JP4606683B2 - 車両用エンジンの冷却方法と装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は車両用エンジンの冷却方法と冷却装置に関するものである。
【０００２】
より詳細には、本発明は、車両のエンジンを通って冷却液を循環させるポンプと分岐管を有する冷却液用流体回路を有する冷却装置に関する。車両の熱力学的装置を流体回路の異なる分岐管に設けることができる。
【０００３】
冷却システムは燃焼によって発生するエンジンの熱力学的な応力に対してエンジンの性能を維持することが目的である。場合によっては、エンジンの冷却という主要な機能に加えて車両の利用者の全体的な必要性または快適性の向上のために、車室の暖房のような追加的な機能を設けることもできる。
【０００４】
冷却システムの大きさはエンジンが最大負荷を受ける運転状態を基準に決定されるので、車両の殆どの使用状態においては当該システムは過大である。
【０００５】
つまり、エンジンの機能に関するパラメータは最適化されておらず、そのために、燃費の低下のようなエンジンの性能低下、排気ガスの増大、熱的環境の悪化と車両による騒音の増大を招いている。
【０００６】
ヨーロッパ特許第５５７１１３号は、放熱器に接続された冷却液回路と、当該冷却液回路内を流れる流体の流量を調節する手段を備えたエンジンの冷却システムを開示するものである。流量調節手段は、回路の異なる場所における冷却液の温度測定装置を通じて車両の運転状態を掌握する。ラジエータ内の流体回路を流れる冷却液の流量は、エンジンに流入し、またエンジンから流出する冷却液の温度をそれぞれ所定の温度近傍に維持するように調節される。
【０００７】
しかし、このシステムの構造は複雑で、多数の測定結果を使用するにもかかわらず冷却液の熱交換は最適化されていない。
【０００８】
本発明の目的の１つは、上述の従来技術が有する問題を全てまたは一部解決することができる車両用エンジンの冷却方法を提案することである。
【０００９】
上記の目的は、電子的手段によって制御されるアクチュエータと放熱手段を具備する分岐管を有する流体回路内の冷却液の体積と流量を調整する方法であって、冷却液の温度を決定し、測定された温度とエンジンが「高温」であると判断するための閾値温度とを比較する第１のステップを有し、冷却液の温度が閾値温度を超えていれば、冷却液の温度が予め設定された所定の値（Ｔｃ）に近づくように、冷却液の温度と熱力学的バルブの開度との関係を表わす曲線が、所定の温度の周りにヒステリシスを描くように分岐管内の流量を調節することで、冷却液の温度を所定の温度に一致させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の１つの目的は、車両用エンジンの冷却装置であって、上述の従来技術が有する問題の一部または全てを解決することができる冷却装置を提案することである。
【００１１】
当該目的は、車両用エンジンの冷却装置であって、エンジン内を冷却液を循環させるポンプと車両の熱力学的装置とが設けられた複数の分岐管とを有する流体回路を備え、分岐管のうちの少なくともいくつかには流体の循環を調節するための電子制御されたアクチュエータが設けられ、車両の運転状態に関する情報を取得して当該情報をアクチュエータの制御手段に供給してエンジンの状態を最適化するために流体回路内を流れる冷却液の流量と体積を調節する手段を備え、前記流体回路は電子的に制御されたアクチュエータと放熱手段を備えた分岐管を有し、前記情報取得手段は冷却液の温度を決定し、前記調節手段は冷却液の温度がエンジンを「熱い」と判断するための予め設定された閾値よりも高い場合には冷却液の温度が所定の値に近づくように分岐管内の流量を調節し、放熱器を有する分岐管のアクチュエータは電子的に制御された熱力学的バルブを有し、熱力学的バルブの開度と冷却液の温度との関係を表わす曲線が、冷却液の温度が前記所定の温度に一致するように所定の温度の周りでヒステリシスを描くことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は下記の特徴の１つまたは複数を有することができる。
−前記の所定の温度は、約６０度から約１２０度の間である。
−前記調節手段は、前記情報取得手段と協働して、エンジンへの給気温度が所定の第１の閾値よりも高い場合には、前記分岐管内の流量を増加させる。
−前記調節手段は、エンジンへの給気温度が上昇し、エンジンへの給気温度が所定の第２の閾値に達したときは、前記分岐管内の流量を最大にする。
−前記調節手段は前記情報取得手段と協働して、車両の速度を決定し、車両の速度が所定の第１の閾値を越えているときは前記分岐管内の流量を増大させる
−前記調節手段は、車両の速度が増大し、車両の速度が所定の第２の閾値に達したときは、前記分岐管内の流量を最大にする。
−前記装置は、空冷手段または「グループモト換気装置」を具備し、前記調節手段は放熱手段と協働して冷却液の温度の関数として空冷手段を制御し、冷却液の温度が上昇するときは空冷手段の回転速度を増大させる。
−前記空冷手段による回転速度の増大は、冷却液温度の変化速度との関連において制御される。
−前記冷却液温度の関数としての空冷手段の回転速度は、冷却液温度の変化速度に所定の比率で比例して直線的に変化する。
−前記空冷手段は、冷却液温度が所定の温度より高く、放熱器を備えた分岐管内の冷却液の流量がほぼ最大値であるときに起動される。
−前記調節手段は前記情報取得手段と協働して、車両のボンネット内の空気の温度を決定し、ボンネット内の空気の温度が所定の閾値よりも高いときは前記空冷手段を起動する。
【００１３】
本発明の前記以外の特徴と利点は、添付の図面を参照して行う以下の発明の説明によって明らかにする。
【００１４】
図１は、本発明に基づく冷却装置の好ましい実施例の一例を示すものである。当該冷却装置は冷却のための冷却液流体を収容した流体回路２を有する。
【００１５】
回路２には、冷却液がエンジン１と回路２の異なる分岐管４、５、６、７、８、４４内を循環するように流体ポンプ３が設けられている。好ましくは、前記ポンプ３は機械的なポンプであるが、電気的なポンプを使用することも可能である。
【００１６】
回路２の分岐管４、５、６、７、８、４４には、容器１２２あるいは「溢れ容器」（ＢＳＥ）から冷却液が供給される。エンジン１に固定された容器１２２および好ましくはエンジン１のシリンダーヘッドによって、エンジン１内を循環した冷却液が回収される。分岐管内を循環した冷却液は、エンジン１に戻る前に流入液収集器２３によって収集される。
【００１７】
好ましくは、回路２の分岐管４、５、６、７、８、４４のうちのいくつかは内部を流れる流体を制御するための電子的に制御されたアクチュエータ１４、１５、１６、１７、１８、２９を具備する。電子的に制御されたアクチュエータは、例えば、電子的に制御された電子バルブまたは熱力学的バルブ、つまり、制御されたサーモスタットであっても良い。当該装置は車両の走行状態に関する情報を取得する手段２２を有する。当該情報取得手段２２は、アクチュエータ１４、１５、１６、１７、１８、２９のうちの少なくとも一部の制御手段１９と接続されて、エンジンの運転状態を最適化するために流体回路２内を流れる冷却液の体積と流量を制御する。
【００１８】
制御手段１９あるいは情報処理ユニットは、例えば、既知の「情報処理要素」（ＢＳＩ）のような適切な全ての種類の演算装置２０を具備することができる。演算装置２０は、例えば、プログラム可能な記憶装置、および／または、読取専用記憶装置のような記憶装置２１と接続されている。演算装置２０はまた例えば種々のセンサーのような車両の状態に関する情報取得手段２２やエンジン制御用コンピュータと接続されている。
【００１９】
好ましくは、情報取得手段２２は以下のパラメータのうちの少なくとも１つを決定することができる：エンジン回転数、エンジントルク、車両の速度、エンジンオイルの温度、エンジン冷却液の温度、排気ガスの温度、車両外部の気温、および、車両室内温度。車両の状態に関する種々の情報は演算装置２０によって処理分析され、アクチュエータ１４、１５、１６、１７、１８、２９およびポンプ３の動作の制御が行われる。
【００２０】
本発明によれば、回路２のそれぞれの分岐管４、５、６、７、８、４４を流れる、あるいは流れない冷却液の流量と体積は、エンジン温度の関数である。例えば、エンジンの状態を３つに分類することが可能であり、それらは、エンジンが「冷たい」第１の状態、エンジンが「熱い」第２の状態、エンジンが冷たい状態とｚ対状態の中間である「中間的」状態である。
【００２１】
好ましくは、エンジン１の熱的な状態は冷却液の温度Ｔ、好ましくはエンジン１から排出される時点での温度によって表わされる。つまり、例えば、冷却液の温度が所定の第１の閾値温度Ｔ_１よりも低いときは、エンジン１の状態は「冷たい」と判断される。同様に、冷却液の所定の第２の閾値温度Ｔ_２よりも高いときは、エンジン１の状態は「熱い」と判断される。最後に、冷却液の温度が第１の閾値Ｔ_１と第２の閾値Ｔ_２の間であれば、エンジン１の状態は「中間的」と判断される。
【００２２】
第１の閾値温度Ｔ_１、および／または、第２の閾値温度Ｔ_２は、固定された値であってもあるいはエンジン１の種類によって異なる値であっても良い。好ましくは、第１の閾値温度Ｔ_１、および／または、第２の閾値温度Ｔ_２は、エンジン１の種類によって異なる値であり、エンジンの動作に関するパラメータのうちの少なくとも１つに従って変化する値である。例えば、第１の閾値温度Ｔ_１と第２の閾値温度Ｔ_２は、エンジン１の平均出力Ｐｍの関数である。つまり、制御手段１９は情報取得手段２２と協働し、エンジン１のその時点における平均出力Ｐｍを算出する。
【００２３】
制御手段１９は次に第１の閾値温度Ｔ_１、および／または、第２の閾値温度Ｔ_２を、その時点における平均出力Ｐｍおよびエンジン１の種類に基づいて決定されたモデルに従って計算する。エンジンのモデルは冷たい状態、熱い状態（第１の閾値温度Ｔ１と第２の閾値温度Ｔ２）をエンジンの平均出力Ｐｍに従って決定する。
【００２４】
時刻ｔにおけるキロワット（ｋＷ）の単位で表わしたエンジンの出力Ｐ（ｔ）は以下の計算式によって表わされる：Ｐ（Ｔ）＝２π・Ｎ・Ｃ／６０×１０００。ここで、Ｎは回転／分で表わしたその時点のエンジンの回転数、ＣはＮ・ｍで表わしたエンジンのトルクである。回転数ＮとトルクＣの値は、データ取得手段２２つまりそれぞれ適切なセンサーによって得ることができる。従来は、エンジンの回転数Ｎは凡そ０と６０００の間であり、トルクＣの値は０と３５０Ｎ・ｍの間である。
【００２５】
制御手段１９は次にその時点ｔにおけるエンジンの出力Ｐ（ｔ）と、時刻ｔにおけるエンジンの平均出力Ｐｍ（ｔ）を計算する。時刻ｔにおける出力Ｐｍ（ｔ）は次の式によって計算することができる：Ｐｍ（ｔ）＝（（ｔ−１）×Ｐｍ（ｔ−１）＋Ｐｍ（ｔ））／ｔ。ここで、Ｐｍ（ｔ−１）は時刻（Ｔ‐１）における平均出力である。平均出力を上記とは別の式によって算出することも可能であり、そのような式とは例えば：Ｐｍ（ｔ）＝（ｃ・Ｐｍ（ｔ−１）＋ｋＰ（ｋ））／（ｃ＋ｋ）である。ここで、Ｐｍ（ｔ−１）は時刻（ｔ−１）における平均出力、Ｐ（ｔ）は時刻ｔにおけるその時点での出力、ｃとｋとは重み付け係数である。
【００２６】
演算装置１９、および／または、情報記憶手段２１は、平均出力Ｐｍの関数として、エンジンの冷たい状態、熱い状態および中間的状態を規定するエンジン１の状態に関するモデル（第１の閾値温度Ｔ_１と第２の閾値温度Ｔ_２）を格納することができる。すなわち、エンジンの種類ごとに、エンジン１の平均出力Ｐｍの関数として閾値温度Ｔ_１とＴ_２とが実験的、および／または、表に基づく計算によって算出される。エンジンの種類ごとのこの表またはモデル化は例えば多項式によって表現された関数である。例えば、第１の閾値温度Ｔ_１は、一般的に、平均出力の増大に伴って減少する値である。
【００２７】
第１の閾値温度Ｔ_１は約２０度から約６０度の範囲で変化する値であり、その範囲はさらに好ましくは３０度から５０度の範囲である。第２の閾値温度Ｔ_２は６０度から１００度の間で変化することができる。第２の閾値温度Ｔ_２は、８０度近傍でほぼ一定の値をとる。
【００２８】
次に、制御手段１９は情報取得手段２と協働して、冷却液の温度Ｔを２つの閾値温度Ｔ_１およびＴ_２と比較する。
【００２９】
説明を単純化するために第１の閾値温度Ｔ_１の値は冷却液の温度Ｔが第１の閾値温度Ｔ_１に到達するまでは制御手段１９によって一定であるものと仮定する。図２は、時刻ｔの関数として、冷却液の温度Ｔと平均出力の関数である第１の閾値温度Ｔ_１（Ｐｍ）を同一のグラフに示したものである。温度Ｔと閾値温度Ｔ_１（Ｐｍ）を決定する際、所定の平均出力であれば、冷却液の温度Ｔが第１の閾値温度Ｔ_１に到達した後、第１の閾値温度Ｔ_１の値は一定値Ｔ_１ｆの近傍でわずかに変化する。
【００３０】
図１に示されているように、回路は電子的に制御されたアクチュエータ１４と放熱器として作用する手段９とを具備する分岐管４を有する。放熱手段９は、同様に制御装置１９によって制御されるグループモト空冷装置３０に接続されていてもよい。
【００３１】
本発明によれば、情報取得手段２２から得られた冷却液の温度Ｔが第２の閾値温度Ｔ_２よりも高ければ、制御手段１９は、冷却液の温度Ｔが予め設定された目標温度Ｔｃの近傍になるように放熱器の分岐管４内の流量を調節する。
【００３２】
目標温度Ｔｃはエンジン１の機能を最適化するような冷却液温度である。この目標温度Ｔｃは、例えば、対称となるエンジンのモデルに基づいて決定される。目標温度Ｔｃは、例えば、６０度から１２０度の範囲であり、好ましくは約８０度から約１００度の間である。
【００３３】
好ましくは、制御手段１９は情報取得手段２２と協働してエンジン１の回転数Ｎ、および／または、トルクＣの関数として目標温度Ｔｃを決定する。
【００３４】
好ましくは、目標温度Ｔｃは、エンジン１のトルクＣが増大するときは、目標温度Ｔｃは減少し、同様に、エンジン１の回転数Ｎが増大するときは、目標温度Ｔｃは減少する。
【００３５】
図３は、回転数Ｎが一定である状況において、トルクＣの関数として目標温度Ｔｃの変化を例示したグラフである。目標温度Ｔｃは、Ｔｃ＝Ａ１＋（Ａ２／Ｃ^ｎ）で表わされる曲線に近く、ここでＣはトルク、ｎは１以上の整数である。より詳細には、Ｎの最大値Ｎｍａｘに対して、トルクＣが最大トルクの半分以下であれば、目標温度Ｔｃはほぼ１００度である。その他の領域では、トルクＣが最大トルクに近づくにつれて、目標温度Ｔｃは約８０度に近づく。
【００３６】
同様に、回転数Ｎが一定の状態におけるトルクＣの関数である目標温度Ｔｃの変化を表わす曲線は、図３に示した曲線に類似の形状であっても良い。
【００３７】
放熱器の分岐管４のアクチュエータ１４は、電子的に制御することができる熱力学的なバルブから構成されるものであっても良い。従来は、バルブ１４は温度の関数としてバルブの開度を調節することができる、延長および縮小可能なエレメントを具備するものであっても良い。さらに、拡大することができるエレメントは、実時間におけるバルブの開閉を実行できるように電気的な手段によって加熱されるものであっても良い。
【００３８】
図４は、冷却液の温度Ｔの関数として、放熱器の熱力学的なバルブ１４の開度％Ｏの例を２つ示すものである。
【００３９】
より具体的に言えば、図４は、２つの異なる目標温度Ｔｃ１、Ｔｃ２の近傍において冷却液の温度Ｔを制御する２つの例を示すものである。熱力学的バルブ１４の開度を示す曲線Ｏは第１の目標温度Ｔｃ１の周りで第１のヒステリシスｈ１を描き、第２の目標温度Ｔｃ２の周りで第２のヒステリシスｈ２を描く。バルブ１４が閉じている状態Ｆ１、バルブが開きつつある状態Ｆ２、バルブが開いている状態Ｆ３、およびバルブが閉じつつある状態Ｆ４を矢印によって示した。
【００４０】
例えば、第１の目標温度Ｔｃ１はエンジンの高出力状態に対応し、より高い温度である第２の目標温度Ｔｃ２はエンジンの出力が比較的低い状態に対応させることができる。
【００４１】
本発明は上述の実施形態に限定されるものでないことは当然である。放熱器の分岐管４のアクチュエータ１４は電子的に制御される比例型のバルブであっても良い。
【００４２】
この場合には、冷却液の温度Ｔが目標温度Ｔｃに比べてｄＴ、例えば、３度だけ高い場合には、制御手段１９はそれに比例してバルブ１４を開くことができる。同様に、冷却液の温度Ｔが目標温度ＴｃよりもｄＴだけ、例えば３度、低い場合には、制御手段１９はそれに比例してバルブ１４を閉じることができる。
【００４３】
好ましくは、制御手段１９は情報取得手段２２と協働して、エンジンの給気温度Ｔａを測定し、この給気温度Ｔａが予め設定されている第１の閾値温度Ｓ１よりも高ければ放熱器の分岐管４内を流れる冷却液の流量を増大させることも可能である。
【００４４】
あるいは、制御手段１９はエンジン１の給気温度Ｔａが予め設定された第２の閾値温度Ｓ２に達したときは放熱器の分岐管４内の流量を最大にすることもできる。給気温度に関する第１および第２の閾値温度はそれぞれ約４０度および約６０度である。
【００４５】
図５は、放熱器のバルブ１４の制御信号のパルスまたは強度の変化を、エンジンへの給気温度Ｔａ、回転数Ｎ、トルクＣおよび車両の一定の速度の関数として示すものである。
【００４６】
図５において、ｌ１は所定の目標温度Ｔｃ１に対するアクチュエータ１４（比例型電子バルブまたは熱力学的バルブ）に与えられる電気パルスを示すものである。最大パルスの０％から１００％の間で変化するこの電気的パルスｌ１は、アクチュエータ１４の所定の開度を示す。給気温度Ｔａが第１の閾値温度Ｓ１に近づくと、アクチュエータ１４に供給される電気パルスｌはｌ１に近づく。
【００４７】
給気温度Ｔａが第２の閾値温度Ｓ２に近づくと、アクチュエータ１４に供給される電気的パルスｌは最大値（１００％）に向かって増大する、つまり、バルブの開度は最大開度に向かう。このことは、目標温度Ｔｃが与えられて放熱器の分岐管４内の流量が設定されている場合であっても、給気温度Ｔａが増大すれば、目標温度Ｔｃが変化しなくても流量は増大することを示す。
【００４８】
同様に、制御手段１９は情報取得手段２２と協働して、車両の速度を決定し、車両の速度が予め設定された第１の閾値よりも大きければ前記分岐管４内の流量を増大させる。
【００４９】
同様に、制御手段１９は、車両の速度が第２の閾値に達したときは、放熱器の分岐管４内を流れる流量を最大値にする。
【００５０】
車両の速度の関数として表わしたバルブ１４に対する電気信号ｌのパルスまたは強度の変化を示す曲線は、図５に示した曲線と類似の形状を示すものであっても良い。
【００５１】
車両の第１と第２の閾値速度は、それぞれ認められる最大速度の半分および認められる最大速度であっても良い。
【００５２】
図１に示したように、回路２は、電子的な手段で制御されたアクチュエータ１５を具備し冷却液の迂回路またはバイパスを形成する手段１０と連結された他の分岐管５を具備する。制御手段１９は冷却液の温度Ｔにしたがってバイパス分岐管５内を流れる冷却液の循環を制御することができる。特に、冷却液の温度が第１の閾値温度Ｔ_１から第２の閾値温度Ｔ_２に向かって上昇するときは、バイパス分岐管５内を流れる冷却液の量を増大させる。好ましくは、バイパス分岐管５の、電子的手段で制御されるアクチュエータ１５は比例型のバルブである。
【００５３】
図６に示すように、冷却液の温度Ｔが第１の閾値温度Ｔ_１よりも低いときは、制御手段１９はバイパス分岐管５内を流れる冷却液の量を制限することができる。つまり、バイパス分岐管５のアクチュエータ１５は部分的に開いた状態Ｏｆである。例えば、アクチュエータ１５の部分的な開度Ｏｆはバイパス分岐管５内の冷却液の流量を、分岐管５の最大流量の５０分の１から５分の１の範囲に制御することができる。
【００５４】
冷却液の温度が第２の閾値温度Ｔ_２よりも高い場合には、制御装置１９は少なくとも一時的にバイパス分岐管のアクチュエータ１５を全開Ｏにする（図６）。あるいは、冷却液の温度が第１の閾値温度Ｔ_１と第２の閾値温度Ｔ_２の間であれば、アクチュエータ１５の開度は少なくとも一時的に冷却液の温度Ｔと比例関係を有する。より正確に言えば、Ｔ_１とＴ_２の間では、バイパス分岐管のアクチュエータ１５の開度は、冷却液の温度Ｔが上昇するときは拡大し、冷却液の温度Ｔが下降するときは縮小する。アクチュエータ１５の開度の変化は冷却液の温度Ｔに比例しても良い。
【００５５】
好ましくは、冷却液の温度Ｔの関数としてアクチュエータ１５の開度を示した曲線はヒステリシスＨを示す。つまり、アクチュエータ１５の開度は、冷却液の温度Ｔが第１の温度閾値Ｔ_１を超えて、その差が予め設定した第１の値Ｅに達したときに拡大し始める。同様に、アクチュエータ１５の開度は、冷却液の温度Ｔが第２の閾値温度Ｔ_２を下回って、その差が予め設定した第１の値Ｅに達したときに縮小し始める。つまり、アクチュエータ１５の開閉が開始される温度は、閾値温度Ｔ_１とＴ_２とは異なる。この所定の温度Ｅは、例えば５度程度である。
【００５６】
好ましくは、冷却液の温度Ｔが第２の閾値温度Ｔ２よりも高いときは、制御手段１９はバイパス分岐管５のアクチュエータ１５の開度を、放熱器の分岐管４のアクチュエータ１４の開閉との関連において調節する。
【００５７】
図７は、冷却液の温度Ｔの関数として、バイパス分岐管５と放熱器分岐管４のアクチュエータ１５、１４の開度％Ｏを示したものである。図７に示したように、制御手段１９は、放熱器分岐管４のアクチュエータ１４が開いているときにＯ、バイパス分岐管５のアクチュエータ１５を閉じることができるＦ。同様に、放熱器分岐管４のアクチュエータが閉じているときにＦ、バイパス分岐管５のアクチュエータ１５は開くことができるＯ。好ましくは、バイパス分岐管５のアクチュエータ１５の開度は放熱器分岐管１４のアクチュエータの開度と反比例する。
【００５８】
さらに、バイパス分岐管５のアクチュエータ１５の開閉のための温度は、放熱器分岐管４のアクチュエータの開閉のための温度とは所定の温度差Ｒを有する。この温度差Ｒは数度、例えば、５度程度である。
【００５９】
図８に示したように、制御手段１９は冷却液の温度にしたがって空冷手段３０を制御することができる。より精確には、空冷手段３０の回転速度は、冷却液の温度Ｔが上昇するときは増大させても良い。
【００６０】
好ましくは、空冷手段３０の回転速度Ｖは、冷却液の温度の上昇速度ｄＴ／ｄｔに比例して上昇する。図８は、グループモト換気装置の回転数の変化を冷却液の温度Ｔの関数として２角直線ｄ１とｄ２で例示したものである。２つの直線ｄ１とｄ２は、それぞれ冷却液の温度変化ｄＴ／ｄｔに対する傾斜が異なっている。冷却液の温度Ｔの変化率ｄＴ／ｄｔは制御手段１９によって算出することができる。
【００６１】
好ましくは、空冷手段３０は、冷却液の温度Ｔが目標温度Ｔｃより高く、放熱器分岐管４内の冷却液の流量がほぼ最大値に達しているときに起動される。
【００６２】
同様に、制御手段１９は、情報取得手段２２と協働して車両のボンネット内部の空気の温度を決定し、測定されたボンネット内部の温度が所定の閾値を超えているときに空冷手段３０を起動する。
【００６３】
好ましくは、情報取得手段２２は電子的に制御されたアクチュエータの少なくとも１つの故障を検出することができる。この場合、少なくとも１つのアクチュエータの故障が検出されると、冷却液温度に関わらず、制御装置１９は少なくともいくつかの分岐管内を自由に冷却液が流れるようにし、好ましくは、全ての分岐管内の自由な流動を確保する。つまり、システムの故障が発見されたときは、回路２の全てのバルブが開状態になる。
【００６４】
本発明に基づく冷却装置は、構造が簡潔であり、実時間において最適な熱交換を行うことができるものであることが理解される。
【００６５】
最後に、本発明を具体的な実施例を参照しながら説明したが、本発明には記載されたものと等価な全ての技術が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に基づく冷却装置の実施例の構造と機能を概念的に示した図である。
【図２】 図２は、冷却液の温度Ｔの時間ｔに関する変化と、第１の閾値温度Ｔ_１を重ねて示した図である。
【図３】 図３は、エンジンの回転数が一定状態である場合の、車両のエンジンのトルクＣの関数として目標温度Ｔｃの変化を示した図である。
【図４】 図４は、冷却液の温度Ｔの関数として、放熱器のバルブの開度（パーセント）の変化を示した図である。
【図５】 図５は、エンジンのトルクと回転数および車両の速度が一定な状態における放熱器のバルブの制御のための電気パルスｌの変化を、エンジンへの給気温度Ｔａとの関係において、例示した図である。
【図６】 図６は、冷却液の温度Ｔの関数として、バイパスバルブの開度を示した図である。
【図７】 図７は、放熱器バルブの開度の関数として、バイパスバルブの開度の関係の一例を概念的に示した図である。
【図８】 図８は、冷却液の温度Ｔの変化の関数として、グループモト換気装置の回転速度の変化の例を２つ示した図である。

Claims (12)

1. 電子的手段によって制御されるアクチュエータ（１４）と放熱手段（９）とを具備する分岐管（４）を有する流体回路（２）内の冷却液の体積と流量を調整して車両用エンジンを冷却する方法であって、
   冷却液の温度（Ｔ）を決定するステップと、
   冷却液の温度（Ｔ）が冷却液の目標温度（Ｔｃ）よりも低くて冷却液の温度（Ｔ）が上昇している際には、冷却液の温度（Ｔ）が目標温度（Ｔｃ）よりも低い第１の温度に到達すると、分岐管（４）を流れる冷却液の流量を増加させるように、分岐管（４）に設けられてアクチュエータ（１４）により駆動される熱力学的バルブを開き始めるステップと、
   冷却液の温度（Ｔ）が前記第１の温度から上昇するのに応じて、熱力学的バルブの開度（Ｏ）を増加させるステップと、
   冷却液の温度（Ｔ）が冷却液の目標温度（Ｔｃ）よりも高くて冷却液の温度（Ｔ）が低下している際には、冷却液の温度（Ｔ）が目標温度（Ｔｃ）よりも高い第２の温度に到達すると、分岐管（４）を流れる冷却液の流量を減少させるように熱力学的バルブを閉じ始めるステップと、
   冷却液の温度（Ｔ）が前記第２の温度から低下するのに応じて、熱力学的バルブの開度（Ｏ）を減少させるステップとを有することを特徴とする車両用エンジンの冷却方法。
2. 冷却液の流体回路（２）と、車両のエンジン（１）および流体回路を構成する複数の分岐管（４、５、６、７、８、４４）を通るように冷却液を循環させるポンプ（３）と、熱力学的手段（９、１０、１１、１２、１３、１４０、１５０、１６０）とを具備し、流体回路（２）を構成する前記分岐管（４、５、６、７、８、４４）のうちの少なくとも１つには電子的に制御されるアクチュエータ（１４、１５、１６、１７、１８、２９）が備えられた車両用エンジンのエンジン冷却装置であって、
   さらに車両の状態に関する情報を取得する手段（２２）を備え、当該手段は前記アクチュエータ（１４、１５、１６、１７、１８、２９）の制御手段（１９）と協働して、エンジン（１）の状態を最適化するために前記流体回路（２）内の冷却液の体積と流量とを制御し、
   前記流体回路（２）は電子的に制御されたアクチュエータ（１４）と放熱手段（９）とを備えた分岐管（４）を有し、
   前記情報取得手段（２２）は冷却液の温度（Ｔ）を決定し、
   前記制御手段（１９）は、
   冷却液の温度（Ｔ）が冷却液の目標温度（Ｔｃ）よりも低くて冷却液の温度（Ｔ）が上昇している際には、冷却液の温度（Ｔ）が目標温度（Ｔｃ）よりも低い第１の温度に到達すると、分岐管（４）を流れる冷却液の流量を増加させるように、分岐管（４）に設けられてアクチュエータ（１４）により駆動される熱力学的バルブを開き始め、
   冷却液の温度（Ｔ）が前記第１の温度から上昇するのに応じて、熱力学的バルブの開度（Ｏ）を増加させ、
   冷却液の温度（Ｔ）が冷却液の目標温度（Ｔｃ）よりも高くて冷却液の温度（Ｔ）が低下している際には、冷却液の温度（Ｔ）が目標温度（Ｔｃ）よりも高い第２の温度に到達すると、分岐管（４）を流れる冷却液の流量を減少させるように熱力学的バルブを閉じ始め、
   冷却液の温度（Ｔ）が前記第２の温度から低下するのに応じて、熱力学的バルブの開度（Ｏ）を減少させることを特徴とする車両用エンジンの冷却装置。
3. 前記目標温度（Ｔｃ）は約６０度から約１２０度の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記制御手段（１９）は、前記情報取得手段（２２）と協働して、エンジン（１）の給気温度（Ｔａ）を決定し、エンジン（１）の給気温度（Ｔａ）が所定の第１の閾値温度（Ｓ１）よりも高ければ前記分岐管（４）内の流量を増加させることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
5. エンジン（１）の給気温度（Ｔａ）が上昇しつつあるときは、前記制御装置（１９）は放熱器を有する分岐管（４）内の流量を増大させて、エンジン（１）の給気温度（Ｔａ）が所定の第２の閾値温度（Ｓ２）に達したときは、当該分岐管（４）内の流量を最大にすることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記制御手段（１９）は前記情報取得手段（２２）と協働して車両の速度を決定し、車両の速度が所定の第１の閾値よりも大きければ前記分岐管（４）内の流量を増大させることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の装置。
7. 車両の速度が上昇しつつあるときは、前記制御手段（１９）は前記放熱器を有する分岐管（４）内の流量を増大させ、車両の速度が所定の第２の閾値に達したときは前記分岐管（４）内の流量を最大にすることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記放熱手段（９）と協働する空冷手段（３０）を具備し、前記制御手段（１９）は冷却液の温度（Ｔ）に基づいて当該空冷手段（３０）を制御し、冷却液の温度（Ｔ）が上昇しつつあるときは空冷手段（３０）の回転数（Ｖ）を上昇させることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の装置。
9. 空冷手段（３０）の回転速度（Ｖ）の上昇は、冷却液の温度（Ｔ）の上昇速度（ｄＴ／ｄｔ）に基づいて制御されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 冷却液の温度（Ｔ）に基づいて決定される空冷手段（３０）の回転速度は、冷却液の温度の変化速度（ｄＴ／ｄｔ）に一定の比率で比例することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記空冷手段（３０）は、冷却液の温度（Ｔ）が目標温度（Ｔｃ）よりも高く、放熱装置を有する分岐管（４）内の冷却液の流量がほぼ最大値になっているときに起動されることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記制御手段（１９）は前記情報取得手段（２２）と協働して車両のボンネット内の空気の温度を決定し、ボンネット内の空気の温度が所定の閾値よりも高い場合に前記空冷手段（３０）を起動することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の装置。

Images