(57)【要約】【課題】ラジエータを通過する機関冷却水の流量を制御する流量制御弁を備え、その弁体の全開位置を特定する初期化処理を機関始動に際して行う内燃機関の冷却装置にあって、その初期化処理に要する時間を極力短縮して暖機性の向上を図る。【解決手段】内燃機関１の冷却装置は、ラジエータ１２を通過する機関冷却水の流量を制御する流量制御弁１４を備える。電子制御装置４０は、流量制御弁１４の弁体の変位がストッパによって規制されるようになるまで同流量制御弁１４を所定の駆動指令値に基づき開弁駆動し、その全開位置を特定する初期化処理を機関始動に際して実行する。更に、電子制御装置４０は、機関停止に際して、初期化処理を実行するとともに、同初期化処理の完了後は弁体をその全開位置に保持する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のラジエータを通過する機関冷却水の流量を制御する流量制御弁を備え、その弁体の変位がストッパによって規制されるようになるまで同流量制御弁を所定の駆動指令値に基づき開弁駆動することにより同弁体の全開位置を特定する初期化処理を機関始動に際して実行する内燃機関の冷却装置において、
機関停止に際して前記初期化処理を実行するとともに同初期化処理の完了後に前記弁体が所定位置に保持されるように前記流量制御弁を駆動制御する停止時制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の冷却装置において、
前記停止時制御手段は前記弁体が前記所定位置としての全閉位置より開側の位置に保持されるように前記流量制御弁を駆動制御するものである
内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の冷却装置において、
前記停止時制御手段は前記弁体が前記所定位置としてのその全開位置に保持されるように前記流量制御弁を駆動制御するものである
内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置において、
機関停止に際して前記弁体が前記所定位置に保持されていないときにその旨を記憶保持する記憶手段と、
前記機関始動に際して、前記弁体が前記所定位置に保持されていない旨が前記記憶手段に記憶保持されていることを条件に前記初期化処理における前記駆動指令値を前記弁体の最大変位量以上の量に対応した値に設定する設定手段と
を更に備える内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置において、
前記流量制御弁はステッピングモータを駆動源として開閉駆動されるものである
内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流量制御弁の開度制御を通じてラジエータを通過する機関冷却水を調量することにより、その温度を機関運転状態に応じて制御するようにした内燃機関の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
こうした内燃機関の冷却装置として、例えば特許文献１に記載されるものを挙げることができる。この装置では、高負荷運転直後に機関が停止されたとき等、機関停止時の機関冷却水温度が所定温度以上であるときに、流量制御弁を強制的に開弁させることにより、機関停止中に生じる機関冷却水温度の過度な上昇を抑制するようにしている。
【０００３】
また、例えば特許文献２に記載されるように、こうした流量制御弁の弁体を駆動するための駆動源としてステッピングモータを採用する装置が提案されている。この装置では、オープンループ制御を通じて弁体の位置決め制御を比較的精度良く行うことが可能になるため、流量制御弁の開度、即ちその弁体の位置を検出する位置センサが不要になり、その構成や制御構造の簡略化が図られるようになる。
【０００４】
ところで、このように位置センサを備えていない装置にあっては、流量制御弁の弁体についてその現在位置を特定する処理（初期化処理）を機関運転が開始されてから少なくとも一度は実行する必要がある。例えば、先の特許文献２に記載のものでは、機関始動時にこの初期化処理を行うようにしている。
【０００５】
こうした初期化処理では、例えば、機関始動に際して、流量制御弁を開弁駆動し、その弁体をストッパに当接させることで同弁体をその全開位置に機械的に停止させるようにしている。これにより、弁体の現在位置をその全開位置として特定することができ、それ以後はこの全開位置から弁体を任意の位置まで相対変位させるための駆動指令値を算出し、同駆動指令値に基づいて弁体の位置制御、即ち流量制御弁の開度制御を実行することができるようになる。
【０００６】
また、上記初期化処理の例では、弁体の位置を特定する際の基準位置をその全開位置とし、弁体の位置を同全開位置に保持するためのストッパを備える構成を採用している。このため、特に弁体を全開位置に制御する際に、その位置決め精度を高めることができるようになる。その結果、機関運転中に冷却水温度が過度に上昇した場合等には、流量制御弁を確実に全開状態に移行させることができ、ラジエータを通過する機関冷却水の流量を最大にしてオーバヒートの発生を好適に抑制することができるようになる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１９５７６８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１５６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
但し、機関始動に際して上述したような初期化処理を行う場合には以下のような不都合も無視できない。
【０００９】
即ち、初期化処理では、流量制御弁の開弁駆動を通じて弁体がストッパに当接されるなどして、その変位が確実に規制された状態にすることがその前提となる。従って、例えば弁体が全開位置から最も離間した全閉位置にあるときでも、これを確実に全開位置まで変位させることのできる大きさに流量制御弁を開弁駆動する際の駆動量が予め設定されている。
【００１０】
しかしながら、このように流量制御弁の駆動量を設定すると、弁体をストッパに確実に当接させることができる反面、弁体が全閉位置以外の位置にある場合、特に弁体が全開位置近傍にある場合には、流量制御弁の開弁駆動が必要以上の長期間にわたって行われるようになる。従って、このような場合には、初期化処理に要する時間が長くならざるを得ない。
【００１１】
また、冷間始動時にあっては、初期化処理の完了後、流量制御弁を全開状態から速やかに全閉状態に移行させ、ラジエータへの冷却水導入を停止することにより、内燃機関の暖機を促進する必要がある。ところが、上述したように、初期化処理が長期化すると、機関始動後、流量制御弁を全開状態から全閉状態に移行させる時期が遅れるようになり、暖機性の低下を招くこととなる。
【００１２】
この発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ラジエータを通過する機関冷却水の流量を制御する流量制御弁を備え、その弁体の全開位置を特定する初期化処理を機関始動に際して行う内燃機関の冷却装置にあって、その初期化処理に要する時間を極力短縮して暖機性の向上を図ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための構成及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１記載の発明では、内燃機関のラジエータを通過する機関冷却水の流量を制御する流量制御弁を備え、その弁体の変位がストッパにより規制されるようになるまで同流量制御弁を所定の駆動指令値に基づき開弁駆動することにより同弁体の全開位置を特定する初期化処理を機関始動に際して実行する内燃機関の冷却装置において、機関停止に際して前記初期化処理を実行するとともに同初期化処理の完了後に前記弁体が所定位置に保持されるように前記流量制御弁を駆動制御する停止時制御手段を備えるようにしている。
【００１４】
同構成によれば、機関停止に際して流量制御弁が駆動制御されることにより、同流量制御弁の弁体が所定位置に保持される。従って、機関始動に伴う上記初期化処理では、弁体の現在位置が把握された状況のもとで、弁体の変位がストッパにより規制されるようになるまで流量制御弁を開弁駆動すればよいことになる。更に、このように機関停止に際して弁体を上記所定位置に保持するのに先立って初期化処理を実行するようにしているため、弁体を所定位置に保持する際の位置決め精度を高めることができるようになる。
【００１５】
例えば、流量制御弁の駆動源としてステッピングモータを採用するようにした構成例では、振動等により脱調が発生し、駆動指令値（ステップ指令値）に対応する弁体の位置と実際の位置との間にずれが生じることがある。このため、初期化処理が行われない場合には、機関停止に際して流量制御弁の弁体を所定位置に保持するようにしても、その位置決め精度は同初期化処理を行う場合と比較すれば自ずと低くならざるを得ない。従って、機関始動に際して弁体を確実にストッパに当接させるには、こうした脱調等による位置ずれが生じていても、これを吸収することができるように流量制御弁の駆動量を予め大きく設定する必要がある。
【００１６】
この点、上記構成によれば、こうしたステッピングモータの脱調に起因する位置ずれ等、機関運転中に弁体の位置ずれが生じるような場合でも、これを修正した上で弁体を精度良く上記所定位置に保持することができるため、流量制御弁を開弁駆動する際に、その駆動量を上記所定位置に見合う適切な大きさに設定することができるようになる。従って、機関始動時の初期化処理に際して流量制御弁の駆動操作が必要以上に行われるのを回避することができ、暖機性の向上を図ることができるようになる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の冷却装置において、前記停止時制御手段は前記弁体が前記所定位置としての全閉位置より開側の位置に保持されるように前記流量制御弁を駆動制御するものであるとしている。
【００１８】
同構成によれば、機関始動に際して初期化処理が実行される場合、流量制御弁の弁体は初期化処理の基準位置である全開位置に対して全閉位置よりも近接する位置におかれるようになる。従って、初期化処理が開始されてから弁体がその全開位置でストッパに当接するまでの時間を短縮することができ、ひいては初期化処理に要する時間を更に短縮することができるようになる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関の冷却装置において、前記停止時制御手段は前記弁体が前記所定位置としてのその全開位置に保持されるように前記流量制御弁を駆動制御するものであるとしている。
【００２０】
同構成によれば、前記所定位置への弁体の移動が初期化処理と並行して行われるようになるため、初期化処理が完了した後に弁体を更に所定位置にまで移動させる必要がなくなる。従って、初期化処理に要する時間を大幅に短縮することができるようになる。
【００２１】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置において、機関停止に際して前記弁体が前記所定位置に保持されていないときにその旨を記憶保持する記憶手段と、前記機関始動に際して、前記弁体が前記所定位置に保持されていない旨が前記記憶手段に記憶保持されていることを条件に前記初期化処理における前記駆動指令値を前記弁体の最大変位量以上の量に対応した値に設定する設定手段とを更に備えるようにしている。
【００２２】
同構成によれば、内燃機関の機関停止操作後、直ぐに始動操作がなされた場合など、何らかの理由により機関停止に際して流量制御弁の弁体が所定位置に保持されない場合であっても、機関始動に際しての初期化処理において弁体を確実にストッパに当接させて同処理を実行することができるようになる。
【００２３】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置において、前記流量制御弁はステッピングモータを駆動源として開閉駆動されるものであるとしている。
【００２４】
上述したように、流量制御弁の駆動源としてステッピングモータを採用した構成にあっては、機関運転中に脱調が発生し、駆動指令値に対応する弁体の位置と実際の位置との間にずれが生じることがある。
【００２５】
請求項５記載の発明では、このように流量制御弁の駆動源としてステッピングモータが採用される構成において、脱調による悪影響を好適に抑制することができ、初期化処理に要する時間を極力短縮して暖機性の向上を図ることができるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる車載内燃機関の冷却装置についてその構成を概略的に示す概略構成図である。
【００２７】
この冷却装置は、ウォータポンプ１０、内燃機関１の燃焼室（図示略）周囲に形成されたウォータジャケット等を含む冷却通路１１、ラジエータ１２、同ラジエータ１２に流入する冷却水をその開度に応じて調量する流量制御弁１４、同流量制御弁１４の開度を制御する電子制御装置４０等を備えて構成されている。この電子制御装置４０は、冷却水の温度制御の他、燃料噴射制御や点火時期制御等、各種機関制御を統括して実行するものである。電子制御装置４０はこれら制御の実行プログラムや実行結果を記憶するメモリ４１を備えている。
【００２８】
ウォータポンプ１０は内燃機関１の出力軸（図示略）に駆動連結されており、同出力軸の回転に伴って駆動される。ウォータポンプ１０の吐出口は冷却通路１１の入口に接続されている。一方、冷却通路１１の出口は、ラジエータ用通路１５を介してラジエータ１２に接続されている。また、ラジエータ用通路１５においてラジエータ１２の下流側部分は流量制御弁１４に接続されている。更に、流量制御弁１４はポンプ用通路１６を介してウォータポンプ１０に接続されている。
【００２９】
ウォータポンプ１０が駆動されると、同ウォータポンプ１０から吐出された冷却水は冷却通路１１に導入され、機関本体の冷却に供される。このように機関本体の冷却に供されて温度上昇した冷却水は、流量制御弁１４の開弁時にラジエータ用通路１５に導入され、ラジエータ１２を通過する際に冷却される。そして、このラジエータ１２による冷却によって温度低下した冷却水は、ポンプ用通路１６を通じて再びウォータポンプ１０に戻される。
【００３０】
冷却通路１１の出口は、ラジエータ用通路１５を介してラジエータ１２に接続される他、その途中に車室暖房用のヒータ１９が設けられたヒータ用通路１８を介してポンプ用通路１６に接続されている。
【００３１】
更に、冷却通路１１の出口は、その他、ラジエータ１２を迂回するバイパス通路１７を介して流量制御弁１４に接続されている。従って、冷却通路１１を通過した冷却水のうち、ラジエータ１２及びヒータ１９に導入される分以外は、バイパス通路１７、流量制御弁１４を通過した後、ポンプ用通路１６を通じてウォータポンプ１０に戻される。
【００３２】
次に、流量制御弁１４の構成について図２を参照して説明する。
この流量制御弁１４は、ラジエータ用通路１５からポンプ用通路１６を通じてウォータポンプ１０に導入される冷却水を調量する第１の弁部２１と、バイパス通路１７からポンプ用通路１６を通じてウォータポンプ１０に導入される冷却水を調量する第２の弁部２２とを備えている。第１の弁部２１は、第１の弁体２１１と同弁体２１１が離着座する第１の弁座２１２とを備えて構成されている。一方、第２の弁部２２は、第１の弁体２１１の他、第２の弁体２２１と同弁体２２１が離着座する第２の弁座２２２とを備えて構成されている。
【００３３】
流量制御弁１４のボディ２５には、ラジエータ用通路１５の一部を構成するポート５１、バイパス通路１７の一部を構成するポート５２、ヒータ用通路１８の一部を構成するポート５３がそれぞれ形成されている。また、ボディ２５の内部には、ポンプ用通路１６が接続される合流室３２が形成されており、ラジエータ用通路１５及びバイパス通路１７はそれぞれこの合流室３２に開口されている。
【００３４】
第１の弁座２１２は、合流室３２に開口するラジエータ用通路１５の開口部周縁に形成されている。この第１の弁座２１２に第１の弁体２１１が離着座することにより、合流室３２とラジエータ用通路１５とが連通・遮断される。一方、第２の弁座２２２は、合流室３２に開口するバイパス通路１７の開口部周縁に形成されている。この第２の弁座２２２に第１の弁体２１１及び第２の弁体２２１が離着座することにより、合流室３２とバイパス通路１７とが連通・遮断される。
【００３５】
ボディ２５には、弁軸２６がその軸方向に往復動可能に設けられており、その略中央に第１の弁体２１１及び第２の弁体２２１が取り付けられている。弁軸２６がその軸方向に変位することにより、各弁体２１１，２２１と、それらに対応する弁座２１２，２２２との距離が変化し、第１の弁部２１及び第２の弁部２２の開度が変更される。
【００３６】
また、流量制御弁１４は、その駆動源として上記各弁部２１，２２の開度をそれぞれ調節する４相励磁式のステッピングモータ２４を備えている。ステッピングモータ２４は、弁軸２６の軸方向上方に配設されており、その駆動軸２８には駆動用ナット２９が螺合されている。弁軸２６の一方の端部（図２の上端部）には、その上部が駆動用ナット２９に係合可能なリテーナ２７が取り付けられている。このリテーナ２７と駆動用ナット２９との間にはスプリング３０が配設されている。このスプリング３０の付勢力によってリテーナ２７及び弁軸２６は駆動用ナット２９から離間する側に付勢されている。
【００３７】
一方、弁軸２６の反対側の端部（図２の下端部）を往復動可能に支持するボディ２５の一部と第１の弁体２１１との間にはスプリング３１が配設されている。このスプリング３１の付勢力によって第１の弁体２１１は第１の弁座２１２から離間する側に、また第２の弁座２２２に対しては近接する側に付勢されている。
【００３８】
また、ボディ２５の内部には、その内側面から中心側に延びて弁軸２６を往復動可能に支持する軸受３３が形成されている。駆動軸２８が回転して駆動用ナット２９が同駆動軸２８の軸方向上方に変位すると、それに伴って弁軸２６がその軸方向上方に変位するようになる。その結果、図２に示されるように、第２の弁体２２１は軸受３３の下端面に当接するようになる。その結果、弁軸２６は軸方向上方にそれ以上変位するのが規制され、第１の弁体２１１は第１の弁座２１２から最も離間した位置で停止するようになる。このように、本実施形態において上記軸受３３は、第１の弁体２１１の変位を規制し、これを全開位置に保持するためのストッパとして機能する。
【００３９】
尚、以下では、このように第２の弁体２２１が軸受３３に当接した状態にあるときの第１の弁体２１１の位置を「全開位置」といい、第１の弁部２１の状態を「全開状態」という。
【００４０】
次に、ステッピングモータ２４の駆動に基づく流量制御弁１４の開度変化について図３を参照して説明する。図３は、ステッピングモータ２４に出力される駆動信号（モータステップ数の増減量）と、ラジエータ用通路１５を通過するラジエータ流量及びバイパス通路１７を通過するバイパス流量との関係を示すグラフである。
【００４１】
第１の弁部２１が全開状態にあるときから、ステッピングモータ２４のモータステップ数を減少させる駆動信号が出力され、その駆動信号に基づいて駆動軸２８が軸回りの所定方向に回転すると、その回転角度に応じた所定量をもって駆動用ナット２９は駆動軸２８の軸方向下方に変位する。このように駆動用ナット２９が変位すると、スプリング３０の弾性力によってリテーナ２７及び弁軸２６はその軸方向下方に付勢される。従って、第１の弁体２１１は、弁軸２６等とともにその軸方向下方に変位し、第１の弁座２１２に近接するとともに、第２の弁座２２２からは離間するようになる。その結果、第１の弁部２１の開度は徐々に低下するようになる。
【００４２】
これに対して、第２の弁体２２１は、このように第１の弁体２１１が第２の弁座２２２から離間するのにしたがって、同弁座２２２に対して近接するようになる。その結果、第２の弁部２２の開度は、第１の弁体２１１が第２の弁座２２２から離間することにより一旦増大するものの、第２の弁体２２１が第２の弁座２２２に近接するのにしたがって再び減少するようになる。
【００４３】
例えば、現在のモータステップ数が「α」であり、目標となるモータステップ数が「β（＜α）」である場合には、「β−α」に相当する分だけ、モータステップ数が減少するようにこれが操作される。その結果、第１の弁部２１の開度はそのモータステップ数の減少に伴って徐々に低下し、図３に示されるように、ラジエータ流量は減少するようになる。
【００４４】
これに対して、現在のモータステップ数αが比較的大きい場合（例えば図３では「α＞ＮＳ２」の領域にある場合）には、こうしたモータステップ数の減少に伴って第２の弁部２２の開度は徐々に増大するようになる。従って、図３に示されるように、バイパス流量は徐々に増大するようになる。一方、現在のモータステップ数αが比較的小さい場合（例えば図３では「α＜ＮＳ１」の領域にある場合）には、モータステップ数の減少に伴って第２の弁部２２の開度は徐々に減少するようになる。従って、バイパス流量は徐々に減少するようになる。更に、現在のモータステップ数αが中間的な値をとる場合（例えば図３では「ＮＳ１≦α≦ＮＳ２」の領域にある場合）には、モータステップ数が減少しても第２の弁部２２の開度は殆ど変化せず、従ってバイパス流量は略一定に保たれるようになる。
【００４５】
一方、ステッピングモータ２４のモータステップ数を増大させる駆動信号が出力され、その駆動信号に基づいてステッピングモータ２４の駆動軸２８が上記所定方向と反対の方向に回転すると、その回転角度に応じた所定量をもって駆動用ナット２９は駆動軸２８の軸方向上方に変位する。このように駆動用ナット２９が変位すると、その変位に伴って弁軸２６はリテーナ２７とともにその軸方向上方に変位する。従って、第１の弁体２１１は、第２の弁座２２２に近接するとともに、第１の弁座２１２からは離間するようになる。その結果、第１の弁部２１の開度は徐々に増大するようになる。そして、第２の弁体２２１が軸受３３に当接すると、同第２の弁体２２１、第１の弁体２１１、並びに弁軸２６のそれ以上の変位が規制され、第１の弁部２１は再び全開状態になる。
【００４６】
尚、上記ステッピングモータ２４は、基本的には上述したように現在のモータステップ数と目標モータステップ数との偏差に基づいて駆動制御されるが、例えば、各相の励磁回路のうちいずれか一つに断線等の異常が生じた場合には、以下のような異常時処理が行われる。
【００４７】
即ち、この異常時処理では、ステッピングモータ２４をＤＣモータとして使用し、その駆動トルクを調節することにより、同駆動トルクに応じて弁軸２６に生じる推力と上記スプリング３１の付勢力とを釣り合わせる。そして、これにより、弁軸２６、換言すれば各弁体２１１，２２１を所定の位置に静止させ、第１の弁部２１及び第２の弁部２２を所定開度に保持することできるようになる。こうした異常時処理を実行することにより、その制御精度は低下するものの、ステッピングモータ２４の異常時においても流量制御弁１４の開度制御を行うことができるようになる。
【００４８】
本実施形態にかかる装置では、機関始動に際してステッピングモータ２４を所定の駆動指令値に基づき開弁駆動することにより、第２の弁体２２１を軸受３３に当接させて第１の弁体２１１の変位を規制することにより、同弁体２１１の全開位置を特定する処理、即ち初期化処理を実行するようにしている。尚、以下では、こうした機関始動に際して行われる初期化処理を含む一連の処理を「始動時弁駆動処理」という。
【００４９】
更に、本実施形態にかかる装置では、こうした機関始動に際しての初期化処理に要する時間を極力短縮すべく、機関停止に際してもこの初期化処理を実行するとともに、同処理の完了後は第１の弁体２１１をその全開位置に保持する制御（「停止時弁駆動処理」という）を併せて実行するようにしている。
【００５０】
以下、これら停止時弁駆動処理並びに始動時弁駆動処理について図４及び図５を参照して説明する。
図４のフローチャートは、停止時弁駆動処理の処理手順を示している。同図に示される一連の処理は、電子制御装置４０により所定の制御周期をもって繰り返し実行される。
【００５１】
この一連の処理に際しては、まず、前制御周期から現制御周期の間に内燃機関１が運転状態から停止状態に移行したか否かが判断される（ステップＳ１００）。この判断に際しては、例えば機関回転速度が所定速度以下にまで低下したことをもって機関停止状態に移行した旨が判断される。ここで、内燃機関１が運転状態にある旨の判断がなされた場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了される。因みに、この場合には、本処理とは別の処理ルーチンを通じて、機関負荷等に基づいて機関冷却水温度にかかる目標値が算出され、現在の機関冷却水温度とその目標値とが一致するように、流量制御弁１４の開度がフィードバック制御される。
【００５２】
一方、内燃機関１が運転状態から停止状態に移行した旨の判断がなされた場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、次に、初期化処理を実行する際の駆動信号、具体的にはステッピングモータ２４のモータステップ数を増大させる際の増大量が算出される（ステップＳ１１０）。
【００５３】
ここでは、第２の弁体２２１を軸受３３に当接させて第１の弁体２１１を現在の位置から全開位置まで確実に変位させるのに十分なステップ数増大量ΔＮＳを機関停止状態に移行した時点におけるステッピングモータ２４のモータステップ数が初期値として算出される。
【００５４】
例えば、第１の弁部２１を全閉状態から全開状態に移行させるのに要するモータステップ数を「ＮＳＭＡＸ」、現在のモータステップ数を「ＮＳＮＯＷ」とした場合、上記ステップ数増大量ΔＮＳは、以下の式（１）を通じて算出される。
【００５５】
ΔＮＳ←ＮＳＭＡＸ−ＮＳＮＯＷ＋ｋ１　・・・（１）
尚、ここで、「ｋ１」は、仮にステッピングモータ２４に僅かな脱調が生じていても、これを吸収して確実に第１の弁部２１を全開状態に移行させるための上記ステップ数増大量ΔＮＳにかかる補正量である。
【００５６】
このようにしてステップ数増大量ΔＮＳが算出されると、そのステップ数増大量ΔＮＳに基づいて初期化処理が実行される（ステップＳ１２０）。
このように初期化処理が実行されることにより、第１の弁体２１１及び第２の弁体２２１は弁軸２６とともに変位し、第２の弁体２２１が軸受３３に当接して第１の弁体２１１が全開位置で静止した状態になる。そして、その後は第１の弁体２１１の位置が全開位置に保持されるように、同弁体２１１の位置制御が行われる。従って、機関停止時に、初期化処理が完了して第１の弁体２１１の位置が全開位置に保持されると、その後に行われる機関始動に際しては、第１の弁体２１１は全開位置に保持されたままとみなすことができるようになる。
【００５７】
尚、上述したように内燃機関１が停止状態に移行すると、本処理とは別の処理ルーチンを通じて、その移行時から所定期間が経過するまでの間、電子制御装置４０に対するバッテリからの電力供給が継続される。電子制御装置４０はこの機関停止後の電力供給期間が経過するまでに、機関運転中における各種制御の実行結果等をメモリ４１に書き込みなどの後処理を実行する。また、このようにメモリ４１に書き込まれた実行結果等は、次の機関運転時まで記憶保持される。先のステップＳ１１０及びステップＳ１２０の各処理はこうした機関停止後の電力供給期間に実行される。
【００５８】
次に、初期化処理が完了したか否かが判断される（ステップＳ１３０）。正確には、このステップＳ１３０の処理では、機関停止時における初期化処理の実行によって第２の弁体２２１が軸受３３に当接した状態となり、第１の弁体２１１が全開位置に保持された状態になったか否かが判断される。そしてここで、機関停止時の初期化処理が完了していない、即ち第１の弁体２１１が全開位置に保持されていない旨の判断がなされた場合には、初期化処理未完了フラグが「オン」に設定され、その結果が電子制御装置４０のメモリ４１に記憶される（ステップＳ１５０）。従って、初期化処理が完了する前に、機関停止時における電子制御装置４０の電力供給期間が経過した場合には、この初期化処理未完了フラグが「オン」に設定されることとなる。
【００５９】
尚、このように初期化処理未完了フラグが「オフ」に設定されることなく、「オン」に設定されたまま機関停止時における電子制御装置４０の電力供給期間が経過する例としては、例えば、以下のような場合がある。
【００６０】
・機関停止後、初期化処理の実行期間が何らかの原因により長期化した場合。
・機関停止後、初期化処理が完了する前に再び機関始動操作がなされた場合。
・バッテリの電圧が低下してステッピングモータ２４を駆動することができなくなった場合。
【００６１】
・機関停止後、バッテリの交換等によってメモリ４１の初期化が行われた場合。
・ステッピングモータ２４の異常時処理から復帰した後、初期化処理が一度も実行されていない場合。
【００６２】
一方、機関停止時の初期化処理が完了し、第１の弁体２１１が全開位置に保持されている旨の判断がなされた場合には、初期化処理未完了フラグが「オフ」に設定され、その結果が電子制御装置４０のメモリ４１に記憶される（ステップＳ１４０）。
【００６３】
このように機関停止に際して初期化処理が完了し、更に第１の弁体２１１が全開位置に保持されているか否かの判断結果に基づいて初期化処理未完了フラグがオン／オフ操作された後、この一連の処理は一旦終了される。
【００６４】
次に、始動時弁駆動処理について図５を参照して説明する。同図５のフローチャートは、この始動時弁駆動処理の処理手順を示している。同図に示される一連の処理は、電子制御装置４０により所定の制御周期をもって繰り返し実行される。
【００６５】
この一連の処理に際しては、まず、現制御周期が機関始動時であるか否かが判断される（ステップＳ２００）。ここで、機関始動時である旨の判断がなされた場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、まずメモリ４１の記憶内容を読み込み、初期化処理未完了フラグが「オン」に設定されているか否かが判断される（ステップＳ２１０）。ここで、初期化処理未完了フラグが「オン」である場合、即ち今回の機関始動に先立つ機関停止に際して、初期化処理が完了しておらず、第１の弁体２１１の位置が不定である場合には、初期化処理におけるステップ数増大量ΔＮＳが最大増大量ΔＮＳＭＡＸに設定される（ステップＳ２２０）。ここで、この最大増大量ΔＮＳＭＡＸは、第１の弁体２１１が仮に全閉位置にあっても、初期化処理を通じて第２の弁体２２１を軸受３３に当接させ、第１の弁体２１１を確実に全開位置にまで変位させることにできる大きさに設定されている。この最大増大量ΔＮＳＭＡＸは、例えば以下の式（２）に基づいて算出される。
【００６６】
ΔＮＳＭＡＸ←ＮＳＭＡＸ＋ｋ２　・・・（２）
ｋ２≧０
ここで、「ＮＳＭＡＸ」は先の式（１）で用いたものと同様、第１の弁部２１を全閉状態から全開状態に移行させるのに要するモータステップ数である。また、「ｋ２」は、例えば振動等により第１の弁座２１２に対する第１の弁体２１１の相対位置が僅かに変化したような場合であっても、これを吸収して第１の弁体２１１を確実に全開位置にまで変位させるための、最大増大量ΔＮＳＭＡＸにかかる補正量である。
【００６７】
一方、初期化処理未完了フラグが「オフ」である場合、即ち今回の機関始動に先立つ機関停止に際して、初期化処理が完了しており、第１の弁体２１１が全開位置に保持されている場合には、初期化処理におけるステップ数増大量ΔＮＳが最小増大量ΔＮＳＭＩＮに設定される（ステップＳ２４０）。ここで、この最小増大量ΔＮＳＭＩＮは、例えば以下の式（３）に基づいて算出される。
【００６８】
ΔＮＳＭＩＮ←ｋ３　・・・（３）
ｋ３≧０
ここで、「ｋ３」は、上式（２）における補正量ｋ２と同様に、振動等により第１の弁体２１１と第１の弁座２１２との距離が僅かに変化したような場合であっても、これを吸収して第１の弁体２１１を確実に全開位置にまで変位させることのできる大きさに設定されている。従って、このΔＮＳＭＩＮ（＝ｋ３）は、上述したような振動等に起因する第１の弁体２１１の相対的な位置変化が大きいと想定される場合ほど大きな値に設定される。逆に、こうした第１の弁体２１１の相対的な位置変化が殆ど無視できるものであれば、ΔＮＳＭＩＮ（＝ｋ３）を「０」に設定することもできる。
【００６９】
また、このように初期化処理未完了フラグが「オフ」である場合には、ステップ数増大量ΔＮＳが相対的に小さく設定され、同フラグが「オン」である場合と比較して機関始動時の初期化処理に要する時間が大きく短縮されるようになる。従って、機関始動には極力速やかに第１の弁部２１を全開状態から全閉状態に移行させることができ、良好な暖機性を確保することができるようなる。
【００７０】
一方、先のステップＳ２００において、機関始動時ではない旨の判断がなされた場合には（ステップＳ２００：ＮＯ）、次に、上述した異常時処理から復帰した場合に、その復帰後、初期化処理が行われたか否かが判断される（ステップＳ２３０）。ここで、異常時処理の復帰後、初期化処理が既に行われている場合には（ステップＳ２３０：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了される。これに対して、異常時処理の復帰後、初期化処理が未実行である場合には、同処理を実行すべく、ステップ数増大量ΔＮＳが最大増大量ΔＮＳＭＡＸに設定される（ステップＳ２５０）。
【００７１】
このようにして、初期化処理未完了フラグの設定状態等に基づいてステップ数増大量ΔＮＳが設定されると、そのステップ数増大量ΔＮＳに基づいて初期化処理が実行される（ステップＳ２６０）。そして、この一連の処理は一旦終了される。
【００７２】
こうした態様をもって流量制御弁１４についてその初期化処理を実行するようにした本実施形態にかかる冷却装置によれば以下の作用効果を得ることができる。
【００７３】
・本実施形態にかかる冷却装置では、機関停止に際して流量制御弁１４（ステッピングモータ２４）が駆動制御されることにより、第１の弁体２１１が全開位置に保持される。従って、機関始動に伴う初期化処理では、その第１の弁体２１１の現在位置が把握された状況のもとでこれが実行されるようになる。更に、機関停止に際しても初期化処理が行われるため、第１の弁体２１１を全開位置に保持する際の位置決め精度も極めて高いものとなる。その結果、ステッピングモータ２４の脱調に起因する位置ずれ等、機関運転中に第１の弁体２１１の位置ずれが生じるような場合でも、これを修正した上で同第１の弁体２１１を精度良く全開位置に保持することができる。従って、機関始動時の初期化処理に際して流量制御弁の駆動操作が必要以上に行われるのを回避することができ、暖機性の向上を図ることができるようになる。更に、不必要な流量制御弁の駆動操作によってストッパーとして機能する軸受３３の変形や損傷、ステッピングモータ２４の耐久性低下についてもこれを抑制することができるようになる。
【００７４】
・また、本実施形態にかかる装置では、機関停止に際して初期化処理が完了した後、第１の弁体２１１を全開位置に保持するようにしているが、その保持位置は必ずしも全開位置である必要はない。要は、機関停止に際して初期化処理を行うようにすれば、機関始動に際しては現在の第１の弁体２１１の位置を精度良く把握した上で初期化処理を行うことができるため、同処理に要する時間の短縮を図ることができる。ここで更に、本実施形態にかかる装置では、その初期化処理完了後の保持位置を全開位置に設定しているため、初期化処理と第１の弁体２１１を所定位置に移動させる処理とが並行して行われるようになる。従って、初期化処理が完了した後に弁体を更に所定位置にまで移動させる必要がなくなり、初期化処理に要する時間を大幅に短縮することができるようになる。
【００７５】
・更に、本実施形態にかかる装置では、機関停止に際し、初期化処理が完了せず、第１の弁体２１１が全開位置に保持されていないときには、初期化処理未完了フラグを「オン」に設定している。そして、機関始動に際して、この初期化処理未完了フラグが「オン」に設定されていることを条件に、初期化処理における駆動指令値、即ちステップ数増大量ΔＮＳをその最大増大量ΔＮＳＭＡＸ以上の値（＝ＮＳＭＡＸ＋ｋ２）に設定するようにしている。従って、機関停止操作後、直ぐに始動操作がなされた場合など、機関停止に際して流量制御弁１４の第１の弁体２１１が全開位置に保持されない場合でも、機関始動時の初期化処理において第２の弁体２２１を確実にストッパに当接させて第１の弁体２１１を全開位置に移動させることができるようになる。
【００７６】
・特に、流量制御弁１４として、ステッピングモータ２４を駆動源として開閉駆動されるものを採用するようにしているが、こうした流量制御弁であってもステッピングモータの脱調による悪影響を好適に抑制することができ、初期化処理に要する時間を極力短縮して暖機性の向上を図ることができるようになる。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、同実施形態は以下のようにその構成や制御構造を変更することもできる。
・流量制御弁１４の駆動源としてステッピングモータを用いるようにしたが、例えばＤＣモータや空気圧等を利用したアクチュエータ等を同駆動源として用いることができる。
【００７８】
・機関停止に際して、初期化処理が完了した後、第１の弁体２１１をその全開位置に保持するようにしたが、例えば、初期化処理の完了後、同弁体２１１を全開位置以外の特定位置に移動させ、同位置に保持するようにしてもよい。
【００７９】
・初期化処理未完了フラグが「オン」である場合には、初期化処理におけるステップ数増大量ΔＮＳを最大増大量ΔＮＳＭＡＸに設定するようにしたが、例えば、現在のモータステップ数ＮＳＮＯＷが記憶保持されている場合には、ステップ数増大量ΔＮＳを先の式（１）を通じて設定するようにしてもよい。即ち、上述したように、初期化処理未完了フラグが「オン」となる場合としては、機関停止後、初期化処理が完了する前に再び機関始動操作がなされた場合や、バッテリの電圧が低下してステッピングモータ２４を駆動を停止した場合があげられる。こうした場合には、現在のモータステップ数ＮＳＮＯＷが記憶保持されているため、ステップ数増大量ΔＮＳを先の（１）を通じて設定することができる。このようにステップ数増大量ΔＮＳを設定することにより、初期化処理が長期化する機会を減らすことができ、ステッピングモータ２４の耐久性向上を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の冷却装置についてその構成を示す構成図。
【図２】流量制御弁の構成を示す断面図。
【図３】モータステップ数とラジエータ流量及びバイパス流量との関係を示すグラフ。
【図４】停止時弁駆動処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】始動時弁駆動処理の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…内燃機関、１０…ウォータポンプ、１１…冷却通路、１２…ラジエータ、１４…流量制御弁、１５…ラジエータ用通路、１６…ポンプ用通路、１７…バイパス通路、１８…ヒータ用通路、１９…ヒータ、２１…第１の弁部、２２…第２の弁部、２４…ステッピングモータ、２５…ボディ、２６…弁軸、２７…リテーナ、２８…駆動軸、２９…駆動用ナット、３０…スプリング、３１…スプリング、３２…合流室、３３…軸受、２１１…第１の弁体、２１２…第１の弁座、２２１…第２の弁体、２２２…第２の弁座、４０…電子制御装置（停止時制御手段、記憶手段、設定手段）、４１…メモリ、５１〜５３…ポート。
【図１】
2004108343.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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