JP2003184556A

JP2003184556A - 内燃機関の冷却系制御装置

Info

Publication number: JP2003184556A
Application number: JP2001381016A
Authority: JP
Inventors: Masateru Nishiyama; 征輝西山; Shigeru Kamio; 神尾　　茂; Eizo Takahashi; 栄三高橋; Zenichi Shinpo; 善一新保; Shigetaka Yoshikawa; 重孝吉川
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP4127471B2

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄熱器からエンジンに供給する温水によるエ
ンジン予熱効果を高めて早期暖機性能を向上し、且つ始
動時の冷却水温の検出信頼性を向上する。【解決手段】運転者がＩＧスイッチをＯＦＦ位置から
ＯＮ位置に操作すると、バイパスバルブ１９を閉弁して
バイパス流路１７を遮断すると共に、流量制御バルブ１
８をラジエータ１３の流路を遮断する状態に維持し、且
つ電動式ウォータポンプ２５を起動して、蓄熱器２４内
に貯溜されている温水をエンジン１１内に供給してエン
ジン１１を予熱する。その後、運転者がＩＧスイッチを
ＯＮ位置からスタート位置に操作してエンジン１１を始
動すると、エンジン回転速度が所定の始動完了回転速度
以上に上昇した時点又は温水供給開始から所定時間が経
過した時点で、電動式ウォータポンプ２５をＯＦＦして
エンジン１１への温水供給を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関で温めら
れた冷却水を保温状態で貯溜してこれを次の始動前に内
燃機関に供給する蓄熱器を備えた内燃機関の冷却系制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両用の内燃機関においては、始
動時の早期暖機性能を高めて排気エミッション低減と燃
費低減を実現するために、内燃機関の停止時に、それま
でに内燃機関で温められた冷却水（温水）を蓄熱器に回
収し、次の始動前に電動ポンプで蓄熱器内の温水を内燃
機関に供給して内燃機関を予熱することで、内燃機関を
早期に暖機することが提案されている（特開２００１−
１３２４４７号公報参照）。

【０００３】また、始動後に内燃機関の暖機が完了する
までは、内燃機関からの冷却水がラジエータに流れない
ようにするために、内燃機関とラジエータとをつなぐ冷
却水循環回路中に、ラジエータと並列にバイパス流路を
設けると共に、冷却水循環回路とバイパス流路との接続
部分に、ラジエータへの流路とバイパス流路との間で冷
却水の流れを切り換えるサーモスタットバルブを設け、
冷却水の温度が暖機完了に相当する所定温度よりも低い
ときには、サーモスタットバルブによってラジエータへ
の流路を遮断してバイパス流路を開放し、内燃機関から
の冷却水をバイパス流路に流して循環させるようにした
ものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、始動前に蓄熱
器から内燃機関に温水を供給するときに、この温水が内
燃機関から冷却水循環回路に流れ込んで、冷却水循環回
路中に設置した水温センサの周辺に温水が流れてしまう
と、始動時の水温センサの検出値の信頼性の低下を招
く。すなわち、この場合には、水温センサが実際の内燃
機関の温度よりも高温の温水の温度を検出してしまい、
実際の内燃機関の温度がまだ低いのに、内燃機関の温度
が高くなっていると誤検出されてしまう。このため、始
動時に水温センサの検出値に基づいて燃料噴射量を補正
すると、実際の内燃機関の温度よりも高い温度を基準に
した噴射補正が行われてしまい、その結果、始動時の燃
料噴射量が適正値よりも少なくなって、始動時の空燃比
が目標空燃比よりもリーン側にずれてしまい、始動時の
空燃比制御性が悪くなるという欠点が発生する。

【０００５】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的とする発明であり、従って、本発明の目的は、始
動時に冷却水循環回路中の水温センサが実際の内燃機関
の温度よりも高温の温水の温度を検出することを防止し
て、始動時の水温センサの検出値の信頼性を向上するこ
とができる内燃機関の冷却系制御装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の請求項１の内燃機関の冷却系制御装
置は、内燃機関とラジエータとの間で冷却水を循環させ
る冷却水循環回路と、この冷却水循環回路中に前記ラジ
エータをバイパスするように設けられたバイパス流路
と、内燃機関で温められた冷却水（以下「温水」とい
う）を保温状態で貯溜してこれを次の始動前に内燃機関
に供給する蓄熱器と、前記冷却水循環回路及び／又は前
記バイパス流路に設けられたバルブを制御して始動前に
前記蓄熱器から内燃機関に温水を供給するときに前記バ
ルブを内燃機関から前記バイパス流路への冷却水の流れ
を遮断する状態に切り換える冷却水循環制御手段とを備
えたものにおいて、冷却水の温度を検出する水温センサ
を、前記冷却水循環回路のうちの内燃機関の冷却水出口
側で且つ前記蓄熱器からの温水が循環しない位置に設置
したものである。このようにすれば、始動前に蓄熱器か
ら内燃機関に温水を供給するときに、その温水が水温セ
ンサの周辺に流れることを防止できるため、始動時に水
温センサが実際の内燃機関の温度よりも高温の温水の温
度を検出することを防止できて、始動時の水温センサの
検出値の信頼性を向上することができる。

【０００７】更に、請求項２のように、始動時にバイパ
ス流路を開放して内燃機関から流出する冷却水を該バイ
パス流路に流して循環させると共に、始動時に水温セン
サで検出した冷却水温に基づいて燃料噴射制御手段によ
り燃料噴射量を補正するようにすると良い。つまり、始
動時にバイパス流路を開放して内燃機関から流出する冷
却水を該バイパス流路に流して循環させると、内燃機関
から流出する冷却水を水温センサの周辺に流すことがで
きるため、始動時に実際の内燃機関の温度に対応した冷
却水温を水温センサで精度良く検出することができる。
その結果、始動時に水温センサで検出した冷却水温に基
づいて燃料噴射量を補正すれば、始動時に実際の内燃機
関の温度に応じた燃料噴射量の補正を行うことができ
て、始動時の燃料噴射量を適正化することができ、始動
時の空燃比制御性を向上することができる。

【０００８】また、請求項３のように、蓄熱器から内燃
機関への温水供給開始から所定期間経過後の水温センサ
の検出値と温水供給開始前の水温センサの検出値との差
に基づいてバイパスバルブが開き放しになる開固着の有
無を開固着判定手段により判定するようにしても良い。
もし、バイパスバルブの開固着が発生すると、始動前に
蓄熱器から内燃機関に温水を供給するときに、その温水
が内燃機関から冷却水循環回路中の水温センサの周辺に
流れ込んでしまうため、その温水の影響を受けて、水温
センサで検出する冷却水温が実際の内燃機関の温度より
も高くなってしまい、その結果、温水供給開始から時間
が経過するに従って水温センサの検出値と温水供給開始
前の水温センサの検出値との差が大きくなる。この関係
から、温水供給開始からある程度の時間が経過した後の
水温センサの検出値と温水供給開始前の水温センサの検
出値との差が所定の開固着判定値よりも大きいか否か
で、バイパスバルブの開固着の有無を判定することがで
きる。

【０００９】この場合、請求項４のように、バイパスバ
ルブが開固着していると判定された場合に、始動から所
定期間が経過するまで、温水供給開始前の水温センサの
検出値と始動後経過時間に基づいて冷却水温を推定し、
その推定冷却水温に基づいて燃料噴射量を補正するよう
にすると良い。もし、バイパスバルブが開固着した状態
になっていると、始動時の水温センサの検出値が始動前
に蓄熱器から供給された温水の影響を受けて実際の内燃
機関の温度よりも高い温度になっているため、温水供給
開始前の水温センサの検出値と始動後経過時間に基づい
て冷却水温を推定した方が水温センサの検出値よりも実
際の内燃機関の温度に近い温度を求めることができる。
従って、バイパスバルブが開固着している場合に、この
推定冷却水温に基づいて燃料噴射量を補正すれば、水温
センサの検出値に基づいて燃料噴射量を補正する場合と
比べて、燃料噴射量を精度良く補正することができる。

【００１０】尚、バイパスバルブが開固着している場合
でも、始動後の時間経過に伴って、内燃機関の温度が高
くなるに従って、水温センサの検出値が実際の内燃機関
の温度に近付いていくため、両者の温度差がある程度小
さくなるまでの所定期間が経過した後は、推定冷却水温
に代えて、水温センサの検出値を用いて燃料噴射量を補
正するようにすれば良い。このようにすれば、バイパス
バルブが開固着している場合に、推定冷却水温と水温セ
ンサの検出値とのうちの信頼性の高い方を用いて燃料噴
射量を補正することができ、空燃比制御性の悪化を回避
することができる。

【００１１】この場合、燃料噴射量の補正に用いる推定
冷却水温と水温センサの検出値との切り換えのタイミン
グは、始動後の経過時間等で判断しても良いが、請求項
５のように、バイパスバルブが開固着していると判定さ
れた場合に、推定冷却水温と始動後の前記水温センサの
検出値との差が所定値以下になるまで推定冷却水温を用
いて燃料噴射量を補正し、その後は、水温センサの検出
値を用いて燃料噴射量を補正するようにしても良い。こ
のようにすれば、始動後の内燃機関の運転状態や外気温
等によって始動後の内燃機関の温度上昇速度が変化して
も、それに応じた適正なタイミングで、燃料噴射量の補
正に用いる冷却水温情報を推定冷却水温から水温センサ
の検出値に切り換えることができる。

【００１２】また、請求項６のように、冷却水循環回路
の冷却水の流れをラジエータとバイパス流路との間で切
り換える機能又は両者の流量比を制御する機能を有する
制御バルブと、バイパス流路中に設けたバイパスバルブ
とを備えたシステムにおいては、蓄熱器から内燃機関に
温水を供給するときに、制御バルブをラジエータへの冷
却水の流れを遮断する状態に維持し、且つ、バイパスバ
ルブを閉弁してバイパス流路を遮断するようにすれば良
い。この場合、制御バルブは、ラジエータとバイパス流
路にそれぞれ流れる冷却水の流量比を制御することがで
きる電磁バルブを用いても良いし、或は、ラジエータと
バイパス流路との間で冷却水の流れを切り換える三方切
換弁を用いても良い。いずれの場合も、バイパス流路中
にバイパスバルブを設けることで、本発明を実現するこ
とができる。

【００１３】また、請求項７のように、始動から所定期
間経過後の水温センサの検出値と温水供給開始前（又は
始動当初）の水温センサの検出値との差に基づいてバイ
パスバルブが閉じ放しになる閉固着の有無を閉固着判定
手段により判定するようにしても良い。もし、バイパス
バルブの閉固着が発生すると、始動後も、始動前の内燃
機関への温水供給中と同じく、バイパスバルブと制御バ
ルブによってバイパス流路及びラジエータへの冷却水の
流れが遮断された状態に維持されるため、始動からある
程度の時間が経過して内燃機関の暖機が終了しても、内
燃機関の冷却水が冷却水循環回路中の水温センサの周辺
に流れず、水温センサの検出値が温水供給開始前（又は
始動当初）の水温センサの検出値とあまり変化しない状
態となる。そのため、バイパスバルブの閉固着発生時に
は、実際に内燃機関の暖機が終了しても、水温センサの
検出値が暖機完了に相当する水温まで上昇しないため、
暖機前と誤判定されてしまい、その結果、暖機後も、制
御バルブによってラジエータへの流路が遮断された状態
に維持されて、水温センサで検出する冷却水温の上昇が
少ない状態が続くことになる。この関係から、始動から
所定期間経過後の水温センサの検出値と温水供給開始前
（又は始動当初）の水温センサの検出値との差が所定の
閉固着判定値よりも小さいか否かで、バイパスバルブの
閉固着の有無を判定することができる。

【００１４】この場合、請求項８のように、バイパスバ
ルブが閉固着していると判定された場合には、制御バル
ブをラジエータに冷却水を流すように切り換えるように
すると良い。このようにすれば、バイパスバルブが閉固
着している場合でも、その閉固着が検出された時点で、
内燃機関から冷却水を冷却水循環回路中の水温センサの
周辺に流すことができて、水温センサで実際の内燃機関
の温度に対応した冷却水温を検出することができ、冷却
水温の検出精度を確保することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１に基づいて冷却系全体
の構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の冷却
水通路（ウォータジャケット）の入口には、エンジン１
１の動力によって駆動される機械式ウォータポンプ１２
が設けられている。このエンジン１１の冷却水通路の出
口とラジエータ１３の入口とが冷却水循環パイプ１４に
よって接続され、ラジエータ１３の出口と機械式ウォー
タポンプ１２の吸込み口とが冷却水循環パイプ１５によ
って接続されている。これにより、エンジン１１の冷却
水通路→冷却水循環パイプ１４→ラジエータ１３→冷却
水循環パイプ１５→機械式ウォータポンプ１２→エンジ
ン１１の冷却水通路の経路で冷却水が循環する冷却水循
環回路１６が構成されている。

【００１６】この冷却水循環回路１６には、ラジエータ
１３と並列にバイパス流路１７が設けられ、このバイパ
ス流路１７の両端が冷却水循環パイプ１４，１５の途中
に接続されている。そして、バイパス流路１７と冷却水
循環パイプ１５との合流部に流量制御バルブ１８（制御
バルブに相当）が設けられている。この流量制御バルブ
１８は、ラジエータ１３とバイパス流路１７にそれぞれ
流れる冷却水の流量比を制御することができる電磁バル
ブにより構成されている。更に、バイパス流路１７の途
中にはバイパスバルブ１９が設けられている。このバイ
パスバルブ１９は、例えば常開型の電磁バルブにより構
成されており、単に開弁と閉弁とを切り換えるだけで、
弁開度（バイパス流量）を制御する機能は持たない。

【００１７】また、エンジン１１に対して、暖房用の温
水回路２０と蓄熱用の温水回路２１とが並列に設けられ
ている。暖房用の温水回路２０中には、電磁バルブ２２
と暖房用のヒータコア２３とが直列に接続され、蓄熱用
の温水回路２１中には、保温材（断熱材）で形成された
保温構造の蓄熱器２４と電動式ウォータポンプ２５とが
直列に接続されている。

【００１８】エンジン１１の運転中に車室内を暖房する
ときは、電磁バルブ２２を開放してエンジン１１から流
れ出る温水（冷却水）の一部をヒータコア２３に流し、
このヒータコア２３の放熱によって空調装置（図示せ
ず）の送風空気を加熱する。また、イグニッションスイ
ッチ（以下「ＩＧスイッチ」と表記する）をＯＦＦして
エンジン１１を停止させるときには、電動式ウォータポ
ンプ２５を起動してエンジン１１内の温水を蓄熱器２４
内に回収し、保温状態で貯溜する。

【００１９】一方、冷却水温を検出する水温センサ２６
は、冷却水循環回路１６のうちのエンジン１１の冷却水
出口側で且つ蓄熱器２４からの温水が循環しない位置に
設置されている。この水温センサ２６の出力信号は、制
御回路２７（ＥＣＵ）に入力される。この制御回路２７
は、マイクロコンピュータを主体として構成され、その
ＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図２乃至図４の冷却系
制御ルーチンを実行することで、冷却系の各バルブ（流
量制御バルブ１８、バイパスバルブ１９）の動作を制御
すると共に、蓄熱用の温水回路２１中の電動式ウォータ
ポンプ２５の起動／停止を制御する。

【００２０】ここで、図２乃至図４の冷却系制御ルーチ
ンによる冷却系の制御の概要を図５のタイムチャートに
基づいて説明する。運転者がＩＧスイッチをＯＦＦ位置
からＯＮ位置に操作すると、バイパスバルブ１９を閉弁
してバイパス流路１７を遮断した状態（バイパス流量＝
０％）にすると共に、流量制御バルブ１８をラジエータ
１３の流路を遮断した状態（ラジエータ流量＝０％）に
維持し、且つ、電動式ウォータポンプ２５を起動して、
蓄熱器２４内に貯溜されている温水をエンジン１１内に
図１に破線矢印で示すように始動後のエンジン１１内の
冷却水の循環方向とは逆方向に流してエンジン１１を予
熱する。

【００２１】その後、運転者がＩＧスイッチをＯＮ位置
からスタート位置に操作してスタータ（図示せず）を起
動してエンジン１１を始動すると、エンジン回転速度Ｎ
ｅが所定の始動完了回転速度（例えば４００ｒｐｍ）以
上に上昇した時点で、エンジン１１の始動が完了したと
判断して、電動式ウォータポンプ２５をＯＦＦして、エ
ンジン１１への温水供給を終了する。

【００２２】尚、図５に示すように、エンジン１１への
温水供給開始からエンジン１１の始動が完了するまでの
時間が所定時間（例えば７秒間）を越えた場合は、ま
だ、エンジン１１の始動が完了していなくても、エンジ
ン１１の冷却水通路が温水で満たされたと判断して、電
動式ウォータポンプ２５をＯＦＦし、エンジン１１への
温水供給を終了する。

【００２３】そして、電動式ウォータポンプ２５をＯＦ
Ｆした時点（エンジン１１への温水供給を終了した時
点）で、バイパスバルブ１９を開弁してバイパス流路１
７を開放する。この後は、エンジン１１の暖機が完了す
るまで、エンジン１１からバイパス流路１７のみに冷却
水を循環させ、暖機完了後は、水温センサ２６で検出し
た冷却水温がエンジン運転状態に応じて設定された目標
水温に一致するように流量制御バルブ１８の制御量をフ
ィードバック制御して、バイパス流路１７への冷却水流
量（バイパス流量）とラジエータ１３への冷却水流量
（ラジエータ流量）との流量比を制御する。

【００２４】尚、エンジン１１の運転中に車室内を暖房
するときは、暖房用の温水回路２０中の電磁バルブ２２
を開放してエンジン１１から流れ出る温水（冷却水）の
一部をヒータコア２３に流し、このヒータコア２３の放
熱によって空調装置（図示せず）の送風空気を加熱す
る。

【００２５】その後、運転者がＩＧスイッチをＯＮ位置
からＯＦＦ位置に操作して、エンジン１１の運転を停止
すると、直ちに、蓄熱用の温水回路２１中の電動式ウォ
ータポンプ２５を起動して、図１に破線矢印で示すよう
にエンジン１１内の温水をエンジン運転中の冷却水の循
環方向とは逆方向に流して、その温水を蓄熱器２４内に
回収する。これにより、次のエンジン始動時まで、蓄熱
器２４内に温水が保温状態で貯溜される。

【００２６】その後、蓄熱器２４内への温水の回収を開
始してから蓄熱器２４内に十分な温水が蓄えられるまで
の所定時間（例えば７秒間）が経過した時点で、電動式
ウォータポンプ２５を停止して、蓄熱器２４内への温水
の回収を終了する。

【００２７】以上説明した冷却系の制御を実行する図２
乃至図４の冷却系制御ルーチンは、ＩＧスイッチのＯＮ
後に所定時間毎（例えば１６ｍ秒毎）に起動され、特許
請求の範囲でいう冷却水循環制御手段としての役割を果
たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ１０１
で、ＩＧスイッチがＯＦＦ位置からＯＮ位置に操作され
た直後であるか否かを判定し、ＯＮ位置に操作された直
後であれば、ステップ１０２に進み、水温センサ２６で
検出した現在の冷却水温ＴＨＷを温水供給前の冷却水温
ＴＨＷｉｎｔ（冷却水温の初期値）としてセットし、次
のステップ１０３で、電動式ウォータポンプ２５の駆動
フラグＸＥＷＰをＯＮ（駆動）にセットして、電動式ウ
ォータポンプ２５を起動し、蓄熱器２４内に貯溜されて
いる温水をエンジン１１内に供給してエンジン１１を予
熱する。

【００２８】更に、次のステップ１０４で、常開型のバ
イパスバルブ１９の駆動フラグＸＢＩＰをＯＮ（閉弁）
にセットしてバイパスバルブ１９を閉弁し、バイパス流
路１７を遮断し、続くステップ１０５で、流量制御バル
ブ１８の制御量ＴＱを０％にセットして、流量制御バル
ブ１８をラジエータ１３の流路を遮断する状態に維持す
る。これにより、始動前に蓄熱器２４からエンジン１１
に供給される温水が冷却水循環回路１６に流れ込むこと
を防止する。

【００２９】以上説明したステップ１０２〜１０５の処
理は、ＩＧスイッチがＯＦＦ位置からＯＮ位置に操作さ
れた直後に１回のみ実行する初期化処理であり、これ以
外の時期に本ルーチンが起動されたときには、これらの
初期化処理（ステップ１０２〜１０５）を飛び越してス
テップ１０６に進む。

【００３０】そして、このステップ１０６で、ＩＧスイ
ッチがＯＮかＯＦＦかを判別し、ＯＮされていれば、ス
テップ１０７に進み、ＩＧスイッチＯＮ後の経過時間を
カウントするＯＮ時間カウンタＣＩＧＯＮをインクリメ
ントし、次のステップ１０８で、ＩＧスイッチＯＦＦ後
の経過時間をカウントするＯＦＦ時間カウンタＣＩＧＯ
ＦＦを０にリセットする。反対に、ＩＧスイッチがＯＦ
Ｆされていれば、ステップ１０９に進み、ＯＮ時間カウ
ンタＣＩＧＯＮを０にリセットし、次のステップ１１０
で、ＯＦＦ時間カウンタＣＩＧＯＦＦをインクリメント
する。

【００３１】この後、図３のステップ１１１に進み、Ｏ
Ｎ時間カウンタＣＩＧＯＮのカウント値が所定時間（例
えば７秒）以上になったか否かを判定することで、温水
供給開始から所定時間（例えば７秒）以上経過したか否
かを判定し、所定時間以上経過していれば、ステップ１
１３に進み、電動式ウォータポンプ２５の駆動フラグＸ
ＥＷＰをＯＦＦ（停止）にセットして、電動式ウォータ
ポンプ２５を停止してエンジン１１への温水供給を終了
すると共に、常開型のバイパスバルブ１９の駆動フラグ
ＸＢＩＰをＯＦＦ（開弁）にセットしてバイパスバルブ
１９を開弁し、バイパス流路１７を開放する。

【００３２】一方、ＯＮ時間カウンタＣＩＧＯＮのカウ
ント値が所定時間（例えば７秒）に達していない場合
は、ステップ１１１からステップ１１２に進み、エンジ
ン回転速度Ｎｅが所定の始動完了回転速度（例えば４０
０ｒｐｍ）以上に上昇したか否かで、エンジン１１の始
動が完了したか否かを判定し、エンジン１１の始動が完
了したと判定されれば、ステップ１１３に進み、電動式
ウォータポンプ２５を停止して、エンジン１１への温水
供給を終了すると共に、バイパスバルブ１９を開弁して
バイパス流路１７を開放する。

【００３３】上記ステップ１１１、１１２でいずれも
「Ｎｏ」と判定されときに、エンジン１１への温水供給
中であれば、そのまま温水供給を継続し、ＩＧスイッチ
のＯＦＦ直後であれば、後述する図４のステップ１１８
以降の処理により、エンジン１１内の温水を蓄熱器２４
内に回収する。

【００３４】上記ステップ１１３の処理によりエンジン
１１への温水供給を終了した場合は、ステップ１１４に
進み、水温センサ２６で検出した冷却水温ＴＨＷが所定
温度（例えば８０℃）以上に上昇したか否かで、エンジ
ン１１の暖機が完了したか否かを判定し、暖機完了前と
判定されれば、ステップ１１７に進み、流量制御バルブ
１８の制御量ＴＱを０％にセットして、流量制御バルブ
１８をラジエータ１３の流路を遮断する状態に維持す
る。これにより、暖機完了前は、エンジン１１から流れ
出る冷却水がラジエータ１３を流れずにバイパス流路１
７を通って循環し、ラジエータ１３で冷却水の温度が低
下することが回避される。

【００３５】一方、上記ステップ１１４で、暖機完了後
（冷却水温ＴＨＷ≧所定温度）と判定された場合は、ス
テップ１１５に進み、現在のエンジン運転状態（例えば
エンジン回転速度Ｎｅ、吸入空気量ＧＮ）に応じてマッ
プ又は数式により目標水温ＴＨＷＴＧを算出する。この
後、ステップ１１６に進み、水温センサ２６で検出した
冷却水温ＴＨＷが目標水温ＴＨＷＴＧに一致するように
流量制御バルブ１８の制御量ＴＱをフィードバック制御
する。これにより、暖機後は、水温センサ２６で検出し
た冷却水温ＴＨＷが目標水温ＴＨＷＴＧよりも高けれ
ば、ラジエータ１３への冷却水流量（ラジエータ流量）
を増加させてバイパス流路１７への冷却水流量（バイパ
ス流量）を減少させ、反対に、水温センサ２６で検出し
た冷却水温ＴＨＷが目標水温ＴＨＷＴＧよりも低けれ
ば、ラジエータ１３への冷却水流量（ラジエータ流量）
を減少させてバイパス流路１７への冷却水流量（バイパ
ス流量）を増加させるように流量制御バルブ１８の制御
量ＴＱをフィードバック制御する。

【００３６】その後、図４のステップ１１８に進み、Ｉ
ＧスイッチがＯＮ位置からＯＦＦ位置に操作された直後
（エンジン停止直後）であるか否かを判定し、ＯＦＦ位
置に操作された直後であれば、ステップ１１９に進み、
電動式ウォータポンプ２５の駆動フラグＸＥＷＰをＯＮ
（駆動）にセットして、電動式ウォータポンプ２５を起
動する。これにより、エンジン停止直後にエンジン１１
内の温水を蓄熱器２４内に回収する。

【００３７】この後、ステップ１２０に進み、ＯＦＦ時
間カウンタＣＩＧＯＦＦのカウント値が所定時間（例え
ば７秒）以上になったか否かを判定することで、温水回
収開始から所定時間（例えば７秒）以上経過したか否か
を判定し、所定時間以上経過していれば、ステップ１２
１に進み、電動式ウォータポンプ２５の駆動フラグＸＥ
ＷＰをＯＦＦ（停止）にセットして、電動式ウォータポ
ンプ２５を停止して、蓄熱器２４への温水回収を終了す
る。

【００３８】また、制御回路２７は、ＲＯＭに記憶され
た図６のバイパスバルブ開固着判定ルーチンを実行する
ことで、エンジン１１への温水供給開始から所定時間
（例えば３〜７秒）経過後の水温センサ２６の検出値Ｔ
ＨＷと温水供給開始前の水温センサ２６の検出値ＴＨＷ
ｉｎｔとの差に基づいてバイパスバルブ１９が開き放し
になる開固着の有無を判定する。

【００３９】もし、バイパスバルブ１９の開固着が発生
すると、始動前に蓄熱器２４からエンジン１１に温水を
供給するときに、その温水がエンジン１１から冷却水循
環回路１６中の水温センサ２６の周辺に流れ込んでしま
うため、その温水の影響を受けて、水温センサ２６で検
出する冷却水温ＴＨＷが実際のエンジン１１の温度より
も高くなってしまう。その結果、バイパスバルブ１９の
開固着発生時には、図７に示すように、温水供給開始か
ら時間が経過するに従って水温センサ２６の検出値ＴＨ
Ｗと温水供給開始前の水温センサ２６の検出値ＴＨＷｉ
ｎｔ（正常時の冷却水温）との差が大きくなる。この関
係から、温水供給開始からある程度の時間が経過した後
の水温センサ１６の検出値ＴＨＷと温水供給開始前の水
温センサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔとの差（絶対値）が
所定の開固着判定値よりも大きいか否かで、バイパスバ
ルブ１９の開固着の有無を判定することができる。

【００４０】尚、本実施形態では、開固着判定の信頼性
を高めるために、温水供給開始から所定時間経過後に、
水温センサ１６の検出値ＴＨＷと温水供給開始前の水温
センサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔとの差｜ＴＨＷ−ＴＨ
Ｗｉｎｔ｜が所定の開固着判定値よりも大きいか否かを
判定する処理を所定周期で繰り返し、その結果、｜ＴＨ
Ｗ−ＴＨＷｉｎｔ｜が開固着判定値よりも大きいと判定
される状態が所定回数連続したときに、バイパスバルブ
１９の開固着と判定して、バイパスバルブ開固着フラグ
を「１」にセットするようにしている。

【００４１】以上説明したバイパスバルブ１９の開固着
判定を実行する図６のバイパスバルブ開固着判定ルーチ
ンは、ＩＧスイッチのＯＮ後に所定時間毎（例えば１６
ｍ秒毎）に起動され、特許請求の範囲でいう開固着判定
手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動される
と、まずステップ２０１で、開固着判定実行条件が成立
しているか否かを、図２のステップ１０７でインクリメ
ントされるＯＮ時間カウンタＣＩＧＯＮのカウント値が
例えば３秒から７秒までの範囲内で、且つ、始動前であ
るか否かによって判定する。つまり、エンジン１１への
温水供給開始後の経過時間が例えば３秒から７秒までの
期間で、且つ、始動前であれば、開固着判定実行条件が
成立し、それ以外の場合は、開固着判定実行条件が不成
立となり、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終
了する。

【００４２】一方、開固着判定実行条件が成立していれ
ば、ステップ２０２に進み、現在の水温センサ１６の検
出値ＴＨＷと温水供給開始前の水温センサ２６の検出値
ＴＨＷｉｎｔとの差｜ＴＨＷ−ＴＨＷｉｎｔ｜が所定の
開固着判定値よりも大きいか否かを判定し、｜ＴＨＷ−
ＴＨＷｉｎｔ｜が開固着判定値以下であれば、バイパス
バルブ１９の開固着が発生していないと判断して、ステ
ップ２０３に進み、開固着カウンタを「０」にリセット
し、次のステップ２０４で、バイパスバルブ開固着フラ
グを「０」にリセットして本ルーチンを終了する。

【００４３】これに対し、上記ステップ２０２で、｜Ｔ
ＨＷ−ＴＨＷｉｎｔ｜が開固着判定値よりも大きいと判
定された場合は、バイパスバルブ１９の開固着が発生し
ている可能性があるため、ステップ２０５に進み、開固
着カウンタをインクリメントして、次のステップ２０６
で、開固着カウンタの値が所定値を越えたか否かを判定
する。その結果、開固着カウンタの値が所定値以下であ
れば、まだ、開固着と判定せずに本ルーチンを終了す
る。

【００４４】もし、ステップ２０６で、開固着カウンタ
の値が所定値を越えていると判定されれば、最終的に開
固着と判断して、ステップ２０７に進み、バイパスバル
ブ開固着フラグを「１」にセットして本ルーチンを終了
する。

【００４５】また、制御回路２７は、ＲＯＭに記憶され
た図８のバイパスバルブ閉固着判定ルーチンを実行する
ことで、始動から所定時間経過後の水温センサ２６の検
出値ＴＨＷと温水供給開始前の水温センサ２６の検出値
ＴＨＷｉｎｔとの差に基づいてバイパスバルブ１９が閉
じ放しになる閉固着の有無を判定する。

【００４６】もし、バイパスバルブ１９の閉固着が発生
すると、図９に示すように、始動後も、始動前のエンジ
ン１１への温水供給中と同じく、バイパスバルブ１９と
流量制御バルブ１８によってバイパス流路１７及びラジ
エータ１３への冷却水の流れが遮断された状態に維持さ
れるため、始動からある程度の時間が経過してエンジン
１１の暖機が終了しても、エンジン１１の冷却水が冷却
水循環回路１６中の水温センサ２６の周辺に流れず、水
温センサ２６の検出値ＴＨＷが温水供給開始前の水温セ
ンサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔとあまり変化しない状態
となる。そのため、バイパスバルブ１９の閉固着発生時
には、図９に示すように、実際にエンジン１１の暖機が
終了しても、水温センサ２６の検出値ＴＨＷが暖機完了
に相当する水温まで上昇しないため、暖機前と誤判定さ
れてしまい、その結果、暖機後も、流量制御バルブ１８
によってラジエータ１３への冷却水の流れが遮断された
状態に維持されて、水温センサ２６で検出する冷却水温
ＴＨＷの上昇が少ない状態が続くことになる。この関係
から、始動から所定時間経過後の水温センサ２６の検出
値ＴＨＷと温水供給開始前の水温センサ２６の検出値Ｔ
ＨＷｉｎｔとの差が所定の閉固着判定値よりも小さいか
否かで、バイパスバルブ１９の閉固着の有無を判定する
ことができる。

【００４７】そして、バイパスバルブ１９が閉固着して
いると判定された場合には、流量制御バルブ１８をエン
ジン１１からの冷却水が全てラジエータ１３に流れるよ
うに強制的に切り換える。このようにすれば、バイパス
バルブ１３が閉固着している場合でも、その閉固着が検
出された時点で、エンジン１１から冷却水を冷却水循環
回路１６中の水温センサ２６の周辺に流すことができ
て、水温センサ２６で実際のエンジン１１の温度に対応
した冷却水温を検出することができる。

【００４８】尚、本実施形態では、閉固着判定の信頼性
を高めるために、始動から所定時間（例えば１０〜３０
秒）経過後に、水温センサ１６の検出値ＴＨＷと温水供
給開始前の水温センサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔとの差
｜ＴＨＷ−ＴＨＷｉｎｔ｜が所定の閉固着判定値よりも
小さいか否かを判定する処理を所定周期で繰り返し、そ
の結果、｜ＴＨＷ−ＴＨＷｉｎｔ｜が閉固着判定値より
も小さいと判定される状態が所定回数連続したときに、
バイパスバルブ１９の閉固着と判定して、バイパスバル
ブ閉固着フラグを「１」にセットするようにしている。

【００４９】以上説明したバイパスバルブ１９の閉固着
判定を実行する図８のバイパスバルブ開固着判定ルーチ
ンは、ＩＧスイッチのＯＮ後に所定時間毎（例えば１６
ｍ秒毎）に起動され、特許請求の範囲でいう閉固着判定
手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動される
と、まずステップ３０１で、エンジン回転速度Ｎｅが所
定の始動完了回転速度（例えば４００ｒｐｍ）以上に上
昇し、且つスタータがＯＦＦされたか否かによって、始
動後であるか否かを判定し、始動後でないと判定されれ
ば、ステップ３０２に進み、始動後の経過時間をカウン
トする始動後カウンタを「０」にリセットする。一方、
始動後と判定されれば、ステップ３０３に進み、始動後
カウンタをインクリメントする。

【００５０】この後、ステップ３０４に進み、始動後カ
ウンタのカウント値（始動後の経過時間）が例えば１０
秒から３０秒までの範囲内であるか否かによって、閉固
着判定期間であるか否かを判定し、閉固着判定期間でな
ければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了
する。

【００５１】これに対し、閉固着判定期間であれば、ス
テップ３０５に進み、現在の水温センサ１６の検出値Ｔ
ＨＷと温水供給開始前の水温センサ２６の検出値ＴＨＷ
ｉｎｔとの差｜ＴＨＷ−ＴＨＷｉｎｔ｜が所定の閉固着
判定値よりも小さいか否かを判定し、｜ＴＨＷ−ＴＨＷ
ｉｎｔ｜が閉固着判定値以上であれば、バイパスバルブ
１９の閉固着が発生していないと判断して、ステップ３
０６に進み、閉固着カウンタを「０」にリセットし、次
のステップ３０７で、バイパスバルブ閉固着フラグを
「０」にリセットして本ルーチンを終了する。

【００５２】これに対し、上記ステップ３０５で、｜Ｔ
ＨＷ−ＴＨＷｉｎｔ｜が閉固着判定値よりも小さいと判
定された場合は、バイパスバルブ１９の閉固着が発生し
ている可能性があるため、ステップ３０８に進み、閉固
着カウンタをインクリメントして、次のステップ３０９
で、閉固着カウンタの値が所定値を越えたか否かを判定
する。その結果、閉固着カウンタの値が所定値以下であ
れば、まだ、閉固着と判定せずに本ルーチンを終了す
る。

【００５３】もし、ステップ３０９で、閉固着カウンタ
の値が所定値を越えていると判定されれば、最終的に閉
固着と判断して、ステップ３１０に進み、バイパスバル
ブ閉固着フラグを「１」にセットすると共に、流量制御
バルブ１８の制御量ＴＱを１００％にセットして、流量
制御バルブ１８をエンジン１１からの冷却水が全てラジ
エータ１３に流れるように切り換える。

【００５４】また、制御回路２７は、ＲＯＭに記憶され
た図１０の燃料噴射制御ルーチンを実行することで、水
温センサ２６で検出した冷却水温又は推定水温に応じて
燃料噴射量を補正して最終噴射量を求める。

【００５５】ところで、バイパスバルブ１９が開固着し
た状態になっていると、図１１に示すように、始動時の
水温センサ２６の検出値ＴＨＷが蓄熱器２４から供給さ
れる温水の影響を受けて実際のエンジン１１の温度より
も高い温度になっているため、温水供給開始前の水温セ
ンサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔと始動後経過時間に基づ
いて冷却水温を推定した方が水温センサ２６の検出値Ｔ
ＨＷよりも実際のエンジン１１の温度に近い温度を求め
ることができる。従って、バイパスバルブ１９が開固着
している場合には、この推定冷却水温に基づいて燃料噴
射量を補正すれば、水温センサ２６の検出値ＴＨＷに基
づいて燃料噴射量を補正する場合と比べて、燃料噴射量
を精度良く補正することができる。

【００５６】尚、バイパスバルブ１９が開固着している
場合でも、始動後の時間経過に伴って、エンジン１１の
温度が高くなるに従って、水温センサ２６の検出値ＴＨ
Ｗが実際のエンジン１１の温度に近付いていくため、両
者の温度差がある程度小さくなってからは、推定冷却水
温に代えて、水温センサ２６の検出値ＴＨＷを用いて燃
料噴射量を補正する。このようにすれば、バイパスバル
ブ１９が開固着している場合に、推定冷却水温と水温セ
ンサ２６の検出値ＴＨＷとのうちの信頼性の高い方を用
いて燃料噴射量を補正することができ、空燃比制御性の
悪化を回避することができる。

【００５７】以上説明した燃料噴射制御を実行する図１
０の燃料噴射制御ルーチンは、ＩＧスイッチのＯＮ後に
所定時間毎（例えば１６ｍ秒毎）に起動され、特許請求
の範囲でいう燃料噴射制御手段としての役割を果たす。
本ルーチンが起動されると、まずステップ４０１で、前
記図８のステップ３０１でインクリメントされる始動後
カウンタのカウント値（始動後の経過時間）が所定時間
Ｋ１以下であるか否かを判定する。ここで、所定時間Ｋ
１は、エンジン１１の冷却水出口側の冷却水温（以下
「エンジン出口冷却水温」という）ＥＴＨＷが温水供給
開始前の水温センサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔと等しい
と仮定する期間を設定するためのものである。従って、
始動後カウンタのカウント値が所定時間Ｋ１以下であれ
ば、エンジン出口冷却水温ＥＴＨＷとして温水供給開始
前の水温センサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔを用いる。

【００５８】これに対し、始動後カウンタのカウント値
が所定時間Ｋ１を越えていれば、ステップ４０３に進
み、バイパスバルブ開固着フラグが「１」であるか否か
で、バイパスバルブ１９の開固着が発生しているか否か
を判定し、開固着が発生していない場合（バイパスバル
ブ開固着フラグ＝０の場合）は、エンジン出口冷却水温
ＥＴＨＷと水温センサ２６の検出値ＴＨＷとがほぼ一致
するため、ステップ４０６に進み、水温センサ２６の検
出値ＴＨＷをそのままエンジン出口冷却水温ＥＴＨＷと
して用いる。

【００５９】一方、バイパスバルブ１９の開固着が発生
している場合（バイパスバルブ開固着フラグ＝１の場
合）は、エンジン出口冷却水温ＥＴＨＷと水温センサ２
６の検出値ＴＨＷとが一致しないため、ステップ４０４
に進み、エンジン出口冷却水温ＥＴＨＷを次式により推
定する。ＥＴＨＷ(i) ＝ＥＴＨＷ(i-1) ＋Ｃ

【００６０】ここで、ＥＴＨＷ(i) は今回のエンジン出
口冷却水温推定値、ＥＴＨＷ(i-1)は前回のエンジン出
口冷却水温推定値、Ｃは演算周期当たりの水温上昇量で
ある。この演算周期当たりの水温上昇量Ｃは、演算処理
の簡略化のために固定値としても良いが、エンジン運転
状態、外気温、前回のエンジン出口冷却水温ＥＴＨＷ(i
-1) 等に応じてマップ又は数式により演算周期当たりの
水温上昇量Ｃを算出するようにしても良い。上式におい
て、エンジン出口冷却水温ＥＴＨＷの初期値は、ステッ
プ４０２で記憶した温水供給開始前の水温センサ２６の
検出値ＴＨＷｉｎｔとなるため、上式によるエンジン出
口冷却水温ＥＴＨＷの推定は、温水供給開始前の水温セ
ンサ２６の検出値ＴＨＷｉｎｔと始動後経過時間（始動
後の演算回数）等に基づいて行われることになる。

【００６１】エンジン出口冷却水温ＥＴＨＷの推定後、
ステップ４０５に進み、始動後カウンタのカウント値
（始動後の経過時間）が所定時間Ｋ２以上になったか、
又は、推定したエンジン出口冷却水温ＥＴＨＷと現在
の水温センサ２６の検出値ＴＨＷとの差｜ＥＴＨＷ−Ｔ
ＨＷ｜が所定値以下になったか否かを判定する。ここ
で、所定時間Ｋ２は、バイパスバルブ１９の開固着発生
時にエンジン出口冷却水温ＥＴＨＷと水温センサ２６の
検出値ＴＨＷとの差が小さくなる（所定値以下になる）
までに要する始動後経過時間であり、予め実験等で測定
して設定されている。この所定時間Ｋ２は、演算処理の
簡略化のために固定値としても良いが、エンジン運転状
態、外気温等に応じてマップ又は数式により所定時間Ｋ
２を算出するようにしても良い。

【００６２】上記ステップ４０５で、始動後カウンタ
のカウント値が所定時間Ｋ２以上になった場合、又は、
推定したエンジン出口冷却水温ＥＴＨＷと現在の水温
センサ２６の検出値ＴＨＷとの差｜ＥＴＨＷ−ＴＨＷ｜
が所定値以下になった場合のいずれかに該当すれば、エ
ンジン出口冷却水温ＥＴＨＷの推定を終了し、ステップ
４０６に進み、水温センサ２６の検出値ＴＨＷをエンジ
ン出口冷却水温ＥＴＨＷとして用いる（つまりエンジン
出口冷却水温ＥＴＨＷを水温センサ２６で検出する）。
一方、上記ステップ４０５で、、のいずれにも該当
しない場合は、ステップ４０４で推定したエンジン出口
冷却水温ＥＴＨＷをそのまま用いる。

【００６３】以上のようにしてエンジン出口冷却水温Ｅ
ＴＨＷを推定値又は検出値のいずれかに決定した後、ス
テップ４０７に進み、エンジン出口冷却水温ＥＴＨＷに
基づいて燃料噴射量に対する補正係数ｅｆａｓｅ１、ｅ
ｆａｓｅ２、ＦＷＬをマップ又は数式により算出する。

【００６４】この後、ステップ４０８に進み、燃料噴射
量ＴＡＵを次式により算出する。ＴＡＵ＝基本噴射量×α×（１＋ＦＷＬ＋ｅｆａｓｅ１
＋ｅｆａｓｅ２）ここで、基本噴射量は、エンジン運転状態（例えばエン
ジン回転速度、吸入空気量等）に応じてマップ等により
算出される基本的な燃料噴射量である。αは、空燃比フ
ィードバック補正係数、学習補正係数、加減速補正係数
等の各種の補正係数である。

【００６５】尚、上記ステップ４０７では、エンジン出
口冷却水温ＥＴＨＷに応じて３種類の補正係数ｅｆａｓ
ｅ１、ｅｆａｓｅ２、ＦＷＬを算出するようにしたが、
これら３種類の補正係数を１つの補正係数に統合して算
出するようにしても良い。

【００６６】以上説明した図２乃至図４の冷却系制御ル
ーチンによって、始動前に蓄熱器２４内の温水をエンジ
ン１１に供給するときに、流量制御バルブ１８とバイパ
スバルブ１９によってラジエータ１３及びバイパス流路
１７への冷却水の流れが遮断される。

【００６７】以上説明した本実施形態では、バイパス流
路１７中にバイパスバルブ１９を設け、始動前に蓄熱器
２４内の温水をエンジン１１に供給するときに、バイパ
スバルブ１９を閉弁してバイパス流路１７を遮断し、更
に、ラジエータ１３の流路を流量制御バルブ１８によっ
て遮断するようにしたので、始動前に蓄熱器２４からエ
ンジン１１に供給した温水が冷却水循環回路１６に流れ
込むことを防止できて、温水による内エンジン１１の予
熱効果が低下するのを防止でき、始動時の早期暖機性能
を向上することができる。

【００６８】しかも、始動前に蓄熱器２４内の温水をエ
ンジン１１に供給するときに、その温水が冷却水循環回
路１６中の水温センサ２６の周辺に流れることを防止で
きるため、始動前に水温センサ２６の検出水温が上昇す
ることを防止できて、始動時に水温センサ２６が実際の
エンジン１１の温度よりも高温の温水の温度を検出する
ことを防止でき、始動時の水温センサ２６の検出値の信
頼性を向上することができる。その結果、始動時に水温
センサ２６で検出した冷却水温に基づいて燃料噴射量を
補正しても、始動時に空燃比が目標空燃比よりもリーン
になってしまうことを防止できて、空燃比を目標空燃比
付近で安定させることができ、エンジン回転変動を小さ
くできる。

【００６９】尚、従来の冷却系では、始動前に蓄熱器２
４からエンジン１１に供給した温水が冷却水循環回路１
６に流れ込んで、冷却水循環回路１６中に設置した水温
センサ２６の周辺に温水が流れてしまうため、図１２に
示すように、始動前から水温センサ２６の検出水温が上
昇して実際のエンジン１１の温度よりも高温の温水の温
度を検出してしまい、実際のエンジン１１の温度がまだ
低いのに、エンジン１１の温度が高くなっていると誤検
出されてしまう。このため、始動時に水温センサ２６の
検出値に基づいて燃料噴射量を補正すると、実際のエン
ジン１１の温度よりも高い温度を基準にした噴射補正が
行われてしまい、その結果、図１２に示すように、始動
時の燃料噴射量が適正値よりも少なくなって、始動時の
空燃比が目標空燃比よりもリーン側にずれてしまい、空
燃比が不安定でエンジン回転変動が大きくなるという欠
点がった。

【００７０】一方、本実施形態では、蓄熱器２４からエ
ンジン１１への温水の供給を開始してからある程度の時
間が経過した後の水温センサ２６の検出値と温水供給開
始前の水温センサ２６の検出値との差が所定の開固着判
定値よりも大きいか否かで、バイパスバルブ１９の開固
着の有無を判定するようにしたので、バイパスバルブ１
９の開固着が発生したときに適宜のフェールセーフ処理
を行うことができる。

【００７１】本実施形態では、バイパスバルブ１９の開
固着が発生すると、始動時の水温センサ２６の検出値が
始動前に蓄熱器２４から供給された温水の影響を受けて
実際のエンジン１１の温度よりも高い温度になっている
ことを考慮して、バイパスバルブ１９が開固着している
と判定された場合に、始動から所定期間が経過するま
で、温水供給開始前の水温センサ２６の検出値と始動後
経過時間に基づいて冷却水温を推定し、その推定冷却水
温に基づいて燃料噴射量を補正するようにしたので、バ
イパスバルブ１９の開固着発生時に水温センサ２６の検
出値に基づいて燃料噴射量を補正する場合と比べて、燃
料噴射量を精度良く補正することができ、空燃比がリー
ン側にずれることを防止できる。

【００７２】また、本実施形態では、始動から所定期間
経過後の水温センサ２６の検出値と温水供給開始前の水
温センサ２６の検出値との差が所定の閉固着判定値より
も小さいか否かで、バイパスバルブ１９の閉固着の有無
を判定するようにしたので、バイパスバルブ１９の閉固
着が発生したときに適宜のフェールセーフ処理を行うこ
とができる。

【００７３】この場合、バイパスバルブ１９が閉固着し
ていると判定されたときに、流量制御バルブ１８をラジ
エータ１３に冷却水を流すように強制的に切り換えるよ
うにしたので、バイパスバルブ１９が閉固着している場
合でも、その閉固着が検出された時点で、エンジン１１
から冷却水を冷却水循環回路１６中の水温センサ２６の
周辺に流すことができて、水温センサ２６で実際のエン
ジン１１の温度に対応した冷却水温を検出することがで
き、冷却水温の検出精度を確保することができる。

【００７４】尚、始動から所定期間経過後の水温センサ
２６の検出値と始動当初の水温センサ２６の検出値との
差が所定の閉固着判定値よりも小さいか否かで、バイパ
スバルブ１９の閉固着の有無を判定するようにしても良
い。

【００７５】また、本実施形態で用いた流量制御バルブ
１８は、ラジエータ１３とバイパス流路１７にそれぞれ
流れる冷却水の流量比を制御することができる電磁バル
ブにより構成されているが、ラジエータ１３とバイパス
流路１７との間で冷却水の流れを切り換える三方切換弁
を用いても良い。

【００７６】或は、バイパスバルブ１９を設ける代わり
に、冷却水循環パイプ１４中の水温センサ２６の上流側
又は下流側に電磁バルブを設け、始動前に蓄熱器２４内
の温水をエンジン１１に供給するときに、この電磁バル
ブを閉弁することで、ラジエータ１３及びバイパス流路
１７への冷却水の流れを遮断するようにしても良い。こ
の場合は、バイパス流路１７中にバイパスバルブ１９を
設ける必要はない。

【００７７】また、本実施形態で用いるバイパスバルブ
１９は、開弁と閉弁とを単純に切り換えることができれ
ば良く、バイパスバルブ１９の開度（バイパス流量）を
制御する機能は必要としないが、バイパスバルブ１９を
開度制御可能な電磁バルブで構成した場合は、流量制御
バルブ１８に代えて、ラジエータ１３の入口側又は出口
側に開度制御可能な電磁バルブを設け、これら２個の開
度制御可能な電磁バルブの開度を制御することで、本実
施形態の流量制御バルブ１８と同様の流量制御を行うよ
うにしても良い。

【００７８】また、本実施形態では、運転者がＩＧスイ
ッチをＯＦＦ位置からＯＮ位置に操作したときに、バイ
パスバルブ１９を閉弁して、電動式ウォータポンプ２５
を起動して、蓄熱器２４からエンジン１１への温水の供
給を開始するようにしたが、例えば、駐車中に車外から
運転席のドアが開放されたとき（ドアスイッチのＯＮ
時）に、バイパスバルブ１９を閉弁して、電動式ウォー
タポンプ２５を起動して蓄熱器２４からエンジン１１へ
の温水の供給を開始するようにしても良く、要は、エン
ジン１１が始動される可能性が高いことを何等かの方法
で察知した時点で、エンジン１１への温水供給を開始す
るようにすれば良い。

【００７９】また、本実施形態では、流量制御バルブ１
８を用いているが、流量制御バルブ１８に代えてサーモ
スタットバルブを用いても良い。その他、本発明は、上
述した各種の機能の一部を省略して実施しても良いこと
は言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における冷却系の構成を概
略的に示すブロック図

【図２】冷却系制御ルーチンの処理の流れを示すフロー
チャート（その１）

【図３】冷却系制御ルーチンの処理の流れを示すフロー
チャート（その２）

【図４】冷却系制御ルーチンの処理の流れを示すフロー
チャート（その３）

【図５】冷却系制御ルーチンによる制御例を示すタイム
チャート

【図６】バイパスバルブ開固着判定ルーチンの処理の流
れを示すフローチャート

【図７】バイパスバルブの開固着発生時の制御例を示す
タイムチャート

【図８】バイパスバルブ閉固着判定ルーチンの処理の流
れを示すフローチャート

【図９】バイパスバルブの閉固着発生時の制御例を示す
タイムチャート

【図１０】燃料噴射制御ルーチンの処理の流れを示すフ
ローチャート

【図１１】燃料噴射制御ルーチンによる制御例を示すタ
イムチャート

【図１２】本実施形態の効果を従来と比較して説明する
ためのタイムチャート

【符号の説明】

１１…エンジン（内燃機関）、１２…機械式ウォータポ
ンプ、１３…ラジエータ、１６…冷却水循環回路、１７
…バイパス流路、１８…流量制御バルブ（制御バル
ブ）、１９…バイパスバルブ、２３…ヒータコア、２４
…蓄熱器、２５…電動式ウォータポンプ、２６…制御回
路（冷却水循環制御手段，燃料噴射制御手段，開固着判
定手段，閉固着判定手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｎ 17/06 Ｆ０２Ｎ 17/06 Ｄ 17/08 17/08 Ｅ (72)発明者神尾茂愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者高橋栄三愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者新保善一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者吉川重孝愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G084 BA09 BA13 BA28 CA01 CA02 DA04 DA09 DA12 EA07 FA07 FA20 FA33 FA36 3G301 HA01 JA08 JA20 KA01 LB01 MA11 PA01Z PE01Z PE08Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関とラジエータとの間で冷却水を
循環させる冷却水循環回路と、この冷却水循環回路中に
前記ラジエータをバイパスするように設けられたバイパ
ス流路と、内燃機関で温められた冷却水（以下「温水」
という）を保温状態で貯溜してこれを次の始動前に内燃
機関に供給する蓄熱器と、前記冷却水循環回路及び／又
は前記バイパス流路に設けられたバルブを制御して始動
前に前記蓄熱器から内燃機関に温水を供給するときに前
記バルブを内燃機関から前記バイパス流路への冷却水の
流れを遮断する状態に切り換える冷却水循環制御手段と
を備えた内燃機関の冷却系制御装置において、冷却水の温度を検出する水温センサを、前記冷却水循環
回路のうちの内燃機関の冷却水出口側で且つ前記蓄熱器
からの温水が循環しない位置に設置したことを特徴とす
る内燃機関の冷却系制御装置。
【請求項２】前記冷却水循環制御手段は、始動時に前
記バイパス流路を開放して内燃機関から流出する冷却水
を該バイパス流路に流して循環させ、始動時に前記水温センサで検出した冷却水温に基づいて
燃料噴射量を補正する燃料噴射制御手段を備えているこ
とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却系制御
装置。
【請求項３】前記蓄熱器から内燃機関への温水供給開
始から所定期間経過後の前記水温センサの検出値と温水
供給開始前の前記水温センサの検出値との差に基づいて
前記バイパスバルブが開き放しになる開固着の有無を判
定する開固着判定手段を備えていることを特徴とする請
求項１又は２に記載の内燃機関の冷却系制御装置。
【請求項４】前記開固着判定手段で前記バイパスバル
ブが開固着していると判定された場合に、始動から所定
期間が経過するまで、温水供給開始前の前記水温センサ
の検出値と始動後経過時間に基づいて冷却水温を推定
し、その推定冷却水温に基づいて燃料噴射量を補正する
手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の内
燃機関の冷却系制御装置。
【請求項５】前記開固着判定手段で前記バイパスバル
ブが開固着していると判定された場合に、始動後に温水
供給開始前の前記水温センサの検出値と始動後経過時間
に基づいて冷却水温を推定し、その推定冷却水温と始動
後の前記水温センサの検出値との差が所定値以下になる
まで推定冷却水温に基づいて燃料噴射量を補正する手段
を備えていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機
関の冷却系制御装置。
【請求項６】前記冷却水循環回路の冷却水の流れを前
記ラジエータと前記バイパス流路との間で切り換える機
能又は両者の流量比を制御する機能を有する制御バルブ
と、前記バイパス流路中に設けたバイパスバルブとを備
え、前記冷却水循環制御手段は、前記蓄熱器から内燃機関に
温水を供給するときに前記制御バルブを前記ラジエータ
への冷却水の流れを遮断する状態に維持し、且つ、前記
バイパスバルブを閉弁して前記バイパス流路を遮断する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内
燃機関の冷却系制御装置。
【請求項７】始動から所定期間経過後の前記水温セン
サの検出値と温水供給開始前又は始動当初の前記水温セ
ンサの検出値との差に基づいて前記バイパスバルブが閉
じ放しになる閉固着の有無を判定する閉固着判定手段を
備えていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関
の冷却系制御装置。
【請求項８】前記冷却水循環制御手段は、前記閉固着
判定手段で前記バイパスバルブが閉固着していると判定
された場合に、前記制御バルブを前記ラジエータに冷却
水を流すように切り換えることを特徴とする請求項７に
記載の内燃機関の冷却系制御装置。