(57)【要約】【課題】制御応答性が良くエンジン駆動効率が最適な目標冷却水温を設定することでエンジンの燃費向上に貢献し、且つ異常時にオーバーヒートおよびノッキングを抑制する内燃機関の冷却装置を得る。【解決手段】内燃機関の冷却装置は、冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、冷却水温制御装置は、水冷式エンジンの回転数および出力トルクからエンジン出力を算出する手段と、該エンジン出力に基づいて目標冷却水温を算出する手段と、該目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段とを含み、上記時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき電動ウォータポンプと電動冷却ファンを制御する。【選択図】図１
2012052504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式エンジンのシリンダーの周囲に設けられるとともに冷却水が流れるウォータジャケット、上記ウォータジャケットから流れ込む冷却水の放熱を行うラジエータ、上記ラジエータで放熱される冷却水を上記ウォータジャケットに戻すことにより循環させる電動ウォータポンプ、上記ラジエータに送風する電動冷却ファン、および上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンとを制御する冷却水温制御装置を備える内燃機関の冷却装置において、
上記冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、
上記冷却水温制御装置は、
上記水冷式エンジンの回転数および出力トルクからエンジン出力を算出する手段と、
該エンジン出力に基づいて目標冷却水温を算出する手段と、
該目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段と
を含み、
上記時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
上記目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段は、エンジン出力に基づいて算出される上記目標冷却水温を一次遅れの時定数を持つ関数によって補正することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
上記エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温に基づいて上記一次遅れの時定数を設定する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
上記時定数を設定する手段は、上記目標冷却水温が高温な程小さい時定数を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
上記目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段は、上記エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温の温度変化率を制限することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
上記エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温に基づいて上記温度変化率を設定する手段を含むことを特徴とする請求項１または５に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項７】
上記温度変化率を設定する手段は、上記目標冷却水温が高温な程大きい温度変化率を設定することを特徴とする請求項１または５、６に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項８】
上記電動ウォータポンプは、上記冷却水温検出手段が検出する冷却水温と上記目標冷却水温との差の絶対値が所定値以下の場合、間欠駆動または停止されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項９】
上記電動ウォータポンプおよび上記電動冷却ファンは、上記冷却水温検出手段により検出される冷却水温が異常値であると判断した場合、連続駆動されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水冷式内燃機関を冷却する内燃機関の冷却装置に関し、特に冷却水の水温を制御することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に水冷式内燃機関（以下、水冷式エンジンと称す）が搭載される車両の燃費を向上させるためには、低負荷走行時には冷却水の水温（以下、冷却水温と称す）を高温にして水冷式エンジンを駆動することで水冷式エンジンの冷却損失の低減およびフリクションロスの低減を行うことができることが知られている。しかし、高負荷走行時にはノッキングの抑制および水冷式エンジンの空気充填率の向上を目的に冷却水温を低温にして水冷式エンジンを駆動することが望ましい。
【０００３】
そのため、水冷式エンジンの負荷変化率を積算し、走行開始からの時間平均として学習値を算出する。この学習値が所定値より大きい場合は低温制御とし、学習値が所定値より小さい場合は高温制御としてドライバーの操作を学習し運転方法に適した冷却水温に電磁弁を用いて制御する冷却装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、電動ウォータポンプおよび電動冷却ファンの駆動消費エネルギーと冷却水温変化によるエンジン効率の向上分のエネルギーとを考慮して全体効率が向上するように目標温度を設定する冷却装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９３８３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の冷却装置では、ドライバーの操作に対して段階的に目標冷却水温を設定するため、運転スタイルが変化した際の応答性が悪く、またエンジン出力に応じて目標冷却水温を設定していないため最適な冷却水温になっていないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の冷却装置では、実負荷変動を考慮しておらず、単純にエンジン効率マップによる目標冷却水温制御であるとかえって総合効率が悪化してしまう可能性がある。例えば一時的な高負荷出力があった場合、エンジン効率の良い低温制御に移行するが、その後低負荷出力になった場合、エンジン効率が低下し燃費が悪化してしまう。
また、エンジン効率および冷却装置の消費電力に基づいた電動ウォータポンプの駆動を行っているため、ラジエータの汚れによって放熱効率が低下した場合、効率的な冷却が行えず冷却水温が過剰に上昇する可能性がある。
【０００８】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、制御応答性が良くエンジン駆動効率が最適な目標冷却水温を設定することでエンジンの燃費向上に貢献し、且つ異常時にオーバーヒートおよびノッキングを抑制する内燃機関の冷却装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る内燃機関の冷却装置は、水冷式エンジンのシリンダーの周囲に設けられるとともに冷却水が流れるウォータジャケット、上記ウォータジャケットから流れ込む冷却水の放熱を行うラジエータ、上記ラジエータで放熱される冷却水を上記ウォータジャケットに戻すことにより循環させる電動ウォータポンプ、上記ラジエータに送風する電動冷却ファン、および上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御する冷却水温制御装置を備える冷却装置において、上記冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、上記冷却水温制御装置は、上記水冷式エンジンの回転数および出力トルクからエンジン出力を算出する手段と、該エンジン出力に基づいて目標冷却水温を算出する手段と、該目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段とを含み、上記時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る内燃機関の冷却装置は、エンジン出力に応じた目標冷却水温を一次遅れの時定数を持つ関数によって補正するため、一時的な高エンジン出力に対する目標冷却水温のハンチングを抑制でき、不要な電動ウォータポンプおよび電動冷却ファンの稼動の低減と最適な冷却水温での効率的なエンジン駆動を行うことができる。
また、冷却水温と目標冷却水温との差の絶対値が所定値以下の場合、電動ウォータポンプを間欠駆動あるいは停止させるため、電動ウォータポンプの消費電力の低減ができる。  また、冷却水温値が異常値以上だった場合、電動ウォータポンプおよび電動冷却ファンを連続運転させるためノッキングおよびオーバーヒートの抑制ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る水冷式エンジンを搭載した車両の冷却装置の構成を示す図である。
【図２】図１の冷却水温制御装置の機能ブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る冷却水温制御装置での一次の遅れ時定数を持つ関数によって補正された目標冷却水温に基づく駆動処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る冷却水温制御装置の機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る冷却水温制御装置での温度変化率によって制限される目標冷却水温に基づく駆動処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の内燃機関の冷却水温制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の冷却装置を搭載した車両の全体を示す構成図である。図２は、この発明の実施の形態１に係る冷却水温制御装置の機能ブロック図である。
この発明に係る車両１は、水冷式エンジン２が搭載されており、水冷式エンジン２を水冷する冷却装置は、水冷式エンジン２の図示しないシリンダー周囲に設けられるとともに冷却水が入口から流れ込み内を貫流し出口から排出されるウォータジャケット３と、内を流れる冷却水を外から空気を当てることにより放熱するラジエータ６と、ウォータジャケット３の入口に配置されるとともに冷却水を循環する電動ウォータポンプ８と、ウォータジャケット３の出口を流れる冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段としての冷却水温センサ４と、ウォータジャケット３の出口とラジエータ６の入口を連通する第１の水路１１と、ラジエータ６の出口と電動ウォータポンプ８の入口を連通する第２の水路１２と、を備える。
【００１３】
また、水冷式エンジン２を水冷する冷却装置は、第１の水路１１の中間に介設される第１のＴ型分岐管１３と、第２の水路１２の中間に介設される第２のＴ型分岐管１４と、第１のＴ型分岐管１３の一端と第２のＴ型分岐管１４の一端とを連通するバイパス水路５と、第２のＴ型分岐管１４内に配置されるとともに電動ウォータポンプ８に流れ込む冷却水をラジエータ６またはバイパス水路５からと切り替えるサーモスタット７と、ラジエータ６を空冷する電動冷却ファン９と、冷却水温を最適に保つため電動ウォータポンプ８と電動冷却ファン９の回転制御を行う冷却水温制御装置１０と、を備える。
【００１４】
水冷式エンジン２では、エアインテークから吸入された空気をエアクリーナで塵等を除去し、インテークマニホールドより各シリンダーに空気を供給する。供給された空気は、シリンダー内でインジェクタにて噴射された燃料と混ざり混合気となり、スパークプラグが生成する火花によって燃焼される。この燃焼の膨張力によりシリンダー内のピストンが往復運動し、この運動をクランクシャフトによって車両１の駆動力に変換する。
【００１５】
水冷式エンジン２は、燃焼により水冷式エンジン２内にあるシリンダーが高温となるとノッキング等を起こす危険性がある。そのため、水冷式エンジン２内のシリンダー周囲にウォータジャケット３を設け、燃焼によって高温となったシリンダーを冷却する。
【００１６】
冷却水温センサ４は、水冷式エンジン２の冷却水路を循環する冷却水の温度を検出し、冷却水温制御装置１０に信号を出力する。
【００１７】
バイパス水路５は、ウォータジャケット３の出口からラジエータ６を迂回して電動ウォータポンプ８の入口を連通する。冷却水温が暖機温度以下の場合、水冷式エンジン２のフリクションロスが増加し燃費が悪化してしまうため、ウォータジャケット３の出口から流れ出た冷却水をバイパス水路５に流すことでウォータジャケット３内を流れる冷却水の水温低下と電動ウォータポンプ８の駆動損失を軽減している。
【００１８】
ラジエータ６は、水冷式エンジン２で温められた冷却水を放熱する。ラジエータ６の放熱熱量は、ラジエータ６を通過する風量とラジエータ６内を流れる冷却水流量によって求まる。
【００１９】
サーモスタット７は、冷却水温に応じて弁が開閉することで、冷却水をバイパス水路５に流すかラジエータ６に流すか切り替える。
冷却水温が所定値未満の場合、サーモスタット７の弁が閉じ、ラジエータ６を迂回するバイパス水路５とウォータジャケット３を循環する水路が形成される。この冷却水の循環路により、冷却水の温度は低下することなく水冷式エンジン２の暖機が促進される。
【００２０】
冷却水温が所定値以上の場合、サーモスタット７の弁が開き、ラジエータ６とウォータジャケット３を循環する水路を形成する。この冷却水の循環路により、冷却水はラジエータ６で放熱される。
【００２１】
電動ウォータポンプ８は、電動モータとインペラより構成され、冷却装置内を循環する冷却水の流量を制御する。なお、電動ウォータポンプ８は車両１に搭載されたバッテリより電力供給されており、冷却水温制御装置１０によってインペラの回転数が制御される。
【００２２】
電動冷却ファン９は、電動モータとファンより構成され、ラジエータ６を通過する風量を制御する。なお、電動冷却ファン９は車両１に搭載されたバッテリより電力供給されており、冷却水温制御装置１０によってファンの回転数が制御される。
【００２３】
冷却水温制御装置１０は、図２に示すように、水冷式エンジン２の回転数ＮＥおよび出力トルクＮからエンジン出力を算出する手段３１と、該エンジン出力に基づいて目標冷却水温Ｔａを算出する手段３２と、一次遅れの時定数τを持つ関数で目標冷却水温Ｔａの時間変化を平滑化する手段３３と、エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温Ｔａに基づいて一次遅れの時定数τを設定する手段３４と、時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき電動ウォータポンプ８と電動冷却ファン９を駆動して冷却水温を制御する手段３５と、を含む。
【００２４】
なお、冷却水温制御装置１０は、ＣＰＵ、メモリ、インターフェースを有するコンピュータから構成されており、メモリにはプログラムが記憶されており、ＣＰＵはメモリから読み出したプログラムの命令に従ってインターフェースを介して取込んだデータを用いて演算し、演算した結果をインターフェースを介して出力する。
【００２５】
目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段３３は、エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温Ｔａを一次遅れの時定数τを持つ関数によって補正する。
時定数を設定する手段３４は、目標冷却水温Ｔａが高温な程小さい時定数τを設定する。
【００２６】
冷却水温制御装置１０は、車両１に搭載された水冷式エンジン２の燃焼に最適な目標冷却水温を設定し、車両１の燃費の向上およびノッキングを防止するようよう電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９の制御を行う。なお、冷却水温制御装置１０は、車両情報を簡便に取得するために車両１のエンジンコントロールユニットを用いてもよい。
【００２７】
冷却水温制御装置１０は、水冷式エンジン２が燃焼するのに最適な目標冷却水温を推定するために水冷式エンジン２の出力を検出する。水冷式エンジン２の出力は、水冷式エンジン２の回転数ＮＥと出力トルクＮより算出する。このとき水冷式エンジン２の回転数ＮＥはクランク角センサ２１より求め、出力トルクＮはインテークマニホールドに配置された吸気圧センサ２２で計測する吸気圧力とインジェクタの燃料噴射量より求める。
【００２８】
冷却水温制御装置１０は、一時的なエンジン出力によって冷却水温を低下させないため、目標冷却水温を一次遅れの時定数τを持つ関数によって補正する。
【００２９】
冷却水温制御装置１０は、時定数τを目標冷却水温Ｔａによって設定する。目標冷却水温Ｔａが高い場合には時定数τを小さくすることで、応答性を向上させエンジン駆動に最適な温度に移行し易くする。また、目標冷却水温Ｔａが低い場合には時定数τを大きくすることで、一時的な高エンジン出力による冷却水温の低下を抑制する。
【００３０】
冷却水温制御装置１０は、目標冷却水温Ｔａと冷却水温Ｔとの差の絶対値が所定値以下の場合、電動ウォータポンプ８を間欠駆動させることで無駄な電動ウォータポンプ８の消費電力を削減する。なお、目標冷却水温Ｔａと冷却水温Ｔとの差の絶対値が所定値以下の場合、電動ウォータポンプ８を停止しても良い。
【００３１】
冷却水温制御装置１０は、冷却水温Ｔが異常値の場合電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９を連続運転させ、オーバーヒートやノッキングを抑制する。
【００３２】
次に、この発明の実施の形態１に係る冷却水温制御装置１０で実行される冷却水温制御手順について、図３を参照して説明する。
まず、ステップＳ１０１において、目標冷却水温Ｔａを設定するため、水冷式エンジン２の回転数ＮＥと出力トルクＮよりエンジン出力を算出する。
次に、ステップＳ１０２において、求めたエンジン出力より目標冷却水温Ｔａを算出する。
【００３３】
次に、ステップＳ１０３において、目標冷却水温Ｔａに基づき時定数τを設定する。
【００３４】
次に、ステップＳ１０４において、一次遅れの時定数τを持つ関数によって目標冷却水温Ｔａを補正する。時定数τは目標冷却水温Ｔａが高温な程時定数τを小さな値とすることで、高温時にはエンジンの駆動に最適な目標冷却水温Ｔａへの移行をし易くし、低温時には一時的な高エンジン出力に対する目標冷却水温Ｔａのハンチングを抑制する。
【００３５】
次に、ステップＳ１０５において、水冷式エンジン２を冷却する冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａの差の絶対値ΔＴが所定値を超えているか否かを判断する。冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａの差の絶対値ΔＴが所定値以下と判断した場合、ステップＳ１０６に進み、冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａの差の絶対値ΔＴが所定値を超えると判断した場合、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０６において、水冷式エンジン２の燃焼に対して冷却水温Ｔが最適であると判断し、電動ウォータポンプ８を間欠駆動させて冷却水温制御手順を終了する。
【００３６】
ステップＳ１０７において、冷却水温Ｔが異常判定値を超えているか否かを判断する。冷却水温Ｔが異常判定値を超えていると判断した場合、ステップＳ１０８に進み、冷却水温Ｔが異常判定値以下と判断した場合、ステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０８において、電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９を連続駆動させて冷却水温制御手順を終了する。
【００３７】
ステップＳ１０９において、冷却系が正常に作動していると判断し、目標冷却水温Ｔａに基づき電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９を駆動させて冷却水温制御手順を終了する。
【００３８】
このように一次遅れの時定数τを持つ関数によって目標冷却水温Ｔａを補正することにより、一時的な高エンジン出力に対する目標冷却水温Ｔａのハンチングを抑制でき、最適な冷却水温Ｔでの効率的なエンジン駆動が行うことができる。
また、エンジン出力が高出力に持続されたときは、目標冷却水温Ｔａが低温となるため等容度の減少による出力低下を抑制することができる。
また、冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａとの差の絶対値が所定値以下の場合、電動ウォータポンプ８を間欠駆動または停止させるため、電動ウォータポンプ８の消費電力を低減することができる。
また、冷却水温Ｔが異常時には、電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９を連続運転させるためノッキングおよびオーバーヒートが抑制できる。
【００３９】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る冷却水温制御装置の機能ブロック図である。
この発明の実施の形態２に係る冷却装置は、この発明の実施の形態１に係る冷却装置と冷却水温制御装置１０Ｂが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
この発明の実施の形態２に係る冷却水温制御装置１０Ｂは、図４に示すように、この発明の実施の形態１に係る冷却水温制御装置１０から一次遅れの時定数τを持つ関数で目標冷却水温Ｔａの時間変化を平滑化する手段３３およびエンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温Ｔａに基づいて一次遅れの時定数τを設定する手段３４を省略し、エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温の温度変化率を制限して目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段３３Ｂおよびエンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温に基づいて温度変化率を設定する手段３６を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
【００４０】
温度変化率を設定する手段３６は、目標冷却水温Ｔａが高温な程大きな温度変化率を設定する。
【００４１】
次に、この発明の実施の形態２に係る冷却水温制御装置１０Ｂで実行される冷却水温制御手順について、図５を参照して説明する。
まず、ステップＳ２０１において、目標冷却水温Ｔａを設定するため、水冷式エンジン２の回転数ＮＥと出力トルクＮよりエンジン出力を算出する。
次に、ステップＳ２０２において、求めたエンジン出力より目標冷却水温Ｔａを算出する。
【００４２】
次に、ステップＳ２０３において、目標冷却水温Ｔａに基づき温度変化率を算出する。
次に、ステップＳ２０４において、温度変化率によって目標冷却水温Ｔａを制限する。目標冷却水温Ｔａが高温な程温度変化率を大きな値とすることで、高温時にはエンジンの駆動に最適な目標冷却水温Ｔａへの移行をし易くし、低温時には一時的な高エンジン出力に対する目標冷却水温Ｔａのハンチングを抑制する。
【００４３】
次に、ステップＳ２０５において、水冷式エンジン２を冷却する冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａの差の絶対値ΔＴが所定値を超えているか否かを判断する。冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａの差の絶対値ΔＴが所定値以下と判断した場合、ステップＳ２０６に進み、冷却水温Ｔと目標冷却水温Ｔａの差の絶対値ΔＴが所定値を超えると判断した場合、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０６において、水冷式エンジン２の燃焼に対して冷却水温Ｔが最適であると判断し、電動ウォータポンプ８を間欠駆動させて冷却水温制御手順を終了する。
【００４４】
ステップＳ２０７において、冷却水温Ｔが異常判定値を超えているか否かを判断する。冷却水温Ｔが異常判定値を超えていると判断した場合、ステップＳ２０８に進み、冷却水温Ｔが異常判定値以下と判断した場合、ステップＳ２０９に進む。
ステップＳ２０８において、電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９を連続駆動させて冷却水温制御手順を終了する。
【００４５】
ステップＳ２０９において、冷却系が正常に作動していると判断し、目標冷却水温Ｔａに基づき電動ウォータポンプ８および電動冷却ファン９を駆動させて冷却水温制御手順を終了する。
【００４６】
このように、目標冷却水温の温度変化率を制限することで一時的なエンジン出力変動による冷却水温の変動を抑制できる。
また、温度変化率を目標冷却水温が高温な程大きく設定することによって、円滑な冷却水の高温制御への移行および一時的な高エンジン出力に発生する目標冷却水温のハンチングを抑制できる。
また、温度変化率を制限することによって、目標冷却水温のオーバーシュートが軽減できる。このような温度変化率の設定によって目標冷却水温を制御することで、制御応答性の良い目標冷却水温の設定を行うことができる。
【００４７】
なお、本発明の内燃機関の冷却装置は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、エンジン出力をエンジン回転数と出力トルクより算出しているが、これ以外にもスロットル開度、インテークマニホールド圧、車両速度より推定することも可能である。
また、一時的な高エンジン出力による目標冷却水温の温度変化を防ぐため、１次遅れ時定数の代わりに２次または３次遅れの時定数であっても構わない。
また、目標冷却水温によって時定数を設定していたが、エンジン出力を用いて時定数を設定することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１  車両、２  水冷式エンジン、３  ウォータジャケット、４  冷却水温センサ、５  バイパス水路、６  ラジエータ、７  サーモスタット、８  電動ウォータポンプ、９  電動冷却ファン、１０、１０Ｂ  冷却水温制御装置、１１  第１の水路、１２  第２の水路、１３  第１のＴ型分岐管、１４  第２のＴ型分岐管、２１  クランク角センサ、２２  吸気圧センサ、３１  エンジン出力算出手段、３２  目標冷却水温算出手段、３３、３３Ｂ  平滑化手段、３４  時定数設定手段、３５  水温制御手段、３６  温度変化率設定手段。
【図１】
2012052504.tif 000003
【図２】
2012052504.tif 000004
【図３】
2012052504.tif 000005
【図４】
2012052504.tif 000006
【図５】
2012052504.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月6日(2012.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明に係る内燃機関の冷却装置は、水冷式エンジンのシリンダーの周囲に設けられるとともに冷却水が流れるウォータジャケット、上記ウォータジャケットから流れ込む冷却水の放熱を行うラジエータ、上記ラジエータで放熱される冷却水を上記ウォータジャケットに戻すことにより循環させる電動ウォータポンプ、上記ラジエータに送風する電動冷却ファン、および上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御する冷却水温制御装置を備える冷却装置であって、上記冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、上記冷却水温制御装置は、上記水冷式エンジンの回転数および出力トルクからエンジン出力を算出する手段と、該エンジン出力に基づいて目標冷却水温を算出する手段と、該目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段とを含み、上記目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段は、上記エンジン出力に基づいて算出される上記目標冷却水温を一次遅れの時定数を持つ関数によって補正し、上記時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御する内燃機関の冷却装置において、上記エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温に基づいて上記一次遅れの時定数を設定する手段を含み、上記時定数を設定する手段は、上記目標冷却水温が高温な程小さい時定数を設定することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式エンジンのシリンダーの周囲に設けられるとともに冷却水が流れるウォータジャケット、上記ウォータジャケットから流れ込む冷却水の放熱を行うラジエータ、上記ラジエータで放熱される冷却水を上記ウォータジャケットに戻すことにより循環させる電動ウォータポンプ、上記ラジエータに送風する電動冷却ファン、および上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンとを制御する冷却水温制御装置を備える内燃機関の冷却装置であって、
上記冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、
上記冷却水温制御装置は、
上記水冷式エンジンの回転数および出力トルクからエンジン出力を算出する手段と、
該エンジン出力に基づいて目標冷却水温を算出する手段と、
該目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段と
を含み、
上記目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段は、上記エンジン出力に基づいて算出される上記目標冷却水温を一次遅れの時定数を持つ関数によって補正し、
上記時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御する内燃機関の冷却装置において、
上記エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温に基づいて上記一次遅れの時定数を設定する手段を含み、
上記時定数を設定する手段は、上記目標冷却水温が高温な程小さい時定数を設定することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
水冷式エンジンのシリンダーの周囲に設けられるとともに冷却水が流れるウォータジャケット、上記ウォータジャケットから流れ込む冷却水の放熱を行うラジエータ、上記ラジエータで放熱される冷却水を上記ウォータジャケットに戻すことにより循環させる電動ウォータポンプ、上記ラジエータに送風する電動冷却ファン、および上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンとを制御する冷却水温制御装置を備える内燃機関の冷却装置であって、
上記冷却水の水温を検出する冷却水温検出手段を備え、
上記冷却水温制御装置は、
上記水冷式エンジンの回転数および出力トルクからエンジン出力を算出する手段と、
該エンジン出力に基づいて目標冷却水温を算出する手段と、
該目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段と
を含み、
上記目標冷却水温の時間変化を平滑化する手段は、上記エンジン出力に基づいて算出される上記目標冷却水温の温度変化率を制限し、
上記時間変化が平滑化される目標冷却水温に基づき上記電動ウォータポンプと上記電動冷却ファンを制御する内燃機関の冷却装置において、
上記エンジン出力に基づいて算出される目標冷却水温に基づいて上記温度変化率を設定する手段を含み、
上記温度変化率を設定する手段は、上記目標冷却水温が高温な程大きい温度変化率を設定することを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
上記電動ウォータポンプは、上記冷却水温検出手段が検出する冷却水温と上記目標冷却水温との差の絶対値が所定値以下の場合、間欠駆動または停止されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
上記電動ウォータポンプおよび上記電動冷却ファンは、上記冷却水温検出手段により検出される冷却水温が異常値であると判断した場合、連続駆動されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。