CN103415681A

CN103415681A - 发动机冷却装置

Info

Publication number: CN103415681A
Application number: CN2012800079101A
Authority: CN
Inventors: 松坂正宣; 佐藤忠祐; 高野裕久
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: WO2012108224A1; BR112013020218B1; JP5257712B2; US8967095B2; JP2012167572A; US20130220243A1; EP2674588B1; EP2674588A1; CN103415681B; BR112013020218A2; EP2674588A4

Abstract

本发明提供易于实现装置的小型化、功耗也难以增大的发动机冷却装置。发动机冷却装置具备：车辆行驶用发动机；泵，其由发动机驱动；热交换器；循环路径，其通过泵的驱动使冷却液涉及发动机和热交换器而循环；电磁阀，其能打开关闭循环路径；以及控制装置，其控制发动机的工作。电磁阀具备：阀体，其能移动到从阀座离开的位置和抵接到该阀座的位置且以抵接到阀座的方式被保持；以及电磁线圈，其能通过通电维持阀体和阀座的抵接。设有在电磁线圈处于非通电状态而泵被驱动时，利用冷却液的流体压力能移动到从阀座离开的位置的阀体。设有能以在发动机启动前开始向电磁线圈通电的方式进行控制的控制装置。

Description

发动机冷却装置

技术领域

本发明涉及发动机冷却装置，其具备：车辆行驶用发动机；泵，其由上述发动机驱动；热交换器；循环路径，其通过上述泵的驱动使冷却液涉及上述发动机和上述热交换器而循环；电磁阀，其能打开关闭上述循环路径；以及控制装置，其控制上述发动机的工作。

背景技术

以往，在上述发动机冷却装置中装备有以下电磁阀（例如，参照专利文献1）：在不向电磁线圈通电时，利用施力构件的作用力，阀体抵接到阀座而切换为闭阀状态，通过向电磁线圈通电使阀体对抗施力构件的作用力而移动，由此能切换为开阀状态。

因此在现有的发动机冷却装置中，为了使冷却液涉及发动机和热交换器而循环，需要通过向电磁线圈通电来使阀体对抗施力构件的作用力而移动且维持该通电状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平6－221461号公报（段落编号〔0012〕、〔0013〕、图4）

发明内容

发明要解决的问题

因此需要在现有的发动机冷却装置中装备以下大型电磁阀：其具有能通过向电磁线圈通电来使阀体对抗施力构件的作用力而移动到开阀位置的大的驱动力，装置有可能大型化。

另外，为了使冷却液循环，需要通过向电磁线圈通电来使阀体对抗施力构件的作用力而移动到开阀位置且维持该通电状态，因此功耗有可能增大。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供易于实现装置的小型化、功耗也难以增大的发动机冷却装置。

用于解决问题的方案

本发明的第1构成的特征在于，具备：车辆行驶用发动机；泵，其由上述发动机驱动；热交换器；循环路径，其通过上述泵的驱动使冷却液涉及上述发动机和上述热交换器而循环；电磁阀，其能打开关闭上述循环路径；以及控制装置，其控制上述发动机的工作，上述电磁阀具备：阀体，其能移动到从阀座离开的位置和抵接到该阀座的位置且以抵接到上述阀座的方式被保持；以及电磁线圈，其能通过通电维持上述阀体和上述阀座的抵接，上述阀体设为，在上述电磁线圈处于非通电状态而上述泵被驱动时，利用上述冷却液的流体压力能移动到从上述阀座离开的位置，上述控制装置设为能进行以下控制：在上述发动机启动前开始向上述电磁线圈通电。

在本构成的发动机冷却装置中，电磁阀具备：阀体，其能移动到从阀座离开的位置和抵接到该阀座的位置且以抵接到阀座的方式被保持；以及电磁线圈，其能通过通电来维持阀体和阀座的抵接。

因此，即使是驱动力小、功耗也少的小型电磁阀也能积极地维持关闭状态。在电磁线圈处于非通电状态而泵正在驱动时，阀体由于冷却液的流体压力而从阀座离开。

另外，在停止发动机而停车的车辆再次启动发动机而开始行驶时，或者在混合动力车辆从电动机行驶切换为发动机行驶时，乃至在怠速停止后的发动机再次启动时等，由于冷却液的温度低而要预热发动机并希望使燃料效率提高的情况下，能可靠地将电磁阀切换为关闭状态而使冷却液的循环停止。

但是，在上述构成的电磁阀中，在电磁线圈处于非通电状态时，发动机被启动且泵被驱动，则阀体由于冷却液的流体压力而从阀座离开，因此为了使阀体从该状态切换为关闭状态，需要大的驱动力。

针对上述内容，在本构成的发动机冷却装置中，控制发动机的工作的控制装置在发动机启动前开始向电磁线圈通电。

即，在冷却液的流体压力作用于电磁阀前，使阀体吸附到阀座，所以能可靠地得到电磁阀的关闭状态。

另一方面，在希望使冷却液循环的情况下，通过停止向电磁线圈通电来使电磁阀直接切换为打开状态。

这样，根据在没有冷却液流动的状态下能使阀体成为关闭状态的本发动机冷却装置，能使用驱动力小、功耗也少的小型电磁阀，装置的小型化以及功耗的削減成为可能。

另外，能提前进行发动机的预热运转，所以能实现燃料效率的提高。

本发明的第2构成的特征在于，上述控制装置设为能进行以下控制：在检测到发动机启动动作时开始向上述电磁线圈通电。

在发动机启动前能可靠地关闭电磁阀。另外，实际上仅在要使发动机启动时对电磁线圈通电，因此能缩短向电磁线圈通电的时间，易于进一步削减功耗。

本发明的第3构成的特征在于，上述控制装置设为能进行以下控制：在上述发动机停止时开始向上述电磁线圈通电。

根据本构成，在检测到发动机启动动作前开始向电磁线圈通电，能使电磁阀维持为关闭状态。

本发明的第4构成的特征在于，上述控制装置设为能进行以下控制：在上述发动机启动前判断是否使上述冷却液循环，在判断为不使上述冷却液循环时，开始向上述电磁线圈通电。

根据本构成，在使冷却液循环时，不开始向电磁线圈通电，在不使冷却液循环时开始向电磁线圈通电。

因此，在希望使冷却液循环时，能省略在暂时对电磁线圈通电后停止该通电这样不需要的动作，能得到能量效率良好的发动机冷却装置。

本发明的第5构成的特征在于，上述热交换器包括车厢供暖用热交换器。

根据本构成，能在发动机启动前将电磁阀维持为关闭状态，使涉及发动机和车厢供暖用热交换器的冷却液的循环停止，能高效地进行发动机的预热运转。

附图说明

图1是示意地示出发动机冷却装置的说明图。

图2示出电磁阀，（a）是关闭状态的纵截面图，（b）是打开状态的纵截面图。

图3是控制装置的控制流程图。

图4是第2实施方式的控制装置的控制流程图。

图5是第3实施方式的控制装置的控制流程图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

〔第1实施方式〕

图1示出本发明的发动机冷却装置。

发动机冷却装置具备：车辆行驶用内燃机式发动机1；水泵2，其由发动机1驱动；作为发动机冷却用热交换器的散热器3及作为车厢供暖用热交换器的加热器芯体4；第1循环路径R1，其利用水泵2的驱动使冷却液涉及发动机1和散热器3而循环；第2循环路径R2，其利用水泵2的驱动使冷却液涉及发动机1和加热器芯体4而循环；恒温器阀5，其连接到第1循环路径R1；电磁阀6，其能打开关闭第2循环路径R2；以及控制装置7，其控制发动机1的工作。

因此，使冷却液涉及发动机1和加热器芯体4而循环的第2循环路径R2相当于本发明的循环路径。

恒温器阀5连接到第1循环路径R1中的、散热器3的冷却液流出口3b和水泵2的冷却液流入口2a之间的循环路径部分。

电磁阀6连接到第2循环路径R2中的、发动机1的供暖用冷却液流出口（未图示）和加热器芯体4的冷却液流入口4a之间的循环路径部分。

加热器芯体4的冷却液流出口4b经由形成于恒温器阀5的壳体的流路（未图示）连接到水泵2的冷却液流入口2a。

此外，水泵2通过发动机1的起动而开始驱动，通过发动机1的停止而停止驱动。因此水泵2在发动机1正在驱动时总是被驱动。

图2（a）示出关闭状态的电磁阀6，图2（b）示出打开状态的电磁阀6。

电磁阀6具备：壳体8；阀体10，其被支撑为能移动到从阀座9离开的位置和抵接到该阀座9的位置；施力构件11，其对阀体10施力而使该阀体10保持抵接到阀座9；以及电磁线圈12，其能通过通电来维持阀体10和阀座9的抵接。

壳体8具备：冷却液流入路径13；冷却液流出路径14；开口部15，其以相对于冷却液流入路径13同芯状地相对的方式形成；以及盖16，其密闭开口部15，冷却液流出路径14沿着相对于冷却液流入路径13正交的方向设置。

电磁线圈12利用未图示的连接器电连接到驱动电路，具备：主体19，其利用铁等磁性体形成为具备外径部17和内径部18的双重筒状；由绝缘材料制成的线轴20，其同芯状地装配在主体19的内部；以及绝缘铜线21，其卷附到线轴20。

主体19以冷却液流入路径13同芯状地进入内径部18的内侧的方式装配到壳体8。

阀座9形成在主体19中的面对盖16侧的端面。

阀体10由形成于盖16的筒状的轴承部22支撑，能涉及从阀座9离开的位置和抵接到该阀座9的位置而移动。

以阀体10抵接到阀座9的方式保持的施力构件11包括压缩螺旋弹簧，上述压缩螺旋弹簧装配在盖16和阀体10之间。

阀体10由铁等磁性体形成，在电磁线圈12由于通电而被励磁时，吸附到形成于主体19的阀座9，切换为维持着阀体10和阀座9的抵接的关闭状态。

在电磁线圈12处于非通电状态时，由于施力构件11的作用力，阀体10抵接到阀座9。

因此在电磁线圈12处于非通电状态而水泵2被驱动时，由于流入冷却液流入路径13的冷却液的流体压力，阀体10对抗施力构件11的作用力而移动到从阀座9离开的位置，冷却液从冷却液流出路径14流出，流入加热器芯体4的冷却液流入口4a。

以下，参照图3所示的流程图说明基于控制装置7的控制动作。

点火钥匙插入钥匙筒而进行打开点火开关的操作（在图中显示为“IG－ON”），由此检测发动机启动动作，在发动机1启动前，开始向电磁线圈12通电（步骤＃1、＃2）。

由于向电磁线圈12通电，阀体10被吸附到阀座9，电磁阀6切换为维持着阀体10和阀座9的抵接的关闭状态。

在利用点火钥匙对起动装置进行起动操作来启动发动机1（步骤＃3）时，开始水泵2的驱动。

虽未图示，但包括打开点火开关的操作和起动装置的起动操作的操作可以被检测为发动机启动动作。

在这种情况下，无论起动装置的起动操作如何，在开始向电磁线圈12通电后，启动发动机1并开始水泵2的驱动。

在发动机1启动时，在进行了打开点火开关操作的状态下，判断是否使第2循环路径R2的冷却液循环（步骤＃4，＃5），在判断为不使冷却液循环时，维持向电磁线圈12通电，在判断为使冷却液循环时，停止向电磁线圈12通电（步骤＃6）。

在停止向电磁线圈12通电时，由于冷却液的液体压力，阀体10移动到从阀座9离开的位置，冷却液在第2循环路径R2中循环。

是否使步骤＃5的第2循环路径R2的冷却液循环的判断基于冷却液的温度、车厢供暖要求的有无、发动机转速来执行。

具体地，在冷却液的温度不到设定温度且没有车厢供暖要求且发动机转速不到设定转速时，判断为不使冷却液循环。

因此在冷却液的温度为设定温度以上或者有车厢供暖要求或者发动机转速为设定转速以上时，判断为使冷却液循环。

此外，可以设定为，在冷却液的温度不到设定温度或者没有车厢供暖要求或者发动机转速不到设定转速时，判断为不使冷却液循环，在冷却液的温度为设定温度以上且有车厢供暖要求且发动机转速为设定转速以上时，判断为使冷却液循环。

在打开点火开关操作的状态下，若在基于混合动力车辆的电动机开始行驶时、停止怠速时发动机1停止，则判断发动机1的再次启动动作的有无（步骤＃7～＃10）。

再次启动动作的有无基于制动踏板、加速踏板的操作状态来判断。

具体地，在检测到解除制动踏板的踏踩且开始加速踏板的踏踩的发动机启动动作时，判断为有再次启动动作。

在判断为有再次启动动作时，返回步骤＃2，在发动机1再次起动前，再次开始向电磁线圈12通电，重复执行步骤＃3～＃10的控制动作。

在步骤＃4，＃7，＃9中判断有关闭点火开关的操作时，在执行了停止向电磁线圈12通电等的结束处理后（步骤＃11），结束控制动作。

此外，在步骤＃5中判断为不使冷却液循环时，判断发动机1是否停止，在判断为发动机1停止时，可以停止向电磁线圈12通电，在步骤＃10中判断发动机1的再次启动动作的有无。

〔第2实施方式〕

图4是示出基于本发明的其它实施方式的控制动作的流程图。

本实施方式在以下方面与第1实施方式不同：控制装置7在步骤＃10中判断有发动机再次启动动作后，判断是否使冷却液循环，在判断为不使冷却液循环时，开始向电磁线圈12通电。

因此步骤＃1～＃10的控制动作与第1实施方式相同，因此说明步骤＃10以后的控制动作。

在步骤＃10中判断为有发动机的再次启动动作时，判断是否使冷却液循环（步骤＃12），在判断为使冷却液循环时，在对电磁线圈12通电时停止该通电，之后使发动机1启动（步骤＃13，＃15），返回步骤＃7。

在步骤＃12中判断为不使冷却液循环时，在不对电磁线圈12通电时开始通电，之后使发动机1启动（步骤＃14，＃15）、返回步骤＃7。

步骤＃12中的是否使冷却液循环的判断基于冷却液的温度和车厢供暖要求的有无来执行。

具体地，在冷却液的温度不到设定温度且没有车厢供暖要求时，判断为不使冷却液循环。

因此在冷却液的温度为设定温度以上或者有车厢供暖要求时，判断为使冷却液循环。

此外，可以设定为，在冷却液的温度不到设定温度或者没有车厢供暖要求时，判断为不使冷却液循环，在冷却液的温度为设定温度以上且有车厢供暖要求时，判断为使冷却液循环。

其它构成与第1实施方式相同。

〔第3实施方式〕

图5是示出基于本发明的其它实施方式的控制动作的流程图。

本实施方式在以下方面与第1实施方式不同：控制装置7在步骤＃8中停止发动机1的驱动时，判断是否使冷却液循环，在判断为不使冷却液循环时，开始向电磁线圈12通电。

因此步骤＃1～＃8的控制动作与第1实施方式相同，因此说明步骤＃8以后的控制动作。

在步骤＃8中在检测到发动机1的驱动停止时，判断在打开点火开关操作的状态下是否使冷却液循环（步骤＃20，＃21），在判断为使冷却液循环时，在对电磁线圈12通电时停止该通电，之后判断发动机1的再次启动动作的有无（步骤＃22，＃24）。

此外，在步骤＃21中的是否使冷却液循环的判断与第2实施方式的步骤＃12中的是否使冷却液循环的判断同样地，基于冷却液的温度和车厢供暖要求的有无来执行。

在步骤＃21中判断为不使冷却液循环时，在未对电磁线圈12通电时开始通电，之后判断发动机1的再次启动动作的有无（步骤＃23，＃24）。

在步骤＃24中判断有发动机1的再次启动动作时，在使发动机1启动后（步骤＃25），返回步骤＃7。

在步骤＃20中判断为有关闭点火开关的操作时，在执行停止向电磁线圈12通电等的结束处理后（步骤＃11），结束控制动作。

其它构成与第1实施方式相同。

〔其它实施方式〕

1．本发明的发动机冷却装置可以应用于以下发动机冷却装置：在使冷却液涉及发动机和散热器而循环的循环路径中，代替能打开关闭循环路径的现有的恒温器阀而设有电磁阀。

2．本发明的发动机冷却装置可以设有控制装置，上述控制装置能进行以下控制：在发动机停止时不进行是否使冷却液循环的判断而直接开始向电磁线圈通电。

3．在本发明的发动机冷却装置中，电磁阀可以具备阀体，上述阀体能移动到从阀座离开的位置和抵接到该阀座的位置且利用重力（自重）以抵接到阀座的方式被保持。

工业上的可利用性

本发明的发动机冷却装置能应用于各种内燃机的冷却装置。

附图标记说明

1 发动机

2 水泵

4 加热器芯体（热交换器、车厢供暖用热交换器）

6 电磁阀

7 控制装置

9 阀座

10 阀体

12 电磁线圈

R2 第2循环路径（循环路径）

Claims

1.一种发动机冷却装置，

具备：车辆行驶用发动机；

泵，其由上述发动机驱动；

热交换器；

循环路径，其通过上述泵的驱动使冷却液涉及上述发动机和上述热交换器而循环；

电磁阀，其能打开关闭上述循环路径；以及

控制装置，其控制上述发动机的工作，

上述电磁阀具备：阀体，其能移动到从阀座离开的位置和抵接到该阀座的位置且以抵接到上述阀座的方式被保持；以及电磁线圈，其能通过通电维持上述阀体和上述阀座的抵接，

上述阀体设为，在上述电磁线圈处于非通电状态而上述泵被驱动时，能利用上述冷却液的流体压力移动到从上述阀座离开的位置，

上述控制装置设为能进行以下控制：在上述发动机启动前开始向上述电磁线圈通电。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却装置，

上述控制装置设为能进行以下控制：在检测到发动机启动动作时开始向上述电磁线圈通电。

3.根据权利要求1所述的发动机冷却装置，

上述控制装置设为能进行以下控制：在上述发动机停止时开始向上述电磁线圈通电。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的发动机冷却装置，

上述控制装置设为能进行以下控制：在上述发动机启动前判断是否使上述冷却液循环，在判断为不使上述冷却液循环时，开始向上述电磁线圈通电。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的发动机冷却装置，

上述热交换器包括车厢供暖用热交换器。