JP2016003578A - Engine cooling device - Google Patents
Engine cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016003578A JP2016003578A JP2014122667A JP2014122667A JP2016003578A JP 2016003578 A JP2016003578 A JP 2016003578A JP 2014122667 A JP2014122667 A JP 2014122667A JP 2014122667 A JP2014122667 A JP 2014122667A JP 2016003578 A JP2016003578 A JP 2016003578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- temperature
- radiator
- valve
- energization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エンジンの内部を通過した冷却水を同エンジンに還流させる経路として、ラジエーター経由して冷却水を還流させるラジエーター経路と、ラジエーターを経由せずに冷却水を還流させるバイパス経路とを備えるエンジン冷却装置に関する。 The present invention includes a radiator path for circulating cooling water via a radiator and a bypass path for circulating cooling water without passing through a radiator as a path for returning the cooling water that has passed through the engine to the engine. The present invention relates to an engine cooling device.
従来、上記のようなラジエーター経路およびバイパス経路を備えるエンジン冷却装置として、特許文献1に記載の装置が知られている。同文献に記載のエンジン冷却装置は、ラジエーター経路を開閉する開閉弁として、通電に応じてサーモワックスを強制加熱するヒーターを内蔵する電子サーモスタットを備える。 Conventionally, an apparatus described in Patent Document 1 is known as an engine cooling apparatus including the above-described radiator path and bypass path. The engine cooling device described in the same document includes an electronic thermostat having a built-in heater that forcibly heats the thermowax in response to energization, as an on-off valve that opens and closes the radiator path.
こうした電子サーモスタットにおけるヒーターの通電制御は、エンジンの内部を通過した冷却水の温度(以下、エンジン出水温THWと記載する)、およびエンジン負荷KLに基づいて行われる。具体的には、上記エンジン出水温THWが規定の開弁温度α以上、かつエンジン負荷KLが規定の開弁負荷β以上であることを条件に、ヒーターへの通電を開始して電子サーモスタットを開弁させ、ラジエーター経路に冷却水を流すことで、エンジンの過熱を抑えてノッキングを抑制する。ヒーターへの通電は、エンジン出水温THWやエンジン負荷KLの低下によって上記条件が満たされなくなくなるまで継続される。 The energization control of the heater in such an electronic thermostat is performed based on the temperature of the cooling water that has passed through the engine (hereinafter referred to as the engine outlet water temperature THW) and the engine load KL. Specifically, on the condition that the engine outlet water temperature THW is equal to or higher than the specified valve opening temperature α and the engine load KL is equal to or higher than the specified valve opening load β, the heater is energized to open the electronic thermostat. By letting the valve to flow and cooling water to flow through the radiator path, engine overheating is suppressed and knocking is suppressed. Energization of the heater is continued until the above condition is not satisfied due to a decrease in the engine outlet water temperature THW or the engine load KL.
ラジエーター経路が閉じられた状態が長時間に渡ると、外気への放熱でラジエーターの内部に残存する冷却水の温度(以下、ラジエーター内水温THRと記載する)が低下して、エンジン出水温THWとの差が大きくなる。この状態で、ラジエーター経路が一気に開かれると、エンジンの内部を通過して循環されるバイパス経路内の冷却水に、相対的に低温のラジエーター19の内部の冷却水が大量流入して、エンジン出水温THWが急激に低下する。これにより、エンジン出水温THWが開弁温度α未満となるまで低下すると、ヒーターの通電が停止されて、ラジエーター経路が再び閉じられる。ラジエーター経路が閉じられると、エンジンからの受熱でエンジン出水温THWが開弁温度α以上に再び上昇する。以後、エンジン出水温THWとラジエーター内水温THRとが均一化するまで、開弁温度αを跨いでエンジン出水温THWが昇降し、電子サーモスタットの開閉が繰り返される。そして、こうしたエンジン出水温THWの変動により、エンジンの動作が不安定となってしまう。 If the radiator path is closed for a long time, the temperature of the cooling water remaining in the radiator (hereinafter referred to as the radiator water temperature THR) is reduced due to heat radiation to the outside air, and the engine outlet water temperature THW The difference becomes larger. In this state, when the radiator path is opened at once, a large amount of cooling water in the relatively low-temperature radiator 19 flows into the cooling water in the bypass path that passes through the engine and circulates. The water temperature THW decreases rapidly. As a result, when the engine outlet water temperature THW decreases until it becomes lower than the valve opening temperature α, the heater is deenergized and the radiator path is closed again. When the radiator path is closed, the engine outlet water temperature THW rises again to the valve opening temperature α or higher due to heat received from the engine. Thereafter, until the engine water temperature THW and the radiator water temperature THR become uniform, the engine water temperature THW rises and falls across the valve opening temperature α, and the opening and closing of the electronic thermostat is repeated. The engine operation becomes unstable due to such fluctuations in the engine outlet water temperature THW.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ラジエーター経路を開いた後の水温変動を好適に抑えることのできるエンジン冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a problem to be solved is to provide an engine cooling device that can suitably suppress fluctuations in water temperature after opening a radiator path.
上記課題を解決するエンジン冷却装置は、エンジンの内部を通過した冷却水を同エンジンに還流させる経路として、ラジエーターを経由して冷却水を還流させるラジエーター経路と、同ラジエーターを経由せずに冷却水を還流させるバイパス経路とを備える。また、同エンジン冷却装置は、ラジエーター経路を通じた冷却水の流通を、閉弁時には遮断し、開弁時には許容する開閉弁を、エンジンの内部を通過した冷却水の温度であるエンジン出水温が規定の開弁温度以上の場合に開弁させる。 An engine cooling device that solves the above-mentioned problems is a path for circulating cooling water that has passed through the inside of the engine to the engine, and a radiator path that circulates cooling water through the radiator, and cooling water that does not go through the radiator. And a bypass path for refluxing. The engine cooling system also regulates the flow of cooling water through the radiator path when the valve is closed, and allows an on-off valve that is open when the valve is open. The engine outlet temperature is the temperature of the cooling water that has passed through the engine. The valve is opened when the valve opening temperature is higher than.
ラジエーターの内部の冷却水の温度であるラジエーター内水温とエンジン出水温との差が大きいときにラジエーター経路が急激に開かれると、相対的に低温なラジエーター内部の冷却水の大量流入により、エンジン出水温が急激に低下して、水温変動を招く。これに対して、上記エンジン冷却装置では、開閉弁の開弁時におけるラジエーター内水温およびエンジン出水温の差が大きいときには、それら温度の差が小さいときに比して開閉弁の開弁速度が低くされる。そのため、このときには、開閉弁の開弁直後における、ラジエーター内部の冷却水の流入量が減少される。一方、開閉弁の開弁速度を低下させても冷却水の総循環量には変化がないため、このときのバイパス経路には比較的多量の冷却水が流れており、相対的に低温のラジエーター内部の冷却水が多少流入しても、その温度低下は比較的小さいものに留まる。したがって、上記エンジン冷却装置によれば、ラジエーター内水温とエンジン出水温との差が大きい状態でラジエーター経路を開いたときのエンジン出水温の低下が、ひいてはその後の水温変動が抑えられるようになる。 If there is a large difference between the water temperature inside the radiator, which is the temperature of the cooling water inside the radiator, and the engine outlet water temperature, if the radiator path is suddenly opened, a large inflow of cooling water inside the radiator, which is relatively cool, causes a large inflow of engine water. The water temperature drops rapidly, causing water temperature fluctuations. On the other hand, in the engine cooling device, when the difference between the water temperature in the radiator and the engine outlet water temperature when the opening / closing valve is open is large, the opening speed of the opening / closing valve is lower than when the temperature difference is small. It will be lost. Therefore, at this time, the inflow amount of the cooling water inside the radiator immediately after the opening of the on-off valve is reduced. On the other hand, even if the opening speed of the on-off valve is reduced, there is no change in the total circulation amount of the cooling water, so that a relatively large amount of cooling water flows through the bypass path at this time. Even if some of the internal cooling water flows in, the temperature drop remains relatively small. Therefore, according to the engine cooling device, a decrease in the engine water temperature when the radiator path is opened in a state where the difference between the water temperature in the radiator and the engine water temperature is large, and the subsequent water temperature fluctuation can be suppressed.
なお、ラジエーター経路を開いた後の水温変動をより確実に抑制するには、上記温度の差が十分小さくなるまで、ラジエーター内部からの冷却水の流入を抑えることが望ましい。よって、上記のような開閉弁の開弁開始時における上記温度の差が大きいときの、該温度の差が小さいときに対する開弁速度の低下は、該温度の差が規定値以下となるまで行うようにするとよい。 In order to more reliably suppress fluctuations in the water temperature after opening the radiator path, it is desirable to suppress the inflow of cooling water from the inside of the radiator until the temperature difference becomes sufficiently small. Therefore, when the temperature difference at the start of opening of the on-off valve is large, the valve opening speed is decreased until the temperature difference is not more than a specified value when the temperature difference is small. It is good to do so.
一方、開閉弁の開弁速度を低下させれば、ラジエーター経路の冷却水流量の増加に時間がかかるため、冷却水温制御の応答速度は低下する。そのため、開閉弁の開弁開始時における上記温度の差が大きいときの、該温度の差が小さいときに対する開弁速度の低下幅は、該温度の差の縮小に応じて小さくすることが望ましい。 On the other hand, if the valve opening speed of the on-off valve is decreased, it takes time to increase the flow rate of the cooling water in the radiator path, so that the response speed of the cooling water temperature control decreases. For this reason, when the temperature difference at the start of opening of the on-off valve is large, it is desirable that the decrease rate of the valve opening speed with respect to the small temperature difference is reduced in accordance with the reduction of the temperature difference.
また、エンジン出水温およびラジエーター内水温の差を実測により求めようとすると、ラジエーター内水温を検出する温度センサーの追加設置が必要となる。これに対して、それら温度の差を、開閉弁の前回の開弁からの経過時間、外気温、車速に基づき推定して求めるようにすれば、そうしたセンサーの追加設置が不要となり、上記エンジン冷却装置をより簡易な構成とすることができる。 Further, if it is attempted to obtain the difference between the engine water temperature and the radiator water temperature by actual measurement, an additional temperature sensor for detecting the radiator water temperature is required. On the other hand, if the difference between these temperatures is estimated and calculated based on the elapsed time from the previous opening of the on-off valve, the outside air temperature, and the vehicle speed, the additional installation of such a sensor becomes unnecessary, and the above engine cooling The apparatus can have a simpler configuration.
こうしたエンジン冷却装置の開閉弁としては、例えばサーモワックスを強制加熱するヒーターを備えた電子サーモスタットを採用することが可能である。さらに、開閉弁としてそうした電子サーモスタットを採用する場合、ヒーターの通電を周期的にオン、オフすることで同ヒーターの通電制御を行うことがある。ここで、そうした通電制御における、ヒーターの通電がオンされてから、一旦オフとされた同通電が再びオンとされるまでの期間を通電周期とすると、その通電周期に対する、同通電周期内でヒーターの通電がオンとされている時間の比を変更すれば、ヒーターによるサーモワックスの加熱の速度を、ひいては電子サーモスタットの開弁速度を変化させることができる。したがって、開閉弁として電子サーモスタットを採用する場合には、そうした時間の比を変更することで、その開弁速度を変化させるようにしてもよい。ちなみに、ヒーターに加える電圧を変えることでも、電子サーモスタットの開弁速度を変化させることが可能であるが、そうした場合には、DC/DCコンバーターのような電圧昇降用の回路が必要となる。その点、上記比の変更により開弁速度を変化させるようにすれば、ヒーター通電のオン、オフをスイッチングするだけで開弁速度を変化させられるため、エンジン冷却装置の構成をより簡易とすることができる。 As an on-off valve for such an engine cooling device, for example, an electronic thermostat equipped with a heater for forcibly heating thermowax can be employed. Further, when such an electronic thermostat is employed as an on-off valve, the heater may be energized by periodically turning on and off the heater. Here, in the energization control, when the period from when the energization of the heater is turned on to when the energization once turned off is turned on again is defined as the energization cycle, the heater within the energization period with respect to the energization cycle If the ratio of the time during which the energization is turned on is changed, the heating speed of the thermowax by the heater, and thus the valve opening speed of the electronic thermostat can be changed. Therefore, when an electronic thermostat is employed as the on-off valve, the valve opening speed may be changed by changing such a time ratio. Incidentally, it is possible to change the valve opening speed of the electronic thermostat by changing the voltage applied to the heater, but in such a case, a voltage raising / lowering circuit such as a DC / DC converter is required. On the other hand, if the valve opening speed is changed by changing the ratio, the valve opening speed can be changed simply by switching the heater energization on and off, thereby simplifying the configuration of the engine cooling device. Can do.
以下、エンジン冷却装置の一実施形態を、図1〜図8を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、エンジン冷却装置は、エンジンのシリンダーブロック10およびシリンダーヘッド11の内部に形成されたウォータージャケット12と、そのウォータージャケット12を通過した冷却水を同ウォータージャケット12に還流させるための冷却水路13とを有する。冷却水路13は、そのウォータージャケット12の冷却水流入口付近の部分に設置されて、ウォータージャケット12および冷却水路13を通じて冷却水を循環させるためのウォーターポンプ14を備える。また、冷却水路13は、そのウォータージャケット12の冷却水流出口付近の部分に設置されて、ウォータージャケット12を通過した冷却水の温度(以下、エンジン出水温THWと記載する)を検出する水温センサー15を有する。
Hereinafter, an embodiment of an engine cooling device will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the engine cooling device is configured to recirculate the water jacket 12 formed inside the cylinder block 10 and the cylinder head 11 of the engine and the cooling water that has passed through the water jacket 12 to the water jacket 12. Cooling water passage 13. The cooling water channel 13 is provided in the vicinity of the cooling water inlet of the water jacket 12 and includes a water pump 14 for circulating the cooling water through the water jacket 12 and the cooling water channel 13. The cooling water channel 13 is installed in the vicinity of the cooling water outlet of the water jacket 12 and detects the temperature of the cooling water that has passed through the water jacket 12 (hereinafter referred to as engine outlet temperature THW). Have
冷却水路13の途中は、3つの経路、すなわちラジエーター経路16、バイパス経路17およびヒーター経路18に分岐されている。ラジエーター経路16には、走行風やファンによる強制送風により冷却水を冷却するためのラジエーター19が設置されている。また、ヒーター経路18には、車室への送風を冷却水の熱で加温するためのヒーターラジエーター20が設置されている。 The middle of the cooling water passage 13 is branched into three paths, namely, a radiator path 16, a bypass path 17, and a heater path 18. The radiator path 16 is provided with a radiator 19 for cooling the cooling water by running air or forced air blowing by a fan. The heater path 18 is provided with a heater radiator 20 for heating the air to the passenger compartment with the heat of the cooling water.
冷却水路13における、ラジエーター経路16とバイパス経路17との合流部分には、ラジエーター経路16を開閉する開閉弁としての電子サーモスタット21が設置されている。電子サーモスタット21は、弁体22、スプリング23、サーモワックス部24およびヒーター25を有する。弁体22は、閉弁時には、ラジエーター経路16を閉じるとともに、その開度の増大に応じてラジエーター経路16の流路面積を拡大する。スプリング23は、弁体22を閉弁側に付勢する。サーモワックス部24は、内部に設けられたサーモワックスの溶融による体積膨張により、弁体22を開弁側に押圧する。ヒーター25は、通電に応じて発熱して、サーモワックス部24を強制加熱する。 An electronic thermostat 21 as an on-off valve that opens and closes the radiator path 16 is installed at a portion of the cooling water path 13 where the radiator path 16 and the bypass path 17 merge. The electronic thermostat 21 has a valve body 22, a spring 23, a thermo wax part 24, and a heater 25. When the valve body 22 is closed, the radiator passage 16 is closed and the flow passage area of the radiator passage 16 is enlarged in accordance with the increase in the opening degree. The spring 23 biases the valve body 22 toward the valve closing side. The thermo wax part 24 presses the valve body 22 to the valve opening side by volume expansion due to melting of the thermo wax provided inside. The heater 25 generates heat in response to energization and forcibly heats the thermowax unit 24.
こうした電子サーモスタット21のヒーター25の通電は、エンジン制御を司る電子制御ユニット26により制御される。電子制御ユニット26は、エンジン制御にかかる各種演算処理を行う中央演算処理装置(CPU)、エンジン制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリー(ROM)、CPUの演算結果やセンサーの検出結果などが一時的に記憶される読み書き可能メモリー(RAM)を備える。電子制御ユニット26には、上記水温センサー15に加え、クランク角センサー27、アクセルペダルセンサー28、外気温センサー29、車速センサー30などの、エンジンや車両の運転状況を検出するための各種センサーの検出信号が入力されている。そして、電子制御ユニット26は、それらセンサーの検出結果に基づいて、ヒーター25の通電制御を行う。 Energization of the heater 25 of the electronic thermostat 21 is controlled by an electronic control unit 26 that controls the engine. The electronic control unit 26 includes a central processing unit (CPU) that performs various arithmetic processes related to engine control, a read-only memory (ROM) that stores programs and data for engine control, CPU calculation results, and sensor detection results. Is provided with a readable / writable memory (RAM) in which the information is temporarily stored. In addition to the water temperature sensor 15, the electronic control unit 26 detects various sensors for detecting the operating status of the engine and the vehicle, such as a crank angle sensor 27, an accelerator pedal sensor 28, an outside air temperature sensor 29, and a vehicle speed sensor 30. A signal is being input. And the electronic control unit 26 performs energization control of the heater 25 based on the detection result of these sensors.
こうしたエンジン冷却装置において、電子制御ユニット26は、電子サーモスタット21の強制開弁条件が成立すると、電子サーモスタット21のヒーター25への通電を開始する。強制開弁条件は、エンジン出水温THWが規定の開弁温度α以上、かつエンジン負荷KLが規定の開弁負荷β以上のときに成立する。 In such an engine cooling device, the electronic control unit 26 starts energization of the heater 25 of the electronic thermostat 21 when the forced valve opening condition of the electronic thermostat 21 is satisfied. The forced valve opening condition is satisfied when the engine outlet water temperature THW is equal to or higher than the specified valve opening temperature α and the engine load KL is equal to or higher than the specified valve opening load β.
電子サーモスタット21では、ヒーター25への通電が開始されると、ヒーター25の発熱でサーモワックス部24が加熱されてその体積が膨張する。そして、その体積膨張による押圧により、弁体22がスプリング23の付勢力に抗して開弁して、ラジエーター経路16が開かれる。その結果、ウォータージャケット12から流出した冷却水の一部がラジエーター19に送られて、そのラジエーター19での冷却されるようになる。これにより、エンジン出水温THWが、ひいてはエンジンの温度が低下して、エンジンの過熱によるノッキングの発生が抑えられる。 In the electronic thermostat 21, when energization to the heater 25 is started, the thermowax unit 24 is heated by the heat generated by the heater 25 and its volume expands. And by the press by the volume expansion, the valve body 22 opens against the urging | biasing force of the spring 23, and the radiator path | route 16 is opened. As a result, a part of the cooling water flowing out from the water jacket 12 is sent to the radiator 19 and cooled by the radiator 19. As a result, the engine outlet water temperature THW and, consequently, the engine temperature decreases, and the occurrence of knocking due to overheating of the engine is suppressed.
冬季などの寒冷環境下において、ラジエーター経路16が閉じられた状態が続くと、外気への放熱で、ラジエーター19内部の冷却水の温度(以下、ラジエーター内水温THRと記載する)が低下する。この状態で、電子サーモスタット21が急に開かれると、エンジン出水温THWの変動(ハンチング)が発生してしまう。 In a cold environment such as winter, if the radiator path 16 continues to be closed, the temperature of the cooling water inside the radiator 19 (hereinafter referred to as the radiator water temperature THR) decreases due to heat radiation to the outside air. In this state, if the electronic thermostat 21 is suddenly opened, fluctuation (hunting) of the engine outlet water temperature THW occurs.
図2は、そうした場合のエンジン出水温THWおよびヒーター25の通電状況の推移を示す。同図の例では、電子サーモスタット21が閉じられた状態が長く続き、エンジン出水温THWおよびラジエーター内水温THRの差が拡大した時刻t1に、エンジン出水温THWが開弁温度αを超え、ヒーター25への通電が開始されている。 FIG. 2 shows changes in the engine outlet water temperature THW and the energization state of the heater 25 in such a case. In the example of the figure, the state where the electronic thermostat 21 is closed continues for a long time, and the engine outlet water temperature THW exceeds the valve opening temperature α at the time t1 when the difference between the engine outlet water temperature THW and the radiator water temperature THR increases, and the heater 25 Energization to is started.
通電の開始後、ヒーター25の加熱によってサーモワックス部24の温度が十分上昇すると、電子サーモスタット21の弁体22が開弁する。これにより、ラジエーター経路16が開かれると、ウォータージャケット12を通って循環する冷却水に、相対的に低温のラジエーター19内部の冷却水が流入して、エンジン出水温THWが低下する。このとき、エンジン出水温THWおよびラジエーター内水温THRとの差が十分大きいと、エンジン出水温THWは開弁温度αを下回るまで低下し、その結果、ヒーター25の通電が停止される(時刻t2)。 After the start of energization, when the temperature of the thermowax 24 is sufficiently increased by the heating of the heater 25, the valve body 22 of the electronic thermostat 21 is opened. Thereby, when the radiator path 16 is opened, the cooling water inside the radiator 19 having a relatively low temperature flows into the cooling water circulating through the water jacket 12, and the engine outlet temperature THW is lowered. At this time, if the difference between the engine outlet water temperature THW and the radiator inner water temperature THR is sufficiently large, the engine outlet water temperature THW decreases until it falls below the valve opening temperature α, and as a result, the energization of the heater 25 is stopped (time t2). .
ヒーター25の通電が停止されると、サーモワックス部24の温度が下がり、やがて電子サーモスタット21の弁体22が閉弁して、ラジエーター経路16が閉じられる。すると、エンジンからの受熱により、エンジン出水温THWが上昇し始める。そして、時刻t3においてエンジン出水温THWが開弁温度αを上回ると、ヒーター25への通電が再開される。以後、エンジン出水温THWとラジエーター内水温とが均一化されるまで、ヒーター25の通電およびその停止によるエンジン出水温THWの昇降が繰り返される。 When the energization of the heater 25 is stopped, the temperature of the thermowax unit 24 decreases, and the valve body 22 of the electronic thermostat 21 is eventually closed, and the radiator path 16 is closed. Then, the engine outlet water temperature THW starts to rise due to heat received from the engine. When the engine outlet water temperature THW exceeds the valve opening temperature α at time t3, energization to the heater 25 is resumed. Thereafter, the engine water temperature THW is repeatedly raised and lowered by energizing and stopping the heater 25 until the engine water temperature THW and the radiator water temperature are equalized.
そこで、本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21の開弁開始時におけるエンジン出水温THWおよびラジエーター内水温THRの差(以下、温度差ΔTHと記載する)が大きいときには、同温度差ΔTHが小さいときに比して、電子サーモスタット21の開弁速度が小さくなるように、ヒーター25の通電を制御している。そしてこれにより、電子サーモスタット21の開弁開始後のエンジン出水温THWの低下を緩やかとすることで、エンジン出水温THWの変動を抑えるようにしている。 Therefore, in the engine cooling device of the present embodiment, when the difference between the engine outlet water temperature THW and the radiator water temperature THR at the start of valve opening of the electronic thermostat 21 (hereinafter referred to as temperature difference ΔTH) is large, the temperature difference ΔTH is The energization of the heater 25 is controlled so that the valve opening speed of the electronic thermostat 21 is smaller than when it is small. As a result, a decrease in the engine water temperature THW after the opening of the electronic thermostat 21 is moderated, thereby suppressing fluctuations in the engine water temperature THW.
なお、本実施形態のエンジン冷却装置では、上記温度差ΔTHの指標値として、温度差カウンターDTを用いる。この温度差カウンターDTの値は、電子サーモスタット21の前回の開弁からの経過時間、外気温THA、車速SPDに応じて算出される。 In the engine cooling device of the present embodiment, the temperature difference counter DT is used as the index value of the temperature difference ΔTH. The value of the temperature difference counter DT is calculated according to the elapsed time from the previous opening of the electronic thermostat 21, the outside air temperature THA, and the vehicle speed SPD.
図3に、こうした温度差カウンターDTの算出にかかる温度差カウンター算出ルーチンの処理手順を示す。電子制御ユニット26は、エンジンの運転中、同ルーチンの処理を規定の制御周期毎に繰り返し実行する。 FIG. 3 shows a processing procedure of a temperature difference counter calculation routine for calculating the temperature difference counter DT. The electronic control unit 26 repeatedly executes the process of the routine at regular control cycles during engine operation.
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップS100において、電子サーモスタット21の強制開弁条件が成立しているか否かが判定される。強制開弁条件が成立していれば(S100:YES)、ステップS110において、温度差カウンターDTの値が、定数として設定された減算値DEC分減少された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。なお、温度差カウンターDTは、下限値として「0」が設定されている。 When the processing of this routine is started, first, in step S100, it is determined whether or not the condition for forced opening of the electronic thermostat 21 is satisfied. If the forced valve opening condition is satisfied (S100: YES), the process of this routine is terminated after the value of the temperature difference counter DT is decreased by the subtraction value DEC set as a constant in step S110. Is done. In the temperature difference counter DT, “0” is set as the lower limit value.
一方、強制開弁条件が成立していなければ(S100:NO)、ステップS120において、外気温THAおよび車速SPDが読み込まれる。そして、続くステップS130において、それら外気温THAおよび車速SPDに基づき、今回の制御周期における温度差カウンターDTの加算値INCが算出される。そして、次のステップS140において、温度差カウンターDTの値がその加算値INC分増加された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。 On the other hand, if the forced valve opening condition is not satisfied (S100: NO), the outside air temperature THA and the vehicle speed SPD are read in step S120. In subsequent step S130, based on the outside air temperature THA and the vehicle speed SPD, an addition value INC of the temperature difference counter DT in the current control cycle is calculated. Then, in the next step S140, after the value of the temperature difference counter DT is increased by the added value INC, the process of this routine is terminated.
図4に示すように、加算値INCの値は、外気温THAが低いほど、あるいは車速SPDが高いほど、大きい値に設定される。こうした加算値INCは、ラジエーター内水温の低下速度に対応する。ラジエーター19は、外気温THAが低いほど冷えやすく、また車速SPDが高いほど走行風による冷却が進みやすい。そのため、外気温THAが低いほど、また車速SPDが高いほど、ラジエーター内水温THRの低下速度は高くなると考えられ、上記加算値INCの設定は、これに則したものとなっている。よって、強制開弁条件の不成立期間における温度差カウンターDTの値は、強制開弁条件が不成立となって、ラジエーター経路16が閉じられてからのラジエーター内水温THRの低下量に、ひいては現在の温度差ΔTHに対応する値となる。 As shown in FIG. 4, the value of the added value INC is set to a larger value as the outside air temperature THA is lower or the vehicle speed SPD is higher. Such an added value INC corresponds to the rate of decrease in the water temperature in the radiator. The radiator 19 is more easily cooled as the outside air temperature THA is lower, and more easily cooled by the traveling wind as the vehicle speed SPD is higher. For this reason, it is considered that the lower the outside air temperature THA and the higher the vehicle speed SPD, the higher the rate of decrease of the radiator water temperature THR, and the setting of the added value INC is in accordance with this. Therefore, the value of the temperature difference counter DT during the period when the forced valve opening condition is not satisfied is the amount of decrease in the radiator water temperature THR after the forced valve opening condition is not satisfied and the radiator passage 16 is closed, and thus the current temperature. The value corresponds to the difference ΔTH.
一方、上記減算値DECは、ラジエーター経路16が開かれてからの温度差ΔTHの縮小速度に対応する。本実施形態では、減算値DECを定数としているが、例えば温度差カウンターDTの現在値や外気温THAに応じた変数としてもよい。 On the other hand, the subtraction value DEC corresponds to the reduction speed of the temperature difference ΔTH after the radiator path 16 is opened. In the present embodiment, the subtraction value DEC is a constant, but may be a variable corresponding to the current value of the temperature difference counter DT or the outside air temperature THA, for example.
そして、本実施形態のエンジン冷却装置では、こうした温度差カウンターDTの値に応じてヒーター25の供給電力を制御することで、上記温度差ΔTHに応じた電子サーモスタット21の開弁速度の変更を行っている。なお、本実施形態のエンジン冷却装置では、通電を周期的にオン、オフすることで、ヒーター25の通電制御を行っている。ここでは、その通電制御における、ヒーター25の通電がオンとされてから、一旦オフとされた通電が再びオンとされるまでの期間を通電周期としている。そして、その通電周期に対する、その通電周期内で通電がオンとされている期間の比を変更することで、このときの電子サーモスタット21の開弁速度の変更を行っている。 In the engine cooling device of this embodiment, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 is changed according to the temperature difference ΔTH by controlling the power supplied to the heater 25 according to the value of the temperature difference counter DT. ing. In the engine cooling device of this embodiment, energization control of the heater 25 is performed by periodically turning on and off energization. Here, in the energization control, a period from when the energization of the heater 25 is turned on to when the energization once turned off is turned on again is defined as an energization cycle. And the valve opening speed of the electronic thermostat 21 at this time is changed by changing the ratio of the period in which the energization is turned on within the energization period to the energization period.
図5に、こうした電子サーモスタット21の開弁速度の制御にかかるサーモ開弁制御ルーチンの処理手順を示す。電子制御ユニット26は、エンジンの運転中、同ルーチンの処理を規定の制御周期毎に繰り返し実行する。 FIG. 5 shows a processing procedure of a thermo valve opening control routine for controlling the valve opening speed of the electronic thermostat 21. The electronic control unit 26 repeatedly executes the process of the routine at regular control cycles during engine operation.
本ルーチンが開始されると、まずステップS200において、電子サーモスタット21の強制開弁条件が成立しているか否かが判定される。本実施形態では、エンジン負荷KL(負荷率)が規定値以上で、かつエンジン出水温THWが規定値以上であることが、電子サーモスタット21の強制開弁条件となっている。 When this routine is started, first, in step S200, it is determined whether or not a forced valve opening condition for the electronic thermostat 21 is satisfied. In the present embodiment, the forced opening condition of the electronic thermostat 21 is that the engine load KL (load factor) is not less than a specified value and the engine outlet water temperature THW is not less than a specified value.
ここで、強制開弁条件が成立していれば(S200:YES)、ステップS210〜ステップS230において、現行の通電周期の開始からの経過時間を表す経過時間カウンターETの操作が行われる。すなわち、まずステップS210において、経過時間カウンターETの値に「1」が加算され、続くステップS220において、その加算後の経過時間カウンターETの値が上限値MAXに達したか否かが判定される。上限値MAXには、上記ヒーター通電の入切周期を本ルーチンの制御周期で割った値が設定されており、経過時間カウンターETの値が上限値MAXに達するとは、現行の通電周期の終了を意味している。 Here, if the forced valve opening condition is satisfied (S200: YES), in step S210 to step S230, an operation of an elapsed time counter ET that represents an elapsed time from the start of the current energization cycle is performed. That is, first, in step S210, “1” is added to the value of the elapsed time counter ET, and in the subsequent step S220, it is determined whether or not the value of the elapsed time counter ET after the addition has reached the upper limit value MAX. . The upper limit value MAX is set by dividing the heater energization cycle by the control cycle of this routine. When the elapsed time counter ET reaches the upper limit MAX, the current energization cycle ends. Means.
ここで、経過時間カウンターETの値が上限値MAXに達していれば(S220:YES)、経過時間カウンターETの値が「0」にリセットされた後、ステップS240に処理が進められる。一方、経過時間カウンターETの値が上限値MAXに達していなければ(S220:NO)、ステップS210で加算された経過時間カウンターETの値を保持したまま、ステップS240に処理が進められる。 If the value of the elapsed time counter ET has reached the upper limit value MAX (S220: YES), the value of the elapsed time counter ET is reset to “0”, and the process proceeds to step S240. On the other hand, if the value of the elapsed time counter ET has not reached the upper limit value MAX (S220: NO), the process proceeds to step S240 while maintaining the value of the elapsed time counter ET added in step S210.
ステップS240に処理が進められると、そのステップS240において、外気温THA、エンジン出水温THWおよび温度差カウンターDTが読み込まれる。そして、続くステップS250において、それら外気温THA、エンジン出水温THWおよび温度差カウンターDTに基づく通電デューティー比DUTYの算出が行われる。通電デューティー比DUTYは、上記通電周期に対する同通電周期内の通電がオンとされている期間の比を表したもので、その値は「0」から「1」までの範囲内に設定される。 When the process proceeds to step S240, the outside air temperature THA, the engine outlet water temperature THW, and the temperature difference counter DT are read in step S240. In subsequent step S250, the energization duty ratio DUTY is calculated based on the outside air temperature THA, the engine outlet water temperature THW, and the temperature difference counter DT. The energization duty ratio DUTY represents a ratio of a period in which energization within the same energization period is on with respect to the energization period, and its value is set in a range from “0” to “1”.
通電デューティー比DUTYが算出されると、続くステップS260において、経過時間カウンターETが通電デューティー比DUTYと上限値MAXとの乗算値(=DUTY×MAX)未満であるか否かが判定される。そして、経過時間カウンターETが上記乗算値未満であれば(S260:YES)、ステップS270において、ヒーター25の通電がオン(実施)とされ、上記乗算値以上であれば(S260:NO)、ステップS280において、ヒーター25の通電がオフ(停止)とされる。そしてその後、今回の本ルーチンの処理が終了される。 When the energization duty ratio DUTY is calculated, it is determined in subsequent step S260 whether or not the elapsed time counter ET is less than a product value (= DUTY × MAX) of the energization duty ratio DUTY and the upper limit value MAX. If the elapsed time counter ET is less than the multiplication value (S260: YES), the energization of the heater 25 is turned on (implemented) in step S270. If the elapsed time counter ET is equal to or greater than the multiplication value (S260: NO), step In S280, energization of the heater 25 is turned off (stopped). Thereafter, the processing of this routine is terminated.
なお、強制開弁条件が成立していなければ(S200:NO)、ステップS290において、経過時間カウンターETの値が「0」にリセットされ、ステップS280において、ヒーター25の通電がオフとされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。 If the forced valve opening condition is not satisfied (S200: NO), the value of the elapsed time counter ET is reset to “0” in step S290, and the energization of the heater 25 is turned off in step S280. Then, the process of this routine is terminated.
図6に、温度差カウンターDTおよびエンジン出水温THWと、通電デューティー比DUTYとの関係を示す。同図に示すように、通電デューティー比DUTYは、温度差カウンターDTの値が大きいほど、すなわちエンジン出水温THWおよびラジエーター内水温THRの差が大きいほど、小さい値に設定される。また、通電デューティー比DUTYは、エンジン出水温THWが高いほど、大きい値に設定される。なお、同図に示されていないが、通電デューティー比DUTYは、外気温THAが高いほど、大きい値に設定される。 FIG. 6 shows the relationship between the temperature difference counter DT and the engine outlet water temperature THW and the energization duty ratio DUTY. As shown in the figure, the energization duty ratio DUTY is set to a smaller value as the value of the temperature difference counter DT increases, that is, as the difference between the engine outlet water temperature THW and the radiator water temperature THR increases. The energization duty ratio DUTY is set to a larger value as the engine outlet water temperature THW is higher. Although not shown in the figure, the energization duty ratio DUTY is set to a larger value as the outside air temperature THA is higher.
図7に、上記サーモ開弁制御ルーチンの処理によるヒーター25の通電の実行態様を示す。図7(a)に示すように、経過時間カウンターETは、ヒーター25の通電周期毎に、「0」から上限値MAXまでの単調増加を繰り返す。 FIG. 7 shows how the heater 25 is energized by the process of the thermo valve opening control routine. As shown in FIG. 7A, the elapsed time counter ET repeats a monotonous increase from “0” to the upper limit value MAX for each energization cycle of the heater 25.
ここで、通電デューティー比DUTYに、より小さい値D1と、より大きい値D2とがそれぞれ設定された場合を考える。図7(b)に示すように、通電デューティー比DUTYにより小さい値D1が設定された場合には、各通電周期の開始から、経過時間カウンターETの値がその値D1と上限値MAXとの乗算値(=D1×MAX)に達するまでの期間、ヒーター25の通電がオンとされる。経過時間カウンターETの値がその値D1と上限値MAXとの乗算値に達すると、通電周期が終了するまで、ヒーター25の通電はオフとされる。一方、図7(c)に示すように、通電デューティー比DUTYにより大きい値D2が設定された場合には、各通電周期の開始から、経過時間カウンターETの値がその値D2と上限値MAXとの乗算値(=D2×MAX)に達するまでの期間、ヒーター25の通電がオンとされ、その後、通電周期の終了まで通電がオフとされる。このように、通電デューティー比DUTYの値が大きくなるほど、通電周期内における通電がオンとされている期間(通電のオン時間)が長くなる。なお、図7(d)に示すように、通電デューティー比DUTYの値に「1」が設定されたときには、ヒーター25は連続通電される。 Here, a case is considered where a smaller value D1 and a larger value D2 are set in the energization duty ratio DUTY. As shown in FIG. 7B, when a smaller value D1 is set in the energization duty ratio DUTY, the value of the elapsed time counter ET is multiplied by the value D1 and the upper limit value MAX from the start of each energization cycle. The energization of the heater 25 is turned on for a period until the value (= D1 × MAX) is reached. When the value of the elapsed time counter ET reaches the multiplication value of the value D1 and the upper limit value MAX, the energization of the heater 25 is turned off until the energization cycle ends. On the other hand, as shown in FIG. 7C, when a larger value D2 is set in the energization duty ratio DUTY, the value of the elapsed time counter ET becomes the value D2 and the upper limit value MAX from the start of each energization cycle. Until the multiplication value (= D2 × MAX) is reached, the energization of the heater 25 is turned on, and then the energization is turned off until the end of the energization cycle. Thus, as the value of the duty ratio DUTY increases, the period during which the energization is turned on within the energization cycle (the energization on time) becomes longer. As shown in FIG. 7D, when “1” is set to the value of the energization duty ratio DUTY, the heater 25 is energized continuously.
通電周期内の通電のオン時間が長くなると、単位時間当たりのヒーター25の発熱量が増して、サーモワックス部24の温度上昇が早くなる。よって、他の条件が同じであれば、通電デューティー比DUTYの値が大きいほど、電子サーモスタット21の開弁速度が高くなる。一方、上述したように、エンジン出水温THWおよびラジエーター内水温THRの差が大きく、温度差カウンターDTの値が大きくなるほど、通電デューティー比DUTYは小さい値に設定される。よって、本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21の開弁開始時における上記温度差ΔTHが大きいときには、同温度差ΔTHが小さいときに比して電子サーモスタット21の開弁速度が低くされる。 When the energization on-time within the energization cycle is lengthened, the amount of heat generated by the heater 25 per unit time is increased, and the temperature of the thermowax 24 is rapidly increased. Therefore, if other conditions are the same, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 increases as the value of the duty ratio DUTY increases. On the other hand, as described above, the energization duty ratio DUTY is set to a smaller value as the difference between the engine outlet water temperature THW and the radiator water temperature THR is larger and the value of the temperature difference counter DT is larger. Therefore, in the engine cooling device of the present embodiment, when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening of the electronic thermostat 21 is large, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 is made lower than when the temperature difference ΔTH is small.
続いて、以上のサーモ開弁制御ルーチンの処理が、本実施形態のエンジン冷却装置の動作にもたらす作用を説明する。
図8に、サーモ開弁制御の実施態様の一例を示す。同図では、時刻t10から時刻t11までの期間、時刻t12から時刻t13までの期間、および時刻t14から時刻t15までの期間のそれぞれにおいて、強制開弁要求条件が成立している。同図には、これらの3つの期間において電子サーモスタット21の強制開弁が実施される場合の、温度差カウンターDT、通電デューティー比DUTY、および電子サーモスタット21の開度(サーモ開度)の推移が示されている。
Next, the effect of the above-described thermo valve opening control routine processing on the operation of the engine cooling device of the present embodiment will be described.
FIG. 8 shows an example of an embodiment of thermo valve opening control. In the figure, the forced valve opening request condition is satisfied in each of the period from time t10 to time t11, the period from time t12 to time t13, and the period from time t14 to time t15. In the figure, the transition of the temperature difference counter DT, the duty ratio DUTY, and the opening of the electronic thermostat 21 (thermo opening) when the electronic thermostat 21 is forcibly opened during these three periods. It is shown.
同図における最初の強制開弁が終了する時刻t11から2回目の強制開弁が開始される時刻t12までの時間は比較的短く、2回目の強制開弁が開始される時刻t12には、上記温度差ΔTHはあまり大きくなっていない。こうした時刻t12では、前回の強制開弁の終了からの経過時間が短く、温度差カウンターDTの値があまり大きくなっていない。そのため、2回目の強制開弁では、開弁開始時のヒーター25の通電デューティー比DUTYに、比較的大きい値が設定される。そして、その結果、このときの電子サーモスタット21の開弁速度は高くなり、ラジエーター経路16が比較的速やかに開かれる。このときには、温度差ΔTHが小さいため、ラジエーター経路16が速やかに開かれて、バイパス経路17を流れる冷却水に、ラジエーター19の内部から大量の冷却水が流入しても、エンジン出水温THWの低下は限られたものとなる。 The time from the time t11 at which the first forced valve opening in FIG. 9 ends to the time t12 at which the second forced valve opening is started is relatively short. The temperature difference ΔTH is not so large. At such time t12, the elapsed time from the end of the previous forced valve opening is short, and the value of the temperature difference counter DT is not so large. Therefore, in the second forced valve opening, a relatively large value is set as the energization duty ratio DUTY of the heater 25 at the start of the valve opening. As a result, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 at this time increases, and the radiator path 16 is opened relatively quickly. At this time, since the temperature difference ΔTH is small, the radiator passage 16 is quickly opened, and even if a large amount of cooling water flows from the inside of the radiator 19 into the cooling water flowing through the bypass passage 17, the engine outlet water temperature THW decreases. Will be limited.
一方、同図における2回目の強制開弁が終了する時刻t13から3回目の強制開弁が開始される時刻t14までの時間は長く、3回目の強制開弁が開始される時刻t14には、上記温度差ΔTHがかなり大きくなっている。こうした時刻t14では、前回の強制開弁の終了からの経過時間が長く、温度差カウンターDTの値が大きくなっている。そのため、3回目の強制開弁の開始時には、ヒーター25の通電デューティー比DUTYに、比較的小さい値が設定される。そして、その結果、このときの電子サーモスタット21の開弁速度は低くなり、ラジエーター経路16が緩やかに開かれる。そのため、電子サーモスタット21の開弁直後におけるラジエーター19の内部からの冷却水の流入量が低減される。 On the other hand, the time from the time t13 at which the second forced valve opening ends in FIG. 9 to the time t14 at which the third forced valve opening is started is long, and at the time t14 at which the third forced valve opening is started, The temperature difference ΔTH is considerably large. At such time t14, the elapsed time from the end of the previous forced valve opening is long, and the value of the temperature difference counter DT is large. Therefore, at the start of the third forced valve opening, a relatively small value is set for the energization duty ratio DUTY of the heater 25. As a result, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 at this time becomes low, and the radiator path 16 is gently opened. Therefore, the inflow amount of the cooling water from the inside of the radiator 19 immediately after the opening of the electronic thermostat 21 is reduced.
一方、電子サーモスタット21の開弁速度を低下させても、冷却水の総循環量には変化がないため、このときのバイパス経路17には比較的多量の冷却水が流れており、ラジエーター19の内部から、相対的に低温の冷却水が多少流入しても、その温度低下は比較的小さいものに留まる。そのため、開弁開始時の上記温度差ΔTHが大きいときにも、ラジエーター経路16を開いたときのエンジン出水温THWの低下が、ひいてはその後のエンジン出水温THWの変動が抑えられるようになる。 On the other hand, even if the valve opening speed of the electronic thermostat 21 is reduced, there is no change in the total circulation amount of the cooling water. Therefore, a relatively large amount of cooling water flows through the bypass path 17 at this time. Even if a relatively low temperature cooling water flows in from the inside, the temperature drop remains relatively small. For this reason, even when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening is large, the decrease in the engine water temperature THW when the radiator passage 16 is opened, and the subsequent fluctuation in the engine water temperature THW can be suppressed.
ここで、開弁開始後も開弁速度を低くした状態が続けられると、ラジエーター経路16が完全に開かれるまでの時間が長くなってしまうため、冷却水温制御の応答速度が大きく低下してしまう。その点、本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21の開弁開始後、上記温度差ΔTHの縮小に応じて温度差カウンターDTの値を次第に減少させている。すなわち、電子サーモスタット21の開弁開始時における温度差ΔTHが大きいときの、同温度差ΔTHが小さいときに対する開弁速度の低下幅を、開弁開始後の温度差ΔTHの縮小に応じて小さくしている。よって、開弁開始時における上記温度差ΔTHが大きく、その直後の開弁速度が低く抑えられる場合にも、その後に温度差ΔTHが縮小すれば、電子サーモスタット21の開弁速度が高められるようになる。そのため、上記のような冷却水温制御の応答速度の低下を抑えることができる。 Here, if the state in which the valve opening speed is kept low is continued even after the valve opening is started, the time until the radiator passage 16 is completely opened becomes long, so that the response speed of the cooling water temperature control is greatly reduced. . In that respect, in the engine cooling device of the present embodiment, after the valve opening of the electronic thermostat 21 is started, the value of the temperature difference counter DT is gradually decreased in accordance with the reduction of the temperature difference ΔTH. That is, when the temperature difference ΔTH at the start of opening of the electronic thermostat 21 is large, the rate of decrease in the valve opening speed with respect to when the temperature difference ΔTH is small is reduced according to the reduction of the temperature difference ΔTH after the valve opening is started. ing. Therefore, even when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening is large and the valve opening speed immediately after that is kept low, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 can be increased if the temperature difference ΔTH is reduced thereafter. Become. Therefore, a decrease in the response speed of the cooling water temperature control as described above can be suppressed.
なお、厳密には、通電デューティー比DUTYの値には、電子サーモスタット21の開弁開始後の温度差ΔTHの縮小に応じての増加と、同開弁開始後のエンジン出水温THWの低下に応じての減少とが同時に反映される。そのため、実際には、電子サーモスタット21の開弁速度は、開弁開始後に一旦上昇した後、次第に低下していくようになる。 Strictly speaking, the value of the energization duty ratio DUTY depends on an increase in response to a decrease in the temperature difference ΔTH after the opening of the electronic thermostat 21 and a decrease in the engine outlet water temperature THW after the opening of the valve. All the declines are reflected at the same time. Therefore, in practice, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 once increases after the start of the valve opening and then gradually decreases.
一方、ラジエーター経路16が開かれた後のエンジン出水温THWの変動をより確実に抑制するには、上記温度差ΔTHが十分小さくなるまで、ラジエーター19の内部からの冷却水の流入を抑えることが望ましい。その点、本実施形態では、開弁開始時における温度差ΔTHに応じた電子サーモスタット21の開弁速度の抑制は、温度差カウンターDTの値が「0」となるまで、すなわち温度差ΔTHが「0」となるまで続けられるようになっている。 On the other hand, in order to more reliably suppress fluctuations in the engine outlet water temperature THW after the radiator passage 16 is opened, it is necessary to suppress the inflow of cooling water from the inside of the radiator 19 until the temperature difference ΔTH becomes sufficiently small. desirable. In this respect, in the present embodiment, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 according to the temperature difference ΔTH at the start of valve opening is suppressed until the value of the temperature difference counter DT becomes “0”, that is, the temperature difference ΔTH is “ It can be continued until “0” is reached.
ちなみに本実施形態のエンジン冷却装置では、エンジン出水温THWが低いほど、通電デューティー比DUTYの値を小さくしているが、これは、電子サーモスタット21の強制開弁によるエンジン出水温THWの低下の進行に応じて、サーモ開度を徐々に縮小していくためである。また、外気温THAが低いほど、通電デューティー比DUTYの値を小さくしてもいるが、これは、外気温THAが低いほど、ラジエーター19の冷却効率が高くなり、ラジエーター経路16に流す冷却水の量が少なくても、十分に冷却水を冷却できるためである。 Incidentally, in the engine cooling device of the present embodiment, the value of the duty ratio DUTY is reduced as the engine outlet water temperature THW is lower. This is due to the progress of the decrease in the engine outlet water temperature THW due to the forced opening of the electronic thermostat 21. This is because the thermo opening is gradually reduced according to the above. The lower the outside air temperature THA, the smaller the value of the duty ratio DUTY. However, the lower the outside air temperature THA, the higher the cooling efficiency of the radiator 19 and the cooling water flowing through the radiator path 16. This is because the cooling water can be sufficiently cooled even if the amount is small.
以上説明した本実施形態のエンジン冷却装置によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21を開弁させる際に、エンジンの内部を通過した冷却水とラジエーター19の内部の冷却水との温度差が大きいときには、同温度差が小さいときに比して電子サーモスタット21の開弁速度が小さくさせている。そのため、ラジエーター経路16を開いた後のエンジン出水温THWの変動を好適に抑えることができる。
According to the engine cooling device of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the engine cooling device of the present embodiment, when the electronic thermostat 21 is opened, if the temperature difference between the cooling water that has passed through the engine and the cooling water inside the radiator 19 is large, the temperature difference is The valve opening speed of the electronic thermostat 21 is made smaller than when it is small. Therefore, fluctuations in the engine outlet water temperature THW after opening the radiator path 16 can be suitably suppressed.
(2)本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21の開弁開始時における温度差ΔTHが大きいときの、同温度差ΔTHが小さいときに対する開弁速度の低下を、開弁開始後に温度差ΔTHが「0」となるまで行っている。そのため、ラジエーター経路16が開かれた後のエンジン出水温THWの変動をより確実に抑制することができる。 (2) In the engine cooling device of this embodiment, when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening of the electronic thermostat 21 is large, the decrease in the valve opening speed with respect to when the temperature difference ΔTH is small is This is repeated until ΔTH becomes “0”. Therefore, fluctuations in the engine outlet water temperature THW after the radiator passage 16 is opened can be more reliably suppressed.
(3)本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21の開弁開始時における温度差ΔTHが大きいときの、同温度差ΔTHが小さいときに対する開弁速度の低下幅を、開弁開始後の温度差ΔTHの縮小に応じて小さくしている。そのため、エンジン出水温THWの変動の抑制に伴う冷却水温制御の応答速度の低下を抑えることができる。 (3) In the engine cooling device of the present embodiment, when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening of the electronic thermostat 21 is large, the amount of decrease in the valve opening speed relative to when the temperature difference ΔTH is small is The temperature is decreased according to the reduction of the temperature difference ΔTH. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the response speed of the cooling water temperature control that accompanies the suppression of fluctuations in the engine outlet water temperature THW.
(4)本実施形態のエンジン冷却装置では、ヒーター25の通電を間欠的にオン、オフするとともに、その通電のオン、オフ周期に対する同周期の通電オン時間の比(通電デューティー比DUTY)を変更することで、電子サーモスタット21の開弁速度を変化させている。そのため、ヒーター25の通電のオン、オフをスイッチングするだけ、電子サーモスタット21の開弁速度を変えることが可能となり、同開弁速度の可変化に伴うエンジン冷却装置の構成の複雑化を抑えることができる。 (4) In the engine cooling device of the present embodiment, the energization of the heater 25 is intermittently turned on / off, and the ratio of the energization on time of the same period to the on / off period of the energization (the energization duty ratio DUTY) is changed. Thus, the valve opening speed of the electronic thermostat 21 is changed. Therefore, it is possible to change the valve opening speed of the electronic thermostat 21 only by switching on / off the energization of the heater 25, and it is possible to suppress the complexity of the configuration of the engine cooling device accompanying the variable valve opening speed. it can.
(5)本実施形態のエンジン冷却装置では、エンジン出水温THWや外気温THAの現在値にも応じてヒーター25の通電デューティー比DUTYを設定しているため、冷却水温制御の制御性を高めることができる。 (5) In the engine cooling device of the present embodiment, since the duty ratio DUTY of the heater 25 is set according to the current values of the engine outlet water temperature THW and the outside air temperature THA, the controllability of the cooling water temperature control is improved. Can do.
(6)本実施形態のエンジン冷却装置では、電子サーモスタット21の前回の開弁からの経過時間、外気温THAおよび車速SPDに応じて算出された温度差カウンターDTを、エンジンの内部を通過した冷却水とラジエーター19の内部の冷却水との温度差の指標値として用いている。すなわち、本実施形態では、上記温度差を、実測ではなく、電子サーモスタット21の前回の開弁からの経過時間、外気温THAおよび車速SPDに基づいて推定して求めている。そのため、ラジエーター内水温を検出するためのセンサーの追加設置が不要となり、水温変動を抑制可能なエンジン冷却装置をより簡易な構成とすることができる。 (6) In the engine cooling device of the present embodiment, the temperature difference counter DT calculated according to the elapsed time from the previous valve opening of the electronic thermostat 21, the outside air temperature THA and the vehicle speed SPD is passed through the inside of the engine. It is used as an index value of the temperature difference between water and the cooling water inside the radiator 19. In other words, in the present embodiment, the temperature difference is estimated and obtained based on the elapsed time from the previous valve opening of the electronic thermostat 21, the outside air temperature THA, and the vehicle speed SPD instead of actual measurement. Therefore, additional installation of a sensor for detecting the water temperature in the radiator is not required, and the engine cooling device capable of suppressing the water temperature fluctuation can be simplified.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、温度差ΔTHを、電子サーモスタット21の前回の開弁からの経過時間、外気温THAおよび車速SPDに基づき推定して求めていたが、ラジエーター内水温を検出するセンサーなどを設置して、同温度差ΔTHを実測により求めるようにしてもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the above embodiment, the temperature difference ΔTH is estimated and obtained based on the elapsed time from the previous opening of the electronic thermostat 21, the outside air temperature THA, and the vehicle speed SPD, but a sensor for detecting the water temperature in the radiator is installed. Then, the temperature difference ΔTH may be obtained by actual measurement.
・上記実施形態では、電子サーモスタット21の開弁開始時における温度差ΔTHが大きいときの、同温度差ΔTHが小さいときに対する開弁速度の低下を、開弁開始後に温度差ΔTHが「0」となるまで行っていた。こうした開弁速度の低下を、エンジン出水温THWの変動が生じない程度まで温度差ΔTHが縮小した時点で終えるようにしてもよい。すなわち、ラジエーター経路16を急速に開いてもエンジン出水温THWの変動が生じない温度差ΔTHを規定値Xとして設定し、電子サーモスタット21の開弁開始時における温度差ΔTHが大きいときの、同温度差ΔTHが小さいときに対する開弁速度の低下を、開弁開始後に温度差ΔTHがその規定値X以下となるまで行うようにしてもよい。 In the above embodiment, when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening of the electronic thermostat 21 is large, the valve opening speed decreases when the temperature difference ΔTH is small. I went until. Such a decrease in the valve opening speed may be terminated when the temperature difference ΔTH is reduced to such an extent that the engine outlet water temperature THW does not fluctuate. That is, the temperature difference ΔTH at which the engine outlet water temperature THW does not fluctuate even when the radiator path 16 is rapidly opened is set as the specified value X, and the temperature difference when the temperature difference ΔTH at the start of opening of the electronic thermostat 21 is large is set. The valve opening speed may be decreased when the difference ΔTH is small until the temperature difference ΔTH becomes equal to or less than the specified value X after the valve opening is started.
・上記実施形態では、電子サーモスタット21の開弁開始時における温度差ΔTHが大きいときの、同温度差ΔTHが小さいときに対する開弁速度の低下幅を、開弁開始後の温度差ΔTHの縮小に応じて小さくしていた。冷却水温制御の応答性に問題がなければ、開弁開始後の温度差ΔTHの縮小に関わらず、開弁開始時に設定された上記開弁速度の低下幅をそのまま保持するようにしてもよい。この場合、電子サーモスタット21の開弁開始後も温度差カウンターDTの値を開弁開始時の値に保持し、強制開弁条件が不成立となったときに、その値を「0」にリセットすることになる。 In the above embodiment, when the temperature difference ΔTH at the start of valve opening of the electronic thermostat 21 is large, the amount of decrease in the valve opening speed relative to when the temperature difference ΔTH is small is used to reduce the temperature difference ΔTH after the valve opening is started. It was made smaller accordingly. If there is no problem in the responsiveness of the cooling water temperature control, the above-described reduction rate of the valve opening speed set at the start of the valve opening may be maintained as it is regardless of the decrease in the temperature difference ΔTH after the valve opening is started. In this case, the value of the temperature difference counter DT is held at the value at the start of valve opening even after the electronic thermostat 21 starts to open, and is reset to “0” when the forced valve opening condition is not satisfied. It will be.
・上記実施形態では、ヒーター25の通電を周期的にオン、オフするとともに、その通電のオン、オフ周期に対する同周期内の通電のオン時間の比を変更することで、電子サーモスタット21の開弁速度を変化させていた。なお、ヒーター25の供給電圧の調整など、他の方法でも、電子サーモスタット21の開弁速度を変化させることが可能であり、そうした方法で電子サーモスタット21の開弁速度を変化させるようにしてもよい。 In the embodiment described above, the energization of the heater 25 is periodically turned on / off, and the ratio of the energization on time within the same period to the on / off period of the energization is changed, thereby opening the electronic thermostat 21. The speed was changing. The valve opening speed of the electronic thermostat 21 can be changed by other methods such as adjustment of the supply voltage of the heater 25, and the valve opening speed of the electronic thermostat 21 may be changed by such a method. .
・上記実施形態では、ラジエーター経路16を開閉する開閉弁として電子サーモスタット21を採用していたが、電磁駆動式のバルブやステップモーター駆動式のバルブなどの他の開閉弁を用いて、ラジエーター経路16の開閉を行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the electronic thermostat 21 is employed as an opening / closing valve for opening / closing the radiator path 16. However, the radiator path 16 may be formed by using another opening / closing valve such as an electromagnetically driven valve or a step motor driven valve. May be opened and closed.
10…シリンダーブロック(エンジン)、11…シリンダーヘッド(エンジン)、12…ウォータージャケット、13…冷却水路、14…ウォーターポンプ、15…水温センサー、16…ラジエーター経路、17…バイパス経路、18…ヒーター経路、19…ラジエーター、20…ヒーターラジエーター、21…電子サーモスタット、22…弁体、23…スプリング、24…サーモワックス部、25…ヒーター、26…電子制御ユニット、27…クランク角センサー、28…アクセルペダルセンサー、29…外気温センサー、30…車速センサー。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylinder block (engine), 11 ... Cylinder head (engine), 12 ... Water jacket, 13 ... Cooling water path, 14 ... Water pump, 15 ... Water temperature sensor, 16 ... Radiator path, 17 ... Bypass path, 18 ... Heater path , 19 ... Radiator, 20 ... Heater radiator, 21 ... Electronic thermostat, 22 ... Valve body, 23 ... Spring, 24 ... Thermo wax unit, 25 ... Heater, 26 ... Electronic control unit, 27 ... Crank angle sensor, 28 ... Accelerator pedal Sensor, 29 ... outside air temperature sensor, 30 ... vehicle speed sensor.
Claims (6)
前記開閉弁の開弁開始時における、前記ラジエーターの内部の冷却水の温度であるラジエーター内水温と前記エンジン出水温との差が大きいときには、それら温度の差が小さいときに比して同開閉弁の開弁速度が低くされる、
ことを特徴とするエンジン冷却装置。 As a path for returning the cooling water that has passed through the engine to the engine, a radiator path for returning the cooling water via a radiator and a bypass path for returning the cooling water without passing through the radiator are provided. And an on-off valve that shuts off the flow of the cooling water through the radiator path when the valve is closed and allows the cooling water when the valve is opened, and defines an engine outlet temperature that is a temperature of the cooling water that has passed through the engine. In the engine cooling device that opens the on-off valve when the valve opening temperature is higher than
When the difference between the water temperature in the radiator, which is the temperature of the cooling water inside the radiator, and the engine outlet water temperature is large at the start of the opening of the valve, the same opening / closing valve is used compared to when the temperature difference is small. The valve opening speed is reduced,
An engine cooling device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン冷却装置。 When the temperature difference at the start of opening of the on-off valve is large, the valve opening speed is decreased with respect to when the temperature difference is small until the temperature difference becomes a specified value or less.
The engine cooling device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のエンジン冷却装置。 When the temperature difference at the start of opening of the on-off valve is large, the range of decrease in the valve opening speed relative to when the temperature difference is small is the reduction of the temperature difference after the opening of the on-off valve is started. Reduced according to
The engine cooling device according to claim 1 or 2, wherein
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置。 The temperature difference is obtained by estimation based on the elapsed time from the previous opening of the on-off valve, the outside air temperature, and the vehicle speed.
The engine cooling apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine cooling apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエンジン冷却装置。 The on-off valve is an electronic thermostat equipped with a heater for forcibly heating the thermo wax.
The engine cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the engine cooling device is provided.
前記通電制御における、前記ヒーターの通電がオンとされてから、一旦オフとされた同通電が再びオンとされるまでの期間を通電周期としたとき、その通電周期に対する、同通電制御内の前記通電がオンとされている期間の比を変更することで、前記電子サーモスタットの開弁速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項5に記載のエンジン冷却装置。 The energization control of the heater is performed by periodically turning on and off the energization,
In the energization control, when the period from when the energization of the heater is turned on to when the energization that is once turned off is turned on again is defined as an energization cycle, By changing the ratio of the period during which energization is turned on, the valve opening speed of the electronic thermostat is changed,
The engine cooling device according to claim 5, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014122667A JP2016003578A (en) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | Engine cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014122667A JP2016003578A (en) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | Engine cooling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016003578A true JP2016003578A (en) | 2016-01-12 |
Family
ID=55223053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014122667A Pending JP2016003578A (en) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | Engine cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016003578A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109555592A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 丰田自动车株式会社 | Engine cooling apparatus |
| JPWO2021038776A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | ||
| WO2021066014A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | いすゞ自動車株式会社 | Thermostat apparatus |
| WO2022004115A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | 日本サーモスタット株式会社 | Cooling system |
-
2014
- 2014-06-13 JP JP2014122667A patent/JP2016003578A/en active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019060247A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | Engine cooling device |
| US10619554B2 (en) | 2017-09-25 | 2020-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine cooling apparatus |
| CN109555592B (en) * | 2017-09-25 | 2020-10-13 | 丰田自动车株式会社 | engine cooling unit |
| CN109555592A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 丰田自动车株式会社 | Engine cooling apparatus |
| CN114270022B (en) * | 2019-08-29 | 2023-11-21 | 株式会社三国 | Cooling device for engine |
| JPWO2021038776A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | ||
| WO2021038776A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | 株式会社ミクニ | Engine cooling device |
| CN114270022A (en) * | 2019-08-29 | 2022-04-01 | 株式会社三国 | Cooling device for engine |
| JP7259054B2 (en) | 2019-08-29 | 2023-04-17 | 株式会社ミクニ | engine cooling system |
| WO2021066014A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | いすゞ自動車株式会社 | Thermostat apparatus |
| CN114514365B (en) * | 2019-09-30 | 2024-04-26 | 五十铃自动车株式会社 | Thermostat device |
| CN114514365A (en) * | 2019-09-30 | 2022-05-17 | 五十铃自动车株式会社 | Thermostat device |
| JP2022012490A (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-17 | 日本サーモスタット株式会社 | Cooling system |
| US11795861B2 (en) | 2020-07-01 | 2023-10-24 | Nippon Thermostat Co., Ltd. | Cooling system |
| WO2022004115A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | 日本サーモスタット株式会社 | Cooling system |
| JP7488134B2 (en) | 2020-07-01 | 2024-05-21 | 日本サーモスタット株式会社 | Cooling System |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5310868B2 (en) | Vehicle control device | |
| KR101875620B1 (en) | Engine cooling system and electronic thermostat control system and method thereof | |
| JP3932277B2 (en) | Control method of electronic control thermostat | |
| CN105937435B (en) | The temperature control equipment of internal combustion engine | |
| US9982587B2 (en) | Cooling system for engine | |
| WO2015125260A1 (en) | Cooling system control device and cooling system control method | |
| JP5618945B2 (en) | Cooling control device for internal combustion engine | |
| JP2004353602A (en) | Control method of electronic thermostat | |
| JP2016003578A (en) | Engine cooling device | |
| US10234016B2 (en) | Heat exchanging device | |
| JP2012102639A (en) | Engine cooling system | |
| KR20160052376A (en) | Method and device for operating an engine room fan for a motor vehicle | |
| JP2010096042A (en) | Engine cooling device | |
| JP2007170236A (en) | Engine cooling device | |
| JP2010065608A (en) | Cooling system of internal combustion engine | |
| JP5708060B2 (en) | engine | |
| US20140345547A1 (en) | Cooling system of engine | |
| JP2005188327A (en) | Vehicle cooling device | |
| JP6299270B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| CN110214222B (en) | Cooling device for engine | |
| WO2011089705A1 (en) | Cooling device for vehicle | |
| JP2007170352A (en) | Engine cooling device and electronically controlled flow control valve used for the device | |
| JP6374342B2 (en) | Engine cooling system | |
| JP6590297B2 (en) | Engine cooling system | |
| JP5509813B2 (en) | Fluid control valve |