JP5856512B2

JP5856512B2 - Engine cooling system

Info

Publication number: JP5856512B2
Application number: JP2012061653A
Authority: JP
Inventors: 天野　典保; 典保天野; 徹齊藤; 純平高橋
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: JP2013194581A

Description

本発明は、インジェクタ（燃料噴射弁）が設置されるエンジン（内燃機関）の冷却装置に係り、特にインジェクタのノズルの温度上昇を抑制するための技術に係る。 The present invention relates to a cooling device for an engine (internal combustion engine) in which an injector (fuel injection valve) is installed, and particularly relates to a technique for suppressing a temperature rise of a nozzle of an injector.

一般に、筒内燃料噴射式のエンジンの場合、インジェクタのノズルが燃焼室近傍に配置されている関係より、高温になりやすいので、前記ノズルに燃料の変質物（カーボンデポジット、以下、単にデポジットと呼ぶ）が堆積しやすくなる。 In general, in the case of an in-cylinder fuel injection type engine, the nozzle of the injector is likely to become high temperature because of the relationship in which the nozzle is arranged in the vicinity of the combustion chamber. Therefore, a fuel alteration product (carbon deposit, hereinafter simply referred to as deposit) ) Tends to accumulate.

また、エンジンの吸気ポートにインジェクタを設置するようなタイプであっても、ポンピングロスの低減などのために多量のＥＧＲを行ったり、吸気バルブの作動タイミングを可変としてミラーサイクルで運転したりする場合には、燃焼に伴い生成されたＰＭ（particulate matter）が既燃ガス（排気ガス）と共に吸気ポートに還流されたり、気筒から吸気ポートに吹き返されたりする関係より、この既燃ガス中に含まれるＰＭが前記吸気ポートに設置されるインジェクタのノズルに付着しやすくなる。 Even when the injector is installed at the intake port of the engine, a large amount of EGR is performed to reduce the pumping loss, etc., or the operation timing of the intake valve is made variable to operate in a mirror cycle. Is included in this burned gas because PM (particulate matter) generated by combustion is recirculated to the intake port together with burned gas (exhaust gas) or blown back from the cylinder to the intake port. PM easily adheres to the nozzle of the injector installed in the intake port.

そのために、例えばエンジンを高負荷運転してから即座に停止したとき（ホットソーク）にエンジンに熱がこもりやすくなる。それによって、前記インジェクタのノズル温度が必要以上に昇温するおそれがあり、ひいては、当該インジェクタのノズルにデポジットが堆積しやすくなることが懸念される。 For this reason, for example, when the engine is stopped at a high load and then immediately stopped (hot soak), the engine tends to accumulate heat. As a result, the nozzle temperature of the injector may be increased more than necessary, and as a result, there is a concern that deposits are likely to be deposited on the nozzle of the injector.

例えば特許文献１には、シリンダヘッドにおいてインジェクタの近傍に冷却水通路を増設して、インジェクタの冷却性能を高めるようにすることが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes that a cooling water passage is added in the vicinity of an injector in the cylinder head to improve the cooling performance of the injector.

特開２００７−２３１８９７号公報JP 2007-231897 A

上記特許文献１に係る従来例では、例えばエンジンを停止すると冷却水循環が停止するようになっているために、やはり、前記したホットソーク時におけるエンジンの熱のこもりに起因する不具合を解消することは不可能であると考えられる。ここに改良の余地が有る。 In the conventional example according to Patent Document 1, for example, when the engine is stopped, the circulation of the cooling water is stopped. Therefore, the problem caused by the heat accumulation of the engine at the time of hot soaking is also solved. It is considered impossible. There is room for improvement here.

このような事情に鑑み、本発明は、インジェクタが設置されるエンジンの冷却装置において、エンジン停止後におけるインジェクタの必要以上の昇温を抑制または防止可能とすることを目的としている。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to make it possible to suppress or prevent an excessive temperature rise of an injector after the engine is stopped in an engine cooling apparatus in which the injector is installed.

本発明は、インジェクタが設置されるエンジンの冷却装置であって、前記エンジンのウォータジャケットには、その外部に冷却液を取り出してから戻すための外部通路が接続され、この外部通路には、冷却液を流動させるための電動式のウォータポンプおよびタンクが設けられ、また、前記外部通路において前記タンクの冷却液導入側と冷却液排出側とには、それぞれ制御弁が設けられ、前記エンジンを停止する際に、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動する制御装置を備え、前記制御装置は、前記エンジンの始動要求に応答して、前記ウォータジャケット内の冷却液温度が前記エンジンの停止時に当該エンジンの冷却を可能とする温度に基づいて設定される第１閾値以下であるか否かを判定する始動時判定部と、この始動時判定部で前記第１閾値以下であると判定した場合に、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動することにより、前記ウォータジャケット内の冷却液を前記タンク内の冷却液と入れ替える始動時対処部と、前記エンジンの停止要求に応答して、前記ウォータジャケット内の冷却液温度が、前記エンジンを停止した後で前記インジェクタの温度がデポジット堆積しやすい温度に基づいて設定される第２閾値以上に上昇するか否かを推定する停止時推定部と、この停止時推定部で前記第２閾値以上であると判定した場合に、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動することにより、前記ウォータジャケット内の冷却液を前記タンク内の冷却液と入れ替える停止時対処部とを含む、ことを特徴としている。 The present invention is an engine cooling apparatus in which an injector is installed, and an external passage is connected to the water jacket of the engine for taking out and returning the coolant to the outside. An electric water pump and a tank for fluid flow are provided, and a control valve is provided on each of the coolant introduction side and the coolant discharge side of the tank in the external passage to stop the engine. A control device that opens each control valve and activates the water pump, and the control device responds to the engine start request so that the coolant temperature in the water jacket is changed to the engine. A start time determination unit that determines whether or not the temperature is equal to or lower than a first threshold set based on a temperature at which the engine can be cooled when the engine is stopped. When the start time determination unit determines that the value is equal to or less than the first threshold value, the control valve is opened and the water pump is operated, whereby the coolant in the water jacket is changed to the coolant in the tank. In response to the engine stop request, the coolant temperature in the water jacket is set based on the temperature at which the injector temperature tends to deposit after the engine is stopped. A stop time estimating unit that estimates whether or not the second threshold value is exceeded, and when the stop time estimating unit determines that the second threshold value is exceeded, the control valve is opened and the water by operating the pump, the coolant in said water jacket and a stop address portion to replace the cooling liquid in the tank, are characterized by .

この構成では、エンジンの始動時にウォータジャケット内の低温冷却液をタンク内の冷却液と入れ替えることで、タンク内に低温冷却液を貯留させるようにするとともに、エンジンの停止時に前記タンク内に貯留させた低温冷却液とウォータジャケット内の高温冷却液とを入れ替えることで、エンジンの熱のこもりを抑制または防止させるようにするための制御ロジックを明確にしている。これにより、エンジンの停止後にインジェクタが昇温することを比較的容易に抑制または防止することが可能になる。 In this configuration, the low-temperature coolant in the water jacket is replaced with the coolant in the tank when the engine is started, so that the low-temperature coolant is stored in the tank, and is stored in the tank when the engine is stopped. The control logic for suppressing or preventing engine heat accumulation is clarified by replacing the low temperature coolant with the high temperature coolant in the water jacket. Thereby, it is possible to relatively easily suppress or prevent the temperature of the injector from rising after the engine is stopped.

好ましくは、前記エンジンの冷却装置において、前記始動時対処部および前記停止時対処部は、共に、前記タンク内の冷却液温度に基づいて当該タンク内の冷却液と前記ウォータジャケット内の冷却液との入れ替えが完了したと判断する、構成とすることができる。 Preferably, in the engine cooling device, the start time response unit and the stop time response unit are both a coolant in the tank and a coolant in the water jacket based on a coolant temperature in the tank. It is possible to adopt a configuration in which it is determined that the replacement has been completed.

この構成では、エンジン始動時およびエンジン停止時には、前記タンク内の冷却液温度と前記ウォータジャケット内の冷却液温度とに高低差があることを考慮し、タンク内の冷却液温度を基準として冷却液入れ替えの完了の有無を調べるようにしているのであり、比較的簡易に冷却液入れ替えの完了の有無を判断できるようになる。 In this configuration, when the engine is started and when the engine is stopped, the coolant temperature in the tank and the coolant temperature in the water jacket are taken into consideration and the coolant temperature is determined based on the coolant temperature in the tank. Whether or not the replacement has been completed is checked, and it becomes possible to determine whether or not the replacement of the coolant has been completed relatively easily.

好ましくは、前記エンジンの冷却装置において、前記ウォータジャケットには、その外部に冷却液を取り出してから戻すための外部通路が接続され、この外部通路には、前記エンジンで発生する回転動力を受けて駆動されかつ冷却液を流動させるための機械式のウォータポンプが設けられ、また、前記外部通路において前記タンクの冷却液導入側と冷却液排出側とには、それぞれ制御弁が設けられ、前記エンジンの停止要求に応答して、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動してから、前記エンジンを停止する制御装置を備える、構成とすることができる。 Preferably, in the engine cooling apparatus, the water jacket is connected to an external passage for taking out and returning the coolant to the outside, and the external passage receives rotational power generated in the engine. A mechanical water pump that is driven and causes the coolant to flow; and a control valve is provided on each of the coolant introduction side and the coolant discharge side of the tank in the external passage, and the engine In response to the stop request, the control valve can be configured to open the control valves and operate the water pump and then stop the engine.

この構成では、エンジンで駆動される機械式のウォータポンプを用いる場合、エンジンを停止させると、冷却液の入れ替えができなくなることを考慮し、冷却液の入れ替えが終わってから、エンジンを停止するようにしている。これにより、冷却液の入れ替えが実現できるようになる。 In this configuration, when a mechanical water pump driven by an engine is used, it is considered that the coolant cannot be replaced if the engine is stopped. I have to. Thereby, the replacement of the coolant can be realized.

本発明は、インジェクタが設置されるエンジンの冷却装置において、エンジン停止後におけるインジェクタの必要以上の昇温を抑制または防止することが可能になる。これにより、インジェクタの設置場所が筒内噴射用位置または吸気ポート噴射用位置であっても、それに関係なく、当該インジェクタのノズルにデポジットが堆積されにくくなる。したがって、燃料噴射制御を長期にわたって正確に行うことが可能になるなど、エンジンの性能安定化に貢献できるようになる。 According to the present invention, in an engine cooling apparatus in which an injector is installed, it is possible to suppress or prevent an excessive temperature increase of the injector after the engine is stopped. As a result, even when the installation location of the injector is the in-cylinder injection position or the intake port injection position, deposits are unlikely to be deposited on the nozzles of the injector regardless of the location. Therefore, the fuel injection control can be performed accurately over a long period of time, and the engine performance can be stabilized.

本発明に係るエンジンの冷却装置の一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the cooling device of the engine which concerns on this invention. 図１の実施形態においてエンジン始動時の冷却液入れ替え制御を説明するためのフローチャートである。2 is a flowchart for explaining coolant replacement control at the time of engine start in the embodiment of FIG. 1. 図１の実施形態においてエンジン停止時の冷却液入れ替え制御を説明するためのフローチャートである。2 is a flowchart for explaining coolant replacement control when the engine is stopped in the embodiment of FIG. 1. エンジン１を停止してからの時間経過に伴うインジェクタの温度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the temperature of the injector accompanying the time passage after the engine 1 was stopped. 本発明に係るエンジンの冷却装置の他実施形態であり、エンジン始動時の冷却液入れ替え制御を説明するためのフローチャートである。It is other embodiment of the engine cooling device which concerns on this invention, and is a flowchart for demonstrating coolant replacement control at the time of engine starting. 図５の実施形態においてエンジン停止時の冷却液入れ替え制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the coolant replacement control at the time of an engine stop in embodiment of FIG.

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Best modes for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図１から図４に、本発明の一実施形態を示している。図中、１はエンジンである。この実施形態では、エンジン１の吸気ポート３ｂ内に燃料を噴射するポート噴射式のガソリンエンジンを例に挙げている。 1 to 4 show an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an engine. In this embodiment, a port injection type gasoline engine that injects fuel into the intake port 3b of the engine 1 is taken as an example.

このエンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３とを有している。シリンダブロック２の気筒（シリンダ）２ａには、ピストン４が挿入されている。このピストン４は、詳細に図示していないが、コネクティングロッド５を介してクランクシャフト６に連結されている。公知であるが、クランクシャフト６が２回転することに伴い気筒２ａ内をピストン４が上下２往復することにより、吸入行程、圧縮行程、燃焼−膨張行程、排気行程を順次行う。 The engine 1 has a cylinder block 2 and a cylinder head 3. A piston 4 is inserted into a cylinder (cylinder) 2 a of the cylinder block 2. Although not shown in detail, the piston 4 is connected to a crankshaft 6 via a connecting rod 5. As is well known, the intake stroke, the compression stroke, the combustion-expansion stroke, and the exhaust stroke are sequentially performed by the piston 4 reciprocating up and down two times in the cylinder 2a as the crankshaft 6 rotates twice.

エンジン１のクランクシャフト６の回転角、回転速度、回転数などは、クランクポジションセンサ４４の出力信号に基づいて制御装置３０が認識する。このクランクポジションセンサ４４は、シグナルロータ４４ａと非接触センサ４４ｂとを組み合わせたデジタルエンコーダとされている。シグナルロータ４４ａは、クランクシャフト６に取り付けられている。このシグナルロータ４４ａの外周面には、複数の歯（突起）が等角度ごとに設けられるが、この外周所定領域には例えば歯２つ分（任意数）を無くした欠歯部が設けられる。 The control device 30 recognizes the rotation angle, rotation speed, rotation speed, and the like of the crankshaft 6 of the engine 1 based on the output signal of the crank position sensor 44. The crank position sensor 44 is a digital encoder that combines a signal rotor 44a and a non-contact sensor 44b. The signal rotor 44a is attached to the crankshaft 6. A plurality of teeth (protrusions) are provided at equal angles on the outer peripheral surface of the signal rotor 44a, but a missing tooth portion having, for example, two teeth (arbitrary number) is provided in the predetermined outer peripheral region.

シリンダヘッド３の天井面においてシリンダブロック２の気筒２ａに対向する領域には、ほぼ円錐形状の凹部３ａが設けられている。この凹部３ａは、気筒２ａとピストン４とで、いわゆるペントルーフ型の燃焼室を形成する。このシリンダヘッド３の凹部３ａの中央部には、点火プラグ７が設けられている。 A substantially conical recess 3 a is provided in a region facing the cylinder 2 a of the cylinder block 2 on the ceiling surface of the cylinder head 3. The recess 3a is formed by the cylinder 2a and the piston 4 to form a so-called pent roof type combustion chamber. A spark plug 7 is provided at the center of the recess 3 a of the cylinder head 3.

シリンダヘッド３には、吸気ポート３ｂおよび排気ポート３ｃがそれぞれ設けられている。吸気ポート３ｂは吸気バルブ８で、排気ポート３ｃは排気バルブ９でそれぞれ開閉される。これら吸気バルブ８および排気バルブ９は、吸気カムシャフト（符号省略）および排気カムシャフト（符号省略）により開閉動作される。 The cylinder head 3 is provided with an intake port 3b and an exhaust port 3c. The intake port 3b is opened and closed by the intake valve 8, and the exhaust port 3c is opened and closed by the exhaust valve 9. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are opened and closed by an intake camshaft (reference numeral omitted) and an exhaust camshaft (reference numeral omitted).

シリンダヘッド３の吸気ポート３ｂ側には、インジェクタ１０が取り付けられている。詳しくは、インジェクタ１０は、吸気ポート３ｂの吸気バルブ８の傘部（気筒２ａ側開口）へ向けて燃料を噴射するような姿勢で設置されている。インジェクタ１０の先端のノズル（図示省略）は、吸気ポート３ｂ内に露呈するように配置されている。 An injector 10 is attached to the cylinder head 3 on the intake port 3b side. Specifically, the injector 10 is installed in such a posture as to inject fuel toward the umbrella portion (opening on the cylinder 2a side) of the intake valve 8 of the intake port 3b. A nozzle (not shown) at the tip of the injector 10 is disposed so as to be exposed in the intake port 3b.

そして、エンジン１のシリンダブロック２およびシリンダヘッド３には、それぞれウォータージャケット２ｂ、３ｄが設けられている。両方のウォータジャケット２ｂ，３ｄは、連通連結されている。 The cylinder block 2 and the cylinder head 3 of the engine 1 are provided with water jackets 2b and 3d, respectively. Both water jackets 2b and 3d are connected in communication.

このウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の冷却液は、必要に応じて、エンジン１の外部に設置されるタンク２１内の冷却液と入れ替え可能とされている。前記冷却液は、一般的に公知のように、例えばＬＬＣ（Long Life Coolant）などと呼ばれる不凍液とされる。 The coolant in the water jackets 2b and 3d can be replaced with the coolant in the tank 21 installed outside the engine 1 as necessary. As is generally known, the cooling liquid is, for example, an antifreeze liquid called LLC (Long Life Coolant).

ブロック内ウォータジャケット２ｂとタンク２１とには、ブロック内ウォータージャケット２ｂ内の冷却液をタンク２１に導くための導入路２２が連通連結されている。ヘッド内ウォータジャケット３ｄとタンク２１とには、タンク２１内の冷却液をヘッド内ウォータージャケット３ｄに導くための還流路２３が連通連結されている。ブロック内ウォータジャケット２ｂと導入路２２とタンク２１と還流路２３とヘッド内ウォータージャケット３ｄとが閉ループとされて、冷却液が循環可能になっている。 The in-block water jacket 2 b and the tank 21 are connected in communication with an introduction path 22 for guiding the coolant in the in-block water jacket 2 b to the tank 21. A reflux path 23 is connected to the in-head water jacket 3d and the tank 21 so as to guide the coolant in the tank 21 to the in-head water jacket 3d. The water jacket 2b in the block, the introduction path 22, the tank 21, the return path 23, and the water jacket 3d in the head are closed loops so that the coolant can circulate.

タンク２１は、導入される冷却液を保温する構造になっている。つまり、このタンク２１は、その壁部が中空となる二重壁構造とされているとともに、その中空部がほぼ真空状態にされることによって、タンク２１の内外を断熱状態に保って貯留する冷却液を保温する構造になっている。このタンク２１の貯留容量は、例えばエンジン１のウォータージャケット２ｂ，３ｄ内の冷却液収容量と同等、あるいは前記冷却液収容量よりも適宜多い容量に設定される。 The tank 21 has a structure for keeping the temperature of the introduced coolant. In other words, the tank 21 has a double wall structure in which the wall portion is hollow, and the hollow portion is brought into a vacuum state so that the inside and outside of the tank 21 are kept in a heat insulating state and stored. The structure keeps the liquid warm. The storage capacity of the tank 21 is set, for example, to a capacity that is equal to or appropriately larger than the coolant capacity in the water jackets 2b and 3d of the engine 1.

なお、導入路２２は、タンク２１の底から内部に差し入れられて天井寄りの位置で開口するように配置されている。また、還流路２３は、タンク２１の底から内部に差し入れられて内底面で開口するように配置されている。 The introduction path 22 is inserted from the bottom of the tank 21 into the inside and is arranged to open at a position near the ceiling. Further, the reflux path 23 is arranged so as to be inserted into the inside from the bottom of the tank 21 and open at the inner bottom surface.

還流路２３においてシリンダブロック２寄りの位置と導入路２２においてシリンダヘッド３寄りの位置とには、電磁弁などの制御弁２４，２５が設置されている。この制御弁２４，２５の開閉動作は、制御装置３０により制御される。 Control valves 24 and 25 such as electromagnetic valves are installed at a position near the cylinder block 2 in the reflux path 23 and at a position near the cylinder head 3 in the introduction path 22. The opening / closing operation of the control valves 24 and 25 is controlled by the control device 30.

また、導入路２２においてシリンダブロック２寄りの位置と制御弁２４との間には、電動式のウォーターポンプ２６が設置されている。この電動式ウォーターポンプ２６は、冷却液を流動させるものであり、その動作は制御装置３０により制御される。 In addition, an electric water pump 26 is installed between the position near the cylinder block 2 and the control valve 24 in the introduction path 22. The electric water pump 26 causes the coolant to flow, and its operation is controlled by the control device 30.

なお、ブロック内ウォータジャケット２ｂには、その内部の冷却液の温度（Ｔｅ）を検出するためのエンジン水温センサ４１が設けられている。また、タンク２１には、その内部の冷却液の温度（Ｔｔ）を検出するためのタンク水温センサ４２が設けられている。このエンジン水温センサ４１およびタンク水温センサ４２の出力信号に基づいて制御装置３０がそれぞれの冷却液温度を認識する。 The water jacket 2b in the block is provided with an engine water temperature sensor 41 for detecting the temperature (Te) of the coolant in the block. Further, the tank 21 is provided with a tank water temperature sensor 42 for detecting the temperature (Tt) of the coolant inside. Based on the output signals of the engine water temperature sensor 41 and the tank water temperature sensor 42, the control device 30 recognizes the respective coolant temperatures.

制御装置３０は、エンジン１の各種制御を実行するエンジンコントロールコンピュータなどと呼ばれるものであり、図示していない各種センサやスイッチなどから入力される信号に基づいて、インジェクタ１０の燃料噴射制御、点火プラグ７のイグナイタ１１の点火時期制御、図示していない電子制御式スロットルバルブの制御（スロットル制御）、空燃比フィードバック制御などを実行する。 The control device 30 is called an engine control computer or the like that executes various controls of the engine 1, and controls fuel injection of the injector 10 and spark plugs based on signals input from various sensors and switches (not shown). 7 ignition timing control of the igniter 11, control of an electronically controlled throttle valve (not shown) (throttle control), air-fuel ratio feedback control, and the like are executed.

この実施形態では、この制御装置３０に、本発明に係る冷却装置の制御装置としての機能（冷却液入れ替え制御）を実行する制御プログラムが装備されている。但し、この制御装置３０をエンジンコントロールコンピュータなどとせずに、前記冷却液入れ替え制御のみを専用で実行する構成とすることも可能である。 In this embodiment, the control device 30 is equipped with a control program for executing a function (coolant replacement control) as a control device of the cooling device according to the present invention. However, this control device 30 may be configured to execute only the coolant replacement control exclusively without using an engine control computer or the like.

前記制御装置３０は、一般に公知の構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit）とされており、図示していないが、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（プログラムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、ならびにバックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）などを備えている。 The control device 30 is generally an ECU (Electronic Control Unit) having a known configuration, and although not shown, a CPU (Central Processing Unit), ROM (Program Memory), RAM (Data Memory), and Backup RAM (Nonvolatile memory).

ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。 The ROM stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The CPU executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM. The RAM is a memory that temporarily stores calculation results of the CPU, data input from each sensor, and the like. The backup RAM is a non-volatile memory that stores data to be saved when the engine 1 is stopped.

ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭならびにバックアップＲＡＭは、バスを介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース及び出力インターフェースと接続されている。 The CPU, ROM, RAM, and backup RAM are connected to each other via a bus, and are connected to an input interface and an output interface.

入力インターフェースには、エンジン１の始動／停止スイッチ４３、エンジン水温センサ４１、タンク水温センサ４２などが少なくとも接続されている他、図示していないエンジン制御に関係するセンサ類が接続されている。出力インターフェースには、点火プラグ７のイグナイタ１１、インジェクタ１０、制御弁２４，２５、ウォータポンプ２６などが少なくとも接続されている。この実施形態では前記入力インターフェースおよび出力インターフェースに接続される要素を、本発明の特徴に関係するもののみとしている。 The input interface is connected to at least a start / stop switch 43 of the engine 1, an engine water temperature sensor 41, a tank water temperature sensor 42, and the like and sensors related to engine control (not shown). At least the igniter 11 of the spark plug 7, the injector 10, the control valves 24 and 25, the water pump 26, and the like are connected to the output interface. In this embodiment, the elements connected to the input interface and the output interface are only those related to the features of the present invention.

次に、前記した制御装置３０が実行する冷却液入れ替え制御の概要について説明する。 Next, an outline of the coolant replacement control executed by the control device 30 will be described.

従来例で説明したように、エンジン１を停止した後でエンジン１に熱がこもってインジェクタ１０が必要以上に昇温する傾向となることが知られている。特に、エンジン１を高負荷運転した後で即座にエンジン１を停止すると、前記熱のこもりが増大する。 As described in the conventional example, it is known that after the engine 1 is stopped, the engine 1 is heated and the injector 10 tends to be heated more than necessary. In particular, if the engine 1 is stopped immediately after the engine 1 is operated at a high load, the heat accumulation increases.

そこで、この実施形態では、エンジン１を停止した後でエンジン１に熱がこもりにくくするために、エンジン１を停止する際にエンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の冷却液とタンク２１内の冷却液とを入れ替える処理（冷却液入れ替え制御）を行うようにしている。 Therefore, in this embodiment, in order to make it difficult for heat to be accumulated in the engine 1 after the engine 1 is stopped, the coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the cooling in the tank 21 are stopped when the engine 1 is stopped. A process of replacing the liquid (cooling liquid replacement control) is performed.

このような冷却液入れ替え制御を行うにあたって、タンク２１内に貯留している冷却液が低温でなければエンジン１の冷却作用が不十分となる。このような事情を考慮し、この実施形態では、まず、エンジンの冷間始動時のようにエンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の冷却液が低温であるときに、このウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液をタンク２１内の冷却液と入れ替えることにより、タンク２１内に低温冷却液を貯留させるようにしておく。 When performing such coolant replacement control, the cooling action of the engine 1 is insufficient if the coolant stored in the tank 21 is not low temperature. Considering such circumstances, in this embodiment, first, when the coolant in the water jacket 2b, 3d of the engine 1 is low temperature, such as during cold start of the engine, the water jacket 2b, 3d The low temperature cooling liquid is replaced with the cooling liquid in the tank 21 so that the low temperature cooling liquid is stored in the tank 21.

そして、前記始動したエンジン１を停止するときに、エンジン１の運転に伴いウォータジャケット２ｂ，３ｄ内で昇温した高温冷却液と、タンク２１内に貯留している低温冷却液とを入れ替えるようにする。このように、エンジン１の始動時と停止時とで冷却液入れ替え制御を行うのである。 When the engine 1 that has been started is stopped, the high-temperature coolant that has been heated in the water jackets 2b and 3d with the operation of the engine 1 is replaced with the low-temperature coolant that is stored in the tank 21. To do. Thus, the coolant replacement control is performed when the engine 1 is started and when it is stopped.

なお、タンク２１が保温機能を有しているので、エンジン１の運転時間が長くても、エンジン１の始動時にタンク２１内に貯留させた低温冷却液の温度はほぼ維持される。そのために、エンジン停止時にタンク２１内の低温冷却液をエンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄと入れ替えると、エンジン１の冷却作用が得られるのである。 Since the tank 21 has a heat retaining function, the temperature of the low-temperature coolant stored in the tank 21 when the engine 1 is started is substantially maintained even when the engine 1 is operating for a long time. Therefore, the cooling action of the engine 1 can be obtained by replacing the low temperature coolant in the tank 21 with the water jackets 2b and 3d of the engine 1 when the engine is stopped.

一方、エンジン１の停止時にタンク２１内に貯留させた高温冷却液の温度もほぼ維持される。そのため、エンジン１の始動時にタンク２１内の高温冷却液をエンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液と入れ替えるようにしているのであり、これにより、エンジン１の暖機時間を短縮することが可能になるという副次的な効果が得られる。 On the other hand, the temperature of the high-temperature coolant stored in the tank 21 when the engine 1 is stopped is substantially maintained. Therefore, the high-temperature coolant in the tank 21 is replaced with the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 when the engine 1 is started, thereby shortening the warm-up time of the engine 1. As a result, a secondary effect is obtained.

まず、図２に示すフローチャートを参照して、エンジン１の始動時における冷却液入れ替え制御を詳細に説明する。 First, with reference to the flowchart shown in FIG. 2, the coolant replacement control at the time of starting the engine 1 will be described in detail.

図２のフローチャートは、エンジン１が始動されたときにスタートする。まず、ステップＳ１では、エンジン冷却液温度Ｔｅが第１閾値Ｔ１以下であるか否かを判定する。ここでは、タンク２１に低温冷却液を貯留できるかどうかを調べている。 The flowchart of FIG. 2 starts when the engine 1 is started. First, in step S1, it is determined whether or not the engine coolant temperature Te is equal to or lower than a first threshold value T1. Here, it is examined whether or not the low-temperature coolant can be stored in the tank 21.

なお、エンジン冷却液温度Ｔｅはエンジン水温センサ４１からの出力に基づいて認識する。前記第１閾値Ｔ１は、エンジン１の停止後においてエンジン１の冷却液温度Ｔｅを十分に低下させるだけの冷却作用を発揮する温度に設定される。具体的に、前記第１閾値Ｔ１は、例えばエンジン１の暖機完了温度未満で、１年を通じて最も高い季節の外気温（例えば４０℃）を基準として適宜に設定される。その理由は、エンジン１の冷間時にウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の冷却液温度が外気温に影響されるからである。 The engine coolant temperature Te is recognized based on the output from the engine water temperature sensor 41. The first threshold value T1 is set to a temperature that exhibits a cooling action that sufficiently reduces the coolant temperature Te of the engine 1 after the engine 1 is stopped. Specifically, the first threshold value T1 is appropriately set based on, for example, an outdoor temperature (for example, 40 ° C.) that is lower than the warm-up completion temperature of the engine 1 and is the highest season throughout the year. This is because the coolant temperature in the water jackets 2b and 3d is affected by the outside air temperature when the engine 1 is cold.

ここで、Ｔｅ＞Ｔ１である場合には前記ステップＳ１で否定判定して、このフローチャートを終了する。一方、Ｔｅ≦Ｔ１である場合には前記ステップＳ１で肯定判定して、続くステップＳ２に移行する。 Here, if Te> T1, a negative determination is made in step S1, and this flowchart is terminated. On the other hand, if Te ≦ T1, an affirmative determination is made in step S1, and the process proceeds to the subsequent step S2.

このステップＳ２では、２つの制御弁２４，２５を開弁するとともにウォータポンプ２６を駆動する。これにより、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液とを入れ替える処理が開始される。 In step S2, the two control valves 24 and 25 are opened and the water pump 26 is driven. Thereby, the process which replaces the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the coolant in the tank 21 is started.

この後、続くステップＳ３において、タンク２１内の冷却液温度Ｔｔが第３閾値Ｔ３以下であるか否かを判定する。ここでは、ウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液との入れ替えが完了したか否かを調べているのである。 Thereafter, in the subsequent step S3, it is determined whether or not the coolant temperature Tt in the tank 21 is equal to or lower than the third threshold value T3. Here, it is checked whether or not the replacement of the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d and the coolant in the tank 21 has been completed.

なお、タンク冷却液温度Ｔｔは、タンク水温センサ４２からの出力に基づいて認識する。また、前記第３閾値Ｔ３は、ウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液がタンク２１内に流入したことを調べるための指標であるので、前記第１閾値Ｔ１とほぼ同じに設定している。 The tank coolant temperature Tt is recognized based on the output from the tank water temperature sensor 42. The third threshold value T3 is an index for checking that the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d has flowed into the tank 21, and is therefore set to be substantially the same as the first threshold value T1.

ここで、Ｔｔ＞Ｔ３である場合には前記ステップＳ３で否定判定して、Ｔｔ≦Ｔ３になるまで待つ。そして、Ｔｔ≦Ｔ３になると、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液とがほぼ完全に入れ替わったと推定できるので、前記ステップＳ３で肯定判定して、続くステップＳ４に移行する。 If Tt> T3, a negative determination is made in step S3, and the process waits until Tt ≦ T3. When Tt ≦ T3, it can be estimated that the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the coolant in the tank 21 are almost completely replaced. Therefore, an affirmative determination is made in step S3, and the following steps The process proceeds to S4.

このステップＳ４では、２つの制御弁２４，２５を閉弁するとともにウォータポンプ２６の駆動を停止する。その後、このフローチャートを終了する。 In step S4, the two control valves 24 and 25 are closed and the drive of the water pump 26 is stopped. Thereafter, this flowchart is terminated.

次に、図３に示すフローチャートを参照して、エンジン１の停止時における冷却液入れ替え制御を詳細に説明する。 Next, the coolant replacement control when the engine 1 is stopped will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

図３のフローチャートは、例えば所定周期（数msec）毎に開始される。まず、ステップＳ２１では、エンジン１の停止信号が入力されたか否かを判定する。この停止信号は、例えばエンジン１の運転中において始動／停止スイッチ４３が操作されると入力される。 The flowchart of FIG. 3 is started, for example, every predetermined cycle (several msec). First, in step S21, it is determined whether or not a stop signal for the engine 1 has been input. This stop signal is input, for example, when the start / stop switch 43 is operated during the operation of the engine 1.

ここで、停止信号が入力されなければ前記ステップＳ２１で否定判定して、このフローチャートを終了する。一方、停止信号が入力された場合には前記ステップＳ２１で肯定判定して、続くステップＳ２２に移行する。 If no stop signal is input, a negative determination is made in step S21, and this flowchart ends. On the other hand, when a stop signal is input, an affirmative determination is made in step S21, and the process proceeds to the subsequent step S22.

このステップＳ２２では、エンジン冷却液温度Ｔｅが第２閾値Ｔ２以上であるか否かを判定する。 In this step S22, it is determined whether or not the engine coolant temperature Te is equal to or higher than the second threshold T2.

なお、エンジン冷却液温度Ｔｅは、エンジン水温センサ４１からの出力に基づいて認識する。前記第２閾値Ｔ２は、インジェクタ１０の温度がデポジット堆積しやすい温度を実験あるいはシミュレーションなどにより調べて、経験的に設定される。例えば第２閾値Ｔ２は、例えば９０℃以上、好ましくは、１００℃に設定される。このことから、前記ステップＳ２２では、エンジン１を停止した後でインジェクタ１０の温度がデポジット堆積しやすい温度Ｔ２以上に上昇するか否かを推定している。 The engine coolant temperature Te is recognized based on the output from the engine water temperature sensor 41. The second threshold value T2 is set empirically by examining the temperature at which the temperature of the injector 10 is easy to deposit by experiment or simulation. For example, the second threshold T2 is set to, for example, 90 ° C. or higher, preferably 100 ° C. Therefore, in step S22, it is estimated whether or not the temperature of the injector 10 rises to a temperature T2 or more at which deposits are likely to deposit after the engine 1 is stopped.

ここで、Ｔｅ＜Ｔ２である場合には前記ステップＳ２２で否定判定して、このフローチャートを終了する。一方、Ｔｅ≧Ｔ２である場合には前記ステップＳ２２で肯定判定して、続くステップＳ２３に移行する。 Here, if Te <T2, a negative determination is made in step S22, and this flowchart is terminated. On the other hand, when Te ≧ T2, an affirmative determination is made in step S22, and the process proceeds to the subsequent step S23.

このステップＳ２３では、２つの制御弁２４，２５を開弁するとともにウォータポンプ２６を駆動する。これにより、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の高温冷却液とタンク２１内の低温冷却液とを入れ替える処理が開始される。 In step S23, the two control valves 24 and 25 are opened and the water pump 26 is driven. Thereby, the process which replaces the high temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the low temperature coolant in the tank 21 is started.

この後、続くステップＳ２４において、タンク２１内の冷却液温度Ｔｔが第４閾値Ｔ４以上であるか否かを判定する。ここでは、ウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の高温冷却液とタンク２１内の低温冷却液との入れ替えが完了したか否かを調べているのである。 Thereafter, in subsequent step S24, it is determined whether or not the coolant temperature Tt in the tank 21 is equal to or higher than the fourth threshold value T4. Here, it is examined whether or not the replacement of the high-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d and the low-temperature coolant in the tank 21 has been completed.

なお、タンク冷却液温度Ｔｔは、タンク水温センサ４２からの出力に基づいて認識する。また、前記第４閾値Ｔ４は、ウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の高温冷却液がタンク２１内に流入したことを調べるための指標であるので、前記第２閾値Ｔ２とほぼ同じに設定している。 The tank coolant temperature Tt is recognized based on the output from the tank water temperature sensor 42. The fourth threshold value T4 is an index for checking that the high-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d has flowed into the tank 21, and is set to be almost the same as the second threshold value T2.

ここで、Ｔｔ＜Ｔ４である場合には前記ステップＳ２４で否定判定して、Ｔｔ≧Ｔ４になるまで待つ。そして、Ｔｔ≧Ｔ４になると、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の高温冷却液とタンク２１内の低温冷却液とがほぼ完全に入れ替わったと推定できるので、前記ステップＳ２４で肯定判定して、続くステップＳ２５に移行する。 If Tt <T4, a negative determination is made in step S24, and the process waits until Tt ≧ T4. When Tt ≧ T4, it can be estimated that the high-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the low-temperature coolant in the tank 21 are almost completely interchanged. Control goes to step S25.

このステップＳ２５では、２つの制御弁２４，２５を閉弁するとともにウォータポンプ２６の駆動を停止する。その後、続くステップＳ２６でエンジン１を停止してから、このフローチャートを終了する。 In step S25, the two control valves 24, 25 are closed and the drive of the water pump 26 is stopped. Thereafter, the engine 1 is stopped in the subsequent step S26, and then this flowchart is ended.

参考までに、この実施形態のように、エンジン１の停止時にウォータジャケット２ｂ，３ｄ内に低温（例えば２５℃）の冷却液を流入させるようにしている場合、図４の実線で示すように、エンジン１を停止した後、所定時間が経過するまでの間は冷却液温度が約８０℃程度に比較的緩やかに上昇するものの、それ以降では冷却液温度は上昇しなくなる。しかしながら、この実施形態での冷却液入れ替え制御をしない比較例の場合には、図４の一点鎖線で示すように、エンジン１を停止した後、比較的短時間で冷却液温度が１００℃を超えるようになり、その後、時間経過と共に緩やかに下降するようになる。このように、この実施形態では、エンジン１の停止後におけるインジェクタ１０の必要以上の昇温を抑制することが可能になることが判る。 For reference, as shown in the solid line in FIG. 4, when the coolant at low temperature (for example, 25 ° C.) is allowed to flow into the water jackets 2 b and 3 d when the engine 1 is stopped as in this embodiment, Although the coolant temperature rises relatively slowly to about 80 ° C. until the predetermined time elapses after the engine 1 is stopped, the coolant temperature does not rise after that. However, in the case of the comparative example in which the coolant replacement control in this embodiment is not performed, the coolant temperature exceeds 100 ° C. in a relatively short time after the engine 1 is stopped, as shown by the one-dot chain line in FIG. After that, it gradually descends over time. Thus, in this embodiment, it turns out that it becomes possible to suppress the temperature rise more than necessary of the injector 10 after the engine 1 stops.

このような実施形態の説明から明らかなように、制御装置３０が請求項に記載された記載事項を実現する。つまり、図２のステップＳ１が請求項４に記載の「始動時判定部」に相当し、図２のステップＳ２が請求項４に記載の「始動時対処部」に相当する。また、図３のステップＳ２１，Ｓ２２が請求項４に記載の「停止時推定部」に相当し、図３のステップＳ２３が請求項４に記載の「停止時対処部」に相当している。さらに、請求項５に記載の「始動時対処部」は図２のステップＳ２〜Ｓ４に相当し、請求項５に記載の「停止時対処部」は図３のステップＳ２３〜Ｓ２５に相当している。 As is apparent from the description of such an embodiment, the control device 30 realizes the matters described in the claims. That is, step S1 in FIG. 2 corresponds to a “start time determination unit” according to claim 4, and step S2 in FIG. 2 corresponds to a “start time handling unit” according to claim 4. Steps S21 and S22 in FIG. 3 correspond to a “stop time estimation unit” according to claim 4, and step S23 in FIG. 3 corresponds to a “stop time response unit” in claim 4. Furthermore, the “start time coping section” according to claim 5 corresponds to steps S2 to S4 in FIG. 2, and the “stop coping section” according to claim 5 corresponds to steps S23 to S25 in FIG. Yes.

以上説明したように本発明を適用した実施形態では、エンジン１を停止する際にエンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の高温冷却液とタンク２１内の低温冷却液とを入れ替えるようにしている。 As described above, in the embodiment to which the present invention is applied, when the engine 1 is stopped, the high-temperature coolant in the water jackets 2 b and 3 d of the engine 1 and the low-temperature coolant in the tank 21 are switched.

これにより、エンジン１の停止後におけるインジェクタ１０の必要以上の昇温を抑制または防止することが可能になるので、インジェクタ１０のノズルにデポジットが堆積されにくくなる。したがって、この実施形態では、燃料噴射制御を長期にわたって正確に行うことが可能になるなど、エンジン１の性能安定化に貢献できるようになる。 Thereby, since it becomes possible to suppress or prevent the temperature rise of the injector 10 more than necessary after the engine 1 is stopped, it is difficult for deposits to be deposited on the nozzles of the injector 10. Therefore, in this embodiment, it becomes possible to perform fuel injection control accurately over a long period of time and contribute to stabilization of the performance of the engine 1.

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, It can change suitably in the range equivalent to the claim and the said range.

（１）上記実施形態では、本発明に係る冷却装置の適用対象としてポート噴射式エンジンを例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば前記適用対象として気筒２ａ内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式（筒内直噴式とも言う）エンジンとすることも可能である。 (1) In the above embodiment, the port injection type engine is exemplified as an application target of the cooling device according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and for example, the application target in the cylinder 2a An in-cylinder direct injection (also referred to as in-cylinder direct injection) engine that directly injects fuel can be used.

（２）上記実施形態では、エンジン１の停止要求を受けたときに、冷却液入れ替え制御を実行してからエンジン１を停止させる形態を例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。 (2) In the above embodiment, when the engine 1 is requested to be stopped, an example is given in which the engine 1 is stopped after the coolant replacement control is executed. However, the present invention is limited to this. It is not a thing.

例えばエンジン１の停止要求を受けたときに、まずエンジン１を停止させ、その後で冷却液入れ替え制御を実行する形態にすることが可能である。この場合には、エンジン１による燃料の消費を軽減することが可能になる。 For example, when a request to stop the engine 1 is received, the engine 1 can be stopped first, and then the coolant replacement control can be executed. In this case, fuel consumption by the engine 1 can be reduced.

（３）上記実施形態では、電動式のウォータポンプ２６を用いる例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば機械式のウォータポンプを用いることが可能である。この機械式のウォータポンプとは、エンジン３の回転動力を受けて駆動されるもののことである。 (3) Although the example using the electric water pump 26 is given in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and for example, a mechanical water pump can be used. This mechanical water pump is driven by the rotational power of the engine 3.

なお、機械式のウォータポンプを用いる場合には、エンジン１の停止要求を受けたときに、エンジン１を即座に停止せずに、冷却液入れ替え制御が完了してからエンジン１を停止させる必要がある。 When a mechanical water pump is used, it is necessary to stop the engine 1 after the coolant replacement control is completed without immediately stopping the engine 1 when a stop request for the engine 1 is received. is there.

（４）上記実施形態では、エンジン１の始動時の冷却液入れ替え制御と停止時の冷却液入れ替え制御とにおいて入れ替え完了をタンク２１内の冷却液温度を調べるようにした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。 (4) In the above embodiment, an example is given in which the coolant temperature in the tank 21 is checked for replacement completion in the coolant replacement control at the start of the engine 1 and the coolant replacement control at the stop. The present invention is not limited to this.

例えば前記入れ替えが完了したことの判断について、入れ替え処理の実行開始からの経過時間を調べることにより間接的に行うようにすることが可能である。 For example, the determination that the replacement has been completed can be indirectly performed by examining the elapsed time from the start of execution of the replacement process.

具体的に、例えば図５および図６のフローチャートを参照して説明する。 Specifically, description will be made with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6, for example.

まず、図５に示すフローチャートを参照して、エンジン１の始動時における冷却液入れ替え制御を詳細に説明する。 First, referring to the flowchart shown in FIG. 5, the coolant replacement control at the time of starting the engine 1 will be described in detail.

図５のフローチャートは、エンジン１が始動されたときにスタートする。まず、ステップＳ３１では、２つの制御弁２４，２５を開弁するとともにウォータポンプ２６を駆動する。これにより、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液とを入れ替える処理が開始される。 The flowchart of FIG. 5 starts when the engine 1 is started. First, in step S31, the two control valves 24 and 25 are opened and the water pump 26 is driven. Thereby, the process which replaces the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the coolant in the tank 21 is started.

この後、続くステップＳ３２において、前記ステップＳ３１の処理を実行してからの経過時間ｔｘが所定時間α以上になったか否かを判定する。ここでは、ウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液との入れ替えが完了したか否かを時間経過で調べている。 Thereafter, in the subsequent step S32, it is determined whether or not the elapsed time tx since the execution of the process of step S31 has become a predetermined time α or more. Here, it is examined over time whether or not the replacement of the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d and the coolant in the tank 21 has been completed.

なお、前記所定時間αは、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄの冷却液収容量とタンク２１の冷却液貯留容量とを考慮して、入れ替えに必要な時間を実験あるいはシミュレーションなどにより調べて、経験的に設定される。 The predetermined time α is determined by examining the time required for replacement by experiments or simulations in consideration of the amount of coolant stored in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the amount of coolant stored in the tank 21. Is set automatically.

ここで、ｔｘ＜αである場合には前記ステップＳ３２で否定判定して、ｔｘ≧αになるまで待つ。そして、ｔｘ≧αになると、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液とがほぼ完全に入れ替わったと推定できるので、前記ステップＳ３２で肯定判定して、続くステップＳ３３に移行する。 If tx <α, a negative determination is made in step S32, and the process waits until tx ≧ α. When tx ≧ α, it can be estimated that the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the coolant in the tank 21 are almost completely replaced, so an affirmative determination is made in step S32 and the following steps The process proceeds to S33.

このステップＳ３３では、２つの制御弁２４，２５を閉弁するとともにウォータポンプ２６の駆動を停止する。その後、このフローチャートを終了する。 In this step S33, the two control valves 24, 25 are closed and the drive of the water pump 26 is stopped. Thereafter, this flowchart is terminated.

次に、図６に示すフローチャートを参照して、エンジン１の停止時における冷却液入れ替え制御を詳細に説明する。 Next, the coolant replacement control when the engine 1 is stopped will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

図６のフローチャートは、例えば所定周期（数msec）毎に開始される。まず、ステップＳ４１では、エンジン１の停止信号が入力されたか否かを判定する。この停止信号は、例えばエンジン１の運転中において始動／停止スイッチ４３が操作されると入力される。 The flowchart of FIG. 6 is started, for example, every predetermined cycle (several msec). First, in step S41, it is determined whether or not a stop signal for the engine 1 has been input. This stop signal is input, for example, when the start / stop switch 43 is operated during the operation of the engine 1.

ここで、停止信号が入力されなければ前記ステップＳ４１で否定判定して、このフローチャートを終了する。一方、停止信号が入力された場合には前記ステップＳ４１で肯定判定して、続くステップＳ４２に移行する。 If a stop signal is not input, a negative determination is made in step S41, and this flowchart is terminated. On the other hand, when a stop signal is input, an affirmative determination is made in step S41, and the process proceeds to the subsequent step S42.

このステップＳ４２では、２つの制御弁２４，２５を開弁するとともにウォータポンプ２６を駆動する。これにより、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の高温冷却液とタンク２１内の低温冷却液とを入れ替える処理が開始される。 In step S42, the two control valves 24 and 25 are opened and the water pump 26 is driven. Thereby, the process which replaces the high temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the low temperature coolant in the tank 21 is started.

この後、続くステップＳ４３において、前記ステップＳ４１の処理を実行してからの経過時間ｔｙが所定時間α以上になったか否かを判定する。ここでは、ウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液との入れ替えが完了したか否かを時間経過で調べている。 Thereafter, in the subsequent step S43, it is determined whether or not the elapsed time ty from the execution of the process of step S41 is equal to or longer than the predetermined time α. Here, it is examined over time whether or not the replacement of the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d and the coolant in the tank 21 has been completed.

なお、前記所定時間αは、図５のステップＳ３２と同じであるが、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄの冷却液収容量とタンク２１の冷却液貯留容量とを考慮して、入れ替えに必要な時間を実験あるいはシミュレーションなどにより調べて、経験的に設定される。 The predetermined time α is the same as that in step S32 of FIG. 5, but is necessary for replacement in consideration of the coolant storage capacity of the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the coolant storage capacity of the tank 21. It is set empirically by examining the time by experiment or simulation.

ここで、ｔｙ＜αである場合には前記ステップＳ４２で否定判定して、ｔｙ≧αになるまで待つ。そして、ｔｙ≧αになると、エンジン１のウォータジャケット２ｂ，３ｄ内の低温冷却液とタンク２１内の冷却液とがほぼ完全に入れ替わったと推定できるので、前記ステップＳ４２で肯定判定して、続くステップＳ４４に移行する。 If ty <α, a negative determination is made in step S42, and the process waits until ty ≧ α. When ty ≧ α, it can be estimated that the low-temperature coolant in the water jackets 2b and 3d of the engine 1 and the coolant in the tank 21 are almost completely interchanged. The process proceeds to S44.

このステップＳ４４では、２つの制御弁２４，２５を閉弁するとともにウォータポンプ２６の駆動を停止する。その後、続くステップＳ４５でエンジン１を停止してから、このフローチャートを終了する。 In this step S44, the two control valves 24 and 25 are closed and the drive of the water pump 26 is stopped. Thereafter, the engine 1 is stopped in the subsequent step S45, and then this flowchart is ended.

本発明は、インジェクタが設置される水冷式のエンジンの冷却装置に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for a cooling device for a water-cooled engine in which an injector is installed.

１エンジン
２ｂシリンダブロック側ウォータージャケット
３ｄシリンダヘッド側ウォータージャケット
１０インジェクタ
２１タンク
２２導入路
２３還流路
２４，２５制御弁
２６ウォータポンプ
３０制御装置
４１エンジン水温センサ
４２タンク水温センサ
４３始動／停止スイッチ 1 engine
2b Cylinder block side water jacket
3d Cylinder head side water jacket 10 Injector 21 Tank 22 Introduction path 23 Return path 24, 25 Control valve 26 Water pump 30 Controller 41 Engine water temperature sensor 42 Tank water temperature sensor 43 Start / stop switch

Claims

インジェクタが設置されるエンジンの冷却装置であって、
前記エンジンのウォータジャケットには、その外部に冷却液を取り出してから戻すための外部通路が接続され、
この外部通路には、冷却液を流動させるための電動式のウォータポンプおよびタンクが設けられ、また、前記外部通路において前記タンクの冷却液導入側と冷却液排出側とには、それぞれ制御弁が設けられ、
前記エンジンを停止する際に、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記エンジンの始動要求に応答して、前記ウォータジャケット内の冷却液温度が前記エンジンの停止時に当該エンジンの冷却を可能とする温度に基づいて設定される第１閾値以下であるか否かを判定する始動時判定部と、
この始動時判定部で前記第１閾値以下であると判定した場合に、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動することにより、前記ウォータジャケット内の冷却液を前記タンク内の冷却液と入れ替える始動時対処部と、
前記エンジンの停止要求に応答して、前記ウォータジャケット内の冷却液温度が、前記エンジンを停止した後で前記インジェクタの温度がデポジット堆積しやすい温度に基づいて設定される第２閾値以上に上昇するか否かを推定する停止時推定部と、
この停止時推定部で前記第２閾値以上であると判定した場合に、前記各制御弁を開弁するとともに前記ウォータポンプを作動することにより、前記ウォータジャケット内の冷却液を前記タンク内の冷却液と入れ替える停止時対処部とを含む、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 A cooling device for an engine in which an injector is installed,
The engine water jacket is connected to an external passage for taking out the coolant and returning it to the outside.
The external passage is provided with an electric water pump and a tank for causing the coolant to flow, and a control valve is provided on each of the coolant introduction side and the coolant discharge side of the tank in the external passage. Provided,
When stopping the engine, comprising a control device that opens each control valve and operates the water pump,
In response to the engine start request, the control device has a coolant temperature within the water jacket that is equal to or lower than a first threshold value set based on a temperature at which the engine can be cooled when the engine is stopped. A start time determination unit for determining whether or not
When the start time determination unit determines that the value is equal to or less than the first threshold value, the control valve is opened and the water pump is operated to cool the coolant in the water jacket. A start-up coping section that replaces the liquid,
In response to the engine stop request, the coolant temperature in the water jacket rises above a second threshold value set based on the temperature at which the injector is likely to deposit after the engine is stopped. A stop time estimation unit for estimating whether or not
When it is determined by the stop time estimation unit that the value is equal to or greater than the second threshold value, the control valve is opened and the water pump is operated to cool the coolant in the water jacket. A cooling device for an engine, comprising: a stop-time coping section that replaces the liquid .

請求項１に記載のエンジンの冷却装置において、
前記始動時対処部および前記停止時対処部は、共に、前記タンク内の冷却液温度に基づいて当該タンク内の冷却液と前記ウォータジャケット内の冷却液との入れ替えが完了したと判断する、ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 The engine cooling device according to claim 1,
The start time response unit and the stop time response unit both determine that the replacement of the coolant in the tank and the coolant in the water jacket has been completed based on the coolant temperature in the tank. Engine cooling device characterized by.