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JP2006112234A - Engine cooling system - Google Patents

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JP2006112234A
JP2006112234A JP2004297296A JP2004297296A JP2006112234A JP 2006112234 A JP2006112234 A JP 2006112234A JP 2004297296 A JP2004297296 A JP 2004297296A JP 2004297296 A JP2004297296 A JP 2004297296A JP 2006112234 A JP2006112234 A JP 2006112234A
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JP
Japan
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engine
cooling water
water temperature
flow rate
heat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004297296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Yamamoto
大介 山本
Katsunao Takeuchi
克直 竹内
Hiromichi Murakami
広道 村上
Shigetaka Yoshikawa
重孝 吉川
Zenichi Shinpo
善一 新保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP2004297296A priority Critical patent/JP2006112234A/en
Publication of JP2006112234A publication Critical patent/JP2006112234A/en
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Abstract

【課題】受放熱回路における受放熱熱量をより正確に算出してエンジンの冷却水温度の制御性を向上させること。
【解決手段】電子制御装置（ＥＣＵ）30は、エンジン本体２の冷却損失熱量Qwをエンジン１の運転状態に基づき算出し、受放熱回路31〜35の受放熱熱量Qetcをエンジン出口水温TO、合流部水温T3及び合流部流量V3に基づき算出し、エンジン出口水温TOを目標エンジン出口水温Ttにするために、ラジエータ13における要求ラジエータ流量V2を冷却損失熱量Qw、受放熱熱量Qetc、目標エンジン出口水温Tt及びラジエータ出口水温T2に基づき算出し、その算出結果に基づき流量制御弁16を制御する。ここで、ＥＣＵ30は、エンジン出口水温TOの変化に対する合流部水温T3の変化における遅れ時間t1を算出し、その遅れ時間t1に基づき受放熱熱量Qetcの算出に使われる、遅れのないときのエンジン出口水温TOを算出する。
【選択図】 図２
An object of the present invention is to improve the controllability of engine coolant temperature by more accurately calculating the amount of heat received and radiated in a heat radiating and receiving circuit.
An electronic control unit (ECU) 30 calculates a cooling loss heat quantity Qw of an engine main body 2 based on an operating state of the engine 1, and receives an amount of heat received and radiated heat Qetc of a heat receiving and radiating circuit 31 to 35 as an engine outlet water temperature TO. In order to calculate the engine outlet water temperature TO to the target engine outlet water temperature Tt, the required radiator flow rate V2 in the radiator 13 is set to the cooling loss heat quantity Qw, the received and radiated heat quantity Qetc, the target engine outlet water temperature. Calculation is performed based on Tt and the radiator outlet water temperature T2, and the flow rate control valve 16 is controlled based on the calculation result. Here, the ECU 30 calculates the delay time t1 in the change of the junction water temperature T3 with respect to the change in the engine outlet water temperature TO, and is used for calculating the received and radiated heat quantity Qetc based on the delay time t1. Calculate water temperature TO.
[Selection] Figure 2

Description

この発明は、ラジエータを含む冷却水循環経路を通じて冷却水を循環させることによりエンジンを冷却する冷却装置であって、ラジエータを通過する冷却水流量を流量調整手段により調整することにより冷却水温度を目標冷却水温度に制御するようにしたエンジンの冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools an engine by circulating cooling water through a cooling water circulation path including a radiator, and adjusts a cooling water flow rate that passes through the radiator by a flow rate adjusting means to target cooling water temperature. The present invention relates to a cooling device for an engine which is controlled to a water temperature.

従来、車両等に搭載されるエンジンの冷却装置として、例えば、下記の特許文献１に記載される水冷式の冷却装置がある。この冷却装置は、エンジン本体のウォータジャケットを含む冷却水循環経路と、その冷却水循環経路に設けられるラジエータ、ウォータポンプ及び流量制御弁と、流量制御弁の開度を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）とを備える。この冷却装置において、ウォータポンプが作動することにより、冷却水循環経路を冷却水が循環し、エンジン本体と冷却水との間で熱の受け渡しが行われる。エンジン本体から冷却水へ奪われる熱は、冷却水がラジエータを通過する過程で放熱される。ここで、実際の冷却水温度が目標冷却水温度となるように、ＥＣＵが流量制御弁を制御することにより、ラジエータを通過する冷却水流量が調整されて冷却水循環経路における冷却水温度が制御され、エンジンの冷却度合いが制御される。   Conventionally, as a cooling device for an engine mounted on a vehicle or the like, for example, there is a water-cooling type cooling device described in Patent Document 1 below. The cooling device includes a cooling water circulation path including a water jacket of the engine body, a radiator, a water pump and a flow control valve provided in the cooling water circulation path, and an electronic control unit (ECU) that controls the opening degree of the flow control valve. Is provided. In this cooling device, when the water pump operates, the cooling water circulates through the cooling water circulation path, and heat is transferred between the engine body and the cooling water. The heat taken from the engine body to the cooling water is dissipated in the process of the cooling water passing through the radiator. Here, the ECU controls the flow rate control valve so that the actual cooling water temperature becomes the target cooling water temperature, thereby adjusting the cooling water flow rate passing through the radiator and controlling the cooling water temperature in the cooling water circulation path. The degree of cooling of the engine is controlled.

また、特許文献１の冷却装置において、エンジンの運転状態が変化したときに、エンジン本体から冷却水に奪われる熱量（冷却損失熱量）が変化しても冷却水温度を目標冷却水温度へ応答性よく収束させるために、ＥＣＵは、エンジンの運転状態（エンジン回転速度及びエンジン負荷）に基づいて冷却損失熱量を算出する。また、冷却水温度を目標冷却水温度に収束させるためのラジエータにおける冷却水要求通過量（要求ラジエータ流量）を、ＥＣＵは、冷却損失熱量、目標冷却水温度及びラジエータ通過後の冷却水の温度に基づいて算出する。そして、ＥＣＵは、その算出される要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁を制御する。このようにエンジンの運転状態に応じてエンジンの冷却度合いを制御することにより、エンジンのフリクション低減、燃費の向上及びノッキング性能の向上等を図ることができる。   Further, in the cooling device of Patent Literature 1, when the engine operating state changes, the cooling water temperature is responsive to the target cooling water temperature even if the amount of heat (cooling loss heat amount) taken from the engine body by the cooling water changes. In order to converge well, the ECU calculates the cooling loss heat quantity based on the operating state of the engine (engine speed and engine load). In addition, the ECU calculates the cooling water required passage amount (required radiator flow rate) in the radiator for converging the cooling water temperature to the target cooling water temperature, to the cooling loss heat amount, the target cooling water temperature, and the cooling water temperature after passing the radiator. Calculate based on Then, the ECU controls the flow rate control valve based on the calculated required radiator flow rate. In this way, by controlling the degree of cooling of the engine according to the operating state of the engine, it is possible to reduce engine friction, improve fuel consumption, improve knocking performance, and the like.

更に、特許文献１の冷却装置において、ラジエータを迂回する受放熱回路（例えば、ヒータ回路、スロットルボディ温水回路及びＥＧＲクーラ回路等）が冷却水循環経路に設けられる場合には、この受放熱回路における受放熱熱量を要求ラジエータ流量の算出に反映させる必要がある。そこで、ＥＣＵは、複数の受放熱回路の下流側が合流する合流部における流量（合流部流量）と、その合流部における冷却水温度（合流部水温）と、エンジン出口における冷却水温度（エンジン出口水温）とに基づいて受放熱熱量を算出する。そして、ＥＣＵは、その受放熱熱量を使用して算出される要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁を制御するようになっている。   Further, in the cooling device of Patent Document 1, when a heat receiving / radiating circuit (for example, a heater circuit, a throttle body hot water circuit, an EGR cooler circuit, etc.) that bypasses the radiator is provided in the cooling water circulation path, It is necessary to reflect the amount of heat dissipated in calculating the required radiator flow rate. Therefore, the ECU has a flow rate (merging portion flow rate) at the merging portion where the downstream sides of the plurality of heat receiving and radiating circuits merge, a cooling water temperature at the merging portion (merging portion water temperature), and a cooling water temperature at the engine outlet (engine outlet water temperature). ) And the amount of heat received and radiated is calculated. The ECU controls the flow rate control valve based on the required radiator flow rate calculated using the received and radiated heat quantity.

特開２００３−２３９７４２号公報（第４頁、図１−図５）JP 2003-239742 A (page 4, FIGS. 1 to 5)

ところが、上記した特許文献１の冷却装置において、合流部水温とエンジン出口水温との間には、図１３に示すように、合流部水温の変化がエンジン出口水温の変化に対して遅れる傾向がある。従って、単に、同時期に検出される合流部水温とエンジン出口水温とに基づいて受放熱熱量を算出しただけでは、受放熱回路における実際の受放熱熱量とその計算値との間に誤差が生じる懸念があった。このため、受放熱回路における受放熱熱量を要求ラジエータ流量の算出に正確に反映させることができず、流量制御弁の制御精度が低下し、冷却水温度の制御性が悪化するおそれがあった。この結果、エンジンの冷却度合の制御性が低下し、エンジンのフリクション低減、燃費及びノッキング性能が悪化する懸念があった。   However, in the cooling device of Patent Document 1 described above, between the merging portion water temperature and the engine outlet water temperature, as shown in FIG. 13, the change in the merging portion water temperature tends to be delayed with respect to the change in the engine outlet water temperature. . Therefore, simply calculating the amount of heat received and radiated based on the confluence water temperature and the engine outlet water temperature detected at the same time causes an error between the actual amount of heat received and radiated in the heat receiving and radiating circuit and the calculated value. There was concern. For this reason, the amount of heat received and radiated in the heat receiving and radiating circuit cannot be accurately reflected in the calculation of the required radiator flow rate, the control accuracy of the flow rate control valve is lowered, and the controllability of the cooling water temperature may be deteriorated. As a result, there is a concern that the controllability of the degree of cooling of the engine is lowered, and the friction reduction, fuel consumption and knocking performance of the engine are deteriorated.

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンを冷却する冷却水循環経路と、冷却水循環経路に設けられるラジエータと、ラジエータを迂回して冷却水循環経路に設けられる受放熱回路と、ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、エンジンから冷却水に奪われる冷却損失熱量と、受放熱回路における受放熱熱量とを含むパラメータから算出される要求ラジエータ流量に基づいて流量調整手段を制御することにより、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度に制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、受放熱熱量をより正確に算出することで冷却水温度の制御性を向上させることを可能としたエンジンの冷却装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cooling water circulation path for cooling the engine, a radiator provided in the cooling water circulation path, and a heat receiving / dissipating heat provided in the cooling water circulation path bypassing the radiator. A circuit and a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of cooling water passing through the radiator, and a request calculated from parameters including the amount of cooling loss heat lost to the cooling water from the engine and the amount of heat received and radiated in the heat receiving and radiating circuit An engine cooling system that controls the engine cooling water temperature to the target cooling water temperature by controlling the flow rate adjusting means based on the radiator flow rate, and cooling by calculating the amount of heat received and radiated more accurately. An object of the present invention is to provide an engine cooling device that can improve the controllability of water temperature.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、冷却水循環経路に設けられるラジエータと、ラジエータを迂回するように冷却水循環経路に設けられる受放熱回路と、ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量をエンジンの運転状態に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、受放熱回路と冷却水との間で受け放される受放熱熱量を、エンジンを通過した後のエンジン通過後冷却水温度、前記受放熱回路を通過した後の回路通過後冷却水温度及び回路通過後冷却水流量に基づき算出するための受放熱熱量算出手段と、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度にするために、ラジエータで要求される冷却水の要求ラジエータ流量を、算出される冷却損失熱量、算出される受放熱熱量、目標冷却水温度及びラジエータを通過した後のラジエータ通過後冷却水温度に基づき算出するための要求ラジエータ流量算出手段と、算出される要求ラジエータ流量に基づき流量調整手段を制御するための制御手段とを備えたエンジンの冷却装置において、エンジン通過後冷却水温度の変化に対する回路通過後冷却水温度の変化における遅れ時間を算出するための遅れ時間算出手段と、受放熱熱量算出手段により受放熱熱量の算出に使われる遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度を、算出される遅れ時間に基づき算出するための冷却水温度算出手段とを備えたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is provided in a cooling water circulation path through which engine cooling water circulates, a radiator provided in the cooling water circulation path, and a cooling water circulation path so as to bypass the radiator. An engine cooling system comprising a heat receiving and radiating circuit and a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of cooling water passing through the radiator, and controlling the flow rate adjusting means so that the engine cooling water temperature becomes a target cooling water temperature. Cooling loss calorie calculating means for calculating the cooling loss calorie taken from the engine to the cooling water based on the operating state of the engine, and the amount of heat received and radiated between the receiving and radiating circuit and the cooling water Is calculated based on the coolant temperature after passing through the engine after passing through the engine, the coolant temperature after passing through the circuit and the coolant flow after passing through the circuit after passing through the heat receiving and radiating circuit. Heat receiving and radiating heat quantity calculation means, and the required coolant flow rate of the cooling water required by the radiator in order to set the engine cooling water temperature to the target cooling water temperature, the calculated cooling loss heat quantity, and the calculated receiving and radiating heat A required radiator flow rate calculating means for calculating based on the amount of heat, a target cooling water temperature and a cooling water temperature after passing through the radiator after passing through the radiator, and a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated required radiator flow rate In the engine cooling device, the delay time calculating means for calculating the delay time in the change in the coolant temperature after passing the circuit with respect to the change in the coolant temperature after passing the engine, and the amount of heat received and radiated by the received and radiated heat quantity calculating means Cooling water used to calculate the coolant temperature after passing the engine when there is no delay based on the calculated delay time And purpose that a degree calculation means.

上記発明の構成によれば、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量が、エンジンの運転状態に基づき冷却損失熱量算出手段により算出される。また、受放熱回路と冷却水との間で受け放される受放熱熱量が、エンジン通過後冷却水温度、回路通過後冷却水温度及び回路通過後冷却水流量に基づき受放熱熱量算出手段により算出される。また、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度にするために、ラジエータで要求される冷却水の要求ラジエータ流量が、算出される冷却損失熱量、算出される受放熱熱量、目標冷却水温度及びラジエータ通過後冷却水温度に基づき要求ラジエータ流量算出手段により算出される。そして、その算出される要求ラジエータ流量に基づき制御手段により流量調整手段が制御される。これにより、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度に近付けられる。
ここで、エンジン通過後冷却水温度の変化に対する回路通過後冷却水温度の変化における遅れ時間が遅れ時間算出手段により算出される。また、受放熱熱量算出手段により受放熱熱量の算出に使われる遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度が、算出される億例時間に基づき冷却水温度算出手段により算出される。従って、回路通過後冷却水温度の変化がエンジン通過後冷却水温度の変化に対して遅れていても、遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度が、算出される遅れ時間に基づき算出されて受放熱熱量の算出に使われるので、受放熱熱量が正確に算出される。これにより、要求ラジエータ流量が正確に算出されて流量調整手段が正確に制御される。 According to the configuration of the invention described above, the cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water is calculated by the cooling loss heat amount calculation means based on the operating state of the engine. The amount of heat received and radiated between the heat receiving and radiating circuit and the cooling water is calculated by the heat receiving and radiating heat amount calculation means based on the cooling water temperature after passing the engine, the cooling water temperature after passing the circuit, and the cooling water flow after passing the circuit. Is done. In addition, in order to set the engine coolant temperature to the target coolant temperature, the required radiator flow rate of the coolant required by the radiator is calculated from the calculated cooling loss heat amount, the calculated heat receiving / dissipating heat amount, the target coolant temperature and the radiator. It is calculated by the required radiator flow rate calculation means based on the coolant temperature after passing. Then, the flow rate adjusting means is controlled by the control means based on the calculated required radiator flow rate. Thereby, the engine coolant temperature is brought close to the target coolant temperature.
Here, the delay time in the change in the coolant temperature after passing the circuit with respect to the change in the coolant temperature after passing the engine is calculated by the delay time calculation means. Further, the cooling water temperature after passing through the engine when there is no delay used for calculating the amount of heat received and radiated by the heat receiving and radiating heat amount calculating means is calculated by the cooling water temperature calculating means based on the calculated billion time. Therefore, even if the change in the coolant temperature after passing the circuit is delayed with respect to the change in the coolant temperature after passing the engine, the coolant temperature after passing the engine when there is no delay is calculated based on the calculated delay time. Since it is used to calculate the amount of heat received and radiated, the amount of heat received and radiated can be accurately calculated. Thereby, the required radiator flow rate is accurately calculated, and the flow rate adjusting means is accurately controlled.

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、冷却水循環経路に設けられるラジエータと、ラジエータを迂回するように冷却水循環経路に設けられる複数の受放熱回路と、複数の受放熱回路はそれらの作動個数が選択的に可変に設けられることと、ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量をエンジンの運転状態に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、受放熱回路と冷却水との間で受け放される受放熱熱量を、エンジンを通過した後のエンジン通過後冷却水温度、受放熱回路を通過した後の回路通過後冷却水温度及び回路通過後冷却水流量に基づき算出するための受放熱熱量算出手段と、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度にするために、ラジエータで要求される冷却水の要求ラジエータ流量を、算出される冷却損失熱量、算出される受放熱熱量、目標冷却水温度及びラジエータを通過した後のラジエータ通過後冷却水温度に基づき算出するための要求ラジエータ流量算出手段と、算出される要求ラジエータ流量に基づき流量調整手段を制御するための制御手段とを備えたエンジンの冷却装置において、エンジン通過後冷却水温度の変化に対する回路通過後冷却水温度の変化における遅れ時間を受放熱回路の作動個数に応じて算出するための遅れ時間算出手段と、受放熱熱量算出手段により受放熱熱量の算出に使われる遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度を、算出される遅れ時間に基づき算出するための冷却水温度算出手段とを備えたことを趣旨とする。   To achieve the above object, the invention according to claim 2 is provided in the cooling water circulation path through which the cooling water of the engine circulates, the radiator provided in the cooling water circulation path, and the cooling water circulation path so as to bypass the radiator. A plurality of the heat receiving and radiating circuits, the plurality of the heat receiving and radiating circuits are provided with a selectively variable number of operation thereof, and a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling water passing through the radiator. A cooling device for an engine in which the flow rate adjusting means is controlled so that the water temperature becomes the target cooling water temperature, and cooling for calculating the amount of cooling loss heat taken from the engine to the cooling water based on the operating state of the engine. The amount of heat loss calculation means and the amount of heat received and radiated between the heat receiving and radiating circuit and the cooling water, the cooling water temperature after passing through the engine after passing through the engine, and the heat receiving and radiating circuit A means for calculating the amount of heat received and radiated to calculate based on the post-circuit coolant temperature after passing through and the post-circuit coolant flow rate, and the radiator required to set the engine coolant temperature to the target coolant temperature. Required radiator flow rate calculation means for calculating the required radiator flow rate of cooling water based on the calculated amount of cooling loss heat, the calculated amount of heat received and radiated, the target cooling water temperature, and the cooling water temperature after passing through the radiator after passing through the radiator And a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated required radiator flow rate, the delay time in the change in the coolant temperature after passing the circuit with respect to the change in the coolant temperature after passing the engine For calculating the amount of heat received and radiated by means of calculating the delay time and the amount of heat received and radiated heat An engine after passing through the cooling water temperature of the absence of cracking delay, and the spirit that a cooling water temperature calculation means for calculating, based on the delay calculated time.

上記発明の構成によれば、エンジンから冷却水へ奪われる冷却損失熱量が、エンジンの運転状態に基づき冷却損失熱量算出手段により算出される。また、複数の受放熱回路と冷却水との間で受け放される受放熱熱量が、エンジン通過後冷却水温度、回路通過後冷却水温度及び回路通過後冷却水流量に基づき受放熱熱量算出手段により算出される。ここで、複数の受放熱回路は、それらの作動個数が選択的に可変に設けられるので、ラジエータを各受放熱回路へ迂回する冷却水流量は、それら受放熱回路の作動個数の違いにより変わり得る。また、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度にするために、ラジエータで要求される冷却水の要求ラジエータ流量が、算出される冷却損失熱量、算出される受放熱熱量、目標冷却水温度及びラジエータ通過後冷却水温度に基づき要求ラジエータ流量算出手段により算出される。そして、その算出される要求ラジエータ流量に基づき制御手段により流量調整手段が制御される。これにより、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度に近付けられる。
ここで、エンジン通過後冷却水温度の変化に対する回路通過後冷却水温度の変化における遅れ時間が、受放熱回路の作動個数に応じて、遅れ時間算出手段により算出される。また、受放熱熱量算出手段により受放熱熱量の算出に使われる遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度が、算出される億例時間に基づき冷却水温度算出手段により算出される。従って、回路通過後冷却水温度の変化がエンジン通過後冷却水温度の変化に対して遅れていても、算出される遅れ時間に基づき、遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度が算出されて受放熱熱量の算出に使われるので、受放熱熱量が正確に算出される。ここで、遅れ時間は、複数の受放熱回路の作動個数に応じて算出されるので、受放熱回路の作動個数の違いにかかわらず受放熱熱量が正確に算出される。これにより、要求ラジエータ流量が正確に算出されて流量調整手段が正確に制御される。 According to the configuration of the invention described above, the cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water is calculated by the cooling loss heat amount calculation means based on the operating state of the engine. The amount of heat received and radiated between the plurality of heat receiving and radiating circuits and the cooling water is calculated based on the cooling water temperature after passing through the engine, the cooling water temperature after passing through the circuit, and the cooling water flow after passing through the circuit. Is calculated by Here, since the operation number of the plurality of heat receiving / dissipating circuits is selectively variably provided, the flow rate of the cooling water that bypasses the radiator to each heat receiving / dissipating circuit may vary depending on the difference in the number of operating the heat receiving / dissipating circuits. . In addition, in order to set the engine coolant temperature to the target coolant temperature, the required radiator flow rate of the coolant required by the radiator is calculated from the calculated cooling loss heat amount, the calculated heat receiving / dissipating heat amount, the target coolant temperature and the radiator. It is calculated by the required radiator flow rate calculation means based on the coolant temperature after passing. Then, the flow rate adjusting means is controlled by the control means based on the calculated required radiator flow rate. Thereby, the engine coolant temperature is brought close to the target coolant temperature.
Here, the delay time in the change in the coolant temperature after passing the circuit with respect to the change in the coolant temperature after passing through the engine is calculated by the delay time calculating means according to the number of operating the heat receiving and radiating circuits. Further, the cooling water temperature after passing through the engine when there is no delay used for calculating the amount of heat received and radiated by the heat receiving and radiating heat amount calculating means is calculated by the cooling water temperature calculating means based on the calculated billion time. Therefore, even if the change in the coolant temperature after passing the circuit is delayed with respect to the change in the coolant temperature after passing the engine, the coolant temperature after passing the engine when there is no delay is calculated based on the calculated delay time. Since it is used to calculate the amount of heat received and radiated, the amount of heat received and radiated can be accurately calculated. Here, since the delay time is calculated according to the number of operating the plurality of receiving and radiating circuits, the amount of heat received and radiated can be accurately calculated irrespective of the difference in the number of operating the receiving and radiating circuits. Thereby, the required radiator flow rate is accurately calculated, and the flow rate adjusting means is accurately controlled.

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、遅れ時間算出手段は、流量調整手段の制御量及びエンジンの回転速度を含むパラメータに基づき遅れ時間を算出することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the delay time calculating means is based on a parameter including a control amount of the flow rate adjusting means and an engine speed. The purpose is to calculate the delay time.

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、流量調整手段の制御量及びエンジンの回転速度を含むパラメータに基づき遅れ時間が算出されるので、冷却水循環経路における冷却水の流量に応じた適正な遅れ時間が得られる。   According to the configuration of the invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1 or 2, the delay time is calculated based on the parameters including the control amount of the flow rate adjusting means and the rotational speed of the engine. An appropriate delay time corresponding to the cooling water flow rate can be obtained.

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、冷却水温度算出手段は、エンジン通過後冷却水温度に係る検出値を経時的に温度データとして逐次記憶し、算出される遅れ時間だけ遡った時点における温度データを受放熱熱量の算出に使われるエンジン通過後冷却水温度として決定することを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the cooling water temperature calculating means calculates the detected value related to the cooling water temperature after passing through the engine over time. In this case, the temperature data is sequentially stored as temperature data, and the temperature data at the time point that is back by the calculated delay time is determined as the coolant temperature after passing through the engine used for calculating the amount of heat received and radiated.

上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、遅れ時間だけ遡った時点における実際の温度データがエンジン通過後冷却水温度として受放熱熱量の算出に使われるので、受放熱熱量が更に正確に算出される。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 1 to 3, the actual temperature data at the time point backed by the delay time is used to calculate the amount of heat received and radiated as the cooling water temperature after passing through the engine. Since it is used, the amount of heat received and radiated can be calculated more accurately.

請求項１に記載の発明によれば、受放熱回路における受放熱熱量が正確に算出され、ラジエータの要求ラジエータ流量が正確に算出されて流量調整手段が正確に制御されるので、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度へ好適に収束させることができ、エンジンの冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジンのフリクションを低減させることができ、エンジンの燃費向上を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the amount of heat received and radiated in the heat receiving and radiating circuit is accurately calculated, the required radiator flow rate of the radiator is accurately calculated, and the flow rate adjusting means is accurately controlled. The temperature can be suitably converged to the target cooling water temperature, and the controllability of the engine cooling water temperature can be improved. As a result, engine friction can be reduced and engine fuel efficiency can be improved.

請求項２に記載の発明によれば、複数の受放熱回路における受放熱熱量がそれら受放熱回路の作動個数の違いに応じて正確に算出され、ラジエータの要求ラジエータ流量が正確に算出されて流量調整手段が正確に制御されるので、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度へ好適に収束させることができ、エンジンの冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジンのフリクションを低減させることができ、エンジンの燃費向上を図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the amount of heat received and radiated in the plurality of heat receiving and radiating circuits is accurately calculated according to the difference in the number of operation of the heat receiving and radiating circuits, and the required radiator flow rate of the radiator is accurately calculated and the flow rate. Since the adjusting means is accurately controlled, the engine coolant temperature can be suitably converged to the target coolant temperature, and the controllability of the engine coolant temperature can be improved. As a result, engine friction can be reduced and engine fuel efficiency can be improved.

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に対し、より適正な遅れ時間が得られるので、受放熱熱量をより正確に算出することができる。これにより、要求ラジエータ流量をより正確に算出することができ、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度へより好適に収束させることができ、エンジンの冷却水温度の制御性をより向上させることができる。   According to the invention described in claim 3, since a more appropriate delay time can be obtained with respect to the effect of the invention described in claim 1 or 2, the amount of heat received and radiated can be calculated more accurately. As a result, the required radiator flow rate can be calculated more accurately, the engine coolant temperature can be more suitably converged to the target coolant temperature, and the controllability of the engine coolant temperature can be further improved. it can.

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に対し、受放熱熱量が更に正確に算出されるので、要求ラジエータ流量を更に正確に算出することができ、エンジンの冷却水温度を目標冷却水温度へ更に好適に収束させることができ、エンジンの冷却水温度の制御性を更に向上させることができる。   According to the invention described in claim 4, since the amount of heat received and radiated is calculated more accurately with respect to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3, the required radiator flow rate is calculated more accurately. Therefore, the engine coolant temperature can be converged more suitably to the target coolant temperature, and the controllability of the engine coolant temperature can be further improved.

［第１実施形態］
以下、この発明におけるエンジンの冷却装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 [First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an engine cooling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に、この実施形態におけるエンジンシステムを概略構成図により示す。車両に搭載された多気筒のエンジン１は、シリンダブロック及びシリンダヘッド等からなるエンジン本体２を備える。エンジン本体２には、各気筒（シリンダ）の燃焼室に対応して燃料噴射弁及び点火装置（共に図示略）が設けられる。また、エンジン本体２には、各気筒毎にピストン（図示略）が設けられ、各ピストンに連動するクランクシャフト３が設けられる。エンジン本体２には、各燃焼室に空気を取り込むために吸気通路４が設けられる。また、エンジン本体２には、各燃焼室から排気ガスを排出するために排気通路５が設けられる。吸気通路４には、エアクリーナ６及びスロットルボディ７が設けられる。エアクリーナ６は、吸気通路４を通じて各燃焼室に取り込まれる空気を清浄化する。スロットルボディ７には、吸気通路４を流れる空気量（吸気量）を調節するために開閉されるスロットルバルブ８と、そのバルブ８を開閉駆動するためのモータ９が設けられる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine system in this embodiment. A multi-cylinder engine 1 mounted on a vehicle includes an engine body 2 including a cylinder block and a cylinder head. The engine body 2 is provided with a fuel injection valve and an ignition device (both not shown) corresponding to the combustion chamber of each cylinder (cylinder). The engine body 2 is provided with a piston (not shown) for each cylinder and a crankshaft 3 that is linked to each piston. The engine body 2 is provided with an intake passage 4 for taking air into each combustion chamber. The engine body 2 is provided with an exhaust passage 5 for exhausting exhaust gas from each combustion chamber. An air cleaner 6 and a throttle body 7 are provided in the intake passage 4. The air cleaner 6 cleans the air taken into each combustion chamber through the intake passage 4. The throttle body 7 is provided with a throttle valve 8 that is opened and closed to adjust the amount of air flowing through the intake passage 4 (intake amount), and a motor 9 that drives the valve 8 to open and close.

エンジン本体２の各燃焼室には、燃料噴射弁から噴射される燃料が供給される。各燃焼室では、点火装置が作動することにより、燃料と空気との可燃混合気が爆発・燃焼する。この燃焼エネルギーを受けてピストンが動作することにより、クランクシャフト３が回転してエンジン１に動力が発生する。各燃焼室で生じた燃焼後の排気ガスは、排気通路５を通じて外部へ排出される。エンジン１で発生した燃焼エネルギーの一部は熱としてエンジン本体２に残留する。この残留熱によりエンジン本体２が過熱状態となるのを防止するために、エンジン１には、水冷式の冷却装置１０が設けられる。   The fuel injected from the fuel injection valve is supplied to each combustion chamber of the engine body 2. In each combustion chamber, the combustible mixture of fuel and air explodes and burns when the ignition device operates. When the piston operates by receiving this combustion energy, the crankshaft 3 rotates and power is generated in the engine 1. The exhaust gas after combustion generated in each combustion chamber is discharged to the outside through the exhaust passage 5. A part of the combustion energy generated in the engine 1 remains in the engine body 2 as heat. In order to prevent the engine main body 2 from being overheated by this residual heat, the engine 1 is provided with a water-cooled cooling device 10.

この冷却装置１０は、エンジン本体２に設けられるウォータジャケット１１を含む。ウォータジャケット１１の入口１１ａ及び出口１１ｂは、ラジエータ通路１２を介してラジエータ１３に接続される。ウォータジャケット１１の入口１１ａの近傍には、ウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）１４が設けられる。ウォータポンプ１４は、プーリ及びベルト等を介してクランクシャフト３に駆動連結され、エンジン１の運転に連動して作動する。ウォータポンプ１４は、ラジエータ通路１２を流れる冷却水を吸引してウォータジャケット１１へ吐出する。この冷却水の吸引・吐出により、冷却水がウォータポンプ１４を起点として、ラジエータ通路１２を図１に矢印で示す時計方向に循環する。この循環中に、冷却水は、ウォータジャケット１１を通過する過程で、エンジン本体２から熱を吸収して昇温する。昇温した冷却水は、ラジエータ１３を通過する過程で熱を放出して温度を下げる。   The cooling device 10 includes a water jacket 11 provided in the engine body 2. The inlet 11 a and the outlet 11 b of the water jacket 11 are connected to the radiator 13 through the radiator passage 12. A water pump (W / P) 14 is provided in the vicinity of the inlet 11 a of the water jacket 11. The water pump 14 is drivingly connected to the crankshaft 3 via a pulley, a belt, and the like, and operates in conjunction with the operation of the engine 1. The water pump 14 sucks the cooling water flowing through the radiator passage 12 and discharges it to the water jacket 11. By this cooling water suction / discharge, the cooling water circulates in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. 1 starting from the water pump 14. During this circulation, the cooling water absorbs heat from the engine body 2 and rises in temperature in the process of passing through the water jacket 11. The raised cooling water releases heat in the process of passing through the radiator 13 to lower the temperature.

ラジエータ通路１２には、ラジエータ１３を迂回するバイパス通路１５が接続される。バイパス通路１５の一端（図１の右端）は、ラジエータ通路１２において、ラジエータ１３とウォータジャケット１１の出口１１ｂとの間に接続される。バイパス通路１５の他端（図１の左端）は、ラジエータ通路１２において、ラジエータ１３とウォータポンプ１４との間に接続される。上記したウォータジャケット１１及びラジエータ通路１２により本発明における冷却水循環経路が構成される。   A bypass passage 15 that bypasses the radiator 13 is connected to the radiator passage 12. One end of the bypass passage 15 (the right end in FIG. 1) is connected between the radiator 13 and the outlet 11 b of the water jacket 11 in the radiator passage 12. The other end (the left end in FIG. 1) of the bypass passage 15 is connected between the radiator 13 and the water pump 14 in the radiator passage 12. The water jacket 11 and the radiator passage 12 described above constitute a cooling water circulation path in the present invention.

バイパス通路１５の他端とラジエータ通路１２との接続部分には、流量制御弁１６が設けられる。この流量制御弁１６は、ステップモータを駆動源として構成され、その弁開度ＯＤＶを制御することにより、ラジエータ通路１２及びバイパス通路１５を流れる冷却水の流量を調整する。この流量制御弁１６は、本発明における流量調整手段に相当する。ここで、流量制御弁１６は、弁開度ＯＤＶが大きくなるほどラジエータ通路１２を通る冷却水流量が多くなるように構成される。   A flow rate control valve 16 is provided at a connection portion between the other end of the bypass passage 15 and the radiator passage 12. The flow rate control valve 16 is configured with a step motor as a drive source, and adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the radiator passage 12 and the bypass passage 15 by controlling the valve opening degree ODV. This flow control valve 16 corresponds to the flow rate adjusting means in the present invention. Here, the flow rate control valve 16 is configured such that the flow rate of cooling water passing through the radiator passage 12 increases as the valve opening degree ODV increases.

この流量制御弁１６により、ラジエータ通路１２における冷却水流量を調整することにより、エンジン本体２を冷却するための冷却水温度が制御される。すなわち、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶを制御してラジエータ通路１２における冷却水流量を多くすることにより、エンジン本体２に流れる冷却水のうち、ラジエータ１３で冷却される冷却水の割合が大きくなり、エンジン本体２を冷却する冷却水温度が低くなる。また、流量制御弁１６を制御してラジエータ通路１２における冷却水流量を少なくすることにより、エンジン本体２に流れる冷却水のうち、ラジエータ１３で冷却される冷却水の割合が小さくなり、エンジン本体２を冷却する冷却水温度が高くなる。   The flow rate control valve 16 controls the coolant temperature for cooling the engine body 2 by adjusting the coolant flow rate in the radiator passage 12. That is, by controlling the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 to increase the coolant flow rate in the radiator passage 12, the ratio of the coolant water cooled by the radiator 13 out of the coolant water flowing through the engine body 2 is large. Thus, the temperature of the cooling water for cooling the engine body 2 is lowered. Further, by controlling the flow rate control valve 16 to reduce the cooling water flow rate in the radiator passage 12, the ratio of the cooling water cooled by the radiator 13 out of the cooling water flowing through the engine main body 2 is reduced. The temperature of the cooling water for cooling is increased.

ラジエータ１３には、ラジエータ１３を通過した後の冷却水温度（ラジエータ出口水温Ｔ２）を検出するためのラジエータ出口水温センサ２１が設けられる。ここで、ラジエータ出口水温Ｔ２は、本発明におけるラジエータ通過後冷却水温度に相当する。エンジン本体２には、ウォータジャケット１１の出口１１ｂを通過した後の冷却水温度（エンジン出口水温ＴＯ）を、エンジン本体２の冷却水温度として検出するためのエンジン出口水温センサ２２が設けられる。ここで、エンジン出口水温ＴＯは、本発明におけるエンジン通過後冷却水温度に相当する。   The radiator 13 is provided with a radiator outlet water temperature sensor 21 for detecting a cooling water temperature (radiator outlet water temperature T2) after passing through the radiator 13. Here, the radiator outlet water temperature T2 corresponds to the cooling water temperature after passing through the radiator in the present invention. The engine body 2 is provided with an engine outlet water temperature sensor 22 for detecting the coolant temperature (engine outlet water temperature TO) after passing through the outlet 11 b of the water jacket 11 as the coolant temperature of the engine body 2. Here, the engine outlet water temperature TO corresponds to the post-engine coolant temperature in the present invention.

この冷却装置１０は、バイパス通路１５とは別に、ラジエータ１３を迂回するようにラジエータ通路１２に設けられる複数の受放熱回路を更に含む。これら受放熱回路として、スロットルボディ温水回路３１、ＥＧＲクーラ回路３２、温水加熱式のホットエアインテーク回路３３、ヒータ回路３４及びオイルクーラ回路３５が設けられる。   In addition to the bypass passage 15, the cooling device 10 further includes a plurality of heat receiving and radiating circuits provided in the radiator passage 12 so as to bypass the radiator 13. As these heat receiving and radiating circuits, a throttle body hot water circuit 31, an EGR cooler circuit 32, a hot water heating type hot air intake circuit 33, a heater circuit 34, and an oil cooler circuit 35 are provided.

スロットルボディ温水回路３１は、スロットルボディ７に接続され、同回路３１を冷却水（温水）が流れる過程でスロットルボディ７が暖められる。これにより、極寒時等におけるスロットルバルブ８の作動を安定化させる。   The throttle body warm water circuit 31 is connected to the throttle body 7, and the throttle body 7 is warmed in the process of cooling water (warm water) flowing through the circuit body 31. As a result, the operation of the throttle valve 8 at the time of extreme cold or the like is stabilized.

ＥＧＲクーラ回路３２は、スロットルボディ温水回路３１の下流側に直列に接続される。ＥＧＲクーラ回路３２の一部は、ＥＧＲ装置３６に沿って設けられる。周知のようにＥＧＲ装置３６は、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、排気ガスの一部を吸気通路４へ再循環させて可燃混合気の最高燃焼温度を低下させるものである。ＥＧＲ装置３６は、ＥＧＲ通路３７、ＥＧＲ弁３８及びＥＧＲチャンバ３９を含む。ＥＧＲ通路３７は、排気通路５と吸気通路４との間に設けられる。ＥＧＲ弁３８は、ＥＧＲ通路３７の途中に設けられ、ＥＧＲ通路３７を流れるＥＧＲガスの流量を調整するよう構成される。ＥＧＲチャンバ３９は、ＥＧＲ通路３７の下流側に設けられ、ＥＧＲガスを各気筒に均等に導くように構成される。ＥＧＲクーラ回路３２を流れる冷却水により、ＥＧＲチャンバ３９、ＥＧＲ弁３８及び吸気通路４が冷却される。   The EGR cooler circuit 32 is connected in series downstream of the throttle body warm water circuit 31. A part of the EGR cooler circuit 32 is provided along the EGR device 36. As is well known, the EGR device 36 reduces the maximum combustion temperature of the combustible mixture by recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage 4 in order to reduce nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas. It is. The EGR device 36 includes an EGR passage 37, an EGR valve 38, and an EGR chamber 39. The EGR passage 37 is provided between the exhaust passage 5 and the intake passage 4. The EGR valve 38 is provided in the middle of the EGR passage 37 and is configured to adjust the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage 37. The EGR chamber 39 is provided on the downstream side of the EGR passage 37, and is configured to guide EGR gas evenly to each cylinder. The EGR chamber 39, the EGR valve 38, and the intake passage 4 are cooled by the cooling water flowing through the EGR cooler circuit 32.

ホットエアインテーク回路３３はエアクリーナ６に接続される。この回路３３は、エアクリーナ６の近傍に設けられたヒータコア（図示略）を含み、そのヒータコアを冷却水が通過する過程で吸気通路４に吸入される空気が暖められる。   The hot air intake circuit 33 is connected to the air cleaner 6. The circuit 33 includes a heater core (not shown) provided in the vicinity of the air cleaner 6, and air sucked into the intake passage 4 is warmed in the process in which cooling water passes through the heater core.

ヒータ回路３４は、車室用暖房装置のヒータコア４０に接続される。このヒータ回路３４を流れる冷却水が、熱源としてヒータコア４０に導かれることにより、車室用暖房装置が機能する。   The heater circuit 34 is connected to the heater core 40 of the vehicle interior heating device. The cooling water flowing through the heater circuit 34 is guided to the heater core 40 as a heat source, so that the vehicle compartment heating device functions.

オイルクーラ回路３５は、エンジン１の潤滑装置における潤滑油と、自動変速機における作動油（オートマチック・トランスミッション・フルード：ＡＴＦ）を冷却するためのオイルクーラ４１に接続される。このオイルクーラ４１に冷却水が流れることにより、高温時に潤滑油やＡＴＦが速やかに冷やされる。このオイルクーラ４１は、潤滑油やＡＴＦの温度が低いときには、オイルウォーマとしても機能する。   The oil cooler circuit 35 is connected to an oil cooler 41 for cooling the lubricating oil in the lubricating device of the engine 1 and the hydraulic oil (automatic transmission fluid: ATF) in the automatic transmission. When the cooling water flows through the oil cooler 41, the lubricating oil and ATF are quickly cooled at high temperatures. The oil cooler 41 also functions as an oil warmer when the temperature of the lubricating oil or ATF is low.

上記した各受放熱回路の上流部は、ウォータジャケット１１の出口１１ｂとラジエータ１３との間においてラジエータ通路１２に接続される。これらの受放熱回路の下流部は、互いに合流してウォータポンプ１４に接続される。各受放熱回路の合流部４２の近傍には、その合流部４２における冷却水温度を合流部水温Ｔ３として検出するための合流部水温センサ２３が設けられる。ここで、合流部水温Ｔ３は、本発明における回路通過後冷却水温度に相当する。   The upstream portion of each of the above described heat receiving and radiating circuits is connected to the radiator passage 12 between the outlet 11 b of the water jacket 11 and the radiator 13. The downstream portions of these heat receiving and radiating circuits merge with each other and are connected to the water pump 14. A junction water temperature sensor 23 for detecting the cooling water temperature in the junction 42 as a junction water temperature T3 is provided in the vicinity of the junction 42 of each receiving and radiating circuit. Here, the junction water temperature T3 corresponds to the post-circuit cooling water temperature in the present invention.

車両には、エンジン１の運転状態を検出するための各種センサが設けられる。すなわち、運転席に設けられるアクセルペダル４３には、アクセルセンサ２４が設けられる。アクセルセンサ２４は、アクセルペダル４３の踏み込み量（アクセル開度）ＡＣＣＰを検出する。スロットルボディ７に設けられるスロットルセンサ２５は、スロットルバルブ８の開度（スロットル開度）ＴＡを検出する。スロットルボディ７より下流の吸気通路４に設けられる吸気圧センサ２６は、吸気通路４における吸気圧ＰＭを検出する。クランクシャフト３に対応して設けられる回転速度センサ２７は、クランクシャフト３の回転角度（クランク角度）及び回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出する。   The vehicle is provided with various sensors for detecting the operating state of the engine 1. In other words, the accelerator sensor 24 is provided in the accelerator pedal 43 provided in the driver's seat. The accelerator sensor 24 detects the depression amount (accelerator opening) ACCP of the accelerator pedal 43. A throttle sensor 25 provided in the throttle body 7 detects the opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 8. An intake pressure sensor 26 provided in the intake passage 4 downstream of the throttle body 7 detects the intake pressure PM in the intake passage 4. A rotational speed sensor 27 provided corresponding to the crankshaft 3 detects a rotational angle (crank angle) and a rotational speed (engine rotational speed) NE of the crankshaft 3.

この冷却装置１０は、エンジン１の運転状態に応じてエンジン１の冷却度合いを制御するために、エンジン１の運転状態に基づいて流量制御弁１６を制御して冷却水循環経路における冷却水の循環流量を調整する。この制御を司るために、冷却装置１０は、電子制御装置（ＥＣＵ）３０を備える。ＥＣＵ３０には、ラジエータ出口温度センサ２１、エンジン出口水温センサ２２、合流部水温センサ２３及び流量制御弁１６が接続される。また、ＥＣＵ３０には、エンジン１の運転状態を取り込むために、アクセルセンサ２４、スロットルセンサ２５、吸気圧センサ２６及び回転速度センサ２７が接続される。更に、ＥＣＵ３０には、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）２８が接続される。イグニションスイッチ２８は、エンジン１を始動、停止させるために操作される。   In order to control the degree of cooling of the engine 1 in accordance with the operating state of the engine 1, the cooling device 10 controls the flow rate control valve 16 based on the operating state of the engine 1 to circulate the cooling water circulation flow rate in the cooling water circulation path. Adjust. In order to control this control, the cooling device 10 includes an electronic control unit (ECU) 30. The ECU 30 is connected to a radiator outlet temperature sensor 21, an engine outlet water temperature sensor 22, a junction water temperature sensor 23, and a flow rate control valve 16. In addition, an accelerator sensor 24, a throttle sensor 25, an intake pressure sensor 26, and a rotational speed sensor 27 are connected to the ECU 30 in order to capture the operating state of the engine 1. Further, an ignition switch (IGSW) 28 is connected to the ECU 30. The ignition switch 28 is operated to start and stop the engine 1.

この実施の形態において、ＥＣＵ３０は冷却水温度制御を実行するものであり、本発明における冷却損失熱量算出手段、受放熱熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、制御手段、遅れ時間算出手段及び冷却水温算出手段に相当する。周知のように、ＥＣＵ３０は中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路を構成する。ＲＯＭは、冷却水温制御等に関する所定の制御プログラムを予め記憶したものである。ＲＡＭは、ＣＰＵの演算結果を一時記憶するものである。バックアップＲＡＭは、予め記憶したデータを保存するものである。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等２１〜２８からの検出信号に基づき所定の制御プログラムに従い冷却水温制御等を実行する。   In this embodiment, the ECU 30 performs the cooling water temperature control, and the cooling loss heat amount calculating means, the received / radiated heat amount calculating means, the required radiator flow rate calculating means, the control means, the delay time calculating means, and the cooling water temperature in the present invention. It corresponds to the calculation means. As is well known, the ECU 30 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a backup RAM, an external input circuit, an external output circuit, and the like. The ECU 30 configures a logical operation circuit formed by connecting a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, an external input circuit, an external output circuit, and the like through a bus. The ROM stores in advance a predetermined control program related to cooling water temperature control and the like. The RAM temporarily stores the calculation result of the CPU. The backup RAM stores data stored in advance. The CPU executes cooling water temperature control and the like according to a predetermined control program based on detection signals from various sensors 21 to 28 inputted through the input circuit.

次に、ＥＣＵ３０が実行する冷却水温度制御の内容につき図２のフローチャートに従って説明する。   Next, the content of the coolant temperature control executed by the ECU 30 will be described with reference to the flowchart of FIG.

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ３０は、回転速度センサ２７及び吸気圧センサ２６の検出値から得られるエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥに基づいて冷却損失熱量ＱＷを算出する。この算出に際し、ＥＣＵ３０は、図３に示すような関数データ（マップ）を参照する。このマップは、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥに対する冷却損失熱量ＱＷの関係を予め定めたものである。このマップは、エンジン出口水温ＴＯの各値毎に用意されている。このマップにおいて、冷却損失熱量ＱＷは、エンジン回転速度ＮＥが低いときは少なく、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに連れて多くなる。これは、エンジン回転速度ＮＥが高いほど単位時間当りに燃焼室に供給される燃料が増え、エンジン本体２で発生する熱量が多くなり、これに伴いエンジン本体２から冷却水に奪われる熱量が多くなるためである。また、このマップにおいて、冷却損失熱量ＱＷは、エンジン負荷ＬＥが小さいときは少なく、エンジン負荷ＬＥが大きくなるに連れて多くなる。但し、エンジン回転速度ＮＥが高い領域では、エンジン負荷ＬＥが大きくなるに連れて冷却損失熱量ＱＷの増加度合が緩やかになる。これは、前述したようにエンジン回転速度ＮＥの上昇により単位時間当りに供給される燃料が増え、その燃料増量に伴う冷却効果により燃焼室の温度が下がり、エンジン本体２から冷却水に奪われる熱量が減少するためである。   When the process proceeds to this routine, in step 100, the ECU 30 calculates the cooling loss heat quantity QW based on the engine rotational speed NE and the engine load LE obtained from the detected values of the rotational speed sensor 27 and the intake pressure sensor 26. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship of the cooling loss heat quantity QW to the engine speed NE and the engine load LE. This map is prepared for each value of the engine outlet water temperature TO. In this map, the cooling loss heat quantity QW is small when the engine rotational speed NE is low, and increases as the engine rotational speed NE increases. This is because the higher the engine speed NE is, the more fuel is supplied to the combustion chamber per unit time, and the more heat is generated in the engine body 2, and the more heat is taken away from the engine body 2 by the cooling water. Because it becomes. In this map, the cooling loss heat quantity QW is small when the engine load LE is small, and increases as the engine load LE increases. However, in the region where the engine speed NE is high, the degree of increase in the cooling loss heat quantity QW becomes moderate as the engine load LE increases. This is because, as described above, the amount of fuel supplied per unit time increases due to the increase in the engine rotational speed NE, the temperature of the combustion chamber decreases due to the cooling effect accompanying the increase in the amount of fuel, and the amount of heat taken away from the engine body 2 by the cooling water. This is because of the decrease.

上記したエンジン負荷ＬＥに代えてエンジン負荷率を用いることもできる。エンジン負荷率は、最大負荷に対する負荷割合を示すパラメータである。この場合も、図３に準ずるマップを使用することができる。   An engine load factor can be used instead of the engine load LE described above. The engine load factor is a parameter indicating a load ratio with respect to the maximum load. In this case as well, a map according to FIG. 3 can be used.

上記した冷却損失熱量ＱＷは、基本的には、エンジン本体２からの発熱量に左右されることから、エンジン負荷ＬＥとしては、エンジン本体２からの発熱量に関係するパラメータ、例えば、１燃焼サイクル当りの燃料噴射量、吸気量等を用いることができる。吸気量については、別途実行される燃料噴射制御において、吸気量に応じた量の燃料が噴射されることから、エンジン本体２からの発熱量に間接的に関係するパラメータであると言える。その他、エンジン負荷ＬＥとして、吸気圧センサ２６により検出される吸気圧ＰＭ、スロットルセンサ２５により検出されるスロットル開度ＴＡ等を用いることも可能であるが、この場合には、適宜に補正を行うことが望ましい。   The above-described cooling loss heat quantity QW basically depends on the amount of heat generated from the engine body 2, and therefore, the engine load LE is a parameter related to the amount of heat generated from the engine body 2, for example, one combustion cycle. The fuel injection amount, the intake air amount, etc. can be used. The amount of intake air is a parameter indirectly related to the amount of heat generated from the engine body 2 because fuel according to the amount of intake air is injected in fuel injection control separately executed. In addition, as the engine load LE, it is possible to use the intake pressure PM detected by the intake pressure sensor 26, the throttle opening degree TA detected by the throttle sensor 25, etc., but in this case, the correction is made appropriately. It is desirable.

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ３０は、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて合流部４２における冷却水流量（合流部流量）Ｖ３を算出する。この算出に際して、ＥＣＵ３０は、図４に示すような関数データ（マップ）を参照する。このマップは、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに対する合流部流量Ｖ３の関係を予め定めたものである。このマップにおいて、弁開度ＯＤＶが小さな領域では、弁開度ＯＤＶが大きくなるに連れて合流部流量Ｖ３は緩やかに少なくなる。弁開度ＯＤＶが中から大の領域では、弁開度ＯＤＶにかかわらず合流部流量Ｖ３は略一定となる。また、合流部流量Ｖ３はエンジン回転速度ＮＥが低いときは少なく、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに連れて多くなる。ここで、合流部流量Ｖ３は、本発明における回路通過後冷却水流量に相当する。上記した弁開度ＯＤＶとして、例えば、ＥＣＵ３０が前回の制御周期で流量制御弁１６に用いた指令開度ＯＤＣを適用するとができる。   Next, in step 110, the ECU 30 calculates a coolant flow rate (merging portion flow rate) V3 in the merging portion 42 based on the valve opening ODV of the flow control valve 16 and the engine speed NE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship of the junction flow rate V3 with respect to the valve opening degree ODV of the flow rate control valve 16 and the engine rotational speed NE. In this map, in the region where the valve opening degree ODV is small, as the valve opening degree ODV increases, the junction flow rate V3 gradually decreases. In the region where the valve opening degree ODV is medium to large, the junction flow rate V3 is substantially constant regardless of the valve opening degree ODV. Further, the merging portion flow rate V3 is small when the engine speed NE is low and increases as the engine speed NE increases. Here, the merging portion flow rate V3 corresponds to the post-circuit passage coolant flow rate in the present invention. As the above-described valve opening degree ODV, for example, the command opening degree ODC used by the ECU 30 for the flow control valve 16 in the previous control cycle can be applied.

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ３０は、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいてエンジン出口水温ＴＯの変化に対する合流部水温Ｔ３の変化の遅れ時間ｔ１を算出する。この算出に際して、ＥＣＵ３０は、図５に示すような関数データ（マップ）を参照する。このマップは、エンジン回転速度ＮＥ及び流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶに対する遅れ時間ｔ１の関係を予め定めたものである。このマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥが低い領域では、高い領域に比べて遅れ時間ｔ１が長くなる。これは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、エンジン回転速度ＮＥが低い領域では、高い領域に比べてエンジン出口水温ＴＯ及び合流部水温Ｔ３の変化周期が長くなることによる。このマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥが低い領域では、その回転速度ＮＥが低くなるに連れて遅れ時間ｔ１が急激に長くなる。エンジン回転速度ＮＥが中から高の領域では、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに連れて遅れ時間ｔ１が緩やかに短くなる。また、遅れ時間ｔ１は、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶが大きくなるに連れて短くなる。上記した弁開度ＯＤＶとして、例えば、ＥＣＵ３０が前回の制御周期で流量制御弁１６に用いた指令開度ＯＤＣを適用するとができる。   Next, in step 120, the ECU 30 calculates a delay time t1 of the change in the junction water temperature T3 with respect to the change in the engine outlet water temperature TO based on the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 and the engine speed NE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship between the engine speed NE and the delay time t1 with respect to the valve opening ODV of the flow control valve 16. In this map, the delay time t1 is longer in the region where the engine speed NE is low than in the high region. This is because, as shown in FIGS. 6A and 6B, in the region where the engine speed NE is low, the change cycle of the engine outlet water temperature TO and the merging portion water temperature T3 becomes longer than in the high region. In this map, in a region where the engine rotational speed NE is low, the delay time t1 increases abruptly as the rotational speed NE decreases. In the region where the engine speed NE is medium to high, the delay time t1 gradually decreases as the engine speed NE increases. Further, the delay time t1 becomes shorter as the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 becomes larger. As the above-described valve opening degree ODV, for example, the command opening degree ODC used by the ECU 30 for the flow control valve 16 in the previous control cycle can be applied.

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ３０は、算出された遅れ時間ｔ１に基づき、過去のエンジン出口水温ＴＯに関する温度データ領域より、遅れ時間ｔ１に応じた過去のエンジン出口水温ＴＯoldを算出する。上記した温度データ領域は、エンジン出口水温センサ２２により検出されたエンジン出口水温ＴＯの値を経時的に温度データとしてＲＡＭに逐次記憶して蓄積したものである。従って、ＥＣＵ３０は、算出される遅れ時間ｔ１の分だけ遡った時点におけるエンジン出口水温ＴＯの値を、過去のエンジン出口水温ＴＯoldとして、温度データ領域を参照することにより決定する。   Next, in step 130, the ECU 30 calculates a past engine outlet water temperature TOold corresponding to the delay time t1 from a temperature data region regarding the past engine outlet water temperature TO based on the calculated delay time t1. The temperature data area described above is obtained by sequentially storing and storing the value of the engine outlet water temperature TO detected by the engine outlet water temperature sensor 22 in the RAM as temperature data over time. Therefore, the ECU 30 determines the value of the engine outlet water temperature TO at the time point back by the calculated delay time t1 by referring to the temperature data area as the past engine outlet water temperature TOold.

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ３０は、算出される過去のエンジン出口水温ＴＯoldが０（ゼロ）か否かを判断する。この判断結果が否定である場合、ＥＣＵ３０は、そのまま処理をステップ１６０へ移行する。上記判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３０は、ステップ１５０で、今回算出されたエンジン出口水温ＴＯを過去のエンジン出口水温ＴＯoldとして設定した後、処理をステップ１６０へ移行する。   Next, in step 140, the ECU 30 determines whether or not the calculated past engine outlet water temperature TOold is 0 (zero). If the determination result is negative, the ECU 30 proceeds to step 160 as it is. If the determination result is affirmative, the ECU 30 sets the currently calculated engine outlet water temperature TO as the past engine outlet water temperature TOold in step 150, and then proceeds to step 160.

ステップ１４０又はステップ１５０から移行してステップ１６０では、ＥＣＵ３０は、今回得られた各種パラメータ、すなわち、合流部流量Ｖ３、合流部水温Ｔ３及び過去のエンジン出口水温ＴＯoldに基づいて受放熱熱量Ｑetcを算出する。ＥＣＵ３０は、下記の計算式（１）に従って全受放熱回路における受放熱熱量Ｑetc（各回路３１〜３５における受放熱熱量の総和）を算出する。下記の計算式（１）の中で、「Ｃ」は、温度を流量に変換するための係数であり、例えば、冷却水の比熱と密度との積によって決定される。
Ｑetc＝Ｃ・Ｖ３・（ＴＯold−Ｔ３） ・・・（１） In step 160 after shifting from step 140 or step 150, the ECU 30 calculates the amount of received and radiated heat Qetc based on the various parameters obtained this time, that is, the merging portion flow rate V3, the merging portion water temperature T3, and the past engine outlet water temperature TOold. To do. The ECU 30 calculates the amount of received and radiated heat Qetc (the total sum of the amounts of received and radiated heat in each of the circuits 31 to 35) in all the received and radiated circuits according to the following calculation formula (1). In the following calculation formula (1), “C” is a coefficient for converting the temperature into the flow rate, and is determined by, for example, the product of the specific heat of the cooling water and the density.
Qetc = C · V3 · (TOold−T3) (1)

次に、ステップ１７０で、ＥＣＵ３０は、今回検出されたエンジン出口水温ＴＯを過去のエンジン出口水温ＴＯoldとしてＲＡＭの温度データ領域に格納する。   Next, at step 170, the ECU 30 stores the detected engine outlet water temperature TO as the past engine outlet water temperature TOold in the temperature data area of the RAM.

次に、ステップ１８０で、ＥＣＵ３０は、今回得られた各種パラメータ、すなわち、冷却損失熱量ＱＷ、目標エンジン出口水温Ｔｔ、ラジエータ出口水温Ｔ２及び受放熱熱量Ｑetcに基づいて要求ラジエータ流量Ｖ２を算出する。ＥＣＵ３０は、下記の計算式（２）に従ってこの流量Ｖ２を算出する。
Ｖ２＝（ＱＷ−Ｑetc）／｛Ｃ・（Ｔｔ−Ｔ２）｝ ・・・（２）
ここで、目標エンジン出口水温Ｔｔは、エンジン１の運転状態に応じて決定され、本発明における目標冷却水温度に相当する。例えば、エンジン１がアイドル運転状態である場合、目標エンジン出口水温Ｔｔは、発進時のノッキング対策等のために若干低めの温度（例えば「９０℃」）に設定される。一方、エンジン１が部分負荷（パーシャル）運転状態にある場合、目標エンジン出口水温Ｔｔは、フリクションロス低減のために高めの温度（例えば「１００℃」）に設定される。エンジン１が全負荷（ＷＯＴ）運転状態にある場合、目標エンジン出口水温Ｔｔは、充填率を高めるために低めの温度（例えば「８０℃」）に設定される。上記した目標エンジン出口水温Ｔｔに関する各値（９０℃、１００℃、８０℃）は、一例に過ぎない。 Next, in step 180, the ECU 30 calculates the required radiator flow rate V2 based on the various parameters obtained this time, that is, the cooling loss heat quantity QW, the target engine outlet water temperature Tt, the radiator outlet water temperature T2, and the received and radiated heat quantity Qetc. The ECU 30 calculates the flow rate V2 according to the following calculation formula (2).
V2 = (QW−Qetc) / {C · (Tt−T2)} (2)
Here, the target engine outlet water temperature Tt is determined according to the operating state of the engine 1 and corresponds to the target cooling water temperature in the present invention. For example, when the engine 1 is in the idling operation state, the target engine outlet water temperature Tt is set to a slightly lower temperature (for example, “90 ° C.”) for measures against knocking at the time of start. On the other hand, when the engine 1 is in a partial load (partial) operation state, the target engine outlet water temperature Tt is set to a higher temperature (for example, “100 ° C.”) to reduce friction loss. When the engine 1 is in the full load (WOT) operation state, the target engine outlet water temperature Tt is set to a lower temperature (for example, “80 ° C.”) in order to increase the filling rate. Each value (90 ° C., 100 ° C., 80 ° C.) related to the target engine outlet water temperature Tt is merely an example.

次に、ステップ１９０で、ＥＣＵ３０は、算出される要求ラジエータ流量Ｖ２及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて流量制御弁１６に対する指令開度ＯＤＣを算出する。この算出に際して、ＥＣＵ３０は、図７に示すような関数データ（マップ）を参照する。このマップは、要求ラジエータ流量Ｖ２及びエンジン回転速度ＮＥに対する指令開度ＯＤＣの関係を予め定めたものである。このマップにおいて、指令開度ＯＤＣは、要求ラジエータ流量Ｖ２が少ないときは小さく、要求ラジエータ流量Ｖ２が多くなるに連れて大きくなる。また、指令開度ＯＤＣは、エンジン回転速度ＮＥが低いときは、要求ラジエータ流量Ｖ２がわずかに変化しても大きく変化する。これに対し、指令開度ＯＤＣは、エンジン回転速度ＮＥが高くなるときは、要求ラジエータ流量Ｖ２が多く変化しなければあまり変化しない。   Next, in step 190, the ECU 30 calculates a command opening degree ODC for the flow control valve 16 based on the calculated required radiator flow rate V2 and the engine speed NE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map predetermines the relationship of the command opening degree ODC with respect to the required radiator flow rate V2 and the engine speed NE. In this map, the command opening degree ODC is small when the required radiator flow rate V2 is small, and increases as the required radiator flow rate V2 increases. Further, the command opening degree ODC changes greatly even when the required radiator flow rate V2 slightly changes when the engine speed NE is low. On the other hand, the command opening degree ODC does not change much when the engine speed NE is high unless the required radiator flow rate V2 changes much.

その後、ステップ２００で、ＥＣＵ３０は、算出される指令開度ＯＤＣに基づいて流量制御弁１６を駆動制御した後、その後の処理を一旦終了する。このように流量制御弁１６の開度を制御することにより、ラジエータ１３を通る冷却水流量が調整され、エンジン出口水温ＴＯが目標エンジン出口水温Ｔｔに収束することになる。   Thereafter, in step 200, the ECU 30 drives and controls the flow rate control valve 16 based on the calculated command opening degree ODC, and then temporarily terminates the subsequent processing. By controlling the opening degree of the flow control valve 16 in this way, the flow rate of the cooling water passing through the radiator 13 is adjusted, and the engine outlet water temperature TO converges to the target engine outlet water temperature Tt.

以上説明したこの実施形態におけるエンジンの冷却装置によれば、エンジン本体２から冷却水へ奪われる冷却損失熱量ＱＷが、エンジン１の運転状態に基づいてＥＣＵ３０により算出される。また、受放熱回路（各回路３１〜３５）と冷却水との間で受け放される受放熱熱量Ｑetcが、エンジン出口水温ＴＯ（ＴＯold）、合流部水温Ｔ３及び合流部流量Ｖ３に基づいてＥＣＵ３０により算出される。また、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔにするために、ラジエータ１３で要求される冷却水の要求ラジエータ流量Ｖ２が、上記のようにそれぞれ算出される冷却損失熱量ＱＷ及び受放熱熱量Ｑetc、並びに、目標エンジン出口水温Ｔｔ及びラジエータ出口水温Ｔ２に基づいてＥＣＵ３０により算出される。そして、その算出される要求ラジエータ流量Ｖ２に基づいてＥＣＵ３０により指令開度ＯＤＣが算出され、その指令開度ＯＤＣに基づいて流量制御弁１６が駆動制御される、すなわち、流量制御弁１３の弁開度ＯＤＶが制御される。これにより、エンジン出口水温ＴＯが目標エンジン出口水温Ｔｔに近付けられる。   According to the engine cooling apparatus in this embodiment described above, the cooling loss heat quantity QW taken from the engine body 2 to the cooling water is calculated by the ECU 30 based on the operating state of the engine 1. Further, the amount of received and radiated heat Qetc received and received between the heat receiving and radiating circuit (each circuit 31 to 35) and the cooling water is determined based on the engine outlet water temperature TO (TOold), the merging portion water temperature T3, and the merging portion flow rate V3. Is calculated by Further, in order to set the engine outlet water temperature TO to the target engine outlet water temperature Tt, the required radiator flow rate V2 of the cooling water required by the radiator 13 is calculated as the cooling loss heat quantity QW and the received and radiated heat quantity Qetc, respectively calculated as described above. In addition, the ECU 30 calculates the target engine outlet water temperature Tt and the radiator outlet water temperature T2. The command opening degree ODC is calculated by the ECU 30 based on the calculated required radiator flow rate V2, and the flow control valve 16 is driven and controlled based on the command opening degree ODC. The degree ODV is controlled. Thereby, the engine outlet water temperature TO is brought close to the target engine outlet water temperature Tt.

ここで、この実施形態では、上記したようにエンジン１の運転状態に関するパラメータとして、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥが、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶの制御に反映される。このため、単に冷却水の温度のみに基づいて流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶの制御が行われる場合とは異なり、実際のエンジン出口水温ＴＯを、そのときどきのエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥに適した目標エンジン出口水温Ｔｔに制御することができる。例えば、エンジン１が高出力となる場合には、エンジン出口水温ＴＯを低くして各気筒の冷却効率を高めることができる。また、エンジン１が低燃費で運転される場合には、エンジン出口水温ＴＯを高くして各気筒内での燃焼効率を向上させることができる。このため、上記した高出力及び低燃費という相反する性能を両立させながらエンジン性能を向上させることができる。   Here, in this embodiment, as described above, the engine rotational speed NE and the engine load LE are reflected in the control of the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 as the parameters relating to the operating state of the engine 1. For this reason, unlike the case where the valve opening degree ODV of the flow rate control valve 16 is controlled based solely on the temperature of the cooling water, the actual engine outlet water temperature TO is determined based on the engine rotational speed NE and the engine load LE. The target engine outlet water temperature Tt can be controlled. For example, when the engine 1 has a high output, the engine outlet water temperature TO can be lowered to increase the cooling efficiency of each cylinder. Further, when the engine 1 is operated with low fuel consumption, the engine outlet water temperature TO can be increased to improve the combustion efficiency in each cylinder. For this reason, the engine performance can be improved while satisfying the conflicting performances of high output and low fuel consumption.

この実施形態では、冷却損失熱量ＱＷを算出するために、エンジン１の運転状態に関するパラメータとして、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥが適用される。このように、エンジン本体２からの発熱を左右するエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥをパラメータとして計算に適用することで、冷却損失熱量ＱＷを精度よく算出することができる。また、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥの両者に基づいて冷却損失熱量ＱＷを算出するので、エンジン回転速度ＮＥ又はエンジン負荷ＬＥを単独で適用した場合に比べて、冷却損失熱量ＱＷの算出精度の向上を図ることができる。   In this embodiment, the engine speed NE and the engine load LE are applied as parameters relating to the operating state of the engine 1 in order to calculate the cooling loss heat quantity QW. Thus, by applying the engine rotation speed NE and the engine load LE that influence the heat generation from the engine body 2 as parameters, the cooling loss heat quantity QW can be calculated with high accuracy. Further, since the cooling loss heat quantity QW is calculated based on both the engine rotation speed NE and the engine load LE, the calculation accuracy of the cooling loss heat quantity QW can be improved compared to the case where the engine rotation speed NE or the engine load LE is applied alone. Improvements can be made.

この実施形態では、冷却損失熱量ＱＷがエンジン１の運転状態を示すエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＬＥに基づいて算出され、その算出される冷却損失熱量ＱＷが要求ラジエータ流量Ｖ２の算出に反映される。そして、その算出される要求ラジエータ流量Ｖ２に基づいて流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶが制御される。このため、エンジン１の運転状態が変化して冷却損失熱量ＱＷが変化しても、その冷却損失熱量ＱＷの変化に応じて流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶを制御することができ、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔに応答性よく制御することができる。   In this embodiment, the cooling loss heat quantity QW is calculated based on the engine rotational speed NE indicating the operating state of the engine 1 and the engine load LE, and the calculated cooling loss heat quantity QW is reflected in the calculation of the required radiator flow rate V2. . Then, the valve opening degree ODV of the flow rate control valve 16 is controlled based on the calculated required radiator flow rate V2. For this reason, even if the operating state of the engine 1 changes and the cooling loss heat quantity QW changes, the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 can be controlled according to the change in the cooling loss heat quantity QW, and the engine outlet The water temperature TO can be controlled to the target engine outlet water temperature Tt with good responsiveness.

ここで、冷却水温度と目標冷却水温度との偏差（水温差）のみに基づいて流量制御弁の弁開度をフィードバック制御するという従来技術では、エンジン本体２における冷却損失熱量ＱＷの変化に対応できないことから、本実施形態のような制御に関する良好な応答性を得ることは困難である。このため、この実施形態では、前述したエンジン１の高出力運転時には、エンジン出口水温ＴＯを速やかに低下させることができ、エンジン１の低燃費運転時には、エンジン出口水温ＴＯを速やかに上昇させることができ、高出力及び低燃費の両立を実現するうえで発生する制御ロスを低減することができる。   Here, in the conventional technique in which the valve opening degree of the flow rate control valve is feedback-controlled based only on the deviation (water temperature difference) between the cooling water temperature and the target cooling water temperature, it corresponds to the change in the cooling loss heat quantity QW in the engine body 2. Since this is not possible, it is difficult to obtain good responsiveness regarding control as in this embodiment. For this reason, in this embodiment, the engine outlet water temperature TO can be quickly decreased during the high-power operation of the engine 1 described above, and the engine outlet water temperature TO can be quickly increased during the low fuel consumption operation of the engine 1. It is possible to reduce the control loss that occurs when realizing both high output and low fuel consumption.

ここで、仮に、エンジン１の運転状態から流量制御弁１６の指令開度ＯＤＣを直接算出し、その算出される指令開度ＯＤＣに基づいて流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶを制御しようとすると、流量特性の異なる流量制御弁を用いた場合には、それら流量制御弁毎に指令開度ＯＤＣを改めて算出する必要が生じ、汎用性に欠けることになる。これに対し、この実施形態では、ラジエータ出口水温Ｔ２に対する要求ラジエータ流量Ｖ２を一旦算出し、その算出される要求ラジエータ流量Ｖ２に基づいて流量制御弁１６の指令開度ＯＤＣを算出するようにしている。このため、流量特性の異なる流量制御弁を用いた場合でも、流量制御弁毎に流量特性に応じた指令開度ＯＤＣを改めて算出する必要がなくなる。   Here, if the command opening degree ODC of the flow control valve 16 is directly calculated from the operating state of the engine 1 and the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 is to be controlled based on the calculated command opening degree ODC. When flow control valves having different flow characteristics are used, it is necessary to calculate the command opening degree ODC again for each flow control valve, and the versatility is lacking. In contrast, in this embodiment, the required radiator flow rate V2 with respect to the radiator outlet water temperature T2 is once calculated, and the command opening degree ODC of the flow control valve 16 is calculated based on the calculated required radiator flow rate V2. . For this reason, even when flow control valves having different flow characteristics are used, it is not necessary to newly calculate the command opening degree ODC corresponding to the flow characteristics for each flow control valve.

ところで、この実施形態では、ラジエータ１３を迂回するようにラジエータ通路１２に複数の受放熱回路（各回路３１〜３５）が設けられるので、冷却水が各回路３１〜３５を通過する過程で、各部と冷却水との間で熱の受け放し（受放熱）が行われる。この受放熱後の冷却水は、合流部４２からウォータポンプ１４を介してラジエータ通路１２を通り、再びエンジン本体２のウォータジャケット１１を通過する。各回路３１〜３５での受放熱熱量Ｑetcが多い場合は、その受放熱熱量Ｑetcを考慮しなければエンジン出口水温ＴＯを狙いの目標エンジン出口水温Ｔｔへ収束させることは難しく、冷却水温度にオーバシュートやアンダシュートが起きる懸念がある。ここで、「オーバシュート」は、エンジン出口水温ＴＯが目標エンジン出口水温Ｔｔに達した後に、その目標エンジン出口水温Ｔｔを維持することができずに上昇する現象である。また、「アンダシュート」は、エンジン出口水温ＴＯが目標エンジン出口水温Ｔｔに達した後に、その目標エンジン出口水温Ｔｔを維持することができずに下降する現象である。   By the way, in this embodiment, since the radiator passage 12 is provided with a plurality of heat receiving and radiating circuits (each circuit 31 to 35) so as to bypass the radiator 13, in the process of cooling water passing through each circuit 31 to 35, each part Heat is received and released (received and radiated) between the cooling water and the cooling water. The cooling water after receiving and radiating heat passes through the radiator passage 12 from the junction 42 through the water pump 14 and again passes through the water jacket 11 of the engine body 2. When the amount of heat received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is large, it is difficult to converge the engine outlet water temperature TO to the target engine outlet water temperature Tt unless the received and radiated heat amount Qetc is taken into consideration, and the cooling water temperature is exceeded. There is concern that shooting and undershooting will occur. Here, “overshoot” is a phenomenon in which the target engine outlet water temperature Tt cannot be maintained after the engine outlet water temperature TO reaches the target engine outlet water temperature Tt, and rises. The “undershoot” is a phenomenon in which, after the engine outlet water temperature TO reaches the target engine outlet water temperature Tt, the target engine outlet water temperature Tt cannot be maintained and falls.

このように冷却水温度にオーバシュートやアンダシュートが多く起きる場合には、エンジン本体２等の各構成部品の耐熱性を考慮して各構成部品の正常動作を保障しようとすると、目標エンジン出口水温Ｔｔを下げる必要がある。その反面、目標エンジン出口水温Ｔｔを下げると、エンジン出口水温ＴＯが低くなることから、エンジン１や自動変速機でフリクションが増大して燃費の悪化を招くおそれがある。   In this way, when many overshoots and undershoots occur in the cooling water temperature, it is necessary to consider the heat resistance of each component such as the engine body 2 to ensure the normal operation of each component. It is necessary to lower Tt. On the other hand, when the target engine outlet water temperature Tt is lowered, the engine outlet water temperature TO is lowered, so that friction may increase in the engine 1 or the automatic transmission, resulting in deterioration of fuel consumption.

これに対し、この実施形態では、全受放熱回路（各回路３１〜３５の全部）における受放熱熱量Ｑetc が算出され、その算出される受放熱熱量Ｑetc が要求ラジエータ流量Ｖ２の算出に反映される。従って、各回路３１〜３５における受放熱熱量Ｑetcが変化しても、目標エンジン出口水温Ｔｔに対するエンジン出口水温ＴＯの収束性が向上する。このため、冷却水温度制御におけるオーバシュートやアンダシュートを少なくすることがき、エンジン本体２等の構成部品に係る耐熱性を考慮して目標エンジン出口水温Ｔｔを下げる必要がなくなる。この結果、目標エンジン出口水温Ｔｔの低下に伴うフリクションの増大、延いては、エンジン１の燃費悪化を抑制することができる。   On the other hand, in this embodiment, the amount of received and radiated heat Qetc in all the heat receiving and radiating circuits (all of the circuits 31 to 35) is calculated, and the calculated amount of received and radiated heat Qetc is reflected in the calculation of the required radiator flow rate V2. . Therefore, even if the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 changes, the convergence property of the engine outlet water temperature TO with respect to the target engine outlet water temperature Tt is improved. For this reason, overshoot and undershoot in the cooling water temperature control can be reduced, and it is not necessary to lower the target engine outlet water temperature Tt in consideration of the heat resistance related to the components such as the engine body 2. As a result, it is possible to suppress an increase in friction associated with a decrease in the target engine outlet water temperature Tt, and thus a deterioration in fuel consumption of the engine 1.

この実施形態では、合流部水温Ｔ３とエンジン出口水温ＴＯとの水温差ｄＴ（図６参照）が小さいときは、各回路３１〜３５における受放熱熱量Ｑetc が少なく、その逆に水温差ｄＴが大きいときは、各回路３１〜３５における受放熱熱量Ｑetc が多い。また、合流部流量Ｖ３が少ないときは、各回路３１〜３５における受放熱熱量Ｑetc が少なく、合流部流量Ｖ３が多いときは、各回路３１〜３５における受放熱熱量Ｑetc が多い。この点つき、この実施形態では、合流部流量Ｖ３、合流部水温Ｔ３及びエンジン出口水温ＴＯ（ＴＯold）に基づいて各回路３１〜３５における受放熱熱量Ｑetc が算出される。従って、上記のように受放熱熱量Ｑetc を左右するパラメータとしての合流部流量Ｖ３、合流部水温Ｔ３及びエンジン出口水温ＴＯ（ＴＯold）が計算に適用されるので、受放熱熱量Ｑetcを精度よく算出することができる。このため、要求ラジエータ流量Ｖ２を精度よく算出することができ、流量制御弁１６を精度よく制御することができる。   In this embodiment, when the water temperature difference dT (see FIG. 6) between the junction water temperature T3 and the engine outlet water temperature TO is small, the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is small, and conversely, the water temperature difference dT is large. When this occurs, the amount of heat received and radiated in each circuit 31 to 35 is large. Further, when the junction flow rate V3 is small, the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is small, and when the junction portion flow rate V3 is large, the amount of received and radiated heat Qetc in each circuit 31 to 35 is large. With this point, in this embodiment, the amount of received and radiated heat Qetc in each of the circuits 31 to 35 is calculated based on the merging portion flow rate V3, the merging portion water temperature T3, and the engine outlet water temperature TO (TOold). Therefore, since the merging portion flow rate V3, the merging portion water temperature T3, and the engine outlet water temperature TO (TOold) as parameters that affect the amount of received and radiated heat Qetc as described above are applied to the calculation, the amount of received and radiated heat Qetc is accurately calculated. be able to. Therefore, the required radiator flow rate V2 can be calculated with high accuracy, and the flow control valve 16 can be controlled with high accuracy.

特に、この実施形態では、エンジン出口水温ＴＯの変化に対する合流部水温Ｔ３の変化における遅れ時間ｔ１がＥＣＵ３０により算出される。また、その算出される遅れ時間ｔ１に基づき、受放熱熱量Ｑetcの算出に使われる、遅れのないときのエンジン出口水温ＴＯが、ＥＣＵ３０により算出される。従って、合流部水温Ｔ３の変化がエンジン出口水温ＴＯの変化に対して多少遅れていても、算出される遅れ時間ｔ１に基づき、遅れのないときのエンジン出口水温ＴＯが算出されて受放熱熱量Ｑetcの算出に使われるので、受放熱熱量Ｑetcが誤差少なく正確に算出される。これにより、要求ラジエータ流量Ｖ２が正確に算出され、流量制御弁１６の指令開度ＯＤＣが正確に算出され、流量制御弁１６が正確に制御される。この結果、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔへ好適に収束させることができ、エンジン１の冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジン１のフリクションを低減させることができ、エンジン１の燃費向上を図ることができる。   In particular, in this embodiment, the ECU 30 calculates the delay time t1 in the change in the junction water temperature T3 with respect to the change in the engine outlet water temperature TO. Further, based on the calculated delay time t1, the ECU 30 calculates the engine outlet water temperature TO when there is no delay, which is used for the calculation of the amount of received and radiated heat Qetc. Therefore, even if the change in the junction water temperature T3 is somewhat delayed with respect to the change in the engine outlet water temperature TO, the engine outlet water temperature TO when there is no delay is calculated based on the calculated delay time t1, and the received and radiated heat quantity Qetc. Therefore, the amount of received and radiated heat Qetc is accurately calculated with little error. As a result, the required radiator flow rate V2 is accurately calculated, the command opening degree ODC of the flow control valve 16 is accurately calculated, and the flow control valve 16 is accurately controlled. As a result, the engine outlet water temperature TO can be suitably converged to the target engine outlet water temperature Tt, and the controllability of the cooling water temperature of the engine 1 can be improved. As a result, the friction of the engine 1 can be reduced, and the fuel efficiency of the engine 1 can be improved.

この実施形態では、流量制御弁１６の制御量である弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて遅れ時間ｔ１が算出されるので、ラジエータ通路１２などの冷却水循環経路における冷却水流量に応じたより適正な遅れ時間ｔ１が得られる。この結果、受放熱熱量Ｑetcをより正確に算出することができ、要求ラジエータ流量Ｖ２をより正確に算出することができて流量制御弁１６をより正確に制御することができる。これにより、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔへより好適に収束させることができ、エンジン１の冷却水温度の制御性をより向上させることができる。   In this embodiment, since the delay time t1 is calculated based on the valve opening degree ODV and the engine speed NE, which are control amounts of the flow rate control valve 16, the delay time t1 is calculated according to the coolant flow rate in the coolant circulation path such as the radiator passage 12. An appropriate delay time t1 is obtained. As a result, the amount of received and radiated heat Qetc can be calculated more accurately, the required radiator flow rate V2 can be calculated more accurately, and the flow control valve 16 can be controlled more accurately. Thereby, the engine outlet water temperature TO can be more suitably converged to the target engine outlet water temperature Tt, and the controllability of the cooling water temperature of the engine 1 can be further improved.

この実施形態では、流量制御弁１６の制御量である弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて合流部流量Ｖ３が算出されるので、ラジエータ通路１２などの冷却水循環経路における冷却水流量に応じて受放熱熱量Ｑetcがより正確に算出される。この結果、要求ラジエータ流量Ｖ２をより一層正確に算出することができ、流量制御弁１６の指令開度ＯＤＣをより一層正確に算出することができ、流量制御弁１６をより一層正確に制御することができる。これにより、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔへより一層好適に収束させることができ、エンジン１の冷却水温度の制御性をより一層向上させることができる。   In this embodiment, the merging portion flow rate V3 is calculated based on the valve opening degree ODV and the engine rotational speed NE, which are control amounts of the flow rate control valve 16, and accordingly, according to the cooling water flow rate in the cooling water circulation path such as the radiator passage 12. Thus, the amount of received and radiated heat Qetc is calculated more accurately. As a result, the required radiator flow rate V2 can be calculated more accurately, the command opening degree ODC of the flow control valve 16 can be calculated more accurately, and the flow control valve 16 can be controlled more accurately. Can do. Thereby, the engine outlet water temperature TO can be more suitably converged to the target engine outlet water temperature Tt, and the controllability of the cooling water temperature of the engine 1 can be further improved.

この実施形態では、遅れ時間ｔ１だけ遡った時点における実際の温度データ、すなわち温度データ領域における過去のエンジン出口水温ＴＯoldの値が、エンジン出口水温ＴＯとして受放熱熱量Ｑetcの算出に使われるので、受放熱熱量Ｑetcが更に正確に算出される。この結果、要求ラジエータ流量Ｖ２を更に正確に算出することができて流量制御弁１６の指令開度ＯＤＣを更に正確に算出することができ、これにより、流量制御弁１６を更に正確に制御することができる。これにより、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔへ更に好適に収束させることができ、エンジン１の冷却水温度の制御性を更に向上させることができる。   In this embodiment, the actual temperature data at the time point back by the delay time t1, that is, the value of the past engine outlet water temperature TOold in the temperature data region is used as the engine outlet water temperature TO for calculating the amount of received and radiated heat Qetc. The amount of radiated heat Qetc is calculated more accurately. As a result, the required radiator flow rate V2 can be calculated more accurately, and the command opening degree ODC of the flow control valve 16 can be calculated more accurately, thereby controlling the flow control valve 16 more accurately. Can do. Thereby, the engine outlet water temperature TO can be more suitably converged to the target engine outlet water temperature Tt, and the controllability of the cooling water temperature of the engine 1 can be further improved.

［第２実施形態］
次に、この発明におけるエンジンの冷却装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the engine cooling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

尚、以下に説明する各実施形態において、第１実施形態における構成要素と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。この実施形態においても、ＥＣＵ３０は冷却水温度制御を実行するものであり、本発明における冷却損失熱量算出手段、受放熱熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、制御手段、遅れ時間算出手段及び冷却水温算出手段に相当する。   In each embodiment described below, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described below. Also in this embodiment, the ECU 30 performs the cooling water temperature control, and the cooling loss heat amount calculation means, the received / heated heat quantity calculation means, the required radiator flow rate calculation means, the control means, the delay time calculation means, and the cooling water temperature in the present invention. It corresponds to the calculation means.

図８に、この実施形態におけるエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態では、受放熱回路として、二つのヒータ回路３４，４４を備え、各ヒータ回路３４，４４には、ヒータコア４０，４５がそれぞれ設けられる。この実施形態では、ヒータ回路３４，４４のうち、一方を第１ヒータ回路３４とし、他方を第２ヒータ回路４４とする。第２ヒータ回路４４は、第１ヒータ回路３４よりも経路が長くなっている。また、ヒータコア４０，４５のうち、一方を第１ヒータコア４０とし、他方を第２ヒータコア４５とする。この実施形態では、二つのヒータコア４０，４５の作動個数が、運転者の操作により一つ、二つ又はなしに選択可能となっている。これにより、二つのヒータ回路３４，４４は、それらの作動個数が選択的に可変に設けられる。この実施形態では、第１ヒータ回路３４のみが作動する場合と、第１及び第２のヒータ回路３４，４４の両方が作動する場合と、第１及び第２のヒータ回路３４，４４の両方が作動しない場合との三つの場合の何れかが選択可能になっている。この実施形態では、各ヒータ回路３４，４４以外の回路、すなわち、スロットルボディ温水回路３１、ＥＧＲクーラ回路３２、ホットエアインテーク回路３３及びオイルクーラ回路３５は、冷却装置１０の作動時に常に作動するようになっている。このため、第１ヒータ回路３４のみが作動（オン）するときは、それ以外の４つの回路３１〜３３，３５を含めて合計５つの回路３１〜３５が作動することになる（以下、この場合を「第１オンモード」と称する。）。また、第１及び第２のヒータ回路３４，４４がともに作動（オン）するときは、それ以外の４つの回路３１〜３３，３５を含めて合計６つの回路３１〜３５，４４が作動することになる（以下、この場合を「第２オンモード」と称する。）。更に、第１及び第２のヒータ回路３４，４４がともに非作動（オフ）となるときは、それ以外の４つの回路３１〜３３，３５のみが作動することになる（以下、この場合を「オフモード」と称する。）。この実施形態では、各ヒータコア４０,４５の作動時に、その作動信号（オン信号）がＥＣＵ３０に入力されるようになっている。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing the engine system in this embodiment. In this embodiment, two heater circuits 34 and 44 are provided as a heat receiving and radiating circuit, and heater cores 40 and 45 are provided in the heater circuits 34 and 44, respectively. In this embodiment, one of the heater circuits 34 and 44 is a first heater circuit 34 and the other is a second heater circuit 44. The second heater circuit 44 has a longer path than the first heater circuit 34. One of the heater cores 40 and 45 is a first heater core 40 and the other is a second heater core 45. In this embodiment, the operation number of the two heater cores 40 and 45 can be selected as one, two, or none by the driver's operation. As a result, the two heater circuits 34 and 44 are provided so that the number of operation thereof is selectively variable. In this embodiment, when only the first heater circuit 34 operates, when both the first and second heater circuits 34 and 44 operate, and when both the first and second heater circuits 34 and 44 operate. Any of the three cases of not operating can be selected. In this embodiment, circuits other than the heater circuits 34 and 44, that is, the throttle body hot water circuit 31, the EGR cooler circuit 32, the hot air intake circuit 33, and the oil cooler circuit 35 are always operated when the cooling device 10 is operated. It has become. For this reason, when only the first heater circuit 34 is activated (turned on), a total of five circuits 31 to 35 including the other four circuits 31 to 33 and 35 are activated (hereinafter, in this case). (Referred to as “first on mode”). In addition, when both the first and second heater circuits 34 and 44 are activated (turned on), a total of six circuits 31 to 35 and 44 including the other four circuits 31 to 33 and 35 are activated. (Hereinafter, this case is referred to as a “second on mode”). Further, when both the first and second heater circuits 34 and 44 are inactivated (off), only the other four circuits 31 to 33 and 35 are activated (hereinafter, this case is referred to as “ Referred to as "off mode"). In this embodiment, the operation signal (ON signal) is input to the ECU 30 when the heater cores 40 and 45 are operated.

次に、ＥＣＵ３０が実行する冷却水温度制御の内容につき、図９に示すフローチャートを参照して説明する。この実施形態では、ステップ１２５，１３５の処理内容が、第１実施形態の図２のフローチャートにおけるステップ１２０，１３０の処理内容と異なる。   Next, the content of the coolant temperature control executed by the ECU 30 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this embodiment, the processing contents of steps 125 and 135 are different from the processing contents of steps 120 and 130 in the flowchart of FIG. 2 of the first embodiment.

すなわち、ステップ１１０から移行して、ステップ１２５では、ＥＣＵ３０は、前述した第１オンモードにおけるエンジン出口水温ＴＯの変化に対する合流部水温Ｔ３の変化の遅れ時間ｔ１と、第２オンモードにおけるエンジン出口水温ＴＯの変化に対する合流部水温Ｔ３の変化の遅れ時間ｔ２とを、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいて算出する。この算出に際して、ＥＣＵ３０は、図１０に示すような関数データ（マップ）を参照する。このマップは、図５に示すマップに準ずるものであり、エンジン回転速度ＮＥ及び流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶに対する第１オンモードの遅れ時間ｔ１と、第２オンモードの遅れ時間ｔ２の関係を予め定めたものである。図１０は、便宜上、弁開度ＯＤＶがある特定値のときのマップを示す。図１１に示すように、第１オンモードのときの合流部水温Ｔ３の変化と、第２オンモードのときの合流部水温Ｔ３の変化は、エンジン出口水温ＴＯの変化に対して異なった遅れを示し、これら遅れの違いを遅れ時間ｔ１，ｔ２として示すことができる。このことを根拠に、図１０に示すマップが設定される。このマップにおいても、エンジン回転速度ＮＥが低い領域では、高い領域に比べて各遅れ時間ｔ１，ｔ２は長くなる。このマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥが低い領域では、その回転速度ＮＥが低くなるに連れて各遅れ時間ｔ１，ｔ２は急激に長くなる。エンジン回転速度ＮＥが中から高の領域では、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに連れて各遅れ時間ｔ１，ｔ２は緩やかに短くなる。また、各遅れ時間ｔ１，ｔ２は、流量制御弁１６の弁開度ＯＤＶが大きくなるに連れて短くなる。上記した弁開度ＯＤＶとして、例えば、ＥＣＵ３０が前回の制御周期で流量制御弁１６に用いた指令開度ＯＤＣを適用するとができる。   That is, transitioning from step 110, in step 125, the ECU 30 causes the delay time t1 of the change in the junction water temperature T3 with respect to the change in the engine outlet water temperature TO in the first on mode described above, and the engine outlet water temperature in the second on mode. The delay time t2 of the change of the junction water temperature T3 with respect to the change of TO is calculated based on the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 and the engine speed NE. In this calculation, the ECU 30 refers to function data (map) as shown in FIG. This map is based on the map shown in FIG. 5, and the relationship between the delay time t1 of the first on mode and the delay time t2 of the second on mode with respect to the engine speed NE and the valve opening ODV of the flow control valve 16. Is predetermined. FIG. 10 shows a map when the valve opening degree ODV is a specific value for convenience. As shown in FIG. 11, the change in the merging section water temperature T3 in the first on mode and the change in the merging section water temperature T3 in the second on mode have different delays with respect to the change in the engine outlet water temperature TO. The difference between these delays can be shown as delay times t1 and t2. Based on this, the map shown in FIG. 10 is set. Also in this map, in the region where the engine speed NE is low, the delay times t1 and t2 are longer than in the high region. In this map, in the region where the engine speed NE is low, the delay times t1 and t2 increase abruptly as the speed NE decreases. In the region where the engine speed NE is medium to high, the delay times t1 and t2 are gradually shortened as the engine speed NE increases. Further, the delay times t1 and t2 become shorter as the valve opening degree ODV of the flow control valve 16 becomes larger. As the above-described valve opening degree ODV, for example, the command opening degree ODC used by the ECU 30 for the flow control valve 16 in the previous control cycle can be applied.

図１２に、ステップ１２５の処理内容を詳しく示す。すなわち、ステップ１２６で、ＥＣＵ３０は、第１ヒータコア４０はオン又はオフであり、かつ、第２ヒータコア４５はオフであるか否かを判断する。この判断結果が肯定である場合、上記した第１オンモード又はオフモードとなることから、ＥＣＵ３０は、ステップ１２７で、弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、図１０に示すマップを参照して遅れ時間ｔ１を算出する。この実施形態では、第１オンモードもオフモードも、エンジン出口水温ＴＯの変化に対する合流部水温Ｔ３の変化の遅れがほぼ同じになることから、同じ遅れ時間ｔ１が使用される。一方、ステップ１２６の判断結果が否定である場合、上記した第２オンモードとなることから、ＥＣＵ３０は、ステップ１２８で、弁開度ＯＤＶ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき、図１０に示すマップを参照して遅れ時間ｔ２を算出する。   FIG. 12 shows details of the processing in step 125. That is, at step 126, the ECU 30 determines whether or not the first heater core 40 is on or off and the second heater core 45 is off. If this determination result is affirmative, the first on mode or the off mode described above is entered, so the ECU 30 refers to the map shown in FIG. 10 in step 127 based on the valve opening ODV and the engine speed NE. The delay time t1 is calculated. In this embodiment, the same delay time t1 is used in both the first on-mode and the off-mode because the delay in the change in the junction water temperature T3 with respect to the change in the engine outlet water temperature TO is substantially the same. On the other hand, if the determination result in step 126 is negative, the second on mode described above is entered. Therefore, in step 128, the ECU 30 refers to the map shown in FIG. 10 based on the valve opening ODV and the engine speed NE. Thus, the delay time t2 is calculated.

次に、ステップ１３５で、ＥＣＵ３０は、算出された遅れ時間ｔ１又は遅れ時間ｔ２に基づき、過去のエンジン出口水温ＴＯに関する温度データ領域より、遅れ時間ｔ１又は遅れ時間ｔ２に応じた過去のエンジン出口水温ＴＯoldを算出する。上記した温度データ領域は、エンジン出口水温センサ２２により検出されたエンジン出口水温ＴＯの値を経時的に温度データとしてＲＡＭに逐次記憶して蓄積したものである。従って、ＥＣＵ３０は、算出される遅れ時間ｔ１又は遅れ時間ｔ２の分だけ遡った時点におけるエンジン出口水温ＴＯの値を、過去のエンジン出口水温ＴＯoldとして、温度データ領域を参照することにより決定する。その後、ＥＣＵ３０は、処理をステップ１４０へ移行し、図２のフローチャートと同様にステップ１４０〜ステップ２００の処理を実行する。   Next, in step 135, the ECU 30 determines the past engine outlet water temperature corresponding to the delay time t1 or the delay time t2 from the temperature data region regarding the past engine outlet water temperature TO based on the calculated delay time t1 or delay time t2. Calculate TOold. The temperature data area described above is obtained by sequentially storing and storing the value of the engine outlet water temperature TO detected by the engine outlet water temperature sensor 22 in the RAM as temperature data over time. Accordingly, the ECU 30 determines the value of the engine outlet water temperature TO at the point in time as far back as the calculated delay time t1 or delay time t2 by referring to the temperature data area as the past engine outlet water temperature TOold. Thereafter, the ECU 30 shifts the processing to step 140, and executes the processing of step 140 to step 200 as in the flowchart of FIG.

従って、この実施形態では、遅れ時間ｔ１又は遅れ時間ｔ２は、複数の受放熱回路３１〜３５，４４の作動個数に応じて算出されるので、受放熱回路３１〜３５，４４の作動個数の違いにかかわらず受放熱熱量Ｑetcが正確に算出される。これにより、要求ラジエータ流量Ｖ２が正確に算出されて流量制御弁１６が正確に制御される。この結果、エンジン出口水温ＴＯを目標エンジン出口水温Ｔｔへ好適に収束させることができ、エンジンの冷却水温度の制御性を向上させることができる。延いては、エンジン１のフリクションを低減させることができ、エンジン１の燃費向上を図ることができる。   Therefore, in this embodiment, the delay time t1 or the delay time t2 is calculated according to the number of operating the plurality of heat receiving / dissipating circuits 31 to 35, 44. Regardless of the amount of heat received and radiated, Qetc is accurately calculated. Thereby, the required radiator flow rate V2 is accurately calculated, and the flow control valve 16 is accurately controlled. As a result, the engine outlet water temperature TO can be suitably converged to the target engine outlet water temperature Tt, and the controllability of the engine coolant temperature can be improved. As a result, the friction of the engine 1 can be reduced, and the fuel efficiency of the engine 1 can be improved.

この実施形態で得られるその他の作用効果は、第１実施形態のそれと同じである。   Other functions and effects obtained in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

尚、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out as follows without departing from the spirit of the invention.

（１）前記第１実施形態では、受放熱回路として複数の回路、すなわち、スロットルボディ温水回路３１、ＥＧＲクーラ回路３２、ホットエアインテーク回路３３、ヒータ回路３４及びオイルクーラ回路３５を設けた。これに対し、これら全ての回路３１〜３５を受放熱回路としなくてもよく、各回路３１〜３５の少なくとも一つを受放熱回路として設けることもできる。この場合も、基本的には、前記第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。   (1) In the first embodiment, a plurality of circuits, that is, the throttle body hot water circuit 31, the EGR cooler circuit 32, the hot air intake circuit 33, the heater circuit 34, and the oil cooler circuit 35 are provided as the heat receiving and radiating circuits. On the other hand, all these circuits 31 to 35 may not be used as the heat receiving and radiating circuits, and at least one of the circuits 31 to 35 can be provided as the receiving and radiating circuits. Also in this case, basically, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

（２）前記第２実施形態では、複数の受放熱回路として、スロットルボディ温水回路３１、ＥＧＲクーラ回路３２、ホットエアインテーク回路３３、ヒータ回路３４，４４及びオイルクーラ回路３５を設けた。これに対し、これら全ての回路３１〜３５，４４を受放熱回路としなくてもよく、各回路３１〜３５，４４の少なくとも二つを受放熱回路として設け、それらの作動個数を選択的に可変としてもよい。この場合も、基本的には、前記第２実施形態と同等の作用効果を得ることができる。   (2) In the second embodiment, the throttle body hot water circuit 31, the EGR cooler circuit 32, the hot air intake circuit 33, the heater circuits 34 and 44, and the oil cooler circuit 35 are provided as a plurality of heat receiving and radiating circuits. On the other hand, all of these circuits 31 to 35 and 44 do not have to be heat receiving and radiating circuits, and at least two of the circuits 31 to 35 and 44 are provided as heat receiving and radiating circuits, and the number of their operations can be selectively changed It is good. Also in this case, basically, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

エンジンシステムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows an engine system. 冷却水温度制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of cooling water temperature control. エンジン回転速度とエンジン負荷に対する冷却損失熱量の関係を示すマップ。The map which shows the relationship between the engine rotation speed and the cooling loss heat quantity with respect to the engine load. 弁開度とエンジン回転速度に対する合流部流量の関係を示すマップ。The map which shows the relationship of the valve opening degree and the flow volume of a junction part with respect to an engine speed. エンジン回転速度と弁開度に対する遅れ時間の関係を示すマップ。The map which shows the relationship between the engine speed and the delay time with respect to the valve opening. （ａ）,（ｂ）は、エンジン出口水温と合流部水温の変化を示すグラフ。(A), (b) is a graph which shows the change of engine outlet water temperature and merging part water temperature. 要求ラジエータ流量とエンジン回転速度に対する指令開度の関係を示すマップ。A map showing the relationship between the required radiator flow rate and the command opening relative to the engine speed. エンジンシステムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows an engine system. 冷却水温度制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of cooling water temperature control. エンジン回転速度と弁開度に対する遅れ時間の関係を示すマップ。The map which shows the relationship between the engine speed and the delay time with respect to the valve opening. エンジン出口水温と合流部水温の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of engine outlet water temperature and merging part water temperature. 冷却水温度制御の内容の一部を詳しく示すフローチャート。The flowchart which shows a part of content of cooling water temperature control in detail. エンジン出口水温と合流部水温の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of engine outlet water temperature and merging part water temperature.

符号の説明Explanation of symbols

１…エンジン
１０…冷却装置
１１…ウォータジャケット（冷却水循環経路）
１２…ラジエータ通路（冷却水循環経路）
１３…ラジエータ
１６…流量制御弁（流量調整手段）
３０…ＥＣＵ（冷却損失熱量算出手段、受放熱熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、制御手段、遅れ時間算出手段及び冷却水温算出手段）
３１…スロットルボディ温水回路（受放熱回路）
３２…ＥＧＲクーラ回路（受放熱回路）
３３…ホットエアインテーク回路（受放熱回路）
３４…ヒータ回路、第１ヒータ回路（受放熱回路）
３５…オイルクーラ回路回路（受放熱回路）
４４…第２ヒータ回路（受放熱回路）
Ｔ２…ラジエータ出口水温（ラジエータ通過後冷却水温度）
ＴＯ…エンジン出口水温（エンジン通過後冷却水温度）
Ｔ３…合流部水温（回路通過後冷却水温度）
ＮＥ…エンジン回転速度
ＬＥ…エンジン負荷
ＱＷ…冷却損失熱量
Ｖ２…要求ラジエータ流量
Ｖ３…合流部流量（回路通過後冷却水流量）
ｔ１…遅れ時間
ｔ２…遅れ時間
Ｑetc…受放熱熱量
Ｔｔ…目標エンジン出口水温（目標冷却水温度） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 10 ... Cooling device 11 ... Water jacket (cooling water circulation path)
12. Radiator passage (cooling water circulation path)
13 ... Radiator 16 ... Flow rate control valve (flow rate adjusting means)
30 ... ECU (cooling loss calorie calculating means, receiving and radiating heat quantity calculating means, required radiator flow rate calculating means, control means, delay time calculating means and cooling water temperature calculating means)
31 ... Throttle body warm water circuit (heat receiving / dissipating circuit)
32 ... EGR cooler circuit (heat receiving / dissipating circuit)
33 ... Hot air intake circuit (heat receiving / dissipating circuit)
34 ... Heater circuit, first heater circuit (heat receiving / dissipating circuit)
35 ... Oil cooler circuit circuit (heat receiving / dissipating circuit)
44 ... Second heater circuit (heat receiving / dissipating circuit)
T2 ... Radiator outlet water temperature (cooling water temperature after passing through the radiator)
TO ... Engine outlet water temperature (cooling water temperature after passing through the engine)
T3 ... Junction water temperature (cooling water temperature after passing through the circuit)
NE ... engine speed LE ... engine load QW ... cooling heat loss V2 ... required radiator flow rate V3 ... confluence flow rate (cooling water flow rate after passing through the circuit)
t1 ... Delay time t2 ... Delay time Qetc ... Received / radiated heat Tt ... Target engine outlet water temperature (target cooling water temperature)

Claims (4)

エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、前記冷却水循環経路に設けられるラジエータと、前記ラジエータを迂回するように前記冷却水循環経路に設けられる受放熱回路と、前記ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、前記エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように前記流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、
前記エンジンから前記冷却水へ奪われる冷却損失熱量を前記エンジンの運転状態に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、
前記受放熱回路と冷却水との間で受け放される受放熱熱量を、前記エンジンを通過した後のエンジン通過後冷却水温度、前記受放熱回路を通過した後の回路通過後冷却水温度及び回路通過後冷却水流量に基づき算出するための受放熱熱量算出手段と、
前記エンジンの冷却水温度を前記目標冷却水温度にするために、前記ラジエータで要求される冷却水の要求ラジエータ流量を、前記算出される冷却損失熱量、前記算出される受放熱熱量、前記目標冷却水温度及び前記ラジエータを通過した後のラジエータ通過後冷却水温度に基づき算出するための要求ラジエータ流量算出手段と、
前記算出される要求ラジエータ流量に基づき前記流量調整手段を制御するための制御手段と
を備えたエンジンの冷却装置において、
前記エンジン通過後冷却水温度の変化に対する前記回路通過後冷却水温度の変化における遅れ時間を算出するための遅れ時間算出手段と、
前記受放熱熱量算出手段により前記受放熱熱量の算出に使われる遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度を、前記算出される遅れ時間に基づき算出するための冷却水温度算出手段と
を備えたことを特徴とするエンジンの冷却装置。 A cooling water circulation path through which engine cooling water circulates, a radiator provided in the cooling water circulation path, a heat receiving / dissipating circuit provided in the cooling water circulation path so as to bypass the radiator, and a cooling water flow rate passing through the radiator. An engine cooling apparatus comprising: a flow rate adjusting means for adjusting; and controlling the flow rate adjusting means such that the engine coolant temperature becomes a target coolant temperature,
A cooling loss heat amount calculating means for calculating a cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water based on an operating state of the engine;
The amount of heat received and radiated and received between the heat receiving and radiating circuit and the cooling water, the cooling water temperature after passing through the engine after passing through the engine, the cooling water temperature after passing through the circuit after passing through the receiving and radiating circuit, and Heat receiving and radiating heat amount calculating means for calculating based on the coolant flow rate after passing through the circuit;
In order to set the cooling water temperature of the engine to the target cooling water temperature, the required radiator flow rate of the cooling water required by the radiator is set to the calculated cooling loss heat amount, the calculated heat receiving and radiating heat amount, and the target cooling amount. A required radiator flow rate calculating means for calculating based on the water temperature and the cooling water temperature after passing through the radiator after passing through the radiator;
An engine cooling device comprising: a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated required radiator flow rate;
A delay time calculating means for calculating a delay time in the change in the coolant temperature after passing through the circuit with respect to the change in the coolant temperature after passing through the engine;
Cooling water temperature calculating means for calculating the coolant temperature after passing through the engine when there is no delay used for calculating the heat receiving and radiating heat quantity by the receiving and radiating heat quantity calculating means, based on the calculated delay time. An engine cooling system characterized by that. エンジンの冷却水が循環する冷却水循環経路と、前記冷却水循環経路に設けられるラジエータと、前記ラジエータを迂回するように前記冷却水循環経路に設けられる複数の受放熱回路と、前記複数の受放熱回路はそれらの作動個数が選択的に可変に設けられることと、前記ラジエータを通過する冷却水流量を調整するための流量調整手段とを備え、前記エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度となるように前記流量調整手段を制御するようにしたエンジンの冷却装置であって、
前記エンジンから前記冷却水へ奪われる冷却損失熱量を前記エンジンの運転状態に基づき算出するための冷却損失熱量算出手段と、
前記受放熱回路と冷却水との間で受け放される受放熱熱量を、前記エンジンを通過した後のエンジン通過後冷却水温度、前記受放熱回路を通過した後の回路通過後冷却水温度及び回路通過後冷却水流量に基づき算出するための受放熱熱量算出手段と、
前記エンジンの冷却水温度を前記目標冷却水温度にするために、前記ラジエータで要求される冷却水の要求ラジエータ流量を、前記算出される冷却損失熱量、前記算出される受放熱熱量、前記目標冷却水温度及び前記ラジエータを通過した後のラジエータ通過後冷却水温度に基づき算出するための要求ラジエータ流量算出手段と、
前記算出される要求ラジエータ流量に基づき前記流量調整手段を制御するための制御手段と
を備えたエンジンの冷却装置において、
前記エンジン通過後冷却水温度の変化に対する前記回路通過後冷却水温度の変化における遅れ時間を前記受放熱回路の作動個数に応じて算出するための遅れ時間算出手段と、
前記受放熱熱量算出手段により前記受放熱熱量の算出に使われる遅れのないときのエンジン通過後冷却水温度を、前記算出される遅れ時間に基づき算出するための冷却水温度算出手段と
を備えたことを特徴とするエンジンの冷却装置。 A cooling water circulation path through which engine cooling water circulates, a radiator provided in the cooling water circulation path, a plurality of heat receiving and radiating circuits provided in the cooling water circulation path so as to bypass the radiator, and the plurality of receiving and radiating circuits are The number of operating units is selectively variably provided, and a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of cooling water passing through the radiator is provided, so that the cooling water temperature of the engine becomes the target cooling water temperature. An engine cooling apparatus for controlling the flow rate adjusting means,
A cooling loss heat amount calculating means for calculating a cooling loss heat amount taken from the engine to the cooling water based on an operating state of the engine;
The amount of heat received and radiated and received between the heat receiving and radiating circuit and the cooling water, the cooling water temperature after passing through the engine after passing through the engine, the cooling water temperature after passing through the circuit after passing through the receiving and radiating circuit, and Heat receiving and radiating heat amount calculating means for calculating based on the coolant flow rate after passing through the circuit;
In order to set the cooling water temperature of the engine to the target cooling water temperature, the required radiator flow rate of the cooling water required by the radiator is set to the calculated cooling loss heat amount, the calculated heat receiving and radiating heat amount, and the target cooling amount. A required radiator flow rate calculating means for calculating based on the water temperature and the cooling water temperature after passing through the radiator after passing through the radiator;
An engine cooling device comprising: a control means for controlling the flow rate adjusting means based on the calculated required radiator flow rate;
A delay time calculating means for calculating a delay time in the change in the coolant temperature after passing through the circuit with respect to the change in the coolant temperature after passing through the engine according to the number of operating the heat receiving and radiating circuits;
Cooling water temperature calculating means for calculating the coolant temperature after passing through the engine when there is no delay used for calculating the heat receiving and radiating heat amount by the heat receiving and radiating heat amount calculating means, based on the calculated delay time. An engine cooling system characterized by that. 前記遅れ時間算出手段は、前記流量調整手段の制御量及び前記エンジンの回転速度を含むパラメータに基づき前記遅れ時間を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの冷却装置。 3. The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the delay time calculation unit calculates the delay time based on a parameter including a control amount of the flow rate adjustment unit and a rotation speed of the engine. 前記冷却水温度算出手段は、前記エンジン通過後冷却水温度に係る検出値を経時的に温度データとして逐次記憶し、前記算出される遅れ時間だけ遡った時点における温度データを前記受放熱熱量の算出に使われる前記エンジン通過後冷却水温度として決定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの冷却装置。 The cooling water temperature calculating means sequentially stores the detected value related to the coolant temperature after passing through the engine as temperature data with time, and calculates the temperature data at the time point back by the calculated delay time to calculate the amount of received and radiated heat. The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling water temperature is determined as the post-engine cooling water temperature used in the engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011111942A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Toyota Motor Corp Cooling efficiency calculating device of egr cooler and control device of internal combustion engine using the same
JP5267654B2 (en) * 2009-03-16 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 Engine cooling system
CN114556214A (en) * 2019-10-16 2022-05-27 住友电木株式会社 Resin composition, photosensitive resin composition, and cured product thereof
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