CN108699946B - 内燃机冷却*** - Google Patents

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Abstract

提供一种能够适当地利用加热器进行恒温器加热的内燃机冷却***。内燃机冷却***(1)包括：发动机(21)；冷却回路(11)，其供用于冷却发动机(21)的冷却水循环；散热器(25)；散热器回路(13)，其从冷却回路(11)分支，用于将冷却水导向散热器(25)并使其返回至冷却回路(11)；恒温器(22)，其设置于冷却回路(11)与散热器回路(13)连接的部位，使冷却回路(11)与散热器回路(13)之间开闭；加热器(42)，其对恒温器(22)进行加热；以及控制装置，控制装置基于发动机(21)的旋转速度、设备负载及在恒温器(22)中流通的冷却水的温度，开始向加热器(42)通电而使恒温器(22)成为开状态。

Description

内燃机冷却***
技术领域
本发明涉及对内燃机进行冷却的***。
背景技术
在对设置于车辆的内燃机进行冷却的***中，作为用于切换冷却水流路的阀门，使用具有加热器的电控式恒温器(参照专利文献1)。
恒温器是通过蜡体积伴随温度变化而变化从而开闭的蜡式恒温器。这样的恒温器在冷却水的温度上升了的情况下会开阀，在被加热器加热了的情况下也会开阀。
在专利文献1记载的技术中，通过将对应于各目标冷却水温设定的加热器通电电力通入加热器，从而使恒温器在目标冷却水温下开阀(参照专利文献1的图2及图3等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5152595号公报
发明内容
但是，在专利文献1中虽然记载了发动机暖机完成后将通入加热器的通电电力根据冷却水温与目标冷却水温的偏差等进行修正(参照专利文献1的图9等)，但并未记载向加热器通电开始的定时。
在此，在电控式且蜡式恒温器中，存在即使冷却水的水温升高或由加热器进行了加热，也会对应于蜡体积变化所需的时间而该恒温器的开阀响应延迟的情况。
例如，在发动机暖机中快速从低热负载区域转入高热负载区域的情况下，存在恒温器开阀前冷却水的水温快速上升，发动机零件的冷却性受损，从而影响发动机耐久寿命的问题。
本发明是鉴于所述问题而提出的，其课题在于提供一种能够适当地进行基于加热器的恒温器加热的内燃机冷却***。
为了解决所述课题，本发明的内燃机冷却***包括：内燃机；冷却回路，其供用于冷却所述内燃机的冷却用流体循环；散热器，其用于对所述冷却用流体进行冷却；散热器回路，其从所述冷却回路分支，用于将所述冷却用流体导向所述散热器，并使流经所述散热器的所述冷却用流体返回所述冷却回路；恒温器，其设置于所述冷却回路与所述散热器回路连接的部位，使所述冷却回路与所述散热器回路之间开闭；加热器，其用于对所述恒温器进行加热；以及控制装置，其对所述加热器进行控制，所述恒温器在低于第一规定温度时，成为将所述冷却回路与所述散热器回路之间阻断的闭状态，在所述第一规定温度以上时，成为使所述冷却回路与所述散热器回路之间连通的开状态，所述控制装置基于所述内燃机的旋转速度、所述内燃机的设备负载及在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的温度，开始向所述加热器通电，使所述恒温器成为开状态。
根据上述构造，由于基于内燃机的旋转速度、设备负载(空气填充率)及在恒温器中流通的冷却用流体的水温决定开始向加热器通电的定时，所以能够适当地由加热器进行恒温器的加热，能够防止冷却用流体温度的异常上升。
所述控制装置也可以构成为，具有将所述内燃机的所述旋转速度及所述设备负载与在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的目标温度建立关联而得到的目标温度映射表，在与所述旋转速度及所述设备负载对应的所述目标温度为低于所述第一规定温度的第二规定温度以下且所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值大于规定值的情况下，开始向所述加热器通电而使所述恒温器成为开状态。
根据上述构造，在内燃机为高热负载的情况下，能够适当地由加热器进行恒温器的加热，能够防止冷却水水温的异常上升。
也可以构成为，所述控制装置以所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值越大则通电时的占空比越大的方式，对所述加热器进行占空比控制。
根据上述构造，在例如冷却用流体的温度超过目标温度情况下，能够使加热器的占空比增大，使冷却用流体向散热器的流量增加。
也可以构成为，所述控制装置在所述冷却用流体的所述目标温度高于所述第二规定温度且低于所述第一规定温度、并且所述冷却用流体的所述温度低于所述目标温度的情况下，以及在所述冷却用流体的所述目标温度为所述第二规定温度以下、并且所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值为所述规定值以下的情况下，在将所述恒温器维持为闭状态的范围内进行向所述加热器的待机通电。
根据上述构造，在向加热器通电(预通电及正式通电)之前，在将恒温器维持为闭状态的范围内进行加热器的待机通电，由此能够通过对恒温器进行预热而提高开阀响应性。
另外，通过将所谓的预通电和待机通电组合使用，能够使作为预通电时的阈值的规定值(目标温度－检测出的冷却用流体的温度)增大(即接近零)。
也可以构成为，所述控制装置以所述冷却用流体的所述温度越大则待机通电时的占空比越小的方式，对所述加热器进行占空比控制。
根据上述构造，由于以冷却用流体的温度越大则待机通电时的占空比越小的方式对加热器进行占空比控制，因此能够在将恒温器维持为闭状态的范围内适当地对加热器进行预热。
另外，本发明的内燃机冷却***包括：内燃机；冷却回路，其供用于冷却所述内燃机的冷却用流体循环；散热器，其用于对所述冷却用流体进行冷却；散热器回路，其从所述冷却回路分支，用于将所述冷却用流体导向所述散热器并使流经所述散热器的所述冷却用流体返回所述冷却回路；恒温器，其设置于所述冷却回路与所述散热器回路连接的部位，使所述冷却回路与所述散热器回路之间开闭；加热器，其用于对所述恒温器进行加热；以及控制装置，其对所述加热器进行控制，所述恒温器在低于第一规定温度时成为使所述冷却回路与所述散热器回路阻断的闭状态，在所述第一规定温度以上时成为使所述冷却回路与所述散热器回路连通的开状态，对于所述控制装置来说，在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的目标温度比低于所述第一规定温度的第二规定温度高且低于所述第一规定温度、并且在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的温度低于所述目标温度的情况下，以及在所述冷却用流体的所述目标温度为所述第二规定温度以下、并且所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值为规定值以下的情况下，在将所述恒温器维持为闭状态的范围内进行向所述加热器的待机通电。
根据上述构造，能够通过对恒温器进行预热而提高开阀响应性。
发明效果
根据本发明，能够适当地进行基于加热器的恒温器加热。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的内燃机冷却***的示意图，(a)是表示恒温器处于闭状态，冷却水不流向散热器的状态的图，(b)是恒温器处于开状态，冷却水流向散热器的状态的图。
图2是表示本发明实施方式的内燃机冷却***的框图。
图3的(a)是表示目标水温映射表的一例的图，(b)是将通电占空比映射表的一例图表化而示出的图。
图4的(a)是将预通电占空比映射表的一例图表化而示出的图，(b)是将待机通电占空比映射表的一例图表化而示出的图。
图5的(a)是表示发动机的旋转速度及转矩与发动机的热负载的关系的图，(b)是表示发动机的冷却水的水温及发动机的热负载与恒温器的加热器的控制区域间的关系的示意图。
图6是表示进行预通电的情况与不进行预通电的情况的对比结果的图，(a)是表示发动机的空气填充率的经时变化的一例的图表，(b)是表示加热器的占空比的经时变化的一例的图表，(c)是表示利用水温传感器检测出的水温的经时变化的一例的图表，(d)是表示发动机的缸体间温度的经时变化的一例的图表。
图7是表示利用水温传感器检测出的水温与恒温器的开闭状态及加热器的通电状态间的关系的图，(a)是表示低热负载的情况的图，(b)是表示中热负载的情况的图，(c)是表示高热负载的情况的图。
图8是表示进行待机通电的情况与不进行待机通电的情况的对比结果的图，(a)是表示发动机的空气填充率的经时变化的一例的图表，(b)是表示加热器的占空比的经时变化的一例的图表，(c)是表示利用水温传感器检测出的水温的经时变化的一例的图表，(d)是表示发动机的缸体间温度的经时变化的一例的图表，(e)是表示发动机的轴间温度的经时变化的一例的图表。
图9是用于说明基于目标水温及利用水温传感器检测出的水温的加热器的控制方法及恒温器的开闭状态的流程图。
具体实施方式
接下来，参照适当的附图，详细说明本发明的实施方式。如图1的(a)(b)所示，本发明实施方式的内燃机冷却***1是通过使作为冷却用流体的冷却水循环而对设置在车辆上的作为内燃机的发动机21进行冷却的***。其中，图1的(a)(b)中的箭头表示冷却水的流动方向。
＜内燃机冷却***＞
内燃机冷却***1作为冷却水流通的回路而包括冷却回路11、旁通回路12、散热器回路13和增压器回路14。
另外，内燃机冷却***1在上述回路11～14上设置作为内燃机的发动机21、作为开闭阀的恒温器22、加热芯23、泵24、散热器25、增压器26和气液分离器27。
＜回路＞
首先说明内燃机冷却***1中供冷却水流通的回路。
《冷却回路》
冷却回路11是用于使冷却发动机21的冷却水循环的回路。
冷却回路11的上游侧端部与发动机21的冷却水出口21a连接，冷却回路11的下游侧端部与发动机21的冷却水入口21b连接。
在冷却回路11上，从上游侧(冷却水出口21a侧)起依次设置有恒温器22、加热芯23及泵24。
《旁通回路》
旁通回路12是在冷却回路11中，在恒温器22的闭阀状态下使冷却水从恒温器22向与加热芯23相比位于上游侧的位置流动的回路。
旁通回路12的上游侧端部与冷却回路11的设有恒温器22的部位连接。旁通回路12的下游侧端部与冷却回路11的与加热芯23相比位于下游侧的部位连接。
《散热器回路》
散热器回路13是用于使冷却回路11内的冷却水经由散热器25返回冷却回路11的回路。
散热器回路13的上游侧端部与冷却回路11的设有恒温器22的部位连接，散热器回路13的下游侧端部与冷却回路11的设有泵24的部位连接。
在散热器回路13上设有散热器25。
《增压器回路》
增压器回路14是用于使冷却回路11内的冷却水经由增压器26向冷却回路11返回的回路。
增压器回路14的上游侧端部与发动机21的冷却水出口21a连接，增压器回路14的下游侧端部与冷却回路11的设有泵24的部位连接。
在增压器回路14中设有增压器26及气液分离器27。
＜回路上的装置＞
接下来，对设置在内燃机冷却***1的回路11～14上的装置进行说明。
《发动机》
发动机21是设有该发动机21的车辆的驱动源，由未图示的汽缸体、汽缸头、柱塞、连杆、曲柄轴等构成。
《恒温器》
恒温器22设置在冷却回路11与散热器回路13的连接部位，是使冷却回路11与散热器回路13之间开闭的阀。
更具体来说，恒温器22是所谓的蜡式恒温器，通过与温度变化相伴的蜡体积变化，使从冷却回路11朝向散热器回路13的入口开闭。
在本实施方式中，恒温器22在低于第一规定温度(例如105℃)时成为闭状态，阻断从冷却回路11朝向散热器回路13的冷却水的流通，并容许冷却水从冷却回路11朝向旁通回路12流通，在为第一规定温度以上时成为开状态，容许冷却水从冷却回路11朝向散热器回路13流通，并阻断从冷却回路11朝向旁通回路12的冷却水的流通。
另外，恒温器22是所谓的电控式恒温器，其一体地设有后述的加热器42，通过控制装置50的控制而使加热器42发热，恒温器22在该发热的作用下被加热而能够开闭(参照图2)。
《加热芯》
加热芯23设置于冷却回路11，其使通过发动机21中的热交换而被加热了的冷却水与从车室导入到该加热芯23的空气进行热交换，利用该热交换对空气进行加热。被加热芯23加热了空气返回到车室内。
《泵》
泵24设置于冷却回路11与散热器回路13及增压器回路14的连接部位，基于后述的控制装置50对马达41的控制，汲取冷却回路11、散热器回路13及增压器回路14内的冷却水，形成冷却水朝向发动机21的冷却水入口21b的流动。
《散热器》
散热器25设置于散热器回路13，使利用发动机21中的热交换加热了的冷却水与通过车辆行驶而进入该散热器25的空气进行热交换，利用该热交换进行冷却水的冷却。
《增压器》
增压器26设置于增压器回路14，基于后述的控制装置50的控制使空气压缩并向发动机21供给。增压器26由在增压器回路14中流通的冷却水冷却。
《气液分离器》
气液分离器27设置于增压器回路14，将冷却水中含有的气体从该冷却水中分离。
＜传感器类、控制装置等＞
如图2所示，内燃机冷却***1包括进气量传感器31、旋转速度传感器32、水温传感器33、马达41、加热器42和控制装置50。
《进气量传感器》
对于进气量传感器31来说，作为用于计算作为发动机21的设备负载的一例的空气吸入量的参数，检测吸入到发动机21的进气阀中的进气量，将检测出的进气量向控制装置50输出。
《旋转速度传感器》
旋转速度传感器32作为用于计算作为发动机21的设备负载的一例的空气吸入量的参数，检测作为发动机21的输出轴的曲柄轴的旋转速度，将检测出的旋转速度向控制装置50输出。
《水温传感器》
水温传感器33检测流动到冷却回路11的设有恒温器22的部位的冷却水(即利用与发动机21的热交换加热了的冷却水)的温度(水温)，将检测出的水温向控制装置50输出。
《马达》
马达41通过控制装置50的控制而旋转，使所述的泵24工作。
《加热器》
加热器42与恒温器22一体地设置，通过控制装置50的控制而通电发热，对恒温器22进行加热。
基于控制装置50的向加热器42的通电量能够进行占空比控制。
《控制装置》
控制装置50是对包含发动机21的内燃机冷却***1进行控制的发动机ECU(Electrical Control Unit：电子控制单元)，由CPU(Central Processing Unit：中央处理器单元)、ROM(Read-Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、输入输出电路等构成。
控制装置50作为用于控制加热器42的功能部，包括存储部51、设备负载计测部52、目标水温计算部53和加热器控制部54。
《存储部》
在存储部51中存储目标水温映射表51a、正式通电占空比映射表51b、预通电占空比映射表51c和待机通电占空比映射表51d。
《目标水温映射表》
如图3的(a)所示，目标水温映射表51a是将空气填充率[％]、发动机21的旋转速度[rpm]、冷却水的目标水温[℃]建立关联的映射表。
在本实施方式中，目标水温映射表51a的目标水温设定为，发动机21的空气填充率越大该目标水温越低，且发动机21的旋转速度越大该目标水温越低。
《正式通电占空比映射表》
如图3的(b)所示，正式通电占空比映射表51b是用于进行正式通电的映射表，将冷却水的目标水温[℃]、冷却水的目标水温与利用水温传感器33检测出的水温的差值[℃]、正式通电(恒温器22的正式加热)时的加热器42的占空比建立关联。
《预通电占空比映射表》
如图4的(a)所示，预通电占空比映射表51c是用于在高热负载下的暖机过程中进行预通电的映射表，将发动机旋转速度[rpm]、发动机21的空气填充率[％]、预通电(恒温器22的预加热)中的加热器42的占空比建立关联。
在本实施方式中，预通电占空比映射表51c根据发动机旋转速度及发动机21的空气填充率，在高热负载条件下将通电占空比设定为比零大。
另外，预通电占空比映射表51c设定为，在冷却水的目标水温与利用水温传感器33检测出的水温的差值比规定值(例如－5℃)大的情况下，使用该映射表51c。
《待机通电占空比映射表》
如图4的(b)所示，待机通电占空比映射表51d是将利用水温传感器33检测出的水温[℃]与待机通电中的加热器42的占空比建立了关联的映射表。
在本实施方式中，待机通电占空比映射表51d的占空比设定为将恒温器22维持为闭状态的范围即低于恒温器22开阀的占空比的范围(与图4的(b)的恒温器22的开阀占空比相比位于下侧)。
另外，待机通电占空比映射表51d的占空比设定为，在一定程度的水温以上，利用水温传感器33检测出的水温越高该占空比越小。
《设备负载计测部》
设备负载计测部52获取从设备负载计算用参数检测部输出的设备负载计算用参数，基于获取的设备负载计算用参数，计测(计算)发动机21的设备负载。
在本实施方式中，设备负载计测部52获取利用进气量传感器31检测出的发动机21的进气量、和利用旋转速度传感器32检测出的发动机21的旋转速度，基于获取的进气量及旋转速度，计测(计算)作为设备负载的空气填充率，将所计测的空气填充率向目标水温计算部53输出。
空气填充率是吸入到发动机21中的空气量的比例。
并且，除了进气量及旋转速度以外，设备负载计测部52也能够还基于增压器26的工作状态计测空气填充率。
《目标水温计算部》
目标水温计算部53获取利用设备负载计测部52计测到的设备负载(空气填充率)、和利用旋转速度传感器32检测出的发动机21的旋转速度，基于获取的设备负载及旋转速度，计算冷却水的目标水温。
在本实施方式中，目标水温计算部53基于获取的空气填充率及旋转速度，参照目标水温映射表51a读取与所获取的空气填充率及旋转速度对应的目标水温，从而计算该目标水温，并将计算出的目标水温向加热器控制部54输出。
《加热器控制部》
加热器控制部54获取利用目标水温计算部53计算出的目标水温和利用水温传感器33检测出的冷却水的水温(实际水温)，基于所获取的目标水温及水温控制加热器42。
在本实施方式中，加热器控制部54进行以下控制：在发动机21处于高热负载状态下的暖机过程中，向加热器42进行预通电及正式通电，使恒温器22开阀(恒温器22的预加热及正式加热)，在发动机21处于中热负载状态下的暖机过程中，对加热器42进行正式通电，使恒温器22开阀(恒温器22的正式加热)，在发动机21处于低热负载或中热负载状态下的暖机过程中，向加热器42进行待机通电(恒温器22的待机加热)。对于上述的控制方法，在后述的动作例中详细说明。
＜目标水温、规定温度及规定值的关系＞
目标水温是应使恒温器22开阀的温度。在目标水温低于第一规定温度的情况下，在利用水温传感器33检测出的水温为目标水温以上时，加热器控制部54进行向加热器42的正式通电。
第一规定温度是恒温器22的开阀温度，设定为目标水温映射表51a中的目标水温的最大值。
第二规定温度设定为目标水温映射表51a中的目标水温的最小值以上且低于最大值(在本实施方式中为最小值)。
关于目标水温与水温的差值的规定值，在利用水温传感器33检测出的水温与目标水温的温度差大于规定值的情况下，加热器控制部54进行向加热器42的预通电。即，设定为通过进行预通电而在水温达到目标水温时，将恒温器22开阀。
＜第一动作例＞
接下来，对内燃机冷却***1的第一动作例进行说明。在此，在图5的(b)所示的暖机过程及暖机后的区域的例子中，设定第一规定温度与低热负载下的目标温度相等，设定第二规定温度与高热负载下的目标温度相等。
如图5的(a)所示，在发动机21的旋转速度及发动机21的转矩这两方均较小的情况下，发动机21的热负载较小，在发动机21的旋转速度及发动机21的转矩中的一方较大的情况下，发动机21的热负载较大。
《低热负载下的暖机过程》
如图5的(b)所示，在发动机21的水温较低(第一规定温度(例如105℃)以下)且发动机21的热负载较小(换言之对发动机21进行冷却的必要性较小，目标水温设定得较高)的情况下，控制装置50的加热器控制部54不向加热器42通电。
此时，内燃机冷却***1如图1的(a)所示，成为恒温器22使散热器回路13关闭的状态。
在该状态下，内燃机冷却***1的冷却水不会流入散热器25被冷却，因此发动机21被暖机。
《低热负载下的暖机后》
如图5的(b)所示，在低热负载下的暖机过程中冷却水的水温上升，在冷却水的水温达到第一规定温度(105℃，即，恒温器22的开阀温度)的情况下，对于内燃机冷却***1来说，如图1的(b)所示，即使控制装置50的加热器控制部54未向加热器42通电，恒温器22也成为使散热器回路13打开的状态。
在该状态下，内燃机冷却***1的冷却水的一部分流通至散热器25被冷却，因此发动机21被冷却。
《中热负载下的暖机过程》
如图5的(b)所示，若发动机21的水温较低(第一规定温度(105℃)以下)且发动机21的热负载较小(换言之，对发动机21进行冷却的必要性较小，目标水温设定得较高)的情况下，控制装置50的加热器控制部54不向加热器42通电。
此时，在内燃机冷却***1中，如图1的(a)所示，成为恒温器22将散热器回路13关闭的状态。
在该状态下，内燃机冷却***1的冷却水不会流通至散热器25被冷却，因此发动机21被暖机。
《中热负载下的暖机后：恒温器22的正式加热》
如图5的(b)所示，在低热负载下的暖机过程中冷却水的水温上升，在冷却水的水温达到比第一规定温度低的目标水温(例如95℃)的情况下，控制装置50的加热器控制部54使向加热器42的通电(正式通电)开始。对于正式通电的占空比来说，在图3的(b)的正式通电占空比映射表51b中设定为，在目标水温与水温的差值较大的情况下该占空比较小，目标水温与水温的差值越小，该占空比越大，加热器控制部54参照上述的通电占空比映射表，进行向加热器42的正式通电。
此时，内燃机冷却***1如图1的(b)所示，成为恒温器22使散热器回路13打开的状态。
在上述状态下，内燃机冷却***1的冷却水的一部分流通至散热器25被冷却，因此发动机21被冷却。
《高热负载下的暖机过程：恒温器22的预加热》
如图5的(b)所示，在发动机21的水温较低且发动机21的热负载较大(换言之，对发动机21进行冷却的必要性较大，目标水温设定得较低)的情况下，控制装置50的加热器控制部54在冷却水的目标水温与水温的差值大于规定值(－5℃)的情况下，进行向加热器42的通电(预通电)。预通电的占空比如图4的(a)的预通电占空比映射表51c所示，在高热负载下为100％。
此时，内燃机冷却***1如图1的(b)所示，成为恒温器22将散热器回路13打开而将旁通回路12关闭的状态。
在上述状态下，内燃机冷却***1的冷却水的一部分流通至散热器25被冷却，因此发动机21被冷却。
在此，加热器控制部54基于获取的发动机旋转速度及空气填充率，参照预通电占空比映射表51c，读取与获取的发动机旋转速度及空气填充率对应的占空比，基于读取的占空比对加热器42进行占空比控制。
《高热负载下的暖机后：恒温器22的正式加热》
如图5的(b)所示，在高热负载下的暖机过程中冷却水的水温上升，在冷却水的目标水温与检测水温的差值变得低于规定值(－5℃)的情况下，内燃机冷却***1如图1的(b)所示，由控制装置50的加热器控制部54继续进行向加热器42的通电(正式通电)。正式通电的占空比在图3的(b)的通电占空比映射表51b中，示出在目标水温大、目标水温与水温的差值为0℃以下的区域。
在这种状态下，内燃机冷却***1的冷却水的一部分流通至散热器25被冷却，因此发动机21被冷却。
如图6的(b)中虚线所示，在内燃机冷却***1中，在高热负载下的暖机过程中不进行预通电的情况下，加热器控制部54在利用水温传感器33检测出的冷却水的水温达到目标水温(90℃)的时刻t3，开始进行向加热器43的通电，之后在时刻t4使恒温器22开阀。在该情况下，恒温器22开阀时的冷却水的水温是比作为目标水温的90℃高的120℃(参照图6的(c))。
另一方面，如图6的(b)中实线所示，在内燃机冷却***1中，在高热负载下的暖机过程进行预通电的情况下，加热器控制部54在时刻t3之前的时刻t1开始向加热器43的通电，然后，在时刻t4之前的时刻t2使恒温器22开阀。在该情况下，恒温器22开阀时的冷却水的水温是作为目标水温的90℃(参照图6的(c))。
另外，在图6的(d)中如实线及虚线所示，进行了预通电的情况下的发动机21的缸体间温度，被抑制得比未进行预通电的情况下的发动机21的缸体间温度低。
因此，内燃机冷却***1能够通过预通电保障发动机21的缸体间温度。
＜第二动作例＞
接下来，关于内燃机冷却***1的第二动作例，围绕与第一动作例的区别进行说明。第二动作例是在恒温器22处于闭状态的情况下进行加热器42的待机通电的动作例。
《低热负载及中热负载下的暖机过程：恒温器22的待机加热》
在本动作例中，控制装置50的加热器控制部54如图7的(a)(b)所示，在低热负载及中热负载下的暖机过程中，在冷却水的目标水温高于第二规定温度(90℃)且均低于目标温度(低热负载：105℃、中热负载：95℃)的情况下，在将恒温器22维持为闭状态的范围内进行向加热器42的待机通电。通过这样的待机通电，恒温器22以维持闭状态而不成为开状态的方式被加热(待机加热)。
《高热负载下的暖机过程：恒温器22的待机加热》
另外，控制装置50的加热器控制部54如图7的(c)所示，在高热负载下的暖机过程中，在冷却水的目标水温与利用水温传感器33检测出的水温的差值为规定值(－5℃)以下的情况下，在将恒温器22维持为闭状态的范围内进行向加热器42的待机通电。通过这样的待机通电，恒温器22以维持闭状态而不成为开状态的方式被加热(待机加热)。
即，加热器控制部54在冷却水的目标水温高于第二规定温度且低于第一规定温度、并且冷却水的水温低于目标水温的情况下，即低热负载及中热负载下的暖机过程中，以及在冷却水的目标水温为第二规定温度以下、且冷却水的目标水温与水温的差值为规定值以下的情况下，即高热负载下的暖机过程中的预通电之前，在将恒温器22维持为闭状态的范围内进行向加热器42的待机通电。
在此，加热器控制部54基于获取的目标水温及水温，参照待机通电占空比映射表51d读取所获取的目标水温及与水温对应的占空比，基于读取的占空比对加热器42进行占空比控制。
在图8所示的例子中，如图8的(a)～(d)所示，在发动机21的旋转速度及转矩上升前的低热负载下的暖机过程中，通过在预通电及正式通电之前进行待机通电，与不进行待机通电而进行预通电及正式通电的情况相比，如图8的(c)(d)所示，能够使利用水温传感器33检测出的水温的最大值下降T1，使发动机21的缸体间温度的最大值下降T2。
＜基于目标水温及水温的加热器的控制方法＞
接下来，参照图9，说明基于目标水温及利用水温传感器检测出的水温的加热器的控制方法及恒温器的开闭状态。此处说明的控制方法与进行待机通电的第二动作例对应。
在本控制例中，目标水温计算部进行的目标水温的计算(步骤S2)及加热器控制部54进行的加热器42的控制方法的决定(步骤S3～S11A、11B、11C、11D)，在点火开关为开的情况下(步骤S1中为“是”)重复施行。
《低热负载的情况》
在步骤S2中计算出的目标水温为第一规定温度(105℃)以上(在本实施方式中，目标水温与第一规定温度相等)的情况下(在步骤S3中为“是”)，在利用水温传感器33检测出的水温低于第一规定温度的情况下(在步骤S4中为“否”)，加热器控制部54进行向加热器42的待机通电，恒温器22成为闭阀状态(步骤S11A)。
另外，在利用水温传感器33检测出的水温为第一规定温度以上的情况下(步骤S4中为“是”)，加热器控制部54不进行向加热器42的通电，恒温器22在水温的作用下成为开阀状态(步骤S11D)。
《中热负载的情况》
在步骤S2中计算出的目标水温大于第二规定温度(90℃)且小于第一规定温度(105℃)的情况下(步骤S3中为“否”且步骤S5中为“是”)，在利用水温传感器33检测出的水温低于目标水温的情况下(在步骤S6中为“否”且在步骤S7中为“否”)，加热器控制部54进行向加热器42的待机通电，恒温器22成为闭阀状态(步骤S11A)。
另外，在利用水温传感器33检测出的水温为目标水温以上的情况下(在步骤S6中为“否”)，加热器控制部54进行向加热器42的正式通电，恒温器22成为开阀状态(步骤S11C)。在步骤S11C中，为了将检测水温保持为目标水温而保持为恒定，即使在检测出的水温高于第一规定温度的情况下，加热器控制部54也进行向加热器42的正式通电。
《高热负载的情况》
在利用水温传感器33检测出的水温为“目标水温－规定值”以上的情况下(在步骤S8中为“否”，在步骤S9中为“否”且在步骤S10中为“是”)，加热器控制部54进行向加热器42的预通电，恒温器22成为开阀状态(步骤S11B)。
另外，在利用水温传感器33检测出的水温为“目标水温－规定值”以上的情况下(在步骤S8中为“否”且在步骤S9中为“是”)，加热器控制部54进行向加热器42的正式通电，恒温器22成为开阀状态(步骤S11C)。
将上述关系汇总如表1所示。
[表1]
Figure BDA0001783641830000181
本发明实施方式的内燃机冷却***1基于发动机21的旋转速度、设备负载(空气填充率)及在恒温器22中流通的冷却水的水温，决定开始向加热器42通电的定时，因此能够适当地由加热器42进行恒温器22的加热，防止恒温器22开阀前的冷却水水温的异常上升。
另外，内燃机冷却***1在发动机21的旋转速度及设备负载(空气填充率)处于高热负载条件且冷却水的所述目标水温与水温的差值大于规定值的情况下，开始向加热器42通电，因此在发动机21为高热负载的情况下，能够适当地由加热器42进行恒温器22的加热，防止恒温器22开阀前的冷却水水温的异常上升。
另外，内燃机冷却***1以冷却水的目标水温与水温的差值越大则通电时的占空比越大的方式对加热器42进行占空比控制，因此在冷却水的水温超过目标水温的情况下，能够使加热器42的占空增大，增加冷却水向散热器25的流量。
另外，内燃机冷却***1在向加热器42通电(预通电及正式通电)之前，在将恒温器22维持为闭状态的范围内进行向加热器42的待机通电，因此能够通过对恒温器22进行预热来提高开阀响应性。
另外，通过将预通电与待机通电组合，能够使预通电中作为阈值的规定值(目标水温－水温)增大(即接近零)。
另外，内燃机冷却***1以使得冷却水的水温越大则待机通电时的占空比越小的方式对加热器42进行占空比控制，因此能够在将恒温器22维持为闭状态的范围内适当地对加热器42进行预热。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式，能够在不脱离本发明要旨的范围内进行适当的变更。
例如，作为设备负载的空气填充率的计测(计算)方法，不限定于上述方法。例如，设备负载计测部52也可以构成为，基于发动机21的节流开度或升压(进气负压)和旋转速度来计测(计算)空气填充率。
另外，设备负载计测部52也可以构成为对除了空气填充率以外的设备负载进行计测(计算)。
即，设备负载计测部52也可以构成为，获取利用设备负载计算用参数检测部检测出的设备负载计算用参数，基于获取的设备负载计算用参数计测(计算)发动机21的设备负载。
另外，作为预通电阈值的规定值也可以对应于各目标水温而设定为不同的值。
附图标记说明
1 内燃机冷却***
11 冷却回路
13 散热器回路
21 发动机(内燃机)
22 恒温器
25 散热器
42 加热器
50 控制装置

Claims (2)

1.一种内燃机冷却***，特征在于，包括：
内燃机；
冷却回路，其供用于冷却所述内燃机的冷却用流体循环；
散热器，其用于对所述冷却用流体进行冷却；
散热器回路，其从所述冷却回路分支，用于将所述冷却用流体导向所述散热器，并使流经所述散热器的所述冷却用流体返回至所述冷却回路；
恒温器，其设置于所述冷却回路与所述散热器回路连接的部位，使所述冷却回路与所述散热器回路之间开闭；
加热器，其用于对所述恒温器进行加热；以及
控制装置，其对所述加热器进行控制，
所述恒温器在低于第一规定温度时，成为将所述冷却回路与所述散热器回路之间阻断的闭状态，在为所述第一规定温度以上时，成为使所述冷却回路与所述散热器回路之间连通的开状态，
所述控制装置基于所述内燃机的旋转速度、所述内燃机的设备负载及在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的温度，开始向所述加热器通电，使所述恒温器成为开状态，
所述控制装置具有目标温度映射表，在该目标温度映射表中，将所述内燃机的所述旋转速度及所述设备负载与在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的目标温度建立了关联，
在与所述旋转速度及所述设备负载对应的所述目标温度为低于所述第一规定温度的第二规定温度以下且所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值大于规定值的情况下，开始向所述加热器通电而使所述恒温器成为开状态，
所述控制装置在所述冷却用流体的所述目标温度高于所述第二规定温度且低于所述第一规定温度、并且所述冷却用流体的所述温度低于所述目标温度的情况下，以及在所述冷却用流体的所述目标温度为所述第二规定温度以下、并且所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值为所述规定值以下的情况下，在将所述恒温器维持为闭状态的范围内进行向所述加热器的待机通电，
所述控制装置以所述冷却用流体的所述温度越大则待机通电时的占空比越小的方式，对所述加热器进行占空比控制。
2.一种内燃机冷却***，其特征在于，包括：
内燃机；
冷却回路，其供用于冷却所述内燃机的冷却用流体循环；
散热器，其用于对所述冷却用流体进行冷却；
散热器回路，其从所述冷却回路分支，用于将所述冷却用流体导向所述散热器并使流经所述散热器的所述冷却用流体返回至所述冷却回路；
恒温器，其设置于所述冷却回路与所述散热器回路连接的部位，使所述冷却回路与所述散热器回路之间开闭；
加热器，其用于对所述恒温器进行加热；以及
控制装置，其对所述加热器进行控制，
所述恒温器在低于第一规定温度时成为将所述冷却回路与所述散热器回路之间阻断的闭状态，在为所述第一规定温度以上时成为使所述冷却回路与所述散热器回路之间连通的开状态，
所述控制装置在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的目标温度比低于所述第一规定温度的第二规定温度高且低于所述第一规定温度、并且在所述恒温器中流通的所述冷却用流体的温度低于所述目标温度的情况下，以及在所述冷却用流体的所述目标温度为所述第二规定温度以下、并且所述冷却用流体的所述目标温度与所述温度的差值为规定值以下的情况下，在将所述恒温器维持为闭状态的范围内进行向所述加热器的待机通电，
所述控制装置以所述冷却用流体的所述温度越大则待机通电时的占空比越小的方式，对所述加热器进行占空比控制。
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