(57)【要約】【課題】  内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態を正確に検出することで内燃機関の局所沸騰を防止し得るウォーターポンプ制御装置を提供する。【解決手段】  ウォーターポンプ２０の停止時に、水温センサ３０による測定値に乖離値を付加して推測されたシリンダヘッド１１０における冷却水の水温が所定の温度以上であるか否かを判定し、判定の結果、所定の温度以上であると判定した場合に、ウォーターポンプ２０を回転させる制御手段１１を有する。【選択図】図１
2010242594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーターポンプの停止時に、水温センサによる測定値に乖離値を付加して推測されたシリンダヘッドにおける冷却水の水温が所定の温度以上であるか否かを判定し、判定の結果、所定の温度以上であると判定した場合に、前記ウォーターポンプを回転させる制御手段
を有するウォーターポンプ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、燃料噴射量に基づく乖離値に基づいて判定することを特徴とする請求項１に記載のウォーターポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーターポンプ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、暖機時にウォーターポンプを停止することで、速やかに暖機を完了させ、燃費を向上させる技術が知られている。例えば、特許文献１では、内燃機関の冷間始動時の所定期間は電動式のウォーターポンプを停止させ、停止後にパルス制御モードによりウォータージャケットに冷却水を間欠的に流通させることで、シリンダ周辺の局所的な温度上昇に伴う冷却水の部分沸騰を抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１４２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態は水温センサによって管理されている。この水温センサの多くがシリンダブロックに設けられている。ウォーターポンプが停止することで冷却水の対流、循環が止まると、シリンダヘッドにおける水温と、シリンダブロックの水温センサによって測定された水温との間には、大きな乖離がある。
【０００５】
シリンダヘッドにおける冷却水の水温は、冷却水の循環を停止している場合には、シリンダブロックにおける冷却水の水温より高い傾向にある。このため、シリンダヘッドにおける冷却水が沸騰状態にあっても、シリンダブロックにおける冷却水の水温でウォーターポンプの回転・停止を制御すると、冷却水の沸騰状態を正確に検出できないことがあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態を正確に検出することで内燃機関の局所沸騰を防止し得るウォーターポンプ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明のウォーターポンプ制御装置は、ウォーターポンプの停止時に、水温センサによる測定値に乖離値を付加して推測されたシリンダヘッドにおける冷却水の水温が所定の温度以上であるか否かを判定し、判定の結果、所定の温度以上であると判定した場合に、前記ウォーターポンプを回転させる制御手段を有するウォーターポンプ制御装置である。
この構成によれば、シリンダヘッドにおける冷却水の水温が、水温センサによる測定値と乖離値とに基づいて正確に推測された上で、冷却水が対流するため、シリンダヘッドにおける部分沸騰を防止できる。
【０００８】
また、本発明のウォーターポンプ制御装置は、前記制御手段は、燃料噴射量に基づく乖離値に基づいて判定することを特徴としている。
この構成によれば、シリンダヘッドにおける冷却水の水温が、水温センサによる測定値と燃料噴射量とに基づいて正確に推測された上で、冷却水が対流するため、シリンダヘッドにおける部分沸騰を防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態を正確に検出することで内燃機関の局所沸騰を防止でき、オーバーヒートやＬＬＣの噴出を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】内燃機関とウォーターポンプとの関係を例示する図である。
【図２】内燃機関の冷却を例示するフローチャートである。
【図３】燃料噴射量と乖離値との関係を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、内燃機関とウォーターポンプとの関係を例示する図である。
図１に示すように、内燃機関１００は、シリンダヘッド１１０、シリンダブロック１２０、水温センサ３０を含んで構成される。
【００１３】
シリンダヘッド１１０とシリンダブロック１２０の内部には、ウォータージャケット１２１が設けられている。このウォータージャケット１２１の内部には、冷却水が循環している。循環は電動型のウォーターポンプ２０によって行われる。これにより、内燃機関１００の冷却が行われる。
【００１４】
水温センサ３０は、シリンダブロック１２０に設けられ、シリンダブロック１２０におけるウォータージャケット１２１の内部を対流する冷却水の水温を検出する。検出された水温は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０の制御手段１１に送られる。制御手段１１は、受信した水温によってウォーターポンプ２０の回転・停止を制御する。ウォーターポンプ２０が回転すると、冷却水が内燃機関１００を対流する。尚、ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含んで構成されるハードウェア機器である。
【００１５】
図２は、内燃機関の冷却を例示するフローチャート、図３は、燃料噴射量と乖離値との関係を例示するグラフでである。
【００１６】
ＥＣＵ１０の制御手段１１は、まず、図２に示すように、冷却水の停止要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定処理は、例えば、暖機が開始されたか否かを判定することによって行われる。暖機の開始判定は、内燃機関を稼動させたか否かを判定すればよい。
【００１７】
制御手段１１は、ステップＳ１の処理において、冷却水の停止要求があったと判定した場合（ステップＳ２）、次いで、シリンダヘッド１１０における冷却水の水温が１２０℃以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。尚、判定の閾値となる１２０℃は実験などにより適宜１１０℃や１３０℃などに変更してもよい。
【００１８】
上述したように、冷却水の水温は、水温センサ３０によって検出される。しかし、水温センサ３０はシリンダブロック１２０に設けられているため、シリンダヘッド１１０における冷却水の水温を直接測定することはできない。このため、ＥＣＵ１０はシリンダヘッド１１０における冷却水の水温を推測により測定する。
【００１９】
図３に示すグラフによれば、燃料噴射量と内燃機関１００の回転数によって、シリンダヘッド１１０における冷却水の水温と、シリンダブロック１２０における水温センサ３０による測定値との乖離値ΔＴが算出される。例えば、エンジン回転数が１４００ｒｐｍにおけるグラフよりエンジン回転数が３０００ｒｐｍであるグラフの方が乖離値ΔＴは上昇する傾向にある。
【００２０】
また、このグラフによれば、乖離値ΔＴはエンジン回転数が固定されていれば燃料噴射量と乖離値ΔＴとの１次関数であることが分かる。例えば、エンジン回転数が２６００ｒｐｍである場合、燃料噴射量が増加すると乖離値ΔＴも増加する。このため、乖離値ΔＴは以下の式で表すことができる。
ΔＴ＝ａ×燃料噴射量＋ｂ  （但し、ａ，ｂは実験で決定される値）
【００２１】
したがって、シリンダヘッド１１０における冷却水の温度は、水温センサ３０の測定値に乖離値ΔＴを付加して得られた温度であると推測される。
尚、燃料噴射量は、排ガス温度とも比例関係にあるため、燃料噴射量に代えて排ガス温度を利用するようにしてもよい。この排ガス温度の測定は、センサによる測定値であってもよいし、燃料噴射量に基づいて算出された値であってもよい。
【００２２】
図２に戻り、制御手段１１は、ステップＳ２の処理において、シリンダヘッド１１０における冷却水の水温が１２０℃以下である判定した場合、ウォーターポンプ２０の回転を停止させる（ステップＳ３）。すなわち、シリンダヘッド１１０における冷却水の水温が沸騰状態にないと判定される。
【００２３】
制御手段１１は、次いで、ウォーターポンプ２０の停止した状態で、シリンダヘッド１２０℃以上であるか、又は、暖機が完了したか否かを判定する（ステップＳ４）。シリンダヘッド１１０における冷却水の水温は、ステップＳ２における判定手法で行うことができる。
【００２４】
ここで、シリンダヘッド１２０℃以上であったり、暖機が完了したりしたと制御手段１１が判定した場合には、ウォーターポンプ２０を回転させる。すなわち、シリンダヘッド１１０における冷却水には、部分沸騰が発生している可能性があり、これを冷却すべく、ウォーターポンプ２０を回転させ、冷却水を対流させる。
【００２５】
この結果、シリンダヘッド１１０における局所沸騰を防止でき、内燃機関１００のオーバーヒートやＬＬＣ（不凍液）の噴出等を防ぐことができる。特に、ウォーターポンプ２０が停止しているため、内燃機関１００の冷却水は自然対流により循環する。従来であれば、シリンダヘッド１１０において、部分沸騰が生じた冷却水を水温センサ３０が測定するまでに時間差が発生していたが、本発明によれば、時間差が発生しないで、水温センサ３０の測定値からシリンダヘッド１１０の冷却水の温度を推測でき、部分沸騰状態を管理できる。
【００２６】
以上、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ＥＣＵ
１１  制御手段
２０  ウォーターポンプ
３０  水温センサ
１００  内燃機関
１１０  シリンダヘッド
１２０  シリンダブロック
１２１  ウォータージャケット
【図１】
2010242594.tif 000003
【図２】
2010242594.tif 000004
【図３】
2010242594.tif 000005