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公開番号2024134003
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044066
出願日2023-03-20
発明の名称内燃機関の冷却制御装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F01P 7/16 20060101AFI20240926BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】内燃機関の高負荷領域での運転時に、ノッキングを誘発しやすい高温状態となることを効果的に抑制し、それにより遅角制御の実行を抑制することができる内燃機関の冷却制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ハイブリッド車両の内燃機関の冷却制御装置1であって、冷却水温を取得する水温取得手段と、内燃機関回転数NEを取得する内燃機関回転数取得手段と、電動モータ回転数NMを取得する電動モータ回転数取得手段と、車両の負荷に相当する車両要求電力を算出する車両要求電力算出手段と、車両の将来の負荷である予測負荷を推定する予測負荷推定手段と、取得された水温が所定の第1しきい値以上であり、かつ、推定された予測負荷が所定の第2しきい値以上である場合に、取得された内燃機関回転数NE又は電動モータ回転数NMに応じた出力で電動ウォーターポンプ4を駆動するポンプ制御手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
駆動源としての内燃機関及び電動モータと、冷却水によって前記内燃機関を冷却する冷却回路と、前記冷却回路に接続され前記冷却回路に前記冷却水を循環させる電動ウォーターポンプと、を有するハイブリッド車両の内燃機関の冷却制御装置であって、
前記冷却水の水温を取得する水温取得手段と、
前記内燃機関の回転数を取得する内燃機関回転数取得手段と、
前記電動モータの回転数を取得する電動モータ回転数取得手段と、
前記ハイブリッド車両の負荷に相当する車両要求電力を算出する車両要求電力算出手段と、
前記算出された車両要求電力に基づき、前記ハイブリッド車両の将来の負荷である予測負荷を推定する予測負荷推定手段と、
前記取得された水温が所定の第１しきい値以上であり、かつ、前記推定された予測負荷が所定の第２しきい値以上である場合に、前記内燃機関を駆動源とした走行モードにおいては前記取得された内燃機関回転数に応じた出力で、前記電動モータを駆動源とした走行モードにおいては前記取得された電動モータ回転数に応じた出力で、前記電動ウォーターポンプを駆動するポンプ制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の冷却制御装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記車両のアクセル開度を取得するアクセル開度取得手段を更に備え、
前記予測負荷推定手段は、前記取得されたアクセル開度及び前記取得された電動モータ回転数を用いて前記車両要求電力を算出するとともに、直近の所定時間内に算出された前記車両要求電力の平均値を前記予測負荷として算出し、
前記ポンプ制御手段は、前記取得された水温が前記第１しきい値以上であり、かつ、前記算出された予測負荷が所定の第３しきい値以上である場合に、前記内燃機関を駆動源とした走行モードにおいては前記取得された内燃機関回転数に応じた出力で、前記電動モータを駆動源とした走行モードにおいては前記取得された電動モータ回転数に応じた出力で、前記電動ウォーターポンプを駆動することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項３】
前記ポンプ制御手段は、前記電動ウォーターポンプを駆動した後に前記予測負荷が前記第２しきい値を下回った場合に、所定の駆動維持時間が経過するまでの間、前記電動ウォーターポンプの駆動を維持することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項４】
外気の温度を表す外気温度パラメータを取得する外気温度パラメータ取得手段を更に備え、
前記ポンプ制御手段は、前記取得された外気温度パラメータが所定の第４しきい値以上である場合には、前記電動ウォーターポンプの出力を低減することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項５】
前記冷却回路には、前記冷却水を冷却するためのラジエータが接続されており、
前記水温取得手段は、前記冷却回路の前記内燃機関の下流側の水温を第１水温、前記ラジエータの下流側の水温を第２水温としてそれぞれ取得し、
前記ポンプ制御手段は、前記第１水温と前記第２水温の差分が所定の第５しきい値を下回る場合には、前記電動ウォーターポンプの出力を低減することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。
【請求項６】
地図情報を取得する地図情報取得手段を更に備え、
前記予測負荷推定手段は、前記取得された地図情報を用いて前記予測負荷を推定することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の冷却制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却回路を循環する冷却水の流量を制御することにより内燃機関の冷却を制御する内燃機関の冷却制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する燃費向上に関する研究開発が行われている。
【０００３】
一般に、自動車等の車両に搭載される内燃機関においては、高負荷領域での運転などで燃焼室の温度が上昇するとノッキングが発生する可能性が高まる。そのため、内燃機関の冷却を行う冷媒（冷却水）が高温となった場合には、内燃機関の点火時期を最大トルクが得られる最適点火時期よりも遅角させる制御を行うことにより、燃焼室の圧力を下げ、ノッキングの発生を抑制している。
【０００４】
例えば特許文献１では、内燃機関の点火時期を進角させる制御の実行中にノッキングを検出した場合、点火時期を遅角させる制御を行うとともに、ウォーターポンプにより冷却水の流速を増加する制御を行うことで、異常燃焼を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－１１６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした従来の技術には、以下のような課題が残されている。すなわち、高負荷領域での運転において、冷却水が高温になることにより点火時期を遅角させる制御が実行される場合、それにより燃費が悪化するという問題がある。燃費の悪化を防ぐためには、高負荷領域での運転においてノッキングを誘発しやすい高温状態となることを効果的に防止し、それにより遅角制御の実行を可能な限り回避する必要がある。
【０００７】
また、駆動源として内燃機関と電動モータとを併用するハイブリッド車両では、駆動源として電動モータのみを用いる走行モード（すなわち、内燃機関が停止する走行モード）において内燃機関の負荷を判定することが困難であるため、こうした走行モードにおいても内燃機関の負荷状態を適切に判断することを可能とする代替的な指標が必要となる。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、駆動源として内燃機関と電動モータとを併用するハイブリッド車両において、内燃機関の高負荷領域での運転時に、ノッキングを誘発しやすい高温状態となることを効果的に抑制し、それにより遅角制御の実行を抑制することができる内燃機関の冷却制御装置を提供することを目的とする。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、駆動源としての内燃機関（実施形態における（以下、本項において同じ。）エンジン２）及び電動モータと、冷却水によって内燃機関を冷却する冷却回路３と、冷却回路３に接続され冷却回路３に冷却水を循環させる電動ウォーターポンプ４と、を有するハイブリッド車両の内燃機関の冷却制御装置であって、冷却水の水温（第１水温Ｔｗ１、第２水温Ｔｗ２）を取得する水温取得手段（第１水温センサ６、第２水温センサ７）と、内燃機関の回転数ＮＥを取得する内燃機関回転数取得手段（エンジン回転数センサ１４）と、電動モータの回転数ＮＭを取得する電動モータ回転数取得手段（モータ回転数センサ１５）と、ハイブリッド車両の負荷に相当する車両要求電力ＰＷＲＱを算出する車両要求電力算出手段（車両要求電力算出部１１）と、算出された車両要求電力ＰＷＲＱに基づき、ハイブリッド車両の将来の負荷である予測負荷を推定する予測負荷推定手段（ＥＣＵ１０、予測負荷推定部１２）と、取得された水温が所定の第１しきい値（第２しきい値水温Ｔｒｅｆ２）以上であり、かつ、推定された予測負荷が所定の第２しきい値以上である場合に、内燃機関を駆動源とした走行モードにおいては取得された内燃機関回転数ＮＥに応じた出力で、電動モータを駆動源とした走行モードにおいては取得された電動モータ回転数ＮＭに応じた出力で、電動ウォーターポンプ４を駆動する（図３のステップ３０２，３１３，３１９）ポンプ制御手段（ＥＣＵ１０、ポンプ制御部１３）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この内燃機関の冷却制御装置によれば、ポンプ制御手段により、冷却水の水温と、内燃機関の予測負荷のいずれもが所定のしきい値以上となった場合に、内燃機関を駆動源とした走行モードにおいては内燃機関回転数に応じた出力で、電動モータを駆動源とした走行モードにおいては電動モータ回転数に応じた出力で、電動ウォーターポンプが駆動される。したがって、内燃機関の運転状態が所定の高負荷領域にあると予測されるとともに、冷却水の水温が所定の高温となることで、近い未来においてノッキングの発生が予測される状況下で、内燃機関の回転数又は電動モータの回転数に応じた出力で電動ウォーターポンプを駆動することにより、冷却水の水温を低下させ、ノッキングの発生前に燃焼室の圧力を低下させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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