blows the conditioned air taken from the introduction port at one end of the ventilation duct 204 toward the blowout port at the other end of the ventilation duct 204, and is driven to rotate by the motor 201 a.
空調空気を冷却する冷却ユニットであるエバポレータ２０２は、ブロア２０１の下流側に配置される。
エバポレータ２０２を出た冷媒ガスは、内燃機関１０によって回転駆動されるコンプレッサー２０５に戻され、コンプレッサー２０５によって圧縮された冷媒ガスは高温高圧の半液体の状態でコンデンサー２０６に入る。
なお、内燃機関１０によるコンプレッサー２０５の駆動は、電磁クラッチ２０５ａを介して行われ、電磁クラッチ２０５ａの締結、解放を制御することで、コンプレッサー２０５の駆動、停止が制御される。
An evaporator 202 that is a cooling unit for cooling the conditioned air is disposed on the downstream side of the blower 201.
The refrigerant gas exiting the evaporator 202 is returned to the compressor 205 that is rotationally driven by the internal combustion engine 10, and the refrigerant gas compressed by the compressor 205 enters the condenser 206 in a high-temperature and high-pressure semi-liquid state.
The driving of the compressor 205 by the internal combustion engine 10 is performed via the electromagnetic clutch 205a, and the driving and stopping of the compressor 205 are controlled by controlling the engagement and release of the electromagnetic clutch 205a.
冷媒ガスはコンデンサー２０６で冷却されて液化が進められた後、エキスパンションバルブ２０７からエバポレータ２０２内に噴射され気化する。
そして、気化した冷媒ガスはエバポレータ２０２周りの熱を奪い、エバポレータ２０２が冷えることで、エバポレータ２０２を通過する空調空気が冷やされる。
The refrigerant gas is cooled by the condenser 206 and liquefied, and then injected from the expansion valve 207 into the evaporator 202 and vaporized.
The vaporized refrigerant gas takes heat around the evaporator 202 and cools the evaporator 202, whereby the conditioned air passing through the evaporator 202 is cooled.
エバポレータ２０２の下流側にはヒータコア９１が配置され、ヒータコア９１は、内燃機関１０を通過して加熱された冷却水が供給されることで加熱され、ヒータコア９１を通過する空調空気を加熱する。
エバポレータ２０２とヒータコア９１との間にエアミックスドア２０３が配置される。エアミックスドア２０３は、アクチュエータ２０３ａによって開閉され、その開閉位置によってヒータコア９１に向けて流れる空調空気の流量を調整することで、エバポレータ２０２で冷却された空調空気のうちヒータコア９１で再加熱される空気量を調整する。
A heater core 91 is disposed on the downstream side of the evaporator 202, and the heater core 91 is heated by being supplied with cooling water that has been heated through the internal combustion engine 10 and heats the conditioned air that passes through the heater core 91.
An air mix door 203 is disposed between the evaporator 202 and the heater core 91. The air mix door 203 is opened and closed by an actuator 203a, and the air reheated by the heater core 91 out of the conditioned air cooled by the evaporator 202 by adjusting the flow rate of the conditioned air flowing toward the heater core 91 according to the opening and closing position. Adjust the amount.
上記のモータ２０１ａ、アクチュエータ２０３ａ、電磁クラッチ２０５ａは、マイクロコンピュータを備える空調装置用の電子制御装置２１０によって制御される。
電子制御装置２１０には、内気温度センサ２１１が出力する車室内温度信号や、車両の乗員が空調温度の設定操作を行う温度調節スイッチ２１２からの設定温度（目標温度）信号や、外気温度センサ２１３が出力する外気温度信号などが入力される。
そして、電子制御装置２１０は、これらの入力信号に応じて、電磁クラッチ２０５ａを制御してコンプレッサー２０５の駆動／停止を制御し、モータ２０１ａを制御して空調空気の風量を調整し、また、アクチュエータ２０３ａを制御して、エアミックスドア２０３の開閉位置、つまり、再加熱される空気量を調整する。
The motor 201a, the actuator 203a, and the electromagnetic clutch 205a are controlled by an electronic control device 210 for an air conditioner that includes a microcomputer.
The electronic control unit 210 includes a vehicle interior temperature signal output from the inside air temperature sensor 211, a set temperature (target temperature) signal from the temperature adjustment switch 212 that allows the vehicle occupant to set the air conditioning temperature, and an outside air temperature sensor 213. The outside temperature signal etc. which is output from is input.
In response to these input signals, the electronic control unit 210 controls the electromagnetic clutch 205a to control the drive / stop of the compressor 205, controls the motor 201a to adjust the air volume of the conditioned air, and the actuator The opening / closing position of the air mix door 203, that is, the amount of air to be reheated is adjusted by controlling 203a.
空調装置用の電子制御装置２１０と内燃機関用の電子制御装置１００とは、コントローラー・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）によって相互にデータ転送可能に構成され、空調装置用の電子制御装置２１０は、内燃機関用の電子制御装置１００に向けて、空調空気の風量（ブロア風量）、設定温度、コンプレッサー２０５の駆動／停止（電磁クラッチの締結／解放）、外気温、内気温などの空調装置２００の作動状態、作動条件を示す種々の信号を転送する。 The electronic control unit 210 for the air conditioner and the electronic control unit 100 for the internal combustion engine are configured to be able to transfer data to each other by a controller area network (CAN). Air conditioner 200 operating state such as air volume of air conditioned air (blower air volume), set temperature, driving / stop of compressor 205 (engagement / release of electromagnetic clutch), outside temperature, inside temperature, etc. Transfer various signals indicating operating conditions.
以下では、内燃機関用の電子制御装置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３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 and water pump 40) by the electronic control unit 100 for the internal combustion engine will be described.
FIG. 3 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、内燃機関１０がアイドルストップ機能によって自動停止したときの電子制御装置１００による流量制御弁３０の制御を、図４のフローチャートに従って説明する。
図４のフローチャートに示すルーチンは、アイドルストップの実行条件が成立し、アイドルストップ指令信号が出力される（アイドルストップフラグの立ち上がる）ことで、電子制御装置１００により割り込み処理される。
Next, the control of the flow control valve 30 by the electronic control device 100 when the internal combustion engine 10 is automatically stopped by the idle stop function will be described with reference to the flowchart of FIG.
The routine shown in the flowchart of FIG. 4 is interrupted by the electronic control unit 100 when an idle stop execution condition is satisfied and an idle stop command signal is output (an idle stop flag rises).
まず、電子制御装置１００は、ステップＳ６０１で、アイドルストップ制御、具体的には、内燃機関１０への燃料供給を停止し、また、点火プラグによる点火動作を停止させることで内燃機関１０を自動停止させる制御を行う。
次いで、電子制御装置１００は、ステップＳ６０２へ進み、空調装置２００が冷房状態（空調空気を冷やす要求状態）であるか暖房状態（空調空気を加熱する要求状態）であるかを検出する。
First, in step S601, the electronic control unit 100 automatically stops the internal combustion engine 10 by stopping idle stop control, specifically, stopping the fuel supply to the internal combustion engine 10 and stopping the ignition operation by the spark plug. To control.
Next, the electronic control unit 100 proceeds to step S602, and detects whether the air conditioner 200 is in a cooling state (a request state for cooling the conditioned air) or in a heating state (a request state for heating the conditioned air).
電子制御装置１００は、ステップＳ６０２において、例えば、コンプレッサー２０５の駆動状態である場合を冷房状態として検出することができる。
空調装置２００が冷房状態でない場合（暖房状態である場合）、電子制御装置１００は、ステップＳ６０３へ進む。
In step S602, the electronic control apparatus 100 can detect, for example, a case where the compressor 205 is in a driving state as a cooling state.
When the air conditioner 200 is not in the cooling state (when it is in the heating state), the electronic control unit 100 proceeds to step S603.
ステップＳ６０３で、電子制御装置１００は、流量制御弁３０のロータ角度を、ヒータコア冷却液ラインが開き、ブロック冷却液ラインが開く前の角度（図５のパターンＣ）に制御し、ヒータコア９１に冷却水が供給される状態とすると共に、ウォータポンプ４０を駆動させて内燃機関１０の暖機状態と同程度若しくは暖機状態よりも少ない流量の冷却水が循環されるようにする。
これにより、内燃機関１０の自動停止中（アイドルストップ中）も、ヒータコア９１への冷却水の供給を継続させることができ、暖房性能の低下を抑制できる。
In step S603, the electronic control unit 100 controls the rotor angle of the flow control valve 30 to an angle before the heater core coolant line is opened and the block coolant line is opened (pattern C in FIG. 5) to cool the heater core 91. While the water is being supplied, the water pump 40 is driven so that cooling water having a flow rate that is the same as or less than the warm-up state of the internal combustion engine 10 is circulated.
Thereby, even during the automatic stop of the internal combustion engine 10 (during idle stop), the supply of the cooling water to the heater core 91 can be continued, and the deterioration of the heating performance can be suppressed.
一方、電子制御装置１００は、ステップＳ６０２で空調装置２００が冷房状態であることを検出すると、ステップＳ６０４へ進む。
ステップＳ６０４で、電子制御装置１００は、エバポレータ２０２で冷却された空調空気をヒータコア９１で再加熱する要求が所定値よりも低いか否かを検出する。
On the other hand, when the electronic control unit 100 detects that the air conditioner 200 is in the cooling state in step S602, the electronic control unit 100 proceeds to step S604.
In step S604, the electronic control unit 100 detects whether or not the request to reheat the conditioned air cooled by the evaporator 202 by the heater core 91 is lower than a predetermined value.
ここで、エバポレータ２０２で冷却された空調空気のうちヒータコア９１で再加熱される空気量が多いほど、再加熱要求が高い状態であり、電子制御装置１００は、エアミックスドア２０３の角度位置、ブロア流量、空調装置２００の設定温度などから、再加熱要求が所定値よりも低いか否かを検出する。
電子制御装置１００は、例えば、ヒータコア９１に通過させる空調空気の割合が所定割合を下回る位置にエアミックスドア２０３が制御されていることを、再加熱要求が所定値より低い状態として検出することができる。
Here, the greater the amount of air that is reheated by the heater core 91 in the conditioned air cooled by the evaporator 202, the higher the reheat request is, and the electronic control unit 100 determines the angular position of the air mix door 203, the blower Whether the reheating request is lower than a predetermined value is detected from the flow rate, the set temperature of the air conditioner 200, and the like.
For example, the electronic control unit 100 may detect that the remix request is lower than a predetermined value when the air mix door 203 is controlled at a position where the ratio of the conditioned air to be passed through the heater core 91 is below a predetermined ratio. it can.
また、電子制御装置１００は、ブロア風量が所定風量よりも多い状態、又は、空調装置２００の設定温度が閾値よりも低い状態を、再加熱要求が所定値より低い状態として検出することができる。
ここで、再加熱要求が所定値よりも低い状態とは、ヒータ冷却液ライン（ヒータコア９１）への冷却水の供給を停止させても空調性能への影響を許容範囲内に抑制できる状態である。換言すれば、再加熱要求が所定値よりも低い状態とは、エバポレータ２０２を通過して冷やされた空調空気の全量がヒータコア９１をバイパスする状態、及び、エバポレータ２０２を通過して冷やされた空調空気のうち、ヒータコア９１を通過させる空調空気の割合が所定値を下回る状態であり、ヒータコア９１の加熱作用が停止しても、空調性能の低下が許容範囲内となる状態である。
Further, the electronic control device 100 can detect a state where the blower air volume is larger than the predetermined air volume or a state where the set temperature of the air conditioner 200 is lower than the threshold as a state where the reheating request is lower than the predetermined value.
Here, the state where the reheating request is lower than the predetermined value is a state where the influence on the air conditioning performance can be suppressed within an allowable range even if the supply of the cooling water to the heater coolant line (heater core 91) is stopped. . In other words, the state where the reheating request is lower than the predetermined value is a state where the entire amount of conditioned air cooled by passing through the evaporator 202 bypasses the heater core 91 and an air conditioner cooled by passing through the evaporator 202 Of the air, the ratio of the conditioned air that passes through the heater core 91 is below a predetermined value, and even if the heating action of the heater core 91 stops, the deterioration of the air conditioning performance is within the allowable range.
例えば、車室内の温度が設定温度（乗員の指定温度）よりも高い状態であれば、再加熱要求は十分に低く、ヒータコア９１への冷却水の供給、換言すれば、ヒータコア９１による再加熱作用を停止させることができる。
そこで、電子制御装置１００は、再加熱要求が所定値より低いことを検出すると、ステップＳ６０４からステップＳ６０５へ進み、流量制御弁３０のロータ角度を全入口ポート３１−３４が閉じる角度に制御し、ヒータコア冷却液ラインへの冷却水の供給を停止し、バイパスラインを介して冷却水が循環される状態とし、かつ、ウォータポンプ４０の吐出量を、暖房状態でヒータコア９１に冷却水を供給する場合よりも低下させる。
For example, if the temperature in the passenger compartment is higher than the set temperature (designated temperature for the passenger), the reheating request is sufficiently low, and the cooling water is supplied to the heater core 91, in other words, the reheating action by the heater core 91. Can be stopped.
Therefore, when the electronic control unit 100 detects that the reheating request is lower than the predetermined value, the electronic control unit 100 proceeds from step S604 to step S605, and controls the rotor angle of the flow control valve 30 to an angle at which all the inlet ports 31-34 are closed, When supply of cooling water to the heater core cooling liquid line is stopped, cooling water is circulated through the bypass line, and the discharge amount of the water pump 40 is supplied to the heater core 91 in the heating state. Lower than.
内燃機関１０がアイドルストップ機能によって自動停止されると、コンプレッサー２０５の駆動が停止し、エバポレータ２０２の冷却能力が低下するが、係る状態で、ヒータコア９１に冷却水（温水）が供給されると、ヒータコア９１からの放熱で暖められた空気がエバポレータ２０２で冷やされた空調空気に混合することで、吹き出し口における空調空気の温度が空調装置２００の設定温度に見合わない高温になり、冷房性能が大きく低下する可能性がある。 When the internal combustion engine 10 is automatically stopped by the idle stop function, the driving of the compressor 205 is stopped and the cooling capacity of the evaporator 202 is reduced. In this state, when cooling water (hot water) is supplied to the heater core 91, By mixing the air heated by the heat radiation from the heater core 91 with the conditioned air cooled by the evaporator 202, the temperature of the conditioned air at the outlet becomes a high temperature that does not match the set temperature of the air conditioner 200, and the cooling performance is improved. There is a possibility of significant decline.
そこで、電子制御装置１００は、再加熱要求が低い状態、つまり、ヒータコア９１で空調空気を再加熱する要求が低い状態では、ヒータコア９１への冷却水の供給を停止させることで、ヒータコア９１において無用に空調空気が暖められることを抑制し、アイドルストップ状態での冷房性能の低下を抑制する。
一方、電子制御装置１００は、ステップＳ６０４で、再加熱要求が所定値よりも高いこと、換言すれば、エバポレータ２０２で冷やされた空調空気をヒータコア９１で再加熱する要求があることを検出すると、ステップＳ６０６へ進む。
Therefore, in a state where the reheating request is low, that is, in a state where the requirement for reheating the air-conditioned air by the heater core 91 is low, the electronic control device 100 is unnecessary in the heater core 91 by stopping the supply of the cooling water to the heater core 91. The air-conditioning air is prevented from being warmed by the air, and the deterioration of the cooling performance in the idle stop state is suppressed.
On the other hand, when the electronic control unit 100 detects in step S604 that the reheating request is higher than the predetermined value, in other words, there is a request to reheat the conditioned air cooled by the evaporator 202 by the heater core 91, The process proceeds to step S606.
電子制御装置１００は、再加熱要求度合いに応じて流量制御弁３０のロータ角度を制御することで、ヒータコア冷却液ラインの開口面積（ヒータコア冷却液ラインに流れる冷却水の流量）を可変に制御し、また、係る開口面積制御による開口面積の増大に応じてウォータポンプ４０の吐出量を可変に制御する。
つまり、ステップＳ６０６で、電子制御装置１００は、流量制御弁３０のロータ角度を、全入力ポート３１−３４が全閉となる角度（ヒータコア冷却液ラインの開口面積が最小になる角度）と、ヒータコア冷却液ラインの開口面積が最大になる角度との間で可変に制御することで、ヒータコア９１に供給する冷却水の流量を調整し、再加熱要求を満たしつつ過剰な流量の冷却水がヒータコア９１に供給されることを抑制する（パターンＢ）。
The electronic control unit 100 variably controls the opening area of the heater core coolant line (the flow rate of coolant flowing in the heater core coolant line) by controlling the rotor angle of the flow control valve 30 according to the degree of reheating request. In addition, the discharge amount of the water pump 40 is variably controlled according to the increase in the opening area by the opening area control.
That is, in step S606, the electronic control unit 100 sets the rotor angle of the flow control valve 30 to the angle at which all the input ports 31-34 are fully closed (the angle at which the opening area of the heater core coolant line is minimized), and the heater core. The flow rate of the cooling water supplied to the heater core 91 is adjusted by variably controlling between the angle at which the opening area of the coolant line is maximized, and an excessive flow rate of the cooling water is satisfied while satisfying the reheating requirement. (Pattern B).
具体的には、電子制御装置１００は、空調装置２００における設定温度が低いほど、冷房要求が高く再加熱要求が低いことを検出し、図６に示すように、ヒータコア冷却液ラインに供給する冷却水の流量が少なくなるように、流量制御弁３０のロータ角度を小さくしてヒータコア冷却液ラインの開口面積を小さくすると共にウォータポンプ４０の吐出量を少なくする。
また、電子制御装置１００は、空調装置２００のブロア風量が多いほど、冷房要求が高く再加熱要求が低いことを検出し、図７に示すように、ヒータコア冷却液ラインに供給する冷却水の流量が少なくなるように、流量制御弁３０のロータ角度を小さくしてヒータコア冷却液ラインの開口面積を小さくすると共にウォータポンプ４０の吐出量を少なくする。
Specifically, the electronic control unit 100 detects that the cooling request is higher and the reheating request is lower as the set temperature in the air conditioner 200 is lower, and the cooling supplied to the heater core coolant line as shown in FIG. In order to reduce the flow rate of water, the rotor angle of the flow rate control valve 30 is reduced to reduce the opening area of the heater core coolant line and to reduce the discharge amount of the water pump 40.
Further, the electronic control device 100 detects that the cooling request is higher and the reheating request is lower as the blower air volume of the air conditioner 200 is larger, and as shown in FIG. 7, the flow rate of the cooling water supplied to the heater core coolant line Therefore, the rotor angle of the flow control valve 30 is reduced to reduce the opening area of the heater core coolant line, and the discharge amount of the water pump 40 is reduced.
なお、電子制御装置１００は、ステップＳ６０６において、ヒータコア冷却液ラインに供給する冷却水の流量（流量制御弁３０のロータ角度、ヒータコア冷却液ラインの開口面積）及びウォータポンプ４０の吐出量を、空調装置２００における設定温度及びブロア風量に基づき決定することができる。
また、電子制御装置１００は、再加熱要求（冷房要求）を、車室内の温度、車室内の温度と空調装置２００の設定温度との差などに基づき決定することができる。
In step S606, the electronic control unit 100 air-conditions the flow rate of the coolant supplied to the heater core coolant line (the rotor angle of the flow control valve 30, the opening area of the heater core coolant line) and the discharge amount of the water pump 40. It can be determined based on the set temperature and blower air volume in the apparatus 200.
Further, the electronic control device 100 can determine the reheating request (cooling request) based on the temperature in the vehicle interior, the difference between the temperature in the vehicle interior and the set temperature of the air conditioner 200, and the like.
つまり、空調装置２００における設定温度、ブロア風量、車室内の温度、車室内の温度と空調装置２００の設定温度との差、外気温度などの空調装置２００の作動状態、作動条件を示すパラメータのうちの１つ或いは複数のパラメータの組み合わせに基づいて、再加熱要求（冷房要求）を検出し、ヒータコア冷却液ラインに供給する冷却水の流量を制御することができる。
また、電子制御装置１００は、ステップＳ６０６において、流量制御弁３０のロータ角度を、ヒータコア冷却液ラインに冷却液が供給される一定角度に設定し、また、ウォータポンプ４０の吐出量を一定量に固定する構成とすることができる。
That is, among the parameters indicating the operating state and operating conditions of the air conditioner 200, such as the set temperature, the blower air volume, the temperature in the vehicle interior, the difference between the temperature in the vehicle interior and the set temperature of the air conditioner 200, the outside air temperature, etc. Based on the combination of one or a plurality of parameters, a reheating request (cooling request) can be detected, and the flow rate of the cooling water supplied to the heater core coolant line can be controlled.
In step S606, the electronic control unit 100 sets the rotor angle of the flow control valve 30 to a constant angle at which the coolant is supplied to the heater core coolant line, and sets the discharge amount of the water pump 40 to a constant amount. It can be set as the structure fixed.
以上のように、内燃機関１０の自動停止状態において、ウォータポンプ４０により冷却水の循環を行わせつつ、ヒータコア９１による再加熱要求が低いほどヒータコア冷却液ラインへの冷却液の供給量を減少させるので、再加熱要求が低いにも関わらずヒータコア９１に冷却水（温水）が供給されて冷房性能を低下させることを抑制できる。
なお、電子制御装置１００は、内燃機関１０が自動停止している状態において、シリンダヘッド１１の出口での冷却水温度が設定温度を超えるようになると、ラジエータ冷却液ラインが開く角度にまで流量制御弁３０のロータ角度を増大させ、かつ、ウォータポンプ４０の吐出流量を増やすことで、内燃機関１０の自動停止中におけるシリンダヘッド１１の温度上昇を抑制する。
As described above, while the cooling water is circulated by the water pump 40 in the automatic stop state of the internal combustion engine 10, the supply amount of the coolant to the heater core coolant line is reduced as the reheating request by the heater core 91 is lower. Therefore, it is possible to prevent the cooling performance (warm water) from being supplied to the heater core 91 even when the reheating request is low, thereby reducing the cooling performance.
The electronic control unit 100 controls the flow rate to the angle at which the radiator coolant line opens when the coolant temperature at the outlet of the cylinder head 11 exceeds the set temperature in a state where the internal combustion engine 10 is automatically stopped. By increasing the rotor angle of the valve 30 and increasing the discharge flow rate of the water pump 40, the temperature rise of the cylinder head 11 during the automatic stop of the internal combustion engine 10 is suppressed.
これにより、シリンダヘッド１１（換言すれば、燃焼室）の温度が、プレイグニッションやノッキングを発生させる温度にまで上昇した状態で再始動が実施されることを抑制し、プレイグニッションやノッキングの発生が抑制される状態で内燃機関１０の再始動を行わせることができる。
つまり、シリンダヘッド１１の出口での冷却水温度の設定温度とは、プレイグニッションやノッキングの発生を十分に抑制できる温度である。
Thereby, it is suppressed that restart is performed in a state where the temperature of the cylinder head 11 (in other words, the combustion chamber) has increased to a temperature at which preignition or knocking occurs, and the occurrence of preignition or knocking is suppressed. The internal combustion engine 10 can be restarted in a suppressed state.
That is, the set temperature of the coolant temperature at the outlet of the cylinder head 11 is a temperature that can sufficiently suppress the occurrence of pre-ignition and knocking.
ラジエータ冷却液ラインを開き、ウォータポンプ４０の吐出流量を増やすことで、シリンダヘッド１１の温度上昇が抑制されれば（温度が低下すると）、電子制御装置１００は、流量制御弁３０のロータ角度を、ステップＳ６０３、ステップＳ６０５、ステップＳ６０６での設定角度に戻し、ウォータポンプ４０の吐出流量を低下させる。
このように、電子制御装置１００は、内燃機関１０の自動停止中（アイドルストップ中）の冷却装置の制御において、空調装置２００のための制御要求よりも、シリンダヘッド１１の温度上昇を抑制するための制御要求を優先することで、内燃機関１０の再始動状態におけるプレイグニッションやノッキングの発生を抑制する。
If the temperature rise of the cylinder head 11 is suppressed by opening the radiator coolant line and increasing the discharge flow rate of the water pump 40 (when the temperature decreases), the electronic control unit 100 changes the rotor angle of the flow control valve 30. Returning to the set angle in step S603, step S605, and step S606, the discharge flow rate of the water pump 40 is decreased.
As described above, the electronic control device 100 suppresses the temperature rise of the cylinder head 11 rather than the control request for the air conditioner 200 in the control of the cooling device during the automatic stop (idle stop) of the internal combustion engine 10. By giving priority to this control request, the occurrence of pre-ignition and knocking in the restart state of the internal combustion engine 10 is suppressed.
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。
また、内燃機関１０の自動停止状態は、アイドルストップ機能によって内燃機関１０が停止した状態に限定されず、例えば、内燃機関１０と共に電動モータを駆動源として備えたハイブリッド車両において、内燃機関１０が自動停止される状態などが含まれる。
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.
Further, the automatic stop state of the internal combustion engine 10 is not limited to the state in which the internal combustion engine 10 is stopped by the idle stop function. For example, in a hybrid vehicle including the internal combustion engine 10 and an electric motor as a drive source, the internal combustion engine 10 is automatically It includes the status of being stopped.
また、本発明は、電動式ウォータポンプと、車両の空調装置の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とを備えた冷却装置に適用可能であり、図１に示した循環経路を有する冷却装置に限定されるものではない。 In addition, the present invention is applicable to a cooling device having an electric water pump and a heater core coolant line that supplies coolant to a heater core of a vehicle air conditioner, and has a circulation path shown in FIG. It is not limited to a device.
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、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…内燃機関用電子制御装置、２００…空調装置、２０１…ブロア、２０２…エバポレータ（冷却ユニット）、２０３…エアミックスドア、２０４…通気ダクト、２０５…コンプレッサー、２０６…コンデンサー、２０７…エキスパンションバルブ（膨張弁）、２１０…空調装置用電子制御装置、２１１…内気温度センサ、２１２…温度調節スイッチ、２１３…外気温度センサ 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, 61 ... Head side cooling water passage, 62 ... Block side cooling water passage, 71 ... First cooling water piping, 72 ... Second cooling water piping, 73 ... Third 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 ... 1st temperature sensor 82 2nd temperature sensor, 91 ... Heater core, 92 ... EGR cooler, 93 ... Exhaust gas recirculation control valve, 94 ... Throttle valve, 100 ... Electronic control unit for internal combustion engine, 200 ... Air conditioner, 201 ... Blower, 20 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Evaporator (cooling unit), 203 ... Air mix door, 204 ... Ventilation duct, 205 ... Compressor, 206 ... Condenser, 207 ... Expansion valve (expansion valve), 210 ... Electronic controller for air conditioner, 211 ... Inside air temperature sensor, 212 ... Temperature adjustment switch, 213 ... Outside air temperature sensor
Claims (7)
車両の空調装置のヒータコアに前記冷却液を供給するヒータコア冷却液ラインと、
前記ヒータコア冷却液ラインへの冷却液の供給量を制御する電動式の流量制御弁と、
前記車両用内燃機関の自動停止状態において前記電動式ウォータポンプを動作させて冷却液を循環させるときに、前記空調装置の冷却ユニットで冷却された空調空気を前記ヒータコアで再加熱する加熱要求が低いほど、前記ヒータコア冷却液ラインへの冷却液の供給量を減少させるように前記流量制御弁を制御すると共に前記電動式ウォータポンプの吐出量を減少させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記加熱要求に応じた前記電動式ウォータポンプの吐出量の減少制御よりも、前記車両用内燃機関のシリンダヘッドの温度に応じた前記電動式ウォータポンプの吐出量の増大制御を優先させる、
車両用内燃機関の冷却装置。 A cooling device for circulating a coolant to an internal combustion engine for a vehicle by an electric water pump,
A heater core coolant line for supplying the coolant to a heater core of a vehicle air conditioner ;
An electric flow control valve for controlling the amount of coolant supplied to the heater core coolant line;
When the electric water pump is operated and the coolant is circulated in the automatic stop state of the vehicle internal combustion engine, the heating requirement for reheating the conditioned air cooled by the cooling unit of the air conditioner with the heater core is low. The control means for controlling the flow rate control valve so as to reduce the amount of coolant supplied to the heater core coolant line and reducing the discharge amount of the electric water pump;
With
The control means controls the increase of the discharge amount of the electric water pump according to the temperature of the cylinder head of the internal combustion engine for the vehicle, rather than the decrease control of the discharge amount of the electric water pump according to the heating request. Prioritize,
Cooling device for internal combustion engine for vehicle.
更に、前記シリンダヘッドと前記ラジエータとの間の前記ラジエータ冷却液ラインから分岐し、前記ラジエータを迂回して前記流量制御弁の流出側に合流するバイパスラインを備える、請求項５記載の車両用内燃機関の冷却装置。 The plurality of coolant lines are, together with the heater core coolant line, a radiator coolant line that passes through the cylinder head and the radiator, and a block coolant line that bypasses the radiator via a cylinder block of the vehicle internal combustion engine. And comprising
6. The internal combustion engine for a vehicle according to claim 5 , further comprising a bypass line that branches from the radiator coolant line between the cylinder head and the radiator and bypasses the radiator and joins to the outflow side of the flow control valve. Engine cooling system.
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