WO2016159008A1 - 内燃機関の冷却システム及びその制御方法 - Google Patents

内燃機関の冷却システム及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016159008A1
WO2016159008A1 PCT/JP2016/060243 JP2016060243W WO2016159008A1 WO 2016159008 A1 WO2016159008 A1 WO 2016159008A1 JP 2016060243 W JP2016060243 W JP 2016060243W WO 2016159008 A1 WO2016159008 A1 WO 2016159008A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling water
line
switching valve
cooling
path switching
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/060243
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕一 外山
村井　淳
坂口　重幸
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to DE112016001589.5T priority Critical patent/DE112016001589B4/de
Priority to CN201680017155.3A priority patent/CN107429601B/zh
Priority to US15/563,654 priority patent/US10385758B2/en
Publication of WO2016159008A1 publication Critical patent/WO2016159008A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/08—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating
    • F01M5/021—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12—Pump-driving arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
    • F16H57/0413—Controlled cooling or heating of lubricant; Temperature control therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0475—Engine and gearing, i.e. joint lubrication or cooling or heating thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves

Definitions

  • the present invention relates to a cooling system of an internal combustion engine, and more particularly to a cooling system of an internal combustion engine capable of promoting a rise in the temperature of cooling water and a control method thereof.
  • a conventional cooling system of this type comprises a cooling water passage passing through a heating heat exchanger and a transmission oil heat exchanger in sequence, a cooling water passage passing a bypass passage provided separately from the cooling water passage, and the oil heat exchange.
  • a valve provided at the junction of the cooling water after passing through the bypass passage and the cooling water after passing through the bypass passage, and a valve for adjusting the flow rate of the cooling water of the two cooling channels; The temperature of the cooling water flowing out of at least one of the engine and the engine is detected, and the operation of the valve is controlled to switch between the two cooling water channels when the detected temperatures respectively satisfy predetermined conditions.
  • the present invention aims to provide a cooling system of an internal combustion engine that can cope with such problems and promote the temperature rise of the cooling water and a control method thereof.
  • the cooling system of an internal combustion engine comprises at least a plurality of cooling channels including a heater line for heating, a block line for engine block cooling and a transmission line for transmission oil warmer. And the opening / closing operation of the flow path switching valve so as to suppress the distribution amount of the cooling water to the heater line, and the flow path switching valve sequentially switching to at least one cooling water channel according to the warm-up state of the internal combustion engine And a control device to control.
  • the internal combustion engine is warmed up from among a plurality of cooling channels including at least a heater line for heating, a block line for an engine block, and a transmission line for transmission oil warmer.
  • a control method of a cooling system controlling an open / close operation of a flow path switching valve sequentially switching to at least one cooling channel according to a control device to control a distribution amount of cooling water to each cooling channel, the control The opening / closing operation of the flow path switching valve is controlled such that the device suppresses the distribution amount of the cooling water to the heater line.
  • the temperature rise of the cooling water can be promoted. And friction can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration view showing an embodiment of a cooling system of an internal combustion engine according to the present invention. It is a flowchart explaining determination of the driving
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a cooling system according to the present invention.
  • This cooling system is for cooling the internal combustion engine 1, and includes first to fourth cooling water channels 2 to 5, a flow path switching valve 7, a water pump (ELWP) 8, a radiator 9, and electronic control. And an apparatus 10.
  • EWP water pump
  • the internal combustion engine 1 mounted on a vehicle is configured to have a cylinder head 11 and a cylinder block 12, and an output shaft of the internal combustion engine 1 is a CVT (Continuously Variable Transmission), which is an example of a power transmission device. Etc.) is connected. Further, the output of the transmission 13 is transmitted to drive wheels (not shown) so that the vehicle can travel.
  • CVT Continuous Variable Transmission
  • a head cooling water passage 14 is extended inside the cylinder head 11.
  • the head cooling water passage 14 is for cooling the cylinder head 11, and the cooling water inlet 15 opened at one end of the cylinder head 11 in the cylinder arrangement direction and the other end opened at the other end of the cylinder head 11 in the cylinder arrangement direction.
  • the cooling water outlet 16 is provided. Thereby, the cooling water supplied to the cooling water inlet 15 of the cylinder head 11 cools the cylinder head 11 through the head cooling water passage 14 and is discharged from the cooling water outlet 16 opened at the other end.
  • One end is connected to the cooling water outlet 16 of the cylinder head 11 and the other end is connected to a cooling water inlet 17 of a radiator 9 described later, and a first cooling water pipe 18 is provided. Furthermore, one end is connected to the cooling water outlet 19 of the radiator 9, and the other end is connected to the fourth inlet port 23 among four first to fourth inlet ports 20 to 23 of the flow path switching valve 7 described later.
  • the second cooling water pipe 24 is provided.
  • the first cooling water passage hereinafter referred to as “radiator line” in which the cooling water flows via the cylinder head 11 and the radiator 9 including the head cooling water passage 14, the first cooling water piping 18 and the second cooling water piping 24. ') 2 is configured.
  • the internal combustion engine 1 is provided with a block coolant passage 25.
  • the block coolant passage 25 is for cooling the cylinder block 12 and is branched from the head coolant passage 14 to reach the cylinder block 12 and penetrates the inside of the cylinder block 12. It is connected to a cooling water outlet 26 which opens at the other end in the cylinder arrangement direction.
  • part of the cooling water flowing through the head cooling water passage 14 flows into the block cooling water passage 25 branched from the head cooling water passage 14 and cools the cylinder block 12 through the block cooling water passage 25. It is discharged from the cooling water outlet 26 which opens at the end.
  • a third cooling water pipe 27 is connected to the cooling water outlet 26 of the cylinder block 12.
  • the third cooling water pipe 27 causes the oil cooler (O / C) 28 provided in the middle of the pipe to exchange heat between the cooling water flowing through the pipe and the lubricating oil of the internal combustion engine 1.
  • the other end of the third cooling water pipe 27 is connected to the first inlet port 20 of the flow path switching valve 7.
  • the cooling water flows through the cylinder block 12 including the block cooling water passage 25 and the third cooling water pipe 27, and a second cooling water passage (hereinafter referred to as “block line”) 3 bypassing the radiator 9. Is configured.
  • a fourth cooling water pipe 29 is provided in the middle of the first cooling water pipe 18 with one end thereof connected.
  • the fourth cooling water pipe 29 is for using the cooling water heated up by heat exchange with the cylinder head 11 while passing through the head cooling water passage 14 for heating the vehicle, and the cooling water in the middle of the piping
  • the heater core (heating heat exchanger) 30 for heating the vehicle and the water-cooled EGR (Exhaust Gas Recirculation) cooler 31 and the EGR control valve 32 constituting the exhaust gas recirculation device from the upstream side of the flow direction Throttle valves 33 for adjusting the amount are disposed in this order.
  • the other end of the fourth cooling water pipe 29 is connected to the third inlet port 22 of the flow path switching valve 7.
  • the cooling water flows through the cylinder head 11 and the heater core 30 including the head cooling water passage 14 and the fourth cooling water pipe 29, and the third cooling water passage (hereinafter "heater line”) bypassing the radiator 9 4) is composed.
  • the heater core 30 exchanges heat between the cooling water flowing through the fourth cooling water pipe 29 and the conditioned air, warms the conditioned air, and exhibits a heating function.
  • the EGR cooler 31 exchanges heat between the exhaust that is recirculated to the intake system of the internal combustion engine 1 by the exhaust gas recirculation system and the cooling water flowing through the fourth cooling water pipe 29 to reduce the exhaust temperature, thereby causing nitrogen oxidation during combustion. Suppress the generation of objects.
  • the EGR control valve 32 and the throttle valve 33 perform heat exchange with the cooling water flowing through the fourth cooling water pipe 29, raise the temperature, and suppress freezing of the water contained in the exhaust or the intake.
  • the heater line 4 diverts the cooling water that has passed through the cylinder head 11 from the third cooling water pipe 27 to the fourth cooling water pipe 29, thereby the heater core 30, the EGR cooler 31, the EGR control valve 32 and the throttle valve It leads to 33 and causes heat exchange with these.
  • a fifth cooling water pipe 34 is provided in the middle of the first cooling water pipe 18 with one end connected.
  • the fifth cooling water pipe 34 causes the oil warmer (O / W) 35 disposed in the middle of the pipe to perform heat exchange between the cooling water flowing through the pipe and the hydraulic oil of the transmission 13, thereby a transmission
  • the other end is connected to the second inlet port 21 of the flow path switching valve 7.
  • the fifth cooling water pipe 34 diverts the cooling water which has passed through the cylinder head 11 from the first cooling water pipe 18 and leads it to the oil warmer 35, and performs heat exchange between the cooling water and the hydraulic oil. To raise the temperature of the hydraulic oil.
  • Cooling channel 5 is configured.
  • a sixth cooling water pipe 36 is provided in the middle of a later-described seventh cooling water pipe 37 provided with one end connected to the outlet port 38 of the second cooling pipe 37 described later.
  • the seventh cooling water piping which connects the radiator line 2, the block line 3, the heater line 4, the CVT O / W line 5, the outlet port 38 of the flow path switching valve 7 and the suction port 39 of the water pump 8 described later.
  • 37 and an eighth cooling water pipe 41 connecting the discharge port 40 of the water pump 8 and the cooling water inlet 15 of the cylinder head 11 to constitute a circulating water flow path for the cooling water.
  • a flow path switching valve 7 is provided at the outflow end of the cooling water of the radiator line 2, the block line 3, the heater line 4 and the CVT O / W line 5.
  • the flow path switching valve 7 is to sequentially switch from the plurality of cooling water channels to at least one cooling water channel in accordance with the warm-up state of the internal combustion engine 1, and is controlled by the electronic control device 10 described later. It can be opened and closed to adjust the distribution of cooling water to each cooling channel.
  • the flow path switching valve 7 has, for example, a rotor formed with a flow path rotatably fitted to a stator on which first to fourth inlet ports 20 to 23 and one outlet port 38 are respectively formed.
  • Each of the ports of the stator is suitably opened by changing the angle from the reference angle of the rotor with an electric actuator such as an electric motor, for example.
  • the distribution amount of the cooling water to each cooling water passage can be adjusted by changing the open area ratio of the first to fourth inlet ports 20-23 according to the angle of the rotor.
  • a water pump 8 is disposed in the middle of the cooling water passage between the flow passage switching valve 7 and the cylinder head 11.
  • the water pump 8 sucks in the cooling water from the suction port 39, discharges it from the discharge port 40, sends it out to the cylinder head 11, and circulates the cooling water channel, which is controlled by the electronic control unit 10 described later and driven by the electric motor. It is a motorized one.
  • An electronic control unit 10 is provided electrically connected to the flow path switching valve 7 and the water pump 8.
  • the electronic control unit 10 maintains the flow rate of the cooling water of the CVT O / W line 5 while suppressing the distribution amount of the cooling water to the heater line 4.
  • the opening / closing operation of the switching valve 7 is controlled.
  • the discharge flow rate of the water pump 8 is controlled to be suppressed.
  • the opening degree of the flow path switching valve 7 with respect to the heater line 4 and the CVT O / W line 5 is adjusted. It also allows you to As a result, even when the rise in coolant temperature temporarily stagnates, the rise in coolant temperature can be promoted.
  • the term "constant" is intended to include variations within an acceptable range.
  • the electronic control unit 10 includes various control parameters of the air conditioner system including temperature information of temperature sensors installed in each part of the vehicle (for example, temperature information by outside air sensor, in-vehicle sensor, suction temperature sensor of evaporator, solar radiation sensor, etc.) And opening / closing operation of the flow path switching valve 7 may be controlled to change the flow rate of the cooling water of the heater line 4 based on the information of the blower fan air volume, the air mix door opening degree, the vehicle speed wind, etc. .
  • the electronic control unit 10 also has a function of controlling the fuel injection device 42 and the ignition device 43 of the internal combustion engine 1, and an idling stop (idling reduction) function of temporarily stopping the internal combustion engine 1 while waiting for a vehicle signal. There is. Note that the electronic control unit 10 does not perform various controls of the internal combustion engine 1, and performs mutual communication with separate electronic control units that control the fuel injection device 42, the ignition device 43, etc. of the internal combustion engine 1. it can.
  • reference numeral 44 denotes a temperature sensor for detecting the engine water temperature
  • reference numeral 45 denotes a temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing out of the cylinder block 12
  • reference numeral 46 denotes the temperature in the passenger compartment ( 3 shows a temperature sensor that detects (room temperature).
  • FIG. 2 is a follow chart for explaining the determination of the operating state of the cooling system of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the operation of the flow path switching valve 7 of the cooling system, showing the relationship between the rotor angle of the flow path switching valve 7 and the aperture ratio of the first to fourth inlet ports 20 to 23. ing.
  • the temperature sensor 44 installed near the cooling water outlet 16 of the cylinder head 11 detects the water temperature of the engine.
  • Temperature information detected by the temperature sensor 44 is sent to the electronic control unit 10, radiator determination water temperature for determining whether to open the radiator line 2 stored in the electronic control unit 10, CVT O / W line CVT O / W determination water temperature to determine whether to open 5 and block determination water temperature to determine whether to open block line 3 and to determine whether to open heater line 4 This is compared with the heater determination water temperature of in this order.
  • each judgment water temperature is Radiator determination water temperature> CVT O / W determination water temperature> block determination water temperature> heater determination water temperature.
  • step S1 the engine water temperature is compared with the radiator judgment water temperature.
  • the determination in step S1 is "NO", and the process proceeds to step S3 without opening the radiator line 2.
  • step S3 the engine water temperature is compared with the CVT O / W determination water temperature. In this case, since the cooling water is not yet sufficiently warmed, the determination in step S3 is also "NO", and the process proceeds to step S5 without opening the CVT O / W line 5.
  • step S5 the engine water temperature is compared with the block determination water temperature. Also in this case, if the engine water temperature rise is not sufficient and the engine water temperature is equal to or less than the block determination water temperature, step S5 results in “NO” determination, and the process proceeds to step S7 without opening the block line 3.
  • step S7 the engine water temperature is compared with the heater determination water temperature. Immediately after the start of operation, the engine water temperature is still lower than the heater determination water temperature. Therefore, step S7 is a "NO" determination, and the series of the above-described operating condition determination procedure ends without opening the heater line 4.
  • the flow path switching valve 7 is within the range of a predetermined angle from the reference angle at which the rotor angle is restricted by the stopper, and all of the first to fourth inlet ports 20 to 23 are all as shown in FIG. It is the first pattern to be closed.
  • the cooling water discharged from the water pump 8 is the head cooling water passage 14, the first cooling water It flows through the pipe 18 and the bypass line 6 and cools only the cylinder head 11 of the internal combustion engine 1.
  • the state in which all of the first to fourth inlet ports 20 to 23 are closed means not only the state where the opening area of the first to fourth inlet ports 20 to 23 is 0 (zero), but also the opening area thereof. Includes a state in which the minimum opening area is larger than 0, that is, a state in which cooling water leaks.
  • step S7 becomes “YES” judgment
  • step S8 To set a flag indicating that the conditions for opening the heater line 4 are ready.
  • the electronic control unit 10 causes the flow path switching valve 7 to perform the rotation operation of the rotor.
  • the flow path switching valve 7 is controlled by the electronic control unit 10 to rotate the rotor to execute the second pattern shown in FIG. 3. That is, the rotor angle is larger than the angle at which all of the first to fourth inlet ports 20 to 23 are closed, and the third inlet port 22 gradually reaches a constant aperture ratio (for example, 100% aperture ratio (full opening)). After opening, it becomes a second pattern that holds the constant aperture ratio as the rotor angle increases.
  • the heater line 4 since the heater line 4 is opened, as shown in FIG. 5, the cooling water discharged from the water pump 8 passes through the head cooling water passage 14, the first cooling water pipe 18 and the bypass line 6. And flows through the heater line 4 to cool the cylinder head 11 of the internal combustion engine 1, the heater core 30, and the like.
  • step S5 is determined as "YES”, and the process proceeds to step S6. Then, a flag indicating that the condition for opening the block line 3 is satisfied is set. As a result, the electronic control unit 10 causes the flow path switching valve 7 to perform a further turning operation of the rotor.
  • the flow path switching valve 7 is controlled by the electronic control unit 10 to further rotate the rotor to execute the third pattern shown in FIG. That is, when the rotor angle becomes larger than the angle at which the third inlet port 22 opens to a constant aperture ratio, the first inlet port 20 opens and then the aperture ratio gradually increases up to a predetermined aperture ratio as the rotor angle increases.
  • the cooling water discharged from the water pump 8 passes through the head cooling water passage 14, the first cooling water pipe 18 and the bypass line 6. As it flows, it flows through the heater line 4 and further flows through the block line 3 to cool the cylinder head 11 of the internal combustion engine 1, the cylinder block 12, the heater core 30, and the like.
  • step S3 becomes “YES” judgment, and the process proceeds to step S4.
  • a flag is set to indicate that the conditions for opening the CVT O / W line 5 are ready.
  • the electronic control unit 10 causes the flow path switching valve 7 to perform a further turning operation of the rotor.
  • the flow path switching valve 7 is controlled by the electronic control unit 10 to further rotate the rotor to execute the fourth pattern shown in FIG. That is, when the rotor angle becomes larger than the opening angle of the first inlet port 20, the second inlet port 21 gradually opens up to a constant aperture ratio (for example, the aperture ratio 100% (full opening)) and then increases the rotor angle In the fourth pattern, the constant aperture ratio is maintained. At this time, the third inlet port 22 gradually decreases, for example, from an aperture ratio of 100% to a predetermined aperture ratio, and then holds the predetermined aperture ratio. In addition, the first inlet port 20 holds the constant aperture ratio. As a result, the amount of cooling water flowing through the block line 3 is kept constant.
  • a constant aperture ratio for example, the aperture ratio 100% (full opening)
  • the cooling water discharged from the water pump 8 has the head cooling water passage 14, the first cooling water pipe 18, and the bypass line. 6 and flows through the heater line 4 and the block line 3 and further flows through the CVT O / W line 5 to cool the cylinder head 11 of the internal combustion engine 1, the cylinder block 12 and the heater core 30 etc. , The lubricating oil of the transmission 13 is heated.
  • the cooling water flows through the head cooling water passage 14, the first cooling water pipe 18 and the bypass line 6, and also flows through the heater line 4, the block line 3 and further through the CVT O / W line 5 during circulation.
  • "YES" is judged in step S1 and the process proceeds to step S2.
  • a flag indicating that the condition for opening the radiator line 2 is established is set.
  • the electronic control unit 10 causes the flow path switching valve 7 to perform a further turning operation of the rotor.
  • the flow path switching valve 7 is controlled by the electronic control unit 10 to further rotate the rotor to execute the fifth pattern shown in FIG. That is, when the rotor angle becomes larger than the angle at which the second inlet port 21 opens to a constant aperture ratio, the fourth inlet port 23 opens and then, the fifth pattern in which the aperture ratio gradually increases with the increase of the rotor angle Become. At this time, the third inlet port 22 holds the predetermined aperture ratio. Also, the first inlet port 20 starts to gradually increase, and the second inlet port 21 keeps fully open. In the fifth pattern, since the radiator line 2 is opened, as shown in FIG. 8, the cooling water discharged from the water pump 8 passes through the head cooling water passage 14, the first cooling water pipe 18 and the bypass line 6.
  • the first, third, and fourth input ports 20, 22, 23 have a sixth pattern that gradually increases toward the opening ratio 100%.
  • the cooling system according to the present invention is intended to accelerate the rise in engine water temperature by reducing the time for which the rise in water temperature temporarily stagnates.
  • the operation (first embodiment) of the cooling system according to the present invention will be described below with reference to FIG. Here, it demonstrates paying attention to the flow-path switching operation
  • the first inlet port 20 of the flow path switching valve 7 is opened to a constant aperture ratio, and the third inlet port 22 is fully opened. And the fourth inlet ports 21 and 23 are in a closed state.
  • the rotor of the flow path switching valve 7 is rotated to execute the fourth pattern.
  • the first step (4-1) of the fourth pattern is performed, and the second inlet port 21 gradually opens, for example, to full opening, and then the rotor angle of Keep fully open as it increases.
  • the third inlet port 22 maintains this aperture ratio after decreasing gradually from the fully open state to a constant aperture ratio.
  • the first inlet port 2 maintains a constant aperture ratio.
  • the water quantity of the cooling water which flows through the block line 3 is hold
  • the second inlet port 21 is opened and the CVT O / W line 5 is opened, the rise in engine water temperature temporarily stagnates as described above.
  • the rotor of the flow path switching valve 7 is further rotated, and the third inlet port 22 has a lower opening than the above-mentioned constant aperture ratio.
  • the aperture rate is maintained.
  • FIG. 10B the flow rate of the heater line 4 is reduced, and the decrease in water temperature due to the heat radiation from the heater core 30 is suppressed.
  • the water temperature for heating may be about 50 ° C., and if the water temperature of the cooling water of the heater line 4 has a sufficient temperature for heating, the third inlet port 22 is opened as shown in FIG.
  • the second inlet port 21 is also gradually reduced to a constant opening ratio, and then the opening ratio is maintained.
  • the flow rate of the CVT O / W line 5 is kept constant, and the temperature increase rate of the lubricating oil of the transmission 13 is maintained.
  • the opening ratio of the first inlet port 20 is maintained, as shown in FIG. 10 (b), the amount of water in the block line 3 increases by the amount of decrease in the amount of water in the heater line 4. It will be.
  • the rise in temperature of the temporarily stagnated cooling water is also heated by heat exchange with the cylinder block 12, and the cooling water of the block line 3 having an increased amount of water is mixed and heated, thereby the stagnation time It is shortened to promote the rise in water temperature.
  • FIG. 11 is a graph experimentally confirming the effect of the cooling system of the present invention.
  • the solid line shown in FIG. 11 represents the water temperature recovery rate in the cooling system of the present invention, and the broken line represents the water temperature recovery rate in the conventional cooling system (corresponding to the operation of the flow path switching valve 7 shown in FIG. 3).
  • the recovery time of the water temperature is shortened compared to the conventional cooling system.
  • the rotational angle of the rotor of the flow path switching valve 7 and the aperture ratio of the first to fourth inlet ports 23 show the same relationship as the fifth and sixth patterns shown in FIG.
  • the plurality of flow paths provided in the rotor of the flow path switching valve 7 maintain the relationship between the rotor angle and the opening ratio of the first to fourth inlet ports 20 to 23 as shown in FIG. So that its shape, width and depth are determined and formed.
  • the said 1st Example is a case where the discharge amount of the cooling water discharged from the water pump 8 is constant.
  • the amount of water in the block line 3 increases as the amount of water in the heater line 4 decreases. Therefore, in the implementation of the second step (4-2) in the fourth pattern, when the flow rate of the cooling water of the block line 3 is kept constant, the openings of the second and third inlet ports 21 and 22 of the flow path switching valve 7 At the same time as the rate is gradually reduced, the amount of discharge of the cooling water discharged from the water pump 8 may be reduced. Thereby, the cooling water of a fixed flow rate flows into the block line 3, and the water temperature rise of the cooling water of the block line 3 becomes higher. Therefore, also in this case, it is possible to promote a rise in the temperature of the temporarily stagnant cooling water.
  • step S3 in the operation state determination operation of FIG. 2, it is determined whether the engine water temperature exceeds the CVT O / W determination water temperature. Then, the result is received in step S11, and the process proceeds to step S12.
  • step S12 it is determined based on the determination result in step S3 whether the condition for opening the CVT O / W line 5 is satisfied.
  • the rotor angle (MCV opening) of the flow path switching valve 7 and the reference value of the number of rotations or flow rate of the electric water pump 8 The setting operation ends.
  • step S12 when the condition for opening the CVT O / W line 5 is satisfied and the determination is "YES", the process proceeds to step S13. Then, in step S13, a reference value of the rotor angle (MCV opening) at which the CVT O / W line 5 opens is set. That is, the rotor angle (MCV opening) at the start of the second step (4-2) of the fourth step in FIG. 10A is set as the MCV reference opening. Then, the process proceeds to step S14, and the number of rotations or the flow rate of the electric water pump 8 when the CVT O / W line 5 is opened is set as a reference value.
  • the flow rates of block line 3 and CVT O / W line 5 are constant with respect to these reference values.
  • the rotor angle of the flow path switching valve 7 is adjusted so that the opening ratio of the second and third inlet ports 21 and 22 is adjusted, and the discharge amount of the cooling water from the electric water pump 8 is adjusted. (Corrected).
  • FIG. 13 is a flow chart for explaining the number of rotations or the flow rate correction of the electric water pump 8 when the CVT O / W line 5 is opened.
  • step S21 the discharge correction amount of the electric water pump 8 is calculated.
  • the rotor angle MCV opening degree of the flow path switching valve 7 in the front half of the second step (4-2) of the fourth pattern
  • the discharge correction amount of the electric water pump 8 is calculated with reference to a water pump discharge correction template, which indicates the relationship between the discharge correction amount of the cooling water of the electric water pump 8 and the water pump 8.
  • the horizontal axis in FIG. 14 indicates the rotor angle (MCV opening), and the vertical axis indicates the discharge correction amount (reduction amount) of the cooling water of the electric water pump 8.
  • the rotor angle (MCV opening) is increased, and the second and third inlet ports 21 and 22 are As the aperture ratio gradually decreases, the flow rate of the block line 3 gradually increases. Therefore, even if the rotor angle (MCV opening) increases, the discharge correction amount (reduction) of the electric water pump 8 according to the rotor angle (MCV opening) according to FIG. 14 so that the flow rate of the block line 3 becomes constant. Amount) is calculated. Then, the process proceeds to step S22, and the number of rotations or flow rate corresponding to the calculated discharge correction amount (decrease amount) is the reference number of rotations or flow rate of the electric water pump 8 set in step S14 of FIG.
  • the value is added to determine the number of rotations or the flow rate of the electric water pump 8.
  • the discharge of the cooling water from the water pump 8 by the calculated discharge correction amount The amount is reduced.
  • the flow rates of the block line 3 and the CVT O / W line 5 can be kept constant.
  • the discharge flow rate of the electric water pump 8 is suppressed, and the MCV opening degree of the flow path switching valve 7 with respect to the heater line 3 and the CVT O / W line 5 is adjusted.
  • the present invention is not limited thereto, and when the distribution amount of the cooling water to the heater line 3 is suppressed, the discharge flow rate of the electric water pump 8 is suppressed It is also good.
  • the discharge flow rate of the electric water pump 8 is suppressed so as to correct the increase amount of the cooling water of the CVT O / W line 5 which increases with the suppression of the distribution amount of the cooling water to the heater line 3.
  • the flow rate of the block line 3 may be reduced by maintaining the flow rate of the CVT O / W line 5.
  • the cooling system according to the present invention may change the flow rate of the heater line 4 in the first half of the second step (4-2) of the fourth pattern according to various control parameters of the air conditioning system (third embodiment).
  • the third embodiment will be described below.
  • FIG. 15 is a flow chart for explaining the flow rate correction of the heater line 4 based on the temperature information by the temperature sensor installed in each part of the vehicle.
  • the MCV opening correction amount is calculated. More specifically, the temperature information acquired by the outside air sensor is stored in the electronic control unit 10, as shown in FIG. 16A, compared to the correction template for the flow rate of the heater line 4 with respect to the outside air temperature. , MCV opening is calculated.
  • the rotor of the flow path switching valve 7 is rotated to gradually reduce the aperture ratio of the second inlet port 21 to a constant aperture ratio
  • the amount of increase or decrease of the current outside air temperature is calculated based on the outside air temperature in the existing state (hereinafter, this state is referred to as “the second MCV opening degree”), and the correction template shown in FIG.
  • the outside air correction amount that is, the change amount of the rotor angle of the flow path switching valve 7 is calculated.
  • the result is temporarily stored in the storage unit of the electronic control unit 10.
  • FIG. 16B shows the correction amount of the flow rate of the heater line 4 with respect to the in-vehicle temperature.
  • the amount of temperature increase or decrease is calculated, and the in-vehicle temperature correction amount, that is, the amount of change of the rotor angle of the flow passage switching valve 7 is calculated as compared with the correction template shown in FIG. This result is also temporarily stored in the storage unit of the electronic control unit 10.
  • FIG. 16C shows the correction amount of the flow rate of the heater line 4 with respect to the amount of solar radiation.
  • the correction information that is, the MCV opening of the flow path switching valve 7 is calculated by comparing the temperature information acquired by the solar radiation sensor with the correction template for the solar radiation stored in the electronic control device 10. Specifically, in the first half of the second step (4-2) of the fourth pattern, the current solar radiation is based on the amount of solar radiation when the rotor angle of the flow path switching valve 7 is at the MCV second reference opening. The amount of increase or decrease is calculated, and compared with the correction template shown in FIG. 16C, the amount of solar radiation correction, that is, the amount of change of the rotor angle of the flow path switching valve 7 is calculated. This result is also temporarily stored in the storage unit of the electronic control unit 10.
  • FIG. 16D shows the correction amount of the flow rate of the heater line 4 with respect to the suction temperature of the evaporator.
  • the correction information that is, the MCV opening degree of the flow path switching valve 7 is calculated by comparing the temperature information acquired by the suction temperature sensor 44 with the correction template for the suction temperature stored in the electronic control unit 10. Specifically, in the first half of the second step (4-2) of the fourth pattern, the current suction based on the suction temperature when the rotor angle of the flow path switching valve 7 is at the MCV second reference opening. The amount of temperature increase or decrease is calculated, and a suction temperature correction amount, that is, a change amount of the rotor angle of the flow path switching valve 7 is calculated as compared with the correction template shown in FIG. And this result is also once stored in the storage unit of the electronic control unit 10.
  • the correction amounts stored in the storage unit are added in step S31 shown in FIG. 15 to calculate the correction amount of the rotor angle of the flow path switching valve 7 (hereinafter referred to as "MCV opening correction amount"). . Then, the process proceeds to step S32, the MCV opening correction amount is added to the MCV second reference opening, and the MCV target opening is calculated. Then, the rotor angle of the flow path switching valve 7 is changed so that the MCV target opening degree is obtained. As a result, the flow rate of the heater line 4 is adjusted based on the temperature information from various temperature sensors, and the in-vehicle temperature can be maintained substantially constant even if the environmental temperature surrounding the vehicle changes.
  • FIG. 17A shows the correction amount of the flow rate of the heater line 4 with respect to the opening degree of the air mix door.
  • the correction amount that is, the MCV opening degree of the flow path switching valve 7 is calculated by comparing the opening degree information acquired by the air mixing door sensor with the correction template for the air mixing door opening degree stored in the electronic control device 10. Specifically, in the first half of the second step (4-2) of the fourth pattern, the opening angle of the air mix door when the rotor angle of the flow path switching valve 7 is at the MCV second reference opening is used as a reference The change amount of the current opening degree is calculated, and compared with the correction template shown in FIG.
  • the air mix door opening degree correction amount that is, the correction amount of the rotor angle of the flow path switching valve 7 (MCV opening Correction amount) is calculated. Then, the MCV opening correction amount is added to the MCV second reference opening to calculate the MCV target opening, and the rotor angle of the flow path switching valve 7 is changed so as to obtain the MCV target opening.
  • FIG. 17B shows the correction amount of the flow rate of the heater line 4 with respect to the blower fan air volume.
  • the air volume information acquired by the blower fan air volume sensor is compared with a correction template for the blower fan air volume stored in the electronic control unit 10 to calculate a correction amount, that is, the MCV opening of the flow path switching valve 7.
  • a correction amount that is, the MCV opening of the flow path switching valve 7.
  • the current of the flow path switching valve 7 based on the blower fan air volume when the rotor angle of the flow path switching valve 7 is at the MCV second reference opening.
  • the amount of change in the air volume is calculated, and the blower fan air volume correction amount, that is, the correction amount of the rotor angle of the flow path switching valve 7 (MCV opening correction amount) is calculated in comparison with the correction template shown in FIG. Be done. Then, the MCV opening correction amount is added to the MCV second reference opening to calculate the MCV target opening, and the rotor angle of the flow path switching valve 7 is changed so as to obtain the MCV target opening.
  • the description of the change of the set temperature in the vehicle and the correction amount of the flow rate of the heater line 4 with respect to the vehicle speed wind has been omitted, the same can be applied to these cases.
  • at least one of the various information of the air conditioning system is selected to calculate the MCV target opening degree, and the rotor angle of the flow path switching valve 7 becomes the MCV target opening degree.
  • the opening and closing operation may be controlled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

本発明は、少なくとも暖房用のヒータライン、エンジンブロック冷却用のブロックライン及び変速機オイルウォーマ用の変速機ラインを含む複数の冷却水路の内から、内燃機関の暖機状態に応じて少なくとも一つの冷却水路に順次切替える流路切替弁と、前記ヒータラインへの冷却水の分配量を抑制するように、前記流路切替弁の開閉動作を制御する制御装置と、を備えたものである。これにより、一時的に低下した冷却水温度の回復を促進する。

Description

内燃機関の冷却システム及びその制御方法
　本発明は、内燃機関の冷却システムに関し、特に冷却水の水温上昇を促進し得る内燃機関の冷却システム及びその制御方法に係るものである。
　従来の、この種の冷却システムは、暖房用熱交換器及びトランスミッションオイル熱交換器を順番に通る冷却水路と、該冷却水路とは別に設けられたバイパス通路を通る冷却水路と、上記オイル熱交換器を通過後の冷却水と上記バイパス通路通過後の冷却水との合流点に設けられ、上記二つの冷却水路の冷却水の流量を調節するバルブとを備え、車内温度及び車外温度のうちの少なくともいずれか一方、及びエンジンから流出する冷却水の温度を検出し、該検出された各温度が夫々所定の条件を満たす場合に、上記バルブの作動を制御して上記二つの冷却水路を切替えるようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
特許第４９９４５４６号公報
　しかし、このような従来の冷却システムにおいては、上記バルブを作動させて暖房用熱交換器の冷却水路を開通させると、該冷却水路を流れる冷却水の熱が暖房用熱交換器により放熱されて冷却水の水温上昇が一時的に停滞し、水温の昇温時間が長くなるという問題があった。したがって、冷却水の水温上昇が遅くなることにより、結果的にエンジン油温の昇温時間が長くなり、フリクションが大きくなって燃費が目減りするという問題があった。
　そこで、本発明は、このような問題点に対処し、冷却水の水温上昇を促進し得る内燃機関の冷却システム及びその制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明による内燃機関の冷却システムは、少なくとも暖房用のヒータライン、エンジンブロック冷却用のブロックライン及び変速機オイルウォーマ用の変速機ラインを含む複数の冷却水路の内から、内燃機関の暖機状態に応じて少なくとも一つの冷却水路に順次切替える流路切替弁と、前記ヒータラインへの冷却水の分配量を抑制するように、前記流路切替弁の開閉動作を制御する制御装置と、を備えたものである。
　また、本発明による冷却システムの制御方法は、少なくとも暖房用のヒータライン、エンジンブロックのブロックライン及び変速機オイルウォーマ用の変速機ラインを含む複数の冷却水路の内から、内燃機関の暖機状態に応じて少なくとも一つの冷却水路に順次切替える流路切替弁の開閉動作を制御装置により制御して、各冷却水路への冷却水の分配量を制御する冷却システムの制御方法であって、前記制御装置が前記ヒータラインへの冷却水の分配量を抑制するように、前記流路切替弁の開閉動作を制御するものである。
　本発明によれば、ヒータラインの開通で冷却水の熱が暖房用熱交換器により放熱されて冷却水の水温上昇が一時的に停滞しても、冷却水の水温上昇を促進することができ、フリクションを低減することができる。
本発明による内燃機関の冷却システムの一実施形態を示す概略構成図である。 上記冷却システムにおける運転状態の判定について説明するフローチャートである。 上記冷却システムの流路切替弁の動作を示す説明図である。 運転開始直後の冷却水の循環路を示す説明図である。 ヒータライン開通時の冷却水の循環路を示す説明図である。 ブロックライン開通時の冷却水の循環路を示す説明図である。 変速機ライン開通時の冷却水の循環路を示す説明図である。 ラジエータライン開通時の冷却水の循環路を示す説明図である。 変速機ライン開通による冷却水温度の低下を示す説明図である。 本発明による冷却システムの第１実施例を示す説明図であり、（ａ）は流路切替弁のロータ角度と各入口ポートの開口率の関係を示し、（ｂ）は各冷却水路の冷却水の流量変化を示す。 上記第１実施例による効果を実験的に確認したグラフである。 本発明による冷却システムの第２実施例を説明する図であり、流路切替弁のロータ角度及び電動ウォータポンプの回動数又は流量の基準値の設定について説明するフローチャートである。 上記第２実施例における電動ウォータポンプの回動数又は流量の演算について説明するフローチャートである。 上記第２実施例における流路切替弁のロータ角度と電動ウォータポンプの吐出補正量との関係を示すテンプレートである。 本発明による冷却システムの第３実施例を説明する図であり、車両の各部に設置された温度センサによる温度情報に基づいてヒータラインの流量補正について説明するフローチャートである。 上記各温度センサの出力とロータ角度補正量との関係を示すテンプレートである。 他の環境情報とロータ角度補正量との関係を示すテンプレートであり、（ａ）はエアミックスドア開度との関係を示し、（ｂ）はブロアファン風量との関係を示す。
　以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による冷却システムの一実施形態を示す概略構成図である。この冷却システムは、内燃機関１を冷却するためのものであり、第１～第４冷却水路２～５と、流路切替弁７と、ウォータポンプ（ＥＬＷＰ）８と、ラジエータ９と、電子制御装置１０と、を備えて構成されている。
　ここで、車両に搭載された内燃機関１は、シリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２を有して構成され、内燃機関１の出力軸には、動力伝達装置の一例として挙げられる、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）などの変速機１３が連結されている。さらに、変速機１３の出力は、図示しない駆動輪へと伝達され、車両を走行させることができるようになっている。
　内燃機関１には、ヘッド冷却水通路１４がシリンダヘッド１１の内部に延設されている。このヘッド冷却水通路１４は、シリンダヘッド１１を冷却するためのものであり、シリンダヘッド１１の気筒配列方向の一端に開口する冷却水入口１５と、シリンダヘッド１１の気筒配列方向の他端に開口する冷却水出口１６と備えている。これにより、シリンダヘッド１１の冷却水入口１５に供給された冷却水は、ヘッド冷却水通路１４を通ってシリンダヘッド１１を冷却し、その他端で開口する冷却水出口１６から排出される。
　上記シリンダヘッド１１の冷却水出口１６には、一端を接続させ、他端を後述のラジエータ９の冷却水入口１７に接続させて第１冷却水配管１８が設けられている。さらに、ラジエータ９の冷却水出口１９には、一端を接続させ、他端を後述の流路切替弁７の４つの第１～第４入口ポート２０～２３のうち、第４入口ポート２３に接続させて第２冷却水配管２４が設けられている。これにより、ヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及び第２冷却水配管２４を含んで、冷却水がシリンダヘッド１１及びラジエータ９を経由して流れる、第１冷却水路（以下「ラジエータライン」という）２が構成される。
　さらに、内燃機関１には、ブロック冷却水通路２５が設けられている。このブロック冷却水通路２５は、シリンダブロック１２を冷却するためのものであり、ヘッド冷却水通路１４から分岐してシリンダブロック１２へと至り、シリンダブロック１２の内部を貫通して、シリンダブロック１２の気筒配列方向の他端で開口する冷却水出口２６に接続されている。
　これにより、ヘッド冷却水通路１４を流れる冷却水の一部は、ヘッド冷却水通路１４から分岐するブロック冷却水通路２５へと流れ込み、ブロック冷却水通路２５を通ってシリンダブロック１２を冷却し、その他端に開口する冷却水出口２６から排出される。
　シリンダブロック１２の冷却水出口２６には、第３冷却水配管２７の一端が接続されている。この第３冷却水配管２７は、配管の途中に設けられたオイルクーラ（Ｏ／Ｃ）２８により配管を流れる冷却水と内燃機関１の潤滑油との間で熱交換を行わせ、内燃機関１の潤滑油を冷却するためのものである。また、第３冷却水配管２７の他端は、流路切替弁７の第１入口ポート２０に接続されている。これにより、ブロック冷却水通路２５と第３冷却水配管２７とを含んで、冷却水がシリンダブロック１２を経由して流れ、ラジエータ９を迂回する第２冷却水路（以下「ブロックライン」という）３が構成される。
　上記第１冷却水配管１８の途中には、第４冷却水配管２９がその一端を接続させて設けられている。この第４冷却水配管２９は、ヘッド冷却水通路１４を通過中にシリンダヘッド１１との熱交換により昇温した冷却水を車両暖房用に使用するためのものであり、配管の途中に冷却水の流通方向の上流側から車両暖房用のヒータコア（暖房用熱交換器）３０、排気還流装置を構成する水冷式のＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラ３１及びＥＧＲ制御弁３２、内燃機関１の吸入空気量を調整するスロットルバルブ３３をこの順番で配設している。また、第４冷却水配管２９の他端は、流路切替弁７の第３入口ポート２２に接続されている。これにより、ヘッド冷却水通路１４と第４冷却水配管２９とを含んで、冷却水がシリンダヘッド１１及びヒータコア３０を経由して流れ、ラジエータ９を迂回する第３冷却水路（以下「ヒータライン」という）４が構成される。
　ここで、ヒータコア３０は、第４冷却水配管２９を流れる冷却水と空調空気との間で熱交換を行い、空調空気を暖めて暖房機能を発揮する。ＥＧＲクーラ３１は、排気還流装置によって内燃機関１の吸気系に還流させる排気と第４冷却水配管２９を流れる冷却水との間で熱交換を行い、排気温度を低下させて燃焼時の窒素酸化物の生成を抑制する。ＥＧＲ制御弁３２及びスロットルバルブ３３は、第４冷却水配管２９を流れる冷却水との間で熱交換を行って昇温し、排気又は吸気に含まれる水分が凍結することを抑制する。このように、ヒータライン４は、シリンダヘッド１１を通過した冷却水を第３冷却水配管２７から第４冷却水配管２９に分流させて、ヒータコア３０、ＥＧＲクーラ３１、ＥＧＲ制御弁３２及びスロットルバルブ３３に導き、これらとの間で熱交換を行わせる。
　上記第１冷却水配管１８の途中には、一端を接続させて第５冷却水配管３４が設けられている。この第５冷却水配管３４は、配管の途中に配設されたオイルウォーマ（Ｏ／Ｗ）３５により配管を流れる冷却水と変速機１３の作動油との間で熱交換を行わせ、変速機１３の作動油を加熱するためのものであり、他端が流路切替弁７の第２入口ポート２１に接続されている。これにより、第５冷却水配管３４は、シリンダヘッド１１を通過した冷却水を第１冷却水配管１８から分流させてオイルウォーマ３５へと導き、冷却水と作動油との間で熱交換を行って、作動油の温度を昇温させる。そして、ヘッド冷却水通路１４と第５冷却水配管３４とを含んで、冷却水がシリンダヘッド１１及び変速機１３のオイルウォーマ３５を経由して流れ、ラジエータ９を迂回する変速機ラインとしての第４冷却水路（以下「ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン」という）５が構成される。
　上記第１冷却水配管１８の第４冷却水配管２９及び第５冷却水配管３４が夫々接続される箇所よりも下流側には、一端部を接続し、他端部を、流路切替弁７の出口ポート３８に一端部を接続させて設けられた後述の第７冷却水配管３７の途中に接続させて、第６冷却水配管３６が設けられている。これにより、第６冷却水配管３６を含んで、冷却水が第１冷却水配管１８から分岐した後、ラジエータ９を迂回して流路切替弁７の流出側で第７冷却水配管３７に合流する第５冷却水路（以下「バイパスライン」という）６が構成される。
　そして、上記ラジエータライン２、ブロックライン３、ヒータライン４、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５、及び流路切替弁７の出口ポート３８と後述のウォータポンプ８の吸込口３９とを繋ぐ第７冷却水配管３７、並びにウォータポンプ８の吐出口４０とシリンダヘッド１１の冷却水入口１５とを繋ぐ第８冷却水配管４１を含んで冷却水の循環水路が構成される。
　上記ラジエータライン２、ブロックライン３、ヒータライン４及びＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の冷却水の流出端には、流路切替弁７が設けられている。この流路切替弁７は、複数の冷却水路の内から、内燃機関１の暖機状態に応じて少なくとも１つの冷却水路に順次切替えるものであり、後述の電子制御装置１０により制御されて弁を開閉し、各冷却水路への冷却水の分配量を調節できるようになっている。
　詳細には、流路切替弁７は、例えば、第１～第４入口ポート２０～２３及び１つの出口ポート３８が夫々形成されたステータに、流路が形成されたロータを回動可能に嵌装した回動式の流路切替弁であり、例えば電動モータなどの電動式アクチュエータでロータの基準角度からの角度を変更することで、ステータの各ポートが適宜開かれるようになっている。この場合、各冷却水路への冷却水の分配量は、ロータの角度に応じて第１～第４入口ポート２０～２３の開口面積割合を変化させて調節することができる。
　上記流路切替弁７とシリンダヘッド１１との間の冷却水路の途中には、ウォータポンプ８が配設されている。このウォータポンプ８は、冷却水を吸込口３９から吸い込み、吐出口４０から吐出してシリンダヘッド１１に送り出し、冷却水路を循環させるもので、後述の電子制御装置１０により制御されて電動モータで駆動される電動式のものである。
　上記流路切替弁７及びウォータポンプ８に電気的に接続して電子制御装置１０が設けられている。この電子制御装置１０は、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通時に、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の冷却水の流量を維持しながらヒータライン４への冷却水の分配量を抑制するように、流路切替弁７の開閉動作を制御するものである。さらに、上記ウォータポンプ８の吐出流量を抑制制御するようになっている。この場合、ブロックライン３の冷却水の流量を一定に維持するときには、ウォータポンプ８の吐出流量を抑制すると共に、ヒータライン４及びＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５に対する流路切替弁７の開度を調節することができるようにもなっている。これにより、冷却水の水温上昇が一時的に停滞する場合にも、冷却水の水温上昇を促進させることができる。なお、以下「一定」という用語は、許容範囲内の変動を含むものである。
　また、電子制御装置１０は、車両の各部に設置された温度センサの温度情報を含むエアコンシステムの各種制御パラメータ（例えば、外気センサ、車内センサ、エバポレータの吸込温度センサ、日射センサ等による温度情報、及びブロアファン風量、エアミックスドア開度、車速風等の情報）に基づいて前記ヒータライン４の冷却水の流量を変更するように流路切替弁７の開閉動作を制御するようにしてもよい。
　さらに、電子制御装置１０は、内燃機関１の燃料噴射装置４２及び点火装置４３を制御する機能、車両の信号待ちなどに内燃機関１を一時的に停止させるアイドリングストップ（アイドリングリダクション）機能も併せ持っている。なお、電子制御装置１０は、内燃機関１の各種制御を行わず、内燃機関１の燃料噴射装置４２及び点火装置４３などを制御する別体の電子制御装置との間で相互通信を行うこともできる。
　図１において、符号４４はエンジン水温を検出するための温度センサを示し、符号４５をシリンダブロック１２から流出する冷却水温度を検出するための温度センサを示し、符号４６は、車室内の温度（室温）を検出する温度センサを示す。
　次に、このように構成された冷却システムの動作について説明する。
　図２は内燃機関１の冷却システムの運転状態の判定について説明するフォローチャートである。また、図３は上記冷却システムの流路切替弁７の動作を示す説明図であり、流路切替弁７のロータ角度と第１～第４入口ポート２０～２３の開口率との関係を示している。
　運転が開始されると、シリンダヘッド１１の冷却水出口１６付近に設置された温度センサ４４により、エンジンの水温が検知される。温度センサ４４により検知された温度情報は、電子制御装置１０に送られ電子制御装置１０に保存されているラジエータライン２を開通するか否かを判定するためのラジエータ判定水温、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を開通するか否かを判定するためのＣＶＴ　Ｏ／Ｗ判定水温、ブロックライン３を開通するか否かを判定するためのブロック判定水温及びヒータライン４を開通するか否かを判定するためのヒータ判定水温と、この順番に比較される。この場合、各判定水温は、
　ラジエータ判定水温＞ＣＶＴ　Ｏ／Ｗ判定水温＞ブロック判定水温＞ヒータ判定水温
の関係にある。
　先ず、ステップＳ１において、エンジン水温は、ラジエータ判定水温と比較される。運転開始時には、冷却水は、未だ温まっていないため、ステップＳ１は“ＮＯ”判定となって、ラジエータライン２を開通することなくステップＳ３に進む。
　ステップＳ３においては、エンジン水温は、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗ判定水温と比較される。この場合、冷却水は、未だ十分に温まっていないため、ステップＳ３も“ＮＯ”判定となって、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を開通することなくステップＳ５に進む。
　ステップＳ５においては、エンジン水温は、ブロック判定水温と比較される。この場合も、エンジン水温の上昇が十分でなく、エンジン水温がブロック判定水温以下であるときには、ステップＳ５は、“ＮＯ”判定となって、ブロックライン３を開通することなくステップＳ７に進む。
　ステップＳ７においては、エンジン水温は、ヒータ判定水温と比較される。運転開始直後では、エンジン水温はヒータ判定水温よりも未だ低い状態にある。したがって、ステップＳ７は、“ＮＯ”判定となって、ヒータライン４を開通させることなく、一連の上記運転状態判定手順は終了する。
　運転開始直後においては、流路切替弁７は、ロータ角度がストッパで規制される基準角度から所定角度の範囲内にあり、図３に示すように第１～第４入口ポート２０～２３がすべて閉じられる第１パターンとなっている。第１パターンでは、ヒータライン４、ブロックライン３、ラジエータライン２が閉塞されるので、図４に示すように、ウォータポンプ８から吐出された冷却水は、ヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れ、内燃機関１のシリンダヘッド１１のみを冷却する。なお、第１～第４入口ポート２０～２３がすべて閉じられた状態とは、第１～第４入口ポート２０～２３の開口面積が０（零）となった状態だけでなく、その開口面積が０より大きい最小開口面積となった状態、即ち、冷却水の漏れが発生する状態を含む。
　一定時間経過後に、図２に示す運転状態判定手順が改めて実行される。冷却水が運転開始直後のシリンダヘッド１１のみを冷却中にシリンダヘッド１１との熱交換により熱せられ、エンジン水温が上昇してヒータ判定水温を上回ると、ステップＳ７が“ＹＥＳ”判定となり、ステップＳ８に進んで、ヒータライン４を開通する条件が整ったことを示すフラグを立てる。これにより、電子制御装置１０は、流路切替弁７にロータの回動動作を行わせる。
　流路切替弁７は、電子制御装置１０により制御されてロータを回動させ、図３に示す第２パターンを実行させる。即ち、ロータ角度が、第１～第４入口ポート２０～２３がすべて閉じられる角度よりも大きくなって、第３入口ポート２２が一定開口率（例えば、開口率１００％（全開））まで徐々に開き、その後、ロータ角度の増加に伴って上記一定開口率を保持する第２パターンとなる。第２パターンでは、ヒータライン４が開通されるので、図５に示すように、ウォータポンプ８から吐出された冷却水は、ヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４を通って流れ、内燃機関１のシリンダヘッド１１及びヒータコア３０等を冷却する。
　冷却水がヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４を通って循環中にシリンダヘッド１１との熱交換により熱せられてエンジン水温が更に上昇し、ブロック判定水温を超えると、ステップＳ５は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ６に進む。そして、ブロックライン３を開通する条件が整ったことを示すフラグを立てる。これにより、電子制御装置１０は、流路切替弁７にロータの更なる回動動作を行わせる。
　流路切替弁７は、電子制御装置１０により制御されてロータを更に回動させ、図３に示す第３パターンを実行させる。即ち、ロータ角度が、第３入口ポート２２が一定開口率まで開く角度よりも大きくなると、第１入口ポート２０が開き出し、その後、ロータ角度の増加に伴って所定の開口率まで開口率が漸増する第３パターンとなる。このとき、第３入口ポート２２の開口率はそのまま保持される。第３パターンでは、ブロックライン３が開通されるので、図６に示すように、ウォータポンプ８から吐出された冷却水はヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４を通って流れ、さらにブロックライン３を通って流れて内燃機関１のシリンダヘッド１１、シリンダブロック１２及びヒータコア３０等を冷却する。
　冷却水がヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４を通って流れ、さらにブロックライン３を通って循環中にシリンダヘッド１１との熱交換により熱せられてエンジン水温が上昇し、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗ判定水温を超えると、ステップＳ３は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ４に進む。そして、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を開通する条件が整ったことを示すフラグを立てる。これにより、電子制御装置１０は、流路切替弁７にロータの更なる回動動作を行わせる。
　流路切替弁７は、電子制御装置１０により制御されてロータを更に回動させ、図３に示す第４パターンを実行させる。即ち、ロータ角度が、第１入口ポート２０が開く角度よりも大きくなると、第２入口ポート２１が一定開口率（例えば、開口率１００％（全開））まで徐々に開き、その後、ロータ角度の増加に伴って上記一定開口率を保持する第４パターンとなる。このとき、第３入口ポート２２は、例えば開口率１００％から所定開口率まで漸減した後、この所定開口率を保持する。また、第１入口ポート２０は、上記一定開口率を保持する。これにより、ブロックライン３を流れる冷却水の水量は一定に保持される。第４パターンでは、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通されるので、図７に示すように、ウォータポンプ８から吐出された冷却水は、ヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４、ブロックライン３を通って流れ、さらにＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を通って流れ、内燃機関１のシリンダヘッド１１、シリンダブロック１２及びヒータコア３０等を冷却すると共に、変速機１３の潤滑油を加熱する。
　冷却水がヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４、ブロックライン３を通って流れ、さらにＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を通って循環中にシリンダヘッド１１との熱交換により熱せられてエンジン水温が上昇し、ラジエータ判定水温を超えると、ステップＳ１は“ＹＥＳ”判定となってステップＳ２に進む。そして、ラジエータライン２を開通する条件が整ったことを示すフラグを立てる。これにより、電子制御装置１０は、流路切替弁７にロータの更なる回動動作を行わせる。
　流路切替弁７は、電子制御装置１０により制御されてロータを更に回動させ、図３に示す第５パターンを実行させる。即ち、ロータ角度が、第２入口ポート２１が一定開口率まで開く角度よりも大きくなると、第４入口ポート２３が開き出し、その後、ロータ角度の増加に伴って開口率が漸増する第５パターンとなる。このとき、第３入口ポート２２は、上記所定開口率が保持される。また、第１入口ポート２０は、漸増を開始し、第２入口ポート２１は全開状態を保持する。第５パターンでは、ラジエータライン２が開通されるので、図８に示すように、ウォータポンプ８から吐出された冷却水はヘッド冷却水通路１４、第１冷却水配管１８及びバイパスライン６を通って流れると共に、ヒータライン４、ブロックライン３を通って流れ、さらにＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を通って流れ、内燃機関１のシリンダヘッド１１、シリンダブロック１２及びヒータコア３０等を冷却すると共に、変速機１３の潤滑油を加熱する。このとき、冷却水がラジエータ９を通るため、冷却水の温度を許容温度以下に維持することができる。
　なお、流路切替弁７のロータが更に回動すると、第１、第３及び第４入力ポート２０，２２，２３は、開口率１００％に向かって漸増する第６パターンとなる。
　図３に示すような流路切替弁７の動作においては、第４パターンが実行されてＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通すると、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の低温の冷却水が循環することにより、図９に示すようにエンジン水温の上昇が一時的に停滞する。さらに、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の開通により、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を流れる冷却水は、変速機１３の潤滑油の加熱に使用されて放熱されるためエンジン水温の上昇が停滞する時間がさらに長くなり、エンジン水温が再び上昇を開始するまでの時間が長くなる。これは、従来技術の場合と同じである。
　本発明による冷却システムは、水温上昇が一時的に停滞する時間を短縮してエンジン水温の上昇を促進しようとするものである。以下、図１０を参照して本発明による冷却システムの動作（第１実施例）について説明する。ここでは、本発明の特徴である流路切替弁７の流路切替パターンの第４パターンにおける流路切替動作に着目して説明する。
〔第１実施例〕
　図１０（ａ）に示すように、第４パターンの開始直前は、流路切替弁７の第１入口ポート２０が一定開口率まで開口し、第３入口ポート２２が全開しており、第２及び第４入口ポート２１，２３が閉じた状態にある。
　流路切替弁７のロータが回動して第４パターンが実行される。ここでは、先ず、図１０（ａ）に示すように、第４パターンの第１段階（４－１）が実行され、第２入口ポート２１が、例えば全開まで徐々に開き、その後、ロータ角度の増加に伴って全開状態を保持する。このとき、第３入口ポート２２は、全開状態から一定開口率まで漸減した後、この開口率を保持する。また、第１入口ポート２０は、一定開口率を保持する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、ブロックライン３を流れる冷却水の水量は一定に保持される。第２入口ポート２１が開いてＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通すると、前述したようにエンジン水温の上昇が一時的に停滞する。
　図１０（ａ）に示す第４パターンの第２段階（４－２）においては、流路切替弁７のロータがさらに回動されて第３入口ポート２２が上記一定開口率よりもさらに低い開口率（例えば、開口率０％（全閉））まで漸減した後、この開口率を保持する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、ヒータライン４の流量が減少し、ヒータコア３０からの放熱による水温低下が抑えられる。暖房用の水温としては５０℃程度あればよく、ヒータライン４の冷却水の水温が暖房用として十分な温度を有していれば、図１０（ａ）に示すように第３入口ポート２２を閉じて、図１０（ｂ）に示すように冷却水の流れを一時的に停止してもよい。また、同時に、第２入口ポート２１も一定開口率まで漸減した後、この開口率を保持する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の流量が一定に保たれ、変速機１３の潤滑油の昇温速度が維持される。なお、このとき、第１入口ポート２０の開口率は、維持されたままであるので、図１０（ｂ）に示すように、ヒータライン４の水量が減った分だけ、ブロックライン３の水量が増すことになる。これにより、一時的に停滞した冷却水の水温上昇も、シリンダブロック１２との熱交換により加熱され、水量の増したブロックライン３の冷却水が混合されて昇温されることにより、停滞時間が短縮されて水温上昇が促進される。
　図１１は、本発明の冷却システムの効果を実験的に確認したグラフである。図１１に示す実線が本発明の冷却システムにおける水温の回復速度を表し、破線が従来の冷却システム（図３に示す流路切替弁７の動作に相当）における水温の回復速度を表している。図１１から明らかなように、本発明の冷却システムにおいては、水温の回復時間が従来の冷却システムに比して短縮されている。
　図１０（ａ）に示す第４パターンの第３段階（４－３）においては、水温が回復すると流路切替弁７のロータがさらに回動されて第３入口ポート２２が上記一定開口率まで漸増する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、ヒータライン４が再び開通してヒータライン４に一定流量の冷却水が流通する。また、同時に、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗラインの冷却水の流量が一定に保たれるように、第２入口ポート２１の開口率が全開まで漸増する。このとき、第１入口ポート２０の開口率は維持されたままであるので、ブロックライン３の冷却水の流量は、ヒータライン４の水量が増した分だけ減少し、元の水量に戻る。
　以降、流路切替弁７のロータの回動角度と第１～第４入口ポート２３の開口率とは、図３に示す第５及び第６パターンと同様の関係を示す。
　なお、流路切替弁７のロータに設けられた複数の流路は、図１０（ａ）に示すようなロータ角度と第１～第４入口ポート２０～２３の開口率との関係が維持されるように、その形状、幅及び深さが決められ、形成されている。
　上記第１実施例は、ウォータポンプ８から吐出される冷却水の吐出量が一定の場合である。この場合、前述したようにヒータライン４の水量が減った分だけ、ブロックライン３の水量が増す。そこで、第４パターンにおける第２段階（４－２）の実施において、ブロックライン３の冷却水の流量を一定に保つときには、流路切替弁７の第２及び第３入口ポート２１，２２の開口率を漸減させるのと同時に、ウォータポンプ８から吐出される冷却水の吐出量を減らすとよい。これにより、ブロックライン３には一定流量の冷却水が流れ、ブロックライン３の冷却水の水温上昇は、より高くなる。したがって、この場合も、一時的に停滞した冷却水の水温上昇を促進することができる。
　ウォータポンプ８から吐出される冷却水の吐出量を減らしたときには、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の流量も減少し、変速機１３の潤滑油の加熱が遅れる問題がある。そこで、ブロックライン３及びＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の流量が一定に保持されるように、流路切替弁７のロータ角度を調節して第２及び第３入口ポート２１，２２の開口率を調整すると共に、ウォータポンプ８からの冷却水の吐出量を調整（補正）する必要が有る。
　以下、本発明による冷却システムの別の動作（第２実施例）について説明する。
〔第２実施例〕
　先ず、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５開通時の流路切替弁７のロータ角度（ＭＣＶ開度）及び電動ウォータポンプ８の回動数又は流量の基準値が設定される。図１２は上記ロータ角度（ＭＣＶ開度）及び電動ウォータポンプ８の回動数又は流量の基準値の設定について説明するフローチャートである。
　図２の運転状態判定動作におけるステップＳ３において、エンジン水温がＣＶＴ　Ｏ／Ｗ判定水温を超えているかが判定される。そして、その結果をステップＳ１１において受け、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２においては、ステップＳ３における判定結果に基づいてＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を開通する条件が整っているか否かを判定する。ここで、上記条件が整っていないと判定（“ＮＯ”判定）した場合には、流路切替弁７のロータ角度（ＭＣＶ開度）及び電動ウォータポンプ８の回動数又は流量の基準値の設定動作は終了する。
　ステップＳ１２において、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５を開通する条件が整って“ＹＥＳ”判定となると、ステップＳ１３に進む。そして、ステップＳ１３において、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通するロータ角度（ＭＣＶ開度）の基準値が設定される。即ち、ＭＣＶ基準開度として、図１０（ａ）における第４ステップの第２段階（４－２）開始時のロータ角度（ＭＣＶ開度）が設定される。そして、ステップＳ１４に進んで、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通時の電動ウォータポンプ８の回動数又は流量が基準値として設定される。
　このようにして、ＭＣＶ基準開度及び電動ウォータポンプ８の回動数又は流量の基準値が設定されると、これらの基準値に対してブロックライン３及びＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の流量が一定に保持されるように流路切替弁７のロータ角度が調節され、第２及び第３入口ポート２１，２２の開口率が調整されると共に、電動ウォータポンプ８からの冷却水の吐出量が調整（補正）される。
　図１３はＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通時の電動ウォータポンプ８の回動数又は流量補正について説明するフローチャートである。
　先ず、ステップＳ２１において、電動ウォータポンプ８の吐出補正量が演算される。詳細には、図１４に示すような、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５が開通時、特に第４パターンの第２段階（４－２）の前半部における流路切替弁７のロータ角度（ＭＣＶ開度）と電動ウォータポンプ８の冷却水の吐出補正量との関係を示す、ウォータポンプ吐出補正用のテンプレートを参照して電動ウォータポンプ８の吐出補正量が演算される。図１４の横軸は、ロータ角度（ＭＣＶ開度）を示し、縦軸は電動ウォータポンプ８の冷却水の吐出補正量（減少量）を示している。
　より詳細には、図１０（ａ）における第４パターンの第２段階（４－２）の前半部においては、ロータ角度（ＭＣＶ開度）が増し、第２及び第３入口ポート２１，２２の開口率が漸減すると、ブロックライン３の流量が漸増する。そこで、ロータ角度（ＭＣＶ開度）が増しても、ブロックライン３の流量が一定となるように、図１４に従って、ロータ角度（ＭＣＶ開度）に応じた電動ウォータポンプ８の吐出補正量（減少量）が演算される。そして、ステップＳ２２に進んで、上記演算された吐出補正量（減少量）に相当する回動数又は流量が、図１２のステップＳ１４で設定された電動ウォータポンプ８の回動数又は流量の基準値に加算されて電動ウォータポンプ８の回動数又は流量が決定される。このようにして、第４パターンの第２段階（４－２）実施時のウォータポンプ８の冷却水吐出量を基準にして、上記演算された吐出補正量分だけウォータポンプ８の冷却水の吐出量が抑制される。これにより、ヒータライン４の流量を減らしても、ブロックライン３及びＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の流量を一定に保持することができる。
　なお、上記第２実施例においては、電動式ウォータポンプ８の吐出流量を抑制すると共に、ヒータライン３及びＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５に対する流路切替弁７のＭＣＶ開度を調節して、ブロックライン３の冷却水の流量を維持する場合について述べたが、本発明はこれに限られず、ヒータライン３への冷却水の分配量を抑制するとき、電動式ウォータポンプ８の吐出流量を抑制してもよい。詳細には、ヒータライン３への冷却水の分配量の抑制に伴って増加するＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の冷却水の増加量を補正するように電動式ウォータポンプ８の吐出流量を抑制する。この場合、ＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン５の流量を維持してブロックライン３の流量を減らすようにしてもよい。
　本発明による冷却システムは、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部におけるヒータライン４の流量をエアコンシステムの各種制御パラメータに応じて変更してもよい（第３実施例）。以下、この第３実施例について説明する。
〔第３実施例〕
　図１５は車両の各部に設置された温度センサによる温度情報に基づいてヒータライン４の流量補正について説明するフローチャートである。
　先ず、ステップＳ３１において、ＭＣＶ開度補正量が演算される。詳細には、外気センサにより取得した温度情報を電子制御装置１０に保存された、図１６（ａ）に示すような外気温に対するヒータライン４の流量の補正用テンプレートと比較して補正量、即ち、ＭＣＶ開度が演算される。
　より詳細には、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部において、流路切替弁７のロータが回動されて第２入口ポート２１の開口率が一定開口率まで漸減されている状態（以下、この状態を「ＭＣＶ第２基準開度」という）の外気温度を基準にした、現在の外気温度の上昇量又は下降量が演算され、図１６（ａ）に示す補正用テンプレートと比較して外気温補正量、即ち、流路切替弁７のロータ角度の変更量が演算される。この結果は、電子制御装置１０の記憶部に一旦保存される。
　また、図１６（ｂ）は車内温度に対するヒータライン４の流量の補正量を示している。車内センサにより取得した温度情報を電子制御装置１０に保存された車内温度に対する補正用テンプレートと比較して補正量、即ち、流路切替弁７のＭＣＶ開度が演算される。詳細には、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部において、流路切替弁７のロータ角度がＭＣＶ第２基準開度にあるときの室内温度を基準にした、現在の車内温度の上昇量又は下降量が演算され、図１６（ｂ）に示す補正用テンプレートと比較して車内温度補正量、即ち、流路切替弁７のロータ角度の変更量が演算される。この結果も電子制御装置１０の記憶部に一旦保存される。
　さらに、図１６（ｃ）は日射量に対するヒータライン４の流量の補正量を示している。日射センサにより取得した温度情報を電子制御装置１０に保存された日射量に対する補正用テンプレートと比較して補正量、即ち、流路切替弁７のＭＣＶ開度が演算される。詳細には、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部において、流路切替弁７のロータ角度がＭＣＶ第２基準開度にあるときの日射量を基準にした、現在の日射量の増加量又は減少量が演算され、図１６（ｃ）に示す補正用テンプレートと比較して日射量補正量、即ち、流路切替弁７のロータ角度の変更量が演算される。この結果もまた電子制御装置１０の記憶部に一旦保存される。
　さらにまた、図１６（ｄ）はエバポレータの吸込温度に対するヒータライン４の流量の補正量を示している。吸込温度センサ４４により取得した温度情報を電子制御装置１０に保存された吸込温度に対する補正用テンプレートと比較して補正量、即ち、流路切替弁７のＭＣＶ開度が演算される。詳細には、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部において、流路切替弁７のロータ角度がＭＣＶ第２基準開度にあるときの吸込温度を基準にした、現在の吸込温度の上昇量又は下降量が演算され、図１６（ｄ）に示す補正用テンプレートと比較して吸込温度補正量、即ち、流路切替弁７のロータ角度の変更量が演算される。そして、この結果もまた電子制御装置１０の記憶部に一旦保存される。
　上記記憶部に保存された上記各補正量は、図１５に示すステップＳ３１において加算され、流路切替弁７のロータ角度の補正量（以下、「ＭＣＶ開度補正量」という）が演算される。そして、ステップＳ３２に進んで、上記ＭＣＶ開度補正量が上記ＭＣＶ第２基準開度に加算されてＭＣＶ目標開度が算出される。そして、このＭＣＶ目標開度となるように流路切替弁７のロータ角度が変更される。これにより、各種温度センサによる温度情報に基づいてヒータライン４の流量が調整され、車両を取り巻く環境温度が変化しても車内温度を略一定に保つことができる。
　図１７（ａ）はエアミックスドアの開度に対するヒータライン４の流量の補正量を示している。エアミックスドアセンサにより取得した開度情報を電子制御装置１０に保存されたエアミックスドア開度に対する補正用テンプレートと比較して補正量、即ち、流路切替弁７のＭＣＶ開度が演算される。詳細には、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部において、流路切替弁７のロータ角度がＭＣＶ第２基準開度にあるときのエアミックスドアの開度を基準にした、現在の開度の変更量が演算され、図１７（ａ）に示す補正用テンプレートと比較してエアミックスドア開度補正量、即ち、流路切替弁７のロータ角度の補正量（ＭＣＶ開度補正量）が演算される。そして、このＭＣＶ開度補正量が上記ＭＣＶ第２基準開度に加算されてＭＣＶ目標開度が算出され、このＭＣＶ目標開度となるように流路切替弁７のロータ角度が変更される。
　図１７（ｂ）はブロアファン風量に対するヒータライン４の流量の補正量を示している。ブロアファン風量センサにより取得した風量情報を電子制御装置１０に保存されたブロアファン風量に対する補正用テンプレートと比較して補正量、即ち、流路切替弁７のＭＣＶ開度が演算される。詳細には、第４パターンの第２段階（４－２）の前半部において、流路切替弁７のロータ角度がＭＣＶ第２基準開度にあるときのブロアファン風量を基準にした、現在の風量の変化量が演算され、図１７（ｂ）に示す補正用テンプレートと比較してブロアファン風量補正量、即ち、流路切替弁７のロータ角度の補正量（ＭＣＶ開度補正量）が演算される。そして、このＭＣＶ開度補正量が上記ＭＣＶ第２基準開度に加算されてＭＣＶ目標開度が算出され、このＭＣＶ目標開度となるように流路切替弁７のロータ角度が変更される。
　なお、車内の設定温度の変更や、車速風に対するヒータライン４の流量の補正量についての説明は省略したが、これらの場合にも上述と同様にして行うことができる。また、上記エアコンシステムの各種情報の内、少なくとも一つを選択して上記ＭＣＶ目標開度を算出し、流路切替弁７のロータ角度が上記ＭＣＶ目標開度なるように流路切替弁７の開閉動作を制御してもよい。
　１…内燃機関
　２…第１冷却水路（ラジエータライン）
　３…第２冷却水路（ブロックライン）
　４…第３冷却水路（ヒータライン）
　５…第４冷却水路（変速機ライン又はＣＶＴ　Ｏ／Ｗライン）
　７…流路切替弁
　８…電動ウォータポンプ
　１０…電子制御装置（制御装置）
 

Claims (6)

  1. 　少なくとも暖房用のヒータライン、エンジンブロック冷却用のブロックライン及び変速機オイルウォーマ用の変速機ラインを含む複数の冷却水路の内から、内燃機関の暖機状態に応じて少なくとも一つの冷却水路に順次切替える流路切替弁と、
    　前記ヒータラインへの冷却水の分配量を抑制するように、前記流路切替弁の開閉動作を制御する制御装置と、
    を備えたことを特徴とする内燃機関の冷却システム。
  2. 　前記制御装置は、前記ヒータライン及び前記変速機ラインに対する前記流路切替弁の開度を調節して、前記変速機ラインの冷却水の流量を維持することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却システム。
  3. 　前記制御装置は、複数の前記冷却水路に冷却水を供給する電動式ウォータポンプの吐出流量を抑制制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却システム。
  4. 　前記制御装置は、車両の各部に設置された温度センサの温度情報を含むエアコンシステムの各種情報に基づいて前記ヒータラインの冷却水の流量を変更するように前記流路切替弁の開閉動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却システム。
  5. 　前記流路切替弁は、前記複数の冷却水路に対応した複数の入口ポート及び１つの出口ポートが夫々形成されたステータに、流路が形成されたロータを回動可能に嵌装した回動式のものであり、前記複数の入口ポートの開口率が前記ロータの回動角の増加に伴って、前記変速機ライン開通時に、該変速機ラインの冷却水の流量を維持しながら前記ヒータラインへの冷却水の分配量を抑制し得るように変化するよう、前記ロータの流路を形成したことを特徴する請求項１に記載の内燃機関の冷却システム。
  6. 　少なくとも暖房用のヒータライン、エンジンブロックのブロックライン及び変速機オイルウォーマ用の変速機ラインを含む複数の冷却水路の内から、内燃機関の暖機状態に応じて少なくとも一つの冷却水路に順次切替える流路切替弁の開閉動作を制御装置により制御して、各冷却水路への冷却水の分配量を制御する冷却システムの制御方法であって、
    　前記制御装置が前記ヒータラインへの冷却水の分配量を抑制するように、前記流路切替弁の開閉動作を制御することを特徴とする冷却システムの制御方法。
PCT/JP2016/060243 2015-04-03 2016-03-29 内燃機関の冷却システム及びその制御方法 WO2016159008A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112016001589.5T DE112016001589B4 (de) 2015-04-03 2016-03-29 Kühlsystem für einen Verbrennungsmotor und zugehöriges Steuerverfahren
CN201680017155.3A CN107429601B (zh) 2015-04-03 2016-03-29 内燃机的冷却系统及其控制方法
US15/563,654 US10385758B2 (en) 2015-04-03 2016-03-29 Cooling system for internal combustion engine, and control method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015077095A JP6386411B2 (ja) 2015-04-03 2015-04-03 内燃機関の冷却システム及びその制御方法
JP2015-077095 2015-04-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016159008A1 true WO2016159008A1 (ja) 2016-10-06

Family

ID=57007244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/060243 WO2016159008A1 (ja) 2015-04-03 2016-03-29 内燃機関の冷却システム及びその制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10385758B2 (ja)
JP (1) JP6386411B2 (ja)
CN (1) CN107429601B (ja)
DE (1) DE112016001589B4 (ja)
WO (1) WO2016159008A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6274292B1 (ja) * 2016-11-09 2018-02-07 マツダ株式会社 油圧作動式変速機
JP2018155164A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 マツダ株式会社 車両の制御装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6417315B2 (ja) * 2015-12-17 2018-11-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用内燃機関の冷却装置
JP6505613B2 (ja) * 2016-01-06 2019-04-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用内燃機関の冷却装置、冷却装置の制御装置、冷却装置用流量制御弁、及び、車両用内燃機関の冷却装置の制御方法
JP6806016B2 (ja) * 2017-09-25 2020-12-23 トヨタ自動車株式会社 エンジン冷却装置
KR102398887B1 (ko) * 2017-10-25 2022-05-18 현대자동차주식회사 차량용 냉각시스템의 제어방법
JP7222612B2 (ja) * 2018-05-17 2023-02-15 株式会社Subaru エンジン
DE102019120798A1 (de) * 2018-08-07 2020-02-13 Hanon Systems Flüssigkeitspumpe
JP7314843B2 (ja) * 2020-03-18 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 車載冷却システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125274A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Mazda Motor Corp 車両搭載パワーユニットの冷却装置
JP2009228429A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Honda Motor Co Ltd 車両用暖機システム
WO2010128547A1 (ja) * 2009-05-07 2010-11-11 トヨタ自動車 株式会社 車両の熱管理装置
JP2012062850A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの廃熱回収及び冷却装置
JP2014196708A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 マツダ株式会社 エンジンの冷却水流路制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1077840A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Denso Corp 冷却水制御弁および内燃機関の冷却水回路
JP2001280132A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Nidec Tosok Corp 冷却水制御装置
JP4994546B2 (ja) 2000-09-18 2012-08-08 株式会社デンソー 液冷式内燃機関の冷却装置
DE10161851A1 (de) * 2001-12-15 2003-06-26 Daimler Chrysler Ag Kühlkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine
DE10332949A1 (de) * 2003-07-19 2005-02-10 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zum Kühlen und Vorwärmen
DE10332947A1 (de) * 2003-07-19 2005-02-03 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
JP4196802B2 (ja) * 2003-10-07 2008-12-17 株式会社デンソー 冷却水回路
US7237511B2 (en) * 2005-03-25 2007-07-03 Mazda Motor Corporation Cooling device of engine
DE102006055536A1 (de) 2006-11-24 2008-06-19 Audi Ag Drehschieber mit mehreren Querschnittsverstellgliedern
KR20120063260A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 현대자동차주식회사 자동차 냉각 시스템 및 이를 이용한 제어 방법
US8881693B2 (en) * 2011-03-18 2014-11-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cooling system of engine
CN103562514B (zh) * 2011-05-20 2016-03-30 丰田自动车株式会社 流体控制系统
US8739745B2 (en) * 2011-08-23 2014-06-03 Ford Global Technologies, Llc Cooling system and method
JP5919031B2 (ja) * 2012-02-28 2016-05-18 株式会社ミクニ 冷却水制御バルブ装置
KR101394051B1 (ko) * 2012-12-17 2014-05-09 현대자동차 주식회사 차량용 엔진 냉각 시스템 및 그 제어방법
JP6051989B2 (ja) * 2013-03-21 2016-12-27 マツダ株式会社 エンジンの冷却装置
JP6269825B2 (ja) * 2014-05-23 2018-01-31 日産自動車株式会社 内燃機関の冷却回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125274A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Mazda Motor Corp 車両搭載パワーユニットの冷却装置
JP2009228429A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Honda Motor Co Ltd 車両用暖機システム
WO2010128547A1 (ja) * 2009-05-07 2010-11-11 トヨタ自動車 株式会社 車両の熱管理装置
JP2012062850A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの廃熱回収及び冷却装置
JP2014196708A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 マツダ株式会社 エンジンの冷却水流路制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6274292B1 (ja) * 2016-11-09 2018-02-07 マツダ株式会社 油圧作動式変速機
JP2018076915A (ja) * 2016-11-09 2018-05-17 マツダ株式会社 油圧作動式変速機
WO2018088295A1 (ja) * 2016-11-09 2018-05-17 マツダ株式会社 油圧作動式変速機
US11428307B2 (en) 2016-11-09 2022-08-30 Mazda Motor Corporation Hydraulically actuated transmission
JP2018155164A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 マツダ株式会社 車両の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112016001589T5 (de) 2017-12-28
US10385758B2 (en) 2019-08-20
CN107429601B (zh) 2019-04-12
JP6386411B2 (ja) 2018-09-05
US20180080366A1 (en) 2018-03-22
JP2016196853A (ja) 2016-11-24
DE112016001589B4 (de) 2021-07-29
CN107429601A (zh) 2017-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016159008A1 (ja) 内燃機関の冷却システム及びその制御方法
CN108699945B (zh) 车辆用内燃机的冷却装置及控制方法
US9816429B2 (en) Cooling device for internal combustion engine and control method for cooling device
JP6473105B2 (ja) 車両用内燃機関の冷却装置及び冷却装置の制御方法
CN108138641B (zh) 车辆用内燃机的冷却装置、其所使用的控制装置及流量控制阀、控制方法
WO2014132798A1 (ja) エンジンの吸気冷却装置及び冷却方法
US10107176B2 (en) Cooling device of internal combustion engine for vehicle and control method thereof
JP5623474B2 (ja) 冷却水制御装置
JP6096492B2 (ja) エンジンの冷却装置
JP6655220B2 (ja) 内燃機関の冷却装置及び冷却方法
US10344664B2 (en) Control device and method for cooling system
WO2014132755A1 (ja) 排気再循環装置の冷却装置及び冷却方法
JP4146372B2 (ja) 車両動力源の冷却系制御方法
WO2010106615A1 (ja) エンジンの冷却装置
JP2021038726A (ja) 吸気装置及び吸気システム
JP6413835B2 (ja) 内燃機関の冷却装置
JP6772284B2 (ja) 自動車エンジン冷却回路の熱調節のための手段を制御するためのシステムおよび該制御システムを制御する方法
JP2020090903A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6529026B2 (ja) 内燃機関の冷却装置
JP2018168754A (ja) 車両用暖房装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16772889

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15563654

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112016001589

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16772889

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1