[发明专利]用于内燃机的冷却设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用在内燃机中的冷却设备。

背景技术

已经提出了关于控制内燃机的冷却剂温度的多种提议。例如，日本专利申请公报No.60-81422（JP60-81422A）公开了一种用于汽车电动风扇的控制机构，所述控制机构设计成随着冷却剂温度的升高而增大电动风扇的转速。

同时，最近已经提出控制冷却剂温度，以通过抑制爆震来实现提高燃料经济性的目的。具体而言，为了抑制爆震，将冷却剂温度控制成低于常规冷却剂温度以抑制爆震，以提高燃料经济性。当通常以这种方式将冷却剂温度设定成更低时，相应地还需要调整点火定时。

当这种冷却剂温度控制用作提高燃料经济性的措施时，可能引发以下问题。当车辆进入怠速状态或者低速行驶状态时，通过行进风来冷却散热器的效果降低。这会导致冷却剂温度升高。如果车辆在冷却剂温度升高之后快速加速，则由于根据设定成比通常情况更低的冷却剂温度调整的点火定时，很可能会发生爆震。当内燃机设置有爆震控制系统（KCS）时，一旦检测到发生爆震，就启动KCS的学习功能。当通过学习功能增大低冷却剂温度的延迟量时，可能会引发燃料经济性能恶化或者诸如缓慢加速的动力性能不足。

在JP60-81422A中公开的用于汽车电动风扇的控制机构设计成根据冷却剂温度的升高来控制电动风扇的旋转。根据这种参照冷却剂温度实施控制的技术，由于冷却剂温度控制的延迟响应，冷却剂温度在某些时间内可能升高，从而使得不能阻止发生爆震。另外，如果频繁地启动风扇以尽可能将冷却剂保持在低温状态下，则由因风扇的增大的电力消耗或者增大的行驶阻力而使得燃料经济性严重恶化。而且，频繁启动风扇可能产生启动噪音或者冷却剂温度的变化范围扩大的问题。再者，频繁启动风扇将缩短风扇自身的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种用在内燃机中的冷却设备，所述冷却设备能够抑制由于升高的冷却剂温度而引起的爆震，并且能够抑制能量损耗、冷却剂温度变化和驱动风扇而产生的噪音。

根据本发明的一方面的用于内燃机的冷却设备包括：风扇，所述风扇通过以至少第一驱动电压和高于第一驱动电压的第二驱动电压运转而冷却冷却剂；和控制单元，当以车辆以低于车速阈值的低车速行驶并且冷却剂温度高于风扇低电压启动阈值时，所述控制单元以第一驱动电压驱动风扇。

根据这种构造，通过使用车速阈值对风扇进行驱动控制，可以抑制冷却剂温度的升高。结果，可以防止发生爆震，并且可以提高燃料经济性。此外，使用第一驱动电压进行驱动，这使得能够抑制能量损耗、冷却剂温度变化和由驱动风扇所产生的噪音。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当在以第一驱动电压启动风扇之后冷却剂温度没有变得低于风扇停止阈值时，控制单元可以以第二驱动电压驱动风扇。根据这种构造，当即使在以第一驱动电压驱动风扇之后冷却剂温度也不能快速降低时，驱动电压可以升高至第二驱动电压，以加速冷却剂的冷却。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，可以将风扇停止阈值设定为比风扇低电压启动阈值低的值。这种构造使得能够在风扇运转期间抑制风扇运转不稳定。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当冷却剂温度变得高于比风扇低电压启动阈值高的风扇高电压启动阈值时，控制单元可以以第二驱动电压驱动风扇。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当风扇的驱动电压从第一驱动电压向第二驱动电压升高时，驱动电压可以阶梯式地升高。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当风扇的驱动电压从第一驱动电压向第二驱动电压升高时，驱动电压可以线性地升高。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，车辆以低车速行驶包括内燃机的怠速状态。当内燃机处于怠速状态时，散热器没有受到行驶风的作用。因此，即使当内燃机处于怠速状态时，也可以以第一驱动电压驱动风扇。

在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，能够防止由于冷却剂温度升高所引发的爆震，并且能够防止能量损耗、冷却剂温度变化和由驱动风扇所产生的噪音。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示出了内燃机的示意性构造的解释性简图，所述内燃机中具有根据本发明的实施例的冷却设备；

图2是示出了根据本发明的实施例的冷却设备的控制示例的流程图；