JP4009509B2 - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水を循環させ、その冷却水と内燃機関との間で熱交換を行わせることにより内燃機関を冷却するようにした冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されるエンジンの冷却装置として、エンジンの冷却水循環経路に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、ラジエータを通過する冷却水の流量を調整する流量制御弁とを備えたものが知られている。この冷却装置では、流量制御弁の開度制御を通じて調整される冷却水の流量に応じて、エンジンの冷却水温度が変化する。
【０００３】
こうした流量制御弁の開度制御としては、例えば特開２００２−２１５６３号に記載されたものが知られている。この開度制御では、流量制御弁の弁体を作動させて弁開度を変化させるためにステップモータが用いられている。そして、エンジンの実際の冷却水温度と目標冷却水温度との比較結果に基づきステップモータを１ステップずつ動かし、冷却水温度が目標冷却水温度となるよう流量制御弁の開度をフィードバック制御している。この制御により、ラジエータを通過する冷却水の流量が調整され、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度に収束する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記制御技術では、ステップモータの１ステップの変化に対するエンジンの冷却水温度の変化が一義的なものとならない場合がある。すなわち、流量制御弁では、通常、その開度に対して流量がリニアに変化しない。従って、ステップモータ１ステップ当りのラジエータ流量の変化量が流量制御弁の使用開度域によって異なる。しかも、冷却水温度を目標冷却水温度とするのに要求されるラジエータ流量（要求ラジエータ流量）は、ラジエータを通過した後の冷却水温度によって異なる場合がある。そのため、上記のように実際の冷却水温度と目標冷却水温度との偏差に基づきステップモータを１ステップずつ作動させても、ラジエータを流れる冷却水の流量を要求ラジエータ流量に増減できるとは限らない。その結果、冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングが大きくなるため、エンジンの耐熱性の観点から目標冷却水温度を下げざるを得なくなり、これにともないフリクションの増大による燃費悪化を招くという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを小さくすることのできる内燃機関の冷却装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備え、前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求め、前記フィードバック補正手段は、前記比例項の感度係数を前記内燃機関の冷却水温度の変化量に応じて可変とし、この可変とされる感度係数に基づき前記比例項を求めるものであるとする。
【０００７】
上記構成によれば、内燃機関の冷却装置では、冷却損失熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、フィードバック補正手段及び流量制御弁制御手段により流量制御弁が次のように制御される。
【０００８】
冷却損失熱量算出手段では、機関運転状態に基づいて冷却損失熱量が算出される。要求ラジエータ流量算出手段では、内燃機関の冷却水温度を目標冷却水温度とするのに要求される要求ラジエータ流量が算出される。この要求ラジエータ流量の算出は、前記冷却損失熱量、前記目標冷却水温度、及びラジエータを通過した後の冷却水温度に基づいて行われる。フィードバック補正手段では、内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量が求められ、前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量がこのフィードバック補正量に基づいて補正される。そして、流量制御弁制御手段では前記要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁が制御される。この制御により流量制御弁が作動して、ラジエータを通過するラジエータ流量が調整され、内燃機関の冷却水温度が目標冷却水温度に収束される。
【０００９】
このように請求項１に記載の発明では、要求ラジエータ流量が算出され、この算出された要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁が制御されるため、流量制御弁の流量特性に応じて流量制御弁を制御することが可能となる。従って、流量制御弁の開度に対してラジエータ流量がリニアに変化しない場合であっても、要求ラジエータ流量に対応させて流量制御弁の開度を増減することができる。
【００１０】
また、要求ラジエータ流量は、前述したように冷却損失熱量、目標冷却水温度、及びラジエータを通過した後の冷却水温度に基づいて算出される。このため、機関運転状態が変化することにより冷却損失熱量が変化し、それにともなって要求ラジエータ流量が変化したとしても、それに応じてラジエータ流量を変化させることができる。また、要求ラジエータ流量は、ラジエータを通過した後の冷却水温度によっても異なるが、その冷却水温度に応じてラジエータ流量を変化させることができる。
【００１１】
しかも、冷却損失熱量がフィードバック補正量によって補正され、流量制御弁の開度がフィードバック制御されることから、上述したように、流量制御弁の流量特性やラジエータを通過した後の冷却水温度を反映させてラジエータ流量を増減することができ、冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを小さくすることができる。その結果、内燃機関の耐熱性を考慮しながらも目標冷却水温度を高めに設定することにより、フリクションの増大による燃費悪化を抑えることが可能となる。
加えて、上記の構成によれば、フィードバック補正手段では、内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量が、これらの目標冷却水温度と冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて求められ、前記比例項の感度係数が内燃機関の冷却水温度の変化量に応じて変更され、この変更された感度係数に基づき比例項が求められる。従って、このようにして求めたフィードバック補正量に基づいて冷却損失熱量が補正され、この冷却損失熱量が流量制御弁の制御のための要求ラジエータ流量の算出に用いられることで、冷却水温度の目標冷却水温度への応答性や収束性が好適に高められる。さらに、例えば、目標冷却水温度よりも高い側（又は低い側）にある冷却水温度が上昇（又は下降）していて冷却水温度の変化量が多い場合に感度係数を大きな値に設定することにより、冷却水温度を大きく変化させて目標冷却水温度に速く近づけることが可能となる。また、目標冷却水温度よりも高い側（又は低い側）にある冷却水温度があまり変化しておらず冷却水温度の変化量が少ない場合に感度係数を小さな値に設定することにより、冷却水温度を緩やかに変化させてその冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを抑制することが可能となる。このように、内燃機関の冷却水温度の目標冷却水温度への応答性や収束性を一層好適に高めることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備え、前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求め、前記比例項の感度係数を前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じて可変とし、この可変とされる感度係数に基づき前記比例項を求めるものであるとする。
【００１７】
上記の構成によれば、フィードバック補正手段では、比例項の感度係数が目標冷却水温度と内燃機関の冷却水温度との偏差に応じて変更され、この変更された感度係数に基づき比例項が求められる。従って、例えば偏差が大きい場合に感度係数を大きな値に設定することにより、冷却水温度を大きく変化させて目標冷却水温度に速く収束させることが可能となる。また、偏差が小さい場合に感度係数を小さな値に設定することにより、冷却水温度をゆっくり変化させてその冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを抑制することが可能となる。このように、内燃機関の冷却水温度の目標冷却水温度への応答性や収束性を一層好適に高めることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期にて前記フィードバック補正量を更新するものであるとする。
【００１９】
ここで、内燃機関を通過する冷却水の流量が少なく冷却水温度の応答が遅いにも拘らず短い制御周期でフィードバック補正量を更新すると、フィードバック補正量が過度に更新され、これにともない冷却水温度の制御性が悪化する。これとは逆に、内燃機関を通過する冷却水の流量が多く冷却水温度の応答が速いにも拘らず長い制御周期でフィードバック補正量を更新すると、フィードバック補正量の更新が遅れ、これにともない冷却水温度の制御性が悪化する。
【００２０】
この点、請求項３に記載の発明では、フィードバック補正手段において、内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期でフィードバック補正量が更新される。従って、内燃機関の冷却水温度の応答に合わせてフィードバック補正量を適切に更新することができる。例えば、内燃機関を通過する冷却水の流量が少なく冷却水温度の応答が遅い場合に制御周期を長く設定することで、フィードバック補正量が過度に更新されるのを抑制できる。また、内燃機関を通過する冷却水の流量が多く冷却水温度の応答が速い場合に制御周期を短く設定することで、フィードバック補正量の更新が遅れるのを抑制できる。このように、冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に基づき、冷却水温度の応答に合わせて制御周期を可変とすることで、フィードバック補正量の過度の更新や更新遅れといった制御性の悪化を抑制することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記フィードバック補正量を前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量に基づき修正したうえで前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するものであるとする。
【００２２】
ここで、機関運転状態が変化することにより冷却損失熱量が変化した場合、変化前の機関運転状態でのフィードバック補正量がそのまま機関運転状態変化後に要求されるフィードバック補正量にならない場合がある。この場合、変化前の機関運転状態でのフィードバック補正量を用いると、冷却水温度の制御性が悪化するおそれがある。
【００２３】
これに対し、請求項４に記載の発明では、フィードバック補正手段において、フィードバック補正量に基づく冷却損失熱量の補正に先立ち、そのフィードバック補正量が冷却損失熱量に基づいて修正される。従って、機関運転状態の変化にともない冷却損失熱量が変化しても、前記のようにその冷却損失熱量の変化を反映したフィードバック補正量を用いることで、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段と、前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量を前記内燃機関の運転状態の変化に対する応答遅れに応じた時定数に基づき補正して補正冷却損失熱量を算出する補正冷却損失熱量算出手段と、前記ラジエータ流量、前記内燃機関の冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき実際の冷却損失熱量である実冷却損失熱量を算出する実冷却損失熱量算出手段と、前記補正冷却損失熱量算出手段による補正冷却損失熱量と、前記実冷却損失熱量算出手段による実冷却損失熱量とに基づき学習補正値を求め、この学習補正値を記憶するとともに、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記学習補正値に基づき補正する学習補正手段とを備えるものであるとする。
【００２５】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量が実際の冷却損失熱量に対してずれると、上述したフィードバック補正量による補正だけでは補正遅れが生ずるおそれがある。
【００２６】
この点、請求項５に記載の発明では、冷却損失熱量算出手段によって算出される冷却損失熱量が、補正冷却損失熱量算出手段、実冷却損失熱量算出手段及び学習補正手段により算出される学習補正値に基づき補正される。
【００２７】
補正冷却損失熱量算出手段では、前記冷却損失熱量が機関運転状態の変化に対する応答遅れに応じた時定数に基づいて補正されることにより、補正冷却損失熱量が算出される。また、実冷却損失熱量算出手段では、ラジエータ流量、内燃機関の冷却水温度、及びラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき実冷却損失熱量が算出される。さらに、学習補正手段では、前記のようにして算出した補正冷却損失熱量及び実冷却損失熱量に基づき学習補正値が求められ、この学習補正値が記憶及び更新される。そして、学習補正手段では、要求ラジエータ流量算出手段による要求ラジエータ流量の算出に際し、冷却損失熱量が前記学習補正値に基づいて補正される。
【００２８】
従って、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量が実際の冷却損失熱量に対してずれても、前記のようにして求めた学習補正値に基づいて冷却損失熱量を補正することで、フィードバック補正量による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【００２９】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記フィードバック補正量は、前記学習補正手段により前記学習補正値が更新されたとき、その更新量に応じて修正されるものであるとする。
【００３０】
上記の構成によれば、学習補正手段によって学習補正値が更新されると、フィードバック補正量は、その学習補正値の更新量に応じて修正される。従って、要求ラジエータ流量の算出の際に用いる冷却損失熱量が、学習補正値の更新にともなって不要に変更されるのを防止でき、もって冷却水温度の制御性を向上することができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明では、請求項５又は６に記載の発明において、前記学習補正手段は、前記内燃機関の運転領域別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記運転領域別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの運転領域に対応する学習補正値に基づき補正するものであるとする。
【００３２】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれは、内燃機関の運転領域により変化する可能性がある。この点、請求項７に記載の発明では、学習補正手段において、内燃機関の運転領域別に学習補正値が求められ、この学習補正値が運転領域別に記憶される。また、学習補正手段では、冷却損失熱量がそのときの運転領域に対応する学習補正値に基づいて補正される。従って、算出した冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれが内燃機関の運転領域により変化したとしても、学習補正値をこの変化に対応させることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明では、請求項５〜７のいずれかに記載の発明において、前記学習補正手段は、前記内燃機関の目標冷却水温度別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記内燃機関の目標冷却水温度別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの目標冷却水温度に対応する学習補正値に基づき補正するものであるとする。
【００３４】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれは、目標冷却水温度により変化する可能性がある。この点、請求項８に記載の発明では、学習補正手段において、内燃機関の目標冷却水温度別に学習補正値が求められ、この学習補正値が目標冷却水温度別に記憶される。また、学習補正手段では、冷却損失熱量がそのときの目標冷却水温度に対応する学習補正値に基づいて補正される。従って、算出した冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれが目標冷却水温度により変化したとしても、学習補正値をこの変化に対応させることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【００３５】
請求項９に記載の発明では、請求項５〜８のいずれかに記載の発明において、前記学習補正手段は、前記内燃機関の燃焼形態別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記燃焼形態別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの燃焼形態に対応する学習補正値に基づき補正するものであるとする。
【００３６】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれは、内燃機関の燃焼形態により変化する可能性がある。この点、請求項９に記載の発明では、学習補正手段において、内燃機関の燃焼形態別に学習補正値が求められ、この学習補正値が運転領域別に記憶される。また、学習補正手段では、冷却損失熱量がそのときの燃焼形態に対応する学習補正値に基づいて補正される。従って、算出した冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれが内燃機関の燃焼形態により変化したとしても、学習補正値をこの変化に対応させることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
請求項１０に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の出口の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の出口の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の出口の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備えている。
上記構成によれば、内燃機関の出口の目標冷却水温度に対するハンチングを小さくすることができる。その結果、内燃機関の耐熱性を考慮しながらも内燃機関の出口の目標冷却水温度を高めに設定することができ、フリクションの増大による燃費悪化を抑えることができる。
請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求めるものであるとする。
請求項１２に記載の発明では、請求項１０又は１１に記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期にて前記フィードバック補正量を更新するものであるとする。
請求項１３に記載の発明では、請求項１０〜１２のいずれかに記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記フィードバック補正量を前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量に基づき修正したうえで前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するものであるとする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図９に従って説明する。
【００３８】
図１に示すように、車両に搭載された多気筒エンジン１１の主要部は、シリンダブロック、シリンダヘッド等からなるエンジン本体１２によって構成されている。エンジン本体１２には、シリンダ毎の燃焼室に空気を取込むための吸気通路１３が接続されている。吸気通路１３には、エアクリーナ１４及びスロットルボディ１５が設けられている。スロットルボディ１５にはスロットル弁１６が回動可能に支持され、さらにこのスロットル弁１６にスロットルモータ１７が駆動連結されている。
【００３９】
スロットルモータ１７は、運転者によるアクセルペダル１８の踏込み操作等に基づき、後述するＥＣＵ５５によって制御され、スロットル弁１６を回動させる。吸気通路１３を流れる空気の量である吸入空気量は、スロットル弁１６の回動角度であるスロットル開度に応じて変化する。燃焼室では、吸気通路１３を通じて取込まれた空気と燃料の混合気が燃焼される。この燃焼にともない発生する熱エネルギーによって、出力軸であるクランク軸１９が回転される。このようにして熱エネルギーが動力に変換される。エンジン本体１２には、燃焼室で生じた燃焼ガスをエンジン１１の外部に排出するための排気通路２１が接続されている。動力に変換されない熱エネルギーの一部は排気ガスとともに、あるいは摩擦損失として失われ、残りはエンジン本体１２の各部に吸収される。この吸収された熱によりエンジン本体１２が過熱するのを防止するために、以下に示す水冷式の冷却装置２２が設けられている。
【００４０】
エンジン本体１２の内部には冷却水の通路であるウォータジャケット（図示略）が設けられている。ウォータジャケットの入口２３ａ及び出口２３ｂは、ラジエータ通路２４によってラジエータ２５に接続されている。
【００４１】
ウォータジャケットの入口２３ａ又はその近傍にはウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）２６が取付けられている。ウォータポンプ２６は、プーリ、ベルト等によりクランク軸１９に駆動連結されており、エンジン１１の作動にともなうクランク軸１９の回転により作動する。ウォータポンプ２６は、ラジエータ通路２４内の冷却水を吸引してウォータジャケットへ吐出する。これらの吸引及び吐出により、冷却水はウォータポンプ２６を起点としてラジエータ通路２４内を図１の時計周り方向に循環する（図１の矢印参照）。この循環中、冷却水はウォータジャケット通過する過程でエンジン本体１２の熱を吸収し昇温する。そして、昇温した冷却水がラジエータ２５を通過する際に、その冷却水の熱が放射される。
【００４２】
ラジエータ通路２４には、ラジエータ２５を迂回するバイパス通路２７が接続されている。バイパス通路２７の一端（図１の右端）は、ラジエータ通路２４において、ラジエータ２５とウォータジャケットの出口２３ｂとの間に接続されている。また、バイパス通路２７の他端（図１の左端）は、ラジエータ通路２４において、ラジエータ２５とウォータポンプ２６との間に接続されている。
【００４３】
さらに、バイパス通路２７とは別に、ラジエータ２５をバイパスする複数の受放熱回路２８が設けられている。受放熱回路２８は、ヒータ回路３１、スロットルボディ温水回路３２、ＥＧＲ（排気還流）クーラ回路３３、自動変速機の作動油ウォーマ（トランスミッションオイルクーラ）回路３４、温水加熱式のホットエアインテーク回路３５等からなる。ヒータ回路３１では、同回路３１を流れる冷却水が熱源として、温水式ヒータ（暖房装置）のヒータコア（暖房用熱交換器）３６に導かれる。スロットルボディ温水回路３２では、同回路３２を流れる冷却水（温水）によってスロットルボディ１５が暖められ、極寒時等におけるスロットル弁１６等の作動が安定する。ＥＧＲクーラ回路３３では、同回路３３を流れる冷却水によって、ＥＧＲ装置３７の構成部品、吸気通路１３（特に吸気マニホルド）等が冷却される。ＥＧＲ装置３７の構成部品としては、ＥＧＲガスを各気筒に均等に導くためのＥＧＲチャンバ３９、ＥＧＲ通路３８を流れるＥＧＲガスの流量を調整するためのＥＧＲ弁４１等が挙げられる。作動油ウォーマ回路３４では、冷却水（温水）が作動油ウォーマ４２を流れ、冷間時には自動変速機の作動油が早期に暖められるとともに、自動変速機のフリクションが低減される。この作動油ウォーマ４２は、作動油温が高いときにはオイルクーラとして機能する。ホットエアインテーク回路３５では、冷却水がエアクリーナ１４の近傍に設けられたヒータコアを通過する過程で、吸入空気が暖められる。
【００４４】
上述した各受放熱回路２８の上流部は、ラジエータ通路２４において、ウォータジャケットの出口２３ｂとラジエータ２５との間に接続されている。また、これらの受放熱回路２８の下流部は合流してウォータポンプ２６に接続されている。そして、前述したウォータジャケット、ラジエータ通路２４、バイパス通路２７、各種受放熱回路２８等によって冷却水循環経路が構成されている。
【００４５】
前記冷却水循環経路において、バイパス通路２７の前記他端（図１の左端）とラジエータ通路２４との接続部分には流量制御弁４３が設けられている。流量制御弁４３は、その弁開度を調整することにより、ラジエータ通路２４及びバイパス通路２７を流れる冷却水の流量を調整するための弁である。ここで、流量制御弁４３は、弁開度が大となるほどラジエータ通路２４での冷却水の流量が多くなるよう構成されている。
【００４６】
そして、流量制御弁４３により、ラジエータ通路２４の冷却水流量を調整することで、エンジン本体１２を冷却する冷却水温度が制御される。すなわち、ラジエータ通路２４の冷却水流量を多くすれば、冷却水循環経路内をエンジン本体１２側に流れる冷却水のうち、ラジエータ２５にて冷却された冷却水の割合が大となることから、エンジン本体１２を冷却する冷却水の温度が低くなる。また、ラジエータ通路２４の冷却水流量を少なくすれば、冷却水循環経路内をエンジン本体１２側に流れる冷却水のうち、ラジエータ２５にて冷却された冷却水の割合が小となることから、エンジン本体１２を冷却する冷却水の温度が高くなる。
【００４７】
車両には、その状態を検出するために各種センサが取付けられている。例えば、エンジン本体１２には、ウォータジャケットの出口２３ｂを通過した直後の冷却水の温度（エンジン出口水温ethw1 ）を、エンジン本体１２の冷却水温度として検出するエンジン出口水温センサ４６が取付けられている。ラジエータ２５には、そのラジエータ２５を通過した直後の冷却水の温度（ラジエータ出口水温ethw2） を検出するラジエータ出口水温センサ４７が取付けられている。
【００４８】
アクセルペダル１８又はその近傍には、運転者によるアクセルペダル１８の踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ４８が取付けられている。スロットルボディ１５には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ４９が取付けられている。吸気通路１３内のスロットル弁１６よりも下流には、吸入空気の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ５０が取付けられている。クランク軸１９の近傍には、そのクランク軸１９が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生するクランク角センサ５１が設けられている。この信号は、クランク軸１９の回転角度（クランク角）及び回転速度（エンジン回転速度ene ）の算出に用いられる。
【００４９】
エンジン１１の各部を制御するために、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置（Electronic Control Unit ：ＥＣＵ）５５が設けられている。ＥＣＵ５５では、中央処理装置（ＣＰＵ）が各種信号に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。この演算処理に用いられる各種信号としては、例えば、前述した各種センサ４６〜５１の検出値が挙げられる。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。さらに、ＥＣＵ５５は、不揮発性メモリからなるバックアップＲＡＭを備えている。バックアップＲＡＭはバッテリによってバックアップされており、ＥＣＵ５５に対する電力供給が停止された後にも各種データを記憶保持する。
【００５０】
上記ＥＣＵ５５による制御の１つに、エンジン出口水温ethw1 が目標冷却水温度（目標エンジン出口水温ethwtvw ）に収束するように流量制御弁４３を制御するものがある。この冷却水温度制御では、エンジン本体１２が冷却水に奪われる熱量（冷却損失熱量eqw ）を算出する。また、エンジン出口水温ethw1 を目標エンジン出口水温ethwtvw とするために要求されるラジエータ２５での冷却水の流量（要求ラジエータ流量ev2req）を、前記冷却損失熱量eqw 等に基づいて算出する。さらに、エンジン出口水温ethw1 を目標エンジン出口水温ethwtvw とするためのフィードバック（Ｆ／Ｂ）補正熱量eqwfb(i)を求め、前記要求ラジエータ流量ev2req の算出に際し、冷却損失熱量eqw をフィードバック補正熱量eqwfb(i)に基づいて補正する。そして、要求ラジエータ流量ev2reqに基づき流量制御弁４３を制御する。
【００５１】
次に、上記冷却水温度制御の詳細を図２及び図３のフローチャートに従って説明する。図２の冷却水温度制御ルーチンは所定のタイミングで、例えば所定時間毎に繰り返し実行される。
【００５２】
ＥＣＵ５５は、まず図２のステップ１００において、前回の制御周期における各種値（前回値）をＲＡＭから読出す。次に、ステップ２００において、エンジン１１の運転状態に基づき目標エンジン出口水温ethwtvw を算出する。例えば、運転状態がアイドル域にある場合、目標エンジン出口水温ethwtvw は、発進時のノッキング対策等のために若干低めの温度（例えば９０℃）に設定される。運転状態が部分負荷域（パーシャル域）にある場合、目標エンジン出口水温ethwtvw は、フリクションロス低減等のために高めの温度（例えば１００℃）に設定される。運転状態が全負荷域（ＷＯＴ）にある場合、目標エンジン出口水温ethwtvw は、充てん効率を高めるためやノッキングによる点火遅角を回避するために低めの温度（例えば８０℃）に設定される。なお、これらの目標エンジン出口水温ethwtvw の各値は一例にすぎず、適宜変更可能である。
【００５３】
次に、ステップ３００において、エンジン出口水温センサ４６によって検出されたエンジン出口水温ethw1 、及びラジエータ出口水温センサ４７によって検出されたラジエータ出口水温ethw2 をそれぞれ読込む。
【００５４】
続いて、ステップ４００において、エンジン運転状態に基づき冷却損失熱量eqw を算出する。このエンジン運転状態としては、冷却損失熱量eqw に大きく影響を及ぼすと考えられるもの、例えばエンジン回転速度ene 、エンジン負荷等を用いることができる。
【００５５】
冷却損失熱量eqw の算出に際しては、例えば、図４に示すように、エンジン回転速度ene 及びエンジン負荷と冷却損失熱量eqw との関係を予め規定したマップを参照する。このマップでは、冷却損失熱量eqw は、エンジン回転速度ene が低いときには少なく、エンジン回転速度ene が高くなるに従って多くなる。これは、エンジン回転速度ene が高いほど単位時間当りに燃焼室に供給される燃料が多くなり、これにともないエンジン本体１２で発生する熱量が多くなって、冷却水に奪われるエンジン本体１２の熱量が多くなるためである。
【００５６】
また、冷却損失熱量eqw は、エンジン負荷が小さいときには少なく、エンジン負荷が大きくなるに従って多くなる。ただし、エンジン回転速度ene が高い領域では、エンジン負荷が大きくなるに従い冷却損失熱量eqw の増加度合が緩やかになる。これは、前述したようにエンジン回転速度ene の上昇により単位時間当りに供給される燃料が増え、その燃料増量にともなう冷却効果により燃焼室の温度が下がり、冷却水に奪われるエンジン本体１２の熱量が減少するためである。
【００５７】
ここで、冷却損失熱量eqw は基本的にはエンジン本体１２での発熱量に左右される。このことから、エンジン負荷としては、発熱量に関係する要素、例えば１燃焼サイクル当りの燃料噴射量、吸入空気量等を用いることができる。後者（吸入空気量）については、燃料噴射制御において、吸入空気量に応じた量の燃料が噴射されることから、発熱量に間接的に関係する要素であるといえる。そのほかにも、エンジン負荷として、吸気圧センサ５０による吸気圧、スロットルセンサ４９によるスロットル開度等を用いることも可能であるが、この場合には適宜補正を行うことが望ましい。
【００５８】
次に、ステップ５００において、冷却損失熱量eqw を基準の値（基準冷却損失熱量eqwb）とした場合の、すなわち基準状態でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出する。なお、基準冷却損失熱量eqwbとしては、冷却損失熱量eqw について使用頻度の高い値が用いられることが望ましい。
【００５９】
フィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に際しては、ＥＣＵ５５はまず図３のステップ５０５において、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新する制御周期（更新周期etmqwf）であるかどうかを判定する。この更新周期etmqwfは、エンジン本体１２を通過する冷却水の流量又はそれに相当するエンジン情報に基づき変更される。これは、冷却損失熱量eqw の変化に対する冷却水温度の応答が冷却水の流量に応じて異なるところ、常に同じ更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新すると、その更新が過度に行われたり更新が遅れたりし、これにともない冷却水温度の制御性が低下するおそれがあるからである。
【００６０】
ここで、冷却水の流量はウォータポンプ２６の回転速度に応じて変化する。このウォータポンプ２６はエンジン１１によって駆動される。このことから、本実施形態では、冷却水の流量に相当するエンジン情報としてエンジン回転速度ene が用いられ、このエンジン回転速度ene に応じて更新周期etmqwfが可変設定される。
【００６１】
そして、この設定に際しては、図５に示すように、エンジン回転速度ene と更新周期etmqwfとの関係を予め規定したマップが用いられる。このマップでは、更新周期etmqwfはエンジン回転速度ene が低いときには長く、エンジン回転速度ene の上昇にともなって短くなる。従って、このマップを参照すると、エンジン回転速度ene が高くなるに従い冷却水の流量が多くなって冷却水温度の応答が速くなるが、この場合には短い更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新及び冷却損失熱量eqw の補正が行われる。また、エンジン回転速度ene の低下に従い冷却水の流量が少なくなって冷却水温度の応答が遅くなるが、この場合には長い更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新及び冷却損失熱量eqw の補正が行われる。
【００６２】
前記ステップ５０５の判定条件が満たされていないと図２のステップ７００へ移行し、満たされているとステップ５１０へ移行する。ステップ５１０では、今回の制御周期におけるエンジン出口水温（今回値）ethw1 から前回の制御周期におけるエンジン出口水温（前回値）ethwo を減算することにより、エンジン出口水温ethw1 についての変化量edlthw1oを算出する。また、ステップ５１５において、目標エンジン出口水温ethwtvw とエンジン出口水温ethw1 との偏差edlthwt1を算出する。
【００６３】
次に、ステップ５２０において、前記変化量edlthw1o、偏差edlthwt1等に基づき、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新を禁止する条件（更新禁止条件）が成立しているかどうかを判定する。この更新禁止条件の１つに、図６に示すように、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw を含む一定の幅の中にあることが挙げられる。すなわち、（ethwtvw −α）≦ethw1 ＜（ethwtvw ＋α）であることが更新禁止条件の１つとされる。αは所定の温度であり、ここでは１．２５℃に設定されている。
【００６４】
そのほかにも、更新禁止条件として、ethw1 ≧（ethwtvw ＋α）のもと、edlthw1o＜β１であることが挙げられる。β１は所定の温度であり、ここでは−０．６２５℃に設定されている。これを更新禁止条件としたのは、図６において特性線Ｌ１で示すようにエンジン出口水温ethw1 が低下傾向にあり、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新しなくてもエンジン出口水温ethw1 が低下して前述した幅の中に入ると考えられるからである。
【００６５】
同様に、更新禁止条件として、ethw1 ＜（ethwtvw −α）のもと、edlthw1o≧γ２であることが挙げられる。γ２は所定の温度であり、ここでは０．６２５℃に設定されている。これを更新禁止条件としたのは、図６において特性線Ｌ２で示すようにエンジン出口水温ethw1 が上昇傾向にあり、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新しなくてもエンジン出口水温ethw1 が上昇して前述した幅の中に入ると考えられるからである。
【００６６】
前記ステップ５２０の判定条件が満たされていない（更新禁止条件不成立）と、ステップ５２５，５３０において、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新するための更新量eqwfbaddを、前記偏差edlthwt1に応じた比例項に基づいて算出する。
【００６７】
ステップ５２５では、前記変化量edlthw1o及び偏差edlthwt1に基づいて比例項の感度係数ekvwfbを算出する。この算出には例えば図７に示すマップを参照する。このマップには、偏差edlthwt1に対応する感度係数ekvwfbが変化量edlthw1oの態様別に規定されている。変化量edlthw1oの態様としては、次の（Ｉ）〜（IV）の４つが設定されている。
【００６８】
態様（Ｉ）
ethw1 ≧（ethwtvw ＋α）のもと、β１≦edlthw1o＜β２である態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側にあり、あまり変化していない態様。β１，β２は所定の温度であり、ここではβ１＝−０．６２５℃、β２＝＋０．６２５℃に設定されている。
【００６９】
この態様（Ｉ）では、偏差edlthwt1が−α（＝−１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値（ほぼ１．０）になる。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が小さくなるに従い、すなわち目標エンジン出口水温ethwtvw に対しエンジン出口水温ethw1 が高くなるに従い徐々に大きな値になる。
【００７０】
態様（II）
ethw1 ≧（ethwtvw ＋α）のもと、β２≦edlthw1oである態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側にあり、かつ上昇している態様。
【００７１】
この態様（II）では、偏差edlthwt1が−α（＝−１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値になる。ただし、この最小値は上記した態様（Ｉ）での最小値よりも大きい。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が小さくなるに従い大きくなる傾向にある。
【００７２】
態様（III ）
ethw1 ＜（ethwtvw −α）のもと、γ１≦edlthw1o＜γ２である態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも低い側にあり、あまり変化していない態様。γ１は所定の温度であり、ここでは−０．６２５℃に設定されている。
【００７３】
この態様（III ）では、偏差edlthwt1がα（＝１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値（ほぼ１．０）になる。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が大きくなるに従い、すなわち目標エンジン出口水温ethwtvw に対しエンジン出口水温ethw1 が低くなるに従い徐々に大きくなる。
【００７４】
態様（IV）
ethw1 ＜（ethwtvw −α）のもと、edlthw1o＜γ１である態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも低い側にあり、かつ下降している態様。
【００７５】
この態様（IV）では、偏差edlthwt1がα（＝１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値になる。ただし、この最小値は上記した態様（III ）での最小値よりも大きい。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が大きくなるに従い大きくなる傾向にある。
【００７６】
前記のようにしてマップを参照して感度係数ekvwfbを算出すると、ステップ５３０において次式（１）に従って更新量eqwfbaddを算出する。
eqwfbadd＝C*ev2req(i-1)*edlthwt1*ekvwfb ……（１）
上記式（１）中、C は温度を熱流量に変換するための係数であり、例えば冷却水の比熱と密度との積によって決定されている。また、ev2req(i-1) は、前回の制御周期における要求ラジエータ流量である。式（１）中、edlthwt1*ekvwfb が比例項に相当する。ステップ５３０の処理を経た後、ステップ５４０へ移行する。一方、前記ステップ５２０の判定条件が満たされている（更新禁止条件成立）と、ステップ５３５で更新量eqwfbaddを「０」に設定し、ステップ５４０へ移行する。
【００７７】
ステップ５４０では、前記ステップ４００で求めた現在の冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwfbを算出する。この反映係数ekqwfbの算出には、例えば図８に示すような冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwfbとの関係を予め規定したマップを用いる。このマップでは、冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwfbとがほぼ比例関係となり、かつ、前記基準冷却損失熱量eqwbのとき反映係数ekqwfbが「１．０」となるように設定されている。
【００７８】
次に、ステップ５４５において、前記ステップ５３０での更新量eqwfbaddを加算項として用い、次式（２）に従ってフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出する。
【００７９】
eqwfb(i)＝｛eqwfb(i-1)*ekqwfb+eqwfbadd｝/ekqwfb ……（２）
上記式（２）中、eqwfb(i-1)は、前回の制御周期におけるフィードバック補正熱量（前回値）である。ここで、更新量eqwfbaddは現在の状況に対応した値であるのに対し、フィードバック補正熱量eqwfb(i-1)は、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合（ekqwfb＝１）の値である。そこで、後者を前者と同様、一旦現在の状況に対応した値にするために、式（２）の分子では、フィードバック補正熱量eqwfb(i-1)に対し、そのときの冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwfbを乗算している。従って、この乗算により、前回のフィードバック補正熱量eqwfb(i-1)は、現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値となる。
【００８０】
なお、前回のフィードバック補正熱量eqwfb(i-1)に反映係数ekqwfbを乗算することにより、その乗算結果と冷却損失熱量eqw との間の関係、例えば比率が、冷却損失熱量eqw が変化しても一定に保たれることとなる。
【００８１】
また、上記式（２）において、分子を反映係数ekqwfbで除算するのは、次回制御周期でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に備え、分子を再び、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合（基準状態）の値に戻すためである。すなわち、分子を反映係数ekqwfbで除算することにより、その分子をekqwfb＝１、つまりeqw ＝eqwbのときの値に変換する。この変換により得られたフィードバック補正熱量eqwfb(i)は、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合の値であるため、次回の制御周期ではそのままの形でフィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に用いることができる。
【００８２】
なお、前記更新禁止条件が成立してステップ５２０→５３５の処理を経ている場合には、eqwfbadd＝０であることから、フィードバック補正熱量eqwfb が更新されない。前回値eqwfb(i-1)がそのまま今回の制御周期におけるフィードバック補正熱量eqwfb(i)とされる。
【００８３】
次に、ステップ５５０において、今回の制御周期におけるエンジン出口水温（今回値）ethw1 を、次回の制御周期に備え、前回の制御周期におけるエンジン出口水温（前回値）ethwo として設定し、ＲＡＭに記憶する。
【００８４】
そして、このようにしてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出すると、図２のステップ７００へ移行する。ステップ７００では、エンジン本体１２から放出される熱量であるエンジン本体放熱熱量eqoengと、冷却水が受放熱回路２８を通過する過程で授受される熱量である受放熱熱量eqetc とをそれぞれ算出する。
【００８５】
次に、ステップ８００において、次式（３）に従って要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出する。
ev2req(i)=｛(eqw-eqwfb(i)*ekqwfb)-eqoeng-eqetc｝/｛C*(ethwtvw-ethw2)｝……（３）
上記式（３）の分子において、フィードバック補正熱量eqwfb(i)に反映係数ekqwfbを乗算しているのは、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合のフィードバック補正熱量eqwfb(i)を、現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値に変換するためである。
【００８６】
続いて、ステップ９００において、前記要求ラジエータ流量ev2req(i) 及び前記エンジン回転速度ene に基づき流量制御弁４３への指令開度（バルブ開度evwreq）を算出する。この算出に際しては、例えば、図９に示すように、要求ラジエータ流量ev2req及びエンジン回転速度ene と、バルブ開度evwreqとの関係を予め規定したマップを参照する。このマップでは、バルブ開度evwreqは、要求ラジエータ流量ev2reqが少ないときには小さく、要求ラジエータ流量ev2reqが多くなるに従って大きくなる。また、バルブ開度evwreqは、エンジン回転速度ene が低いときには要求ラジエータ流量ev2reqがわずかに変化しても大きく変化する。これに対し、バルブ開度evwreqは、エンジン回転速度ene が高くなるに従い、要求ラジエータ流量ev2reqが多く変化しなければあまり変化しなくなる。
【００８７】
次に、ステップ１０００において、前記ステップ９００で求めたバルブ開度evwreqに従って流量制御弁４３を駆動制御して、弁開度を変化させる。そして、ステップ１１００において、今回の制御周期における各種値を、次回の制御周期に備えて前回値としてＲＡＭに記憶し、その後冷却水温度制御ルーチンの一連の処理を一旦終了する。この流量制御弁４３の開度調整によりラジエータ２５を通過する冷却水の流量が調整され、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw に収束する。
【００８８】
上述した冷却水温度制御ルーチンでは、ＥＣＵ５５によって実行されるステップ４００の処理が冷却損失熱量算出手段に相当し、ステップ８００の処理が要求ラジエータ流量算出手段に相当する。また、ステップ５００，８００の処理がフィードバック補正手段に相当し、ステップ９００，１０００の処理が流量制御弁制御手段に相当する。
【００８９】
以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（ａ）要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出し、この要求ラジエータ流量ev2req(i) に基づき流量制御弁４３を制御している（ステップ８００〜１０００）。このため、流量制御弁４３の流量特性に応じてその流量制御弁４３を制御することが可能となる。従って、流量制御弁４３の開度に対してラジエータ流量がリニアに変化しない場合であっても、要求ラジエータ流量ev2req(i) に対応させて流量制御弁４３の開度を増減することができる。
【００９０】
（ｂ）要求ラジエータ流量ev2req(i) を、冷却損失熱量eqw 、目標エンジン出口水温ethwtvw 及びラジエータ出口水温ethw2 に基づき算出している（ステップ８００）。このため、エンジン１１の運転状態が変化することにより冷却損失熱量eqw が変化し、それにともなって要求ラジエータ流量ev2req(i) が変化したとしても、その要求ラジエータ流量ev2req(i) の変化に応じて実際のラジエータ流量を変化させることができる。
【００９１】
また、要求ラジエータ流量ev2req(i) はラジエータ出口水温ethw2 によっても異なるが、前記のように要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出にラジエータ出口水温ethw2 を用いているため、そのラジエータ出口水温ethw2 に応じてラジエータ流量を変化させることができる。
【００９２】
（ｃ）冷却損失熱量eqw をフィードバック補正熱量eqwfb(i)で補正し、流量制御弁の開度をフィードバック制御している（ステップ８００〜１０００）。このため、上記（ａ）での流量制御弁４３の流量特性や、上記（ｂ）でのラジエータ出口水温ethw2 を反映させてラジエータ流量を増減することができ、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw に対するハンチングを小さくすることができる。その結果、エンジン１１の耐熱性を考慮しながらも目標エンジン出口水温ethwtvw を高めに設定することができ、フリクションの増大による燃費悪化を抑えることができる。
【００９３】
（ｄ）偏差edlthwt1に応じた比例項（edlthwt1*ekvwfb ）に基づき更新量eqwfbaddを求め、この更新量eqwfbaddを用いてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出している（ステップ５３０，５４５）。このため、冷却損失熱量eqw をフィードバック補正熱量eqwfb(i)に基づいて補正したうえで要求ラジエータ流量ev2reqの算出に用いる（ステップ８００）ことで、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw への応答性や収束性を好適に高めることができる。
【００９４】
（ｅ）比例項（edlthwt1*ekvwfb ）の感度係数ekvwfbをエンジン出口水温ethw1 の変化量edlthw1oに応じて可変とし、この感度係数ekvwfbに基づき比例項を求めている（ステップ５１０，５２５，５３０）。
【００９５】
すなわち、目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側（又は低い側）にあるエンジン出口水温ethw1 が上昇（又は下降）傾向にある図６の態様（II）（又は態様（IV））では感度係数ekvwfbを大きな値に設定している。こうすることで、目標エンジン出口水温ethwtvw から遠ざかる方向へ変化しようとしているエンジン出口水温ethw1 を大きく変化させて、その目標エンジン出口水温ethwtvw に速く近づけることができる。
【００９６】
また、目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側（又は低い側）にあるエンジン出口水温ethw1 があまり変化していない図６の態様（Ｉ）（又は態様（III ））では感度係数ekvwfbを小さな値に設定している。こうすることで、エンジン出口水温ethw1 を緩やかに変化させてそのエンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw に対するハンチングを抑制することができる。
【００９７】
従って、感度係数ekvwfbを一定とした場合に比べて、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw への応答性や収束性を一層好適に高めることが可能となる。
【００９８】
（ｆ）目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側（又は低い側）にあるエンジン出口水温ethw1 が、図６において特性線Ｌ１又はＬ２で示すように下降又は上昇している場合には、そのエンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw に近づいていることになる。この場合、更新量eqwfbaddを「０」にして（ステップ５３５）、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新を行わないようにしている（ステップ５４５）。また、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw を含む一定の幅の中にある場合にも、前記と同様にフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新を行わないようにしている。従って、上記のいずれの場合にも、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新により、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw に対しハンチングする現象を抑制することができる。
【００９９】
（ｇ）比例項（edlthwt1*ekvwfb ）の感度係数ekvwfbを目標エンジン出口水温ethwtvw とエンジン出口水温ethw1 との偏差edlthwt1に応じて可変とし、この感度係数ekvwfbに基づき比例項を求めている（ステップ５２５，５３０）。
【０１００】
すなわち、偏差edlthwt1（絶対値）が大きい場合に感度係数ekvwfbを大きな値に設定することにより、エンジン出口水温ethw1 を急激に変化させて目標エンジン出口水温ethwtvw に速く近づけることが可能となる。また、偏差edlthwt1（絶対値）が小さい場合に感度係数ekvwfbを小さな値に設定することにより、エンジン出口水温ethw1 をゆっくり変化させてそのエンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw に対するハンチングを抑制することが可能となる。このように、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw への応答性や収束性を一層好適に高めることができる。
【０１０１】
（ｈ）エンジン１１を通過する冷却水の流量に相当するエンジン情報としてエンジン回転速度ene を用い、このエンジン回転速度ene に応じた更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新している（ステップ５０５）。従って、エンジン出口水温ethw1 の応答に合わせてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を適切に更新することができる。
【０１０２】
すなわち、エンジン１１を通過する冷却水の流量が少なく（ene ：低）、エンジン出口水温ethw1 の応答が遅い場合に更新周期etmqwfを長く設定することで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)が過度に更新されるのを抑制できる。また、前記冷却水の流量が多く（ene ：高）、エンジン出口水温ethw1 の応答が速い場合に更新周期etmqwfを短く設定することで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新が遅れるのを抑制できる。このように、エンジン回転速度ene に応じて更新周期etmqwfを可変とすることで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の過度の更新や更新遅れといった制御性の悪化を抑制することができる。
【０１０３】
（ｉ）エンジン運転状態が変化することにより冷却損失熱量eqw が変化した場合、変化前のエンジン運転状態でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)がそのまま変化後に要求されるフィードバック補正熱量eqwfb(i)にならない場合がある。この場合、変化前のエンジン運転状態でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)を用いると、冷却水温度の制御性が悪化するおそれがある。
【０１０４】
これに対し、第１実施形態では、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を用いた冷却損失熱量eqw の補正（ステップ８００）に先立ち、そのフィードバック補正熱量eqwfb(i)を冷却損失熱量eqw に基づいて修正している。すなわち、フィードバック補正熱量eqwfb(i)，eqwfb(i-1)を、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合の値としている。また、基準冷却損失熱量eqwbでの反映係数ekqwfbを「１．０」としている。そして、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に際し、前回値eqwfb(i-1)に対し、現在の冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwfbを乗算している（ステップ５４５）。
【０１０５】
従って、冷却損失熱量eqw に拘らずその冷却損失熱量eqw に対するフィードバック補正熱量eqwfb(i)の比率を一定（基準冷却損失熱量eqwbと、それに対応するフィードバック補正熱量eqwfb(i)との比率と同じ値）に保つことができる。結果として、エンジン運転状態の変化にともない冷却損失熱量eqw が変化しても、前記のようにその冷却損失熱量eqw の変化を反映したフィードバック補正熱量eqwfb(i)を用いることで、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【０１０６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１３に従って説明する。第２実施形態では、エンジン運転状態に基づき求めた冷却損失熱量eqw が実際の冷却損失熱量に対してずれた場合のフィードバック補正熱量eqwfb(i)の補正遅れを解消するために学習制御を行っている。
【０１０７】
この学習制御の概要を説明すると、冷却損失熱量eqw が変化した場合において、図１２に示すように冷却損失熱量eqw を、エンジン運転状態の変化に対する応答遅れを考慮して補正することにより補正冷却損失熱量eqwsm を算出する。これとは別に、実際の冷却損失熱量（実冷却損失熱量eqwreal ）を算出する。これら補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal は本来は一致すべきものである。そこで、これら補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal に基づき学習補正値（学習補正係数ekqwkg）を求め、これをバックアップＲＡＭに記憶するとともに、要求ラジエータ流量ev2reqの算出に際し、冷却損失熱量eqw を学習補正係数ekqwkgに基づいて補正する。
【０１０８】
次に、上記制御の詳細について説明する。図１０のフローチャートは、前述した図２に対応する冷却水温度制御ルーチンを示している。なお、図１０において図２と同様の処理については同一のステップ数を付して詳しい説明を省略する。
【０１０９】
この冷却水温度制御ルーチンでは、ＥＣＵ５５はステップ１００〜５００の処理を順に経た後、ステップ６００において学習補正係数ekqwkgの更新処理を行う。この更新処理に際しては、図１１のステップ６０５において、前述したように冷却損失熱量eqw を、応答遅れの程度を示す時定数nsm に基づき補正する、いわゆるなまし処理（徐変処理）を行うことにより、補正冷却損失熱量eqwsm(i)を算出する。
【０１１０】
時定数nsm としてはエンジン回転速度ene に応じた値が設定される。この設定に際しては、例えば図１３に示すように、エンジン回転速度ene と時定数nsm との関係を予め規定したマップが用いられる。このマップでは、時定数nsm はエンジン回転速度ene が低いときには大きく、エンジン回転速度ene の上昇にともなって小さくなるよう設定されている。これは、エンジン回転速度ene の低いときには冷却水の流量が少なくエンジン出口水温ethw1 の応答が遅く、エンジン回転速度ene が高くなるに従い冷却水の流量が多くなってエンジン出口水温ethw1 の応答が速くなるためである。
【０１１１】
次に、ステップ６１０において、ラジエータ流量及び実際の水温（エンジン出口水温ethw1 及びラジエータ出口水温ethw2 ）を用い、次式（４）〜（６）に従って実冷却損失熱量eqwreal を算出する。ラジエータ流量としては、例えば要求ラジエータ流量の前回値ev2req(i-1) を用いることができる。
【０１１２】
eqwreal ＝t_qwb/ekqwkg(o) ……（４）
t_qwb ＝C*ev2req(i-1)*edlthw12+eqoeng+eqetc ……（５）
edlthw12＝ethw1-ethw2 ……（６）
上記式（４）中、ekqwkg(o)は更新前の学習補正係数である。また、edlthw12 はラジエータ２５通過前後の冷却水の温度変化を示している。
【０１１３】
次に、ステップ６１５において学習補正係数ekqwkgを更新する周期かどうかを判定する。ここでは、更新周期は補正冷却損失熱量eqwsm(i)や実冷却損失熱量eqwreal の算出周期に比べて大きな値、例えば１０秒に設定されている。このステップ６１５の判定条件が満たされていると、ステップ６２０において、そのときのエンジン運転状態がどの学習領域に属しているかを判定する。学習領域は、算出した冷却損失熱量eqw と実冷却損失熱量eqwreal との間のずれを変化させる可能性のある要素に基づき複数の領域に区分されている。このような要素としては、例えば（ｉ）エンジン１１の運転領域、（ii）目標エンジン出口水温ethwtvw 、（iii ）エンジン１１の燃焼形態、（iv）前記（ｉ）〜（iii ）の組合わせ等が挙げられる。
【０１１４】
上記（ｉ）の場合、学習領域は、例えば停止及びアイドル域と、それ以外の領域とに区分されてもよい。（ii）の場合、学習領域は、目標エンジン出口水温ethwtvw に応じた数の領域に区分されてもよい。また、高温、低温といったように目標エンジン出口水温ethwtvw が複数のグループに分けられ、学習領域がそのグループに応じた数の領域に区分されてもよい。
【０１１５】
（iii ）の場合、学習領域は、例えば成層燃焼と均質燃焼とに区分されてもよい。均質燃焼は、エンジン１１の高負荷時等において、吸気行程に燃料を噴射させることにより拡散時間を長く取り、気化を促進して燃料と空気とを均一に混合して理論空燃比付近の混合気とし、その後に点火を行う燃焼方式である。成層燃焼は、エンジン１１の低負荷時等において、圧縮行程の後半に燃料をピストンの頂面に向けて噴射することにより混合気を層状化し、その後に点火を行う燃焼方式である。すなわち、燃料の噴射時期を可能な限り遅らせることで、燃料が燃焼室の全体に拡散する前に、点火プラグの周辺には燃料の濃い（理論空燃比程度）混合気の層を形成し、その周りには燃料の少ない混合気の層を形成する方式である。
【０１１６】
前記ステップ６２０で学習領域を決定すると、ステップ６２５において、学習補正係数ekqwkgの更新量edlkqwkgを次式（７）に従って算出する。
edlkqwkg＝｛(eqwreal/eqwsm(i))-1｝/n ……（７）
上記式（７）中のｎは任意の数であり、例えば「６」が設定される。式（７）中の(eqwreal/eqwsm(i))-1は、基準となる値、この場合「１」からのずれに相当する。また、ｎで除算するのは、学習補正係数ekqwkgをゆっくり更新してずれを少しずつ小さくするためである。
【０１１７】
次に、ステップ６３０において、更新量edlkqwkgを用いた次式（８）に従って学習補正係数ekqwkgを更新する。
ekqwkg(n) ＝ekqwkg(o) ＋edlkqwkg ……（８）
上記式（８）中のekqwkg(o) は、前記ステップ６２０で判定したバックアップＲＡＭの学習領域において記憶されている更新前の学習補正係数である。また、ekqwkg(n) は前記と同じ学習領域において置き換えられる新たな学習補正係数、すなわち更新後の学習補正係数である。
【０１１８】
次に、ステップ６３５において、前記更新後の学習補正係数ekqwkg(n) を次式（９）に従って熱量に変換することにより、学習更新熱量eqwfbadjを算出する。
eqwfbadj＝t_qwb/ekqwkg(n)-eqwreal ……（９）
上記式（９）は以下のようにして導き出したものである。冷却損失熱量eqw 、フィードバック補正熱量eqwfb(i)、反映係数ekqwfb、学習補正係数ekqwkg(o)，ekqwkg(n)、学習更新熱量eqwfbadjの間には、次の関係式（１０）が成り立つ。
【０１１９】
(eqw-eqwfb(i)*ekqwfb)*ekqwkg(o)
=｛eqw-(eqwfb(i)*ekqwfb-eqwfbadj)｝*ekqwkg(n) ……（１０）
ここで、eqw-eqwfb(i)*ekqwfb=eqwreal とすると、上記式（１０）は次式（１１）で表される。
【０１２０】
eqwreal*ekqwkg(o)=(eqwreal+eqwfbadj)*ekqwkg(n) ……（１１）
式（１１）を整理すると、下記式（１２）、（１３）が導かれる。
eqwfbadj*ekqwkg(n)=eqwreal*ekqwkg(o)-eqwreal*ekqwkg(n)……（１２）
eqwfbadj=eqwreal*ekqwkg(o)/ekqwkg(n)-eqwreal ……（１３）
そして、前述した式（４）で上記式（１３）を整理すると、前記式（９）が得られる。
【０１２１】
次に、ステップ６４０において、前記ステップ５００で算出したフィードバック補正熱量eqwfb(i)を次式（１４）に従って修正することにより、修正フィードバック補正熱量eqwfb(i')を算出する。
【０１２２】
eqwfb(i')＝(eqwfb(i)*ekqwfb-eqwfbadj)/ekqwfb ……（１４）
上記式（１４）の分子中の反映係数ekqwfbは、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値にするために用いられている。また、分母中の反映係数ekqwfbは、分子を再び、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合（基準状態）の値に戻すために用いられている。
【０１２３】
そして、ステップ６４０の処理を経た後、図１０のステップ７００へ移行する。ステップ７００でエンジン本体放熱熱量eqoeng及び受放熱熱量eqetc をそれぞれ算出した後、ステップ８００で次式（１５）に従って要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出する。式（１５）は前述した式（３）に学習補正係数ekqwkg(n) 及び修正フィードバック補正熱量eqwfb(i')を反映させたものである。
【０１２４】
上記式（１５）において、修正フィードバック補正熱量eqwfb(i' )に反映係数ekqwfbを乗算しているのは、次の理由によるものである。すなわち、前述した式（３）と同様、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合の修正フィードバック補正熱量eqwfb(i' )を、現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値に変換するためである。
【０１２５】
このようにして要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出すると、ステップ９００〜１１００の処理を順に行った後、冷却水温度制御ルーチンの一連の処理を一旦終了する。
【０１２６】
上述した第２実施形態では、ＥＣＵ５５によって実行されるステップ６０５の処理が補正冷却損失熱量算出手段に相当し、ステップ６１０の処理が実冷却損失熱量算出手段に相当する。また、ステップ６２５〜６４０，８００の処理が学習補正手段に相当する。
【０１２７】
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した（ａ）〜（ｉ）に加え、次の効果が得られる。
（ｊ）冷却損失熱量eqw を学習補正係数ekqwkg(n)に基づいて補正している。すなわち、冷却損失熱量eqw を応答遅れに応じた時定数nsm に基づいて補正することにより、補正冷却損失熱量eqwsm(i)を算出する（ステップ６０５）。また、要求ラジエータ流量ev2req(i-1) 、現在の水温（エンジン出口水温ethw1 、ラジエータ出口水温ethw2 ）に基づき実冷却損失熱量eqwreal を算出する（ステップ６１０）。さらに、前記補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal に基づき学習補正係数ekqwkg(n) を求め、これを記憶及び更新する（ステップ６２５，６３０）。そして、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に際し、冷却損失熱量eqw を学習補正係数ekqwkg(n) に基づいて補正している（ステップ６３５，６４０，８００）。
【０１２８】
従って、冷却損失熱量eqw が実冷却損失熱量eqwreal に対してずれても、前記学習補正係数ekqwkg(n) に基づく冷却損失熱量eqw の補正により、フィードバック補正熱量eqwfb(i)による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【０１２９】
（ｋ）式（７）において、基準となる値、ここでは「１」からのずれに相当する(eqwreal/eqwsm(i))-1をｎで除算して更新量edlkqwkgを求めている。このため、学習補正係数ekqwkgを少しずつ更新して、学習補正係数ekqwkgの誤学習を防止し、冷却損失熱量eqw の過補正を抑制することができる。
【０１３０】
（ｌ）学習補正係数ekqwkg(o) が更新される（ステップ６３０）と、その更新量edlkqwkgに応じてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を修正している（ステップ６３５，６４０）。すなわち、学習補正係数ekqwkg(n) を熱量（学習更新熱量eqwfbadj）に変換した後、これをフィードバック補正熱量eqwfb(i)（正確には反映係数ekqwfbとの積）から減算している。従って、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に用いる冷却損失熱量eqw が、学習補正係数ekqwkgの更新にともなって不要に変更されるのを防止でき、もって冷却水温度の制御性を向上することができる。
【０１３１】
（ｍ）エンジン１１の運転領域について学習領域を区分し、その学習領域毎に学習補正係数ekqwkg(n) を求め、これを学習領域別に記憶及び更新している。そして、冷却損失熱量eqw をそのときの運転領域に対応する学習領域の学習補正係数ekqwkg(n) に基づいて補正している。従って、算出した冷却損失熱量eqw と実際の冷却損失熱量とのずれが、エンジン１１の運転領域により変化したとしても、この変化に対応させて学習補正係数ekqwkg(n) を得ることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【０１３２】
同様の効果は、エンジン１１の運転領域以外にも目標エンジン出口水温ethwtvw 毎、燃焼形態毎に学習領域を設定した場合にも得られる。例えば、本実施形態では目標エンジン出口水温ethwtvw （又は燃焼形態）について学習領域を区分し、その学習領域毎に学習補正係数ekqwkg(n) を求め、これを学習領域別に記憶及び更新している。この場合、算出した冷却損失熱量eqw と実際の冷却損失熱量とのずれが、目標エンジン出口水温ethwtvw （又は燃焼形態）により変化したとしても、この変化に対応させて学習補正係数ekqwkg(n) を得ることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【０１３３】
さらに、上記の効果は、前記エンジン１１の運転領域、目標エンジン出口水温ethwtvw 、燃焼形態を種々組合わせて、その組合わせについて学習領域を区分し、その学習領域毎に学習補正係数ekqwkgを求め、これを学習領域別に記憶した場合にも得られる。
【０１３４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図１４〜図１６に従って説明する。第３実施形態は、学習制御の内容が前述した第２実施形態と大きく異なっている。すなわち、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の所定分の１に基づき学習補正量eqwkg を求め、この学習補正量eqwkg を記憶するとともに、要求ラジエータ流量ev2reqの算出に際し、冷却損失熱量eqw を前記学習補正量eqwkg に基づき補正している。
【０１３５】
次に、上記制御の詳細について説明する。図１４は前述した図２及び図１０に対応する冷却水温度制御ルーチンを示している。なお、図１４において図２及び図１０と同様の処理については同一のステップ数を付して詳しい説明を省略する。
【０１３６】
この冷却水温度制御ルーチンでは、ＥＣＵ５５はステップ１００〜５００の処理を順に経た後、ステップ６５０において学習補正量eqwkg の更新処理を行う。この処理に際しては、図１５のステップ６５５において学習領域の判定を行う。この処理は、前述したステップ６２０の処理内容と同様である。
【０１３７】
次に、ステップ６６０において、次式（１６）に従って学習補正量eqwkg を更新する。
eqwkg(n) ＝eqwkg(o) ＋eqwfb(i)/n ……（１６）
上記式（１６）中のeqwkg(o)は、前記ステップ６５５で判定した学習領域においてバックアップＲＡＭに記憶されている更新前の学習補正量である。また、eqwkg(n)は前記と同じ学習領域において置き換えられる新たな学習補正量、すなわち更新後の学習補正量である。さらに、ｎは任意の数である。
【０１３８】
次に、ステップ６６５において、前記ステップ５００で算出したフィードバック補正熱量eqwfb(i)を次式（１７）に従って修正することにより、修正フィードバック補正熱量eqwfb(i') を算出する。
【０１３９】
eqwfb(i')＝(1-1/n)eqwfb(i) ……（１７）
上記式（１７）でeqwfb(i)/nを減算するのは、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に用いる冷却損失熱量eqw が学習補正量eqwkg の更新にともなって不要に変更されるのを防止し、もって冷却水温度の制御性を高めるためである。
【０１４０】
続いて、ステップ６７０において、冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwkgを算出する。ここで、反映係数ekqwkgは、第１実施形態で説明した反映係数ekqwfbと同様のものである。この算出には例えば、図１６に示すような冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwkgとの関係を予め規定したマップを用いる。このマップでは、冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwkgとがほぼ比例関係となり、かつ、前記基準冷却損失熱量eqwbのとき反映係数ekqwkgが「１．０」となるように設定されている。
【０１４１】
そして、ステップ６７０の処理を経た後、図１４のステップ７００へ移行する。ステップ７００でエンジン本体放熱熱量eqoeng及び受放熱熱量eqetc を算出した後、ステップ８００で次式（１８）に従って要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出する。式（１８）は前述した式（３）に修正フィードバック補正熱量eqwfb(i' )、学習補正量eqwkg(n)及び反映係数ekqwkgを反映させたものである。
【０１４２】
上記式（１８）の分子において、学習補正量eqwkg(n) に反映係数ekqwkg を乗算しているのは、次の理由によるものである。すなわち、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合のフィードバック補正熱量eqwfb(i)が反映された学習補正量eqwkg(n)を、現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値に変換するためである。
このようにして要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出すると、ステップ９００〜１１００の処理を順に行った後、冷却水温度制御ルーチンの一連の処理を一旦終了する。
【０１４３】
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した（ａ）〜（ｉ）及び（ｍ）に加え、次の効果が得られる。
（ｎ）フィードバック補正熱量eqwfb(i)のｎ分の１ずつ学習補正量eqwkg(o)を更新し（ステップ６６０）、この学習補正量eqwkg(n)をバックアップＲＡＭに記憶する。そして、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に際し、冷却損失熱量eqw を前記学習補正量eqwkg(n)に基づいて補正している（ステップ８００）。
【０１４４】
従って、冷却損失熱量eqw が実際の冷却損失熱量に対してずれても、前記学習補正量eqwkg(n)に基づいて冷却損失熱量eqw を補正することで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【０１４５】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・本発明は、エンジン１１により駆動される機械駆動式ウォータポンプ２６に代えて、モータにより駆動される電動式ウォータポンプを用いた冷却装置にも適用可能である。
【０１４６】
・エンジン本体１２を通過する冷却水の流量を検出し、その検出値に基づいてフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新周期etmqwfを設定してもよい。また、エンジン本体１２を通過する冷却水の流量に相当するエンジン情報に基づいて更新周期etmqwfを設定してもよい。このエンジン情報としては、冷却水の流量に比例するものが望ましい。この点、機械駆動式ウォータポンプ２６を用いた前記各実施形態では、前記エンジン情報としてエンジン回転速度ene を用いた。この機械駆動式ウォータポンプ２６に代えて前記のように電動式ウォータポンプを用いた場合には、前記エンジン情報として例えばモータの回転速度を用いることができる。
【０１４７】
・変化量edlthw1oの態様を、前記第２及び第３実施形態（（Ｉ）〜（IV）の４つの態様）よりも多くの態様に細分化してもよい。例えば、目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側にあるエンジン出口水温ethw1 が上昇している場合（態様（II）に相当）、その上昇の度合に応じて複数の態様を設定してもよい。このように多くの態様に分けた場合にも、それぞれの態様につき偏差edlthwt1に対する感度係数ekvwfbの特性を異ならせる。
【０１４８】
・感度係数ekvwfbを一定値としてもよく、また変化量edlthw1o及び偏差edlthwt1のいずれか一方に応じて可変としてもよい。
・第２及び第３実施形態に代えて、又は加えて、冷却損失熱量eqw 別に学習補正係数ekqwkg（又は学習補正量eqwkg ）を求め、これらを冷却損失熱量eqw 別に記憶する。そして、冷却損失熱量eqw をその冷却損失熱量eqw に対応する学習補正係数ekqwkg（又は学習補正量eqwkg ）に基づき補正するようにしてもよい。
【０１４９】
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（Ａ）請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置において、さらに、前記フィードバック補正手段による前記フィードバック補正量に基づき学習補正量を求め、この学習補正量を記憶するとともに、前記要求ラジエータ流量算出手段にて前記要求ラジエータ流量を算出するに際して前記冷却損失熱量を前記学習補正量に基づき補正する第２の学習補正手段を備える。
【０１５０】
ここで、ＥＣＵ５５によって実行されるステップ６６０，８００の処理が第２の学習補正手段に相当する。
上記の構成によれば、機関運転状態に基づいて求めた冷却損失熱量が実際の冷却損失熱量に対してずれても、前記学習補正量に基づいて冷却損失熱量を補正することで、フィードバック補正量による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態において、エンジンの冷却装置の構成を示す略図。
【図２】冷却水の温度を制御する手順を示すフローチャート。
【図３】フィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出する手順を示すフローチャート。
【図４】冷却損失熱量eqw の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図５】フィードバック補正熱量の更新周期etmqwfの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図６】エンジン出口水温の変化量edlthw1oの態様を示す説明図。
【図７】感度係数ekvwfbの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図８】反映係数ekqwfbの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図９】バルブ開度evwreqの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１０】本発明の第２実施形態において、冷却水の温度を制御する手順を示すフローチャート。
【図１１】学習補正係数ekqwkgを更新する手順を示すフローチャート。
【図１２】冷却損失熱量eqw 、補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal の関係を示す説明図。
【図１３】時定数の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１４】本発明の第３実施形態において、冷却水の温度を制御する手順を示すフローチャート。
【図１５】学習補正量eqwkg を更新する手順を示すフローチャート。
【図１６】反映係数ekqwkgの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、２２…冷却装置、２５…ラジエータ、４３…流量制御弁、５５…ＥＣＵ（冷却損失熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、フィードバック補正手段、流量制御弁制御手段、補正冷却損失熱量算出手段、実冷却損失熱量算出手段、学習補正手段）、ethw1 …エンジン出口水温（内燃機関の冷却水温度）、ethw2 …ラジエータ出口水温（ラジエータを通過した後の冷却水温度）、ethwtvw …目標エンジン出口水温（目標冷却水温度）、edlthw1o…変化量、edlthwt1…偏差、ene …エンジン回転速度（機関情報）、ev2req…要求ラジエータ流量、eqw …冷却損失熱量、eqwfb …フィードバック補正熱量（フィードバック補正量）、eqwsm …補正冷却損失熱量、eqwreal …実冷却損失熱量、eqwfbadd…更新量、ekqwkg…学習補正係数（学習補正値）、etmqwf…更新周期（制御周期）、ekvwfb…感度係数、nsm …時定数。
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水を循環させ、その冷却水と内燃機関との間で熱交換を行わせることにより内燃機関を冷却するようにした冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されるエンジンの冷却装置として、エンジンの冷却水循環経路に設けられて冷却水を冷却するラジエータと、ラジエータを通過する冷却水の流量を調整する流量制御弁とを備えたものが知られている。この冷却装置では、流量制御弁の開度制御を通じて調整される冷却水の流量に応じて、エンジンの冷却水温度が変化する。
【０００３】
こうした流量制御弁の開度制御としては、例えば特開２００２−２１５６３号に記載されたものが知られている。この開度制御では、流量制御弁の弁体を作動させて弁開度を変化させるためにステップモータが用いられている。そして、エンジンの実際の冷却水温度と目標冷却水温度との比較結果に基づきステップモータを１ステップずつ動かし、冷却水温度が目標冷却水温度となるよう流量制御弁の開度をフィードバック制御している。この制御により、ラジエータを通過する冷却水の流量が調整され、エンジンの冷却水温度が目標冷却水温度に収束する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記制御技術では、ステップモータの１ステップの変化に対するエンジンの冷却水温度の変化が一義的なものとならない場合がある。すなわち、流量制御弁では、通常、その開度に対して流量がリニアに変化しない。従って、ステップモータ１ステップ当りのラジエータ流量の変化量が流量制御弁の使用開度域によって異なる。しかも、冷却水温度を目標冷却水温度とするのに要求されるラジエータ流量（要求ラジエータ流量）は、ラジエータを通過した後の冷却水温度によって異なる場合がある。そのため、上記のように実際の冷却水温度と目標冷却水温度との偏差に基づきステップモータを１ステップずつ作動させても、ラジエータを流れる冷却水の流量を要求ラジエータ流量に増減できるとは限らない。その結果、冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングが大きくなるため、エンジンの耐熱性の観点から目標冷却水温度を下げざるを得なくなり、これにともないフリクションの増大による燃費悪化を招くという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを小さくすることのできる内燃機関の冷却装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備え、前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求め、前記フィードバック補正手段は、前記比例項の感度係数を前記内燃機関の冷却水温度の変化量に応じて可変とし、この可変とされる感度係数に基づき前記比例項を求めるものであるとする。
【０００７】
上記構成によれば、内燃機関の冷却装置では、冷却損失熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、フィードバック補正手段及び流量制御弁制御手段により流量制御弁が次のように制御される。
【０００８】
冷却損失熱量算出手段では、機関運転状態に基づいて冷却損失熱量が算出される。要求ラジエータ流量算出手段では、内燃機関の冷却水温度を目標冷却水温度とするのに要求される要求ラジエータ流量が算出される。この要求ラジエータ流量の算出は、前記冷却損失熱量、前記目標冷却水温度、及びラジエータを通過した後の冷却水温度に基づいて行われる。フィードバック補正手段では、内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量が求められ、前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量がこのフィードバック補正量に基づいて補正される。そして、流量制御弁制御手段では前記要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁が制御される。この制御により流量制御弁が作動して、ラジエータを通過するラジエータ流量が調整され、内燃機関の冷却水温度が目標冷却水温度に収束される。
【０００９】
このように請求項１に記載の発明では、要求ラジエータ流量が算出され、この算出された要求ラジエータ流量に基づいて流量制御弁が制御されるため、流量制御弁の流量特性に応じて流量制御弁を制御することが可能となる。従って、流量制御弁の開度に対してラジエータ流量がリニアに変化しない場合であっても、要求ラジエータ流量に対応させて流量制御弁の開度を増減することができる。
【００１０】
また、要求ラジエータ流量は、前述したように冷却損失熱量、目標冷却水温度、及びラジエータを通過した後の冷却水温度に基づいて算出される。このため、機関運転状態が変化することにより冷却損失熱量が変化し、それにともなって要求ラジエータ流量が変化したとしても、それに応じてラジエータ流量を変化させることができる。また、要求ラジエータ流量は、ラジエータを通過した後の冷却水温度によっても異なるが、その冷却水温度に応じてラジエータ流量を変化させることができる。
【００１１】
しかも、冷却損失熱量がフィードバック補正量によって補正され、流量制御弁の開度がフィードバック制御されることから、上述したように、流量制御弁の流量特性やラジエータを通過した後の冷却水温度を反映させてラジエータ流量を増減することができ、冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを小さくすることができる。その結果、内燃機関の耐熱性を考慮しながらも目標冷却水温度を高めに設定することにより、フリクションの増大による燃費悪化を抑えることが可能となる。
加えて、上記の構成によれば、フィードバック補正手段では、内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量が、これらの目標冷却水温度と冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて求められ、前記比例項の感度係数が内燃機関の冷却水温度の変化量に応じて変更され、この変更された感度係数に基づき比例項が求められる。従って、このようにして求めたフィードバック補正量に基づいて冷却損失熱量が補正され、この冷却損失熱量が流量制御弁の制御のための要求ラジエータ流量の算出に用いられることで、冷却水温度の目標冷却水温度への応答性や収束性が好適に高められる。さらに、例えば、目標冷却水温度よりも高い側（又は低い側）にある冷却水温度が上昇（又は下降）していて冷却水温度の変化量が多い場合に感度係数を大きな値に設定することにより、冷却水温度を大きく変化させて目標冷却水温度に速く近づけることが可能となる。また、目標冷却水温度よりも高い側（又は低い側）にある冷却水温度があまり変化しておらず冷却水温度の変化量が少ない場合に感度係数を小さな値に設定することにより、冷却水温度を緩やかに変化させてその冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを抑制することが可能となる。このように、内燃機関の冷却水温度の目標冷却水温度への応答性や収束性を一層好適に高めることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備え、前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求め、前記比例項の感度係数を前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じて可変とし、この可変とされる感度係数に基づき前記比例項を求めるものであるとする。
【００１７】
上記の構成によれば、フィードバック補正手段では、比例項の感度係数が目標冷却水温度と内燃機関の冷却水温度との偏差に応じて変更され、この変更された感度係数に基づき比例項が求められる。従って、例えば偏差が大きい場合に感度係数を大きな値に設定することにより、冷却水温度を大きく変化させて目標冷却水温度に速く収束させることが可能となる。また、偏差が小さい場合に感度係数を小さな値に設定することにより、冷却水温度をゆっくり変化させてその冷却水温度の目標冷却水温度に対するハンチングを抑制することが可能となる。このように、内燃機関の冷却水温度の目標冷却水温度への応答性や収束性を一層好適に高めることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期にて前記フィードバック補正量を更新するものであるとする。
【００１９】
ここで、内燃機関を通過する冷却水の流量が少なく冷却水温度の応答が遅いにも拘らず短い制御周期でフィードバック補正量を更新すると、フィードバック補正量が過度に更新され、これにともない冷却水温度の制御性が悪化する。これとは逆に、内燃機関を通過する冷却水の流量が多く冷却水温度の応答が速いにも拘らず長い制御周期でフィードバック補正量を更新すると、フィードバック補正量の更新が遅れ、これにともない冷却水温度の制御性が悪化する。
【００２０】
この点、請求項３に記載の発明では、フィードバック補正手段において、内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期でフィードバック補正量が更新される。従って、内燃機関の冷却水温度の応答に合わせてフィードバック補正量を適切に更新することができる。例えば、内燃機関を通過する冷却水の流量が少なく冷却水温度の応答が遅い場合に制御周期を長く設定することで、フィードバック補正量が過度に更新されるのを抑制できる。また、内燃機関を通過する冷却水の流量が多く冷却水温度の応答が速い場合に制御周期を短く設定することで、フィードバック補正量の更新が遅れるのを抑制できる。このように、冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に基づき、冷却水温度の応答に合わせて制御周期を可変とすることで、フィードバック補正量の過度の更新や更新遅れといった制御性の悪化を抑制することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記フィードバック補正量を前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量に基づき修正したうえで前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するものであるとする。
【００２２】
ここで、機関運転状態が変化することにより冷却損失熱量が変化した場合、変化前の機関運転状態でのフィードバック補正量がそのまま機関運転状態変化後に要求されるフィードバック補正量にならない場合がある。この場合、変化前の機関運転状態でのフィードバック補正量を用いると、冷却水温度の制御性が悪化するおそれがある。
【００２３】
これに対し、請求項４に記載の発明では、フィードバック補正手段において、フィードバック補正量に基づく冷却損失熱量の補正に先立ち、そのフィードバック補正量が冷却損失熱量に基づいて修正される。従って、機関運転状態の変化にともない冷却損失熱量が変化しても、前記のようにその冷却損失熱量の変化を反映したフィードバック補正量を用いることで、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段と、前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量を前記内燃機関の運転状態の変化に対する応答遅れに応じた時定数に基づき補正して補正冷却損失熱量を算出する補正冷却損失熱量算出手段と、前記ラジエータ流量、前記内燃機関の冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき実際の冷却損失熱量である実冷却損失熱量を算出する実冷却損失熱量算出手段と、前記補正冷却損失熱量算出手段による補正冷却損失熱量と、前記実冷却損失熱量算出手段による実冷却損失熱量とに基づき学習補正値を求め、この学習補正値を記憶するとともに、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記学習補正値に基づき補正する学習補正手段とを備えるものであるとする。
【００２５】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量が実際の冷却損失熱量に対してずれると、上述したフィードバック補正量による補正だけでは補正遅れが生ずるおそれがある。
【００２６】
この点、請求項５に記載の発明では、冷却損失熱量算出手段によって算出される冷却損失熱量が、補正冷却損失熱量算出手段、実冷却損失熱量算出手段及び学習補正手段により算出される学習補正値に基づき補正される。
【００２７】
補正冷却損失熱量算出手段では、前記冷却損失熱量が機関運転状態の変化に対する応答遅れに応じた時定数に基づいて補正されることにより、補正冷却損失熱量が算出される。また、実冷却損失熱量算出手段では、ラジエータ流量、内燃機関の冷却水温度、及びラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき実冷却損失熱量が算出される。さらに、学習補正手段では、前記のようにして算出した補正冷却損失熱量及び実冷却損失熱量に基づき学習補正値が求められ、この学習補正値が記憶及び更新される。そして、学習補正手段では、要求ラジエータ流量算出手段による要求ラジエータ流量の算出に際し、冷却損失熱量が前記学習補正値に基づいて補正される。
【００２８】
従って、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量が実際の冷却損失熱量に対してずれても、前記のようにして求めた学習補正値に基づいて冷却損失熱量を補正することで、フィードバック補正量による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【００２９】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記フィードバック補正量は、前記学習補正手段により前記学習補正値が更新されたとき、その更新量に応じて修正されるものであるとする。
【００３０】
上記の構成によれば、学習補正手段によって学習補正値が更新されると、フィードバック補正量は、その学習補正値の更新量に応じて修正される。従って、要求ラジエータ流量の算出の際に用いる冷却損失熱量が、学習補正値の更新にともなって不要に変更されるのを防止でき、もって冷却水温度の制御性を向上することができる。
【００３１】
請求項７に記載の発明では、請求項５又は６に記載の発明において、前記学習補正手段は、前記内燃機関の運転領域別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記運転領域別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの運転領域に対応する学習補正値に基づき補正するものであるとする。
【００３２】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれは、内燃機関の運転領域により変化する可能性がある。この点、請求項７に記載の発明では、学習補正手段において、内燃機関の運転領域別に学習補正値が求められ、この学習補正値が運転領域別に記憶される。また、学習補正手段では、冷却損失熱量がそのときの運転領域に対応する学習補正値に基づいて補正される。従って、算出した冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれが内燃機関の運転領域により変化したとしても、学習補正値をこの変化に対応させることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明では、請求項５〜７のいずれかに記載の発明において、前記学習補正手段は、前記内燃機関の目標冷却水温度別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記内燃機関の目標冷却水温度別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの目標冷却水温度に対応する学習補正値に基づき補正するものであるとする。
【００３４】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれは、目標冷却水温度により変化する可能性がある。この点、請求項８に記載の発明では、学習補正手段において、内燃機関の目標冷却水温度別に学習補正値が求められ、この学習補正値が目標冷却水温度別に記憶される。また、学習補正手段では、冷却損失熱量がそのときの目標冷却水温度に対応する学習補正値に基づいて補正される。従って、算出した冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれが目標冷却水温度により変化したとしても、学習補正値をこの変化に対応させることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【００３５】
請求項９に記載の発明では、請求項５〜８のいずれかに記載の発明において、前記学習補正手段は、前記内燃機関の燃焼形態別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記燃焼形態別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの燃焼形態に対応する学習補正値に基づき補正するものであるとする。
【００３６】
ここで、機関運転状態に基づいて求められた冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれは、内燃機関の燃焼形態により変化する可能性がある。この点、請求項９に記載の発明では、学習補正手段において、内燃機関の燃焼形態別に学習補正値が求められ、この学習補正値が運転領域別に記憶される。また、学習補正手段では、冷却損失熱量がそのときの燃焼形態に対応する学習補正値に基づいて補正される。従って、算出した冷却損失熱量と実際の冷却損失熱量とのずれが内燃機関の燃焼形態により変化したとしても、学習補正値をこの変化に対応させることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
請求項１０に記載の発明では、内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の出口の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の出口の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、前記内燃機関の出口の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備えている。
上記構成によれば、内燃機関の出口の目標冷却水温度に対するハンチングを小さくすることができる。その結果、内燃機関の耐熱性を考慮しながらも内燃機関の出口の目標冷却水温度を高めに設定することができ、フリクションの増大による燃費悪化を抑えることができる。
請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求めるものであるとする。
請求項１２に記載の発明では、請求項１０又は１１に記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期にて前記フィードバック補正量を更新するものであるとする。
請求項１３に記載の発明では、請求項１０〜１２のいずれかに記載の発明において、前記フィードバック補正手段は、前記フィードバック補正量を前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量に基づき修正したうえで前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するものであるとする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図９に従って説明する。
【００３８】
図１に示すように、車両に搭載された多気筒エンジン１１の主要部は、シリンダブロック、シリンダヘッド等からなるエンジン本体１２によって構成されている。エンジン本体１２には、シリンダ毎の燃焼室に空気を取込むための吸気通路１３が接続されている。吸気通路１３には、エアクリーナ１４及びスロットルボディ１５が設けられている。スロットルボディ１５にはスロットル弁１６が回動可能に支持され、さらにこのスロットル弁１６にスロットルモータ１７が駆動連結されている。
【００３９】
スロットルモータ１７は、運転者によるアクセルペダル１８の踏込み操作等に基づき、後述するＥＣＵ５５によって制御され、スロットル弁１６を回動させる。吸気通路１３を流れる空気の量である吸入空気量は、スロットル弁１６の回動角度であるスロットル開度に応じて変化する。燃焼室では、吸気通路１３を通じて取込まれた空気と燃料の混合気が燃焼される。この燃焼にともない発生する熱エネルギーによって、出力軸であるクランク軸１９が回転される。このようにして熱エネルギーが動力に変換される。エンジン本体１２には、燃焼室で生じた燃焼ガスをエンジン１１の外部に排出するための排気通路２１が接続されている。動力に変換されない熱エネルギーの一部は排気ガスとともに、あるいは摩擦損失として失われ、残りはエンジン本体１２の各部に吸収される。この吸収された熱によりエンジン本体１２が過熱するのを防止するために、以下に示す水冷式の冷却装置２２が設けられている。
【００４０】
エンジン本体１２の内部には冷却水の通路であるウォータジャケット（図示略）が設けられている。ウォータジャケットの入口２３ａ及び出口２３ｂは、ラジエータ通路２４によってラジエータ２５に接続されている。
【００４１】
ウォータジャケットの入口２３ａ又はその近傍にはウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）２６が取付けられている。ウォータポンプ２６は、プーリ、ベルト等によりクランク軸１９に駆動連結されており、エンジン１１の作動にともなうクランク軸１９の回転により作動する。ウォータポンプ２６は、ラジエータ通路２４内の冷却水を吸引してウォータジャケットへ吐出する。これらの吸引及び吐出により、冷却水はウォータポンプ２６を起点としてラジエータ通路２４内を図１の時計周り方向に循環する（図１の矢印参照）。この循環中、冷却水はウォータジャケット通過する過程でエンジン本体１２の熱を吸収し昇温する。そして、昇温した冷却水がラジエータ２５を通過する際に、その冷却水の熱が放射される。
【００４２】
ラジエータ通路２４には、ラジエータ２５を迂回するバイパス通路２７が接続されている。バイパス通路２７の一端（図１の右端）は、ラジエータ通路２４において、ラジエータ２５とウォータジャケットの出口２３ｂとの間に接続されている。また、バイパス通路２７の他端（図１の左端）は、ラジエータ通路２４において、ラジエータ２５とウォータポンプ２６との間に接続されている。
【００４３】
さらに、バイパス通路２７とは別に、ラジエータ２５をバイパスする複数の受放熱回路２８が設けられている。受放熱回路２８は、ヒータ回路３１、スロットルボディ温水回路３２、ＥＧＲ（排気還流）クーラ回路３３、自動変速機の作動油ウォーマ（トランスミッションオイルクーラ）回路３４、温水加熱式のホットエアインテーク回路３５等からなる。ヒータ回路３１では、同回路３１を流れる冷却水が熱源として、温水式ヒータ（暖房装置）のヒータコア（暖房用熱交換器）３６に導かれる。スロットルボディ温水回路３２では、同回路３２を流れる冷却水（温水）によってスロットルボディ１５が暖められ、極寒時等におけるスロットル弁１６等の作動が安定する。ＥＧＲクーラ回路３３では、同回路３３を流れる冷却水によって、ＥＧＲ装置３７の構成部品、吸気通路１３（特に吸気マニホルド）等が冷却される。ＥＧＲ装置３７の構成部品としては、ＥＧＲガスを各気筒に均等に導くためのＥＧＲチャンバ３９、ＥＧＲ通路３８を流れるＥＧＲガスの流量を調整するためのＥＧＲ弁４１等が挙げられる。作動油ウォーマ回路３４では、冷却水（温水）が作動油ウォーマ４２を流れ、冷間時には自動変速機の作動油が早期に暖められるとともに、自動変速機のフリクションが低減される。この作動油ウォーマ４２は、作動油温が高いときにはオイルクーラとして機能する。ホットエアインテーク回路３５では、冷却水がエアクリーナ１４の近傍に設けられたヒータコアを通過する過程で、吸入空気が暖められる。
【００４４】
上述した各受放熱回路２８の上流部は、ラジエータ通路２４において、ウォータジャケットの出口２３ｂとラジエータ２５との間に接続されている。また、これらの受放熱回路２８の下流部は合流してウォータポンプ２６に接続されている。そして、前述したウォータジャケット、ラジエータ通路２４、バイパス通路２７、各種受放熱回路２８等によって冷却水循環経路が構成されている。
【００４５】
前記冷却水循環経路において、バイパス通路２７の前記他端（図１の左端）とラジエータ通路２４との接続部分には流量制御弁４３が設けられている。流量制御弁４３は、その弁開度を調整することにより、ラジエータ通路２４及びバイパス通路２７を流れる冷却水の流量を調整するための弁である。ここで、流量制御弁４３は、弁開度が大となるほどラジエータ通路２４での冷却水の流量が多くなるよう構成されている。
【００４６】
そして、流量制御弁４３により、ラジエータ通路２４の冷却水流量を調整することで、エンジン本体１２を冷却する冷却水温度が制御される。すなわち、ラジエータ通路２４の冷却水流量を多くすれば、冷却水循環経路内をエンジン本体１２側に流れる冷却水のうち、ラジエータ２５にて冷却された冷却水の割合が大となることから、エンジン本体１２を冷却する冷却水の温度が低くなる。また、ラジエータ通路２４の冷却水流量を少なくすれば、冷却水循環経路内をエンジン本体１２側に流れる冷却水のうち、ラジエータ２５にて冷却された冷却水の割合が小となることから、エンジン本体１２を冷却する冷却水の温度が高くなる。
【００４７】
車両には、その状態を検出するために各種センサが取付けられている。例えば、エンジン本体１２には、ウォータジャケットの出口２３ｂを通過した直後の冷却水の温度（エンジン出口水温ethw1 ）を、エンジン本体１２の冷却水温度として検出するエンジン出口水温センサ４６が取付けられている。ラジエータ２５には、そのラジエータ２５を通過した直後の冷却水の温度（ラジエータ出口水温ethw2） を検出するラジエータ出口水温センサ４７が取付けられている。
【００４８】
アクセルペダル１８又はその近傍には、運転者によるアクセルペダル１８の踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ４８が取付けられている。スロットルボディ１５には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ４９が取付けられている。吸気通路１３内のスロットル弁１６よりも下流には、吸入空気の圧力（吸気圧）を検出する吸気圧センサ５０が取付けられている。クランク軸１９の近傍には、そのクランク軸１９が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生するクランク角センサ５１が設けられている。この信号は、クランク軸１９の回転角度（クランク角）及び回転速度（エンジン回転速度ene ）の算出に用いられる。
【００４９】
エンジン１１の各部を制御するために、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置（Electronic Control Unit ：ＥＣＵ）５５が設けられている。ＥＣＵ５５では、中央処理装置（ＣＰＵ）が各種信号に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。この演算処理に用いられる各種信号としては、例えば、前述した各種センサ４６〜５１の検出値が挙げられる。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。さらに、ＥＣＵ５５は、不揮発性メモリからなるバックアップＲＡＭを備えている。バックアップＲＡＭはバッテリによってバックアップされており、ＥＣＵ５５に対する電力供給が停止された後にも各種データを記憶保持する。
【００５０】
上記ＥＣＵ５５による制御の１つに、エンジン出口水温ethw1 が目標冷却水温度（目標エンジン出口水温ethwtvw ）に収束するように流量制御弁４３を制御するものがある。この冷却水温度制御では、エンジン本体１２が冷却水に奪われる熱量（冷却損失熱量eqw ）を算出する。また、エンジン出口水温ethw1 を目標エンジン出口水温ethwtvw とするために要求されるラジエータ２５での冷却水の流量（要求ラジエータ流量ev2req）を、前記冷却損失熱量eqw 等に基づいて算出する。さらに、エンジン出口水温ethw1 を目標エンジン出口水温ethwtvw とするためのフィードバック（Ｆ／Ｂ）補正熱量eqwfb(i)を求め、前記要求ラジエータ流量ev2req の算出に際し、冷却損失熱量eqw をフィードバック補正熱量eqwfb(i)に基づいて補正する。そして、要求ラジエータ流量ev2reqに基づき流量制御弁４３を制御する。
【００５１】
次に、上記冷却水温度制御の詳細を図２及び図３のフローチャートに従って説明する。図２の冷却水温度制御ルーチンは所定のタイミングで、例えば所定時間毎に繰り返し実行される。
【００５２】
ＥＣＵ５５は、まず図２のステップ１００において、前回の制御周期における各種値（前回値）をＲＡＭから読出す。次に、ステップ２００において、エンジン１１の運転状態に基づき目標エンジン出口水温ethwtvw を算出する。例えば、運転状態がアイドル域にある場合、目標エンジン出口水温ethwtvw は、発進時のノッキング対策等のために若干低めの温度（例えば９０℃）に設定される。運転状態が部分負荷域（パーシャル域）にある場合、目標エンジン出口水温ethwtvw は、フリクションロス低減等のために高めの温度（例えば１００℃）に設定される。運転状態が全負荷域（ＷＯＴ）にある場合、目標エンジン出口水温ethwtvw は、充てん効率を高めるためやノッキングによる点火遅角を回避するために低めの温度（例えば８０℃）に設定される。なお、これらの目標エンジン出口水温ethwtvw の各値は一例にすぎず、適宜変更可能である。
【００５３】
次に、ステップ３００において、エンジン出口水温センサ４６によって検出されたエンジン出口水温ethw1 、及びラジエータ出口水温センサ４７によって検出されたラジエータ出口水温ethw2 をそれぞれ読込む。
【００５４】
続いて、ステップ４００において、エンジン運転状態に基づき冷却損失熱量eqw を算出する。このエンジン運転状態としては、冷却損失熱量eqw に大きく影響を及ぼすと考えられるもの、例えばエンジン回転速度ene 、エンジン負荷等を用いることができる。
【００５５】
冷却損失熱量eqw の算出に際しては、例えば、図４に示すように、エンジン回転速度ene 及びエンジン負荷と冷却損失熱量eqw との関係を予め規定したマップを参照する。このマップでは、冷却損失熱量eqw は、エンジン回転速度ene が低いときには少なく、エンジン回転速度ene が高くなるに従って多くなる。これは、エンジン回転速度ene が高いほど単位時間当りに燃焼室に供給される燃料が多くなり、これにともないエンジン本体１２で発生する熱量が多くなって、冷却水に奪われるエンジン本体１２の熱量が多くなるためである。
【００５６】
また、冷却損失熱量eqw は、エンジン負荷が小さいときには少なく、エンジン負荷が大きくなるに従って多くなる。ただし、エンジン回転速度ene が高い領域では、エンジン負荷が大きくなるに従い冷却損失熱量eqw の増加度合が緩やかになる。これは、前述したようにエンジン回転速度ene の上昇により単位時間当りに供給される燃料が増え、その燃料増量にともなう冷却効果により燃焼室の温度が下がり、冷却水に奪われるエンジン本体１２の熱量が減少するためである。
【００５７】
ここで、冷却損失熱量eqw は基本的にはエンジン本体１２での発熱量に左右される。このことから、エンジン負荷としては、発熱量に関係する要素、例えば１燃焼サイクル当りの燃料噴射量、吸入空気量等を用いることができる。後者（吸入空気量）については、燃料噴射制御において、吸入空気量に応じた量の燃料が噴射されることから、発熱量に間接的に関係する要素であるといえる。そのほかにも、エンジン負荷として、吸気圧センサ５０による吸気圧、スロットルセンサ４９によるスロットル開度等を用いることも可能であるが、この場合には適宜補正を行うことが望ましい。
【００５８】
次に、ステップ５００において、冷却損失熱量eqw を基準の値（基準冷却損失熱量eqwb）とした場合の、すなわち基準状態でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出する。なお、基準冷却損失熱量eqwbとしては、冷却損失熱量eqw について使用頻度の高い値が用いられることが望ましい。
【００５９】
フィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に際しては、ＥＣＵ５５はまず図３のステップ５０５において、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新する制御周期（更新周期etmqwf）であるかどうかを判定する。この更新周期etmqwfは、エンジン本体１２を通過する冷却水の流量又はそれに相当するエンジン情報に基づき変更される。これは、冷却損失熱量eqw の変化に対する冷却水温度の応答が冷却水の流量に応じて異なるところ、常に同じ更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新すると、その更新が過度に行われたり更新が遅れたりし、これにともない冷却水温度の制御性が低下するおそれがあるからである。
【００６０】
ここで、冷却水の流量はウォータポンプ２６の回転速度に応じて変化する。このウォータポンプ２６はエンジン１１によって駆動される。このことから、本実施形態では、冷却水の流量に相当するエンジン情報としてエンジン回転速度ene が用いられ、このエンジン回転速度ene に応じて更新周期etmqwfが可変設定される。
【００６１】
そして、この設定に際しては、図５に示すように、エンジン回転速度ene と更新周期etmqwfとの関係を予め規定したマップが用いられる。このマップでは、更新周期etmqwfはエンジン回転速度ene が低いときには長く、エンジン回転速度ene の上昇にともなって短くなる。従って、このマップを参照すると、エンジン回転速度ene が高くなるに従い冷却水の流量が多くなって冷却水温度の応答が速くなるが、この場合には短い更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新及び冷却損失熱量eqw の補正が行われる。また、エンジン回転速度ene の低下に従い冷却水の流量が少なくなって冷却水温度の応答が遅くなるが、この場合には長い更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新及び冷却損失熱量eqw の補正が行われる。
【００６２】
前記ステップ５０５の判定条件が満たされていないと図２のステップ７００へ移行し、満たされているとステップ５１０へ移行する。ステップ５１０では、今回の制御周期におけるエンジン出口水温（今回値）ethw1 から前回の制御周期におけるエンジン出口水温（前回値）ethwo を減算することにより、エンジン出口水温ethw1 についての変化量edlthw1oを算出する。また、ステップ５１５において、目標エンジン出口水温ethwtvw とエンジン出口水温ethw1 との偏差edlthwt1を算出する。
【００６３】
次に、ステップ５２０において、前記変化量edlthw1o、偏差edlthwt1等に基づき、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新を禁止する条件（更新禁止条件）が成立しているかどうかを判定する。この更新禁止条件の１つに、図６に示すように、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw を含む一定の幅の中にあることが挙げられる。すなわち、（ethwtvw −α）≦ethw1 ＜（ethwtvw ＋α）であることが更新禁止条件の１つとされる。αは所定の温度であり、ここでは１．２５℃に設定されている。
【００６４】
そのほかにも、更新禁止条件として、ethw1 ≧（ethwtvw ＋α）のもと、edlthw1o＜β１であることが挙げられる。β１は所定の温度であり、ここでは−０．６２５℃に設定されている。これを更新禁止条件としたのは、図６において特性線Ｌ１で示すようにエンジン出口水温ethw1 が低下傾向にあり、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新しなくてもエンジン出口水温ethw1 が低下して前述した幅の中に入ると考えられるからである。
【００６５】
同様に、更新禁止条件として、ethw1 ＜（ethwtvw −α）のもと、edlthw1o≧γ２であることが挙げられる。γ２は所定の温度であり、ここでは０．６２５℃に設定されている。これを更新禁止条件としたのは、図６において特性線Ｌ２で示すようにエンジン出口水温ethw1 が上昇傾向にあり、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新しなくてもエンジン出口水温ethw1 が上昇して前述した幅の中に入ると考えられるからである。
【００６６】
前記ステップ５２０の判定条件が満たされていない（更新禁止条件不成立）と、ステップ５２５，５３０において、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新するための更新量eqwfbaddを、前記偏差edlthwt1に応じた比例項に基づいて算出する。
【００６７】
ステップ５２５では、前記変化量edlthw1o及び偏差edlthwt1に基づいて比例項の感度係数ekvwfbを算出する。この算出には例えば図７に示すマップを参照する。このマップには、偏差edlthwt1に対応する感度係数ekvwfbが変化量edlthw1oの態様別に規定されている。変化量edlthw1oの態様としては、次の（Ｉ）〜（IV）の４つが設定されている。
【００６８】
態様（Ｉ）
ethw1 ≧（ethwtvw ＋α）のもと、β１≦edlthw1o＜β２である態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側にあり、あまり変化していない態様。β１，β２は所定の温度であり、ここではβ１＝−０．６２５℃、β２＝＋０．６２５℃に設定されている。
【００６９】
この態様（Ｉ）では、偏差edlthwt1が−α（＝−１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値（ほぼ１．０）になる。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が小さくなるに従い、すなわち目標エンジン出口水温ethwtvw に対しエンジン出口水温ethw1 が高くなるに従い徐々に大きな値になる。
【００７０】
態様（II）
ethw1 ≧（ethwtvw ＋α）のもと、β２≦edlthw1oである態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側にあり、かつ上昇している態様。
【００７１】
この態様（II）では、偏差edlthwt1が−α（＝−１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値になる。ただし、この最小値は上記した態様（Ｉ）での最小値よりも大きい。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が小さくなるに従い大きくなる傾向にある。
【００７２】
態様（III ）
ethw1 ＜（ethwtvw −α）のもと、γ１≦edlthw1o＜γ２である態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも低い側にあり、あまり変化していない態様。γ１は所定の温度であり、ここでは−０．６２５℃に設定されている。
【００７３】
この態様（III ）では、偏差edlthwt1がα（＝１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値（ほぼ１．０）になる。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が大きくなるに従い、すなわち目標エンジン出口水温ethwtvw に対しエンジン出口水温ethw1 が低くなるに従い徐々に大きくなる。
【００７４】
態様（IV）
ethw1 ＜（ethwtvw −α）のもと、edlthw1o＜γ１である態様（図６参照）、すなわち、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw よりも低い側にあり、かつ下降している態様。
【００７５】
この態様（IV）では、偏差edlthwt1がα（＝１．２５℃）に近いとき、感度係数ekvwfbはほぼ最小値になる。ただし、この最小値は上記した態様（III ）での最小値よりも大きい。そして、感度係数ekvwfbは、偏差edlthwt1が大きくなるに従い大きくなる傾向にある。
【００７６】
前記のようにしてマップを参照して感度係数ekvwfbを算出すると、ステップ５３０において次式（１）に従って更新量eqwfbaddを算出する。
eqwfbadd＝C*ev2req(i-1)*edlthwt1*ekvwfb ……（１）
上記式（１）中、C は温度を熱流量に変換するための係数であり、例えば冷却水の比熱と密度との積によって決定されている。また、ev2req(i-1) は、前回の制御周期における要求ラジエータ流量である。式（１）中、edlthwt1*ekvwfb が比例項に相当する。ステップ５３０の処理を経た後、ステップ５４０へ移行する。一方、前記ステップ５２０の判定条件が満たされている（更新禁止条件成立）と、ステップ５３５で更新量eqwfbaddを「０」に設定し、ステップ５４０へ移行する。
【００７７】
ステップ５４０では、前記ステップ４００で求めた現在の冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwfbを算出する。この反映係数ekqwfbの算出には、例えば図８に示すような冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwfbとの関係を予め規定したマップを用いる。このマップでは、冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwfbとがほぼ比例関係となり、かつ、前記基準冷却損失熱量eqwbのとき反映係数ekqwfbが「１．０」となるように設定されている。
【００７８】
次に、ステップ５４５において、前記ステップ５３０での更新量eqwfbaddを加算項として用い、次式（２）に従ってフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出する。
【００７９】
eqwfb(i)＝｛eqwfb(i-1)*ekqwfb+eqwfbadd｝/ekqwfb ……（２）
上記式（２）中、eqwfb(i-1)は、前回の制御周期におけるフィードバック補正熱量（前回値）である。ここで、更新量eqwfbaddは現在の状況に対応した値であるのに対し、フィードバック補正熱量eqwfb(i-1)は、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合（ekqwfb＝１）の値である。そこで、後者を前者と同様、一旦現在の状況に対応した値にするために、式（２）の分子では、フィードバック補正熱量eqwfb(i-1)に対し、そのときの冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwfbを乗算している。従って、この乗算により、前回のフィードバック補正熱量eqwfb(i-1)は、現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値となる。
【００８０】
なお、前回のフィードバック補正熱量eqwfb(i-1)に反映係数ekqwfbを乗算することにより、その乗算結果と冷却損失熱量eqw との間の関係、例えば比率が、冷却損失熱量eqw が変化しても一定に保たれることとなる。
【００８１】
また、上記式（２）において、分子を反映係数ekqwfbで除算するのは、次回制御周期でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に備え、分子を再び、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合（基準状態）の値に戻すためである。すなわち、分子を反映係数ekqwfbで除算することにより、その分子をekqwfb＝１、つまりeqw ＝eqwbのときの値に変換する。この変換により得られたフィードバック補正熱量eqwfb(i)は、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合の値であるため、次回の制御周期ではそのままの形でフィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に用いることができる。
【００８２】
なお、前記更新禁止条件が成立してステップ５２０→５３５の処理を経ている場合には、eqwfbadd＝０であることから、フィードバック補正熱量eqwfb が更新されない。前回値eqwfb(i-1)がそのまま今回の制御周期におけるフィードバック補正熱量eqwfb(i)とされる。
【００８３】
次に、ステップ５５０において、今回の制御周期におけるエンジン出口水温（今回値）ethw1 を、次回の制御周期に備え、前回の制御周期におけるエンジン出口水温（前回値）ethwo として設定し、ＲＡＭに記憶する。
【００８４】
そして、このようにしてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出すると、図２のステップ７００へ移行する。ステップ７００では、エンジン本体１２から放出される熱量であるエンジン本体放熱熱量eqoengと、冷却水が受放熱回路２８を通過する過程で授受される熱量である受放熱熱量eqetc とをそれぞれ算出する。
【００８５】
次に、ステップ８００において、次式（３）に従って要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出する。
ev2req(i)=｛(eqw-eqwfb(i)*ekqwfb)-eqoeng-eqetc｝/｛C*(ethwtvw-ethw2)｝……（３）
上記式（３）の分子において、フィードバック補正熱量eqwfb(i)に反映係数ekqwfbを乗算しているのは、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合のフィードバック補正熱量eqwfb(i)を、現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値に変換するためである。
【００８６】
続いて、ステップ９００において、前記要求ラジエータ流量ev2req(i) 及び前記エンジン回転速度ene に基づき流量制御弁４３への指令開度（バルブ開度evwreq）を算出する。この算出に際しては、例えば、図９に示すように、要求ラジエータ流量ev2req及びエンジン回転速度ene と、バルブ開度evwreqとの関係を予め規定したマップを参照する。このマップでは、バルブ開度evwreqは、要求ラジエータ流量ev2reqが少ないときには小さく、要求ラジエータ流量ev2reqが多くなるに従って大きくなる。また、バルブ開度evwreqは、エンジン回転速度ene が低いときには要求ラジエータ流量ev2reqがわずかに変化しても大きく変化する。これに対し、バルブ開度evwreqは、エンジン回転速度ene が高くなるに従い、要求ラジエータ流量ev2reqが多く変化しなければあまり変化しなくなる。
【００８７】
次に、ステップ１０００において、前記ステップ９００で求めたバルブ開度evwreqに従って流量制御弁４３を駆動制御して、弁開度を変化させる。そして、ステップ１１００において、今回の制御周期における各種値を、次回の制御周期に備えて前回値としてＲＡＭに記憶し、その後冷却水温度制御ルーチンの一連の処理を一旦終了する。この流量制御弁４３の開度調整によりラジエータ２５を通過する冷却水の流量が調整され、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw に収束する。
【００８８】
上述した冷却水温度制御ルーチンでは、ＥＣＵ５５によって実行されるステップ４００の処理が冷却損失熱量算出手段に相当し、ステップ８００の処理が要求ラジエータ流量算出手段に相当する。また、ステップ５００，８００の処理がフィードバック補正手段に相当し、ステップ９００，１０００の処理が流量制御弁制御手段に相当する。
【００８９】
以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（ａ）要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出し、この要求ラジエータ流量ev2req(i) に基づき流量制御弁４３を制御している（ステップ８００〜１０００）。このため、流量制御弁４３の流量特性に応じてその流量制御弁４３を制御することが可能となる。従って、流量制御弁４３の開度に対してラジエータ流量がリニアに変化しない場合であっても、要求ラジエータ流量ev2req(i) に対応させて流量制御弁４３の開度を増減することができる。
【００９０】
（ｂ）要求ラジエータ流量ev2req(i) を、冷却損失熱量eqw 、目標エンジン出口水温ethwtvw 及びラジエータ出口水温ethw2 に基づき算出している（ステップ８００）。このため、エンジン１１の運転状態が変化することにより冷却損失熱量eqw が変化し、それにともなって要求ラジエータ流量ev2req(i) が変化したとしても、その要求ラジエータ流量ev2req(i) の変化に応じて実際のラジエータ流量を変化させることができる。
【００９１】
また、要求ラジエータ流量ev2req(i) はラジエータ出口水温ethw2 によっても異なるが、前記のように要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出にラジエータ出口水温ethw2 を用いているため、そのラジエータ出口水温ethw2 に応じてラジエータ流量を変化させることができる。
【００９２】
（ｃ）冷却損失熱量eqw をフィードバック補正熱量eqwfb(i)で補正し、流量制御弁の開度をフィードバック制御している（ステップ８００〜１０００）。このため、上記（ａ）での流量制御弁４３の流量特性や、上記（ｂ）でのラジエータ出口水温ethw2 を反映させてラジエータ流量を増減することができ、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw に対するハンチングを小さくすることができる。その結果、エンジン１１の耐熱性を考慮しながらも目標エンジン出口水温ethwtvw を高めに設定することができ、フリクションの増大による燃費悪化を抑えることができる。
【００９３】
（ｄ）偏差edlthwt1に応じた比例項（edlthwt1*ekvwfb ）に基づき更新量eqwfbaddを求め、この更新量eqwfbaddを用いてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出している（ステップ５３０，５４５）。このため、冷却損失熱量eqw をフィードバック補正熱量eqwfb(i)に基づいて補正したうえで要求ラジエータ流量ev2reqの算出に用いる（ステップ８００）ことで、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw への応答性や収束性を好適に高めることができる。
【００９４】
（ｅ）比例項（edlthwt1*ekvwfb ）の感度係数ekvwfbをエンジン出口水温ethw1 の変化量edlthw1oに応じて可変とし、この感度係数ekvwfbに基づき比例項を求めている（ステップ５１０，５２５，５３０）。
【００９５】
すなわち、目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側（又は低い側）にあるエンジン出口水温ethw1 が上昇（又は下降）傾向にある図６の態様（II）（又は態様（IV））では感度係数ekvwfbを大きな値に設定している。こうすることで、目標エンジン出口水温ethwtvw から遠ざかる方向へ変化しようとしているエンジン出口水温ethw1 を大きく変化させて、その目標エンジン出口水温ethwtvw に速く近づけることができる。
【００９６】
また、目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側（又は低い側）にあるエンジン出口水温ethw1 があまり変化していない図６の態様（Ｉ）（又は態様（III ））では感度係数ekvwfbを小さな値に設定している。こうすることで、エンジン出口水温ethw1 を緩やかに変化させてそのエンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw に対するハンチングを抑制することができる。
【００９７】
従って、感度係数ekvwfbを一定とした場合に比べて、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw への応答性や収束性を一層好適に高めることが可能となる。
【００９８】
（ｆ）目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側（又は低い側）にあるエンジン出口水温ethw1 が、図６において特性線Ｌ１又はＬ２で示すように下降又は上昇している場合には、そのエンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw に近づいていることになる。この場合、更新量eqwfbaddを「０」にして（ステップ５３５）、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新を行わないようにしている（ステップ５４５）。また、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw を含む一定の幅の中にある場合にも、前記と同様にフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新を行わないようにしている。従って、上記のいずれの場合にも、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新により、エンジン出口水温ethw1 が目標エンジン出口水温ethwtvw に対しハンチングする現象を抑制することができる。
【００９９】
（ｇ）比例項（edlthwt1*ekvwfb ）の感度係数ekvwfbを目標エンジン出口水温ethwtvw とエンジン出口水温ethw1 との偏差edlthwt1に応じて可変とし、この感度係数ekvwfbに基づき比例項を求めている（ステップ５２５，５３０）。
【０１００】
すなわち、偏差edlthwt1（絶対値）が大きい場合に感度係数ekvwfbを大きな値に設定することにより、エンジン出口水温ethw1 を急激に変化させて目標エンジン出口水温ethwtvw に速く近づけることが可能となる。また、偏差edlthwt1（絶対値）が小さい場合に感度係数ekvwfbを小さな値に設定することにより、エンジン出口水温ethw1 をゆっくり変化させてそのエンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw に対するハンチングを抑制することが可能となる。このように、エンジン出口水温ethw1 の目標エンジン出口水温ethwtvw への応答性や収束性を一層好適に高めることができる。
【０１０１】
（ｈ）エンジン１１を通過する冷却水の流量に相当するエンジン情報としてエンジン回転速度ene を用い、このエンジン回転速度ene に応じた更新周期etmqwfでフィードバック補正熱量eqwfb(i)を更新している（ステップ５０５）。従って、エンジン出口水温ethw1 の応答に合わせてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を適切に更新することができる。
【０１０２】
すなわち、エンジン１１を通過する冷却水の流量が少なく（ene ：低）、エンジン出口水温ethw1 の応答が遅い場合に更新周期etmqwfを長く設定することで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)が過度に更新されるのを抑制できる。また、前記冷却水の流量が多く（ene ：高）、エンジン出口水温ethw1 の応答が速い場合に更新周期etmqwfを短く設定することで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新が遅れるのを抑制できる。このように、エンジン回転速度ene に応じて更新周期etmqwfを可変とすることで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の過度の更新や更新遅れといった制御性の悪化を抑制することができる。
【０１０３】
（ｉ）エンジン運転状態が変化することにより冷却損失熱量eqw が変化した場合、変化前のエンジン運転状態でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)がそのまま変化後に要求されるフィードバック補正熱量eqwfb(i)にならない場合がある。この場合、変化前のエンジン運転状態でのフィードバック補正熱量eqwfb(i)を用いると、冷却水温度の制御性が悪化するおそれがある。
【０１０４】
これに対し、第１実施形態では、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を用いた冷却損失熱量eqw の補正（ステップ８００）に先立ち、そのフィードバック補正熱量eqwfb(i)を冷却損失熱量eqw に基づいて修正している。すなわち、フィードバック補正熱量eqwfb(i)，eqwfb(i-1)を、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合の値としている。また、基準冷却損失熱量eqwbでの反映係数ekqwfbを「１．０」としている。そして、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の算出に際し、前回値eqwfb(i-1)に対し、現在の冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwfbを乗算している（ステップ５４５）。
【０１０５】
従って、冷却損失熱量eqw に拘らずその冷却損失熱量eqw に対するフィードバック補正熱量eqwfb(i)の比率を一定（基準冷却損失熱量eqwbと、それに対応するフィードバック補正熱量eqwfb(i)との比率と同じ値）に保つことができる。結果として、エンジン運転状態の変化にともない冷却損失熱量eqw が変化しても、前記のようにその冷却損失熱量eqw の変化を反映したフィードバック補正熱量eqwfb(i)を用いることで、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【０１０６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１３に従って説明する。第２実施形態では、エンジン運転状態に基づき求めた冷却損失熱量eqw が実際の冷却損失熱量に対してずれた場合のフィードバック補正熱量eqwfb(i)の補正遅れを解消するために学習制御を行っている。
【０１０７】
この学習制御の概要を説明すると、冷却損失熱量eqw が変化した場合において、図１２に示すように冷却損失熱量eqw を、エンジン運転状態の変化に対する応答遅れを考慮して補正することにより補正冷却損失熱量eqwsm を算出する。これとは別に、実際の冷却損失熱量（実冷却損失熱量eqwreal ）を算出する。これら補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal は本来は一致すべきものである。そこで、これら補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal に基づき学習補正値（学習補正係数ekqwkg）を求め、これをバックアップＲＡＭに記憶するとともに、要求ラジエータ流量ev2reqの算出に際し、冷却損失熱量eqw を学習補正係数ekqwkgに基づいて補正する。
【０１０８】
次に、上記制御の詳細について説明する。図１０のフローチャートは、前述した図２に対応する冷却水温度制御ルーチンを示している。なお、図１０において図２と同様の処理については同一のステップ数を付して詳しい説明を省略する。
【０１０９】
この冷却水温度制御ルーチンでは、ＥＣＵ５５はステップ１００〜５００の処理を順に経た後、ステップ６００において学習補正係数ekqwkgの更新処理を行う。この更新処理に際しては、図１１のステップ６０５において、前述したように冷却損失熱量eqw を、応答遅れの程度を示す時定数nsm に基づき補正する、いわゆるなまし処理（徐変処理）を行うことにより、補正冷却損失熱量eqwsm(i)を算出する。
【０１１０】
時定数nsm としてはエンジン回転速度ene に応じた値が設定される。この設定に際しては、例えば図１３に示すように、エンジン回転速度ene と時定数nsm との関係を予め規定したマップが用いられる。このマップでは、時定数nsm はエンジン回転速度ene が低いときには大きく、エンジン回転速度ene の上昇にともなって小さくなるよう設定されている。これは、エンジン回転速度ene の低いときには冷却水の流量が少なくエンジン出口水温ethw1 の応答が遅く、エンジン回転速度ene が高くなるに従い冷却水の流量が多くなってエンジン出口水温ethw1 の応答が速くなるためである。
【０１１１】
次に、ステップ６１０において、ラジエータ流量及び実際の水温（エンジン出口水温ethw1 及びラジエータ出口水温ethw2 ）を用い、次式（４）〜（６）に従って実冷却損失熱量eqwreal を算出する。ラジエータ流量としては、例えば要求ラジエータ流量の前回値ev2req(i-1) を用いることができる。
【０１１２】
eqwreal ＝t_qwb/ekqwkg(o) ……（４）
t_qwb ＝C*ev2req(i-1)*edlthw12+eqoeng+eqetc ……（５）
edlthw12＝ethw1-ethw2 ……（６）
上記式（４）中、ekqwkg(o)は更新前の学習補正係数である。また、edlthw12 はラジエータ２５通過前後の冷却水の温度変化を示している。
【０１１３】
次に、ステップ６１５において学習補正係数ekqwkgを更新する周期かどうかを判定する。ここでは、更新周期は補正冷却損失熱量eqwsm(i)や実冷却損失熱量eqwreal の算出周期に比べて大きな値、例えば１０秒に設定されている。このステップ６１５の判定条件が満たされていると、ステップ６２０において、そのときのエンジン運転状態がどの学習領域に属しているかを判定する。学習領域は、算出した冷却損失熱量eqw と実冷却損失熱量eqwreal との間のずれを変化させる可能性のある要素に基づき複数の領域に区分されている。このような要素としては、例えば（ｉ）エンジン１１の運転領域、（ii）目標エンジン出口水温ethwtvw 、（iii ）エンジン１１の燃焼形態、（iv）前記（ｉ）〜（iii ）の組合わせ等が挙げられる。
【０１１４】
上記（ｉ）の場合、学習領域は、例えば停止及びアイドル域と、それ以外の領域とに区分されてもよい。（ii）の場合、学習領域は、目標エンジン出口水温ethwtvw に応じた数の領域に区分されてもよい。また、高温、低温といったように目標エンジン出口水温ethwtvw が複数のグループに分けられ、学習領域がそのグループに応じた数の領域に区分されてもよい。
【０１１５】
（iii ）の場合、学習領域は、例えば成層燃焼と均質燃焼とに区分されてもよい。均質燃焼は、エンジン１１の高負荷時等において、吸気行程に燃料を噴射させることにより拡散時間を長く取り、気化を促進して燃料と空気とを均一に混合して理論空燃比付近の混合気とし、その後に点火を行う燃焼方式である。成層燃焼は、エンジン１１の低負荷時等において、圧縮行程の後半に燃料をピストンの頂面に向けて噴射することにより混合気を層状化し、その後に点火を行う燃焼方式である。すなわち、燃料の噴射時期を可能な限り遅らせることで、燃料が燃焼室の全体に拡散する前に、点火プラグの周辺には燃料の濃い（理論空燃比程度）混合気の層を形成し、その周りには燃料の少ない混合気の層を形成する方式である。
【０１１６】
前記ステップ６２０で学習領域を決定すると、ステップ６２５において、学習補正係数ekqwkgの更新量edlkqwkgを次式（７）に従って算出する。
edlkqwkg＝｛(eqwreal/eqwsm(i))-1｝/n ……（７）
上記式（７）中のｎは任意の数であり、例えば「６」が設定される。式（７）中の(eqwreal/eqwsm(i))-1は、基準となる値、この場合「１」からのずれに相当する。また、ｎで除算するのは、学習補正係数ekqwkgをゆっくり更新してずれを少しずつ小さくするためである。
【０１１７】
次に、ステップ６３０において、更新量edlkqwkgを用いた次式（８）に従って学習補正係数ekqwkgを更新する。
ekqwkg(n) ＝ekqwkg(o) ＋edlkqwkg ……（８）
上記式（８）中のekqwkg(o) は、前記ステップ６２０で判定したバックアップＲＡＭの学習領域において記憶されている更新前の学習補正係数である。また、ekqwkg(n) は前記と同じ学習領域において置き換えられる新たな学習補正係数、すなわち更新後の学習補正係数である。
【０１１８】
次に、ステップ６３５において、前記更新後の学習補正係数ekqwkg(n) を次式（９）に従って熱量に変換することにより、学習更新熱量eqwfbadjを算出する。
eqwfbadj＝t_qwb/ekqwkg(n)-eqwreal ……（９）
上記式（９）は以下のようにして導き出したものである。冷却損失熱量eqw 、フィードバック補正熱量eqwfb(i)、反映係数ekqwfb、学習補正係数ekqwkg(o)，ekqwkg(n)、学習更新熱量eqwfbadjの間には、次の関係式（１０）が成り立つ。
【０１１９】
(eqw-eqwfb(i)*ekqwfb)*ekqwkg(o)
=｛eqw-(eqwfb(i)*ekqwfb-eqwfbadj)｝*ekqwkg(n) ……（１０）
ここで、eqw-eqwfb(i)*ekqwfb=eqwreal とすると、上記式（１０）は次式（１１）で表される。
【０１２０】
eqwreal*ekqwkg(o)=(eqwreal+eqwfbadj)*ekqwkg(n) ……（１１）
式（１１）を整理すると、下記式（１２）、（１３）が導かれる。
eqwfbadj*ekqwkg(n)=eqwreal*ekqwkg(o)-eqwreal*ekqwkg(n)……（１２）
eqwfbadj=eqwreal*ekqwkg(o)/ekqwkg(n)-eqwreal ……（１３）
そして、前述した式（４）で上記式（１３）を整理すると、前記式（９）が得られる。
【０１２１】
次に、ステップ６４０において、前記ステップ５００で算出したフィードバック補正熱量eqwfb(i)を次式（１４）に従って修正することにより、修正フィードバック補正熱量eqwfb(i')を算出する。
【０１２２】
eqwfb(i')＝(eqwfb(i)*ekqwfb-eqwfbadj)/ekqwfb ……（１４）
上記式（１４）の分子中の反映係数ekqwfbは、フィードバック補正熱量eqwfb(i)を現在の状況（冷却損失熱量eqw ）に対応した値にするために用いられている。また、分母中の反映係数ekqwfbは、分子を再び、冷却損失熱量eqw を基準冷却損失熱量eqwbとした場合（基準状態）の値に戻すために用いられている。
【０１２３】
そして、ステップ６４０の処理を経た後、図１０のステップ７００へ移行する。ステップ７００でエンジン本体放熱熱量eqoeng及び受放熱熱量eqetc をそれぞれ算出した後、ステップ８００で次式（１５）に従って要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出する。式（１５）は前述した式（３）に学習補正係数ekqwkg(n) 及び修正フィードバック補正熱量eqwfb(i')を反映させたものである。
【０１２４】
【０１２５】
このようにして要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出すると、ステップ９００〜１１００の処理を順に行った後、冷却水温度制御ルーチンの一連の処理を一旦終了する。
【０１２６】
上述した第２実施形態では、ＥＣＵ５５によって実行されるステップ６０５の処理が補正冷却損失熱量算出手段に相当し、ステップ６１０の処理が実冷却損失熱量算出手段に相当する。また、ステップ６２５〜６４０，８００の処理が学習補正手段に相当する。
【０１２７】
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した（ａ）〜（ｉ）に加え、次の効果が得られる。
（ｊ）冷却損失熱量eqw を学習補正係数ekqwkg(n)に基づいて補正している。すなわち、冷却損失熱量eqw を応答遅れに応じた時定数nsm に基づいて補正することにより、補正冷却損失熱量eqwsm(i)を算出する（ステップ６０５）。また、要求ラジエータ流量ev2req(i-1) 、現在の水温（エンジン出口水温ethw1 、ラジエータ出口水温ethw2 ）に基づき実冷却損失熱量eqwreal を算出する（ステップ６１０）。さらに、前記補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal に基づき学習補正係数ekqwkg(n) を求め、これを記憶及び更新する（ステップ６２５，６３０）。そして、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に際し、冷却損失熱量eqw を学習補正係数ekqwkg(n) に基づいて補正している（ステップ６３５，６４０，８００）。
【０１２８】
従って、冷却損失熱量eqw が実冷却損失熱量eqwreal に対してずれても、前記学習補正係数ekqwkg(n) に基づく冷却損失熱量eqw の補正により、フィードバック補正熱量eqwfb(i)による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【０１２９】
（ｋ）式（７）において、基準となる値、ここでは「１」からのずれに相当する(eqwreal/eqwsm(i))-1をｎで除算して更新量edlkqwkgを求めている。このため、学習補正係数ekqwkgを少しずつ更新して、学習補正係数ekqwkgの誤学習を防止し、冷却損失熱量eqw の過補正を抑制することができる。
【０１３０】
（ｌ）学習補正係数ekqwkg(o) が更新される（ステップ６３０）と、その更新量edlkqwkgに応じてフィードバック補正熱量eqwfb(i)を修正している（ステップ６３５，６４０）。すなわち、学習補正係数ekqwkg(n) を熱量（学習更新熱量eqwfbadj）に変換した後、これをフィードバック補正熱量eqwfb(i)（正確には反映係数ekqwfbとの積）から減算している。従って、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に用いる冷却損失熱量eqw が、学習補正係数ekqwkgの更新にともなって不要に変更されるのを防止でき、もって冷却水温度の制御性を向上することができる。
【０１３１】
（ｍ）エンジン１１の運転領域について学習領域を区分し、その学習領域毎に学習補正係数ekqwkg(n) を求め、これを学習領域別に記憶及び更新している。そして、冷却損失熱量eqw をそのときの運転領域に対応する学習領域の学習補正係数ekqwkg(n) に基づいて補正している。従って、算出した冷却損失熱量eqw と実際の冷却損失熱量とのずれが、エンジン１１の運転領域により変化したとしても、この変化に対応させて学習補正係数ekqwkg(n) を得ることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【０１３２】
同様の効果は、エンジン１１の運転領域以外にも目標エンジン出口水温ethwtvw 毎、燃焼形態毎に学習領域を設定した場合にも得られる。例えば、本実施形態では目標エンジン出口水温ethwtvw （又は燃焼形態）について学習領域を区分し、その学習領域毎に学習補正係数ekqwkg(n) を求め、これを学習領域別に記憶及び更新している。この場合、算出した冷却損失熱量eqw と実際の冷却損失熱量とのずれが、目標エンジン出口水温ethwtvw （又は燃焼形態）により変化したとしても、この変化に対応させて学習補正係数ekqwkg(n) を得ることができ、冷却水温度の制御性を向上することができる。
【０１３３】
さらに、上記の効果は、前記エンジン１１の運転領域、目標エンジン出口水温ethwtvw 、燃焼形態を種々組合わせて、その組合わせについて学習領域を区分し、その学習領域毎に学習補正係数ekqwkgを求め、これを学習領域別に記憶した場合にも得られる。
【０１３４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図１４〜図１６に従って説明する。第３実施形態は、学習制御の内容が前述した第２実施形態と大きく異なっている。すなわち、フィードバック補正熱量eqwfb(i)の所定分の１に基づき学習補正量eqwkg を求め、この学習補正量eqwkg を記憶するとともに、要求ラジエータ流量ev2reqの算出に際し、冷却損失熱量eqw を前記学習補正量eqwkg に基づき補正している。
【０１３５】
次に、上記制御の詳細について説明する。図１４は前述した図２及び図１０に対応する冷却水温度制御ルーチンを示している。なお、図１４において図２及び図１０と同様の処理については同一のステップ数を付して詳しい説明を省略する。
【０１３６】
この冷却水温度制御ルーチンでは、ＥＣＵ５５はステップ１００〜５００の処理を順に経た後、ステップ６５０において学習補正量eqwkg の更新処理を行う。この処理に際しては、図１５のステップ６５５において学習領域の判定を行う。この処理は、前述したステップ６２０の処理内容と同様である。
【０１３７】
次に、ステップ６６０において、次式（１６）に従って学習補正量eqwkg を更新する。
eqwkg(n) ＝eqwkg(o) ＋eqwfb(i)/n ……（１６）
上記式（１６）中のeqwkg(o)は、前記ステップ６５５で判定した学習領域においてバックアップＲＡＭに記憶されている更新前の学習補正量である。また、eqwkg(n)は前記と同じ学習領域において置き換えられる新たな学習補正量、すなわち更新後の学習補正量である。さらに、ｎは任意の数である。
【０１３８】
次に、ステップ６６５において、前記ステップ５００で算出したフィードバック補正熱量eqwfb(i)を次式（１７）に従って修正することにより、修正フィードバック補正熱量eqwfb(i') を算出する。
【０１３９】
eqwfb(i')＝(1-1/n)eqwfb(i) ……（１７）
上記式（１７）でeqwfb(i)/nを減算するのは、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に用いる冷却損失熱量eqw が学習補正量eqwkg の更新にともなって不要に変更されるのを防止し、もって冷却水温度の制御性を高めるためである。
【０１４０】
続いて、ステップ６７０において、冷却損失熱量eqw に応じた反映係数ekqwkgを算出する。ここで、反映係数ekqwkgは、第１実施形態で説明した反映係数ekqwfbと同様のものである。この算出には例えば、図１６に示すような冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwkgとの関係を予め規定したマップを用いる。このマップでは、冷却損失熱量eqw と反映係数ekqwkgとがほぼ比例関係となり、かつ、前記基準冷却損失熱量eqwbのとき反映係数ekqwkgが「１．０」となるように設定されている。
【０１４１】
そして、ステップ６７０の処理を経た後、図１４のステップ７００へ移行する。ステップ７００でエンジン本体放熱熱量eqoeng及び受放熱熱量eqetc を算出した後、ステップ８００で次式（１８）に従って要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出する。式（１８）は前述した式（３）に修正フィードバック補正熱量eqwfb(i' )、学習補正量eqwkg(n)及び反映係数ekqwkgを反映させたものである。
【０１４２】
このようにして要求ラジエータ流量ev2req(i) を算出すると、ステップ９００〜１１００の処理を順に行った後、冷却水温度制御ルーチンの一連の処理を一旦終了する。
【０１４３】
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した（ａ）〜（ｉ）及び（ｍ）に加え、次の効果が得られる。
（ｎ）フィードバック補正熱量eqwfb(i)のｎ分の１ずつ学習補正量eqwkg(o)を更新し（ステップ６６０）、この学習補正量eqwkg(n)をバックアップＲＡＭに記憶する。そして、要求ラジエータ流量ev2req(i) の算出に際し、冷却損失熱量eqw を前記学習補正量eqwkg(n)に基づいて補正している（ステップ８００）。
【０１４４】
従って、冷却損失熱量eqw が実際の冷却損失熱量に対してずれても、前記学習補正量eqwkg(n)に基づいて冷却損失熱量eqw を補正することで、フィードバック補正熱量eqwfb(i)による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【０１４５】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・本発明は、エンジン１１により駆動される機械駆動式ウォータポンプ２６に代えて、モータにより駆動される電動式ウォータポンプを用いた冷却装置にも適用可能である。
【０１４６】
・エンジン本体１２を通過する冷却水の流量を検出し、その検出値に基づいてフィードバック補正熱量eqwfb(i)の更新周期etmqwfを設定してもよい。また、エンジン本体１２を通過する冷却水の流量に相当するエンジン情報に基づいて更新周期etmqwfを設定してもよい。このエンジン情報としては、冷却水の流量に比例するものが望ましい。この点、機械駆動式ウォータポンプ２６を用いた前記各実施形態では、前記エンジン情報としてエンジン回転速度ene を用いた。この機械駆動式ウォータポンプ２６に代えて前記のように電動式ウォータポンプを用いた場合には、前記エンジン情報として例えばモータの回転速度を用いることができる。
【０１４７】
・変化量edlthw1oの態様を、前記第２及び第３実施形態（（Ｉ）〜（IV）の４つの態様）よりも多くの態様に細分化してもよい。例えば、目標エンジン出口水温ethwtvw よりも高い側にあるエンジン出口水温ethw1 が上昇している場合（態様（II）に相当）、その上昇の度合に応じて複数の態様を設定してもよい。このように多くの態様に分けた場合にも、それぞれの態様につき偏差edlthwt1に対する感度係数ekvwfbの特性を異ならせる。
【０１４８】
・感度係数ekvwfbを一定値としてもよく、また変化量edlthw1o及び偏差edlthwt1のいずれか一方に応じて可変としてもよい。
・第２及び第３実施形態に代えて、又は加えて、冷却損失熱量eqw 別に学習補正係数ekqwkg（又は学習補正量eqwkg ）を求め、これらを冷却損失熱量eqw 別に記憶する。そして、冷却損失熱量eqw をその冷却損失熱量eqw に対応する学習補正係数ekqwkg（又は学習補正量eqwkg ）に基づき補正するようにしてもよい。
【０１４９】
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（Ａ）請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置において、さらに、前記フィードバック補正手段による前記フィードバック補正量に基づき学習補正量を求め、この学習補正量を記憶するとともに、前記要求ラジエータ流量算出手段にて前記要求ラジエータ流量を算出するに際して前記冷却損失熱量を前記学習補正量に基づき補正する第２の学習補正手段を備える。
【０１５０】
ここで、ＥＣＵ５５によって実行されるステップ６６０，８００の処理が第２の学習補正手段に相当する。
上記の構成によれば、機関運転状態に基づいて求めた冷却損失熱量が実際の冷却損失熱量に対してずれても、前記学習補正量に基づいて冷却損失熱量を補正することで、フィードバック補正量による補正のみの場合に生じ得る補正遅れを補い、冷却水温度の制御性の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態において、エンジンの冷却装置の構成を示す略図。
【図２】冷却水の温度を制御する手順を示すフローチャート。
【図３】フィードバック補正熱量eqwfb(i)を算出する手順を示すフローチャート。
【図４】冷却損失熱量eqw の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図５】フィードバック補正熱量の更新周期etmqwfの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図６】エンジン出口水温の変化量edlthw1oの態様を示す説明図。
【図７】感度係数ekvwfbの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図８】反映係数ekqwfbの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図９】バルブ開度evwreqの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１０】本発明の第２実施形態において、冷却水の温度を制御する手順を示すフローチャート。
【図１１】学習補正係数ekqwkgを更新する手順を示すフローチャート。
【図１２】冷却損失熱量eqw 、補正冷却損失熱量eqwsm 及び実冷却損失熱量eqwreal の関係を示す説明図。
【図１３】時定数の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１４】本発明の第３実施形態において、冷却水の温度を制御する手順を示すフローチャート。
【図１５】学習補正量eqwkg を更新する手順を示すフローチャート。
【図１６】反映係数ekqwkgの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、２２…冷却装置、２５…ラジエータ、４３…流量制御弁、５５…ＥＣＵ（冷却損失熱量算出手段、要求ラジエータ流量算出手段、フィードバック補正手段、流量制御弁制御手段、補正冷却損失熱量算出手段、実冷却損失熱量算出手段、学習補正手段）、ethw1 …エンジン出口水温（内燃機関の冷却水温度）、ethw2 …ラジエータ出口水温（ラジエータを通過した後の冷却水温度）、ethwtvw …目標エンジン出口水温（目標冷却水温度）、edlthw1o…変化量、edlthwt1…偏差、ene …エンジン回転速度（機関情報）、ev2req…要求ラジエータ流量、eqw …冷却損失熱量、eqwfb …フィードバック補正熱量（フィードバック補正量）、eqwsm …補正冷却損失熱量、eqwreal …実冷却損失熱量、eqwfbadd…更新量、ekqwkg…学習補正係数（学習補正値）、etmqwf…更新周期（制御周期）、ekvwfb…感度係数、nsm …時定数。
Claims (13)
- 内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、
前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、
前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、
前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、
前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、
前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備え、
前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求め、前記比例項の感度係数を前記内燃機関の冷却水温度の変化量に応じて可変とし、この可変とされる感度係数に基づき前記比例項を求めるものであることを特徴とする内燃機関の冷却装置。 - 内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、
前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、
前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、
前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、
前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、
前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段とを備え、
前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求め、前記比例項の感度係数を前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じて可変とし、この可変とされる感度係数に基づき前記比例項を求めるものであることを特徴とする内燃機関の冷却装置。 - 前記フィードバック補正手段は、前記内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期にて前記フィードバック補正量を更新するものである請求項１又は２に記載の内燃機関の冷却装置。
- 前記フィードバック補正手段は、前記フィードバック補正量を前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量に基づき修正したうえで前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するものである請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置。
- 内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、
前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、
前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、
前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、
前記内燃機関の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正手段と、
前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段と、
前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量を前記内燃機関の運転状態の変化に対する応答遅れに応じた時定数に基づき補正して補正冷却損失熱量を算出する補正冷却損失熱量算出手段と、
前記ラジエータ流量、前記内燃機関の冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき実際の冷却損失熱量である実冷却損失熱量を算出する実冷却損失熱量算出手段と、
前記補正冷却損失熱量算出手段による補正冷却損失熱量と、前記実冷却損失熱量算出手段による実冷却損失熱量とに基づき学習補正値を求め、この学習補正値を記憶するとともに、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記学習補正値に基づき補正する学習補正手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の冷却装置。 - 前記フィードバック補正量は、前記学習補正手段により前記学習補正値が更新されたとき、その更新量に応じて修正されるものである請求項５に記載の内燃機関の冷却装置。
- 前記学習補正手段は、前記内燃機関の運転領域別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記運転領域別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの運転領域に対応する学習補正値に基づき補正するものである請求項５又は６に記載の内燃機関の冷却装置。
- 前記学習補正手段は、前記内燃機関の目標冷却水温度別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記内燃機関の目標冷却水温度別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの目標冷却水温度に対応する学習補正値に基づき補正するものである請求項５〜７のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置。
- 前記学習補正手段は、前記内燃機関の燃焼形態別に前記学習補正値を求め、この学習補正値を前記燃焼形態別に記憶するとともに、前記冷却損失熱量をそのときの燃焼形態に対応する学習補正値に基づき補正するものである請求項５〜８のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置。
- 内燃機関の冷却水循環経路に設けられたラジエータと、
前記ラジエータを通過する冷却水の流量であるラジエータ流量を調整する流量制御弁と、
前記内燃機関が冷却水に奪われる冷却損失熱量を機関運転状態に基づき算出する冷却損失熱量算出手段と、
前記冷却損失熱量算出手段による冷却損失熱量、前記内燃機関の出口の目標冷却水温度、及び前記ラジエータを通過した後の冷却水温度に基づき、前記内燃機関の出口の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするための要求ラジエータ流量を算出する要求ラジエータ流量算出手段と、
前記内燃機関の出口の冷却水温度を前記目標冷却水温度とするためのフィードバック補正量を求め、前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量の算出に際し、前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するフィードバック補正 手段と、
前記要求ラジエータ流量算出手段による前記要求ラジエータ流量に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の冷却装置。 - 前記フィードバック補正手段は、前記目標冷却水温度と前記内燃機関の冷却水温度との偏差に応じた比例項に基づいて前記フィードバック補正量を求めるものである請求項１０に記載の内燃機関の冷却装置。
- 前記フィードバック補正手段は、前記内燃機関を通過する冷却水の流量又はそれに相当する機関情報に応じた制御周期にて前記フィードバック補正量を更新するものである請求項１０又は１１に記載の内燃機関の冷却装置。
- 前記フィードバック補正手段は、前記フィードバック補正量を前記冷却損失熱量算出手段にて算出される冷却損失熱量に基づき修正したうえで前記冷却損失熱量を前記フィードバック補正量に基づき補正するものである請求項１０〜１２のいずれかに記載の内燃機関の冷却装置。
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