(57)【要約】【課題】ウォータポンプのクラッチ板の磨耗を抑制し、クラッチの係合を維持することを目的とする。【解決手段】制御装置１は、エンジン１００のクランクシャフト１９の回転をエンジン１００内の冷却水を循環させるウォータポンプ２へ伝達するクラッチ部２０の制御装置であって、クラッチ部２０の温度に基づいて、クラッチ部２０の係合、開放を決定し、決定した状態とする制御を行う。これにより、クラッチ板２１１の磨耗が抑制され、クラッチ部２０の係合が維持できる。クラッチ部２０が係合可能であればウォータポンプ２の運転が可能なので、エンジン１００のオーバーヒートを抑制できる。【選択図】図１
2011226341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトの回転を前記エンジン内の冷却水を循環させるウォータポンプへ伝達するクラッチの制御装置であって、
前記クラッチの温度に基づいて、前記クラッチの係合、開放を決定し、決定したクラッチ状態とする制御手段を備えたことを特徴とするクラッチの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のクラッチの制御装置において、
前記クラッチの温度は、前記クラッチの温度と相関関係を有する情報を参照して算出することを特徴としたクラッチの制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のクラッチの制御装置において、
前記クラッチの温度と相関関係を有する情報は、前回のエンジン運転時における運転条件及び前回のエンジン運転時における前記クラッチの係合回数として、
前記制御手段は、前回のエンジン運転時における運転条件及び前回のエンジン運転時における前記クラッチの係合回数に基づいて、前記クラッチの係合、開放を決定し、決定したクラッチ状態とすることを特徴とするクラッチの制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のクラッチの制御装置において、
前記制御手段は、前記クラッチの係合回数が変化するに伴い、前記クラッチを係合する条件を変更することを特徴とするクラッチの制御装置。
【請求項５】
請求項３記載のクラッチの制御装置において、
前記制御手段は、前記クラッチの係合回数が増加するに伴い、前記クラッチの係合を決定する前記クラッチの温度の閾値を低下することを特徴とするクラッチの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのクランクシャフトの回転を、エンジン内の冷却水を循環させるウォータポンプへ伝達するクラッチの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
任意にウォータポンプの駆動、停止を行える可変ウォータポンプを備えるエンジンが知られている。このようなエンジンでは、エンジンの暖機時に冷却水の循環を停止することによりエンジンの早期暖機を図り、燃費、エミッションの向上を図る。このような可変ウォータポンプとして、電磁クラッチによりエンジン駆動軸とウォータポンプ駆動軸の係合、開放を行い、圧送する水量を変更する電磁クラッチ式の可変ウォータポンプがある。
【０００３】
このような電磁クラッチ式の可変ウォータポンプを改良したものが特許文献１に開示されている。特許文献１のウォータポンプはエンジンが低負荷領域で運転される場合に電磁クラッチのコイルへ通電し、ウォータポンプによる冷却液の送給量を減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の可変ウォータポンプによる冷却水の循環制御では、エンジン各部の運転状況を把握していないと急激な温度上昇などが生じる。特に冷却水の循環を停止する場合、温度センサが計測する温度はエンジンの局所の温度であるため、冷却水の温度を把握するだけでは、エンジン各部の温度を詳細に把握することは困難であり、改善の余地がある。
【０００６】
また、電磁クラッチ式の可変ウォータポンプでは、クラッチが高温の状態で係合を繰り返すことにより、クラッチ板の磨耗が進行する。クラッチ板の磨耗がある所定量より進行すると、クラッチの係合が不能となることが考えられる。クラッチの係合が不能になると、ウォータポンプが稼働できないため、冷却水がエンジン内を循環できず、オーバーヒートを起こす恐れがある。特に、クランクシャフトの回転が伝達されて稼働するポンプの場合、エンジンが始動する度にクラッチ板の磨耗が進行してしまう恐れがある。さらに、従来の可変ウォータポンプの制御は水温を目標温度とする制御であるため、上記のようにクラッチの係合可否まで考慮する場合、未だウォータポンプによる冷却水の循環制御には改善の余地がある。
【０００７】
そこで、本発明では、ウォータポンプのクラッチ板の磨耗を抑制し、クラッチの係合を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決する本発明のクラッチの制御装置は、エンジンのクランクシャフトの回転を前記エンジン内の冷却水を循環させるウォータポンプへ伝達するクラッチの制御装置であって、前記クラッチの温度に基づいて、前記クラッチの係合、開放を決定し、決定したクラッチ状態とする制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
高温においてクラッチを係合する場合、クラッチ板の磨耗の進行が早い。上記構成とすることにより、高温状態のクラッチの係合を抑制し、クラッチ板の磨耗を抑制することができる。クラッチ板の磨耗が抑制されることにより、クラッチの係合が維持できる。クラッチの係合が可能であればウォータポンプの運転が可能なので、エンジンのオーバーヒートや焼付きを抑制できる。
【００１０】
このようなクラッチの制御装置において、前記クラッチの温度は、前記クラッチの温度と相関関係を有する情報を参照して算出できる。
【００１１】
上記構成とすることにより、クラッチの近傍に温度センサを配置することなく、クラッチの温度を把握することができる。クラッチの温度を算出するためのクラッチの温度と相関関係にある情報は、前回のエンジン停止時の冷却水温度と、エンジン始動時の冷却水温度と、クラッチ係合回数と、クラッチ係合タイミングと、エンジン停止時間との中から任意の組み合わせとすることができる。
【００１２】
このようなクラッチの制御装置において、前記制御手段は、前回のエンジン運転時における運転条件及び前回のエンジン運転時における前記クラッチの係合回数に基づいて、前記クラッチの係合、開放を決定し、決定したクラッチ状態とすることができる。
【００１３】
上記構成とすることにより、前回運転時の状態により影響を受けるクラッチの温度を推定することができる。
【００１４】
このようなクラッチの制御装置において、前記制御手段は、前記クラッチの係合回数が変化するに伴い、前記クラッチを係合する条件を変更することができる。特に、このようなクラッチの制御装置において、前記制御手段は、前記クラッチの係合回数が増加するに伴い、前記クラッチの係合を決定する前記クラッチの温度の閾値を低下することができる。このようなクラッチの温度の閾値を低下することは、前記クラッチの係合条件を厳しくすることである。
【００１５】
クラッチの係合回数が増加すると、クラッチの温度が上昇する。上記構成によると、上昇するクラッチの温度を考慮して係合状態を決定するため、磨耗の進行を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ウォータポンプのクラッチ板の磨耗を抑制し、クラッチの係合を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】クラッチの制御装置を組み込んだエンジンの概略構成を示した説明図である。
【図２】ウォータポンプを断面にしてその概略構成を示した説明図である
【図３】ウォータポンプの水止め判断の制御フローである。
【図４】流量制御バルブを用いて水止め制御を行うエンジンの概略構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の制御装置１を組み込んだエンジン１００の概略構成を示した説明図である。エンジン１００は例えば車両に搭載されて運転される。エンジン１００はエンジン本体３、ラジエータ４、リザーバタンク５、ヒータコア６、サーモスタット７を備えている。エンジン本体３内には冷却水が通過するウォータジャケット８が形成されており、ウォータポンプ２、ラジエータ４、リザーバタンク５、ヒータコア６、サーモスタット７、ウォータジャケット８は冷却水が循環するように、冷却水の通路を形成する配管９で接続されている。
【００２０】
制御装置１はＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入出力ポートを双方向バスで接続した公知の形式のデジタルコンピュータからなり、エンジン１００の制御のために設けられている各種センサや作動装置と信号をやり取りしてエンジン１００を制御するようになっている。また、ＥＣＵ１０はエンジン１００の停止時間を計測するソークタイマを内蔵している。さらに、ＥＣＵ１０は、ウォータジャケット８内の水温を計測する第１水温センサ１１、ラジエータ４からウォータジャケット８内へ送られる配管９上に設置され水温を計測する第２水温センサ１２、エンジン１００の回転速度を計測するエンジン回転センサ１３、ヒータコアから吹きだす空気の温度を計測する吹き出し温センサ１４、噴射燃料の温度を計測する燃温センサ１５、潤滑油の温度を計測する油温センサ１６、エンジン本体３に取り込まれる吸気温を計測する吸気温センサ１７、車外の温度を計測する外気温センサ１８と電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、これらのセンサからの信号を受けて、エンジン１００の各種情報を取得しエンジン１００の状態を把握する。また、ＥＣＵ１０は後述するウォータポンプ２のコイル２７と電気的に接続されている。ＥＣＵ１０はエンジン１００の状態に基づいて、ウォータポンプ２のコイル２７への通電を切り替えることが可能である。さらに、ＥＣＵ１０は、コイル２７への通電回数により、後述するクラッチ部２０の係合回数、係合時期を記憶する。
【００２１】
次に、ウォータポンプ２について詳細に説明する。ウォータポンプ２は、ウォータジャケット８や配管９で構成される通路内の冷却水を循環させる。ウォータポンプ２は、ベルト２６によりエンジン本体３のクランクシャフト１９と接続されており、クランクシャフト１９の回転が伝達されて稼働する。
【００２２】
図２は、ウォータポンプ２の概略構成を示した断面図である。ウォータポンプ２は、シャフト２１と、シャフト２１の一端に連結されたインペラ２２と、クラッチ部２０を備えている。シャフト２１はベアリング２３により支持されている。インペラ２２はウォータジャケット８内に位置する。シャフト２１が回転することによりインペラ２２が回転して冷却水が流動し、冷却通路内の冷却水が循環する。クラッチ部２０は、プーリ２４、コイル２７、アーマチュア２８、板バネ２９を備えている。
【００２３】
プーリ２４はシャフト２１の半径方向外周側に配置されている。プーリ２４はベアリング２５に支持されて、シャフト２１と同一の軸を中心に回転自在となるように配置されている。このプーリ２４の半径方向外周側には、ベルト２６が架けられている。このベルト２６を介してクランクシャフト１９の回転がプーリ２４へ伝達されるように構成されている。さらに、プーリ２４の内部にはコイル２７が配置されている。
【００２４】
さらに、シャフト２１には、インペラ２２が連結された側とは反対側の端部にアーマチュア２８が配置されている。アーマチュア２８は、シャフト２１の一部である固定部２１０と板バネ２９とを介してシャフト２１に組み付けられ、シャフト２１からの距離がプーリ２４内部のコイル２７にほぼ等しくなるように配置されている。さらに、このアーマチュア２８のプーリ２４側にクラッチ板２１１が固定されている。また、アーマチュア２８は鉄、ニッケル、コバルト、その他強磁性を有する合金等の材料で形成されており、コイル２７がＥＣＵ１０から電流を供給されて磁界を発生すると、アーマチュア２８がプーリ２４側に引き寄せられてクラッチ板２１１がプーリ２４に接続し係合する。クラッチ板２１１がプーリ２４に係合した状態でクランクシャフト１９が回転する場合、動力が伝達されてシャフト２１が回転する。このように、シャフト２１がクランクシャフト１９から動力を得て回転することにより、ウォータポンプ２が冷却水を循環させる。一方、クラッチ板２１１を開放する場合は、コイル２７への通電を停止する。これにより、板バネ２９の付勢によりアーマチュア２８が元の位置へ戻り、クラッチ板２１１がプーリ２４から離間する。
【００２５】
このような構成の制御装置１は、クラッチ部２０の係合と開放とを切り替えることにより、ウォータポンプ２の運転（水流し）と停止（水止め）とを切り替える。ＥＣＵ１０は、ウォータポンプ２を運転するか否かを判断し、クラッチ部２０を係合するか開放するかを決定し、この決定に従い、クラッチ部２０の係合、開放を切り替える。
【００２６】
冷却水の循環を停止する場合、局部間に温度差が生じるため、オーバーヒートや焼付きが生じる部位の温度と計測部位の温度とが相違する。この相違は、エンジン作動中においてはエンジン負荷によって決まり、エンジン始動時においては停止前の運転状況と、停止してからのソーク状態（時間や温度）によって決まる。
【００２７】
制御装置１においてＥＣＵ１０は、エンジン１００の停止期間中における温度の推移と、クラッチ部２０の係合回数と、クラッチ部２０の係合タイミングと、エンジン１００の停止時間とに基づいて、クラッチ部２０の温度を予測する。すなわち、クラッチ部２０の温度と相関関係を有する各情報をもとにクラッチの温度を算出する。そして、ＥＣＵ１０は、クラッチ部２０の温度を予測できる条件において、クラッチ部２０の係合を実行する。ここでは、エンジン１００の停止期間中の温度とその推移は、前回のエンジン停止時の冷却水温度と、エンジン１００の始動時の冷却水温度とから算出する。これら冷却水温度は、第１水温センサ１１、第２水温センサ１２から取得する。エンジン１００の停止期間は、ソークタイマから取得する。
【００２８】
次に、ＥＣＵ１０によるウォータポンプ２の水止め判断の制御について説明する。図３はウォータポンプ２の水止め判断の制御フローである。以下、図３のフローに従って説明する。なお、本制御では、水流しを実行する場合は、可能な限りクランキング以前からクラッチ部２０を係合状態とする。これはクランキング後のクラッチの係合を減らし、クラッチ板２１１の磨耗を抑制するためである。また、バッテリーの電圧が低い場合には、エンジンを始動してからバッテリー電圧が安定するまでの期間、コイル２７への通電を停止する。
【００２９】
ＥＣＵ１０はステップＳ１において、エンジン１００が始動した後か否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ１において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン１００が始動した後である場合、ステップＳ２へ進む。
【００３０】
ＥＣＵ１０はステップＳ２において、エンジン始動時、ソークタイマがＡ（ｈｒ）以内を示しているか否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ２において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン始動時のソークタイマがＡ（ｈｒ）以内を示している場合、ステップＳ３へ進む。
【００３１】
ＥＣＵ１０はステップＳ３において、エンジン始動時のソークタイマがＢ（ｈｒ）以上を示しているか否かを判断する。なお、Ｂ（ｈｒ）＜Ａ（ｈｒ）である。ＥＣＵ１０はステップＳ３において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン始動時のソークタイマがＢ（ｈｒ）以上を示している場合、ステップＳ４へ進む。
【００３２】
ＥＣＵ１０はステップＳ４において、エンジン始動時に第１水温センサ１１で計測される水温と前回運転停止時に第１水温センサ１１で計測した水温との温度差がＣ（℃）以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ４において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン始動時に第１水温センサ１１で計測される水温と前回運転停止時に第１水温センサ１１で計測した水温との温度差がＣ（℃）以上である場合、ステップＳ５へ進む。また、ここでは第１水温センサ１１で計測される水温に代えて、第２水温センサ１２で計測される水温を用いることもできる。
【００３３】
ここで、ステップＳ５へ進むような状態、すなわち、エンジン始動時、ソークタイマがＢ（ｈｒ）以上Ａ（ｈｒ）以内を示しており、第１水温センサ１１で計測される水温と前回運転停止時に第１水温センサ１１で計測した水温との温度差がＣ（℃）以上である状態では、エンジン１００内の温度が均一でないと考えられる。すなわち、エンジン１００のある部位では低温になっているが、別の部位では高温のままであると考えられる。従って、冷却水の循環が必要かどうかを以下のステップで判断する。
【００３４】
ＥＣＵ１０はステップＳ５において、積算循環流量を算出する。この積算循環流量は計測時点でのエンジン回転数に基づいて、ウォータポンプ２が圧送しているであろう瞬時の流量を算出し、積算した値である。そして、冷却水の循環を開始する時点、すなわち、ウォータポンプ２の運転開始時にリセットされる。
ＥＣＵ１０はステップＳ５の処理を終えると、ステップＳ６へ進む。
【００３５】
ＥＣＵ１０はステップＳ６において、ステップＳ５で算出した積算循環流量がＤ（Ｌ）未満であるか否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ６において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、ステップＳ５で算出した積算循環流量がＤ（Ｌ）未満である場合、ステップＳ７へ進む。エンジン始動後に流れた冷却水の流量がＤ（Ｌ）未満である場合、依然としてエンジン１００内の温度分布に差があると考えられる。
【００３６】
ＥＣＵ１０はステップＳ７において、水止め要求フラグａをＯＦＦとする。これにより、水止めせずに冷却水を循環させ、エンジン１００内の温度の均一化を図る。ＥＣＵ１０はステップＳ７の処理を終えると制御を終える。
【００３７】
ところで、ＥＣＵ１０はステップＳ１において、ＮＯと判断する場合、すなわち、エンジン１００が始動する前である場合、制御の処理を終える。
【００３８】
また、ＥＣＵ１０はステップＳ２において、ＮＯと判断する場合、すなわち、エンジン始動時のソークタイマの数値がＡ（ｈｒ）以上である場合、ステップＳ８へ進む。ソークタイマの数値がＡ（ｈｒ）以上であると、エンジン停止からＡ（ｈｒ）経過している場合、エンジン１００内の大部分の温度が一様に低下しているものと考える。このため、エンジン１００の暖機を促進することとして、水止めを実行する方針を採用する。
【００３９】
ＥＣＵ１０はステップＳ８において、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＥ（℃）以内であるか否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ８において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＥ（℃）以内である場合、ステップＳ９へ進む。
【００４０】
ここで、ステップＳ９へ進むような状態、すなわち、エンジン始動時、ソークタイマがＡ（ｈｒ）以上を示しており、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＥ（℃）以内である状態は、次のように考えられる。第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＥ（℃）以内である場合、エンジン本体３からの発熱の影響が現われておらず、依然として、暖機を促進する必要がある。
【００４１】
ＥＣＵ１０はステップＳ９において、クラッチ部２０の推定温度がＦ（℃）未満であるか否かを判断する。クラッチ部２０の温度の推定は、上記の通り、第１水温センサ１１、第２水温センサ１２から取得するエンジン１００の停止期間中における温度の推移と、ＥＣＵ１０が記憶しているクラッチ部２０の係合回数とクラッチ部２０の係合タイミングと、ソークタイマから取得するエンジン１００の停止時間とに基づいて行われる。クラッチ部２０の温度の推定は、例えば、エンジンの停止時間、前回運転終了時の水温センサ１１、１２の計測する温度、エンジン始動開始前の水温センサ１１、１２の計測する温度、クラッチ部２０の係合回数、係合時期のそれぞれをポイントに換算し、これらのポイントの合計を、予め作成しておいたマップへ照合して算出することができる。
【００４２】
ＥＣＵ１０はステップＳ９において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、クラッチ部２０の推定温度がＦ（℃）未満である場合、ステップＳ１０へ進む。クラッチ部２０が高温である場合、クラッチ板２１１をプーリ２４へ係合する場合、磨耗が進行する。しかし、クラッチ部２０の推定温度がＦ（℃）未満であれば、係合してもクラッチ板２１１の磨耗は小さいと考えられ、磨耗の進行を抑制する。
【００４３】
ＥＣＵ１０はステップＳ１０において、水止め要求フラグａをＯＮとする。すなわち、水止めを許容し、エンジン１００の暖機を促進することができる。ＥＣＵ１０はステップＳ１０の処理を終えるとステップＳ１１へ進む。
【００４４】
ＥＣＵ１０はステップＳ１１において、水止め開始直後か否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ１１において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、水止め開始直後である場合、ステップＳ１２へ進む。
【００４５】
ＥＣＵ１０はステップＳ１２において、水止め開始時の水温をメモリに記録する。ＥＣＵ１０はステップＳ１０の処理を終えると制御の処理を終了する。
【００４６】
ところで、ＥＣＵ１０はステップＳ３において、ＮＯと判断する場合、すなわち、エンジン始動時のソークタイマがＢ（ｈｒ）以内を示している場合、ステップＳ７へ進む。また、ＥＣＵ１０はステップＳ４において、ＮＯと判断する場合、すなわち、エンジン始動時に第１水温センサ１１で計測される水温と前回運転停止時に第１水温センサ１１で計測した水温との温度差がＣ（℃）未満である場合、ステップＳ７へ進む。
【００４７】
エンジン始動時のソークタイマがＢ（ｈｒ）以内を示している場合、前回の運転時の熱が残っているため、暖機を促進するために水止めする必要がないと考えられる。また、エンジン始動時にソークタイマがＢ（ｈｒ）以上Ａ（ｈｒ）以内を示しているが、第１水温センサ１１で計測される水温と前回運転停止時に第１水温センサ１１で計測した水温との温度差がＣ（℃）未満である場合にも、暖機を促進するために水止めする必要がないと考えられる。このため、ステップＳ７へ進む。
【００４８】
ところで、ＥＣＵ１０はステップＳ８でＮＯと判断する場合、すなわち、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＥ（℃）を超える場合、ステップＳ５へ進む。第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＥ（℃）を超える場合、エンジン本体３の熱が依然として残っていることが考えられる。このため暖機促進のための水止めをせずに、冷却水を循環させる。
【００４９】
また、ＥＣＵ１０はステップＳ６において、ＮＯと判断する場合、すなわち、ステップＳ５で算出した積算循環流量がＤ（Ｌ）以上である場合、ステップＳ１３へ進む。
【００５０】
ＥＣＵ１０はステップＳ１３において、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＧ（℃）以内であるか否かを判断する。ＥＣＵ１０はステップＳ１３において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＧ（℃）以内である場合、ステップＳ９へ進む。エンジン始動後に流れた冷却水の流量がＤ（Ｌ）以上であっても、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＧ（℃）以内である場合、依然として、暖機を促進する必要があるとする。
【００５１】
ＥＣＵ１０はステップＳ１３において、ＮＯと判断する場合、すなわち、第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＧ（℃）を超える場合、ステップＳ７へ進む。第１水温センサ１１で計測される温度と第２水温センサ１２で計測される温度との温度差がＧ（℃）を超える場合、エンジン１００内の温度を均一化するため、水止めをせずに冷却水を循環させる。
【００５２】
また、ＥＣＵ１０はステップＳ９において、ＮＯと判断する場合、すなわち、クラッチ部２０の推定温度がＦ（℃）以上である場合、ステップＳ７へ進む。クラッチ部２０の推定温度がＦ（℃）以上である場合、クラッチ板２１１の磨耗の進行を抑制するため、これ以上温度が上昇する前に係合する。従って、水止めを禁止する。
【００５３】
ところで、ＥＣＵ１０はステップＳ１１において、ＮＯと判断する場合、すなわち、水止め開始直後でない場合、制御を終了する。
【００５４】
制御装置１は上記制御により、ソーク時間を管理することによりエンジン各部の温度を均一化することができる。また、クラッチ部２０の温度は近傍に温度センサを設けていないが、十分なソーク時間を確保することにより、水温センサを用いて推定することができる。特に、クラッチ部２０の温度算出の精度を向上するため、水温センサ以外のセンサを用いて算出することができる。すなわち、第１水温センサ１１、第２水温センサ１２、のみならず、吹き出し温センサ１４、燃温センサ１５、油温センサ１６、吸気温センサ１７、外気温センサ１８から得られる各温度情報に基づいてクラッチ部２０の温度を算出することができる。また、エンジンの始動直前の初期温度からクラッチ部２０の温度変化を熱モデルで管理することにより、始動前にクラッチ部２０の係合可否判定を実施できる。
【００５５】
また、エンジン１００の始動時にエンジン内の温度状態を把握するために、エンジン始動後、冷却水を一定量循環し、水温センサ１１、１２の温度感度を向上させる方法もある。特に、クラッチ式のウォータポンプの場合、始動毎にクラッチ部２０を係合するため、結果的に係合回数が増加し、クラッチ板２１１の寿命が短縮する。本実施例では、エンジン各部の温度推移とソーク時間とを取得し、ウォータポンプ２の運転、すなわち、クラッチ部２０の係合の制御に用いたことにより、高温状態においてクラッチ部２０の係合を回避し、クラッチ板２１１の寿命を確保しつつ、水止め制御を行い、暖機を促進する。
【００５６】
制御装置１のＥＣＵ１０は、前回のエンジン運転時における運転条件及び前回のエンジン運転時におけるクラッチ部２０の係合回数に基づいて、クラッチ部２０の係合状態、すなわち、ウォータポンプの運転を決定してもよい。具体的には、前回エンジン運転時の水温、燃温、その他エンジン１００の各部から得られる温度と、クラッチ部２０の係合回数により、上記制御フローにおけるステップＳ２、及びステップＳ３におけるソーク時間の閾値、ステップＳ４の水温差の閾値、ステップＳ８、及びステップＳ１３の温度差の閾値、ステップＳ９のクラッチ部２０の温度の閾値を変更することができる。さらに、ステップＳ８、Ｓ１３における温度差は、上記、エンジン各部の温度センサ間の温度差とすることができる。この場合、比較するセンサ同士で温度の閾値も異なる。
【００５７】
また、エンジン停止前にクラッチ部２０の係合回数が増加すると、クラッチ部２０の温度が上昇する。このような場合、クラッチ部２０の温度は、通常、エンジン冷却水から推定可能な温度とは乖離するため、新たな指標が必要となる。そこで、各ステップにおける閾値を変更する。
【００５８】
さらに、クラッチ部２０の係合回数が増加するに伴い、クラッチ部２０を係合する条件を厳しくする。例えば、クラッチ部２０の係合回数が増加するに伴い、クラッチ部２０の係合を決定するクラッチ部２０の温度の閾値を低下する。すなわち、ステップＳ９でクラッチ部２０の推定温度がＦ（℃）未満の場合、水止めしていたところをクラッチ部２０の係合回数が増加した場合、クラッチ部２０の推定温度がＦ´（℃）（Ｆ´＜Ｆ）未満でなければ、水止めしないとすることができる。同様に、ステップＳ２におけるソークタイマの閾値をＡ（ｈｒ）からＡ´（ｈｒ）（Ａ´＞Ａ）とすることもできる。
【００５９】
一方、クラッチ部２０の係合回数が減少すると、クラッチ部２０の温度と冷却水温度との乖離が縮小し、ソーク時間が短くても、冷却水温度を用いてクラッチ部２０の温度を推定できるうえ、磨耗促進を防止できる。なお、上記の制御フロー及びその説明で示した数値は一例であり、これに限定されず、例えば、エンジンの諸言により異なる値をとりうる。
【００６０】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【００６１】
例えば、可変ウォータポンプはもとより、図４に示すような、流量制御バルブ３１を用いて水止め制御を行うエンジン３０においても、ソークタイマや各部水温センサ等を用いた制御を同様に適用することができる。流量制御バルブも磨耗があるため、稼働回数、時間を削除した方が好ましい。なお、図４において、実施例のエンジン１００と同一の構成要素については同一の参照番号を付した。
【符号の説明】
【００６２】
１  制御装置
２  ウォータポンプ
２０  クラッチ部
２１１  クラッチ板
３  エンジン本体
１０  ＥＣＵ
１９  クランクシャフト
１００  エンジン
【図１】
2011226341.tif 000003
【図２】
2011226341.tif 000004
【図３】
2011226341.tif 000005
【図４】
2011226341.tif 000006