CN106837504A - 发动机冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够较佳地抑制由冷却液的冻结引起的冷却液回路内的压力上升的发动机冷却装置。所述发动机冷却装置具有如下3条路径，该3条路径是在比使冷却水从泵通过发动机的内部之后返回泵的方式流动的冷却液回路中的发动机的内部靠下游侧的部分进行分支之后合流的、包括通过散热器的散热器路径的路径，设置于该发动机冷却装置的停止时控制部，在点火开关被设为断开时(S100：是)，以将散热器口关闭并将除此以外的排出口中的至少一个打开(S102、S103)的方式控制具有包括与散热器路径连接的散热器口的3个排出口的多通阀。

Description

发动机冷却装置

技术领域

本发明涉及发动机冷却装置。

背景技术

以往，专利文献1记载了如下发动机冷却装置，该发动机冷却装置在使冷却液经过发动机的内部而循环的冷却液回路设置包括经过散热器的散热器路径在内的多条路径，在这些路径的分支位置设置有多通阀。多通阀具有向上述多条路径分别排出冷却液的多个排出口，通过对这些排出口的开闭状态进行切换来切换冷却液所流通的路径。而且，专利文献2记载了如下发动机冷却装置，该发动机冷却装置在发动机的冷态启动时关闭多通阀的所有排出口，由此来进行将来自发动机的内部的冷却液的流出切断的止水控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-201224号公报

专利文献2：日本特开2013-124656号公报

发明内容

发明所要解决的课题

此外，在极低温环境下，在发动机停止且冷却液的循环停止的点火开关的断开期间，有时冷却液回路内的冷却液会冻结进而发动机刚启动后的冷却液的循环被堵塞。另外，在这样的情况下，有时多通阀内的冷却液也冻结进而多通阀成为无法运作的状态。

若在由泵进行的冷却液的排出的开始后，冷却液回路因冻结而继续为被堵塞的状态，则在比堵塞位置靠上游侧的部分的冷却液回路内的压力会逐渐上升。冷却液回路的各部分的耐压性能需要考虑这样的冻结时的压力上升来进行设计。

另一方面，在进行上述那样的止水控制的发动机冷却装置中，多通阀能够选择所有排出口被关闭了的状态。若在冷却液回路内的冻结时将所有的排出口关闭了的状态下多通阀不再能够运作，则在发动机的内部被加温的冷却液不再向多通阀的下游侧流动，所以由冻结引起的冷却液回路的堵塞的消除会延迟。并且，与该延迟相应地，冷却液回路中的比堵塞位置靠上游侧的部分的压力会更大幅度地上升。因此，在不能够否定在冷却液回路内的冻结时多通阀的所有排出口成为了关闭的状态的可能性的情况下，冷却液回路的各部分需要更高的耐压性能。其结果，需要具有更高的耐压性能的更昂贵的部件，这成为了招致发动机冷却装置的制造成本的增加的原因。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其要解决的课题是提供能够较佳地抑制因冷却液的冻结而引起的冷却液回路内的压力上升的发动机冷却装置。

解决上述问题的发动机冷却装置具备：冷却液回路，使冷却液以从泵通过发动机的内部并返回至所述泵的方式流动，并且具有在比所述发动机的内部靠下游侧的部分处分支而与所述泵分别连接的多条路径，且该多条路径中的一条路径为通过散热器的散热器路径；和多通阀，设置于所述冷却液回路中的所述多条路径的分支位置，具备向所述多条路径分别排出冷却液的多个排出口，并且能够将该多个排出口的开闭状态以包括使该多个排出口全部关闭的状态在内的方式进行切换。并且，该发动机冷却装置具备停止时控制部，在点火开关被设为断开时，该停止时控制部以将所述多个排出口中的向所述散热器路径排出冷却液的排出口即散热器口关闭并且将所述多个排出口中的除所述散热器口以外的排出口的至少一个打开的方式控制所述多通阀。

若在点火开关被设为断开时(以下，记作IG断开操作时)控制多通阀以将排出口的至少一个打开，则可保证在点火开关被设为接通时(以下，记作IG接通操作时)多通阀的排出口的至少一个被打开的状态。因此，能够排除在冷却液回路内的冻结时多通阀的排出口全部为关闭的状态的可能性。其结果，能够将由冻结引起的冷却液回路的堵塞被消除所需的时间估算为更短，进而能够将产生了由冻结了的冷却液引起的堵塞的情况下的冷却回路内的最大压力估算为更低。因此，能够抑制对冷却液回路的各部分要求的耐压性能。

不过，若在IG接通操作时散热器口被打开，则有可能冷却液流入散热器，冷却液因在该散热器处的冷却而再次冻结。另外，被散热器冷却了的冷却液会再次流入发动机的内部，所以发动机的预热也会延迟。关于这点，在上述发动机冷却装置中，在IG断开操作时将除散热器口以外的排出口打开，所以能够避免这样的冷却液的再次冻结、预热的延迟。因此，根据上述发动机冷却装置，能够较佳地抑制由冷却液的冻结引起的冷却液回路内的压力上升。

上述发动机冷却装置，希望的是，作为所述多条路径，具备所述散热器路径、通过加热器芯的加热器路径以及所述散热器路径及所述加热器路径以外的第三路径，并且作为所述多个排出口，具备所述散热器口、向所述加热器路径排出冷却液的加热器口以及向所述第三路径排出冷却液的第三排出口，在该情况下，在环境温度为规定的基准温度以下时，所述停止时控制部在所述点火开关被设为断开时以将所述散热器口关闭并将所述加热器口打开的方式控制所述多通阀，在环境温度比所述基准温度高时，所述停止时控制部在所述点火开关被设为断开时以将所述散热器口和所述加热器口均关闭并将所述第三排出口打开的方式控制所述多通阀。

在这样的情况下，在环境温度低从而在发动机再启动后使用暖气的可能性高时，在IG断开操作时以将散热器口关闭并且将加热器口打开的方式控制多通阀，所以即使在冷却液回路内的冷却液冻结的情况下，也能够使加热器路径内尽早解冻，使制暖尽早开始。

另一方面，在环境温度高的情况下，在发动机再启动后使用暖气的可能性低。若在发动机的再启动后不使用暖气的情况下，在IG断开操作时预先将加热器口打开，则尽管不使用暖气但在发动机再启动后仍会向加热器芯供给冷却液，由于在该加热器芯处的散热而将被传递至冷却液的发动机的热量的一部分丢弃。因此，若在环境温度高的情况下，在IG断开操作时以将加热器口与散热器口一起关闭并且将第三排出口打开的方式控制多通阀，则能够更高效地利用发动机的热量。

附图说明

图1是示意性地表示发动机冷却装置的一实施方式的整体构造的图。

图2是设置于该发动机冷却装置的多通阀的立体图。

图3是该多通阀的分解立体图。

图4是该多通阀的构成部件即壳体的主体的立体图。

图5的(a)是该多通阀的构成部件即阀芯的立体图，图5的(b)从另一方向观察而得到的该阀芯的立体图。

图6是表示该多通阀的阀芯的阀相位与各排出口的开口率的关系的图表。

图7是上述发动机冷却装置的一实施方式的多通阀的控制的结构的控制框图。

图8是在该实施方式中停止时控制部所执行的停止时控制例程的流程图。

具体实施方式

以下，参照图1～图8详细说明发动机冷却装置的一实施方式。

(冷却液回路的结构)

首先，参照图1，说明在本实施方式的发动机冷却装置中对发动机进行冷却的冷却液所流动的冷却液回路的结构。

如图1所示，在发动机10的汽缸体11和汽缸盖12的内部，分别设置有作为冷却液回路的一部分的水套11A、12A。在冷却液回路中的比水套11A、12A靠上游侧的部分，设置有用于使冷却液在冷却液回路循环的冷却液泵13。并且，冷却液泵13所排出的冷却液被导入水套11A、12A。此外，在汽缸盖12的水套12A设置有出口液温传感器24，该出口液温传感器24检测从水套12A即将向外部流出的冷却液的温度(出口液温TO)。

在汽缸体11中的设置有水套12A的冷却液出口的部分安装有多通阀14，通过水套11A、12A的冷却液流入多通阀14。冷却液回路在该多通阀14中分支为散热器路径R1、加热器路径R2以及这些路径以外的作为第三路径的设备路径R3这3条路径。其中，散热器路径R1是用于向散热器15供给冷却液的路径，该散热器15通过与外界气体进行热交换来对冷却液进行冷却。另外，加热器路径R2是用于向加热器芯16供给冷却液的路径，该加热器芯16是用于在车室内的制暖时利用冷却液的热量对向车室内送风的空气进行加热的热交换器。而且，设备路径R3是用于向以冷却液作为输送介质而被传递发动机10的热量的各设备供给冷却液的路径。此外，散热器路径R1的流路截面积被设为比加热器路径R2和设备路径R3的流路截面积大，以流通更大量的冷却液。

散热器路径R1在向散热器15供给了冷却液之后，在该散热器15的下游侧的部分与冷却液泵13连接。设备路径R3首先分支为3条路径，在各分支目标路径中向节流阀体17、EGR(排气再循环：Exhaust Gas Recirculation)阀18、EGR冷却器19分别供给冷却液。而且，设备路径R3在该节流阀体17、EGR阀18以及EGR冷却器19的下游侧暂时合流之后分支为2条路径，在各条分支目标路径中向油冷却器20以及ATF(AutomaticTransmissionFluid：自动变速器液体)加温器21分别供给冷却液。并且，设备路径R3在油冷却器20和ATF加温器21的下游侧再次合流，在该合流位置的下游侧的部分处，在散热器路径R1中的散热器15的下游侧的部分合流，在该合流位置的下游侧与散热器路径R1成为一体并与冷却液泵13连接。另一方面，加热器路径R2在向加热器芯16供给了冷却液之后，在该加热器芯16的下游侧的部分处与设备路径R3中的油冷却器20和ATF加温器21的下游侧的部分合流。并且，加热器路径R2在该合流位置的下游侧与设备路径R3成为一体，而且在该设备路径R3与散热器路径R1的合流位置的下游侧也与散热器路径R1成为一体并与冷却液泵13连接。

如以上那样，冷却液回路构成为以从冷却液泵13经过发动机10的内部(水套11A、12A)并返回冷却液泵13的方式使冷却液流动。另外，冷却液回路具有在比发动机10的内部靠下游侧的部分分支而与冷却液泵13分别连接的多条路径、即散热器路径R1、加热器路径R2、以及设备路径R3这3条路径。并且，在冷却液回路中的上述3条路径R1～R3的分支位置设置有多通阀14。

此外，在多通阀14设置有溢流阀22，该溢流阀22在其内部的压力过度上升时开阀而释放内部的冷却液的压力。在溢流阀22连接有溢流路径R4，该溢流路径R4的下游侧的部分与散热器路径R1中的散热器15的上游侧的部分合流。

多通阀14由掌管发动机控制的电子控制单元25进行控制。电子控制单元25具备进行发动机控制的各种运算处理的中央运算处理装置、预先存储有控制用的程序和/或数据的读取专用存储器、暂时存储中央运算处理装置的运算结果、传感器的检测结果等的可读写存储器。向这样的电子控制单元25输入除了上述的出口液温传感器24以外另外还有曲轴角传感器26、空气流量计27、环境温度传感器28等设置于车辆各部分的传感器的检测信号。曲轴角传感器26检测发动机10的输出轴即曲轴的旋转相位(曲轴角)。电子控制单元25根据这样的曲轴角的检测结果来运算发动机10的旋转速度(发动机转速)。另外，空气流量计27检测被吸入发动机10的空气的流量(吸入空气量)，环境温度传感器28检测车辆的外界气体的温度(环境温度)。而且，也向电子控制单元25输入表示点火开关IG是接通还是断开的IG信号。

(多通阀的结构)

接着，参照图2～图5说明设置于这样的发动机冷却装置的冷却液回路的多通阀14的结构。此外，在以下的说明中，在图2～图5中，设箭头U所示的方向为多通阀14的上方，设箭头D所示的方向为多通阀14的下方。

如图2所示，多通阀14具备作为冷却液的排出口的3个排出口即散热器口P1、加热器口P2以及设备口P3。在将多通阀14组装于发动机10时，散热器口P1与散热器路径R1连接而构成该散热器路径R1的一部分。另外，加热器口P2与加热器路径R2连接而构成该加热器路径R2的一部分。而且，设备口P3与设备路径R3连接而构成该设备路径R3的一部分。

如图3所示，作为多通阀14的构成部件，多通阀14具备壳体30、阀芯33、盖34、电动机35、含3个齿轮36A～36C而成的减速齿轮机构。在构成多通阀14的骨架的壳体30设置有上述3个排出口P1～P3。此外，壳体30分割地形成为主体30A和分别连接各路径R1～R3的连接器部30B～30D。图3以散热器路径R1的连接器部30B从主体30A分离的状态示出了这样的壳体30。

在壳体30的主体30A的下部收纳根据旋转而改变各排出口P1～P3的开口面积的阀芯33。另外，在壳体30的主体30A的上部收纳电动机35和减速齿轮机构。电动机35以经由构成减速齿轮机构的各齿轮36A～36C而与阀芯33的旋转轴即阀轴33A连结的状态收纳于壳体30，由此在电动机35的旋转被减速的基础上传递给阀芯33。

另一方面，在壳体30，以覆盖收纳有电动机35和减速齿轮机构的部分的上方的方式安装盖34。在盖34的内部安装有用于检测阀芯33相对于壳体30的相对旋转相位(以下，记载为阀相位)的阀相位传感器37。阀相位传感器37的检测信号被输入上述的电子控制单元25。而且，在壳体30内也收纳上述的溢流阀22。

图4表示从下方观察得到的壳体30的主体30A的立体构造。主体30A的下侧的面成为向汽缸盖12安装的安装面30E，多通阀14以该安装面30E与汽缸盖12的外壁相接的状态组装于发动机10。主体30A中的阀芯33的收纳空间在安装面30E开口，该开口成为从汽缸盖12的水套12A流入冷却液的流入口30F。并且，上述3个排出口P1～P3在壳体30的内侧分别向这样的阀芯33的收纳空间开口。

此外，上述的溢流路径R4以不经由阀芯33地将流入口30F和散热器口P1连通的方式设置于壳体30的主体30A。并且，在这样的溢流路径R4内设置溢流阀22。

如图5(a)所示，阀芯33被设为将2个鼔形的物体上下相重叠而成的形状。并且，在阀芯33以从其上表面中央向上方突出的方式设置有阀轴33A。阀芯33为在收纳于壳体30时在下表面具有与流入口30F连通的开口的中空构造。在阀芯33的上述2个鼔形的部分的侧周，设置有冷却液能够流通的2个孔39、40。

在收纳于壳体30的状态下，设置于阀芯33的下部的孔39在阀相位处于某范围内时，与加热器口P2以及设备口P3中的至少一方连通。另外，设置于阀芯33的上部的孔40在阀相位处于另一范围内时，与散热器口P1连通。在阀芯33位于各排出口P1～P3为与对应的孔39和孔40完全不相重叠的状态的位置时，各排出口P1～P3关闭而切断冷却液向所连接的路径R1～R3的排出。另外，在阀芯33位于各排出口P1～P3为与孔39或孔40部分或全部相重叠的状态的位置时，各排出口P1～P3打开而容许冷却液向所连接的路径R1～R3的排出。

而且，在阀芯33的上表面，以使一部分作为止动件43残留的方式，形成有围绕阀轴33A的根底部分并呈圆弧状延伸的槽42。另一方面，如图4所示，在壳体30中的阀芯33的收纳空间的里部形成有止动件44，在收纳阀芯33时，该止动件44收纳于这样的槽42内。并且，通过该止动件43、44的抵接，可限制阀芯33在壳体30内的转动范围。即，阀芯33在壳体30内的转动仅限于在止动件44在槽42内的移动成为图5(b)中箭头L所示的范围的情况下被容许。

图6表示多通阀14的阀相位与各排出口P1～P3的开口率的关系。此外，阀相位表示将所有排出口P1～P3成为关闭了的状态的位置设为阀相位为“0°”的位置时，从该位置起的从上方观察得到的顺时针方向(正方向)以及逆时针方向(负方向)的阀芯33的旋转角度。另外，开口率表示将完全打开时的开口面积设为“100％”的各排出口P1～P3的开口面积的比率。

如该图所示，各排出口P1～P3的开口率被设定为根据阀芯33的阀相位而变化。此外，在比阀相位为“0°”的位置靠正侧的阀相位的范围被设为在环境温度低从而使用车室的暖气的可能性高时(冬模式时)使用的阀相位的范围(冬模式使用区域)。另外，在比阀相位为“0°”的位置靠负侧的阀相位的范围被设为在环境温度高从而使用车室的暖气的可能性低时(夏模式时)使用的阀相位的范围(夏模式使用区域)。

在从阀相位为“0°”的位置起使阀芯33向正方向旋转时，首先加热器口P2开始打开，加热器口P2的开口率根据向正方向的阀相位的增加而逐渐变大。在加热器口P2完全打开、即其开口率达到“100％”时，接下来设备口P3开始打开，设备口P3的开口率根据向正方向的阀相位的增加而逐渐变大。然后，若设备口P3完全打开、即其开口率达到“100％”，则散热器口P1开始打开，散热器口P1的开口率根据向正方向的阀相位的增加而逐渐变大。然后，散热器口P1的开口率在比阀芯33进一步向正方向的旋转被止动件43、44的抵接所限制的位置靠前的位置，达到“100％”。

另一方面，在从阀相位为“0°”的位置起使阀芯33向负方向旋转时，首先设备口P3开始打开，设备口P3的开口率根据向负方向的阀相位的增加而逐渐变大。然后，从比设备口P3完全打开、即其开口率达到“100％”的位置稍微靠前的位置起，散热器口P1开始打开，散热器口P1的开口率根据向负方向的阀相位的增加而逐渐变大。然后，散热器口P1的开口率在比阀芯33进一步向负方向的旋转被止动件43、44的抵接所限制的位置靠前的位置，达到“100％”。另外，在比阀相位为“0°”的位置靠负侧的夏模式使用区域，加热器口P2始终完全关闭。

(多通阀控制)

接着，参照图7说明多通阀14的控制的概要。图7表示与多通阀14的控制相关的电子控制单元25的控制框图。电子控制单元25具备目标液温运算部50、液温控制部51、预热控制部52、停止时控制部53、以及驱动多通阀14的电动机35的电动机驱动部54，作为多通阀14的控制的结构。此外，实际上，该目标液温运算部50、液温控制部51、预热控制部52、停止时控制部53以及电动机驱动部54的功能可通过电子控制单元25的中央运算处理装置所进行的处理来实现。

目标液温运算部50运算发动机10的预热完成后的出口液温的目标值即目标液温并将其向液温控制部51输出。目标液温基于发动机转速、发动机负荷率等，设定在确保发动机10的燃料经济性性能的方面最佳的出口液温作为其值。此外，发动机负荷率表示将在当前的发动机转速下使发动机10的节气门完全打开时的汽缸流入空气量设为“100％”的情况下的汽缸流入空气量的比率，其值根据发动机转速、吸入空气量等检测结果来运算。

液温控制部51运算使出口液温为由目标液温运算部50运算得到的目标液温所需的多通阀14的阀相位来作为要求阀相位并将其向电动机驱动部54输出。具体而言，液温控制部51根据目标液温与出口液温的偏差而对要求阀相位进行反馈调整。即，在出口液温比目标液温高时，为了增加向散热器15供给的冷却液的流量而向使散热器口P1的开口率变得更大的一侧调整要求阀相位。另外，在出口液温比目标液温低时，为了减少向散热器15供给的冷却液的流量而向使散热器口P1的开口率变小的一侧调整要求阀相位。

此外，液温控制部51以根据环境温度切换多通阀14的阀相位的使用区域的方式，设定要求阀相位。即，在环境温度THA为基准温度α以下从而使用车室的暖气的可能性高时，将要求阀相位设定为冬模式使用区域内的阀相位，在环境温度超过基准温度α从而使用车室的暖气的可能性低时，将要求阀相位设定为夏模式使用区域内的阀相位。另外，液温控制部51在发动机10的预热完成前、发动机10的停止处理期间，作为要求阀相位将无效的值向电动机驱动部54输出。

另一方面，预热控制部52运算发动机10的预热完成前的多通阀14的要求阀相位(预热时要求阀相位)并将其向电动机驱动部54输出。具体而言，预热控制部52根据出口液温、制暖要求的有无，来运算发动机10的预热促进、以及暖气性能的确保所需的多通阀14的阀相位，作为要求阀相位。在本实施方式中，在发动机10的预热期间出口液温为规定的止水完成温度以下时，将多通阀14的排出口P1～P3全部关闭，进行使冷却液回路的冷却液的循环停止的止水控制。此时的预热控制部52将所有的排出口P1～P3被关闭的、阀相位为“0°”的位置设定为要求阀相位。另外，在出口液温超过上述止水温度且为判定为发动机10的预热已完成的预热完成温度以下时，以设备口P3的开口率随着出口液温接近预热完成温度而接近“100％”的方式，设定要求阀相位。

预热控制部52也以根据环境温度切换多通阀14的阀相位的使用区域的方式设定要求阀相位。即，在环境温度为基准温度α以下从而使用车室的暖气的可能性高时，将要求阀相位设定为冬模式使用区域内的阀相位，在环境温度超过基准温度α从而使用车室的暖气的可能性低时，将要求阀相位设定为夏模式使用区域内的阀相位。另外，预热控制部52在发动机10的预热完成后，作为要求阀相位将无效的值向电动机驱动部54输出。

而且，停止时控制部53运算在点火开关IG被设为断开时所执行的停止时控制下的多通阀14的要求阀相位(停止时要求阀相位)并将其向电动机驱动部54输出。此外，停止时控制部53除了停止时控制时以外，作为要求阀相位将无效的值向电动机驱动部54输出。

电动机驱动部54从自上述的液温控制部51、预热控制部52以及停止时控制部53输入的要求阀相位中选择为有效的值的相位，以由阀相位传感器37执行的多通阀14的阀相位的检测值(实际阀相位)成为该值的方式驱动电动机35。如上述，液温控制部51、预热控制部52以及停止时控制部53输出有效的要求阀相位的条件彼此不重叠，所以暂时被输入电动机驱动部54的有效的要求阀相位是唯一的相位。因而，在点火开关IG被设为断开时，将仅停止时控制部53将有效的要求阀相位向电动机驱动部54输出，以阀相位成为该要求阀相位(停止时要求阀相位)的方式使电动机驱动部54驱动多通阀14的电动机35。

(停止时控制)

接着，参照图8说明由停止时控制部53进行的停止时控制的详细情况。

图8是表示停止时控制部53所执行的停止时控制例程的处理步骤的流程图。该例程的处理在从点火开关IG被设为接通而向电子控制单元25的供电开始起到点火开关IG的断开后停止时处理完成而向电子控制单元25的供电停止为止的期间，按每规定的控制周期反复执行。

在本例程的处理开始后，首先在步骤S100中判定点火开关IG是否被设置成了断开。在此，若点火开关IG被设置成了断开(是)，则使处理进入步骤S101，若非如此(否)，则直接结束此次的处理。

在使处理进入步骤S101时，在该步骤S101中，判定环境温度THA是否为上述的基准温度α以下。此外，此处的判定是为了确认在发动机的再启动后使用暖气的可能性是否高而进行的。即，若在点火开关被设为断开时，环境温度THA低至认为会使用暖气的程度，则在下次的发动机再启动时，仍然认为环境温度THA低至同等程度，之后使用暖气的可能性高。像这样，在本实施方式中，以环境温度THA为基准温度α以下作为条件，判定为在发动机的再启动后使用暖气的可能性高。

在此，若存在制暖要求(是)，则使处理进入步骤S102，在该步骤S102中，在控制多通阀14以使阀芯33的阀相位成为图6所示的“φ1”的位置之后，结束本例程的处理。“φ1”是冬模式下的停止时要求阀相位，被设定为散热器口P1被关闭、且加热器口P2和设备口P3完全打开的阀相位。此时的停止时控制部53将这样的“φ1”作为要求阀相位向电动机驱动部54输出，由此驱动多通阀14的电动机35以使阀相位成为“φ1”。

另一方面，若不存在此时的制暖要求(否)，则使处理进入步骤S103，在该步骤S103中，在控制多通阀14以使阀芯33的阀相位成为图6所示的“φ2”的位置之后，结束本例程的处理。“φ2”是夏模式下的停止时要求阀相位，被设定为散热器口P1和加热器口P2被关闭、且设备口P3大致完全打开的阀相位。此时的停止时控制部53将这样的阀相位“φ2”作为要求阀相位向电动机驱动部54输出，由此来驱动多通阀14的电动机35以使阀相位成为“φ2”。

(作用)

在极低温环境下，在发动机10停止的期间，有时冷却液回路内的冷却液冻结从而冷却液回路中的冷却液的循环成为被堵塞的状态。另外，在这样的情况下，也有时多通阀14的内部的冷却液也冻结从而多通阀14不再运作。

若在这样的情况下点火开关IG被设为接通而启动发动机10，则主要通过以冷却液作为输送介质的发动机10的热量的传递来推进冷却液回路内的冷却液的解冻。不过，若此时的多通阀14的排出口P1～P3的所有均关闭，则以冷却液作为输送介质的发动机10的热量的传递会在多通阀14的部分被切断，所以在冷却液回路中的多通阀14的下游侧的部分难以传递发动机10的热量。并且，其结果，由冻结引起的冷却液回路的堵塞的消除会延迟。

另一方面，若发动机10启动，则开始通过冷却液泵13排出冷却液。因此，若在发动机10的启动后也继续为冷却液回路因冻结而堵塞的状态，则冷却液回路中的比堵塞部位靠上游侧的部分的压力逐渐上升。堵塞的消除越花费时间，则此时的压力上升越大。因而，在IG接通操作时，在无法否定多通阀14的所有排出口P1～P3均闭的可能性的情况下，必须将这样的冻结时的冷却液回路内的压力上升估算为更大。并且，其结果，就需要相应地提高冷却液回路各部分的耐压性能的要求，需要具有更高的耐压性能的更昂贵的部件，所以结果会招致制造成本的增加。

关于这点，在本实施方式的发动机冷却装置中，在IG断开操作时，以将散热器口P1闭、且将设备口P3(夏模式时)打开、或将加热器口P2和设备口P3双方(冬模式时)打开的方式控制多通阀14。因此，可保证在下次的IG接通操作时多通阀14的3个排出口P1～P3至少一个为打开的状态。即，在本实施方式的发动机冷却装置中，能够排除在冷却液回路内的冻结时多通阀14的所有排出口P1～P3均为关闭的状态的可能性。其结果，能够将由冻结而引起的冷却液回路的堵塞的消除所需的时间估算为更短，进而能够将产生有由冻结的冷却液引起的堵塞的情况下的冷却回路内的最大压力估算为更低。因此，能够采用耐压性能更低的更廉价的部件，可将发动机冷却装置的制造成本抑制得低。

此外，若在冷却液回路的冻结时散热器口P1打开，则因发动机10的热量而解冻的冷却液会流入散热器15，冷却液有可能因该散热器15的冷却而再次冻结。另外，被散热器15冷却的冷却液会再次流入发动机10的内部，所以发动机10的预热也会延迟。关于这点，在本实施方式的发动机冷却装置中，在IG断开操作时，将除散热器口P1以外的排出口(P2、P3)打开，所以可避免这样的冷却液的再次冻结和/或预热的延迟。

此外，若在IG断开操作时，环境温度高至无需暖气的程度，则认为在多数情况下在下次的发动机再启动后也无需暖气。另外，在这样的情况下，认为在下次的发动机再启动时冷却液回路内冻结的可能性极低。

在发动机10的再启动后不使用暖气的情况下，若在IG断开操作时预先打开加热器口P2，则在发动机10的再启动后，在使多通阀14移动而使阀相位进入夏模式使用区域为止的期间，会向加热器芯16供给冷却液。若虽然不使用暖气但仍向加热器芯16供给冷却液，则由于在加热器芯16处的散热，冷却液的温度降低，发动机10的预热延迟。另外，向配置于设备路径R3的各设备的热供给量也会减少与在加热器芯16处的散热相应的量。

关于这点，在本实施方式中，在环境温度高、且认为在发动机10的再启动后使用暖气的可能性低的情况下，在IG断开操作时使阀芯33位于加热器口P2被与散热器口P1一起关闭、且仅设备口P3打开的夏模式使用区域内的阀相位。因此，不容易产生如下情况：虽然不使用暖气，但在发动机10的再启动后仍不必要地向加热器芯16供给冷却液。

根据以上的本实施方式的发动机冷却装置，能够起到以下的效果。

(1)在本实施方式中，在IG断开操作时，将除散热器口P1以外的排出口中的至少一个(P2、P3)打开，所以能够抑制在下次的IG接通操作时冷却液回路内发生了冻结的情况下的由冻结引起的冷却液回路的堵塞的消除被延迟，进而能够抑制由该消除的延迟引起的冷却液回路内得压力上升。

(2)在IG断开操作时使得散热器口P1关闭，所以能够避免冷却液因在散热器15处的冷却而再次冻结、或该被冷却了的冷却液流入发动机10而延迟其预热。

(3)能够抑制由冻结时的冷却液循环的堵塞引起的冷却液回路内的压力上升，所以作为冷却液回路的构成部件，能够采用耐压性能更低的更廉价的部件，进而能够减少发动机冷却装置的制造成本。

(4)在环境温度高、且在发动机再启动时使用暖气的可能性低的情况下，在IG断开操作时，将加热器口P2与散热器口P1一起关闭，仅将设备口P3打开。因此，能够抑制发动机10的再启动后的向暖气非使用时的加热器芯16的不必要的冷却液的供给，提高发动机10的热利用效率。

(5)在环境温度低、且在发动机再启动时使用暖气的可能性高的情况下，在IG断开操作时，除了设备口P3以外还将加热器口P2打开，所以能够促进对由冻结引起的加热器路径R2的堵塞的消除，进而能够尽早开始暖气。

此外，上述实施方式也可以像以下这样变更而实施。

·在上述实施方式中，在IG断开操作时将加热器口P2、设备口P3打开的情况下，将加热器口P2、设备口P3设为完全打开或大致完全打开，但即使将其设为以更小程度打开，若冷却液能够经由这些排出口流通，则也能够促进冻结时的冷却液回路的堵塞被消除。因而，只要是成为散热器口P1关闭、除此以外的排出口中的至少一个打开的状态的位置，则也可以在停止时控制中将驱动多通阀14的阀相位的位置设为除图6的“φ1”、“φ2”以外的位置。

·在上述实施方式中，在环境温度为基准温度α以下的情况下，在IG断开操作时将加热器口P2和设备口P3这2个排出口打开，但在该情况下，也可以仅将加热器口P2单独打开。在这样的情况下，在IG接通操作后能够使冷却液仅向加热器路径R2集中地流入，所以能够进一步加快由冻结引起的加热器路径R2的堵塞的消除，更早地开始暖气。

·在上述实施方式中，根据环境温度来改变在IG断开操作时关闭的排出口，但也可以将在IG断开操作时关闭的排出口固定。无论如何，只要预先在IG断开操作时使得散热器口P1关闭、且使除此以外的排出口P2、P3中的至少一个打开，就能够促进由冻结引起的冷却液回路的堵塞被消除。

·在上述实施方式中，作为自多通阀14分支的路径，例示了具有散热器路径R1、加热器路径R2以及设备路径R3这3条路径的冷却液回路，但对于具备通过多通阀14而分支的路径的数量不同的冷却液回路的发动机冷却装置，也能够采用同样的停止时控制。例如，在具备在多通阀14中分支为包括散热器路径R1的2条路径的冷却液回路的发动机冷却装置中，通过在IG断开操作时控制多通阀14以将散热器口P1关闭、且将与另一条路径连接的排出口打开，由此能够较佳地抑制由冷却液的冻结引起的冷却液回路内的压力上升。另外，即使在具备通过多通阀14而分支为4条以上的路径的冷却液回路的发动机冷却装置中，通过在IG断开操作时控制多通阀14以将散热器口P1关闭、且将除此以外的排出口中的至少一个排出口打开，也能够较佳地抑制由冷却液的冻结引起的冷却液回路内的压力上升。而且，在这样的发动机冷却装置中，在通过多通阀14而分支的路径包括经过加热器芯16的加热器路径R2的情况下，期望根据环境温度来改变在IG断开操作时打开的排出口。即，若在环境温度为基准温度α以下时，使得在IG断开操作时打开的排出口包括加热器口P2，在环境温度比基准温度α高时，使得在IG断开操作时打开的排出口不包括加热器口P2，则能够进一步提高热量的利用效率。

标号说明

P1…散热器口(排出口)、P2…加热器口(排出口)、P3…设备口(排出口)、R1…散热器路径(多条路径之一)、R2…加热器路径(多条路径之一)、R3…设备路径(多条路径之一、第三路径)、R4…溢流路径、10…发动机、11…汽缸体、11A…水套(发动机的内部)、12…汽缸盖、12A…水套(发动机的内部)、13…冷却液泵(泵)、14…多通阀、15…散热器、16…加热器芯、17…节流阀体、18…EGR阀、19…EGR冷却器、20…油冷却器、21…ATF加温器、22…溢流阀、24…出口液温传感器、25…电子控制单元、26…曲轴角传感器、27…空气流量计、28…环境温度传感器、30…壳体、30A…主体、30B～30D…连接器部、30E…安装面、30F…流入口、31…端口部件、33…阀芯、33A…阀轴、34…盖、35…电动机、36A～36C…齿轮、37…阀相位传感器、39、40…孔、42…槽、43、44…止动件、50…目标液温运算部、51…液温控制部、52…预热控制部、53…停止时控制部、54…电动机驱动部。

Claims (4)

1.一种发动机冷却装置，具备：

冷却液回路，使冷却液以从泵通过发动机的内部并返回至所述泵的方式流动，并且具有在比所述发动机的内部靠下游侧的部分处分支而与所述泵分别连接的多条路径，且该多条路径中的一条路径为通过散热器的散热器路径；和

多通阀，设置于所述冷却液回路中的所述多条路径的分支位置，具备向所述多条路径分别排出冷却液的多个排出口，并且能够将该多个排出口的开闭状态以包括使该多个排出口全部关闭的状态在内的方式进行切换，

其特征在于，

具备停止时控制部，在点火开关被设为断开时，所述停止时控制部以将所述多个排出口中的向所述散热器路径排出冷却液的排出口即散热器口关闭并且将所述多个排出口中的除所述散热器口以外的排出口的至少一个排出口打开的方式控制所述多通阀。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却装置，其特征在于，

作为所述多条路径，具备所述散热器路径、通过加热器芯的加热器路径以及所述散热器路径及所述加热器路径以外的第三路径，并且作为所述多个排出口，具备所述散热器口、向所述加热器路径排出冷却液的加热器口以及向所述第三路径排出冷却液的第三排出口，

在环境温度为规定的基准温度以下的情况下，所述停止时控制部在所述点火开关被设为断开时以将所述散热器口关闭并且将所述加热器口打开的方式控制所述多通阀，

在环境温度比所述基准温度高的情况下，所述停止时控制部在所述点火开关被设为断开时以将所述散热器口和所述加热器口关闭并且将所述第三排出口打开的方式控制所述多通阀。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却装置，其特征在于，

所述规定的基准温度根据车厢的暖气被使用的可能性的大小而确定。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的发动机冷却装置，其特征在于，

在所述发动机的预热期间，从所述发动机的汽缸盖的水套即将向外部流出的冷却液的温度为规定的止水完成温度以下时，将所述多个排出口全部关闭。