JP2010275961A - Engine cooling device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine cooling device capable of preventing or suppressing the deterioration of the exhaust emission due to the supercooling of the latter-stage catalyst when cooling, using a coolant, the exhaust system of an engine mounted with an earlier-stage catalyst and a latter-stage catalyst which are arranged in series. <P>SOLUTION: The cooling device 100A includes an ECU 1A, a water pump 10, an engine 50, cooling adaptors 21 and 22, a radiator 30, catalysts 23 and 24, a UFC 25 and an open/close valve 40 permitting or prohibiting the circulation of the cooling water to the cooling adaptors 21 and 22. In the ECU 1A, a first control means for controlling the open/close valve 40 to prohibit the circulation of the cooling water to the cooling adaptors 21 and 22 when the accumulated amount taken in air calculated during the idling of the engine 50 exceeds a predetermined value is functionally realized. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンの冷却装置に関し、特に排気系を冷媒により冷却する排気系冷却手段を備えたエンジンの冷却装置に関する。   The present invention relates to an engine cooling apparatus, and more particularly to an engine cooling apparatus provided with an exhaust system cooling means for cooling an exhaust system with a refrigerant.

従来、エンジンの排気系（具体的には例えば排気マニホルド）を水などの冷媒により冷却する技術が知られている。かかる技術に関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１で開示されている。特許文献１では排気マニホルドの周囲に形成したウォータジャケットと、該ウォータジャケットに水を噴霧状に噴射する水噴射手段とを備え、該水噴射手段からの水噴射量をエンジン回転数とエンジン負荷とに応じて制御する制御装置を接続した排気マニホルド装置が開示されている。   Conventionally, a technique for cooling an engine exhaust system (specifically, for example, an exhaust manifold) with a coolant such as water is known. With regard to such technology, for example, Patent Literature 1 discloses a technology considered to be related to the present invention. Patent Document 1 includes a water jacket formed around an exhaust manifold, and water injection means for injecting water into the water jacket in a spray form, and the amount of water injection from the water injection means is determined by the engine speed and the engine load. There is disclosed an exhaust manifold device to which a control device that controls according to the above is connected.

特開昭６３−２０８６０７号公報JP-A 63-208607

ところで、エンジンにおいては環境問題に対する取組みとして排気エミッションを低減することが求められている。この点、主に軽中負荷運転時の排気エミッションを低減するにあたっては、三元触媒をエンジンに近接した配置とし、早期に三元触媒を暖機させる手法がある。   Incidentally, in an engine, it is required to reduce exhaust emission as an approach to environmental problems. In this regard, in order to reduce exhaust emissions mainly during light and medium load operation, there is a method in which the three-way catalyst is arranged close to the engine and the three-way catalyst is warmed up early.

一方、上記手法を用いた状態で高負荷運転時の排気エミッション低減を行うには、理論空燃比または理論空燃比近傍でエンジンを運転することが望まれる。しかしながら、この場合にはエンジンに近接して触媒を配置したことに起因して、触媒が過熱し、結果劣化の過大な進行や、劣化の過大な進行による排気エミッションの悪化が懸念される。よって、高負荷運転域の排気エミッション低減を考慮すると、三元触媒をエンジンから遠ざけて配置する必要がある。しかし、これでは早期に触媒を暖機させる軽中負荷運転域での排気エミッション低減が不十分になる虞があるため、触媒の浄化を促進させる貴金属の量を多くする必要がある。しかしながら、これら貴金属は希少なものであるため、この場合はコストの増大が懸念される。   On the other hand, in order to reduce exhaust emissions during high load operation using the above method, it is desirable to operate the engine at or near the stoichiometric air / fuel ratio. However, in this case, the catalyst is overheated due to the arrangement of the catalyst in the vicinity of the engine, and as a result, there is a concern about excessive progress of deterioration and deterioration of exhaust emission due to excessive progress of deterioration. Therefore, considering the reduction of exhaust emission in the high load operation region, it is necessary to dispose the three-way catalyst away from the engine. However, this may result in insufficient exhaust emission reduction in a light and medium load operation region where the catalyst is warmed up early, and thus it is necessary to increase the amount of noble metal that promotes purification of the catalyst. However, since these noble metals are rare, in this case, there is a concern about an increase in cost.

これに対してかかる事情のもと、早期に触媒を暖機させる軽中負荷運転域での排気エミッションと高負荷運転時の排気エミッションの更なる低減を好適に両立させることを目的として、排気系を冷媒で冷却し、排気温度を低下させることが考えられている。このようにすれば、触媒の過熱を抑制することも可能になる。このためこのようにすれば、触媒をエンジンに近接して配置することができ、以って早期に触媒を暖機させる軽中負荷運転域での排気エミッションと高負荷運転時の排気エミッションの更なる低減を好適に両立させることも可能になる。   Under these circumstances, the exhaust system is used for the purpose of suitably balancing exhaust emissions in the light and medium load operating range where the catalyst is warmed up early and further reducing exhaust emissions during high load operation. It is considered that the exhaust gas is cooled with a refrigerant to lower the exhaust temperature. In this way, it is possible to suppress overheating of the catalyst. Therefore, in this way, the catalyst can be arranged close to the engine, so that the exhaust emission in the light and medium load operation region where the catalyst is warmed up early and the exhaust emission during the high load operation are updated. It is also possible to achieve both reductions that are suitable.

ところで、排気系を冷媒で冷却するにあたっては、エンジン本体を流通する冷媒（例えばエンジンの冷却水であるロングライフクーラント）と共通の冷媒を用いることがコスト面などから合理的であると考えられる。
また、エンジン本体を流通する冷媒は、一般にエンジンの出力で駆動する機械式のウォータポンプによって圧送されている。このためエンジン本体を流通する冷媒と共通の冷媒を用いる場合には、冷媒圧送装置として機械式のウォータポンプを用いることがコスト面などから合理的であると考えられる。
一方、エンジン本体と共通の冷媒で排気系を冷却する場合でも、冷媒は適温に維持される必要がある。 By the way, in cooling the exhaust system with a refrigerant, it is considered reasonable from the viewpoint of cost to use a refrigerant common to the refrigerant circulating in the engine body (for example, a long life coolant that is engine cooling water).
Moreover, the refrigerant | coolant which distribute | circulates an engine main body is generally pumped by the mechanical water pump driven with the output of an engine. For this reason, when using a refrigerant common to the refrigerant flowing through the engine body, it is considered reasonable to use a mechanical water pump as the refrigerant pressure feeding device from the viewpoint of cost.
On the other hand, even when the exhaust system is cooled with a refrigerant common to the engine body, the refrigerant needs to be maintained at an appropriate temperature.

この点、エンジン本体を流通する冷媒に対しては、一般に冷却器（例えばラジエータ）による冷却が行われている。また、エンジン本体を流通する冷媒については、一般にエンジン本体の出口側の部分やエンジン本体を流通した直後の流通経路における冷媒温度が、エンジン本体における冷媒温度（以下、エンジン冷媒温度と称す）として検知されている。   In this regard, the refrigerant flowing through the engine body is generally cooled by a cooler (for example, a radiator). In addition, for the refrigerant circulating in the engine body, the refrigerant temperature in the part of the engine body on the outlet side or the distribution path immediately after flowing through the engine body is generally detected as the refrigerant temperature in the engine body (hereinafter referred to as engine refrigerant temperature). Has been.

このため、冷媒の温度を適温に維持するにあたっては、例えばエンジン冷媒温度に応じてラジエータに流入する冷媒の流量を調節することが考えられる。   For this reason, in maintaining the temperature of the refrigerant at an appropriate temperature, for example, it is conceivable to adjust the flow rate of the refrigerant flowing into the radiator according to the engine refrigerant temperature.

ところが、通常は排気系を冷媒で冷却する排気系冷却手段のほうがエンジン本体よりもサイズが小さいことから、排気系冷却手段のほうがエンジン本体よりも熱容量が小さくなる。このため、共通の冷媒を用いる場合、冷媒の温度がエンジン本体にとって適温に維持されるだけでは、排気系冷却手段において冷媒がオーバーヒート或いは沸騰する虞がある。   However, since the exhaust system cooling means for cooling the exhaust system with a refrigerant is usually smaller in size than the engine body, the exhaust system cooling means has a smaller heat capacity than the engine body. For this reason, when a common refrigerant is used, the refrigerant may be overheated or boiled in the exhaust system cooling means only if the temperature of the refrigerant is maintained at an appropriate temperature for the engine body.

これに対して、排気系冷却手段における冷媒のオーバーヒート等を防止或いは抑制するにあたっては、例えば排気系冷却手段における排気からの受熱量が所定値以上である場合に、排気エネルギを低下させることが考えられる。
一方、エンジン本体にとっての適温が、排気系冷却手段にとって必ずしも適温とはならないという問題には、上述した冷媒のオーバーヒートの問題以外にも、さらに以下に示す過冷却の問題がある。 On the other hand, in order to prevent or suppress overheating of the refrigerant in the exhaust system cooling means, for example, when the amount of heat received from the exhaust in the exhaust system cooling means is a predetermined value or more, it is considered to reduce the exhaust energy. It is done.
On the other hand, the problem that the optimum temperature for the engine main body is not necessarily the optimum temperature for the exhaust system cooling means includes the following problem of supercooling in addition to the problem of refrigerant overheating.

ここで、エンジンの排気系には直列に配置した前段触媒と後段触媒とが設けられることがある。一方、アイドル時には排気エネルギが低くなることから、アイドル時の排気温度は通常、エンジンの他の運転状態と比較して低くなっている。
このため、アイドル時に排気系を冷媒で冷却すると、排気温度はさらに低下することになる。そしてこの場合には、特に後方に配置された後段触媒が排気によって過度に冷却される結果、後段触媒の床温が活性温度よりも低下する虞がある。すなわちこの場合には、後段触媒が過冷却によって排気浄化性能を発揮できなくなる結果、排気エミッションが悪化する虞がある点で問題があった。 Here, the exhaust system of the engine may be provided with a front catalyst and a rear catalyst arranged in series. On the other hand, since the exhaust energy is low during idling, the exhaust temperature during idling is usually lower than in other operating conditions of the engine.
For this reason, if the exhaust system is cooled with the refrigerant during idling, the exhaust temperature further decreases. In this case, particularly, the rear catalyst disposed behind is excessively cooled by the exhaust gas, so that the bed temperature of the rear catalyst may be lower than the activation temperature. That is, in this case, there is a problem in that exhaust emission may be deteriorated as a result of the post-catalyst becoming unable to exhibit exhaust purification performance due to overcooling.

そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、直列に配置された前段触媒と後段触媒とが設けられたエンジンの排気系を冷媒により冷却する場合に、後段触媒の過冷却によって排気エミッションが悪化することを防止或いは抑制可能なエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in the case where the exhaust system of an engine provided with a front-stage catalyst and a rear-stage catalyst arranged in series is cooled by a refrigerant, exhaust emission is caused by overcooling the rear-stage catalyst. An object of the present invention is to provide an engine cooling device that can prevent or suppress the deterioration of the engine.

上記課題を解決するための本発明は、複数の冷媒循環経路に共通の冷媒を圧送する冷媒圧送装置と、
前記複数の冷媒循環経路のうち、少なくとも１つの冷媒循環経路にエンジン本体が組み込まれたエンジンと、
前記複数の冷媒循環経路のうち、少なくとも１つの冷媒循環経路に組み込まれ、前記エンジン本体よりも熱容量が小さく、且つ流通する冷媒で前記エンジンの排気系を冷却する排気系冷却手段と、
前記複数の冷媒循環経路のうち、少なくとも１つの冷媒循環経路に組み込まれ、流通する冷媒を冷却する冷却器と、
前記排気系冷却手段の下流側に直列に配置された前段触媒および後段触媒と、
前記排気系冷却手段への冷媒の流通を許可、禁止する流通制御手段と、
前記排気系冷却手段で排気から受熱する受熱量を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した受熱量が所定値以上である場合に、排気エネルギを低下させるための制御を行う制御手段と、
前記推定手段が推定した受熱量を積算する受熱量積算手段として、前記エンジンの吸入空気量を積算する空気量積算手段と、
前記エンジンの暖機が完了したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記エンジンの暖機が完了したことを判定した後、前記エンジンのアイドル時に前記空気量積算手段が算出した積算吸入空気量が所定値を超えた場合に、前記排気系冷却手段への冷媒の流通を禁止するように前記流通制御手段を制御する第１の制御手段と、を備えたエンジンの冷却装置である。 The present invention for solving the above problems includes a refrigerant pressure feeding device that pressure-feeds a common refrigerant to a plurality of refrigerant circulation paths,
An engine in which an engine body is incorporated in at least one refrigerant circulation path among the plurality of refrigerant circulation paths;
An exhaust system cooling means that is incorporated in at least one refrigerant circulation path among the plurality of refrigerant circulation paths, has a heat capacity smaller than that of the engine body, and cools the engine exhaust system with a circulating refrigerant;
A cooler which is incorporated in at least one refrigerant circulation path among the plurality of refrigerant circulation paths and cools the circulating refrigerant;
A pre-stage catalyst and a post-stage catalyst arranged in series downstream of the exhaust system cooling means;
Flow control means for permitting and prohibiting the flow of the refrigerant to the exhaust system cooling means;
Estimating means for estimating the amount of heat received from the exhaust by the exhaust system cooling means;
Control means for performing control for reducing exhaust energy when the amount of heat received estimated by the estimation means is equal to or greater than a predetermined value;
As a heat reception amount integration unit that integrates the heat reception amount estimated by the estimation unit, an air amount integration unit that integrates the intake air amount of the engine;
Determination means for determining whether or not the engine has been warmed up;
After the determination means determines that the engine has been warmed up, if the integrated intake air amount calculated by the air amount integration means exceeds a predetermined value when the engine is idle, the exhaust system cooling means And a first control means for controlling the flow control means so as to prohibit the flow of the refrigerant.

また本発明は前記第１の制御手段が、前記排気系冷却手段への冷媒の流通を禁止するように前記流通制御手段を制御したことを履歴として保持する履歴保持手段と、前記履歴保持手段が履歴を保持した時から、所定期間が経過する時までの間に前記エンジンがアイドル状態に移行した場合に、前記排気系冷却手段への冷媒の流通を禁止するように前記流通制御手段を制御する第２の制御手段と、をさらに備えた構成であることが好ましい。   According to the present invention, a history holding unit that holds that the first control unit controls the flow control unit so as to prohibit the flow of the refrigerant to the exhaust system cooling unit, and the history holding unit includes: The flow control means is controlled to prohibit the flow of the refrigerant to the exhaust system cooling means when the engine shifts to an idle state between the time when the history is held and the time when the predetermined period elapses. It is preferable that the configuration further includes a second control unit.

本発明によれば、直列に配置された前段触媒と後段触媒とが設けられたエンジンの排気系を冷媒により冷却する場合に、後段触媒の過冷却によって排気エミッションが悪化することを防止或いは抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when cooling the exhaust system of the engine provided with the front | former stage catalyst and the back | latter stage catalyst arrange | positioned in series with a refrigerant | coolant, it can prevent or suppress that exhaust emission deteriorates by the overcooling of a back | latter stage catalyst. .

実施例１に係るエンジンの冷却装置（以下、単に冷却装置と称す）１００Ａを模式的に示す図である。図１では、冷却水の流通経路が分かるようにして、冷却装置１００Ａを示している。1 is a diagram schematically showing an engine cooling device (hereinafter simply referred to as a cooling device) 100A according to Embodiment 1. FIG. In FIG. 1, the cooling device 100 </ b> A is shown so that the flow path of the cooling water can be understood. 冷却装置１００Ａを模式的に示す図である。図２では、エンジン５０の吸排気系統が分かるようにして、冷却装置１００Ａを示している。It is a figure which shows typically 100 A of cooling devices. In FIG. 2, the cooling device 100 </ b> A is shown so that the intake / exhaust system of the engine 50 can be understood. ＥＣＵ１Ａの動作をフローチャートで示す図である。図３では、各冷却アダプタ２１、２２で冷却水がオーバーヒート或いは沸騰することを防止或いは抑制ための動作をフローチャートで示している。It is a figure which shows operation | movement of ECU1A with a flowchart. FIG. 3 is a flowchart showing an operation for preventing or suppressing the cooling water from overheating or boiling in the cooling adapters 21 and 22. ＥＣＵ１Ａの動作をフローチャートで示す図である。図４では、ＵＦＣ２５の過冷却により排気エミッションが悪化することを防止或いは抑制するための動作をフローチャートで示している。It is a figure which shows operation | movement of ECU1A with a flowchart. FIG. 4 is a flowchart showing an operation for preventing or suppressing deterioration of exhaust emission due to overcooling of the UFC 25. 図４に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a timing chart corresponding to the flowchart illustrated in FIG. 4. ＥＣＵ１Ｂの動作をフローチャートで示す図である。It is a figure which shows operation | movement of ECU1B with a flowchart. 図６に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing chart corresponding to the flowchart shown in FIG.

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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

冷却装置１００Ａについて図１および図２を用いて説明する。冷却装置１００Ａは、ＥＣＵ１Ａと、ウォータポンプ１０と、リアジョイント１１と、Ｖバンクパイプ１２と、インレット１３と、Ｒｈ冷却アダプタ２１と、Ｌｈ冷却アダプタ２２と、ラジエータ３０と、冷却ファン３５と、開閉弁４０と、エンジン５０とを備えている。冷却装置１００Ａは図示しない車両に搭載されている。   The cooling device 100A will be described with reference to FIGS. The cooling device 100A includes an ECU 1A, a water pump 10, a rear joint 11, a V bank pipe 12, an inlet 13, an Rh cooling adapter 21, an Lh cooling adapter 22, a radiator 30, a cooling fan 35, and an open / close A valve 40 and an engine 50 are provided. The cooling device 100A is mounted on a vehicle (not shown).

エンジン５０はＶ型６気筒のエンジンであり、シリンダブロック５１と、Ｒｈシリンダヘッド５２およびＬｈシリンダヘッド５３とを備えている。シリンダブロック５１と、Ｒｈシリンダヘッド５２およびＬｈシリンダヘッド５３とは、エンジン本体を構成している。またエンジン５０は、各気筒に対応させて設けられた図示しない点火プラグ、イグナイタおよび燃料噴射弁を備えている。エンジン５０にはクランク角センサ５４が設けられている。   The engine 50 is a V-type six-cylinder engine and includes a cylinder block 51, an Rh cylinder head 52, and an Lh cylinder head 53. The cylinder block 51, the Rh cylinder head 52, and the Lh cylinder head 53 constitute an engine body. The engine 50 includes a spark plug, an igniter, and a fuel injection valve (not shown) provided in correspondence with each cylinder. The engine 50 is provided with a crank angle sensor 54.

シリンダブロック５１にはエンジン５０の出力によって駆動する機械式のウォータポンプ１０が設けられている。ウォータポンプ１０が圧送する冷却水は次に説明する第１および第２の流通経路を循環する。第１および第２の流通経路では、ウォータポンプ１０が圧送した冷却水がシリンダブロック５１に供給された後、各シリンダヘッド５２、５３に分岐して供給される。そして、冷却水はその後リアジョイント１１で合流するとともに２つの経路に分岐して排出される。   The cylinder block 51 is provided with a mechanical water pump 10 driven by the output of the engine 50. The cooling water pumped by the water pump 10 circulates in first and second flow paths described below. In the first and second flow paths, the cooling water pumped by the water pump 10 is supplied to the cylinder block 51 and then is branched and supplied to the cylinder heads 52 and 53. The cooling water then merges at the rear joint 11 and is branched into two paths and discharged.

この点、第１の流通経路では、リアジョイント１１で分岐して排出された冷却水が冷却器であるラジエータ３０を流通した後、インレット１３を介してウォータポンプ１０に戻るようになっている。このときラジエータ３０を流通する冷却水は、車両の走行風或いは冷却ファン３５の送風によって放熱が促進される。
一方、第２の流通経路では、リアジョイント１１で分岐して排出された冷却水が、開閉弁４０を流通した後、Ｒｈ冷却アダプタ２１およびＬｈ冷却アダプタ２２に分岐して供給されるようになっている。そして、冷却水はその後Ｖバンクパイプ１２で合流した後、インレット１３を介してウォータポンプ１０に戻るようになっている。
本実施例では第１および第２の流通経路が、複数の冷媒循環経路となっている。また本実施例では、ウォータポンプ１０が冷媒圧送装置となっており、ウォータポンプ１０が圧送する冷却水が、複数の冷媒循環経路に共通の冷媒となっている。 In this respect, in the first flow path, the cooling water branched and discharged at the rear joint 11 flows through the radiator 30 that is a cooler, and then returns to the water pump 10 via the inlet 13. At this time, the cooling water flowing through the radiator 30 is promoted to dissipate heat by the driving wind of the vehicle or the blowing of the cooling fan 35.
On the other hand, in the second flow path, the cooling water branched and discharged at the rear joint 11 flows through the on-off valve 40 and then is branched and supplied to the Rh cooling adapter 21 and the Lh cooling adapter 22. ing. The cooling water is then merged in the V bank pipe 12 and then returned to the water pump 10 via the inlet 13.
In the present embodiment, the first and second distribution paths are a plurality of refrigerant circulation paths. In this embodiment, the water pump 10 is a refrigerant pressure feeding device, and the cooling water pumped by the water pump 10 is a refrigerant common to a plurality of refrigerant circulation paths.

図２に示すように、エンジン５０にはＲｈシリンダヘッド５２に対応するＲｈ吸気系統ＲｈＩｎと、Ｌｈシリンダヘッド５３に対応するＬｈ吸気系統ＬｈＩｎとの２つの吸気系統が設けられている。また、エンジン５０にはＲｈシリンダヘッド５２に対応するＲｈ排気系統ＲｈＥｘと、Ｌｈシリンダヘッド５３に対応するＬｈ排気系統ＬｈＥｘとの２つの排気系統が設けられている。そして、エンジン５０ではこのように吸気系統から排気系統にかけてＲｈ系統とＬｈ系統の２つの系統が構成されている。   As shown in FIG. 2, the engine 50 is provided with two intake systems, an Rh intake system RhIn corresponding to the Rh cylinder head 52 and an Lh intake system LhIn corresponding to the Lh cylinder head 53. The engine 50 is provided with two exhaust systems, an Rh exhaust system RhEx corresponding to the Rh cylinder head 52 and an Lh exhaust system LhEx corresponding to the Lh cylinder head 53. And in the engine 50, two systems of Rh system and Lh system are comprised from the intake system to the exhaust system in this way.

冷却装置１００ＡはＲｈ触媒２３と、Ｌｈ触媒２４と、ＵＦＣ（アンダーフロアコンバータ）２５と、Ｒｈエアフロメータ６１と、Ｌｈエアフロメータ６２と、Ｒｈ電子制御スロットル６３と、Ｌｈ電子制御スロットル６４とを備えている。
Ｒｈ吸気系統ＲｈＩｎにはＲｈエアフロメータ６１およびＲｈ電子制御スロットル６３が、Ｌｈ吸気系統ＬｈＩｎにはＬｈエアフロメータ６２およびＬｈ電子制御スロットル６４がそれぞれ設けられている。
Ｒｈ排気系統ＲｈＥｘにはＲｈ冷却アダプタ２１が、Ｌｈ排気系統ＬｈＥｘにはＬｈ冷却アダプタ２２がそれぞれ設けられている。Ｒｈ冷却アダプタ２１は具体的にはＲｈシリンダヘッド５２に、Ｌｈ冷却アダプタ２２は具体的にはＬｈシリンダヘッド５３にそれぞれ取り付けられている。
さらにＲｈ排気系統ＲｈＥｘにはＲｈ冷却アダプタ２１の直後にＲｈ触媒２３が、Ｌｈ排気系統ＬｈＥｘにはＬｈ冷却アダプタ２２の直後にＬｈ触媒２４がそれぞれ設けられている。各触媒２３、２４は、触媒暖機に有利なエンジン５０に近接した配置となっている。 The cooling device 100A includes an Rh catalyst 23, an Lh catalyst 24, a UFC (underfloor converter) 25, an Rh air flow meter 61, an Lh air flow meter 62, an Rh electronic control throttle 63, and an Lh electronic control throttle 64. ing.
The Rh intake system RhIn is provided with an Rh air flow meter 61 and an Rh electronic control throttle 63, and the Lh intake system LhIn is provided with an Lh air flow meter 62 and an Lh electronic control throttle 64, respectively.
The Rh exhaust system RhEx is provided with an Rh cooling adapter 21, and the Lh exhaust system LhEx is provided with an Lh cooling adapter 22. The Rh cooling adapter 21 is specifically attached to the Rh cylinder head 52, and the Lh cooling adapter 22 is specifically attached to the Lh cylinder head 53.
Further, the Rh exhaust system RhEx is provided with an Rh catalyst 23 immediately after the Rh cooling adapter 21, and the Lh exhaust system LhEx is provided with an Lh catalyst 24 immediately after the Lh cooling adapter 22. The catalysts 23 and 24 are arranged close to the engine 50 which is advantageous for catalyst warm-up.

Ｒｈ排気系統とＬｈ排気系統は、Ｒｈ触媒２３およびＬｈ触媒２４の下流側で合流している。そして合流後の排気系統には、車両の床下に配置される触媒であるＵＦＣ（アンダーフロアコンバータ）２５が設けられている。本実施例ではＲｈ触媒２３およびＬｈ触媒２４が前段触媒となっており、ＵＦＣ２５が後段触媒となっている。
なお、例えばＲｈおよびＬｈ排気系統を特段合流させることなく、Ｒｈ排気系統のうち、Ｒｈ触媒２３の下流側の下流側の部分と、Ｌｈ排気系統のうち、Ｌｈ触媒２４の下流側の部分とに、それぞれ触媒を設けて後段触媒としてもよい。 The Rh exhaust system and the Lh exhaust system merge on the downstream side of the Rh catalyst 23 and the Lh catalyst 24. The combined exhaust system is provided with a UFC (under floor converter) 25 that is a catalyst disposed under the floor of the vehicle. In this embodiment, the Rh catalyst 23 and the Lh catalyst 24 are the front stage catalyst, and the UFC 25 is the rear stage catalyst.
For example, without specially combining the Rh and Lh exhaust systems, the downstream part of the Rh catalyst 23 on the downstream side of the Rh catalyst 23 and the downstream part of the Lh catalyst 24 on the downstream side of the Lh catalyst 24 Each of the catalysts may be provided as a subsequent catalyst.

Ｒｈ冷却アダプタ２１内には、Ｒｈシリンダヘッド５２に対応する３つの気筒からなるＲｈ気筒群からの排気を合流させる分岐通路２１ａが設けられている。同様にＬｈ冷却アダプタ２２内には、Ｌｈシリンダヘッド５３に対応する３つの気筒からなるＬｈ気筒群からの排気を合流させる分岐通路２２ａが設けられている。各冷却アダプタ２１、２２において、図示しない冷却水の流路は分岐通路２１ａ壁および分岐通路２２ａ壁回りにそれぞれ形成されており、冷却水の流路には供給された冷却水が流通する。各冷却アダプタ２１、２２は分岐通路２１ａ、２２ａ壁を冷却水により冷却することで排気を冷却する。各冷却アダプタ２１、２２それぞれは、エンジン本体よりも熱容量が小さくなっている。本実施例では各冷却アダプタ２１、２２が排気系冷却手段となっている。   In the Rh cooling adapter 21, a branch passage 21 a is provided for merging exhaust from the Rh cylinder group consisting of three cylinders corresponding to the Rh cylinder head 52. Similarly, in the Lh cooling adapter 22, a branch passage 22 a that joins exhaust gas from an Lh cylinder group including three cylinders corresponding to the Lh cylinder head 53 is provided. In each of the cooling adapters 21 and 22, a cooling water passage (not shown) is formed around the wall of the branch passage 21a and the wall of the branch passage 22a, and the supplied cooling water flows through the cooling water passage. Each cooling adapter 21 and 22 cools the exhaust gas by cooling the walls of the branch passages 21a and 22a with cooling water. Each cooling adapter 21, 22 has a smaller heat capacity than the engine body. In this embodiment, the cooling adapters 21 and 22 are exhaust system cooling means.

図１に戻り、第１の流通経路において、リアジョイント１１の直後には第１の水温センサ７１が設けられている。また第２の流通経路において、Ｒｈ冷却アダプタ２１の直後には第２の水温センサ７２が、Ｌｈ冷却アダプタ２２の直後には第３の水温センサ７３がそれぞれ設けられている。
Ｒｈ冷却アダプタ２１の手前にはＲｈ流量計７４が、Ｌｈ冷却アダプタ２２の手前にはＬｈ流量計７５がそれぞれ設けられている。
Ｒｈ排気温センサ７６は、Ｒｈ冷却アダプタ２１に対応させてＲｈ排気系統ＲｈＥｘに、Ｌｈ排気温センサ７７は、Ｌｈ冷却アダプタ２２に対応させてＬｈ排気系統ＬｈＥｘにそれぞれ設けられている。 Returning to FIG. 1, a first water temperature sensor 71 is provided immediately after the rear joint 11 in the first distribution path. In the second distribution path, a second water temperature sensor 72 is provided immediately after the Rh cooling adapter 21, and a third water temperature sensor 73 is provided immediately after the Lh cooling adapter 22.
An Rh flow meter 74 is provided in front of the Rh cooling adapter 21, and an Lh flow meter 75 is provided in front of the Lh cooling adapter 22.
The Rh exhaust temperature sensor 76 is provided in the Rh exhaust system RhEx corresponding to the Rh cooling adapter 21, and the Lh exhaust temperature sensor 77 is provided in the Lh exhaust system LhEx corresponding to the Lh cooling adapter 22.

ＥＣＵ１ＡはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる図示しないマイクロコンピュータを備えている。ＥＣＵ１Ａは主にエンジン５０を制御するように構成されている。ＥＣＵ１Ａは具体的には例えば燃料噴射弁やイグナイタを制御するように構成されている。この点、燃料噴射弁の開弁期間を変更することで、エンジン５０の燃料噴射量を調節することができる。またイグナイタを制御することで、エンジン５０の点火時期を調節することができる。なお、燃料噴射量や点火時期は、気筒群毎に個別に調節することもできる。   The ECU 1A includes a microcomputer (not shown) composed of a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ECU 1A is configured to mainly control the engine 50. Specifically, the ECU 1A is configured to control, for example, a fuel injection valve and an igniter. In this regard, the fuel injection amount of the engine 50 can be adjusted by changing the valve opening period of the fuel injection valve. Further, the ignition timing of the engine 50 can be adjusted by controlling the igniter. Note that the fuel injection amount and the ignition timing can be individually adjusted for each cylinder group.

このほかＥＣＵ１Ａは冷却ファン３５や、開閉弁４０や、各電子制御スロットル６３、６４を制御するように構成されている。冷却ファン３５を駆動することで、またはその回転数を高めることで、ラジエータ３０を流通する冷却水からの放熱を促進することができる。また、開閉弁４０を開閉することで、各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を許可、禁止することができる。また、各電子制御スロットル６３、６４のスロットル開度を変更することで、エンジン５０の吸入空気量ＧＡを調節することができる。なお、ＥＣＵ１Ａは気筒群毎の吸入空気量を個別に調節することもできる。本実施例では電磁弁によって構成された開閉弁４０が流通制御手段となっている。
燃料噴射弁やイグナイタや開閉弁４０や各電子制御スロットル６３、６４は制御対象としてＥＣＵ１Ａに電気的に接続されている。 In addition, the ECU 1A is configured to control the cooling fan 35, the on-off valve 40, and the electronic control throttles 63 and 64. By driving the cooling fan 35 or increasing its rotational speed, heat radiation from the cooling water flowing through the radiator 30 can be promoted. Further, by opening and closing the on-off valve 40, it is possible to permit or prohibit the circulation of the cooling water to each of the cooling adapters 21 and 22. Further, the intake air amount GA of the engine 50 can be adjusted by changing the throttle opening of each electronically controlled throttle 63, 64. The ECU 1A can individually adjust the intake air amount for each cylinder group. In the present embodiment, the on-off valve 40 constituted by an electromagnetic valve is the flow control means.
The fuel injection valve, the igniter, the on-off valve 40, and the electronic control throttles 63 and 64 are electrically connected to the ECU 1A as control targets.

ＥＣＵ１Ａにはクランク角センサ５４や、各エアフロメータ６１、６２や、各水温センサ７１、７２および７３や、各流量計７４、７５や、各排気温センサ７６、７７や、車速センサ７８や、アイドルＳＷ７９などの各種のセンサ・ＳＷ類が電気的に接続されている。
エンジン５０の回転数ＮＥはクランク角センサ５４の出力に基づき、エンジン５０の吸入空気量ＧＡは各エアフロメータ６１、６２の出力に基づき、ＥＣＵ１Ａでそれぞれ検出される。
第１の流通経路においてリアジョイント１１の直後を流通する冷却水の水温Ｔ_１は第１の水温センサ７１の出力に基づき、Ｒｈ冷却アダプタ２１の直後を流通する冷却水の水温Ｔ_２は第２の水温センサ７２の出力に基づき、Ｌｈ冷却アダプタ２２の直後を流通する冷却水の水温Ｔ_３は第３の水温センサ７３の出力に基づき、ＥＣＵ１Ａでそれぞれ検出される。
Ｒｈ冷却アダプタ２１を流通する冷却水の流量Ｑ_１はＲｈ流量計７４の出力に基づき、Ｌｈ冷却アダプタ２２を流通する冷却水の流量Ｑ_２はＬｈ流量計７５の出力に基づき、それぞれ検出される。
Ｒｈ冷却アダプタ２１を流通する排気の温度Ｔ_Ｖ１はＲｈ排気温センサ７６の出力に基づき、Ｌｈ冷却アダプタ２２を流通する排気の温度Ｔ_Ｖ２はＬｈ排気温センサ７７の出力に基づき、ＥＣＵ１Ａでそれぞれ検出される。
車速ＳＰＤは車速センサ７８の出力に基づき、ＥＣＵ１Ａで検出される。
エンジン５０の運転状態がアイドル状態であるか否かは、アイドルＳＷ７９の出力に基づき、ＥＣＵ１Ａで検出される。 The ECU 1A includes a crank angle sensor 54, air flow meters 61 and 62, water temperature sensors 71, 72 and 73, flow meters 74 and 75, exhaust temperature sensors 76 and 77, a vehicle speed sensor 78, an idle Various sensors and SWs such as SW79 are electrically connected.
The rotational speed NE of the engine 50 is detected by the ECU 1A based on the output of the crank angle sensor 54, and the intake air amount GA of the engine 50 is detected based on the outputs of the air flow meters 61 and 62, respectively.
The coolant temperature T ₁ flowing immediately after the rear joint 11 in the first flow path is based on the output of the first water temperature sensor 71, and the coolant temperature T ₂ flowing immediately after the Rh cooling adapter 21 is the second temperature T ₂ . based of the output of the water temperature sensor 72, based on the output of the third temperature sensor 73 water temperature T ₃ of the cooling water flowing through the immediately following Lh cooling adapter 22, it is detected by the ECU 1A.
The flow rate Q ₁ of the cooling water flowing through the Rh cooling adapter 21 is detected based on the output of the Rh flow meter 74, and the flow rate Q ₂ of the cooling water flowing through the Lh cooling adapter 22 is detected based on the output of the Lh flow meter 75. .
The temperature T _V1 of the exhaust gas flowing through the Rh cooling adapter 21 is detected by the ECU 1A based on the output of the Rh exhaust temperature sensor 76, and the temperature T _V2 of the exhaust gas flowing through the Lh cooling adapter 22 is detected based on the output of the Lh exhaust temperature sensor 77. Is done.
The vehicle speed SPD is detected by the ECU 1A based on the output of the vehicle speed sensor 78.
Whether or not the operating state of the engine 50 is in the idle state is detected by the ECU 1A based on the output of the idle SW 79.

ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ＥＣＵ１Ａでは各種の制御手段や判定手段や検出手段や算出手段などが機能的に実現される。   The ROM is configured to store a program in which various processes executed by the CPU are described, map data, and the like. The ECU 1A executes various processes based on a program stored in the ROM while using a temporary storage area of the RAM as necessary, so that various control means, determination means, detection means, calculation means, and the like are functional in the ECU 1A. To be realized.

この点、ＥＣＵ１Ａでは例えば各冷却アダプタ２１、２２で排気から受熱する受熱量を推定する推定手段が機能的に実現される。そしてこの推定手段は、具体的には吸入空気量ＧＡを検出する空気量検出手段として実現される。これは排気ガスの量とほぼ等しい吸入空気量ＧＡが、各冷却アダプタ２１、２２の実際の受熱量と高い線形的な相関関係を有するためである。   In this regard, the ECU 1A functionally realizes, for example, an estimation means for estimating the amount of heat received from the exhaust by the cooling adapters 21 and 22. This estimation means is specifically realized as an air amount detection means for detecting the intake air amount GA. This is because the intake air amount GA substantially equal to the amount of exhaust gas has a high linear correlation with the actual heat reception amount of each of the cooling adapters 21 and 22.

またＥＣＵ１Ａでは、推定手段が推定した受熱量が所定値以上である場合に（ここでは空気量検出手段が検出した吸入空気量ＧＡが所定値ａ以上である場合に）、排気エネルギを低下させるための制御を行う制御手段が機能的に実現される。この点、排気エネルギを低下させるための制御として、制御手段は具体的には燃料噴射量を増量する燃料噴射制御を行うように実現される。なお、制御手段はこのほか排気エネルギを低下させるための制御として、例えば燃料噴射量を減量し、空燃比を理論空燃比よりもリーンにする燃料噴射制御や、各電子制御スロットル６３、６４の開度を絞る制御などを行うように実現されてもよい。   Further, in the ECU 1A, when the amount of heat received estimated by the estimating means is greater than or equal to a predetermined value (here, when the intake air amount GA detected by the air amount detecting means is greater than or equal to the predetermined value a), the exhaust energy is reduced. The control means for performing the control is functionally realized. In this regard, as a control for reducing the exhaust energy, specifically, the control means is realized so as to perform a fuel injection control for increasing the fuel injection amount. In addition, as a control for reducing the exhaust energy, for example, the control means reduces the fuel injection amount and makes the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, or opens the electronic control throttles 63 and 64. It may be realized to perform control for narrowing the degree.

またＥＣＵ１Ａでは、推定手段が推定した受熱量を積算する受熱量積算手段が機能的に実現される。この受熱量積算手段は、具体的には吸入空気量ＧＡを積算する空気量積算手段として実現される。空気量積算手段は、エンジン５０のアイドル時の吸入空気量ＧＡを積算し、積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）を算出する。   Further, in the ECU 1A, a heat reception amount integration unit that integrates the heat reception amount estimated by the estimation unit is functionally realized. This heat reception amount integration means is specifically realized as an air amount integration means for integrating the intake air amount GA. The air amount integrating means integrates the intake air amount GA when the engine 50 is idle, and calculates the integrated intake air amount GA (Z).

またＥＣＵ１Ａでは、ＵＦＣ２５の床温の推定値である予測ＵＦＣ床温を推定する床温推定手段が機能的に実現される。床温推定手段は、具体的には積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）に基づき、予測ＵＦＣ床温を推定するように実現される。この点、本実施例ではエンジン５０暖機後のＵＦＣ２５の床温は、アイドル状態に移行する前に（換言すればアイドル時以外に）少なくともある所定の活性温度Ｔｐに達しているものとしている。また床温推定手段は、開閉弁４０の開閉状態に応じて予測ＵＦＣ床温を推定するように実現される。   Further, the ECU 1A functionally realizes a bed temperature estimating means for estimating a predicted UFC bed temperature that is an estimated value of the bed temperature of the UFC 25. Specifically, the bed temperature estimating means is realized so as to estimate the predicted UFC bed temperature based on the integrated intake air amount GA (Z). In this regard, in this embodiment, the floor temperature of the UFC 25 after the engine 50 is warmed up reaches at least a predetermined activation temperature Tp before shifting to the idle state (in other words, other than during idling). The bed temperature estimating means is realized so as to estimate the predicted UFC bed temperature according to the open / close state of the on-off valve 40.

またＥＣＵ１Ａでは、エンジン５０の暖機が完了したか否かを判定する判定手段が機能的に実現される。判定手段は具体的には第１の水温センサ７１の出力に基づき、水温Ｔ_１が所定値（例えば７５℃）以下である場合に、暖機が完了していないと判定し、水温Ｔ_１が所定値を超えた場合に、エンジン５０の暖機が完了したと判定するように実現される。 The ECU 1A functionally implements a determination unit that determines whether or not the engine 50 has been warmed up. Determination means specifically based on the output of the first water temperature sensor 71, when the water temperature T ₁ is equal to or less than a predetermined value (e.g., 75 ° C.), determines that the warm-up has not been completed, the water temperature T ₁ is When the predetermined value is exceeded, it is realized that it is determined that the warm-up of the engine 50 has been completed.

またＥＣＵ１Ａでは、開閉弁４０を制御する第１の制御手段が機能的に実現される。第１の制御手段は具体的には、判定手段がエンジン５０の暖機が完了したことを判定した後、開閉弁４０がアイドル時に各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を許可している状態で、エンジン５０のアイドル時に空気量積算手段が算出した積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）が所定値を超えた場合に、各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を禁止するように開閉弁４０を制御する（すなわち開閉弁４０を閉じるように制御する）よう実現される。   In the ECU 1A, the first control means for controlling the on-off valve 40 is functionally realized. Specifically, the first control means permits the flow of the cooling water to each of the cooling adapters 21 and 22 when the on-off valve 40 is idle after the determination means determines that the engine 50 has been warmed up. When the integrated intake air amount GA (Z) calculated by the air amount integration means when the engine 50 is idling exceeds a predetermined value in the state where the engine 50 is idling, the flow of the cooling water to each of the cooling adapters 21 and 22 is prohibited. The on-off valve 40 is controlled (that is, the on-off valve 40 is controlled to be closed).

この点、第１の制御手段は本実施例ではさらに具体的には、積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）が所定値を超えた場合として、予測ＵＦＣ床温が所定温度であるｂ℃未満になった場合に、上述の通り開閉弁４０を制御するように実現される。
また第１の制御手段は、開閉弁４０がアイドル時に各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を禁止している状態で、エンジン５０の運転状態がアイドル状態でなくなった場合に、各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を許可するように開閉弁４０を制御する（すなわち開閉弁４０を開くように制御する）よう実現される。 In this regard, in the present embodiment, more specifically, the first control means assumes that the estimated UFC floor temperature is lower than the predetermined temperature, b ° C., when the cumulative intake air amount GA (Z) exceeds a predetermined value. In this case, the on-off valve 40 is controlled as described above.
In addition, the first control means performs the cooling when the operating state of the engine 50 is no longer in the idle state while the on-off valve 40 prohibits the flow of the cooling water to the cooling adapters 21 and 22 when idling. The on-off valve 40 is controlled so as to permit the flow of the cooling water to the adapters 21 and 22 (that is, the on-off valve 40 is controlled to open).

次にＥＣＵ１Ａの動作を図３および図４に示すフローチャートを用いて、図５に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。なお、図３および図４に示すフローチャートは例えばエンジン５０運転中にごく短い間隔で繰り返し実行される。またこれらのフローチャートはＥＣＵ１Ａで並列的に実行される。また図５に示すタイミングチャートは、図４に示すフローチャートに対応したものとなっており、エンジン５０の暖機完了後のものとなっている。   Next, the operation of the ECU 1A will be described using the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4 with reference to the timing chart shown in FIG. Note that the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4 are repeatedly executed at very short intervals during the operation of the engine 50, for example. These flowcharts are executed in parallel by the ECU 1A. The timing chart shown in FIG. 5 corresponds to the flowchart shown in FIG. 4 and is after the warm-up of the engine 50 is completed.

図３に示すように、ＥＣＵ１Ａは吸入空気量ＧＡを検出する（ステップＳ１）。続いてＥＣＵ１Ａは、検出した吸入空気量ＧＡが所定値ａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。吸入空気量ＧＡは、例えば高負荷運転時に空気過剰率λ＝１でエンジン５０を運転している場合に所定値ａ以上になることがある。ステップＳ２で否定判定であれば、本フローチャートを一旦終了する。   As shown in FIG. 3, the ECU 1A detects the intake air amount GA (step S1). Subsequently, the ECU 1A determines whether or not the detected intake air amount GA is equal to or greater than a predetermined value a (step S2). The intake air amount GA may be equal to or greater than a predetermined value a when the engine 50 is operated with an excess air ratio λ = 1 during high load operation, for example. If a negative determination is made in step S2, this flowchart is temporarily terminated.

一方、ステップＳ２で肯定判定であれば、各冷却アダプタ２１、２２で冷却水がオーバーヒート或いは沸騰する状態になると判断される。このためステップＳ２で肯定判定であれば、ＥＣＵ１Ａは燃料噴射量を増量する（ステップＳ３）。これにより排気エネルギを低下させることができ、以って各冷却アダプタ２１、２２で冷却水がオーバーヒート或いは沸騰することを防止或いは抑制できる。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S2, it is determined that the cooling water is overheated or boiled in each of the cooling adapters 21 and 22. Therefore, if an affirmative determination is made in step S2, ECU 1A increases the fuel injection amount (step S3). As a result, the exhaust energy can be reduced, so that the cooling adapters 21 and 22 can prevent or suppress the cooling water from overheating or boiling.

一方、図４に示すように、ＥＣＵ１Ａはエンジン５０の暖機が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。否定判定であれば特段の処理を要しないため、本フローチャートを一旦終了する。一方、ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１ＡはアイドルフラグがＯＮであり、且つ車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。本ステップで、車両停車時のアイドル時であるか否かが判断される。ステップＳ１２で否定判定であれば、特段の処理を要しないため、本フローチャートを一旦終了する。   On the other hand, as shown in FIG. 4, ECU 1A determines whether or not warming up of engine 50 has been completed (step S11). If the determination is negative, no particular processing is required, and thus this flowchart is temporarily terminated. On the other hand, if the determination in step S11 is affirmative, the ECU 1A determines whether the idle flag is ON and the vehicle speed SPD is 0 km / h (step S12). In this step, it is determined whether or not the vehicle is idling when the vehicle is stopped. If a negative determination is made in step S12, no special processing is required, and thus this flowchart is temporarily terminated.

なお、ＥＣＵ１ＡはアイドルＳＷ７９がＯＮである場合に、アイドルフラグをＯＮにし、アイドルＳＷ７９がＯＦＦである場合に、アイドルフラグをＯＦＦにする。この点、図５に示すように、アイドルフラグはアクセルペダルの踏み込みがなくなり、車速ＳＰＤの低下が始まった時間Ｔ１１でＯＮになっている。   Note that the ECU 1A turns on the idle flag when the idle SW 79 is on, and turns off the idle flag when the idle SW 79 is off. In this regard, as shown in FIG. 5, the idle flag is turned on at time T11 when the accelerator pedal is not depressed and the vehicle speed SPD starts to decrease.

一方、ステップＳ１２で肯定判定であれば、車両停車時のアイドル時であると判断される。このタイミングは図５に示す時間Ｔ１２に対応している。このときＥＣＵ１Ａは吸入空気量ＧＡを積算し、積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）を算出する（ステップＳ１３）。本ステップで各冷却アダプタ２１、２２におけるアイドル時の排気からの受熱量の積算値が推定される。続いてＥＣＵ１Ａは、算出した積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）に基づき予測ＵＦＣ床温を算出（推定）する（ステップＳ１４）。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S12, it is determined that the vehicle is idling when the vehicle is stopped. This timing corresponds to time T12 shown in FIG. At this time, the ECU 1A integrates the intake air amount GA, and calculates the integrated intake air amount GA (Z) (step S13). In this step, the integrated value of the amount of heat received from the exhaust during idling in each of the cooling adapters 21 and 22 is estimated. Subsequently, the ECU 1A calculates (estimates) the predicted UFC floor temperature based on the calculated integrated intake air amount GA (Z) (step S14).

続いてＥＣＵ１Ａは、アイドルフラグがＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ１５）。否定判定であれば、ＥＣＵ１Ａは予測ＵＦＣ床温がｂ℃未満になったか否かを判定する（ステップＳ１６）。この所定温度ｂ℃は、ＵＦＣ２５の床温が活性温度未満になる状態であるか否かを判定するための値として予め設定されている。ステップＳ１６で否定判定であれば、ステップＳ１３に戻る。そして、ステップＳ１５或いはステップＳ１６で肯定判定されるまでの間、ＥＣＵ１ＡはステップＳ１３からＳ１６までの処理を繰り返し実行する。またこの間、図５に示すように積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）が次第に増大するとともに、予測ＵＦＣ床温が次第に低下することになる。   Subsequently, the ECU 1A determines whether or not the idle flag is OFF (step S15). If a negative determination is made, the ECU 1A determines whether or not the predicted UFC floor temperature is less than b ° C. (step S16). The predetermined temperature b ° C. is set in advance as a value for determining whether or not the bed temperature of the UFC 25 is lower than the activation temperature. If a negative determination is made in step S16, the process returns to step S13. Then, until an affirmative determination is made in step S15 or step S16, the ECU 1A repeatedly executes the processes from step S13 to S16. During this time, as shown in FIG. 5, the cumulative intake air amount GA (Z) gradually increases and the predicted UFC bed temperature gradually decreases.

その後、ステップＳ１６で肯定判定された場合には、長時間のアイドル運転により、ＵＦＣ２５の床温が活性温度未満になる状態であると判断される。このタイミングは図５に示す時間Ｔ１３に対応している。そして、ステップＳ１６で肯定判定された場合には、ＥＣＵ１Ａは開閉弁４０を閉じる（ステップＳ１７）。これにより、各水冷アダプタ２１、２２における排気の冷却が抑制される。したがってこれにより、図５に示すようにＵＦＣ２５の床温を上昇させることができる。このためこれにより、ＵＦＣ２５の過冷却により排気エミッションが悪化することを防止或いは抑制できる。   Thereafter, when an affirmative determination is made in step S16, it is determined that the bed temperature of the UFC 25 is lower than the activation temperature due to a long idle operation. This timing corresponds to time T13 shown in FIG. If a positive determination is made in step S16, the ECU 1A closes the on-off valve 40 (step S17). Thereby, cooling of the exhaust gas in each of the water cooling adapters 21 and 22 is suppressed. Therefore, this can raise the bed temperature of the UFC 25 as shown in FIG. For this reason, it can prevent or suppress that exhaust emission deteriorates by the overcooling of UFC25.

なお、例えばその後、ステップＳ１５で肯定判定された場合には、アイドル運転が終了したと判断される。このタイミングは図５に示す時間Ｔ１４に対応している。このときＥＣＵ１Ａは、積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）および予測ＵＦＣ床温をクリアするとともに（ステップＳ１８）、開閉弁４０が閉じられているか否かを判定する（ステップＳ１９）。否定判定であれば、本フローチャートを一旦終了する。一方、ステップＳ１９で肯定判定であれば、ＥＣＵ１Ａは開閉弁４０を開く（ステップＳ２０）。これにより、その後の運転で各冷却アダプタ２１、２２において排気を冷却することができ、以って各触媒２３、２４やＵＦＣ２５が過熱することを防止或いは抑制できる。   For example, if an affirmative determination is made in step S15 thereafter, it is determined that the idling operation has ended. This timing corresponds to time T14 shown in FIG. At this time, the ECU 1A clears the cumulative intake air amount GA (Z) and the predicted UFC floor temperature (step S18), and determines whether the on-off valve 40 is closed (step S19). If the determination is negative, this flowchart is temporarily terminated. On the other hand, if the determination in step S19 is affirmative, the ECU 1A opens the on-off valve 40 (step S20). Thereby, exhaust gas can be cooled in each cooling adapter 21 and 22 by a subsequent driving | operation, and it can prevent or suppress that each catalyst 23 and 24 and UFC25 overheat.

本実施例にかかる冷却装置１００Ｂは、ＥＣＵ１Ａの代わりにＥＣＵ１Ｂを備えている点以外、冷却装置１００Ａと実質的に同一のものとなっている。またＥＣＵ１Ｂは、以下に示す履歴保持手段と第２の制御手段とがさらに機能的に実現される点以外、ＥＣＵ１Ａと実質的に同一のものとなっている。このため本実施例では冷却装置１００Ｂについては図示省略する。
ＥＣＵ１Ｂでは、第１の制御手段が各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を禁止するように開閉弁４０を制御したことを履歴として保持する履歴保持手段が機能的に実現される。
またＥＣＵ１Ｂでは、履歴保持手段が履歴を保持した時から所定期間ｔが経過する時までの間にエンジン５０がアイドル状態に移行した場合に、各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を禁止するように開閉弁４０を制御する（すなわち、開閉弁４０を閉じるように制御する）第２の制御手段が機能的に実現される。 The cooling device 100B according to the present embodiment is substantially the same as the cooling device 100A except that the ECU 1B is provided instead of the ECU 1A. The ECU 1B is substantially the same as the ECU 1A except that the history holding means and the second control means described below are further functionally realized. For this reason, in this embodiment, the cooling device 100B is not shown.
In the ECU 1B, history holding means for holding as a history that the first control means has controlled the on-off valve 40 so as to prohibit the flow of the cooling water to the cooling adapters 21 and 22 is functionally realized.
Further, in the ECU 1B, when the engine 50 shifts to the idle state between the time when the history holding means holds the history and the time when the predetermined period t elapses, the flow of the cooling water to the cooling adapters 21 and 22 is prohibited. Thus, the second control means for controlling the on-off valve 40 (that is, controlling to close the on-off valve 40) is functionally realized.

次にＥＣＵ１Ｂの動作を図６に示すフローチャートを用いて、図７に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。なお、本フローチャートはステップＳ１２１、Ｓ１２２、Ｓ１２３およびＳ１９１が追加されている点以外、図４に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため本実施例では特にこれらのステップについて説明する。まずステップＳ１９で肯定判定であった場合、ＥＣＵ１Ｂは、アイドル時に各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通を禁止するように開閉弁４０を制御したことを履歴として保持する（ステップＳ１９１）。ステップＳ１９１の後にはステップＳ２０に進む。これらのタイミングが図７に示す時間Ｔ２１に対応している。   Next, the operation of the ECU 1B will be described with reference to the timing chart shown in FIG. 7, using the flowchart shown in FIG. This flowchart is the same as the flowchart shown in FIG. 4 except that steps S121, S122, S123, and S191 are added. Therefore, in the present embodiment, these steps will be particularly described. First, if the determination in step S19 is affirmative, the ECU 1B holds, as a history, that the on-off valve 40 has been controlled so as to prohibit the flow of cooling water to the cooling adapters 21 and 22 during idling (step S191). After step S191, the process proceeds to step S20. These timings correspond to time T21 shown in FIG.

そしてその後、本フローチャートを実行した際にステップＳ１２で肯定判定された場合には、ＥＣＵ１Ｂは履歴があるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。否定判定であればステップＳ１３に進む。一方、ステップＳ１２１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１Ｂは履歴が保持された時から所定期間ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。そして、否定判定であった場合にはステップＳ１７に進み、開閉弁４０を閉じる。このタイミングが図７に示す時間Ｔ２２に対応している。   And after that, when an affirmative determination is made in step S12 when this flowchart is executed, the ECU 1B determines whether or not there is a history (step S121). If a negative determination is made, the process proceeds to step S13. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S121, the ECU 1B determines whether or not a predetermined period t has elapsed since the history was held (step S122). And when it is negative determination, it progresses to step S17 and the on-off valve 40 is closed. This timing corresponds to time T22 shown in FIG.

これにより、エンジン５０の運転状態がアイドル状態に移行した場合に、前回長時間に亘ってアイドル運転が行われた時から、所定期間ｔが経過するまでの間は、各冷却アダプタ２１、２２への冷却水の流通が禁止される。すなわちこれにより、図７に示す実ＵＦＣ床温（ＵＦＣ２５の実際の床温）からわかるように、ＵＦＣ２５の床温上昇が不十分で、ＵＦＣ２５が未だ過冷却状態に陥り易くなっている状態において、アイドル時に排気が各冷却アダプタ２１、２２で冷却され、この結果、ＵＦＣ２５が過冷却されることをさらに防止できる。   As a result, when the operating state of the engine 50 shifts to the idle state, the cooling adapters 21 and 22 are connected to the cooling adapters 21 and 22 from the time when the idle operation was performed for a long time until the predetermined period t has elapsed. Circulation of cooling water is prohibited. That is, as can be seen from the actual UFC bed temperature shown in FIG. 7 (actual bed temperature of UFC 25), the rise in the bed temperature of the UFC 25 is insufficient, and the UFC 25 still tends to fall into a supercooled state. During idling, the exhaust is cooled by the cooling adapters 21 and 22. As a result, the UFC 25 can be further prevented from being overcooled.

なお、その後ステップＳ１２２で肯定判定された場合、ＥＣＵ１Ｂは履歴をクリアする（ステップＳ１２３）。このタイミングが図７に示す時間Ｔ２３に対応している。そしてステップＳ１２３の後には、ステップＳ１３に進む。この点、開閉弁４０が閉じられている場合、例えばステップＳ１２２の肯定判定、またはステップＳ１２３に続いて、ＥＣＵ１Ｂは開閉弁４０を開いてもよい。このようにして開閉弁４０を開くことは、例えば各触媒２３、２４やＵＦＣ２５の床温が必要以上に上昇することを抑制したい場合に有効である。   If the determination in step S122 is affirmative thereafter, the ECU 1B clears the history (step S123). This timing corresponds to time T23 shown in FIG. After step S123, the process proceeds to step S13. In this regard, when the on-off valve 40 is closed, the ECU 1B may open the on-off valve 40 following, for example, an affirmative determination in step S122 or step S123. Opening the on-off valve 40 in this way is effective, for example, when it is desired to suppress the bed temperatures of the catalysts 23 and 24 and the UFC 25 from rising more than necessary.

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例ではエンジンがＶ型のエンジン５０である場合について詳述した。しかしながら本発明おいては必ずしもこれに限られず、エンジンは例えば直列気筒エンジンなど他の適宜のエンジンであってもよい。 The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the engine is the V-type engine 50 has been described in detail. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the engine may be another appropriate engine such as an in-line cylinder engine.

また例えば上述した実施例では、長時間アイドル状態が継続するか否かを判定するにあたって好適であることなどから、車両停車時のアイドル時になったときから、積算吸入空気量ＧＡ（Ｚ）の算出を開始するようにした。
しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、空気量積算手段がエンジンのアイドル時に積算吸入空気量を算出するにあたって、エンジンのアイドル時には車両減速時のアイドル時が含まれてもよい。
この場合には、車両減速時のアイドル時に応じた後段触媒の床温の低下度合いも把握できるようになる点で、後段触媒の床温をより正確に把握することが可能になり、この結果、より信頼性の高い制御を行うことができる。 Further, for example, in the above-described embodiment, since it is suitable for determining whether or not the idling state continues for a long time, the integrated intake air amount GA (Z) is calculated from when the vehicle is in an idling state. To start.
However, the present invention is not necessarily limited to this, and when the air amount integrating means calculates the integrated intake air amount when the engine is idling, the idling time during vehicle deceleration may be included when the engine is idling.
In this case, it becomes possible to grasp the degree of decrease in the bed temperature of the rear catalyst according to the idling time when the vehicle is decelerated, so that the bed temperature of the latter catalyst can be more accurately grasped. More reliable control can be performed.

また例えば上述した実施例では、制御の簡素化を図ることができる点で好適であることなどから、エンジン５０暖機後のＵＦＣ２５の床温が、アイドル状態に移行する前に少なくともある所定の活性温度Ｔｐに達しているものとした場合について説明した。
しかしながら、本発明においては必ずしもこれに限られず、床温推定手段は、エンジンの運転状態がアイドル状態でない場合にも、エンジンの運転状態等に応じて後段触媒の床温を推定するようにしてもよい。
この場合、エンジンのアイドル時に空気量積算手段が算出した積算吸入空気量が所定値を超えた場合の当該所定値として、第１の制御手段は、アイドル状態に移行したときの後段触媒の床温に応じて、当該床温が高い場合ほど値が大きくなるように設定した可変値を用いることができる。
この場合には、より正確な後段触媒の床温に基づいた制御となる点で、より信頼性の高い制御を行うことができる。 Further, for example, in the above-described embodiment, it is preferable in that the control can be simplified, and therefore, the floor temperature of the UFC 25 after warming up of the engine 50 is at least a predetermined activity before shifting to the idle state. The case where the temperature Tp is reached has been described.
However, the present invention is not necessarily limited to this, and the bed temperature estimating means may estimate the bed temperature of the rear catalyst according to the engine operating state or the like even when the engine operating state is not the idle state. Good.
In this case, as the predetermined value when the integrated intake air amount calculated by the air amount integration means when the engine is idle exceeds a predetermined value, the first control means uses the bed temperature of the subsequent catalyst when the engine shifts to the idle state. Accordingly, it is possible to use a variable value set so that the value becomes larger as the floor temperature is higher.
In this case, more reliable control can be performed in that the control is based on the more accurate bed temperature of the subsequent catalyst.

また例えば各冷却アダプタ２１、２２の具体的な構成は必ずしも上述した実施例に限られず、冷媒によって排気マニホルド、または例えばエンジンと排気マニホルドとの間に設けたアダプタの全部または一部を冷却することが可能なその他の適宜の構成であってもよい。
また例えば上述した実施例では、各冷却アダプタ２１、２２が排気系冷却手段である場合について詳述した。しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、排気系冷却手段は例えばエンジンの排気ポート周りに冷却水などの冷媒を流通させる流路を形成する流路形成部などであってもよい。 In addition, for example, the specific configuration of each cooling adapter 21 and 22 is not necessarily limited to the above-described embodiment, and the exhaust manifold or all or part of the adapter provided between the engine and the exhaust manifold is cooled by a refrigerant. Other suitable configurations that can be used.
Further, for example, in the above-described embodiment, the case where the cooling adapters 21 and 22 are exhaust system cooling means has been described in detail. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the exhaust system cooling means may be, for example, a flow path forming portion that forms a flow path for circulating a coolant such as cooling water around the exhaust port of the engine.

また、推定手段や制御手段などの各種の手段は主にエンジン５０を制御するＥＣＵ１で実現することが合理的であるが、例えばその他の電子制御装置や専用の電子回路などのハードウェアやこれらの組み合わせによって実現されてもよい。同様に各種の手段が複数の処理ないし動作を行う場合の各処理や各動作についても、例えば複数の電子制御装置や、電子回路等のハードウェアや、電子制御装置と電子回路等のハードウェアとの組み合わせで実現されてもよい。   Various means such as the estimation means and the control means are rationally realized by the ECU 1 that mainly controls the engine 50. For example, other electronic control devices, hardware such as dedicated electronic circuits, and the like It may be realized by a combination. Similarly, for each process and each operation when various means perform a plurality of processes or operations, for example, a plurality of electronic control devices, hardware such as electronic circuits, hardware such as electronic control devices and electronic circuits, It may be realized by a combination of

１ ＥＣＵ
１０ ウォータポンプ
２１ Ｒｈ冷却アダプタ
２２ Ｌｈ冷却アダプタ
２３ Ｒｈ触媒
２４ Ｌｈ触媒
２５ ＵＦＣ
４０ 開閉弁
５０ エンジン
１００ 冷却装置 1 ECU
10 Water pump 21 Rh cooling adapter 22 Lh cooling adapter 23 Rh catalyst 24 Lh catalyst 25 UFC
40 On-off valve 50 Engine 100 Cooling device

Claims (2)

複数の冷媒循環経路に共通の冷媒を圧送する冷媒圧送装置と、
前記複数の冷媒循環経路のうち、少なくとも１つの冷媒循環経路にエンジン本体が組み込まれたエンジンと、
前記複数の冷媒循環経路のうち、少なくとも１つの冷媒循環経路に組み込まれ、前記エンジン本体よりも熱容量が小さく、且つ流通する冷媒で前記エンジンの排気系を冷却する排気系冷却手段と、
前記複数の冷媒循環経路のうち、少なくとも１つの冷媒循環経路に組み込まれ、流通する冷媒を冷却する冷却器と、
前記排気系冷却手段の下流側に直列に配置された前段触媒および後段触媒と、
前記排気系冷却手段への冷媒の流通を許可、禁止する流通制御手段と、
前記排気系冷却手段で排気から受熱する受熱量を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した受熱量が所定値以上である場合に、排気エネルギを低下させるための制御を行う制御手段と、
前記推定手段が推定した受熱量を積算する受熱量積算手段として、前記エンジンの吸入空気量を積算する空気量積算手段と、
前記エンジンの暖機が完了したか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記エンジンの暖機が完了したことを判定した後、前記エンジンのアイドル時に前記空気量積算手段が算出した積算吸入空気量が所定値を超えた場合に、前記排気系冷却手段への冷媒の流通を禁止するように前記流通制御手段を制御する第１の制御手段と、を備えたエンジンの冷却装置。 A refrigerant pumping device for pumping a common refrigerant to a plurality of refrigerant circulation paths;
An engine in which an engine body is incorporated in at least one refrigerant circulation path among the plurality of refrigerant circulation paths;
An exhaust system cooling means that is incorporated in at least one refrigerant circulation path among the plurality of refrigerant circulation paths, has a heat capacity smaller than that of the engine body, and cools the engine exhaust system with a circulating refrigerant;
A cooler which is incorporated in at least one refrigerant circulation path among the plurality of refrigerant circulation paths and cools the circulating refrigerant;
A pre-stage catalyst and a post-stage catalyst arranged in series downstream of the exhaust system cooling means;
Flow control means for permitting and prohibiting the flow of the refrigerant to the exhaust system cooling means;
Estimating means for estimating the amount of heat received from the exhaust by the exhaust system cooling means;
Control means for performing control for reducing exhaust energy when the amount of heat received estimated by the estimation means is equal to or greater than a predetermined value;
As a heat reception amount integration unit that integrates the heat reception amount estimated by the estimation unit, an air amount integration unit that integrates the intake air amount of the engine;
Determination means for determining whether or not the engine has been warmed up;
After the determination means determines that the engine has been warmed up, if the integrated intake air amount calculated by the air amount integration means exceeds a predetermined value when the engine is idle, the exhaust system cooling means And a first control means for controlling the flow control means so as to prohibit the flow of the refrigerant. 請求項１記載のエンジンの冷却装置であって、
前記第１の制御手段が、前記排気系冷却手段への冷媒の流通を禁止するように前記流通制御手段を制御したことを履歴として保持する履歴保持手段と、
前記履歴保持手段が履歴を保持した時から、所定期間が経過する時までの間に前記エンジンがアイドル状態に移行した場合に、前記排気系冷却手段への冷媒の流通を禁止するように前記流通制御手段を制御する第２の制御手段と、をさらに備えたエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to claim 1,
History holding means for holding, as history, that the first control means has controlled the flow control means so as to prohibit the flow of the refrigerant to the exhaust system cooling means;
When the engine shifts to an idle state between the time when the history holding means holds the history and the time when a predetermined period elapses, the circulation is prohibited so that the refrigerant does not flow to the exhaust system cooling means. And a second control means for controlling the control means.

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