CN102597448A - 自动调温器和车辆用冷却装置 - Google Patents
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Abstract
当车辆在刚刚从发动机(1)冷机状态起动之后进行高负载运转时,滞留在气缸盖中的冷却液从燃烧室接受热,同时,关闭的自动调温器(7)禁止冷却液通过发动机(1)的内部。这可以使冷却液沸腾。然而,该自动调温器(7)包括阀体(22),当水泵(3)的排放流量比正常使用范围内的流量增大时,强制性地打开阀体(22),并且,在上述情形下,通过相比正常使用范围内的流量增大水泵(3)的排放流量而能够响应性地打开阀体(22),由此快速地将冷却液流入发动机(1)内部。通过这种构造能够防止滞留在气缸盖中的冷却液在阀体(22)的打开操作完成之前沸腾。
Description
技术领域
本发明涉及自动调温器和车辆用冷却装置。
背景技术
已知车辆用冷却装置设置有用于通过驱动泵使冷却水循环通过发动机内部的冷却水回路和在位于发动机下游的冷却水回路部分中的自动调温器。自动调温器通过根据冷却水的温度选择性地打开和关闭阀体而允许和禁止冷却水通过发动机内部。
如果冷却水温度低,那么具有这种构造的自动调温器通过关闭阀体防止冷却水通过。另一方面,如果冷却水温度高,那么自动调温器利用从冷却水接受热的热电偶打开阀体,从而允许冷却水通过发动机内部。通过以这种方式选择性地打开和关闭自动调温器的阀体,如果发动机因冷却水温度低而温度不足,就禁止冷却水通过发动机内部,由此促进发动机预热。另一方面,如果冷却水的温度高,就允许冷却水通过发动机内部,从而防止发动机内的冷却水沸腾。
应当指出,在发动机刚刚从冷机状态起动之后,冷却水回路中的冷却水温度低,因而自动调温器关闭以促进发动机预热。在这种情况下,自动调温器关闭以禁止冷却水通过发动机内部。在这种状态下,如果因发动机高负载运行而在燃烧室内产生大量热,那么会出现这种情况:仅发动机气缸盖中的冷却水的温度升高而自动调温器元件周围的冷却水的温度没有升高。在这种情况下,滞留在发动机气缸盖中的冷却水从燃烧室接受热从而温度会过度升高,并且可能开始沸腾。
为了处理这种情况,专利文献1中描述的装置在自动调温器中设置有热发生器,用于加热热电偶。通过允许热发生器加热热电偶,即使热电偶周围的冷却水温度较低,仍然能够打开阀体。在此情形中,如果在自动调温器阀体关闭的情况下发动机气缸盖中的冷却水达到水可能会沸腾的温度,那么通过自动调温器的热发生器加热热电偶,由此打开阀体。由于通过以这种方式打开阀体从而允许冷却水通过发动机内部,所以能够防止滞留在气缸盖中的水沸腾。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开专利公开文献No.2003-328753。
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,在热电偶周围冷却水温度低的情况下,即使通过热发生器加热热电偶,在阀体完全打开之前仍然需要花费较长的时间,比如花费20到30秒。因此,即使通过热发生器加热热电偶,滞留在气缸盖中的冷却水仍然可能在阀体确实打开后允许冷却水通过发动机内部之前沸腾。
本发明的目的是提供自动调温器和车辆用冷却装置,其能够防止在发动机从其冷机状态起动之后滞留在发动机气缸盖中的冷却水沸腾。解决技术问题的技术手段
现在论述实现上述目的的技术手段及其优点。
为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,提供了一种自动调温器,该自动调温器在冷却水回路中位于发动机的下游侧,在冷却水回路中通过对泵进行驱动而使冷却水循环通过发动机的内部。自动调温器包括阀体和热电偶,阀体用于禁止或允许流经自动调温器的冷却水通过,热电偶用于基于冷却水的温度而驱动阀体。如果冷却水的温度低于判定值,则自动调温器使阀体关闭以禁止冷却水通过发动机的内部。如果冷却水的温度高于或等于判定值,则接受从冷却水传递的热的热电偶打开阀体以允许冷却水通过发动机的内部。自动调温器包括热发生器,如果冷却水回路中的冷却水的温度低于判定值,则热发生器加热热电偶以便强制性地打开阀体。阀体能够独立于基于冷却水回路中的冷却水的温度的自动调温器的操作由外部装置打开。
根据本发明的第二方面,提供了一种自动调温器,该自动调温器在冷却水回路中位于发动机的下游侧,在冷却水回路中通过对泵进行驱动而使冷却水循环通过发动机的内部。自动调温器包括阀体和热电偶,阀体用于禁止或允许流经自动调温器的冷却水通过,热电偶用于基于冷却水的温度而驱动阀体。如果冷却水的温度低于判定值,则热电偶关闭阀体以禁止冷却水通过发动机的内部。如果冷却水的温度高于或等于判定值,则接受从冷却水传递的热的热电偶打开阀体以允许冷却水通过发动机的内部。自动调温器包括热发生器,如果冷却水回路中的冷却水的温度低于判定值,则热发生器加热热电偶以便强制性地打开阀体。阀体承受来自通过驱动泵而在冷却水回路之中循环的冷却水的压力,并且,如果来自泵的冷却水的排放流量大于正常使用范围内的最大值,则阀体基于冷却水的压力而打开。
根据本发明的第三方面,提供了一种车辆用冷却装置。所述车辆用冷却装置包括:冷却水回路,在冷却水回路之中通过对泵进行驱动而使冷却水循环通过发动机的内部;水温传感器,水温传感器用于检测沿着冷却水回路在发动机的出口处的冷却水的温度;根据第一或第二方面的自动调温器;以及控制单元,控制单元用于控制对泵和自动调温器的驱动。自动调温器适于在热电偶周围的冷却水的温度小于判定值时关闭阀体。控制单元适于在由水温传感器检测到的冷却水的温度至少达到判定值时通过利用自动调温器的热发生器加热热电偶而打开处于关闭状态的阀体。在发动机从其冷机状态起动之后由水温传感器检测到的冷却水的温度小于判定值的情况下,如果基于发动机的运行状况估算的在发动机的气缸盖中的冷却水的温度高于或等于使得冷却水可能会沸腾的值,则控制单元将泵的排放流量设定成大于正常使用范围内的最大值的值。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明一种实施方式的车辆用冷却装置的总体构造的框图;
图2(a)至2(c)是示出图1中的冷却装置的自动调温器的构造的概略图;
图3是示出本实施方式中的车辆用冷却装置中的对应于发动机预热状态的发动机冷却水循环状态以及阀和自动调温器的操作状态的图表;
图4是示出当发动机处于冷机状态时本实施方式中的车辆用冷却装置中的冷却水的流动的框图;
图5是示出当发动机处于半预热状态时本实施方式中的车辆用冷却装置中的冷却水的流动的框图;
图6是示出在本实施方式中的车辆用冷却装置中在阀打开前后发动机内部的冷却水的温度转变的曲线图;
图7是示出用于驱动水泵的程序的流程图;以及
图8是示出气缸盖中的通过水温传感器测量的冷却水温度与估算温度的转变曲线图。
具体实施方式
下面将参照图1至图8描述根据本发明一种实施方式的车辆用冷却装置及设置在该冷却装置中的自动调温器。
图1示出了根据本发明的车辆用冷却装置中的冷却水回路的构造。冷却装置设置有用于使冷却水循环通过发动机1的内部的第一冷却水回路和用于使冷却水不循环通过发动机1的内部而是循环通过排气热回收装置2的第二冷却水回路。这些冷却水回路中的每个中的冷却水可以用同一水泵3进行循环。水泵3为马达驱动式水泵并且能够基于来自外部的命令改变排出的冷却水的流量。此外,排气热回收装置2在来自的发动机1的排气与第二冷却水回路中的冷却水之间进行热交换以利用排气热来加热冷却水,因此排气热回收装置2充当热交换器。
第一冷却水回路分成通过水泵3、发动机1、和散热器4的主路径和绕过散热器4的旁通路径。沿第一冷却水回路的主路径安装的散热器4将第一冷却水回路中冷却水的热散发到外部空气中。在主路径中,从水泵3排出的冷却水经过发动机1、散热器4和热敏阀5然后返回到水泵3。如果冷却水的温度在经过下文描述的加热器芯6之后达到规定值(例如,105℃)或更高,那么热敏阀5打开以允许冷却水循环通过散热器4。另一方面,如果冷却水的温度在经过加热器芯6之后低于该规定值,那么热敏阀5关闭以禁止冷却水循环通过散热器4。也就是说,在本车辆用冷却装置中,如果流动到热敏阀5中的冷却水的温度达到规定值或更高,那么散热器4起动以在冷却水经过发动机1内部之后从冷却水放热。在该散热器4附近,安装有储存过量冷却水的储水箱13。
进一步地,在第一冷却水回路的旁通路径中,从水泵3排出的冷却水经过发动机1、自动调温器7、加热器芯6和热敏阀5并返回水泵3。沿旁通路径位于发动机1的下游侧上的自动调温器7是能够基于其周围的冷却水温度选择性地打开和关闭并且如果冷却水温度低时能够强制性地从关闭状态打开的开关阀。加热器芯6用作换热器,其通过使送往客厢的空气与冷却水之间进行热交换而使空气升温。加热器芯6还充当热利用装置,其利用通过排气热回收装置2从排气中回收的热。应当指出,热敏阀5形成为总是允许冷却水通过该旁通路径循环。进一步地,如果自动调温器7关闭,那么通过旁通路径的冷却水循环停止。因此,如果自动调温器7和热敏阀5都关闭,那么通过发动机1的冷却水循环停止。
另一方面,在通过图1中所示的水泵3之后,第二冷却水回路分流成通过发动机1中的节气门体9的路径和不通过节气门体9的路径。这些路径重新结合到一起然后通过EGR冷却器10和排气热回收装置2,之后加入加热器芯6上游侧上的旁通路径。沿第二冷却水回路安装的EGR冷却器10构造成冷却从发动机1的排气系统流回到进气系统的排气,即,再循环气体。
下面,将参照图2(a)至2(c)对自动调温器7的具体结构和操作方面进行描述。
如图2(a)所示,自动调温器7设置有阀体22和热电偶23,弹簧21沿阀体22的关闭方向(图中向左的方向)偏压阀体22,热电偶23克服弹簧21施加的偏压力打开阀体22。热电偶23响应于密封在其中的蜡的热膨胀和收缩使轴24伸出和缩回,从而通过轴24的伸出和缩回以及由弹簧21施加的偏压力而选择性地打开和关闭阀体22。通过这种打开和关闭操作,阀体22禁止和允许冷却水从自动调温器7中通过。
因此,如果热电偶23周围的冷却水的温度低,那么热电偶23中的蜡热收缩从而缩回轴24,使得自动调温器7的阀体22在弹簧21所施加的偏压力作用下关闭。在这种情况下,关闭的阀体22禁止冷却水沿第一冷却水回路的旁通路径通过,因而也禁止冷却水经由发动机1的内部通过。另一方面,如果自动调温器7周围的冷却水的温度高,如图2(b)所示,热电偶23中的蜡热膨胀从而使轴24伸出,使得自动调温器7的阀体22克服由弹簧21施加的偏压力打开。在这种情况下,打开的阀体22允许冷却水沿第一冷却水回路的旁路的通过,因而也允许冷却水经由发动机1的内部通过。
进一步地,自动调温器7设置有热发生器25,其用于加热热电偶23以在阀体22因其周围的冷却水温度低而关闭的情况下强制性地打开阀体22。热发生器25通过通电时产生热来加热热电偶23。如果热电偶23以这种方式被热发生器25加热,那么即使阀体22因热电偶23周围的冷却水的温度低而处于关闭状态仍然能够强制性地打开阀体22。然而,如果在热电偶23的周围冷却水的温度较低,那么在热电偶23中的蜡被热发生器25加热时热膨胀从而使轴24伸出因此完全打开阀体22之前需要花费很长时间(例如,从加热开始起20秒到30秒)。因此,为了应对处于关闭状态的阀体22需要快速地完全打开的情形,自动调温器7如下形成。
也就是说,在自动调温器7中,因其周围的冷却水温度低而处于关闭状态的阀体22能够通过独立于以冷却水的温度为基础的热电偶23的操作的外部装置打开。具体地,在自动调温器7中,因为当水泵3被驱动时阀体22承受将要通过第一冷却水回路的旁通路径循环的冷却水的压力,所以如果从水泵3排出的冷却水的流量超过正常使用范围的最大值,那么阀体22能够基于冷却水的压力打开。换而言之,由弹簧21施加的用于沿关闭方向偏压阀体22的偏压力被设定成这样的值:该值大于基于当水泵3的排放流量为在正常使用范围内的值时作用在阀体22上的冷却水压力的力,并且小于基于当水泵3的排放流量为大于正常使用范围的最大值的值时作用在阀体22上的冷却水压力的力。因此,在处于关闭状态的阀体22需要快速地完全打开的情况下,水泵3的排放流量应当设定为大于正常使用范围的最大值的值,使得如图2(c)所示能够很好地响应于基于施加在阀体22上的水压的力而完全地打开阀体22。应当指出,水泵3的排放流量的正常使用范围指的是在发动机1的正常操作期间水泵3的即使冷却水压力作用在阀体22上仍然保持阀体22处于关闭状态的排放流量的范围。
下面,将参照图1对本实施方式中的车辆用冷却装置的电气结构进行描述。
该车辆用冷却装置设置有发动机冷却控制单元11,该发动机冷却控制单元11用于控制上述水泵3的排放流量并利用自动调温器7中的热发生器25强制打开阀体22。
发动机冷却控制单元11为电子控制单元,其设置有:用于进行各种与控制发动机1的冷却相关的算术运算的CPU;存储控制程序和数据的ROM;用于暂时存储CPU的运算结果和传感器的检测结果的RAM;以及负责从外部输入信号和向外部输出信号的I/O。应当指出,从水温传感器12和14以及空气流量计16向发动机冷却控制单元11供给检测信号。水温传感器12检测第一冷却水回路中的在发动机1的出口处的冷却水温度thw1。水温传感器14检测流入加热器芯6中的冷却水温度thw2。空气流量计16检测发动机1的进气量。
图3示出了本实施方式中的车辆用冷却装置中的对应于发动机1的预热状态的发动机1中的冷却水循环状态以及自动调温器7和热敏阀5的操作状态。如图所示,当发动机1冷却时,自动调温器7和热敏阀5关闭,从而禁止冷却水循环通过发动机1的内部。另一方面,如果发动机1处于半预热状态,那么自动调温器7打开以开始通过发动机1的内部的冷却水循环。在发动机1预热后,热敏阀5也打开以起动散热器4,从而发散冷却水的热。
应当指出“在发动机1预热后”指的是用于代替发动机1的温度的冷却水温度thw1至少已经达到指示发动机1完全预热状态的预热判定值(例如,90℃)的状态。另外,发动机1的半预热状态指的是冷却水温度thw1低于预热判定值(90℃)但不低于设定为低于预热判定值的温度的半预热判定值(例如,70℃)的状态。此外,“当发动机1冷却时”指的是冷却水温度thw1低于半预热判定值(70℃)的状态。
图4示出了当发动机1冷却时冷却水的流动。在该状态下,自动调温器7和热敏阀5都关闭,以禁止冷却水通过第一冷却水回路循环。如果因为以这种方式禁止冷却水在第一冷却水回路中循环而使得冷却水滞留在发动机1中,那么促进了发动机1中的冷却水的温度升高,从而加速了发动机1的预热。
进一步地,在该状态下,如图所示冷却水仅在第二冷却水回路中循环。也就是说,冷却水从水泵3循环到节气门体9、EGR冷却器10、排气热回收装置2、加热器芯6、以及热敏阀5。该第二冷却水回路中的冷却水构造成因从EGR冷却器10和排气热回收装置2中的排气中回收的热而温度升高。如果在这种情况下客厢中的加热器处于开启状态,那么要送往客厢的空气由从EGR冷却器10和排气热回收装置2中的排气中回收的热来升温。在这种情况下,很多的回收热被加热器利用,使得冷却水的温度升高变缓。在这种情况下,发动机1内的冷却水的温度比第二冷却水回路中的冷却水的温度上升得快。如果在这种情形下自动调温器7在发动机彻底预热后(thw1≥90℃)打开从而与第二冷却水回路中的冷却水以及第一冷却水回路中的冷却水混合,那么冷却水温度thw1跨越上述预热判定值上上下下,因此在基于冷却水温度thw1是否大于等于预热判定值而切换控制内容的控制上会产生麻烦。
因此,在本实施方式的冷却装置中,如果冷却水温度thw1低于预热判定值(70℃),即,低于半预热判定值,或者换句话说,如果发动机1冷却,那么自动调温器7关闭。如果冷却水温度thw1达到至少半预热判定值,那么自动调温器7打开从而使两个冷却水回路中的冷却水混合。更具体地,诸如热电偶23中充装的蜡的热膨胀系数等的特性设定成使得如果冷却水温度thw1低于上述半预热判定值那么通过自动调温器7中的热发生器25对热电偶23的加热会停止,并且如果热电偶23周围的冷却水的温度达到半预热判定值那么阀体22会打开。进一步地,为了在冷却水温度thw1达到至少半预热判定值的情况下可靠地打开自动调温器7的阀体22,如果冷却水温度thw1升高到半预热判定值,那么通过热发生器25加热热电偶23。
这样,在发动机1从冷机状态起动时,如果冷却水温度thw1至少升高到半预热判定值,那么处于关闭状态的自动调温器7打开。图5示出了在该情形下冷却水的流动。在该情形下,自动调温器7打开以开始通过发动机1的内部的冷却水循环。然后,冷却水在通过发动机1的内部之后通过打开的自动调温器7并在加热器芯6的上游侧上与通过第二冷却水回路流动的冷却水混合。
图6示出了在自动调温器7打开前后发动机1的内部中的冷却水温度的转变。在本实施方式中的车辆用冷却装置中,如上所述,如果发动机1内部的冷却水温度达到至少设定为低于发动机1的预热判定值(90℃)的温度(70℃)的半预热判定值,那么第一冷却水回路中的冷却水与第二冷却水回路中的冷却水混合。因此,即使第二冷却水回路中的冷却水温度低从而使得发动机1内部的冷却水温度在混合时会上上下下,其也会如图所示在足够低于预热判定值(90℃)的温度范围内上下。因此,即使自动调温器7打开从而使第二冷却水回路中的冷却水与第一冷却水回路中的冷却水混合,冷却水温度thw1跨越上述预热判定值上上下下,仍然不会在基于冷却水温度thw1是否大于等于该预热判定值而切换控制内容的控制上产生麻烦。
在发动机1刚刚从其冷机状态起动并且自动调温器7关闭使得发动机1将要预热后,如果由于发动机1的高负载运行导致燃烧室中产生大量的热,那么会发生仅发动机1的气缸盖中的冷却水的温度升高而自动调温器7周围的冷却水的温度不升高的情形。在这种情形下,滞留在发动机1的气缸盖中的冷却水从燃烧室接收热,使得这些冷却水温度过度上升并可能沸腾。
为了处理这种情况,如果在自动调温器7的阀体22关闭的情况下发动机1的气缸盖中的冷却水的温度升高到可能沸腾的值,那么这种方法是可行的:利用自动调温器7中的热发生器25加热热电偶23使得即使自动调温器7周围的冷却水的温度低仍然能够强制性地打开阀体22。通过以这种方式打开阀体22,允许水进入发动机1,从而最终可以抑制滞留在气缸盖中的冷却水沸腾。
然而,在热电偶23周围的冷却水的温度低的情况下,即使通过热发生器25加热热电偶23,在从加热开始时起到阀体22相应地完全打开为止,仍然需要花费较长的时间,例如花费20秒到30秒。因此,即使通过热发生器25加热热电偶23,滞留在气缸盖中的冷却水仍然可能在阀体22切实打开从而允许水切实进入发动机1之前沸腾。
下面,将参照图7中示出泵驱动程序的流程图对本实施方式解决上述问题——即,在发动机1刚刚从其冷机状态下起动之后进行高负载运行的情况下,滞留在发动机1的气缸盖中的冷却水会因自动调温器7处于关闭状态而沸腾——所采取的补救措施进行说明。泵驱动程序构造成驱动水泵3并通过发动机冷却控制单元11以间断的方式以预定时间间隔周期性地执行。
在该程序中,首先,发动机冷却控制单元11读取冷却水温度thw1(步骤S101)并判断冷却水温度thw1是否低于半预热判定值(步骤S102)。如果判定结果是肯定的,那么这意味着发动机1处于冷机状态并且自动调温器7处于关闭状态。然后,如果在步骤S102的判定结果是肯定的,那么发动机冷却控制单元11基于从发动机1起动时起吸入发动机1中的空气的累积量值和冷却水温度thw1来估算在发动机1的气缸盖中的冷却水的温度(步骤S103),其中冷却水温度thw1为通过水温传感器14实际测量到的冷却水温度的值。
进气累积量值通过累加基于用于每次计算的来自空气流量计16的检测信号在每次预定正时计算的吸入发动机1中的空气的量得到。以这种方式获得的进气累积量值对应于从发动机1起动时起在发动机1中消耗的燃料的总值,即,发动机1中产生的热量的总值。然后,在步骤S103的处理中,基于进气累积量值计算在气缸盖中的冷却水的温度下与冷却水温度的偏差量α。通过将该偏差量α与冷却水温度thw1相加,计算出估算水温thwP。应当指出,从发动机1自其冷机状态起动时起随着时间的推移冷却水温度thw1和估算水温thwP例如如图8中所示转变。
如果在图7中所示的步骤S103的处理中计算出估算水温thwP,那么发动机冷却控制单元11判断估算水温是否大于等于判定值A(步骤S104)。如果判定结果是肯定的,那么判定气缸盖中的冷却水可能会沸腾,而如果判定结果是否定的,那么判定气缸盖中的冷却水不会沸腾。对于判定值A,该值是通过实验获得以使得能够可靠地进行这种判定的值。于是,如果气缸盖中的冷却水的温度因发动机1在自动调温器7处于关闭状态的情况下高负载运行而快速升高,那么在步骤S104的判定结果是肯定的。在这种情况下,发动机冷却控制单元11驱动水泵3,使得水泵3的排放流量可变成大于正常使用范围的最大值的值,例如,可以最大化(步骤S105)。此时,如果水泵3的排放流量最大化,那么作用在自动调温器7的阀体22上的由水压沿打开方向施加的力变得大于沿关闭方向作用在阀体22上的由弹簧21施加的偏压力。这使阀体22以良好的响应性快速地完全打开。通过以这种方式使阀体22以良好的响应性完全打开,防止滞留在气缸盖中的冷却水沸腾。也就是说了,防止了由于在需要花费较长的时间阀体22才能完全打开的情况下进入气缸盖中的水因阀体22的打开而受阻所导致的滞留在气缸盖中的冷却水沸腾。
如果在步骤S102的处理中判定冷却水温度thw1大于等于半预热判定值,或者在步骤S104判定估算水温thwP小于判定值A,那么将水泵3的排放流量设定为正常值(步骤S106)。也就是说,水泵3被驱动成使得水泵3的排放流量根据情况在正常使用范围内适当变化。
上文详细说明的本实施方式将提供以下优点。
(1)在发动机1刚刚从其冷机状态起动之后,在自动调温器7的热电偶23周围的冷却水的温度低于半预热值。因此,自动调温器7的阀体22关闭以禁止发动机1中的冷却水通过。在这种情形下,如果发动机1进行高负载运行,那么滞留在气缸盖中的冷却水从燃烧室接受热,使得冷却水的温度升高。但是因为自动调温器7的阀体22处于关闭状态,所以热电偶23周围的冷却水的温度上升较小。在这种情形下,即使为了打开自动调温器7的阀体22通过热发生器25加热热电偶23,从加热开始时起仍然需要花费例如20秒到30秒的较长时间阀体22才能切实地完全打开。因此,滞留在气缸盖中的冷却水在自动调温器7的阀体22完全打开之前很可能沸腾。
然而,如果基于诸如进气量的发动机运行条件估算气缸盖中的冷却水的温度(估算水温thwP)并且该冷却水温度thw1大于等于在发动机1从冷机状态起动之后可能沸腾的值(判定值A),那么将水泵3的排放流量设定为大于在正常使用范围内的最大恒定值的值。如果将水泵3的排放流量设定为大于在正常使用范围内的最大值,作用在自动调温器7的阀体22上的由水压沿打开方向施加的力变得大于沿阀体22的关闭方向作用在阀体22上的由弹簧21施加的偏压力,使得阀体22以良好的响应性快速地打开。因此,通过在上述情形将水泵3的排放流量设定为大于在正常使用范围内的最大值,使得阀体22以良好的响应性快速地打开从而使水流入发动机1中。这样能够防止滞留在气缸盖中的冷却水在阀体22完全打开之前沸腾。
(2)基于从发动机起动时起吸入发动机1中的空气累积量值和第一冷却水回路中的在发动机1的出口处的冷却水温度的实际测量值(冷却水温度thw1)估算出估算水温thwP。更详细地,该累积值通过累加每次进行计算时在每个预定正时计算的进气量而算出。通过将基于该累积值和冷却水温度thw1算出的偏差量α与冷却水温度thw1相加,计算出估算水温thwP。这样能够使计算出的估算水温thwP准确地与气缸盖中的冷却水实际温度相关联。
上述实施方式可以例如进行如下改型。
当将水泵3的排放流量重置为大于在正常适用范围内的最大值的值时,该值无需最大化。
尽管已经将水泵3描述为用于强制性地打开自动调温器7的阀体22的外部装置的示例,但是可以使用诸如马达等任意其它外部装置来打开阀体22。
Claims (6)
1.一种自动调温器,所述自动调温器在冷却水回路中位于发动机的下游侧,在所述冷却水回路中通过对泵进行驱动而使冷却水循环通过所述发动机的内部,所述自动调温器包括阀体和热电偶,所述阀体用于禁止或允许流经所述自动调温器的冷却水通过,所述热电偶用于基于冷却水的温度而驱动所述阀体,其中,如果冷却水的温度低于判定值,则所述阀体关闭以禁止冷却水通过所述发动机的内部,而如果冷却水的温度高于或等于所述判定值,则接受从冷却水传递的热的所述热电偶打开所述阀体以允许冷却水通过所述发动机的内部,所述自动调温器的特征在于:
热发生器,如果所述冷却水回路中的冷却水的温度低于所述判定值,则所述热发生器加热所述热电偶以便强制性地打开所述阀体,
其中,所述阀体能够独立于基于所述冷却水回路中的冷却水的温度的所述自动调温器的操作由外部装置打开。
2.一种自动调温器,所述自动调温器在冷却水回路中位于发动机的下游侧,在所述冷却水回路中通过对泵进行驱动而使冷却水循环通过所述发动机的内部,所述自动调温器包括阀体和热电偶,所述阀体用于禁止或允许流经所述自动调温器的冷却水通过,所述热电偶用于基于冷却水的温度而驱动所述阀体,其中,如果冷却水的温度低于判定值,则所述阀体关闭以禁止冷却水通过所述发动机的内部,而如果冷却水的温度高于或等于所述判定值,则接受从冷却水传递的热的所述热电偶打开所述阀体以允许冷却水通过所述发动机的内部,所述自动调温器的特征在于:
热发生器,如果所述冷却水回路中的冷却水的温度低于所述判定值,则所述热发生器加热所述热电偶以便强制性地打开所述阀体,
其中,所述阀体承受来自通过驱动所述泵而在所述冷却水回路之中循环的冷却水的压力,并且,如果来自所述泵的冷却水的排放流量大于正常使用范围内的最大值,则所述阀体基于所述冷却水的压力而打开。
3.如权利要求2所述的自动调温器,其中,所述阀体由弹簧在关闭方向上偏压,所述热电偶适于克服由所述弹簧施加的偏压力打开所述阀体,其中,所述偏压力为这样的值:所述值比基于在所述泵的排放流量为所述正常使用范围内的值时作用在所述阀体上的冷却水的压力的力大、且比基于在所述泵的排放流量为大于所述正常使用范围内的最大值的值时作用在所述阀体上的冷却水的压力的力小。
4.如权利要求2所述的车辆用冷却装置,其中,当所述泵的排放流量最大时,所述阀体打开。
5.一种车辆用冷却装置,包括:冷却水回路,在所述冷却水回路之中通过对泵进行驱动而使冷却水循环通过发动机的内部;水温传感器,所述水温传感器用于检测沿着所述冷却水回路在所述发动机的出口处的冷却水的温度;根据权利要求2或3所述的自动调温器;以及控制单元,所述控制单元用于控制对所述泵和所述自动调温器的驱动,所述冷却装置的特征在于,
所述自动调温器适于在所述热电偶周围的冷却水的温度小于所述判定值时关闭所述阀体,
所述控制单元适于在由所述水温传感器检测到的冷却水的温度至少达到所述判定值时通过利用所述自动调温器的所述热发生器加热所述热电偶而打开处于关闭状态的所述阀体,并且
在所述发动机从其冷机状态起动之后由所述水温传感器检测到的冷却水的温度小于所述判定值的情况下,如果基于所述发动机的运行状况估算的在所述发动机的所述气缸盖中的冷却水的温度高于或等于使得冷却水可能会沸腾的值,则所述控制单元将所述泵的排放流量设定成大于所述正常使用范围内的所述最大值的值。
6.如权利要求5所述的车辆用冷却装置,其中,所述控制单元基于自所述发动机起动以来吸入所述发动机中的空气的累积量值和在所述冷却水回路中的所述发动机的出口处由水温传感器实际测量到的冷却水的温度的值来估算在所述发动机的气缸盖中的冷却水的温度。
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