JP7215379B2 - エンジン冷却装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態のエンジン冷却装置は、エンジン10のシリンダブロック11内のウォータジャケット111及びシリンダヘッド12内のウォータジャケット121を流れる冷却水が循環する循環回路21を備えている。循環回路21には、シリンダブロック11内のウォータジャケット111に向けて冷却水を吐出する機械式のウォータポンプ22が設けられている。また、循環回路21には、ラジエータ23、ATFウォーマ24、及び車両の空調装置のヒータコア25、の3つの熱交換器が設けられている。ラジエータ23は、外気との熱交換により冷却水を冷却する。ATFウォーマ24は、冷却水との熱交換により、エンジン10に連結された自動変速機241の作動油であるATF(Automatic Transmission Fluid)の加温や冷却を行う。ヒータコア25は、冷却水との熱交換により、空調装置により車室に送風される空気を温める。
図2に示すように、流量制御弁26は、流量制御弁26の骨格を形成するハウジング31を備えている。ハウジング31には、第1コネクタ部材32、第2コネクタ部材33及び第3コネクタ部材34が取り付けられている。第1コネクタ部材32にはラジエータポートP1が設けられている。第2コネクタ部材33にはデバイスポートP2が設けられている。第3コネクタ部材34にはヒータポートP3が設けられている。そして、各コネクタ部材32~34がハウジング31に取り付けられた状態では、各出力ポートP1~P3が互いに異なる位置に配置されている。
相対角度ANGが「0°」となる位置に弁体35が位置しているのときには各出力ポートP1~P3の開口率はいずれも「0%」であり、流量制御弁26により冷却水の流れが堰き止められる。以下の説明では、循環回路21におけるウォータポンプ22よりも下流側、かつ流量制御弁26よりも上流側の部分をポンプ・弁間部と記載する。流量制御弁26により冷却水の流れが堰き止められた状態でエンジン回転数NEを、ひいてはウォータポンプ22の吐出圧を上昇していくと、ポンプ・弁間部の水圧が耐圧限界に達するようになる。このときには、ポンプ・弁間部の水圧が耐圧限界に達するエンジン回転数NEが耐圧限界回転数となる。
図7及び図8に、流量制御弁26の制御に際して制御ユニット50が実行する流量制御弁制御ルーチンのフローチャートを示す。制御ユニット50は、同ルーチンの処理を、エンジン10の運転中に既定の制御周期毎に繰り返し実行する。
(イ)自動変速機241のシフトレンジとして駐車用のシフトレンジ(P)、又は中立のシフトレンジ(N)が設定されており、かつエンジン回転数NEが既定の退避開始回転数N1以上であること(S110:YES)。なお、図6(b)に示されるように、退避開始回転数N1には、耐圧限界回転数の最小値よりも低いエンジン回転数NEが値として設定されている。
条件(イ)~条件(へ)のいずれにも該当しない場合には、ステップS180において、要求相対回転位置の値がそのまま目標相対回転位置の値として設定された後、ステップS210に処理が進められる。上述のように、要求相対回転位置として設定される弁体35の相対回転位置の範囲は、相対角度ANGが「-α°」となる位置から相対角度ANGが「β°」となる位置までの範囲となっている。そのため、このときの目標相対回転位置として設定される弁体35の相対回転位置の範囲も、相対角度ANGが「-α°」となる位置から相対角度ANGが「β°」となる位置までの範囲となる。
上述のように機械式のウォータポンプ22を備える本実施形態のエンジン冷却装置では、エンジン10やATFの暖機、冷却の要求や空調装置による暖房の要求に応じて要求相対回転位置の値が設定され、通常はその要求相対回転位置の値がそのまま目標相対回転位置の値として設定される。そして、設定した目標相対回転位置へと弁体35の相対回転位置を変更すべく、モータ37の給電制御が行われる。
(1)本実施形態では、車載電源53の給電圧が低下した状態にある場合に上記退避制御を実施している。車載電源53の給電圧が低下すると、モータ37による弁体の弁体35の相対回転位置の変更速度が低下して、保護制御での弁体35の相対回転位置の変更に要する時間が長くなる。その点、保護制御の実施に先立ち、上記退避制御を実施すれば、その後にエンジン回転数NEが上昇して保護制御が実施された場合の弁体35の相対回転位置の変更量がある程度を超えて大きくならなくなる。そのため、車載電源53の給電圧が低下して弁体35の相対回転位置の変更速度が低下した状態でも、保護制御での弁体35の相対回転位置の変更に要する時間が長くなり難くなる。したがって、車載電源53の給電圧が低下しているときにも、エンジン回転数NEが上昇した際の循環回路21の水圧上昇の抑制に要する時間が長くなり難くなる。
・上記実施形態では、弁体35の相対回転位置毎の耐圧限界回転数の情報をマップMとして記録装置42に記憶しておき、保護制御での目標相対回転位置をその記憶した情報に基づき算出していたが、上記情報を記憶せず、保護制御での目標相対回転位置を他の方法で算出するようにしてもよい。例えば保護制御での目標相対回転位置を、最大耐圧動作位置などに固定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ハウジング31に対して相対回転する弁体35を有しており、その弁体35の相対回転位置により出力ポートの冷却水の流路面積が変化する流量制御弁26を採用していたが、往復直線動などの相対回転以外の動作を行う弁体を有した流量制御弁を採用してもよい。
Claims (8)
- エンジンの内部に形成されたウォータジャケットを通る冷却水の循環回路と、前記エンジンの回転を受けて作動して前記循環回路に冷却水を循環させる機械式のウォータポンプと、前記循環回路を流れる冷却水の流量を調整するための弁であって、車載電源からの給電により作動する電動式のアクチュエータにより駆動される弁体を有しており、かつ前記弁体の動作位置により冷却水の流路面積が変化する流量制御弁と、前記エンジンの運転状況に応じて既定の制御範囲内の動作位置を目標動作位置として設定するとともに、その設定した目標動作位置に前記弁体の動作位置を変更すべく前記アクチュエータの駆動制御を実施する制御部と、を備えるエンジン冷却装置において、
前記循環回路のいずれの部位においても水圧が該当部位における許容可能な同水圧の上限値未満となるエンジン回転数の最大値を耐圧限界回転数としたとき、前記耐圧限界回転数は前記弁体の動作位置に応じて変化するものであり、
前記制御範囲内の動作位置の中で前記耐圧限界回転数が最大の動作位置を最大耐圧動作位置としたとき、
前記制御部は、前記耐圧限界回転数が現在のエンジン回転数以上となる動作位置を前記目標動作位置として設定する保護制御を実施し、かつ前記最大耐圧動作位置を含む前記動作位置の範囲であって前記既定の制御範囲よりも小さな範囲として予め設定された退避動作範囲に前記制御範囲を縮小する退避制御を前記車載電源の給電圧が低下した状態にある場合に実施する
エンジン冷却装置。 - 前記弁体の動作位置毎の前記耐圧限界回転数の情報が記憶された記憶部が設けられており、かつ前記制御部は、前記記憶部に記憶された情報に基づき前記耐圧限界回転数が現在のエンジン回転数よりも高くなる弁体の動作位置を求めるとともにその求めた動作位置を前記目標動作位置として設定することで前記保護制御を実施する請求項1に記載のエンジン冷却装置。
- 前記制御部は、前記弁体の現在の動作位置における前記耐圧限界回転数よりも現在のエンジン回転数が高い状態が既定時間以上継続している場合にエンジントルクの低下の必要があると判定することで前記エンジントルクの低下の要否を判定する請求項1又は請求項2に記載のエンジン冷却装置。
- 前記制御部は、前記車載電源の給電圧が電圧低下判定値以下であることをもって前記給電圧が低下した状態にあると判定し、かつエンジン始動後の経過時間が既定時間未満の場合には同経過時間が既定時間以上の場合よりも高い電圧を前記電圧低下判定値の値として設定する請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置。
- 前記制御部は、前記冷却水の温度が既定の低水温判定値以下の場合にも前記退避制御を実施する請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置。
- 前記制御部は、エンジン回転数が既定の退避開始回転数以上の場合にも前記退避制御を実施する請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置。
- 当該エンジン冷却装置は、車両に搭載されたエンジンに適用されるものであって、前記制御部は、前記エンジンと車輪との間の動力伝達が切断されている場合には、同動力伝達が切断されていない場合よりも低い回転数を前記退避開始回転数として設定する請求項6に記載のエンジン冷却装置。
- 当該エンジン冷却装置は、車両に搭載されたエンジンに適用されるものであって、前記制御部は、前記車両が惰性走行中である場合にも前記退避制御を実施する請求項1~請求項7のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置。
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