[发明专利]内燃机的冷却控制装置及冷却控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在例如汽车用发动机等的内燃机构与热交换器之间形成冷却媒体的循环通路，用于将内燃机冷却的冷却控制装置及冷却控制方法，特别地涉及能将循环于内燃机构内的冷却媒体的温度控制于最佳状态的冷却控制装置及方法。

背景技术

在汽车等使用的内燃机构(以下称为发动机)中，为了冷却发动机一般使用采用散热器的水冷式冷却装置。

在这种冷却装置中，为了控制进入发动机的冷却水的温度，使用了采用热胀体的恒温器或由电气控制的阀门来调节在散热器侧循环的冷却水量。

图13示出了装有电气控制阀门的汽车用发动机的冷却装置之一例。

序号1为由汽缸体1a及汽缸盖1b构成的发动机，在此发动机1的汽缸体1a及汽缸盖1b内形成箭头C所示的流体通路。

序号2示出了热交换器，即散热器，在此散热器2中形成了公知的流体通路2c，散热器2的冷却水入口2a及冷却水出口2b与在前述发动机1和散热器2之间的使冷却水得以循环的冷却水路3相连接。

冷却水路3由连通从设在发动机1上部的冷却水流出部1d到设在散热器2上部的冷却水流入部2a的流出侧冷却水路3a，连通从设在散热器2下部的冷却水流出部2b到设在发动机1下部冷却水流入部1e的流入侧冷却水路3b，连接两冷却水路3a、3b中间部位的旁通水路3c构成。

由这些发动机1、散热器2、冷却水路3形成冷却媒体的循环路4。并且，在旁通水路3c的分歧部与散热器2的冷却水流入部2a之间的流出侧冷却水路3a，连接有由电气控制的阀门单元5。

在此阀门单元5中，例如使用蝶形阀时，通过装在阀门内的例如电机等装置(图中未示出)的正反转作用而使其开闭，能够调节向散热器2侧送出的冷却水的流量。

另一方面，在前述流入侧冷却水路3b与旁通水路3c的连接部上，设置有例如热敏电阻等的温度检测元件6。由此温度检测元件6得到的检测值通过转换器7变换为能被发动机控制器(以下称为ECU)8识别的数据，供给控制发动机全部运行状态的前述ECU8。

ECU8根据由前述温度检测元件6得出的冷却水温度检测值向电机控制回路9输出控制信号，电机控制回路9根据从ECU8输入的控制信号通过电池10向装在阀门单元5内的前述电机提供驱动电流。

此外，在第13图中序号11为设置于发动机1的流入部1e部分的水泵，通过发动机1的图中未示出的曲轴的回转来旋转回转轴，对冷却水进行强制循环。序号12为强制地将冷却风导入散热器2的风扇单元，由冷却风扇12a及驱动其回转的电机12b构成。

在以上结构中，在发动机1起动的同时，前述水泵11回转，强制循环冷却水。在此场合，由于发动机刚起动后由温度检测元件6检出的冷却水温度低，由ECU8向阀门单元5发出闭阀指令，通过图中未示出的控制蝶形阀开度的电机的驱动，将阀控制在关闭状态。

这样，由发动机1排出的冷却水几乎都通过傍通通路3c形成循环，通过散热器2使冷却水散热的作用很小。

然而，当发动机变热，冷却水的水温上升时，根据温度检测元件6所检出的冷却水的温度，由ECU8向阀门单元5发出开阀指令，蝶形阀被打开。

从而，冷却水以与阀门的开度相应的流量在散热器2侧循环，通过风扇12被强制冷却。这些循环于散热器2的冷却水与循环于旁通通路3C中的冷却水相混合，在发动机内的通路C中流动对发动机1进行冷却。

在前述冷却装置中通过散热器进行冷却的冷却水和在旁通通路中循环的冷却水相混合来使发动机冷却，阀门依据设置在散热器侧与旁通通路侧的冷却水混合部位的热敏电阻等温度检测元件检测出的温度情况来开闭。

这样，在作为强制冷却装置的前述风扇12中的风扇电机12b，也由例如冷却水温度及其他的发动机运行状态的参数控制着进行间歇地开、关，总体上使发动机保持在一定温度范围。

在此，前述冷却控制是在温度检测元件感知到散热器侧与旁通通路侧的冷却水混合水温(以下称Tmix)的变化后，由ECU控制阀门的开度，并通过前述风扇单元12间歇地加以强制冷却的。

因而，特别是在汽车停车的空转状态下，在前述风扇单元12动作或停止时，其放热效果急剧变化，冷却水的温度控制极为困难。

图14示出了此状态的一例，对应于前述风扇单元12的动作或停止(在图14中以ON，OFF表示)，前述Tmix的温度剧烈波动，其幅度±α相当大。