JP6881261B2 - Internal combustion engine cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine.
特許文献1に記載の内燃機関の冷却装置は、内燃機関の機関本体に一端が連結されていて、該機関本体から排出された冷却水が流入する第1冷却水流路を有している。第1冷却水流路の途中にはラジエータが配置されている。第1冷却水流路の他端は機関本体に連結されており、第1冷却水流路に排出された冷却水は、ラジエータを経由して再度機関本体へ戻される。内燃機関の冷却装置は、第1冷却水流路においてラジエータに至る手前の部分から分岐してEGRクーラに冷却水を流動させる第2冷却水流路を有している。第1冷却水流路には、第2冷却水流路が接続されている分岐部に流量調節弁が配置されている。
The cooling device for an internal combustion engine described in
流量調節弁は、筒状のハウジングと、該ハウジングの内部に配置されている弁体とを有している。弁体は、ハウジングの軸芯を回転中心として回転可能に設けられている。弁体には、セクタギアが連結されている。セクタギアには制御モータによって回転駆動される減速ギアが噛み合っている。流量調節弁は、制御モータが減速ギアを介してセクタギアを回転させることで、弁体をハウジングに対して回転させる。流量調節弁の弁体の回転位相に応じて、第1冷却水流路を通じてラジエータに供給される冷却水の流量や、第1冷却水流路から第2冷却水流路に流れる冷却水の流量が調節される。また、流量調節弁の弁体の回転位相を所定の位相に制御することで、第1冷却水流路や第2冷却水流路における冷却水の流れを停止させる。 The flow rate control valve has a tubular housing and a valve body arranged inside the housing. The valve body is rotatably provided with the axis of the housing as the center of rotation. A sector gear is connected to the valve body. A reduction gear that is rotationally driven by a control motor meshes with the sector gear. The flow control valve rotates the valve body with respect to the housing by rotating the sector gear via the reduction gear by the control motor. The flow rate of the cooling water supplied to the radiator through the first cooling water flow path and the flow rate of the cooling water flowing from the first cooling water flow path to the second cooling water flow path are adjusted according to the rotation phase of the valve body of the flow rate control valve. To. Further, by controlling the rotation phase of the valve body of the flow rate control valve to a predetermined phase, the flow of cooling water in the first cooling water flow path and the second cooling water flow path is stopped.
流量調節弁に設けられている弁体は、減速ギアとセクタギアとからなるギア機構によって回転駆動される。ギア機構には、駆動の際にモータから伝達される力等が作用することで、ストレスが発生する。ギア機構が駆動されることで蓄積される駆動ストレスは、該ギア機構を疲労させるため、流量調節弁の耐久性の低下の一因となる。流量調節弁を駆動する際には、該流量調節弁に蓄積している駆動ストレスの影響を考慮して制御モータの出力制御を行うことが望ましいが、こうした点については、特許文献1に記載の内燃機関の冷却装置には開示がない。
The valve body provided in the flow control valve is rotationally driven by a gear mechanism including a reduction gear and a sector gear. Stress is generated on the gear mechanism by the action of a force transmitted from the motor during driving. The driving stress accumulated by driving the gear mechanism causes the gear mechanism to fatigue, which contributes to a decrease in the durability of the flow rate control valve. When driving the flow rate control valve, it is desirable to control the output of the control motor in consideration of the influence of the drive stress accumulated in the flow rate control valve. This point is described in
上記課題を解決するための内燃機関の冷却装置は、内燃機関の機関本体に形成されていて該機関本体を冷却する冷却水の通路を構成しているウォータジャケットと、前記ウォータジャケットに冷却水を供給する冷却水ポンプと、中空のハウジング、該ハウジング内部に配置されている弁体、及び該弁体に連結されていて該弁体を前記ハウジングに対して相対回転させるためのギアを有し、該ギアをモータによって回転させることで前記ウォータジャケットから排出される冷却水の流量を調節する調節弁とを備える内燃機関に適用され、前記弁体の回転駆動によって前記調節弁に発生するストレスの推定値を積算して該調節弁の駆動ストレスを算出し、前記駆動ストレスが大きいときには、該駆動ストレスが小さいときに比して、前記調節弁を駆動する際の前記モータの出力を小さくする。 The cooling device for an internal combustion engine for solving the above problems is a water jacket formed in the engine body of the internal combustion engine and forming a cooling water passage for cooling the engine body, and cooling water is applied to the water jacket. It has a cooling water pump to be supplied, a hollow housing, a valve body arranged inside the housing, and a gear connected to the valve body to rotate the valve body relative to the housing. It is applied to an internal combustion engine provided with a control valve that adjusts the flow rate of cooling water discharged from the water jacket by rotating the gear with a motor, and estimates the stress generated in the control valve by the rotational drive of the valve body. The values are integrated to calculate the drive stress of the control valve, and when the drive stress is large, the output of the motor when driving the control valve is made smaller than when the drive stress is small.
上記構成では、調節弁の駆動ストレスが大きいときには、該駆動ストレスが小さいときに比して、モータの駆動出力を小さくする。そのため、調節弁の駆動ストレスが大きくその耐久性が低下しやすい状態では、調節弁のギアなどの構成部品に対してモータ等から作用する力を抑えることができる。したがって、調節弁の駆動を適切にできる。 In the above configuration, when the drive stress of the control valve is large, the drive output of the motor is made smaller than when the drive stress is small. Therefore, in a state where the driving stress of the control valve is large and its durability tends to decrease, it is possible to suppress the force acting on the component parts such as the gear of the control valve from the motor or the like. Therefore, the control valve can be driven appropriately.
内燃機関の冷却装置一実施形態について、図1〜図8を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関の機関本体200は、シリンダブロック201とシリンダブロック201の上端に連結されているシリンダヘッド202とを含んでいる。内燃機関に冷却水を流動させるための冷却水通路10は、機関本体200の内部に形成されたウォータジャケット20を有している。ウォータジャケット20は、シリンダブロック201に形成されているブロック側ウォータジャケット20Aと、シリンダヘッド202に形成されていて、ブロック側ウォータジャケット20Aと連通しているヘッド側ウォータジャケット20Bとからなる。
An embodiment of a cooling device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
As shown in FIG. 1, the
ウォータジャケット20の入口は、シリンダブロック201に開口している。この開口には、導入配管21の一端が接続されている。導入配管21の他端は、冷却水ポンプ22に接続されている。冷却水ポンプ22は、内燃機関のクランクシャフトによって駆動される機関駆動式のポンプである。クランクシャフトの回転に伴い冷却水ポンプ22が駆動されることにより、冷却水ポンプ22から導入配管21を通じてウォータジャケット20に冷却水が供給される。
The entrance of the
ウォータジャケット20の出口は、シリンダヘッド202に開口している。この開口には導出配管23の一端が接続されている。導出配管23の他端は、調節弁30に接続されている。導出配管23には、該導出配管23を流れる冷却水の温度(以下「出口水温Tout」という。)を検出する水温センサ24が設けられている。
The outlet of the
調節弁30には、冷却水の吐出口が3つ設けられている。3つの吐出口のうちの1つにはラジエータ92を経由して冷却水を流動させるための第1冷却水経路90が接続されている。第1冷却水経路90は、吐出口に一端が接続されている第1ラジエータ配管91と、第1ラジエータ配管91の他端に接続されているラジエータ92と、ラジエータ92及び冷却水ポンプ22を連結する第2ラジエータ配管93とから構成されている。
The
調節弁30の3つの吐出口のうちの1つには、スロットルボディ102やEGRバルブ103など、内燃機関の各部に設けられたデバイスを経由して冷却水を流動させるための第2冷却水経路100が接続されている。第2冷却水経路100は、吐出口に一端が接続されている第1デバイス配管101を有している。第1デバイス配管101は、下流側の端部が三股に分岐しており、分岐した端部がそれぞれスロットルボディ102、EGRバルブ103、及びEGRクーラ104に接続されている。第2冷却水経路100は、第2デバイス配管105を有している。第2デバイス配管105は、上流分岐部105Aと、該上流分岐部105Aに接続されている合流部105Bと、該合流部105Bに接続されている下流分岐部105Cとからなる。上流分岐部105Aは、上流側の端部が三股に分岐していて、分岐した端部がスロットルボディ102、EGRバルブ103、及びEGRクーラ104に接続されている。合流部105Bは、一つの通路を構成している。下流分岐部105Cは、下流側の端部が二股に分岐していて、分岐した端部がオイルクーラ106、及びATFウォーマ107に接続されている。
One of the three discharge ports of the
第2冷却水経路100は、第3デバイス配管108を有している。第3デバイス配管108は、上流側の端部が二股に分岐していて、分岐した端部がオイルクーラ106、及びATFウォーマ107に接続されている。第3デバイス配管108の下流側の端部は、第2ラジエータ配管93に接続されている。第2冷却水経路100では、調節弁30から第1デバイス配管101に流れた冷却水が、スロットルボディ102、EGRバルブ103、及びEGRクーラ104に分岐して流動する。スロットルボディ102、EGRバルブ103、及びEGRクーラ104のいずれかを通過した冷却水は、第2デバイス配管105において一旦合流した後、オイルクーラ106及びATFウォーマ107に分岐して流れる。オイルクーラ106及びATFウォーマ107のいずれかを通過した冷却水は、第3デバイス配管108において合流し、第2ラジエータ配管93を通じて冷却水ポンプ22に流れる。
The second
調節弁30の3つの吐出口のうちの1つには、車両に設けられている空調装置のヒータコア112に冷却水を循環させるための第3冷却水経路110が接続されている。第3冷却水経路110は、吐出口に一端が接続されている第1ヒータ配管111と、第1ヒータ配管111の他端に接続されているヒータコア112と、ヒータコア112に一端が接続されている第2ヒータ配管113とから構成されている。第2ヒータ配管113の他端は、第3デバイス配管108に接続されている。第1ヒータ配管111に流れた冷却水は、ヒータコア112を通過した後、第2ヒータ配管113を通じて第3デバイス配管108に流動する。第3デバイス配管108に流動した冷却水は、第2ラジエータ配管93を通じて冷却水ポンプ22に流れる。このように、調節弁30から各冷却水経路90,100,110に流れた冷却水は、冷却水ポンプ22の手前で合流し、冷却水ポンプ22によって再びウォータジャケット20に供給される。
A third
調節弁30には、リリーフ通路115が設けられている。リリーフ通路115は、調節弁30の内部と第1冷却水経路90とを連通している。リリーフ通路115には、リリーフ弁116が設けられている。リリーフ弁116は、リリーフ通路115における調節弁30側の圧力と第1ラジエータ配管91側の圧力との差圧が所定圧以上になったときに開弁し、調節弁30から第1冷却水経路90に冷却水を流動させる。すなわち、リリーフ弁116によって調節弁30内の圧力が過剰に高くなることが抑制されている。
The
図2〜図5を参照して調節弁30の構造について説明する。
図2に示すように、調節弁30は、冷却水の吐出口である3つのポートを有している。すなわち、調節弁30は、第1冷却水経路90が接続されるラジエータポートP1と、第2冷却水経路100が接続されるデバイスポートP2と、第3冷却水経路110が接続されるヒータポートP3とを有している。各ポートP1,P2,P3は、それぞれ異なる方向に開口している。デバイスポートP2の内径とヒータポートP3の内径とは同一である。ラジエータポートP1の内径は、デバイスポートP2及びヒータポートP3の内径よりも大きい。
The structure of the
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、調節弁30は、その構成部品として、ハウジング40、弁体としてのロータ60、回動機構70、及びカバー80を備えている。ハウジング40は、中空形状に形成されていて、調節弁30の骨格を構成している。ハウジング40は、本体部41と、該本体部41に取り付けられる第1コネクタ部51、第2コネクタ部52、及び第3コネクタ部53とからなる。第1コネクタ部51は、有底筒状に形成されている第1膨出部51Aと、該第1膨出部51Aの開口周縁に連結された板状の第1フランジ部51Bと、第1膨出部51Aの底壁に接続されている円筒状の第1ポート部51Cとからなる。第1コネクタ部51はラジエータポートP1の一構成部材である。第2コネクタ部52は、円筒状に形成されている第2ポート部52Aと、該第2ポート部52Aの一端部における開口周縁に連結された板状の第2フランジ部52Bとからなる。第2コネクタ部52はデバイスポートP2の一構成部材である。第3コネクタ部53は、円筒状に形成されている第3ポート部53Aと、該第3ポート部53Aの一端部における開口周縁に連結された板状の第3フランジ部53Bとからなる。第3コネクタ部53はヒータポートP3の一構成部材である。本体部41には、第1コネクタ部51が取り付けられる第1取付部42、第2コネクタ部52が取り付けられる第2取付部43、及び第3コネクタ部53が取り付けられ第3取付部44が設けられている。第1コネクタ部51は第1取付部42にボルト56によって取り付けられる。また、第2コネクタ部52は第2取付部43にボルト56によって取り付けられており、第3コネクタ部53は第3取付部44に図示しないボルトによって取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
第1取付部42には、開口面積の異なる2つの孔が形成されている。これらの孔のうち開口面積の小さい第1孔42Aにはリリーフ弁116が組付けられる。第1孔42Aにリリーフ弁116が組付けられた状態で第1コネクタ部51が第1取付部42に取り付けられる。これにより、ハウジング40内部にリリーフ弁116が収容される。第1取付部42に設けられている2つの孔のうち、第1孔42Aはリリーフ通路115の一部を構成し、第1孔42Aよりも開口面積の大きい第2孔42BはラジエータポートP1の一部を構成している。なお、ラジエータポートP1の通路断面積は、ヒータポートP3及びデバイスポートP2の各通路断面積に比して大きい。調節弁30では、このラジエータポートP1にリリーフ弁116を設けることにより、充分なリリーフ量を確保している。
Two holes having different opening areas are formed in the first mounting
図4に示すように、本体部41には、下端部に開口45が設けられており、その内部に該本体部41を上下方向に仕切る仕切り壁46が設けられている。本体部41の内部において、仕切り壁46によって仕切られた下側の空間を流入空間47といい、上側の空間を収容空間48という。ラジエータポートP1、デバイスポートP2、ヒータポートP3は、流入空間47と連通している。仕切り壁46には、流入空間47と収容空間48とを連通する支持孔49が形成されている。支持孔49の開口縁部には、流入空間47側に円筒状に突出した摺接部50が立設されている。摺接部50の外側面には、径方向外側に突出したストッパ55が連結されている。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、本体部41の内部には、下端部からロータ60が組付けられ、上端部から回動機構70が組付けられる。
図5に示すように、ロータ60は、弁本体61と、該弁本体61に挿通されているロータ軸65とを有している。弁本体61は、図5の上側に配置されている第1弁部62と、下側に配置されている第2弁部63とを有している。第1弁部62は、ロータ軸65の中心軸方向(図5の上下方向)における中央部分ほど拡径された筒形状に形成されている。第1弁部62の側壁には、周方向に延びている第1貫通孔62Aが形成されている。第1貫通孔62Aによって、第1弁部62の内域と外域とは連通している。第1弁部62には、その上端に径方向内側に延びている突出壁62Bが連結されている。突出壁62Bの先端には、円環状に形成されている支持壁62Cが連結されている。第1弁部62の上端部には、周方向に円弧状に延びている係止孔62Dが形成されている。
As shown in FIG. 3, a
As shown in FIG. 5, the
第2弁部63は、筒状に形成されていて、その内域が第1弁部62の内域と連通している。第2弁部63の側壁には、第2貫通孔63Aが形成されている。第2貫通孔63Aは、第1貫通孔62Aに比して周方向に長く延びている。
The
ロータ軸65は、円柱棒状に形成されていて、第1弁部62の支持壁62Cに挿通されて連結されている。ロータ軸65は、弁本体61を上下方向に貫通して延びている。ロータ軸65の上端部には、ベアリング66が連結されている。ロータ軸65には、ベアリング66よりも下方であって支持壁62Cよりも上方にシール67が連結されている。シール67は円板状に形成されている。ロータ軸65が回転すると、該ロータ軸65を回転中心として弁本体61が回転する。ロータ60は、ベアリング66が連結されていない状態のロータ軸65の上端部を、ハウジング40の仕切り壁46の支持孔49に挿通して収容空間48側に突出させ、該突出した上端部にベアリング66を連結することにより、ハウジング40に組付けられる。この状態では、弁本体61及びシール67が流入空間47に配置され、ベアリング66が収容空間48に配置される。ベアリング66は、仕切り壁46の上面に連結されることにより、ロータ軸65及び弁本体61をハウジング40に対して相対回転可能に支持する。シール67は、摺接部50の下面に当接し、ロータ軸65の回転に伴って摺接部50の下面と摺接する。
The
ロータ60がハウジング40に収容された状態では、弁本体61の係止孔62D内に、ストッパ55が配置される。ロータ60がハウジング40に対して相対回転したときには、係止孔62D内をストッパ55が周方向に相対移動する。ストッパ55が突出壁62Bに当接することでハウジング40に対するロータ60の相対回転が規制される。このように、ロータ60の弁本体61は、ストッパ55が突出壁62Bに当接するまでの所定の範囲内において、ハウジング40に対して相対回転可能になっている。
When the
ロータ60は、ハウジング40に対するロータ60の相対回転位相(以下「ロータ位相θ」という。)がある範囲のときに第1貫通孔62AとラジエータポートP1とを連通する。すなわち、ロータ位相θがこの範囲にないときには、ラジエータポートP1は弁本体61によって閉塞された状態となる。また、ロータ60は、ロータ位相θが別のある範囲のときに第2貫通孔63AとデバイスポートP2及びヒータポートP3のうち少なくとも一方とを連通する。
The
調節弁30では、ハウジング40の下端部に導出配管23が接続される。これにより、ウォータジャケット20を流れた冷却水は、導出配管23を通じて流入空間47に流入する。導出配管23から流入空間47に供給された冷却水は、ロータ60の内域に流れ、第1貫通孔62AとラジエータポートP1とが連通しているときには、流入空間47からラジエータポートP1に冷却水が流動する。また、第2貫通孔63AとデバイスポートP2とが連通しているときには、流入空間47からデバイスポートP2に冷却水が流動し、第2貫通孔63AとヒータポートP3とが連通しているときには、流入空間47からヒータポートP3に冷却水が流動する。なお、ロータ60は、各ポートP1,P2,P3の流路断面積を変化させることにより、各ポートP1,P2,P3を流れる冷却水の流量を調節することもできる。シール67は、摺接部50の下面と摺接することで、流入空間47から収容空間48への冷却水の流動を抑えている。
In the
図3に示すように、回動機構70は、ロータ軸65の上端に連結される第1ギア71と、第1ギア71と噛み合う第2ギア72とを有している。第2ギア72には、モータ73が連結される。モータ73が第2ギア72を回転させることにより、第1ギア71を介してロータ60が回転駆動される。モータ73には、該モータ73の駆動量及び駆動速度、すなわちロータ位相θ及びロータ回転速度Vを検出するための検出センサ74が取り付けられる。検出センサ74は、モータ73によって回転駆動される検出ギア75と、該検出ギア75の回転位相及び回転速度を検出するセンサ部76とからなる。センサ部76は、カバー80に取り付けられている。回動機構70は、ハウジング40の収容空間48内に配置される。カバー80は、本体部41の上端開口を塞ぐように取り付けられる。これにより、回動機構70はハウジング40内部に収容される。なお、各ギア71,72,75は樹脂によって構成されている。
As shown in FIG. 3, the
次に、調節弁30のロータ位相θと、各ポートP1,P2,P3の開口率との関係について説明する。
図6に示すように、調節弁30では、各ポートP1,P2,P3の全てが閉じた状態になるときのロータ位相θを「0°」としている。この状態では、ロータ60の弁本体61は、カバー80側から視た軸方向視において時計回り方向(プラス方向)、及び半時計回り方向(マイナス方向)に回転することができる。なお、各ポートP1,P2,P3における開口率は、全開時の開口面積を「100%」とし、全閉時の開口面積を「0%」として、各ポートP1,P2,P3における開口面積の比率を表している。
Next, the relationship between the rotor phase θ of the
As shown in FIG. 6, in the
各ポートP1,P2,P3の開口率は、ロータ位相θによって変化する。すなわち、ロータ位相θが「0°」の位置からロータ60をプラス方向に回転させると、まずヒータポートP3が開き始める。そして、プラス方向へのロータ位相θの増加に応じてヒータポートP3の開口率は大きくなる。ヒータポートP3の開口率が「100%」に達して全開状態になった後、ロータ位相θをさらに増加させると、次にデバイスポートP2が開き始める。そして、プラス方向へのロータ位相θの増加に応じてデバイスポートP2の開口率は大きくなる。デバイスポートP2の開口率が「100%」に達して全開状態になった後、ロータ位相θをさらに増加させると、次にラジエータポートP1が開き始める。そして、プラス方向へのロータ位相θの増加に応じてラジエータポートP1の開口率は大きくなる。突出壁62Bとストッパ55とが当接するロータ位相θを「β°」とすると、ロータ位相θが「β°」に至る手前でラジエータポートP1は全開になる。この状態からロータ位相θが「β°」に達するまでの間は、各ポートP1,P2,P3が全開の状態になる。このように、調節弁30では、ロータ60及びモータ73のプラスの方向における可動範囲の端は、ロータ位相θが「β°」となる位置であり、この位相では各ポートP1,P2,P3の全てが全開になる。
The aperture ratio of each port P1, P2, P3 changes depending on the rotor phase θ. That is, when the
一方、ロータ位相θが「0°」の位置からロータ60をマイナス方向に回転させると、まずデバイスポートP2が開き始め、マイナス方向へのロータ位相θの増加に応じてデバイスポートP2の開口率は大きくなる。その後、デバイスポートP2の開口率が「100%」に達する前、すなわち全開状態になる位置よりも少し手前の位置から、ラジエータポートP1が開き始める。そして、マイナス方向へのロータ位相θの増加に応じてデバイスポートP2の開口率が大きくなって全開状態になり、ラジエータポートP1の開口率も大きくなる。突出壁62Bとストッパ55とが当接するロータ位相θを「−α°」とすると、ロータ位相θが「−α°」に至る手前でラジエータポートP1は全開になる。この状態からロータ位相θが「−α°」に達するまでの間は、デバイスポートP2及びラジエータポートP1が全開状態になる。このように、調節弁30では、ロータ60及びモータ73のマイナス方向における可動範囲の端は、ロータ位相θが「−α°」となる位置であり、この位相ではラジエータポートP1及びデバイスポートP2が全開になっている。なお、ロータ位相θが「0°」よりもマイナス側の範囲では、ヒータポートP3は常に全閉となっている。
On the other hand, when the
図1に示すように、内燃機関の制御装置130には、水温センサ24からの出力信号が入力される。また、制御装置130には、調節弁30の検出センサ74の他、外気温THAを検出する外気温センサ25、内燃機関の機関回転速度NEを検出する回転速度センサ26、及びアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ27などからの出力信号も入力される。制御装置130は、各センサ24,25,26,27,74からの出力信号等に基づいて調節弁30を駆動することで、ウォータジャケット20から排出される冷却水の流量を調節する。また、制御装置130は、各センサ24,25,26,27,74からの出力信号等に基づいて調節弁30を駆動することで、冷却水の出口水温Toutを制御する温調制御を実行する。
As shown in FIG. 1, an output signal from the
図7に示すように、制御装置130は、調節弁30の制御を行う機能部として、目標ロータ位相算出部131、フィードバック項算出部132、フィードバック処理部133、ストレス推定値算出部134、駆動ストレス算出部135、ストレス記憶部136、制限値設定部137、及び出力算出部138を有している。制御装置130は、温調制御における調節弁30の駆動量を次のようにして実行する。なお、この制御は、内燃機関の運転中、所定の制御周期で繰り返し実行される。
As shown in FIG. 7, the
制御装置130が本処理を開始すると、まず目標ロータ位相算出部131が、調節弁30のロータ位相θの目標値である目標ロータ位相θtを算出する。目標ロータ位相θtは、内燃機関の暖機完了前と暖機完了後とでは異なる態様で設定される。本実施形態では、内燃機関の始動後に出口水温Toutが暖機完了温度T2まで上昇したときに内燃機関の暖機が完了したと判定する。
When the
内燃機関の暖機完了前の目標ロータ位相θtは、出口水温Toutに基づいて設定される。すなわち、出口水温Toutが水止完了温度T1(<暖機完了温度T2)未満の場合、ラジエータポートP1、デバイスポートP2、及びヒータポートP3の3つのポートの開口率がいずれも「0%」となるロータ位相θ(=0°)の位置が目標ロータ位相θtとして設定される。これにより、内燃機関のウォータジャケット20からの冷却水の排出を停止して、機関本体200の昇温を促進する。出口水温Toutが水止完了温度T1以上となると、目標ロータ位相θtは、出口水温Toutの上昇に応じてプラス側、又はマイナス側に増加される。この場合、外気温THAが基準温度以下であって車両の暖房が使用される可能性が高ければ、目標ロータ位相θtはプラス側に増加され、外気温THAが基準温度を超えていて暖房が使用される可能性が低いときには、目標ロータ位相θtはマイナス側に増加される。
The target rotor phase θt before the completion of warming up of the internal combustion engine is set based on the outlet water temperature Tout. That is, when the outlet water temperature Tout is lower than the water stop completion temperature T1 (<warm-up completion temperature T2), the aperture ratios of the three ports of the radiator port P1, the device port P2, and the heater port P3 are all set to "0%". The position of the rotor phase θ (= 0 °) is set as the target rotor phase θt. As a result, the discharge of the cooling water from the
内燃機関の暖機完了後には、内燃機関の運転状況に応じて設定された目標水温となるように出口水温Toutをフィードバック制御する。目標水温は、ノッキングが発生し易い条件で内燃機関が運転されているときには、ノッキングの発生を抑えるために低い温度が設定される。また、目標水温は、ノッキングが発生し難い条件で内燃機関が運転されているときには、潤滑油の粘度を下げて燃費を向上するために高い温度が設定される。 After the warm-up of the internal combustion engine is completed, the outlet water temperature Tout is feedback-controlled so as to reach the target water temperature set according to the operating condition of the internal combustion engine. The target water temperature is set to a low temperature in order to suppress the occurrence of knocking when the internal combustion engine is operated under the condition that knocking is likely to occur. Further, the target water temperature is set to a high temperature in order to reduce the viscosity of the lubricating oil and improve the fuel efficiency when the internal combustion engine is operated under the condition that knocking is unlikely to occur.
目標ロータ位相算出部131は、内燃機関の機関回転速度NE及び負荷KLに基づいて目標水温を算出した後、該目標水温に対する出口水温Toutの偏差に応じて、目標ロータ位相θtを算出する。内燃機関の負荷KLは、機関回転速度NE及びアクセル操作量に基づいて算出できる。目標ロータ位相θtは、出口水温Toutが目標水温よりも高いときにはラジエータポートP1の開口率が大きくなるように算出され、出口水温Toutが目標水温よりも低いときにはラジエータポートP1の開口率が小さくなるように算出される。
The target rotor
こうして目標ロータ位相θtが算出されると、フィードバック処理部133は、目標ロータ位相θtに対する現在のロータ位相θの偏差Δθ(=θt−θ)に基づき、調節弁30のモータ73の要求駆動デューティDUTYdをフィードバック制御する。本実施形態では、要求駆動デューティDUTYdのフィードバック制御を、PID制御で行う。なお、フィードバック制御に用いられるフィードバック項FAFは、フィードバック項算出部132によって算出される。フィードバック項算出部132は、上記偏差Δθを入力とする比例要素、積分要素、および微分要素の各出力値の和を、フィードバック項FAFとして算出する。
When the target rotor phase θt is calculated in this way, the
また、制御装置130は、温調制御を実行する際にモータ73に印加する電圧のデューティ比である駆動デューティDUTYの上限及び下限を設定する。
すなわち、ストレス推定値算出部134は、ロータ60の回転駆動によって調節弁30に発生するストレスの推定値であるストレス推定値STを算出する。ストレス推定値算出部134は、調節弁30のロータ60が回転駆動される度に、ストレス推定値STを算出する。ストレス推定値STは、ロータ回転速度Vに基づいて算出される。ロータ回転速度Vが高いときは、該ロータ回転速度Vが低いときに比して、ロータ60を回転駆動する際にモータ73から各ギア71,72,75に作用する力が大きい傾向がある。そのため、ストレス推定値算出部134は、ロータ回転速度Vが高いときほど大きくなるようにストレス推定値STを算出する。なお、ロータ回転速度Vとストレス推定値STとの関係は、予めシミュレーション等によって求められてストレス推定値算出部134に記憶されている。
Further, the
That is, the stress estimation
ストレス推定値算出部134が今回のストレス推定値ST(n)を算出すると、駆動ストレス算出部135が前回までのストレス推定値の積算値ΣST(n−1)に今回算出したストレス推定値ST(n)を積算して、調節弁30の駆動ストレスΣST(n)を算出する。すなわち、駆動ストレスΣST(n)は、調節弁30に発生するストレス推定値STの積算値である。なお、こうして算出された駆動ストレスΣST(n)はストレス推定値の積算値ΣST(n−1)としてストレス記憶部136に記憶される。ストレス記憶部136に記憶された積算値ΣST(n−1)が次回の駆動ストレスΣST(n)を算出する際に用いられる。
When the stress
制限値設定部137は、駆動ストレス算出部135によって算出された駆動ストレスΣST(n)に基づいて、駆動デューティDUTYのリミットを算出する。図7に示すように、このリミットは、駆動ストレスΣST(n)に応じて段階的に設定される。例えば、駆動ストレスΣST(n)が最も小さい第0範囲内の値であるときには、リミットは「0%」に設定される。この場合、駆動デューティDUTYでは、ロータ60をプラス方向に駆動させる際の上限値として「+100%」が設定され、ロータ60をマイナス方向に駆動させる際の下限値として「−100%」が設定される。すなわち、駆動ストレスΣST(n)が第0範囲内の値であるときには、駆動デューティDUTYは「+100%」から「−100%」までの値を取り得る。なお、駆動デューティDUTYが「+100%」及び「−100%」であるときには、モータ73の出力は最大となり、駆動デューティDUTYの値が0に近づくほど、モータ73の出力は小さくなる。
The limit
また、駆動ストレスΣST(n)が第0範囲よりも大きい第1範囲内の値であるときには、リミットが第0範囲における値よりも大きい値α(>0)に設定される。この場合、駆動デューティDUTYでは、ロータ60をプラス方向に駆動させる際の上限値として「+(100−α)%」が設定され、ロータ60をマイナス方向に駆動させる際の下限値として「−(100−α)%」が設定される。すなわち、駆動ストレスΣST(n)が第1範囲内の値であるときには、駆動デューティDUTYは「+(100−α)%」から「−(100−α)%」までの値を取り得る。そのため、駆動ストレスΣST(n)が第1範囲内の値であるときには、駆動ストレスΣST(n)が第0範囲内の値であるときに比して、駆動デューティDUTYが取り得る値の範囲は狭くなる。
Further, when the drive stress ΣST (n) is a value in the first range larger than the 0th range, the limit is set to a value α (> 0) larger than the value in the 0th range. In this case, in the drive duty DUTY, "+ (100-α)%" is set as the upper limit value when driving the
また、駆動ストレスΣST(n)が第1範囲よりも大きい第2範囲内の値であるときには、リミットが第1範囲における値αよりも大きい値β(>α)に設定される。この場合、駆動デューティDUTYでは、ロータ60をプラス方向に駆動させる際の上限値として「+(100−β)%」が設定され、ロータ60をマイナス方向に駆動させる際の下限値として「−(100−β)%」が設定される。すなわち、駆動ストレスΣST(n)が第2範囲内の値であるときには、駆動デューティDUTYは「+(100−β)%」から「−(100−β)%」までの値を取り得る。そのため、駆動ストレスΣST(n)が第2範囲内の値であるときには、駆動ストレスΣST(n)が第1範囲内の値であるときに比して、駆動デューティDUTYが取り得る値の範囲は狭くなる。
Further, when the driving stress ΣST (n) is a value in the second range larger than the first range, the limit is set to a value β (> α) larger than the value α in the first range. In this case, in the drive duty DUTY, "+ (100-β)%" is set as the upper limit value when the
また、駆動ストレスΣST(n)が第2範囲よりも大きい第3範囲内の値であるときには、リミットが第2範囲における値βよりも大きい値γ(>β)に設定される。この場合、駆動デューティDUTYでは、ロータ60をプラス方向に駆動させる際の上限値として「+(100−γ)%」が設定され、ロータ60をマイナス方向に駆動させる際の下限値として「−(100−γ)%」が設定される。すなわち、駆動ストレスΣST(n)が第3範囲内の値であるときには、駆動デューティDUTYは「+(100−γ)%」から「−(100−γ)%」までの値を取り得る。そのため、駆動ストレスΣST(n)が第3範囲内の値であるときには、駆動ストレスΣST(n)が第2範囲内の値であるときに比して、駆動デューティDUTYが取り得る値の範囲は狭くなる。
Further, when the driving stress ΣST (n) is a value in the third range larger than the second range, the limit is set to a value γ (> β) larger than the value β in the second range. In this case, in the drive duty DUTY, "+ (100-γ)%" is set as the upper limit value when driving the
また、駆動ストレスΣST(n)が第3範囲よりも大きい第4範囲内の値であるときには、リミットが第3範囲における値γよりも大きい値δ(>γ)に設定される。この場合、駆動デューティDUTYでは、ロータ60をプラス方向に駆動させる際の上限値として「+(100−δ)%」が設定され、ロータ60をマイナス方向に駆動させる際の下限値として「−(100−δ)%」が設定される。すなわち、駆動ストレスΣST(n)が第4範囲内の値であるときには、駆動デューティDUTYは「+(100−δ)%」から「−(100−δ)%」までの値を取り得る。そのため、駆動ストレスΣST(n)が第4範囲内の値であるときには、駆動ストレスΣST(n)が第3範囲内の値であるときに比して、駆動デューティDUTYが取り得る値の範囲は狭くなる。
Further, when the drive stress ΣST (n) is a value in the fourth range larger than the third range, the limit is set to a value δ (> γ) larger than the value γ in the third range. In this case, in the drive duty DUTY, "+ (100-δ)%" is set as the upper limit value when driving the
また、駆動ストレスΣST(n)が第4範囲よりも大きい第5範囲内の値であるときには、リミットが第4範囲における値δよりも大きい値ε(>δ)に設定される。この場合、駆動デューティDUTYでは、ロータ60をプラス方向に駆動させる際の上限値として「+(100−ε)%」が設定され、ロータ60をマイナス方向に駆動させる際の下限値として「−(100−ε)%」が設定される。すなわち、駆動ストレスΣST(n)が第5範囲内の値であるときには、駆動デューティDUTYは「+(100−ε)%」から「−(100−ε)%」までの値を取り得る。そのため、駆動ストレスΣST(n)が第5範囲内の値であるときには、駆動ストレスΣST(n)が第4範囲内の値であるときに比して、駆動デューティDUTYが取り得る値の範囲は狭くなる。このように、駆動ストレスΣST(n)が大きいときには、該駆動ストレスΣST(n)が小さいときに比して、駆動デューティDUTYの取り得る値は狭くなる。
Further, when the drive stress ΣST (n) is a value in the fifth range larger than the fourth range, the limit is set to a value ε (> δ) larger than the value δ in the fourth range. In this case, in the drive duty DUTY, "+ (100-ε)%" is set as the upper limit value when the
こうして、駆動デューティDUTYの上限値及び下限値が設定されると、出力算出部138は、温調制御を実行する際のモータ73の駆動デューティDUTYを算出する。出力算出部138は、フィードバック処理部133によって算出された要求駆動デューティDUTYdが、制限値設定部137によって設定された上限値から下限値までの範囲内にあるときには、要求駆動デューティDUTYdと等しい値を駆動デューティDUTYとして算出する。また、出力算出部138は、フィードバック処理部133によって算出された要求駆動デューティDUTYdが、制限値設定部137によって設定された上限値を超えている場合には、上限値と等しい値を駆動デューティDUTYとして算出する。また、出力算出部138は、フィードバック処理部133によって算出された要求駆動デューティDUTYdが、制限値設定部137によって設定された下限値を下回っている場合には、下限値と等しい値を駆動デューティDUTYとして算出する。駆動デューティDUTYの絶対値が大きいときには、調節弁30の動作速度が速くなり、目標ロータ位相θtに対するロータ位相θの応答速度が速くなる。上述したように、調節弁30の動作速度が速いときには、ロータ回転速度Vが高くなり、調節弁30に発生するストレス推定値STが大きくなる。制御装置130では、駆動ストレスΣST(n)が大きいときほど、駆動デューティDUTYの上限値を低くし、駆動デューティDUTYの下限値を高くしている。そのため、調節弁30の駆動ストレスΣST(n)が大きいときには、駆動デューティDUTYの絶対値が小さい値に設定されやすくなる。これにより、リミットを設定しない場合に比して、モータ73の出力を小さくすることが可能になり、調節弁30の動作速度を遅くすることで調節弁30に発生するストレスを小さくする。
When the upper limit value and the lower limit value of the drive duty DUTY are set in this way, the
次に、図8を参照して、本実施形態の作用効果について説明する。
図8(a)に一点鎖線で示すように、タイミングt1において目標ロータ位相θtがプラス側に変更されると、フィードバック処理部133は、要求駆動デューティDUTYdを算出する。この例では、要求駆動デューティDUTYdは「+80%」として算出される。図8(c)に示すように、タイミングt1においては、駆動ストレス算出部135によって算出されている駆動ストレスΣST(n)は、第0範囲内の値であることから、駆動デューティDUTYの上限値は「+100%」に設定され、下限値は「−100%」に設定される。タイミングt1において、要求駆動デューティDUTYdの値は、図8(b)に二点鎖線で示す上限値と、図8(b)に一点鎖線で示す下限値との間の値である。そのため、図8(b)に実線で示すように、要求駆動デューティDUTYdと等しい値がモータ73の駆動デューティDUTYとして算出される。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8A, when the target rotor phase θt is changed to the positive side at the timing t1, the
その後、算出された駆動デューティDUTYでモータ73の出力が制御されることにより、図8(a)に実線で示すように、ロータ位相θが目標ロータ位相θtまで増大される。
After that, the output of the
ロータ位相θと目標ロータ位相θtとの偏差Δθが相応に減少したタイミングt2以降、要求駆動デューティDUTYdが徐々に小さい値として算出される。これにより、図8(b)に実線で示すように、駆動デューティDUTYは徐々に小さい値となる。そして、ロータ位相θが目標ロータ位相θtと同じになるタイミングt4よりも少し前のタイミングt3では、駆動デューティDUTYは「0%」となる。調節弁30のロータ60の動きは、駆動デューティDUTYの変化に対して遅れる。そのため、ロータ位相θの制御では、駆動デューティDUTYが「0%」となったタイミングt3以降もロータ位相θは増大し、タイミングt4において一旦ロータ位相θと目標ロータ位相θtとが一致するものの、その後、ロータ位相θが目標ロータ位相θtを超えてオーバーシュートする。駆動デューティDUTYは、こうしたロータ位相θの変化に追従して算出され、タイミングt4以降、プラス側及びマイナス側の値に設定される。そして、ロータ位相θが目標ロータ位相θtに収束したタイミングt5以降は、駆動デューティDUTYが「0%」に維持される。これにより、調節弁30のラジエータポートP1、デバイスポートP2、及びヒータポートP3を流れる冷却水の流量が調節され、冷却水の出口水温Toutが目標水温に制御される。
The required drive duty DUTYd is calculated as a gradually smaller value after the timing t2 in which the deviation Δθ between the rotor phase θ and the target rotor phase θt is correspondingly reduced. As a result, as shown by the solid line in FIG. 8B, the drive duty DUTY gradually becomes a small value. Then, at the timing t3 slightly before the timing t4 at which the rotor phase θ becomes the same as the target rotor phase θt, the drive duty DUTY becomes “0%”. The movement of the
その後、調節弁30の使用に伴って該調節弁30に蓄積している駆動ストレスΣSTが増大した場合について説明する。
図8(a)に一点鎖線で示すように、タイミングt6において目標ロータ位相θtがプラス側に変更されると、フィードバック処理部133は、要求駆動デューティDUTYdを算出する。この例では、要求駆動デューティDUTYdは「+80%」として算出される。図8(c)に示すように、タイミングt6においては、駆動ストレス算出部135によって算出されている駆動ストレスΣST(n)は、第5範囲内の値であることから、駆動デューティDUTYの上限値は「+(100−ε)%」に設定され、下限値は「−(100−ε)%」に設定される。タイミングt6において、図8(b)に細線の一点鎖線で示す要求駆動デューティDUTYdの値は、図8(b)に二点鎖線で示す上限値を超えている。そのため、図8(b)に実線で示すように、駆動デューティDUTYは、要求駆動デューティDUTYdではなく、上限値と等しい値として算出される。これにより、駆動デューティDUTYは、要求駆動デューティDUTYdよりも小さい値となる。
After that, a case where the drive stress ΣST accumulated in the
As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8A, when the target rotor phase θt is changed to the positive side at the timing t6, the
その後、算出された駆動デューティDUTYでモータ73の出力が制御されることにより、図8(a)に実線で示すように、ロータ位相θが目標ロータ位相θtまで増大される。
After that, the output of the
ロータ位相θと目標ロータ位相θtとの偏差Δθが相応に減少したタイミングt7以降、要求駆動デューティDUTYdが徐々に小さい値として算出される。その後、要求駆動デューティDUTYdが上限値以下となったタイミングt8以降において、図8(b)に実線で示すように、駆動デューティDUTYは徐々に小さい値とされる。そして、ロータ位相θが目標ロータ位相θtと同じになるタイミングt10よりも少し前のタイミングt9では、駆動デューティDUTYは「0%」となる。調節弁30のロータ60の動きは、駆動デューティDUTYの変化に対して遅れる。そのため、ロータ位相θの制御では、駆動デューティDUTYが「0%」となったタイミングt9以降もロータ位相θは増大し、タイミングt10において一旦ロータ位相θと目標ロータ位相θtとが一致するものの、その後、ロータ位相θが目標ロータ位相θtを超えてオーバーシュートする。駆動デューティDUTYは、こうしたロータ位相θの変化に追従して算出され、タイミングt10以降、プラス側及びマイナス側の値に設定される。そして、ロータ位相θが目標ロータ位相θtに収束したタイミングt11以降は、駆動デューティDUTYが「0%」に維持される。これにより、調節弁30のラジエータポートP1、デバイスポートP2、及びヒータポートP3を流れる冷却水の流量が調節され、冷却水の出口水温Toutが目標水温に制御される。
After the timing t7 when the deviation Δθ between the rotor phase θ and the target rotor phase θt is correspondingly reduced, the required drive duty DUTYd is calculated as a gradually smaller value. After that, after the timing t8 when the required drive duty DUTYd becomes equal to or less than the upper limit value, the drive duty DUTY is gradually reduced to a smaller value as shown by the solid line in FIG. 8B. Then, at the timing t9 slightly before the timing t10 when the rotor phase θ becomes the same as the target rotor phase θt, the drive duty DUTY becomes “0%”. The movement of the
本実施形態では、調節弁30の駆動ストレスΣSTが大きいときには、該駆動ストレスΣSTが小さいときに比して、駆動デューティDUTYを小さくすることでモータ73の駆動出力を小さくしている。図8に示す例では、タイミングt1における要求駆動デューティDUTYdの値と、タイミングt6における要求駆動デューティDUTYdの値とは等しいものの、タイミングt6においては、駆動ストレスΣSTが大きいことから、駆動デューティDUTYは要求駆動デューティDUTYdよりも小さい値に制限される。この場合、図8(a)に実線で示すように、タイミングt6からタイミングt10の期間におけるロータ位相θの変化速度(傾き)は、タイミングt1からタイミングt4の期間におけるロータ位相θの変化速度(傾き)よりも小さくなる。すなわち、駆動ストレスΣSTが大きいときには、調節弁30の動作速度を低下させて、ロータ回転速度Vを低くすることができる。そのため、調節弁30の駆動ストレスΣSTが大きくその耐久性が低下しやすい状態では、調節弁30のギア71,72,75などの構成部品に対してモータ73から作用する力を抑えることができ、調節弁30の駆動を適切にできる。
In the present embodiment, when the drive stress ΣST of the
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・調節弁30の回動機構70としてモータ73を備える構成を例に説明したが、モータ73の配置は適宜変更が可能である。例えば、調節弁30とは異なる構成としてモータ73を備えるようにしてもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
Although the configuration in which the
・ストレス推定値算出部134は、ストレス推定値STをロータ回転速度Vに基づいて算出したが、ストレス推定値STの算出態様はこれに限らない。例えば、ロータ回転速度Vと駆動デューティDUTYとに基づいてストレス推定値STを算出してもよい。すなわち、駆動デューティDUTYの絶対値が大きいときは、該駆動デューティDUTYの絶対値が小さいときに比して、ロータ60を回転駆動する際にモータ73から各ギア71,72,75に作用する力が大きい傾向がある。そのため、この構成を採用する場合には、ストレス推定値STを、駆動デューティDUTYの絶対値が大きいときには該駆動デューティDUTYの絶対値が小さいときに比して大きくなるように算出する。また、ストレス推定値算出部134は、ロータ回転速度Vは考慮せず、駆動デューティDUTYのみに基づいてストレス推定値STを算出してもよい。さらには、ストレス推定値算出部134は、ロータ回転速度V、及び駆動デューティDUTYとは異なるパラメータであって、調節弁30に発生するストレスと相関するパラメータに基づいてストレス推定値STを算出することも可能である。例えば、ロータ60を可動範囲の限界まで回転駆動する際には、ストッパ55が突出壁62Bに当接することでハウジング40に対するロータ60の相対回転が規制される。こうした場合、ストッパ55と突出壁62Bとの衝突により各ギア71,72,75には力が作用する。そのため、ロータ60の目標ロータ位相θtが可動範囲の限界である上記「α°」及び「β°」に設定された回数などに基づいて、ストレス推定値STを算出することも可能である。なお、この構成では、ロータ回転速度Vが高いときほど、ストッパ55と突出壁62Bとの衝突により各ギア71,72,75に作用する力は大きくなることから、こうした点も考慮してストレス推定値STを算出することが望ましい。
-The stress estimated
・駆動ストレスΣSTを算出する態様として、ストレス記憶部136に駆動ストレス算出部135が算出した駆動ストレスΣSTを記憶させて、この記憶した駆動ストレスΣSTにストレス推定値算出部134によって新たに算出したストレス推定値STを積算する方法を例示した。駆動ストレスΣSTを算出する態様はこれに限らない。例えば、ストレス推定値算出部134によって算出したストレス推定値STの全てをストレス記憶部136に記憶させて、駆動ストレス算出部135では、ストレス記憶部136に記憶されている全て、或いは所定期間内のストレス推定値STを積算することで駆動ストレスΣSTを算出するようにしてもよい。
As a mode for calculating the drive stress ΣST, the
・制限値設定部137では、駆動ストレスΣSTに応じて段階的にリミットを設定するようにしていたが、駆動ストレスΣSTが大きいときほど大きくなるようにリミットを設定することも可能である。例えば、駆動ストレスΣSTが大きいときほど大きくなるように、比例の関係をもってリミットを設定してもよい。
-In the limit
・制限値設定部137では、設定されたリミットを駆動デューティDUTYの上限値及び下限値の双方に適用するようにしたが、これらの一方のみに適用してもよい。また、制限値設定部137では、上限値及び下限値を別々に設定するようにしてもよい。
-The limit
・上記実施形態では、駆動ストレスΣSTが大きいときには、該駆動ストレスΣSTが小さいときに比して、駆動デューティDUTYの上限値を小さくし、下限値を大きくすることでモータ73の出力を小さくするようにした。モータ73の出力を小さくする方法はこれに限らない。要は、駆動ストレスΣSTが大きいときには、該駆動ストレスΣSTが小さいときに比して、モータ73へ供給される電力を低下させることによって、モータ73の出力を小さくすればよい。
In the above embodiment, when the drive stress ΣST is large, the upper limit value of the drive duty DUTY is made smaller and the lower limit value is made larger than when the drive stress ΣST is small so that the output of the
10…冷却水通路、20…ウォータジャケット、20A…ブロック側ウォータジャケット、20B…ヘッド側ウォータジャケット、21…導入配管、22…冷却水ポンプ、23…導出配管、24…水温センサ、25…外気温センサ、26…回転速度センサ、27…アクセルセンサ、30…調節弁、40…ハウジング、41…本体部、42…第1取付部、42A…第1孔、42B…第2孔、43…第2取付部、44…第3取付部、45…開口、46…仕切り壁、47…流入空間、48…収容空間、49…支持孔、50…摺接部、51…第1コネクタ部、51A…第1膨出部、51B…第1フランジ部、51C…第1ポート部、52…第2コネクタ部、52A…第2ポート部、52B…第2フランジ部、53…第3コネクタ部、53A…第3ポート部、53B…第3フランジ部、55…ストッパ、56…ボルト、60…ロータ、61…弁本体、62…第1弁部、62A…第1貫通孔、62B…突出壁、62C…支持壁、62D…係止孔、63…第2弁部、63A…第2貫通孔、65…ロータ軸、66…ベアリング、67…シール、70…回動機構、71…第1ギア、72…第2ギア、73…モータ、74…検出センサ、75…検出ギア、76…センサ部、80…カバー、90…第1冷却水経路、91…第1ラジエータ配管、92…ラジエータ、93…第2ラジエータ配管、100…第2冷却水経路、101…第1デバイス配管、102…スロットルボディ、103…EGRバルブ、104…EGRクーラ、105…第2デバイス配管、105A…上流分岐部、105B…合流部、105C…下流分岐部、106…オイルクーラ、107…ATFウォーマ、108…第3デバイス配管、110…第3冷却水経路、111…第1ヒータ配管、112…ヒータコア、113…第2ヒータ配管、115…リリーフ通路、116…リリーフ弁、130…制御装置、131…目標ロータ位相算出部、132…フィードバック項算出部、133…フィードバック処理部、134…ストレス推定値算出部、135…駆動ストレス算出部、136…ストレス記憶部、137…制限値設定部、138…出力算出部、200…機関本体、201…シリンダブロック、202…シリンダヘッド。 10 ... Cooling water passage, 20 ... Water jacket, 20A ... Block side water jacket, 20B ... Head side water jacket, 21 ... Introduction piping, 22 ... Cooling water pump, 23 ... Derivation piping, 24 ... Water temperature sensor, 25 ... Outside temperature Sensor, 26 ... Rotation speed sensor, 27 ... Accelerator sensor, 30 ... Control valve, 40 ... Housing, 41 ... Main body, 42 ... 1st mounting part, 42A ... 1st hole, 42B ... 2nd hole, 43 ... 2nd Mounting part, 44 ... 3rd mounting part, 45 ... opening, 46 ... partition wall, 47 ... inflow space, 48 ... accommodation space, 49 ... support hole, 50 ... sliding contact part, 51 ... first connector part, 51A ... 1 bulging part, 51B ... 1st flange part, 51C ... 1st port part, 52 ... 2nd connector part, 52A ... 2nd port part, 52B ... 2nd flange part, 53 ... 3rd connector part, 53A ... 3 port part, 53B ... 3rd flange part, 55 ... stopper, 56 ... bolt, 60 ... rotor, 61 ... valve body, 62 ... 1st valve part, 62A ... 1st through hole, 62B ... protruding wall, 62C ... support Wall, 62D ... Locking hole, 63 ... 2nd valve, 63A ... 2nd through hole, 65 ... Rotor shaft, 66 ... Bearing, 67 ... Seal, 70 ... Rotating mechanism, 71 ... 1st gear, 72 ... 2 gears, 73 ... motor, 74 ... detection sensor, 75 ... detection gear, 76 ... sensor unit, 80 ... cover, 90 ... first cooling water path, 91 ... first radiator piping, 92 ... radiator, 93 ... second radiator Piping, 100 ... 2nd cooling water path, 101 ... 1st device piping, 102 ... Throttle body, 103 ... EGR valve, 104 ... EGR cooler, 105 ... 2nd device piping, 105A ... Upstream branch, 105B ... Confluence, 105C ... downstream branch, 106 ... oil cooler, 107 ... ATF warmer, 108 ... third device piping, 110 ... third cooling water path, 111 ... first heater piping, 112 ... heater core, 113 ... second heater piping, 115 ... Relief passage, 116 ... Relief valve, 130 ... Control device, 131 ... Target rotor phase calculation unit, 132 ... Feedback term calculation unit, 133 ... Feedback processing unit, 134 ... Stress estimation value calculation unit, 135 ... Drive stress calculation unit, 136 ... Stress storage unit, 137 ... Limit value setting unit, 138 ... Output calculation unit, 200 ... Engine body, 201 ... Cylinder block, 202 ... Cylinder head.
Claims (1)
前記ウォータジャケットに冷却水を供給する冷却水ポンプと、
中空のハウジング、該ハウジング内部に配置されている弁体、及び該弁体に連結されていて該弁体を前記ハウジングに対して相対回転させるためのギアを有し、該ギアをモータによって回転させることで前記ウォータジャケットから排出される冷却水の流量を調節する調節弁とを備える内燃機関に適用され、
前記弁体の回転駆動によって前記調節弁に発生するストレスの推定値を積算して該調節弁の駆動ストレスを算出し、前記駆動ストレスが大きいときには、該駆動ストレスが小さいときに比して、前記調節弁を駆動する際の前記モータの出力を小さくする内燃機関の冷却装置。 A water jacket that is formed on the engine body of an internal combustion engine and constitutes a passage for cooling water that cools the engine body.
A cooling water pump that supplies cooling water to the water jacket,
It has a hollow housing, a valve body arranged inside the housing, and a gear connected to the valve body for rotating the valve body relative to the housing, and the gear is rotated by a motor. This applies to internal combustion engines equipped with a control valve that regulates the flow rate of cooling water discharged from the water jacket.
The estimated value of the stress generated in the control valve due to the rotational drive of the valve body is integrated to calculate the drive stress of the control valve. When the drive stress is large, the drive stress is smaller than when the drive stress is small. A cooling device for an internal combustion engine that reduces the output of the motor when driving a control valve.
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