(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却水循環経路中に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータを通過する冷却水の量を調整する流量制御弁とを備え、前記流量制御弁を制御して同機関へと流れる冷却水の温度を変更する内燃機関の冷却装置において、
前記流量制御弁は、内燃機関へと流れる冷却水の温度が目標水温に近づくよう、当該冷却水の温度に基づきフィードバック制御されるものであって、
前記フィードバック制御は、前記目標水温に応じた複数の異なるフィードバックモードで行われるものであり、
前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際、前記流量制御弁を一旦全開としてから前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態とする制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流量制御弁を一旦全開とした後、前記冷却水の温度が前記目標水温よりも所定量だけ高い値に達するまでは当該全開を維持する
請求項１記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更を実行すべきであるか否かの判定を行い、この判定で前記変更を行うべき旨の判定が複数回なされたことを条件に、当該変更を実行する
請求項１又は２記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
内燃機関の冷却水循環経路中に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータを通過する冷却水の量を調整する流量制御弁とを備え、前記流量制御弁を制御して同機関へと流れる冷却水の温度を変更する内燃機関の冷却装置において、
前記流量制御弁は、内燃機関へと流れる冷却水の温度が目標水温に近づくよう、当該冷却水の温度に基づきフィードバック制御されるものであって、
前記フィードバック制御は、前記目標水温に応じた複数の異なるフィードバックモードで行われるものであり、
前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際、前記流量制御弁を一旦全閉としてから前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態とする制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記流量制御弁を一旦全閉とした後、前記冷却水の温度が前記目標水温よりも所定量だけ低い値に達するまでは当該全閉を維持する
請求項４記載の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】
本発明は、内燃機関の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等に搭載される水冷式エンジンの冷却装置は、同エンジンの冷却水循環経路中に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータを通過する冷却水の量を調整する流量制御弁とを備えている。そして、内燃機関を冷却する冷却水の温度は、ラジエータを通過する冷却水の量（以下、ラジエータ流量という）を流量制御弁の制御を通じて変更することにより行われる。
【０００３】
こうした流量制御弁の制御としては、例えば特開平１０−３１７９６５号公報に示されるものが知られている。同公報に示される制御では流量制御弁を、冷却水低温時には全閉としてラジエータ流量を最少にし、冷却水高温時には全開としてラジエータ流量を最大とするようにしている。また、これら以外のときには冷却水温が予め設定された目標値へと近づくよう、同冷却水温に応じて流量制御弁の開度（ラジエータ流量）を調整するフィードバック制御が行われる。
【０００４】
このように流量制御弁の制御状態を、全閉状態、全開状態、及びフィードバック制御状態の間で適宜変更することにより、冷却水温を適切に制御することができるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、流量制御弁を所定制御状態から別の制御状態へと変更するとき、その変更過程での流量制御弁の過渡制御が適切でないと、何らかの不具合が生じるおそれがあるため、上記過渡制御を適切なものとなるように予め設定しておくことが重要である。しかし、流量制御弁の制御状態の変更には種々の異なった態様があり、また変更の行われる目的も全く異なることから、上記過渡制御が種々の異なった態様及び目的のもとでの制御状態の変更に対し常に適切になるとは限らない。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、流量制御弁の制御状態を変更する過程での流量制御弁の過渡制御を適切に行うことのできる内燃機関の冷却装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路中に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータを通過する冷却水の量を調整する流量制御弁とを備え、前記流量制御弁を制御して同機関へと流れる冷却水の温度を変更する内燃機関の冷却装置において、前記流量制御弁は、内燃機関へと流れる冷却水の温度が目標水温に近づくよう、当該冷却水の温度に基づきフィードバック制御されるものであって、前記フィードバック制御は、前記目標水温に応じた複数の異なるフィードバックモードで行われるものであり、前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際、前記流量制御弁を一旦全開としてから前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態とする制御手段を備えた。
【００５４】
上記構成によれば、目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更の際、流量制御弁を一旦全開としてから目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更する過渡制御を選択して実行することにより、同変更前において冷却水温の速やかな低下を図ることができる。その結果、目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更後において、冷却水温の目標水温への制御性を向上させることができるようになる。
【００５５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、前記流量制御弁を一旦全開とした後、前記冷却水の温度が前記目標水温よりも所定量だけ高い値に達するまでは当該全開を維持するものとした。
【００５６】
上記構成によれば、目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更前に、冷却水温を的確に目標水温付近まで低下させ、これにより当該変更後における冷却水温の目標水温への制御性を一層向上させることができるようになる。
【００５７】
なお、上記所定量としては、例えば制御状態変更前の冷却水温に応じて可変とされる可変値を用いることが考えられる。また、同所定量を可変とする代わりに、流量制御弁の全閉時間を制御状態変更前の冷却水温に応じて可変とし、冷却水温が目標水温よりも所定量だけ高い値に達するまで流量制御弁が全閉とされるようにしてもよい。
【００５８】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更を実行すべきであるか否かの判定を行い、この判定で前記変更を行うべき旨の判定が複数回なされたことを条件に、当該変更を実行するものとした。
【００５９】
上記構成によれば、前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更が過度に頻繁に行われるのを抑制し、この頻繁な制御状態の変更に伴い冷却水温を目標水温へと制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００６２】
請求項４記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路中に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、このラジエータを通過する冷却水の量を調整する流量制御弁とを備え、前記流量制御弁を制御して同機関へと流れる冷却水の温度を変更する内燃機関の冷却装置において、前記流量制御弁は、内燃機関へと流れる冷却水の温度が目標水温に近づくよう、当該冷却水の温度に基づきフィードバック制御されるものであって、前記フィードバック制御は、前記目標水温に応じた複数の異なるフィードバックモードで行われるものであり、前記目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際、前記流量制御弁を一旦全閉としてから前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態とする制御手段を備えた。
【００６３】
上記構成によれば、目標水温の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更の際、前記流量制御弁を一旦全閉としてから前記目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更する過渡制御を選択して実行することにより、同変更前において冷却水温の速やかな上昇を図ることができる。その結果、目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更後において、冷却水温の目標水温への制御性を向上させることができるようになる。
【００６４】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記制御手段は、前記流量制御弁を一旦全閉とした後、前記冷却水の温度が前記目標水温よりも所定量だけ低い値に達するまでは当該全閉を維持するものとした。
【００６５】
上記構成によれば、目標水温の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更前に、冷却水温を的確に目標水温付近まで上昇させ、これにより当該変更後における冷却水温の目標水温への制御性を一層向上させることができるようになる。
【００６６】
なお、上記所定量としては、例えば制御状態変更前の冷却水温に応じて可変とされる可変値を用いることが考えられる。また、同所定量を可変とする代わりに、流量制御弁の全閉時間を制御状態変更前の冷却水温に応じて可変とし、冷却水温が目標水温よりも所定量だけ高い値に達するまで流量制御弁が全閉とされるようにしてもよい。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車用エンジンに適用した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００６８】
図１に示されるように、エンジン１の冷却装置は、冷却水を循環させてエンジン１の内部を通過させる循環経路２を備えている。この循環経路２にはウォータポンプ３が設けられている。そして、ウォータポンプ３の駆動により循環経路２内の冷却水が図中右回転方向に流れると、同冷却水がエンジン１のシリンダブロックやシリンダヘッド（共に図示せず）を通過し、そこでエンジン１と冷却水との間の熱交換が行われるようになる。こうした熱交換によりエンジン１が冷却される。
【００６９】
循環経路２は、エンジン１の下流側で二つに分岐した後、ウォータポンプ３の上流側で一つに合流している。分岐した循環経路２のうち、一方は冷却水をラジエータ４に流すとともに同ラジエータ４にて冷却された後の冷却水をエンジン１側に流すラジエータ通路５となっている。また、分岐した循環経路２のうち、他方はラジエータ４を迂回して冷却水をエンジン１側に流すバイパス通路６となっている。ラジエータ通路５とバイパス通路６との合流部分には、それら通路５，６の冷却水流量を調整する流量制御弁７が設けられている。
【００７０】
そして、この流量制御弁７でラジエータ通路５の冷却水流量を調整することにより、エンジン１を冷却する冷却水の温度（循環経路２内におけるエンジン１の上流側の冷却水温）が制御されるようになる。即ち、ラジエータ通路５の冷却水流量を多くすれば、循環経路２内をエンジン１側に流れる冷却水のうち、ラジエータ４にて冷却された冷却水の割合が大となることから、エンジン１を冷却する冷却水の温度が低くなる。また、ラジエータ通路５の冷却水流量を少なくすれば、循環経路２内をエンジン１側に流れる冷却水のうち、ラジエータ４にて冷却された冷却水の割合が小となることから、エンジン１を冷却する冷却水の温度が高くなる。
【００７１】
流量制御弁７は、自動車に搭載された電子制御装置８によって駆動制御される。この電子制御装置８には、以下に示す各種センサからの検出信号が入力される。
【００７２】
・ラジエータ通路５内においてラジエータ４の下流側部分の冷却水温を検出するラジエータ水温センサ９
・循環経路２内においてエンジン１からの出口部分の冷却水温を検出するエンジン水温センサ１０
・自動車の運転者によって踏込操作されるアクセルペダル１１の踏込量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ１２
・エンジン１の吸気通路１３に設けられたスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ１５
・吸気通路１３内におけるスロットルポジションセンサ１５よりも下流側の圧力（吸気圧）を検出するバキュームセンサ１６
・エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１ａの回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ１７
電子制御装置８は、エンジン１の状態やエンジン冷却系における異常の有無等に応じて流量制御弁７の制御状態を全開状態、全閉状態、及びフィードバック制御状態の間で切り換えるようにしている。なお、流量制御弁７においては、その開度が大となるほどラジエータ通路５の冷却水流量が多くなるよう構成されている。ここで、流量制御弁７の全開状態、全閉状態、及びフィードバック制御状態といった各種制御状態について、個別に詳しく説明する。
【００７３】
［全開状態］
流量制御弁７の制御状態が全開状態とされる状況としては、例えばエンジン１の始動開始時や、エンジン冷却系に異常が生じたときなどがあげられる。エンジン１の始動開始時に流量制御弁７を全開状態とするのは、その始動がエンジン１の停止直後の再始動である場合に、エンジン１に流れる冷却水の温度が過度に高くなるのを抑制するためである。また、エンジン冷却系の異常発生時に流量制御弁７を全開状態とするのは、異常発生に伴いエンジン１に流れる冷却水の温度が過度に高くなる可能性があり、これを見越して予め冷却水温を低く抑えておくためである。
【００７４】
［全閉状態］
流量制御弁７の制御状態が全閉状態とされる状況としては、例えばエンジン１の始動開始時に流量制御弁７が全開状態とされた後であって、エンジン１が暖機完了していない状況のときがあげられる。
【００７５】
［フィードバック制御状態］
流量制御弁７は、循環経路２におけるエンジン１からの出口部分の冷却水温（エンジン出口水温）が、エンジン１の始動完了後に例えば８０℃〜１００℃といった所定温度まで上昇したことを条件に、フィードバック制御状態とされるようになる。なお、上記エンジン出口水温は、エンジン水温センサ１０からの検出信号に基づき求められる。そして、フィードバック制御状態にあっては、以下の式（１）によって算出される指令開度Ａfin に基づき、流量制御弁７の開度制御が行われるようになる。
【００７６】
Ａfin ＝Ａbse ＋ｈ      …（１）
Ａfin ：指令開度
Ａbse ：基本指令開度
ｈ    ：フィードバック補正値
式（１）において、基本指令開度Ａbse は、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき算出される値であって、そのときのエンジン運転状態にあってエンジン出口水温を目標値とするのに必要な理論上の流量制御弁７の開度である。
【００７７】
なお、上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ１７からの検出信号に基づき求められ、上記エンジン負荷は当該エンジン回転速度とエンジン１の吸入空気量に関係するパラメータとに基づき求められる。こうしたパラメータとしては、アクセルポジションセンサ１２からの検出信号に基づき求められるアクセル踏込量、スロットルポジションセンサ１５からの検出信号に基づき求められるスロットル開度、及び、バキュームセンサ１６からの検出信号に基づき求められる吸気圧などがあげられる。
【００７８】
また、式（１）において、フィードバック補正値ｈは、エンジン出口水温が目標値から離れている場合に、同エンジン出口水温が目標値に近づくよう増減する値である。このフィードバック補正値ｈは、ラジエータ通路５を通過した冷却水の温度（ラジエータ出口水温）、エンジン出口水温、及びその目標値に基づき算出される。なお、上記ラジエータ出口水温は、ラジエータ水温センサ９からの検出信号に基づき算出される。
【００７９】
これら基本指令開度Ａbse 及びフィードバック補正値ｈを用いて式（１）から指令開度Ａfin を算出し、その指令開度Ａfin に基づき流量制御弁７を開度制御することで、エンジン出口水温が目標値へと近づけられるようになる。
【００８０】
また、エンジン出口水温の目標値としては、例えば１００℃、９０℃、８０℃といった値がエンジン運転状態に応じて適宜選択されることとなる。即ち、例えば通常運転時には１００℃が目標値として設定され、アイドル運転時などエンジン１からの発熱が少ないときには９０℃が目標値として設定され、更にエンジン負荷が高いときなど冷却水温を極力低くしておくことが好ましいときには８０℃が目標値として設定される。
【００８１】
従って、流量制御弁７がフィードバック制御状態にあるときにあっても、同流量制御弁７の制御状態は、エンジン運転状態に応じて、１００℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態、９０℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態、及び、８０℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態の間で切り換えられることとなる。
【００８２】
次に、流量制御弁７の制御状態が、全開状態、全閉状態、及び、エンジン出口水温の目標値が異なるフィードバックモードでの各フィードバック制御状態の間で変更される際の過渡制御について、過渡制御ルーチンを示す図２及び図３のフローチャートを併せ参照して説明する。この過渡制御ルーチンは、電子制御装置８を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００８３】
本実施形態では、流量制御弁７の制御状態が上記のように変更されるに際して、そのときの状況に応じて複数の過渡制御のうちのいずれかが選択的に実行される。即ち、いずれの制御状態からいずれの制御状態への変更であるかといった制御状態の変更態様や同制御状態の変更目的に応じて、上記過渡制御の選択が行われるようになる。従って、流量制御弁７の制御状態が変更される際、そのときの状況に応じて最適な過渡制御を選択して実行することができ、当該状況に関係なく適切な過渡制御を実行することができる。
【００８４】
過渡制御ルーチン（図２）においては、まずフィードバック制御状態から全開状態への変更指令があったか否かが判断される（Ｓ１０１）。こうした変更指令は、エンジン冷却系での異常発生時になされることとなる。そして、ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合には、流量制御弁７を一気に全開状態とする過渡制御が実行され（Ｓ１０２）、これによりエンジン１に流れる冷却水の温度が速やかに低下するため、上記異常に伴う不具合を可能な限り回避することができるようになる。
【００８５】
また、ステップＳ１０１で否定判定がなされた場合には、全閉状態から全開状態への変更指令がなされたか否かが判断される（Ｓ１０３）。こうした変更指令は、エンジン冷却系での異常発生時になされるだけでなく、エンジン始動開始時にもなされることとなる。従って、ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合には、エンジン１が始動開始時の暖機中であって（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、上記変更指令がエンジン冷却系の異常発生に伴うものではない旨判断されたことを条件に、流量制御弁７を徐々に全開状態とする過渡制御が実行される（Ｓ１０５）。この場合、流量制御弁７が全開状態とされてラジエータ４を通過して冷却された冷却水が大量にエンジン１側に流れることに伴い、エンジン１へと流れる冷却水の温度に大きな変動が生じて冷却水温を制御する上で不利になるのを抑制することができる。なお、ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合であっても、エンジン１が始動開始時の暖機中でなく（Ｓ１０４：ＮＯ）、上記変更指令がエンジン冷却系の異常発生に伴うものである旨判断された場合には、上記ステップＳ１０２の処理が実行される。
【００８６】
一方、ステップＳ１０３で否定判定がなされた場合には、全閉状態からフィードバック制御状態への変更指令があったか否かが判断される（Ｓ１０６）。こうした変更指令は、流量制御弁７が全閉状態となるエンジン１の暖機中に、エンジン出口水温が流量制御弁７をフィードバック制御可能な値まで上昇したときになされることとなる。そして、ステップＳ１０６で肯定判定がなされた場合には、流量制御弁７の開度を上述した基本指令開度Ａbse に向けて徐々に調節し、その後に流量制御弁７の制御状態をフィードバック制御状態へと変更するという過渡制御が実行される（Ｓ１０７）。この場合、フィードバック制御開始前に流量制御弁７の開度が予め徐々に基本指令開度Ａbse に調整されるため、フィードバック制御開始時に流量制御弁７の開度が急激に変化してエンジン１へと流れる冷却水の温度が大きく変動するのを抑制することができる。なお、こうした過渡制御の際に流量制御弁７の開度目標とされる上記基本指令開度Ａbse は、エンジン回転速度、エンジン負荷、及び、制御状態変更後のフィードバック制御状態でのエンジン出口水温の目標値（本実施形態では１００℃、９０℃、８０℃のいずれか）に基づき算出されるものである。
【００８７】
また、上記ステップＳ１０６で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０８（図３）に進む。このステップＳ１０８の処理では、流量制御弁７がフィードバック制御状態にあるか否かが判断される。そして、肯定判定がなされた場合には、エンジン出口水温の目標値を低下させる条件が複数回成立したか否かが判断される（Ｓ１０９）。なお、上記目標値を低下させる状況としては、
・通常運転しているエンジン１がアイドル運転状態へと移行して目標値が１００℃から９０℃に低下する
・通常運転しているエンジン１が高負荷運転状態へと移行して目標値が１００℃から８０℃に低下する
・アイドル運転しているエンジン１が高負荷運転状態へと移行して目標値が９０℃から８０℃に低下する
等々の状況が考えられる。
【００８８】
従って、上述した目標値低下条件が複数回成立した旨の判断は、
［１］エンジン１が通常運転から移行してアイドル運転になっていること
［２］エンジン１が通常運転から移行して高負荷運転になっていること
［３］エンジン１がアイドル運転から移行して高負荷運転になっていること
といった三つの条件のうちのいずれか一つが複数回連続して成立したときになされることとなる。
【００８９】
このように目標値低下条件が複数回連続して成立した旨判断されると（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、フィードバック制御におけるフィードバックモードの変更指令がなされる。即ち、１００℃を目標値としたフィードバックモードから９０℃又は８０℃を目標値としたフィードバックモードへの変更指令、或いは９０℃を目標値としたフィードバックモードから８０℃を目標値としたフィードバックモードへの変更指令がなされる。
【００９０】
こうしたフィードバックモードの変更指令がなされると、流量制御弁７の制御状態が目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際の過渡制御が実行されることとなる（Ｓ１１０〜Ｓ１１３）。
【００９１】
ここで、当該過渡制御の概要について図４のタイムチャートを併せ参照して説明する。図４は、１００℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、９０℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される場合のエンジン出口水温の推移傾向、及び流量制御弁７の開度の推移傾向を示している。
【００９２】
流量制御弁７の制御状態が１００℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態にあるとき、９０℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更指令がなされると、流量制御弁７が図４（ｂ）に示されるように全開に保持される（Ｓ１１０）。その結果、エンジン出口水温が図４（ａ）に示されるように速やかに低下する。そして、エンジン出口水温が９０℃よりも所定値αだけ高い値にまで低下すると、流量制御弁７の制御状態が９０℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される。
【００９３】
仮に、上記フィードバックモードの変更指令があったときに、直ちに９０℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行したとしても、流量制御弁７の開度はフィードバック制御により徐々にしか開き側へと変化しない。このため、エンジン出口水温を１００℃から９０℃へと収束させるのに時間がかかり、エンジン出口水温の目標値への制御性が低下することとなる。従って、上記のような過渡制御を行うことにより、こうした不具合を回避してエンジン出口水温の目標値への制御性を向上させることができる。
【００９４】
なお、こうした効果は、フィードバック制御状態にあるときのエンジン出口水温の目標値を１００℃から９０℃へと変更する場合に限らず、目標値を１００℃から８０℃へと変更するとき、及び９０℃から８０℃へと変更するときにも同じように得られる。
【００９５】
また、流量制御弁７が全開に保持された状態から目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行するタイミングは、所定値αの大きさによって変化することとなる。この所定値αは、ラジエータ出口水温に基づき算出され（Ｓ１１１）、同水温が低くなるほど大きい値をとるようになる。これは、ラジエータ出口水温が低いほど、いわゆるアンダーシュートが生じ易くなることを考慮し、目標値の低いフィードバックモードへの変更直後にエンジン出口水温の目標値への制御性が低下するのを抑制するためである。
【００９６】
そして、流量制御弁７が全開に保持された状態にあって、エンジン出口水温が変更予定の目標値（９０℃又は８０℃）に所定値αを加算した値以下になると（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、フィードバックモードが目標値低温側のものへと変更される（Ｓ１１３）。これにより、流量制御弁７の制御状態が、目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更されることとなる。
【００９７】
一方、過渡制御ルーチンのステップＳ１０９で否定判定がなされた場合には、エンジン出口水温の目標値を上昇させる条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１１４）。なお、上記目標値を上昇させる状況としては、
・アイドル運転状態にあるエンジン１が通常運転へと移行して目標値が９０℃から１００℃に上昇する
・高負荷運転状態にあるエンジン１が通常運転へと移行して目標値が８０℃から１００℃に上昇する
・高負荷運転状態にあるエンジン１がアイドル運転へと移行して目標値が８０℃から９０℃に上昇する
等々の状況が考えられる。
【００９８】
従って、上述した目標値上昇条件が成立した旨の判断は、
［４］エンジン１がアイドル運転から移行して通常運転になっていること
［５］エンジン１が高負荷運転から移行して通常運転になっていること
［６］エンジン１が高負荷運転から移行してアイドル運転になっていること
といった三つの条件のうちのいずれか一つが一回でも成立したときになされることとなる。
【００９９】
このように目標値上昇条件が成立した旨判断されると（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、フィードバック制御におけるフィードバックモードの変更指令がなされる。即ち、９０℃を目標値としたフィードバックモードから１００℃を目標値としたフィードバックモードへの変更指令、或いは８０℃を目標値としたフィードバックモードから９０℃又は１００℃を目標値としたフィードバックモードへの変更指令がなされる。
【０１００】
こうしたフィードバックモードの変更指令がなされると、流量制御弁７の制御状態が目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際の過渡制御が実行されることとなる（Ｓ１１５〜Ｓ１１８）。
【０１０１】
ここで、当該過渡制御の概要について図５のタイムチャートを併せ参照して説明する。図５は、９０℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、１００℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される場合のエンジン出口水温の推移傾向、及び流量制御弁７の開度の推移傾向を示している。
【０１０２】
流量制御弁７の制御状態が９０℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態にあるとき、１００℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更指令がなされると、流量制御弁７が図５（ｂ）に示されるように全閉に保持される（Ｓ１１５）。その結果、エンジン出口水温が図５（ａ）に示されるように速やかに上昇する。そして、エンジン出口水温が１００℃よりも所定値βだけ低い値にまで上昇すると、流量制御弁７の制御状態が１００℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される。
【０１０３】
仮に、上記フィードバックモードの変更指令があったときに、直ちに１００℃を目標値としたフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行したとしても、流量制御弁７の開度はフィードバック制御により徐々にしか閉じ側へと変化しない。このため、エンジン出口水温を９０℃から１００℃へと収束させるのに時間がかかり、エンジン出口水温の目標値への制御性が低下することとなる。従って、上記のような過渡制御を行うことにより、こうした不具合を回避してエンジン出口水温の目標値への制御性を向上させることができる。
【０１０４】
なお、こうした効果は、フィードバック制御状態にあるときのエンジン出口水温の目標値を９０℃から１００℃へと変更する場合に限らず、目標値を８０℃から１００℃へと変更するとき、及び８０℃から９０℃へと変更するときにも同じように得られる。
【０１０５】
また、流量制御弁７が全閉に保持された状態から目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行するタイミングは、所定値βの大きさによって変化することとなる。この所定値βは、ラジエータ出口水温に基づき算出され（Ｓ１１６）、同水温が高くなるほど大きい値をとるようになる。これは、ラジエータ出口水温が高いほど、いわゆるオーバーシュートが生じ易くなることを考慮し、目標値の高いフィードバックモードへの変更直後にエンジン出口水温の目標値への制御性が低下するのを抑制するためである。
【０１０６】
そして、流量制御弁７が全閉に保持された状態にあって、エンジン出口水温が変更予定の目標値（１００℃又は９０℃）から所定値βを減算した値以上になると（Ｓ１１７：ＹＥＳ）、フィードバックモードが目標値高温側のものへと変更される（Ｓ１１８）。これにより、流量制御弁７の制御状態が、目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更されることとなる。
【０１０７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）流量制御弁７の制御状態が、全開状態、全閉状態、及び、エンジン出口水温の目標値が異なる各フィードバック制御状態の間で変更される際の過渡制御として、そのときの状況に応じて複数の過渡制御のうちのいずれかが選択的に実行される。従って、流量制御弁７の制御状態が変更される際、そのときの状況に応じて最適な過渡制御を選択して実行することができるため、当該状況に関係なく過渡制御を適切に行うことができる。
【０１０８】
（２）流量制御弁７の制御状態が、フィードバック状態から全開状態へと変更される際、若しくは全閉状態から全開状態へと変更される際など、全閉状態へと変更される過程においては、その変更指令がエンジン冷却系での異常発生に伴うものであることを条件に、流量制御弁７を一気に全開状態とする過渡制御が選択されて実行される。このように、異常発生時、即ちラジエータ通路５の冷却水流量を直ちに増加させることが好ましいときには、流量制御弁７が一気に全開状態とされてエンジン１に流れる冷却水の温度が速やかに低下するため、上記異常に伴う不具合を可能な限り回避することができるようになる。
【０１０９】
（３）また、流量制御弁７の制御状態が全閉状態から全開状態へと変更される際、ラジエータ通路５の冷却水流量が急激に増加することが好ましくないエンジン暖機中であれば、上記変更指令がエンジン冷却系での異常発生に伴うものでない旨判断され、流量制御弁７を徐々に全開状態とする過渡制御が実行される。このように流量制御弁７を徐々に全開状態とすることで、ラジエータ４を通過して冷却された大量の冷却水が一気にエンジン１側に流れ、これに伴いエンジン１へと流れる冷却水の温度に大きな変動が生じて冷却水温を制御する上で不利になるのを抑制することができる。
【０１１０】
（４）流量制御弁７の制御状態が、全閉状態からフィードバック制御状態へと変更される際には、その変更の際の過渡制御として流量制御弁７の開度を基本指令開度Ａbse へと徐々に制御する過渡制御が選択されて実行される。この場合、フィードバック制御開始前に流量制御弁７の開度が予め徐々に基本指令開度Ａbse に調整されるため、フィードバック制御開始時に流量制御弁７の開度が急激に変化してエンジン１へと流れる冷却水の温度が大きく変動し、冷却水温制御を行う上で不利になるのを抑制することができる。
【０１１１】
（５）流量制御弁７の制御状態が、目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際には、その変更の際の過渡制御として、流量制御弁７を一旦全開にした後に目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行する過渡制御が選択されて実行される。即ち、この過渡制御では、流量制御弁７を一旦全開に保持してエンジン出口水温を低下させ、同水温が上記変更後のフィードバック制御状態での目標値に所定値αを加算した値まで低下してから、目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行するようになる。こうした過渡制御を行うことにより、エンジン出口水温を上記変更後のフィードバック制御状態での目標値へと速やかに低下させることができるため、当該フィードバック制御状態への移行直後におけるエンジン出口水温の目標値への制御性を向上させることができる。
【０１１２】
（６）また、上記所定値αをラジエータ出口水温が低くなるほど大きくなる可変値としたため、上記目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への移行直後に、エンジン出口水温の目標値への制御性が低下するのを抑制することができる。即ち、ラジエータ出口水温が低いときほど、フィードバック制御の際にアンダーシュートが生じ易くなるが、こうしたアンダーシュートに伴うエンジン出口水温の目標値への制御性低下を、ラジエータ出口水温に応じた上記所定値αの可変設定によって抑制することができる。
【０１１３】
（７）更に、目標値の高いフィードバックモードから目標値の低いフィードバックモードへの変更は、上述した［１］〜［３］の条件のいずれか一つが複数回連続して成立したことを条件に行われる。このため、上記変更が過度に頻繁に行われるのを抑制し、この頻繁なフィードバックモードの変更に伴いエンジン出口水温を目標値へと制御する際の制御性が低下するのを抑制することができる。
【０１１４】
（８）流量制御弁７の制御状態が、目標値の低いフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される際には、その変更の際の過渡制御として、流量制御弁７を一旦全閉とした後に目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行する過渡制御が選択されて実行される。即ち、この過渡制御では、流量制御弁７を一旦全閉に保持してエンジン出口水温を上昇させ、同水温が上記変更後のフィードバック制御状態での目標値から所定値βを減算した値まで上昇してから、目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと移行するようになる。こうした過渡制御を行うことにより、エンジン出口水温を上記変更後のフィードバック制御状態での目標値へと速やかに上昇させることができるため、当該フィードバック制御状態への移行直後におけるエンジン出口水温の目標値への制御性を向上させることができる。
【０１１５】
（９）また、上記所定値βをラジエータ出口水温が高くなるほど大きくなる可変値としたため、上記目標値の高いフィードバックモードでのフィードバック制御状態への変更直後に、エンジン出口水温の目標値への制御性が低下するのを抑制することができる。即ち、ラジエータ出口水温が高いときほど、フィードバック制御の際にオーバーシュートが生じ易くなるが、こうしたオーバーシュートに伴うエンジン出口水温の目標値への制御性低下を、ラジエータ出口水温に応じた上記所定値βの可変設定によって抑制することができる。
【０１１６】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・流量制御弁７がフィードバック制御状態にあって、目標値の高いフィードバックモードから目標値の低いフィードバックモードへと変更されることは、上述した［１］〜［３］の条件が複数回連続して成立したことを条件に行われるようにしたが、こうした条件を必ずしも設定する必要はない。例えば、一回でも［１］〜［３］の条件が成立したときに、上記変更を行うようにすることも考えられる。
【０１１７】
・上述した所定値α，βを必ずしも可変値とする必要はない。
・本実施形態では、流量制御弁７がフィードバック制御状態にあってフィードバックモードが変更されるとき、エンジン出口水温が同変更後のフィードバック制御状態での目標値に対して所定値αを加算した値、若しくは目標値から所定値βを減算した値に達するまで、流量制御弁７を一時的に全開又は全閉に保持したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ラジエータ出口水温に基づき流量制御弁７を一時的に全開又は全閉に保持する時間を算出し、この時間が経過するまでの間は流量制御を全開又は全閉に保持するようにしてもよい。この場合、その時間が経過したときにエンジン出口水温が上記目標値付近の値となるよう、当該時間がラジエータ出口水温に応じて可変設定されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における冷却装置の全体構成を示す略図
【図２】流量制御弁の制御状態が変更される際の過渡制御の手順を示すフローチャート。
【図３】流量制御弁の制御状態が変更される際の過渡制御の手順を示すフローチャート。
【図４】１００℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、９０℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される場合のエンジン出口水温の推移、及び流量制御弁の開度の推移を示すタイムチャート。
【図５】９０℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態から、１００℃を目標値とするフィードバックモードでのフィードバック制御状態へと変更される場合のエンジン出口水温の推移、及び流量制御弁の開度の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…循環通路、３…ウォータポンプ、４…ラジエータ、５…ラジエータ通路、６…バイパス通路、７…流量制御弁、８…電子制御装置、９…ラジエータ水温センサ、１０…エンジン水温センサ、１２…アクセルポジションセンサ、１５…スロットルポジションセンサ、１６…バキュームセンサ、１７…クランクポジションセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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