CN108533379A - 车载内燃机的冷却液循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载内燃机的冷却液循环系统，具备包括水套的循环回路、电动泵、出口液温传感器及控制装置。控制装置驱动电动泵，执行基于由出口液温传感器检测的出口液温来判定柴油发动机内的冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下的不均判定控制。并且，以判定为冷却水的温度的不均为预定的大小以下这一情况为条件，控制装置执行循环停止控制。控制装置根据在循环停止控制开始时检测出的出口液温而使循环停止控制持续的期间的长度变化。

Description

车载内燃机的冷却液循环系统

技术领域

本发明涉及车载内燃机的冷却液循环系统。

背景技术

日本特开2008-169750号公报公开了一种冷却液循环系统，为了促进内燃机的预热，在内燃机起动后进行设为使冷却液的循环停止的状态的循环停止控制。该冷却液循环系统根据在循环停止控制开始时检测出的冷却液的温度而使循环停止控制持续的期间的长度变化。具体而言，循环停止控制开始时的冷却液的温度越低，则越增大用于使循环停止控制结束的判定值。而且，基于循环停止控制的持续时间、循环停止控制期间的累计空气量到达判定值这一情况而使循环停止控制结束。

循环停止控制开始时的冷却液的温度越低，则完成预热为止所需的时间越长。因此，该冷却液循环系统以循环停止控制开始时的冷却液的温度越低则循环停止控制的持续期间越长的方式设定结束条件。

在内燃机内设有检测冷却液的温度的液温传感器。因此，如上所述，如果根据循环停止控制开始时的冷却液的温度而使循环停止控制持续的期间的长度变化，则在冷却液的温度比液温传感器附近高的部分处冷却液可能会沸腾。因此，在根据循环停止控制开始时的冷却液的温度而执行循环停止控制的期间，在冷却液的温度比液温传感器附近高的部分处冷却液的温度可能会到达沸点。

例如，为了即使内燃机内的冷却液的温度不均匀也能避免冷却液沸腾，可考虑进一步减小上述判定值。在这种情况下，能够使循环停止控制以更低的温度结束。然而，在这种情况下，可能在预热未充分进行的过程中而循环停止控制结束。因此，循环停止控制对预热的促进效果可能会受损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够同时实现冷却液的沸腾的抑制和有效的预热的促进的车载内燃机的冷却液循环系统。

为了解决上述课题，根据本发明的第一形态，提供一种车载内燃机的冷却液循环系统。冷却液循环系统具备：包括内燃机的水套的冷却液的循环回路、设于循环回路的中途并使循环回路内的冷却液移动的电动泵、检测在循环回路内流动的冷却液的温度的液温传感器及控制电动泵的控制装置。控制装置在内燃机起动后执行不驱动电动泵而使冷却液的循环处于停止的状态的循环停止控制，且根据在循环停止控制开始时由液温传感器检测出的冷却液的温度而使循环停止控制持续的期间的长度变化。而且，控制装置通过在内燃机起动后在预定的期间内驱动电动泵而使循环回路内的冷却液移动，来执行基于由液温传感器检测的冷却液的温度而判定内燃机内的冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下的不均判定控制，并且以通过不均判定控制而判定为冷却液的温度的不均为预定的大小以下这一情况为条件，来执行循环停止控制。

附图说明

图1是表示适用车载内燃机的冷却液循环系统的柴油发动机的概略结构的示意图。

图2是表示车载内燃机的冷却液循环系统的一实施方式的概略结构的示意图。

图3是表示冷却液循环系统中的不均判定控制的一连串的处理的流程的流程图。

图4是表示冷却液的温度的不均小的情况下的电动泵的驱动占空比的推移与出口液温的推移的关系的时间图。

图5是表示冷却液的温度的不均大的情况下的电动泵的驱动占空比的推移与出口液温的推移的关系的时间图。

具体实施方式

以下，关于车载内燃机的冷却液循环系统的一实施方式，参照图1～图5进行说明。

首先，参照图1，说明搭载有冷却液循环系统的车载内燃机即柴油发动机10的结构。

如图1所示，在柴油发动机10搭载有涡轮增压器20。在柴油发动机10设有从上游侧依次配置了空气滤清器12、压缩机21、中间冷却器41及进气门13的进气通路11。空气滤清器12对于向进气通路11取入的空气进行过滤。在压缩机21的内部设有压缩机叶轮。压缩机21通过压缩机叶轮的旋转而对空气进行压缩，向下游侧送出。中间冷却器41对于由压缩机21压缩后的空气进行冷却。进气门13通过变更阀的开度，来调节在进气通路11中流动的空气的流量、即吸入空气量。

燃烧室14由柴油发动机10的各气缸构成。进气通路11中的进气门13的下游侧的部分经由进气口而与燃烧室14连接。在各燃烧室14分别设置有燃料喷射阀15。在燃烧室14中，通过进气通路11吸入的空气与从燃料喷射阀15喷射的燃料的混合气进行燃烧。

在柴油发动机10设有从上游侧依次配置了涡轮机22及排气净化装置17的排气通路16。由于燃烧室14内的混合气的燃烧而产生的排气通过排气口被导向排气通路16之后，向外排出。在涡轮机22的内部设有通过轴而与压缩机叶轮以能够一体旋转的方式连结的涡轮。涡轮机22与压缩机21一起构成涡轮增压器20。排气净化装置17捕集排气中的粒子状物质，对排气进行净化。在排气通路16中的比涡轮机22靠上游侧的部分设有燃料添加阀18。燃料添加阀18将燃料添加到从燃烧室14排出的排气中。

在涡轮增压器20中，当由于排气的流势而涡轮旋转时，与涡轮的旋转联动地压缩机叶轮也旋转。由此，进行将压缩后的空气向燃烧室14送入的增压。即，涡轮增压器20通过利用排气的流势对涡轮进行驱动，来对柴油发动机10的进气进行增压。涡轮机22具有使吹向涡轮的排气通过的排气喷吹口和位于排气喷吹口的可变喷嘴23。当可变喷嘴23的开度变更时，排气喷吹口的开口面积变化。即，通过调节可变喷嘴23的开度，来调节吹向涡轮的排气的流势、增压后的进气的压力即增压压力。

另外，在柴油发动机10设有排气再循环(EGR：Exhaust Gas Recirculation)通路(以下，记载为EGR通路31)。EGR通路31将排气通路16中的比涡轮机22靠上游侧的部分与进气通路11中的比进气门13靠下游侧的部分连通。在EGR通路31设有EGR冷却器32和EGR阀33。EGR冷却器32对于通过EGR通路31而向进气中再循环的排气进行冷却。当变更EGR阀33的开度时，调节向进气再循环的排气的量。而且，在EGR通路31连接有使排气绕过EGR冷却器32而流动的旁通通路34。在EGR通路31中的EGR冷却器32的下游侧的部分设有对旁通通路34的出口进行开闭的EGR切换阀35。在EGR切换阀35将旁通通路34的出口闭塞时，排气通过EGR冷却器32，被冷却之后，向进气中再循环。另一方面，在EGR切换阀35未将旁通通路34的出口闭塞时，排气不通过EGR冷却器32而通过旁通通路34，之后向进气中再循环。在这种情况下，排气未被EGR冷却器32冷却而向进气中再循环。

柴油发动机10由控制装置100控制。在柴油发动机10的各部设置的各种传感器的检测信号向控制装置100输入。传感器包括进气压传感器51、曲轴位置传感器52、气流计53、出口液温传感器54及车速传感器55。进气压传感器51检测进气通路11中的比进气门13靠下游侧的部分处的进气的压力即增压压力Pim。曲轴位置传感器52检测柴油发动机10的输出轴即曲轴的转速即发动机转速NE。气流计53检测进气通路11中的比压缩机21靠上游侧的部分处的进气的温度即外气温tha及吸入空气量GA。出口液温传感器54是检测冷却液循环系统的冷却液的温度的液温传感器。出口液温传感器54检测从柴油发动机10流出的出口处的冷却液的温度即出口液温ethwout。车速传感器55检测搭载柴油发动机10的车辆的速度即车速SPD。

接下来，参照图2，说明柴油发动机10的冷却液循环系统。

如图2所示，冷却液循环系统具备包括柴油发动机10的水套36、45的循环回路R10。在循环回路R10的中途设有送出冷却液而使循环回路R10内的冷却液移动的电动泵60。循环回路R10包括第一循环路径R1、第二循环路径R2、第三循环路径R3及第四循环路径R4这4条路径。

第一循环路径R1包括缸体侧水套45和缸盖侧水套36。缸体侧水套45设置在柴油发动机10的气缸体40内，缸盖侧水套36设置在柴油发动机10的气缸盖30内。缸盖侧水套36中的排气冷却部36a对排气口进行冷却。

从电动泵60喷出的冷却液首先被导入到缸体侧水套45，在通过缸体侧水套45之后，流入到缸盖侧水套36。气缸体40中的相邻的气缸之间是缸径间区域。在缸径间区域设有将缸体侧水套45与缸盖侧水套36连结的钻孔路径DP。导入到缸体侧水套45的冷却液的一部分通过钻孔路径DP被导向缸盖侧水套36。

通过了缸盖侧水套36的冷却液从设于气缸盖30的出口通过配管被导向空调装置的加热器64和对自动变速器的工作油即ATF(Automatic Transmission Fluid)进行加热的ATF加热器65。出口设于缸盖侧水套36中的排气冷却部36a。由此，通过了柴油发动机10的水套45、36的冷却液从出口通过配管被导向加热器64及ATF加热器65。

出口液温传感器54在第一循环路径R1中设置在排气冷却部36a的出口附近。出口液温传感器54检测通过出口从排气冷却部36a流出的冷却液的液温即出口液温ethwout。

通过了加热器64及ATF加热器65的冷却液在恒温器62中通过而返回电动泵60的吸入口。这样，第一循环路径R1构成为，首先使冷却液通过水套45、36，经由加热器64、ATF加热器65之后返回电动泵60。在第一循环路径R1中的加热器64的近前的部分设有第一截止阀66。在第一循环路径R1中的ATF加热器65的近前的部分设有第二截止阀67。根据需要而隔断冷却液向加热器64、ATF加热器65的导入。

第二循环路径R2在气缸体40内的比缸体侧水套45靠上游侧的部分从第一循环路径R1分支。第二循环路径R2是将冷却液向对柴油发动机10的润滑油进行冷却的油冷却器63引导的路径。通过了油冷却器63的冷却液通过配管被导向涡轮增压器20和燃料添加阀18。并且，通过了涡轮增压器20、燃料添加阀18的冷却液被导入到第一循环路径R1中的比加热器64及ATF加热器65靠下游侧且比恒温器62靠上游侧的部分。然后，冷却水返回电动泵60的吸入口。这样，第二循环路径R2构成为，首先使冷却水通过油冷却器63，经由涡轮增压器20、燃料添加阀18之后返回电动泵60。

第三循环路径R3从第二循环路径R2中的比气缸体40靠下游侧且比油冷却器63靠上游侧的部分分支。第三循环路径R3是将冷却液向EGR冷却器32、EGR切换阀35及EGR阀33引导的路径。通过了EGR冷却器32的冷却液经由EGR切换阀35到达EGR阀33。通过了EGR阀33的冷却液通过配管被导向进气门13。通过了进气门13的冷却液被导向第一循环路径R1中的比加热器64及ATF加热器65靠下游侧的部分，返回电动泵60的吸入口。而且，导入到EGR冷却器32的冷却液的一部分通过配管被导入到第一循环路径R1中的比加热器64及ATF加热器65靠下游侧且比恒温器62靠上游侧的部分。然后，冷却水返回电动泵60的吸入口。这样，第三循环路径R3是使冷却液在EGR冷却器32、EGR切换阀35、EGR阀33及进气门13中循环的路径。

第四循环路径R4从第一循环路径R1中的排气冷却部36a分支。第四循环路径R4是将冷却液向散热器61引导的路径。通过了散热器61的冷却液经由恒温器62而返回电动泵60。从散热器61返回电动泵60的路径由恒温器62开闭。即，在第一～第三循环路径中流动而通过恒温器62的冷却液的温度小于恒温器62的开阀温度即较冷时，第四循环路径R4由恒温器62闭塞。此时，不进行通过了第四循环路径R4的冷却液的循环，不进行散热器61中的散热。因此，能促进柴油发动机10的预热。另一方面，冷却液的温度上升，在第一～第三循环路径中流动而通过恒温器62的冷却液的温度成为恒温器62的开阀温度以上时，恒温器62开阀。于是，通过了水套45、36的冷却液的一部分在第四循环路径R4中流动，经由散热器61进行循环。由此，通过水套45、36而温度升高的冷却液的热量由散热器61散热，能抑制柴油发动机10的过热。

这样的冷却液循环系统的控制也由控制装置100进行。即，控制装置100兼作冷却液循环系统中的控制装置。例如，控制装置100基于由出口液温传感器54检测的出口液温ethwout，使第一截止阀66、第二截止阀67开闭。而且，控制装置100对电动泵60进行控制，来控制冷却液的循环量。

接下来，说明控制装置100执行的冷却液循环系统的控制，尤其是电动泵60的控制。

在柴油发动机10的预热完成时，控制装置100进行控制，以使由出口液温传感器54检测的出口液温ethwout接近目标温度。此时，控制装置100根据出口液温ethwout而进行用于对电动泵60的驱动占空比进行反馈控制的出口液温反馈控制。即，控制装置100对于电动泵60的每单位时间的驱动量进行反馈控制。目标温度比恒温器62的开阀温度高且比冷却液的沸点低。

另外，在内燃机起动时的出口液温ethwout为阈值α以下时，控制装置100基本上执行不驱动电动泵60而维持成使冷却液的循环停止的状态的循环停止控制。阈值α设定为比恒温器62的开阀温度稍低的温度。即，控制装置100在柴油发动机10的预热未完成的冷起动时执行循环停止控制。通过循环停止控制，柴油发动机10内的冷却液的温度伴随着发动机运转而容易上升，能促进柴油发动机10的预热。

在循环停止控制期间，在循环回路R10内几乎未产生冷却液的移动，因此通过出口液温传感器54无法确认预热的进展程度。因此，控制装置100在循环停止控制期间推定排气冷却部36a内的冷却液的温度。控制装置100基于推定出的温度即推定液温ethwest，来判定预热的完成，使循环停止控制结束。

控制装置100将循环停止控制开始时的出口液温ethwout设为初始液温，来算出推定液温ethwest。控制装置100在计算推定液温ethwest时，以预定的运算周期，将每单位时间的温度上升量累计到推定液温ethwest中，对推定液温ethwest进行更新。在该冷却液循环系统中，在柴油发动机10之中也算出在发动机运转期间温度特别容易升高的排气冷却部36a内的冷却液的温度作为推定液温ethwest。这是为了抑制循环停止控制期间的局部性的冷却液的沸腾的发生。

具体而言，控制装置100通过使用发动机转速NE、燃料喷射量Q、增压压力Pim、EGR率，来算出每单位时间的受热引起的冷却液的温度变化量。发动机转速NE与每单位时间的燃烧的次数存在相关关系。燃料喷射量Q与一次的燃烧的发热量存在相关关系。而且，增压压力Pim、EGR率是间接表明燃烧进行时的燃烧室14内的状态的指标。由此，通过使用发动机转速NE、燃料喷射量Q、增压压力Pim、EGR率，能够推定每单位时间的受热量。因此，控制装置100取得这些值，算出受热引起的冷却液的温度变化量。增压压力Pim是燃烧室14内的气体的热容量的指标。EGR率是燃烧室14内的气体的比热的指标。

另外，控制装置100基于从推定液温ethwest减去外气温tha得到的差和车速SPD，算出每单位时间的散热引起的冷却液的温度变化量。车速SPD越高，则每单位时间与柴油发动机10接触的外气的量越多。因此，向外气的散热量越多。而且，外气温tha越低，则散热量越多。由此，使用车速SPD和外气温tha，进行基于从推定液温ethwest减去外气温tha得到的差和车速SPD的运算，由此能够推定每单位时间的散热量。因此，控制装置100取得车速SPD和外气温tha，算出散热引起的冷却液的温度变化量。控制装置100以反映了柴油发动机10的表面积、气缸体40及气缸盖30的导热率的方式，算出散热引起的冷却液的温度变化量。

控制装置100根据算出的受热引起的温度变化量与散热引起的温度变化量的差量，来算出冷却液的每单位时间的温度上升量。并且，控制装置100将算出的温度上升量累计到推定液温ethwest中，由此对推定液温ethwest进行更新。

在推定液温ethwest成为预定的液温δ以上时，控制装置100使循环停止控制结束。预定的液温δ是基于推定液温ethwest为预定的液温δ以上这一情况而能够判定为气缸体40、气缸盖30的预热完成的温度，且是比冷却液的沸点低的温度。

当使循环停止控制结束时，在执行出口液温反馈控制之前，控制装置100执行微流量控制。通过微流量控制，电动泵60缓慢地进行驱动。由此，冷却液以低流量在循环回路R10内循环，以避免通过循环停止控制而加热后的气缸体40、气缸盖30的温度下降。在微流量控制中，电动泵60以比出口液温反馈控制时低的驱动量进行驱动。由此，循环回路R10内的冷却液由通过柴油发动机10而产生的热量加热，同时一点点地被搅拌。因此，不仅是水套45、36内的冷却液，而且循环回路R10内的冷却液的温度也逐渐上升。在执行微流量控制时，冷却水在循环回路R10内移动，因此通过由出口液温传感器54检测的出口液温ethwout，能够确认预热的进展程度。在出口液温ethwout成为阈值α以上时，控制装置100判断为冷却液的温度实现了均匀化，使微流量控制结束。然后，控制装置100开始上述的出口液温反馈控制。

在该冷却液循环系统中，如上所述，基本上，控制装置100在内燃机起动时的出口液温ethwout为阈值α以下时执行循环停止控制，通过循环停止控制而优先地对气缸体40、气缸盖30进行预热。并且，当推定液温ethwest成为预定的液温δ以上时，控制装置100执行微流量控制，避免使气缸体40、气缸盖30冷却，同时使冷却液的温度均匀化。在冷却液的温度均匀化且出口液温ethwout成为阈值α以上时，控制装置100判断为预热完成而使微流量控制结束，开始出口液温反馈控制。

然而，在该冷却液循环系统中，根据条件的不同而存在禁止循环停止控制、微流量控制的执行的情况。例如，在与控制装置100连接的传感器发生异常的情况、柴油发动机10的运转状态为高负载运转状态的情况下，禁止循环停止控制、微流量控制的执行。而且，在从循环停止控制开始起的累计燃料喷射量成为结束判定值以上时，禁止循环停止控制的执行，并执行微流量控制。结束判定值是用于判定冷却液沸腾的可能性高的情况的阈值。基于累计燃料喷射量成为结束判定值以上这一情况，控制装置100判定为累计燃料喷射量已增大至柴油发动机10中的发热量达到冷却液的沸腾所需的发热量的程度。而且，初始液温越低时，控制装置100设定越大的值作为结束判定值。控制装置100在循环停止控制期间，通过对燃料喷射量Q进行累计来算出累计燃料喷射量。并且，在算出的累计燃料喷射量成为结束判定值以上时，控制装置100使循环停止控制结束。

如上所述，在该冷却液循环系统的循环停止控制期间，控制装置100算出推定液温ethwest。在推定液温ethwest成为预定的液温δ以上时，控制装置100使循环停止控制结束。此时，控制装置100将循环停止控制开始时的出口液温ethwout设为初始液温，算出推定液温ethwest。而且，此时，循循环停止控制开始时的出口液温ethwout越低，则控制装置100越延长使循环停止控制持续的期间。即，控制装置100根据在循环停止控制开始时由出口液温传感器54检测出的出口液温ethwout，使循环停止控制持续的期间的长度变化。

在采用这样的结构的情况下，在内燃机内的冷却液的温度比液温传感器附近高的部分，冷却液可能会沸腾。即，在循环停止控制根据循环停止控制开始时的冷却液的温度而持续的期间，在冷却液的温度比液温传感器附近高的部分，冷却液的温度可能会到达沸点。

在该冷却液循环系统的情况下，如上所述，将循环停止控制开始时的出口液温ethwout设为初始液温而算出推定液温ethwest。因此，循环停止控制开始时的排气冷却部36a内的冷却液的温度与出口液温ethwout的背离大时，推定液温ethwest容易从排气冷却部36a内的冷却液的温度背离。例如，有时水套45、36内的冷却液的温度存在较大的不均而循环停止控制开始时的排气冷却部36a内的冷却液的温度比出口液温ethwout高。在这样的情况下，在推定液温ethwest到达预定的液温δ之前，在排气冷却部36a内冷却液可能会沸腾。

因此，该冷却液循环系统在内燃机起动时执行判定冷却液的温度的不均的不均判定控制。在不均判定控制中，判定柴油发动机10内的冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下。而且，以冷却液的温度的不均为预定的大小以下这一情况为条件，来执行循环停止控制。

接下来，参照图3，说明不均判定控制的一连串的处理。该一连串的处理在柴油发动机10起动时由控制装置100执行。在执行该一连串的处理的期间，控制装置100以预定的周期反复取得出口液温ethwout。

如图3所示，当该一连串的处理开始时，控制装置100在步骤S100中判定出口液温ethwout是否为阈值α以下。在判定为出口液温ethwout为阈值α以下时(步骤S100：是)，控制装置100使处理进入步骤S110。

在步骤S110中，控制装置100驱动电动泵60。在此，控制装置100以比微流量控制时更低的驱动占空比来驱动电动泵60。在接下来的步骤S120中，控制装置100判定从电动泵60的驱动开始起的冷却液循环量是否为阈值β以上。阈值β被设定为排气冷却部36a内的冷却液移动到设有出口液温传感器54的部分为止的循环量。即，该循环量基于循环回路R10中的从排气冷却部36a至设置有出口液温传感器54的部分为止的容积。控制装置100基于电动泵60的驱动开始起的驱动时间，来判定冷却液循环量是否成为阈值β以上。

在判定为从电动泵60的驱动开始起的冷却液循环量小于阈值β时(步骤S120：否)，控制装置100使处理返回步骤S110。在判定为从电动泵60的驱动开始起的冷却液循环量为阈值β以上时(步骤S120：是)，控制装置100使处理进入步骤S130。即，控制装置100持续驱动电动泵60直至从电动泵60的驱动开始起的冷却液循环量成为阈值β以上为止。由此，在内燃机起动时存在于排气冷却部36a内的冷却液到达设置有出口液温传感器54的部分之前的期间，驱动电动泵60。

在步骤S130中，控制装置100判定在驱动电动泵60期间取得的出口液温ethwout中的最高的温度即最大值与电动泵60的驱动即将开始之前取得的出口液温ethwout的背离量ΔTh是否为阈值γ以下。具体而言，控制装置100算出在驱动电动泵60期间取得的出口液温ethwout中的最高的温度即最大值与电动泵60的驱动即将开始之前取得的出口液温ethwout之差的绝对值作为背离量ΔTh。并且，控制装置100将背离量ΔTh与阈值γ进行比较。

阈值γ为了判定是否许可循环停止控制的执行而使用。基于背离量ΔTh为阈值γ以下这一情况，能够判定为柴油发动机10内的冷却液的温度的不均收敛于在执行循环停止控制的基础上能够以适当的精度算出推定液温ethwest的范围内。

在判定为背离量ΔTh为阈值γ以下时(步骤S130：是)，控制装置100使处理进入步骤S140，开始循环停止控制。在判定为背离量ΔTh大于阈值γ时(步骤S130：否)，控制装置100使处理进入步骤S150，不执行循环停止控制而开始微流量控制。

另一方面，在判定为出口液温ethwout比阈值α高时(步骤S100：否)，控制装置100使处理进入步骤S160，不执行循环停止控制及微流量控制而开始出口液温反馈控制。并且，控制装置100当执行了步骤S140或步骤S150或步骤S160的处理时，使该一连串的处理结束。

上述的步骤S110～S130的处理相当于冷却液循环系统的不均判定控制。即，控制装置100在内燃机冷起动时，在预定的期间，对电动泵60进行驱动，使循环回路R10内的冷却液移动。由此，控制装置100执行基于出口液温ethwout来判定柴油发动机10内的冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下的不均判定控制。在冷却液的温度的不均为预定的大小以下时，控制装置100执行循环停止控制。

接下来，关于不均判定控制的作用，参照图4及图5进行说明。图4及图5都是表示内燃机起动时的出口液温ethwout为阈值α以下时的电动泵60的驱动占空比的推移与出口液温ethwout的推移的关系的时间图。图4示出柴油发动机10内的冷却液的温度的不均小的情况。图5示出柴油发动机10内的冷却液的温度的不均大的情况。

首先，参照图4，说明冷却液的温度的不均小的情况。当在时刻t1柴油发动机10起动时，不均判定控制开始。由此，电动泵60以极低的驱动占空比被驱动，循环回路R10内的冷却液开始移动。由此，由出口液温传感器54检测的出口液温ethwout也变化。控制装置100在执行不均判定控制而驱动电动泵60期间，持续取得出口液温ethwout。并且，在时刻t2，如果从电动泵60的驱动开始起的冷却液的循环量成为阈值β以上，则控制装置100判定在驱动电动泵60期间取得的出口液温ethwout的最大值与电动泵60的驱动即将开始之前取得的出口液温ethwout的背离量ΔTh是否为阈值γ以下。在图4所示的例子中，背离量ΔTh为阈值γ以下，因此循环停止控制开始，在时刻t2以后，电动泵60的驱动停止(驱动占空比为0％)。

接下来，参照图5，说明冷却液的温度的不均大的情况。当在时刻t1不均判定控制开始时，由出口液温传感器54检测的出口液温ethwout开始变化。在这种情况下，柴油发动机10内的冷却液的温度的不均大，因此与图4所示的例子相比出口液温ethwout较大地变化。并且，控制装置100在时刻t2，与图4所示的例子同样，判定背离量ΔTh是否为阈值γ以下。在图5所示的例子中，由于背离量ΔTh大于阈值γ，因此不执行循环停止控制，在时刻t2以后执行微流量控制。在时刻t2以后，以比执行不均判定控制时大的驱动占空比来驱动电动泵60。

根据以上说明的实施方式，能得到以下的效果。

(1)在柴油发动机10内的冷却液的温度的不均大时，即，由出口液温传感器54检测出的出口液温ethwout与循环停止控制的开始不相称的可能性高时，不执行循环停止控制。由此，能够抑制冷却液的沸腾。

(2)为了即使柴油发动机10内的冷却液的温度不均匀也能避免使冷却液沸腾，例如也能够将预定的液温δ设定为更低的温度而使循环停止控制以更低的温度结束。然而，在这种情况下，在预热未充分进行的过程中循环停止控制结束，因此循环停止控制对预热的促进效果受损。

相对于此，在上述实施方式中，仅在柴油发动机10内的冷却液的温度的不均小且根据循环停止控制开始时由出口液温传感器54检测出的出口液温ethwout而能够执行适当的循环停止控制时，执行循环停止控制。因此，如上所述，与使循环停止控制以更低的温度结束的情况相比，能够使循环停止控制持续的期间更长。因此，通过循环停止控制能够有效地进行预热的促进。

(3)通过上述的(1)和(2)的效果，能够同时实现冷却液的沸腾的抑制和有效的预热的促进。

(4)在不均判定控制中，为了适当地推定内燃机内的冷却液的温度的不均，优选检测温度高的部分处的冷却液的温度和温度低的部分处的冷却液的温度。关于这一点，排气冷却部36a是接近燃烧室14且对于曝露在高温的排气下的排气口进行冷却的部分。因此，排气冷却部36a附近的冷却液的温度即使在冷却液之中也特别容易升高。另一方面，冷却液的出口位于被外气冷却的柴油发动机10的表面。因此，出口附近的冷却液的温度在内燃机的停止期间容易下降，在柴油发动机10的冷却液之中也特别容易降低。

在该冷却液循环系统中，在不均判定控制中，首先，由出口液温传感器54检测温度低的部分的冷却液的温度。并且，在内燃机起动时存在于排气冷却部36a的冷却液的温度由出口液温传感器54检测之前的期间，驱动电动泵60。因此，即使不将电动泵60驱动至柴油发动机10内的所有冷却液通过设置有出口液温传感器54的部分，通过检测排气冷却部36a处的冷却液的温度和出口的部分处的冷却液的温度，也能够推定冷却液的温度的不均。

即，与驱动电动泵60直至柴油发动机10内的所有冷却液通过设置有出口液温传感器54的部分为止的情况相比，能够使不均判定控制快速地结束，向循环停止控制转移。因此，预热的促进效果不会由于不均判定控制引起的冷却液的移动而受损。

(5)在驱动电动泵60直至存在于排气冷却部36a的冷却液到达设置有出口液温传感器54的部分的时刻，使用驱动电动泵60期间检测出的冷却液的温度的最大值，能够判定冷却水的温度的不均。因此，能够以极力反映了在驱动电动泵60期间检测出的冷却液的温度的信息的方式，来判定冷却水的温度的不均。

(6)在驱动电动泵60直至存在于排气冷却部36a的冷却液到达设置有出口液温传感器54的部分为止的时刻判定冷却水的温度的不均的情况下，在判定为冷却水的温度的不均小时(步骤S130：是)，在柴油发动机10之中尤其是冷却水的温度升高的排气冷却部36a所存在的冷却液向设置有出口液温传感器54的部分移动。因此，以冷却水的温度的不均小这一情况为条件而开始循环停止控制时检测出的出口液温ethwout近似于在发动机运转期间特别容易成为高温的排气冷却部36a的温度。而且，在该冷却系统中，将在循环停止控制开始时检测出的温度设为初始液温，来算出推定液温ethwest。由此，能够适当地推定特别容易成为高温的排气冷却部36a处的冷却液的温度。因此，基于算出的推定液温ethwest而使循环停止控制结束，由此能够在避免产生沸腾的范围内极力延长地执行循环停止控制。

(7)累计燃料喷射量与循环停止控制期间的内燃机的总发热量存在相关关系。因此，也可以通过累计燃料喷射量来推定预热的进展程度或推定沸腾的可能性。关于这一点，在循环停止控制期间的累计燃料喷射量成为结束判定值以上的情况下，冷却液循环系统禁止循环停止控制的执行，中断循环停止控制，执行微流量控制。因此，可以使用累计燃料喷射量来判定沸腾的可能性高这一情况，并使循环停止控制结束。

(8)在预热完成后，为了抑制柴油发动机10的过热而优选进行液温反馈控制。然而，在循环停止控制后驱动电动泵60而开始冷却液的循环时，如果立即向液温反馈控制转移，则未加热的冷却液流入到柴油发动机10的水套45、36，将由于循环停止控制而被加热的柴油发动机10冷却。因此，在循环停止控制后，优选执行以比液温反馈控制低的驱动量来驱动电动泵60的微流量控制，一点点地使冷却液循环，避免使柴油发动机10冷却。关于这一点，根据本实施方式，在使循环停止控制结束之后，在执行出口液温反馈控制之前，执行微流量控制。因此，能够避免伴随着向出口液温反馈控制的转移而使柴油发动机10冷却。

(9)在不均判定控制中，为了判定内燃机内的冷却液的温度的不均，驱动电动泵60而使冷却液移动，检测冷却液的温度。此时，如果电动泵60的驱动量过高，则冷却液被搅拌，因此无法可靠地判定冷却水的温度的不均。关于这一点，根据本实施方式，在不均判定控制中，以比微流量控制时更低的驱动量来驱动电动泵60。因此，能抑制驱动电动泵60引起的冷却液的搅拌。由此，能够更可靠地判定冷却水的温度的不均。

上述的实施方式可以如下变更。

虽然例示了柴油发动机10的冷却液循环系统，但是能够适用与本发明同样的结构的内燃机并不局限于柴油发动机，例如，也可以适用于对汽油发动机进行冷却的冷却液循环系统。

不均判定控制中的电动泵60的驱动占空比可以不低于微流量控制中的电动泵60的驱动占空比。然而，为了抑制驱动电动泵60引起的冷却液的搅拌而更可靠地判定冷却液的不均，优选极力降低不均判定控制中的电动泵60的驱动量。

液温传感器并不局限于出口液温传感器。即，检测冷却液的温度的液温传感器并不局限于冷却液从内燃机流出的出口的部分。例如，也可以在冷却液向内燃机流入的入口部分设置液温传感器。但是，在这种情况下，为了利用由液温传感器检测出的冷却液的温度来判定内燃机内的冷却液的温度的不均，需要驱动电动泵60直至通过不均判定控制使冷却水在循环回路R10中转一圈为止。在这种情况下，在内燃机内存在的冷却液到达设置有液温传感器的部分之前的期间，冷却液容易被搅拌。因此，无法可靠地判定冷却水的温度的不均。由此，液温传感器优选设置在与冷却液从内燃机流出的出口接近的部分。

算出推定液温ethwest的基础上的冷却液的温度上升量的计算方法可以适当变更。例如，可以在温度上升量的计算所使用的参数中追加与受热量、散热量存在相关关系的其他的参数。

作为推定液温ethwest而推定的液温可以不必是排气冷却部36a中的冷却液的液温。然而，为了抑制沸腾的发生而优选推定内燃机内的温度容易升高的部分的冷却液的温度。

如果根据在循环停止控制开始时由液温传感器检测出的冷却液的温度而使循环停止控制持续的期间的长度变化，则会产生与本发明同样的课题。因此，循环停止控制的结束条件可以适当变更。例如，在上述的实施方式中，在循环停止控制期间的累计燃料喷射量成为结束判定值以上时也使循环停止控制结束，因此可以省略推定液温ethwest的计算。在这种情况下，也是初始液温越低时，则将结束判定值设定为越大的值，因此根据在循环停止控制开始时由液温传感器检测出的冷却液的温度而使循环停止控制的持续时间变化。因此，如果在通过不均判定控制而判定为冷却液的温度的不均小时执行循环停止控制，则能够得到与上述的实施方式同样的效果。

另外，循环停止控制期间的累计吸入空气量也与累计燃料喷射量同样地成为循环停止控制期间的内燃机的总发热量的指标。因此，也可以将循环停止控制期间的吸入空气量成为结束判定值以上这一情况作为循环停止控制的结束条件。而且，循环停止控制期间的电动泵60的累计停止时间越长，则也可以推定为预热越进展。因此，也可以将累计停止时间成为结束判定值以上这一情况作为循环停止控制的结束条件。无论在何种情况下，如果以初始液温越低则结束判定值越大的方式设定结束判定值，则在通过不均判定控制而判定为不均小时执行循环停止控制，由此都能够得到与上述的实施方式同样的效果。而且，可以如上述实施方式那样将这样的结束条件组合来设定结束判定值。

在不均判定控制中，根据电动泵60的驱动即将开始之前检测出的出口液温ethwout与驱动电动泵60期间检测出的出口液温ethwout的最大值的背离量ΔTh是否为阈值δ以下，来判定冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下。相对于此，判定所使用的背离量的计算方法可以适当变更。例如，也可以取代电动泵60的驱动即将开始之前检测出的出口液温ethwout，而使用驱动开始时的出口液温ethwout或驱动刚开始之后的出口液温ethwout。而且，也可以取代在驱动电动泵60期间检测出的出口液温ethwout的最大值，而使用驱动停止时的出口液温ethwout或驱动刚停止之后的出口液温ethwout。

判定冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下的方法可以适当变更。例如，可以基于在不均判定控制期间取得的冷却液的温度的最大值与最小值的背离量的大小来判定不均是否为预定的大小以下。而且，在不均的判定中，也可以不使用背离量。例如，可以基于在不均判定控制期间取得的冷却液的温度的标准偏差来判定不均是否为预定的大小以下。

Claims (8)

1.一种车载内燃机的冷却液循环系统，具备：包括内燃机的水套的冷却液的循环回路、设于所述循环回路的中途并使所述循环回路内的冷却液移动的电动泵、检测在所述循环回路内流动的冷却液的温度的液温传感器及控制所述电动泵的控制装置，所述控制装置在内燃机起动后执行不驱动所述电动泵而使冷却液的循环处于停止的状态的循环停止控制，且根据在所述循环停止控制开始时由所述液温传感器检测出的冷却液的温度而使所述循环停止控制持续的期间的长度变化，

所述控制装置通过在内燃机起动后在预定的期间内驱动所述电动泵而使所述循环回路内的冷却液移动，来执行基于由所述液温传感器检测的冷却液的温度而判定所述内燃机内的冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下的不均判定控制，并且以通过所述不均判定控制而判定为所述冷却液的温度的不均为预定的大小以下这一情况为条件，来执行所述循环停止控制。

2.根据权利要求1所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

所述液温传感器是对冷却液从所述内燃机流出的出口处的冷却液的温度进行检测的出口液温传感器，

所述预定的期间是在内燃机起动后所述电动泵的驱动开始起直至所述水套中的对所述内燃机的排气口进行冷却的部分所存在的冷却液到达设置有所述出口液温传感器的部分为止的期间。

3.根据权利要求2所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

所述控制装置在所述不均判定控制中，根据所述电动泵的驱动即将开始之前由所述出口液温传感器检测出的冷却液的温度与在驱动所述电动泵期间由所述出口液温传感器检测出的冷却液的温度的最大值的背离量是否为预定值以下，来判定所述内燃机内的冷却液的温度的不均是否为预定的大小以下，在驱动所述电动泵期间的所述背离量为预定值以下时，判定为所述冷却液的温度的不均为预定的大小以下。

4.根据权利要求3所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

所述控制装置将所述循环停止控制开始时由所述液温传感器检测出的冷却液的温度作为所述水套中的对所述内燃机的排气口进行冷却的部分处的冷却液的温度的推定值即推定液温的初始液温，在所述循环停止控制期间通过对所述水套中的对所述内燃机的排气口进行冷却的部分处的冷却液的温度上升量进行累计来算出所述推定液温，在所算出的所述推定液温为预定的液温以上时使所述循环停止控制结束。

5.根据权利要求4所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

所述控制装置取得发动机转速、燃料喷射量、增压压力、EGR率、车速及外气温，并算出所述冷却水的温度上升量。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

在所述循环停止控制开始时由所述液温传感器检测出的冷却液的温度越低时，所述控制装置设定越大的值作为结束判定值，在所述循环停止控制期间通过对燃料喷射量进行累计来算出累计燃料喷射量，在所算出的累计燃料喷射量为所述结束判定值以上时使所述循环停止控制结束。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

所述控制装置除了执行所述不均判定控制及所述循环停止控制之外，还执行：根据由所述液温传感器检测的冷却液的温度而对所述电动泵的每单位时间的驱动量进行反馈控制的液温反馈控制及以比所述液温反馈控制低的驱动量来驱动所述电动泵的微流量控制。

8.根据权利要求7所述的车载内燃机的冷却液循环系统，其中，

所述控制装置在所述不均判定控制中，以比所述微流量控制低的驱动量来驱动所述电动泵。