Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kühlungssystem für eine Brennkraftmaschine. The present disclosure relates to a cooling system for an internal combustion engine.
Im Allgemeinen führt ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einer Brennkraftmaschine (d. h. einer Maschine) einen Teil eines Abgases (d. h. ein AGR-Gas) von einer Auslassseite der Maschine zu einer Einlassseite der Maschine zurück. Oft wird das AGR-Gas durch einen AGR-Kühler gekühlt. Im Speziellen führt ein AGR-Rohr das AGR-Gas von einem Abgassrohr zu einem Einlassrohr zurück. Ein wassergekühlter AGR-Kühler, der in dem AGR-Rohr gelegen sein kann, tauscht Wärme zwischen dem AGR-Gas, das durch das AGR-Rohr strömt, und einem Kühlmittel aus, das durch den wassergekühlten AGR-Kühler strömt. Der AGR-Kühler kann stromabwärts von Kühlungsdurchgängen vorgesehen sein, die im Inneren der Maschine vorgesehen sind. Das Kühlmittel, das durch die Kühlungsdurchgänge der Maschine hindurch geht, wird zu dem AGR-Kühler zugeführt, wie in Patentdokument 1 beschrieben ist (d. h. der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2001-289 125 A ). Wie in Patentdokument 1 vorgesehen ist, wenn der AGR-Kühler stromabwärts der Kühlungsdurchgänge der Maschine vorgesehen ist, wird das Kühlmittel im Allgemeinen zu dem AGR-Kühler gemäß einer erforderten Strömungsrate zugeführt, die auf der Basis einer Betriebsbedingung bzw. eines Betriebszustands der Maschine festgelegt ist. In general, an exhaust gas recirculation (EGR) system of an internal combustion engine (ie, an engine) returns a portion of an exhaust gas (ie, an EGR gas) from an exhaust side of the engine to an intake side of the engine. Often the EGR gas is cooled by an EGR cooler. Specifically, an EGR pipe returns the EGR gas from an exhaust pipe to an intake pipe. A water-cooled EGR cooler, which may be located in the EGR tube, exchanges heat between the EGR gas flowing through the EGR tube and a coolant flowing through the water-cooled EGR cooler. The EGR cooler may be provided downstream of cooling passages provided inside the engine. The coolant that passes through the cooling passages of the engine is supplied to the EGR cooler as described in Patent Document 1 (ie, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei. JP 2001-289125 A ). As provided in Patent Document 1, when the EGR cooler is provided downstream of the cooling passages of the engine, the coolant is generally supplied to the EGR cooler at a required flow rate set based on an operating condition of the engine ,
Während eines Kaltstarts der Maschine kann beispielsweise die Kühlmitteltemperatur niedrig sein. Da das Kühlmittel durch den AGR-Kühler strömt, kann die Kühlmitteltemperatur in dem AGR-Kühler auch niedrig sein. Als eine Folge kann eine Wasserkondensation aufgrund eines Überkühlens des AGR-Gases durch den AGR-Kühler verursacht werden. Wenn das Kühlmittel zu dem AGR-Kühler gemäß der Betriebsbedingung zugeführt wird, wie vorstehend beschrieben ist, kann eine Wasserkondensation erzeugt werden, insbesondere wenn die Maschine in einem Betriebszustand ist, der das AGR-Gas mit Vorzug kühlt. Als eine Folge kann die Wasserkondensation den AGR-Kühler korrodieren und Defekte können auftreten, wenn die Wasserkondensation zu der stromabwärtigen Seite des AGR-Kühlers wandert (beispielsweise ein Ansaugen von Wasser durch die Maschine oder den Katalysator, ein Wärmeschock des Abgases oder dergleichen). For example, during a cold start of the engine, the coolant temperature may be low. Since the coolant flows through the EGR cooler, the coolant temperature in the EGR cooler may also be low. As a result, water condensation due to overcooling of the EGR gas by the EGR cooler may be caused. When the coolant is supplied to the EGR cooler according to the operating condition as described above, water condensation can be generated, particularly when the engine is in an operating condition that preferentially cools the EGR gas. As a result, the water condensation may corrode the EGR cooler and defects may occur as the water condensation migrates to the downstream side of the EGR cooler (eg, aspiration of water by the engine or catalyst, thermal shock of the exhaust gas, or the like).
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühlungssystem für eine Brennkraftmaschine vorzusehen, das eine Wasserkondensation verringert, die im Inneren eines AGR-Kühlers erzeugt wird. It is an object of the present invention to provide a cooling system for an internal combustion engine that reduces a water condensation generated inside an EGR cooler.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Kühlungssystem einen Maschinenkühlungsdurchgang, der in der Maschine vorgesehen ist. Ein Zirkulationsweg ist mit dem Maschinenkühlungsdurchgang fluidverbunden, und ein AGR-Kühler ist mit dem Zirkulationsweg fluidverbunden und gestaltet, um das AGR-Gas zu kühlen. Ein erstes Ventil ist mit dem Zirkulationsweg fluidverbunden und steuert eine Strömungsrate des Kühlmediums durch den AGR-Kühler hindurch. Eine Steuerungseinrichtung (i) berechnet eine erforderte Strömungsrate des Kühlmediums, das durch den AGR-Kühler strömt, auf der Basis einer Betriebsbedingung bzw. eines Betriebszustands der Maschine (ii), erfasst Bedingungen, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers verursachen, und (iii) steuert das erste Ventil, um die Strömungsrate des Kühlmediums einzustellen, das durch den AGR-Kühler strömt. Wenn die Steuerungseinrichtung die Bedingungen erfasst, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers verursachen, legt die Steuerungseinrichtung die erforderte Strömungsrate auf eine korrigierte Strömungsrate fest und steuert das erste Ventil derart, dass die Strömungsrate des Kühlmediums, das durch den AGR-Kühler strömt, auf die korrigierte Strömungsrate eingestellt ist. According to one aspect of the present invention, the cooling system has a machine cooling passage provided in the engine. A circulation path is fluidly connected to the engine cooling passage, and an EGR cooler is fluidly connected to the circulation path and configured to cool the EGR gas. A first valve is fluidly connected to the circulation path and controls a flow rate of the cooling medium through the EGR cooler. A controller (i) calculates a required flow rate of the cooling medium flowing through the EGR cooler based on an operating condition of the engine (ii), detects conditions causing condensation inside the EGR cooler, and (iii) controls the first valve to adjust the flow rate of the cooling medium flowing through the EGR cooler. When the controller detects conditions that cause condensation inside the EGR cooler, the controller sets the required flow rate to a corrected flow rate and controls the first valve so that the flow rate of the cooling medium flowing through the EGR cooler is increased. is set to the corrected flow rate.
Wenn die Brennkraftmaschine ein Aufwärmen nicht beendet hat und eine Kühlmitteltemperatur der Maschine relativ niedrig ist, kann das AGR-Gas durch den AGR-Kühler überkühlt werden, und demzufolge kann eine Wasserkondensation im Inneren des AGR-Kühlers erzeugt werden. Gemäß dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung wird jedoch die erforderte Strömungsrate des Kühlmittels in dem AGR-Kühler korrigiert (d. h. beschränkt). Deshalb ist es möglich, die Erzeugung einer Wasserkondensation im Inneren des AGR-Kühlers zu verringern, und somit können Defekte aufgrund der Erzeugung einer Wasserkondensation verringert werden. When the internal combustion engine has not finished warming up and a coolant temperature of the engine is relatively low, the EGR gas may be overcooled by the EGR cooler, and accordingly, water condensation may be generated inside the EGR cooler. However, according to the above aspect of the present invention, the required flow rate of the coolant in the EGR cooler is corrected (i.e., limited). Therefore, it is possible to reduce the generation of water condensation inside the EGR cooler, and thus defects due to the generation of water condensation can be reduced.
Die Erfindung zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen von dieser wird am besten verstanden von der folgenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen. The invention, together with additional objects, features and advantages thereof, will be best understood from the following description, the appended claims and the accompanying drawings.
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gestaltung eines Kühlungssystems für eine Maschine zeigt; 1 Fig. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a cooling system for a machine;
2 ist ein Flussdiagramm, das Schritte eines Strömungsratensteuerungsprozesses des Kühlmittels zeigt; 2 Fig. 10 is a flowchart showing steps of a flow rate control process of the refrigerant;
3 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Basisströmungsraten in Bezug auf eine Maschinenumdrehung und ein Maschinenmoment darstellt; 3 Fig. 12 is a graph illustrating the relationship between base flow rates in terms of one engine revolution and one engine torque;
4 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Temperaturkoeffizienten des Kühlmittels und einer Kühlmitteltemperatur darstellt; 4 Fig. 12 is a graph illustrating the relationship between a temperature coefficient of the coolant and a coolant temperature;
5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einer Kondensationstemperatur in Bezug auf eine Feuchtigkeit und einer Umgebungstemperatur darstellt; 5 Fig. 12 is a graph illustrating the relationship between a condensation temperature with respect to a humidity and an ambient temperature;
6A ist ein Graph, der eine maximale Strömungsrate gemäß der Kühlmitteltemperatur darstellt; 6A Fig. 10 is a graph illustrating a maximum flow rate according to the coolant temperature;
6B ist ein Graph, der eine minimale Strömungsrate gemäß der Kühlmitteltemperatur darstellt; 6B FIG. 12 is a graph illustrating a minimum flow rate according to the coolant temperature; FIG.
7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einer korrigierten Strömungsrate in Bezug auf eine Umgebungstemperatur und einer Feuchtigkeit darstellt; 7 Fig. 12 is a graph illustrating the relationship between a corrected flow rate with respect to an ambient temperature and a humidity;
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Strömungsratensteuerungsprozess des Kühlmittels darstellt; 8th Fig. 10 is a time chart illustrating the flow rate control process of the coolant;
9 ist ein Flussdiagramm, das Schritte eines Strömungsratensteuerungsprozesses des Kühlmittels gemäß einer ersten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt; 9 FIG. 10 is a flowchart showing steps of a flow rate control process of the coolant according to a first modification of the present invention; FIG.
10A ist ein Graph, der die maximale Strömungsrate gemäß eines Luft-Kraftstoffverhältnisses gemäß einer zweiten Modifikation zeigt; 10A Fig. 12 is a graph showing the maximum flow rate according to an air-fuel ratio according to a second modification;
10B ist ein Graph, der die minimale Strömungsrate gemäß dem Luft-Kraftstoffverhältnis gemäß der zweiten Modifikation zeigt; 10B FIG. 15 is a graph showing the minimum flow rate according to the air-fuel ratio according to the second modification; FIG.
11 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gestaltung eines Kühlungssystems für die Maschine gemäß einer dritten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt; 11 Fig. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a cooling system for the engine according to a third modification of the present invention;
12 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gestaltung eines Kühlungssystems für die Maschine gemäß einer vierten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt; und 12 Fig. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a cooling system for the engine according to a fourth modification of the present invention; and
13 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gestaltung eines Kühlungssystems für die Maschine gemäß einer fünften Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt. 13 FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a cooling system for the engine according to a fifth modification of the present invention. FIG.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen und in den Zeichnungen haben gleiche Teile gleiche Bezugszeichen. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kühlungssystem zum Kühlen einer wassergekühlten Mehrzylindermaschine (d. h. einer Brennkraftmaschine) vorgesehen, die in einem Fahrzeug montiert ist. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gestaltung des Kühlungssystems zeigt. An exemplary embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments and in the drawings, like parts have the same reference numerals. In the present embodiment, a cooling system for cooling a water-cooled multi-cylinder engine (ie, an internal combustion engine) mounted in a vehicle is provided. 1 Fig. 10 is a schematic diagram showing a configuration of the cooling system.
In 1 hat die Maschine 10 einen Zylinderblock 11 und einen Zylinderkopf 12. Wassermäntel, durch die hindurch ein Kühlmittel als ein Kühlmedium strömt, sind in sowohl dem Zylinderblock 11 als auch dem Zylinderkopf 12 ausgebildet. In 1 has the machine 10 a cylinder block 11 and a cylinder head 12 , Water jackets, through which a coolant flows as a cooling medium, are in both the cylinder block 11 as well as the cylinder head 12 educated.
Der Wassermantel, der in dem Zylinderblock 11 ausgebildet ist, kann einem ersten Kühlungsdurchgang 13 (d. h. einem Maschinenkühlungsdurchgang) entsprechen, der ein Strömen eines Kühlmittels durch den Zylinderblock 11 gestattet. Der Wassermantel, der in dem Zylinderkopf 12 ausgebildet ist, kann einem zweiten Kühlungsdurchgang 14 (d. h. einem Maschinenkühlungsdurchgang) entsprechen, der ein Strömen des Kühlmittels durch den Zylinderkopf 12 hindurch gestattet. The water jacket that is in the cylinder block 11 is formed, may a first cooling passage 13 (ie, an engine cooling passage), which is a flow of a coolant through the cylinder block 11 allowed. The water jacket, in the cylinder head 12 is formed, a second cooling passage 14 (ie, an engine cooling passage), which is a flow of the coolant through the cylinder head 12 allowed through.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Kühlungsdurchgang 13 und der zweite Kühlungsdurchgang 14 parallel zueinander vorgesehen, sodass der Zylinderblock 11 und der Zylinderkopf 12 unabhängig gekühlt werden können. In the present embodiment, the first cooling passage 13 and the second cooling passage 14 provided parallel to each other, so that the cylinder block 11 and the cylinder head 12 can be cooled independently.
Ein Zirkulationsweg 20 zur Zirkulation des Kühlmittels ist mit sowohl dem ersten Kühlungsdurchgang 13 als auch dem zweiten Kühlungsdurchgang 14 (d. h. dem Maschinenkühlungsdurchgang) fluidverbunden. Der Zirkulationsweg 20 ist aus einem Rohrleitungsmaterial, wie einem metallischen Material oder einem Synthetikharz- bzw. Synthetikkunststoffmaterial hergestellt. Wie in 1 gezeigt ist, hat der Zirkulationsweg 20 einen Einlassdurchgang 21, einen Blockdurchgang 22 und einen Kopfdurchgang 23. Der Einlassdurchgang 21, der sich in zwei Pfade teilt, ist stromaufwärts der Maschine 10 vorgesehen, um das Kühlmittel zu der Maschine 10 (d. h. zu beiden Kühlungsdurchgängen 13 und 14) zuzuführen. Der Blockdurchgang 22 ist stromabwärts des ersten Kühlungsdurchgangs 13 vorgesehen und der Kopfdurchgang 23 ist stromabwärts des zweiten Kühlungsdurchgangs 14 vorgesehen. Eine Wasserpumpe 24 ist stromaufwärts eines Verzweigungspunkts (d. h. einer Sammelposition) des Einlassdurchgangs 21 vorgesehen. Die Wasserpumpe 24 ist eine mechanische Wasserpumpe, die durch eine Drehung der Maschine 10 angetrieben wird. Das Kühlmittel zirkuliert in dem Zirkulationsweg 20 durch die Wasserpumpe 24. A circulation route 20 for the circulation of the coolant is with both the first cooling passage 13 as well as the second cooling passage 14 (ie, the engine cooling passage). The circulation route 20 is made of a piping material such as a metallic material or a synthetic resin synthetic material. As in 1 is shown has the circulation path 20 an inlet passage 21 , a block passage 22 and a head passage 23 , The inlet passage 21 which divides into two paths is upstream of the machine 10 provided to the coolant to the machine 10 (ie to both cooling passages 13 and 14 ). The block passage 22 is downstream of the first cooling passage 13 provided and the head passage 23 is downstream of the second cooling passage 14 intended. A water pump 24 is upstream of a branch point (ie, a collection position) of the intake passage 21 intended. The water pump 24 is a mechanical water pump caused by a rotation of the machine 10 is driven. The coolant circulates in the circulation path 20 through the water pump 24 ,
Ein Strömungssteuerungsventil 26 ist in dem Blockdurchgang 22 vorgesehen und stellt eine Strömungsrate des Kühlmittels ein, das durch den Blockdurchgang 22 hindurch strömt. Der Kopfdurchgang 23 verzweigt sich in zwei Pfade, einen ersten Abzweigungspfad 23a und einen zweiten Abzweigungspfad 23b. Ein Strömungssteuerungsventil 27 ist an einem Verzweigungspunkt des Kopfdurchgangs 23 vorgesehen. Das Strömungssteuerungsventil 27 ist mit dem Zirkulationsweg 20 fluidverbunden und stellt die Strömungsrate des Kühlmittels ein, das durch den Kopfdurchgang 23 hindurch strömt. Des Weiteren schaltet das Strömungssteuerungsventil 27 eine Strömungsroute des Kühlmittels zwischen dem ersten Abzweigungspfad 23a und dem zweiten Abzweigungspfad 23b um. Ein Radiator 28 ist in dem ersten Abzweigungspfad 23a vorgesehen und kühlt das Kühlmittel mit Außenluft. Ein Heizkörper 31 und ein AGR-Kühler 33 sind in Reihe in dem zweiten Abzweigungspfad 23b vorgesehen. Der Heizkörper 31 ist mit dem Zirkulationsweg 20 fluidverbunden und funktioniert als eine Wärmequelle für eine Klimaanlage des Fahrzeugs. Der AGR-Kühler 33 ist mit dem Zirkulationsweg 20 fluidverbunden und kühlt das AGR-Gas, das durch eine AGR-Vorrichtung 32 strömt. Der zweite Abzweigungspfad 23b sieht einen Pfad vor, um den Radiator 28 zu umgehen. Wenn das Kühlmittel durch den zweiten Abzweigungspfad 23b strömt, strömt das Kühlmittel, das durch den zweiten Kühlungsdurchgang 14 hindurch geht, durch das Strömungssteuerungsventil 27, den Heizkörper 31 und den AGR-Kühler 33 in dieser Reihenfolge. A flow control valve 26 is in the block passage 22 and adjusts a flow rate of the coolant that passes through the block passage 22 flows through it. The head passage 23 branches into two paths, a first branch path 23a and a second branch path 23b , A flow control valve 27 is on a branch point of the head passage 23 intended. The flow control valve 27 is with the circulation route 20 fluidly connected and adjusts the flow rate of the coolant through the head passage 23 flows through it. Furthermore, the flow control valve switches 27 a flow route of the coolant between the first branch path 23a and the second branch path 23b around. A radiator 28 is in the first branch path 23a provided and cools the coolant with outside air. A radiator 31 and an EGR cooler 33 are in series in the second branch path 23b intended. The radiator 31 is with the circulation route 20 fluidly connected and functioning as a heat source for an air conditioning system of the vehicle. The EGR cooler 33 is with the circulation route 20 fluidly connected and cools the EGR gas passing through an EGR device 32 flows. The second branch path 23b provides a path to the radiator 28 to get around. When the coolant through the second branch path 23b flows, the coolant flowing through the second cooling passage 14 passes through the flow control valve 27 , the radiator 31 and the EGR cooler 33 in this order.
In den Ansprüchen kann das Strömungssteuerungsventil 27 in der vorliegenden Ausführungsform als ein "erstes Ventil" bezeichnet werden, und das Strömungssteuerungsventil (Strömungsregelventil) 26 in der vorliegenden Ausführungsform kann als ein "zweites Ventil" bezeichnet werden. In the claims, the flow control valve 27 in the present embodiment, as a "first valve", and the flow control valve (flow control valve) 26 in the present embodiment may be referred to as a "second valve".
Der Heizkörper 31 ist ein Wärmetauscher zum Erwärmen von Luft, die in ein Fahrzeugabteil geblasen wird, über Wärmeübertragung mit dem Kühlmittel. Der Heizkörper 31 dient als eine Strahlungsquelle, die Wärme des Kühlmittels abstrahlt. Die Wärmeübertragung (d. h. eine Strahlung des Kühlmittels) an dem Heizkörper 31 wird gemäß einer Anfrage durchgeführt, um Wärme in dem Fahrzeugabteil bereitzustellen. The radiator 31 That is, a heat exchanger for heating air blown into a vehicle compartment via heat transfer with the coolant. The radiator 31 serves as a radiation source that radiates heat from the coolant. The heat transfer (ie a radiation of the coolant) to the radiator 31 is performed according to a request to provide heat in the vehicle compartment.
Die AGR-Vorrichtung 32 führt einen Teil des Abgases von der Maschine 10 als AGR-Gas zurück, das in ein Einlasssystem der Maschine 10 zurückgeführt wird. Die AGR-Vorrichtung 32 hat ein AGR-Rohr, durch das hindurch das Kühlmittel strömt, und ein AGR-Ventil, das die Strömungsrate des AGR-Gases steuert. Der AGR-Kühler 33 ist in einer Mitte des AGR-Rohrs vorgesehen und dient als ein Wärmetauscher zum Kühlen des AGR-Gases mit dem Kühlmittel. Der AGR-Kühler 33 hat beispielsweise eine Vielzahl von Wärmeübertragungsrohren (d. h. Wärmetauscherrohre) mit einer länglichen Rohrform, die parallel zueinander vorgesehen sind. Das AGR-Gas strömt im Inneren der Wärmeübertragungsrohre, während das Kühlmittel außerhalb der Wärmeübertragungsrohre strömt. The EGR device 32 carries a part of the exhaust gas from the machine 10 back as EGR gas entering an intake system of the engine 10 is returned. The EGR device 32 has an EGR pipe through which the coolant flows, and an EGR valve that controls the flow rate of the EGR gas. The EGR cooler 33 is provided in a center of the EGR pipe and serves as a heat exchanger for cooling the EGR gas with the coolant. The EGR cooler 33 For example, has a plurality of heat transfer tubes (ie heat exchanger tubes) with an elongated tubular shape, which are provided parallel to each other. The EGR gas flows inside the heat transfer tubes while the coolant flows outside the heat transfer tubes.
Der Blockdurchgang 22 und der Kopfdurchgang 23 sind an einem Durchgang stromabwärts des Radiators 28, des Heizkörpers 31 und des AGR-Kühlers 33 miteinander verbunden. Der Blockdurchgang 22 und der Kopfdurchgang 23 sind mit dem Einlassdurchgang 21 stromabwärts eines Verbindungspunkts von beiden Durchgängen 22 und 23 in Verbindung. Ein Wassertemperatursensor 35, der eine Kühlmitteltemperatur erfasst, ist an einer Einlassseite der Maschine 10 vorgesehen, d. h. im Speziellen stromaufwärts der Wasserpumpe 24. The block passage 22 and the head passage 23 are at a passage downstream of the radiator 28 , the radiator 31 and the EGR cooler 33 connected with each other. The block passage 22 and the head passage 23 are with the inlet passage 21 downstream of a connection point of both passes 22 and 23 in connection. A water temperature sensor 35 that detects a coolant temperature is at an intake side of the engine 10 provided, ie in particular upstream of the water pump 24 ,
Eine ECU 40 hat einen Mikrocomputer mit einem Speicher, wie eine CPU, ein ROM oder ein RAM, und steuert das Kühlungssystem gemäß einer Betriebsbedingung der Maschine 10 durch Ausführen verschiedener Steuerungsprogramme, die in dem ROM gespeichert sind. Im Speziellen ist zusätzlich zu dem Kühlmitteltemperatursensor 35 die ECU 40 mit einem Maschinenumdrehungssensor 41, einem Lastsensor 42, einem Gastemperatursensor 43, einem Umgebungstemperatursensor 44, einem Feuchtigkeitssensor 45 und einem Abgassensor 46 (d. h. einem Luft-Kraftstoffverhältnisdetektor) verbunden. Der Umdrehungssensor 41 erfasst eine Maschinenumdrehung. Der Lastsensor 42 erfasst einen Druck in einem Einlassrohr der Maschine 10 zum Erfassen einer Maschinenlast. Der Gastemperatursensor 43 erfasst eine Temperatur des AGR-Gases (d. h. die Auslassgastemperatur) an einer Auslassseite des AGR-Kühlers 33. Der Umgebungstemperatursensor 44 erfasst eine Umgebungstemperatur. Der Feuchtigkeitssensor 45 erfasst eine Feuchtigkeit einer Außenluft. Der Abgassensor 46 erfasst ein Luft-Kraftstoffverhältnis eines Abgases. Signale, die durch die jeweiligen Sensoren erfasst werden, werden zu der ECU 40 übertragen. Die ECU 40 steuert eine Strömungsrate des Kühlmittels durch Einstellen des Grads, mit dem die Strömungssteuerungsventile 26 und 27 geöffnet sind, auf der Basis der eingegebenen Signale. Da der Blockdurchgang 22 und der Kopfdurchgang 23 separat vorgesehen sind, wie vorstehend beschrieben ist, kann die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch jeden Durchgang strömt, unabhängig gesteuert werden. An ECU 40 has a microcomputer with a memory such as a CPU, a ROM or a RAM, and controls the cooling system according to an operating condition of the engine 10 by executing various control programs stored in the ROM. In particular, in addition to the coolant temperature sensor 35 the ECU 40 with a machine revolution sensor 41 , a load sensor 42 , a gas temperature sensor 43 , an ambient temperature sensor 44 , a humidity sensor 45 and an exhaust gas sensor 46 (ie, an air-fuel ratio detector). The revolution sensor 41 detects a machine revolution. The load sensor 42 detects a pressure in an inlet pipe of the machine 10 for detecting a machine load. The gas temperature sensor 43 detects a temperature of the EGR gas (ie, the exhaust gas temperature) on an exhaust side of the EGR cooler 33 , The ambient temperature sensor 44 detects an ambient temperature. The moisture sensor 45 detects a moisture of an outside air. The exhaust gas sensor 46 detects an air-fuel ratio of an exhaust gas. Signals detected by the respective sensors become the ECU 40 transfer. The ECU 40 controls a flow rate of the coolant by adjusting the degree to which the flow control valves 26 and 27 are opened, based on the input signals. Because the block passage 22 and the head passage 23 are separately provided, as described above, the flow rate of the refrigerant flowing through each passage can be independently controlled.
Beispielsweise strömt während eines Kaltstarts der Maschine 10 das Kühlmittel durch den AGR-Kühler 33 mit einer niedrigen Temperatur. Deshalb wird das AGR-Gas durch den AGR-Kühler 33 überkühlt, und deshalb kann Feuchtigkeit, die in dem AGR-Gas enthalten ist, eine Wasserkondensation erzeugen. Als solche kann die Wasserkondensation, die von dem AGR-Gas erzeugt wird, metallische Komponenten, wie das AGR-Rohr und das AGR-Ventil, erodieren. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch bestimmt, ob es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass eine Wasserkondensation erzeugt wird (d. h. ob Bedingungen vorliegen, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers 33 verursachen). Und wenn bestimmt wird, dass es die Wahrscheinlichkeit gibt, dass eine Wasserkondensation erzeugt wird, wird die Strömungsrate des Kühlmittels in dem AGR-Kühler 33 beschränkt, und dann wird die Strömungsrate durch Einstellen des Strömungssteuerungsventils 27 (d. h. durch eine Strömungsratensteuerung) gesteuert und beschränkt. For example, the machine flows during a cold start 10 the coolant through the EGR cooler 33 with a low temperature. Therefore, the EGR gas through the EGR cooler 33 overcooled, and therefore moisture contained in the EGR gas can produce a water condensation. As such, the water condensation produced by the EGR gas can erode metallic components such as the EGR pipe and the EGR valve. In the present embodiment, however, it is determined whether there is a probability that water condensation is generated (ie, whether there are conditions that cause condensation inside the EGR cooler) 33 cause). And when it is determined that there is the probability that water condensation is generated, the flow rate of the coolant in the EGR cooler becomes 33 limited, and then the flow rate by adjusting the flow control valve 27 (ie by a flow rate control) controlled and limited.
Als nächstes wird der Strömungsratensteuerungsprozess durch die ECU 40 beschrieben. 2 ist Flussdiagramm, das Schritte des Strömungsratensteuerungsprozesses zeigt, der durch die ECU 40 bei einer vorbestimmten Zeit wiederholt wird. In dem Folgenden wird der Strömungsratensteuerungsprozess des Kühlmittels, das durch den Kopfdurchgang 23 strömt, beschrieben. Die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Blockdurchgang 22 strömt, wird gemäß der Betriebsbedingung der Maschine 10, wie einer Kühlmitteltemperatur, gesteuert. Es ist bevorzugt, die Strömungsrate des Kühlmittels so zu steuern, um höher zu sein, wenn sich die Kühlmitteltemperatur erhöht, wie beispielsweise wenn die Kühlmitteltemperatur gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Aufwärmbeendigungstemperatur (beispielsweise gleich wie oder höher als 80°C) ist. Next, the flow rate control process by the ECU 40 described. 2 FIG. 10 is a flowchart showing steps of the flow rate control process executed by the ECU. FIG 40 is repeated at a predetermined time. In the following, the flow rate control process of the coolant passing through the head passage 23 flows, described. The flow rate of the coolant through the block passage 22 flows according to the operating condition of the machine 10 , such as a coolant temperature, controlled. It is preferable to control the flow rate of the coolant so as to be higher as the coolant temperature increases, such as when the coolant temperature is equal to or higher than a predetermined warm-up completion temperature (eg, equal to or higher than 80 ° C).
In Schritt S11 von 2 wird eine erforderte Strömungsrate durch die ECU 40 berechnet. Im Speziellen wird in der vorliegenden Ausführungsform zuerst eine Basisströmungsrate berechnet, um die erforderte Strömungsrate zu bestimmen. Die Basisströmungsrate wird gemäß der Betriebsbedingung der Maschine 10 berechnet, wie der Maschinenumdrehung und der Maschinenlast (d. h. dem Moment). Die erforderte Strömungsrate wird durch Korrigieren der Basisströmungsrate gemäß Kühlmitteltemperatur berechnet. Im Speziellen wird die erforderte Strömungsrate durch Multiplizieren der Basisströmungsrate mit dem Temperaturkoeffizienten des Kühlmittels berechnet. Gemäß 3 wird die Basisströmungsrate derart berechnet, dass sich die Basisströmungsrate erhöht, wenn sich die Maschinenumdrehung oder die Maschinenlast (d. h. ein Moment) erhöht. Darüber hinaus wird gemäß einer Beziehung, die in 4 gezeigt ist, ein Temperaturkoeffizient des Kühlmittels derart berechnet, dass sich ein Wert des Temperaturkoeffizienten erhöht, wenn sich die Kühlmitteltemperatur erhöht. In Verbindung damit gibt es eine Anforderung für eine Zirkulation des AGR-Gases vor Beendigung des Aufwärmbetriebs der Maschine 10. Um diese Anforderung zu erfüllen, kann ein Strömen des Kühlmittels durch den Kopfdurchgang 23 gestattet werden, selbst falls beispielsweise Kühlmitteltemperatur gleich wie oder höher als 60°C ist, was geringer als die Aufwärmbeendigungstemperatur ist. In step S11 of 2 is a required flow rate through the ECU 40 calculated. Specifically, in the present embodiment, a base flow rate is first calculated to determine the required flow rate. The basic flow rate becomes according to the operating condition of the engine 10 calculated, such as the engine rotation and the engine load (ie the moment). The required flow rate is calculated by correcting the base flow rate according to the coolant temperature. Specifically, the required flow rate is calculated by multiplying the base flow rate by the temperature coefficient of the coolant. According to 3 For example, the base flow rate is calculated so that the base flow rate increases as the engine revolution or engine load (ie, moment) increases. In addition, according to a relationship that in 4 10, a temperature coefficient of the coolant is calculated so that a value of the temperature coefficient increases as the coolant temperature increases. In conjunction therewith, there is a request for circulation of the EGR gas before completion of the warm-up operation of the engine 10 , To meet this requirement, a flow of the coolant through the head passage 23 even if, for example, the coolant temperature is equal to or higher than 60 ° C, which is lower than the warm-up completion temperature.
Als Nächstes wird in Schritt S12 eine Kondensationstemperatur, bei der die Feuchtigkeit, die in dem AGR-Gas enthalten ist, zu kondensieren beginnt, auf der Basis der Umgebungstemperatur und der Feuchtigkeit berechnet. Gemäß einer in 5 gezeigten Beziehung wird die Kondensationstemperatur derart berechnet, dass sich deren Wert erhöht, wenn sich die Feuchtigkeit oder die Außenlufttemperatur erhöht. In Schritt S13 wird eine Temperatur (d. h. eine Auslassgastemperatur) des AGR-Gases an der Auslassseite des AGR-Kühlers 33 auf der Basis eines Erfassungsergebnisses des Gastemperatursensors 43 berechnet. Next, in step S12, a condensation temperature at which the moisture contained in the EGR gas begins to condense is calculated on the basis of the ambient temperature and the humidity. According to a in 5 As shown, the condensation temperature is calculated to increase in value as the humidity or the outside air temperature increases. In step S13, a temperature (ie, an exhaust gas temperature) of the EGR gas becomes at the exhaust side of the EGR cooler 33 on the basis of a detection result of the gas temperature sensor 43 calculated.
In Schritt S14 bestimmt die ECU 40, ob die Auslassgastemperatur, die in Schritt S13 berechnet wird, niedriger ist als die Kondensationstemperatur, die in Schritt S12 berechnet wird. Wenn die Auslassgastemperatur niedriger ist als die Kondensationstemperatur, geht der Prozess weiter zu Schritt S15, und eine korrigierte Strömungsrate wird berechnet. Mit anderen Worten gesagt berechnet die Steuerungseinrichtung 40, wenn die Steuerungseinrichtung 40 die Bedingungen erfasst, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers 33 verursachen, die korrigierte Strömungsrate in Schritt S15. Im Speziellen berechnet die Steuerungseinrichtung 40 eine maximale Strömungsrate und eine minimale Strömungsrate als die korrigierte Strömungsrate. Mit anderen Worten gesagt kann die korrigierte Strömungsrate eine maximale Strömungsrate und eine minimale Strömungsrate umfassen. In step S14, the ECU determines 40 whether the outlet gas temperature calculated in step S13 is lower than the condensation temperature calculated in step S12. If the outlet gas temperature is lower than the condensation temperature, the process proceeds to step S15, and a corrected flow rate is calculated. In other words, the controller calculates 40 when the controller 40 detects the conditions that cause condensation inside the EGR cooler 33 cause the corrected flow rate in step S15. Specifically, the controller calculates 40 a maximum flow rate and a minimum flow rate as the corrected flow rate. In other words, the corrected flow rate may include a maximum flow rate and a minimum flow rate.
Die maximale Strömungsrate kann einen maximalen Wert der erforderten Strömungsrate beschränken, und die minimale Strömungsrate kann einen minimalen Wert der erforderten Strömungsrate beschränken. Die maximale Strömungsrate und die minimale Strömungsrate werden jeweils unter Verwendung der Temperatur des Kühlmittels, der Außenlufttemperatur und der Feuchtigkeit als Berechnungsparameter berechnet. The maximum flow rate may restrict a maximum value of the required flow rate, and the minimum flow rate may restrict a minimum value of the required flow rate. The maximum flow rate and the minimum flow rate are respectively calculated using the temperature of the coolant, the outside air temperature, and the humidity as a calculation parameter.
Im Speziellen werden die maximale Strömungsrate und die minimale Strömungsrate unter Verwendung der Beziehung berechnet, die in 6A und 6B gezeigt ist, die sich auf die Temperatur des Kühlmittels beziehen, und 7 stellt die Beziehung zwischen der korrigierten Strömungsrate in Bezug auf die Umgebungstemperatur und Feuchtigkeit dar. Während gemäß 6A die maximale Strömungsrate niedriger festgelegt wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels niedriger ist, wird die minimale Strömungsrate höher festgelegt, wenn die Temperatur des Kühlmittels niedriger ist. Mit anderen Worten gesagt berechnet die ECU 40 die korrigierte Strömungsrate auf der Basis einer Maschinentemperatur. Deshalb können Beschränkungen der erforderten Strömungsrate durch die maximale Strömungsrate und die minimale Strömungsrate größer sein, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist (d. h. gemäß einer Maschinentemperatur). Des Weiteren wird die korrigierte Strömungsrate derart berechnet, dass die korrigierte Strömungsrate (d. h. die maximale Strömungsrate und die minimale Strömungsrate) höher ist, wenn sich die Außenlufttemperatur oder Feuchtigkeit erhöht, wie in 7 gezeigt ist. Deshalb können die Beschränkungen der erforderten Strömungsrate durch die maximale Strömungsrate und die minimale Strömungsrate größer sein, wenn die Umgebungstemperatur oder die Feuchtigkeit höher ist. Specifically, the maximum flow rate and the minimum flow rate are calculated using the relationship shown in FIG 6A and 6B shown, which relate to the temperature of the coolant, and 7 represents the relationship between the corrected flow rate with respect to ambient temperature and humidity 6A the maximum flow rate is set lower when the temperature of the coolant is lower, the minimum flow rate is set higher as the temperature of the coolant is lower. In other words, the ECU calculates 40 the corrected flow rate based on a machine temperature. Therefore, restrictions on the required flow rate through the maximum flow rate and the minimum flow rate may be greater when the coolant temperature is lower (ie, according to a machine temperature). Furthermore, the corrected flow rate is calculated such that the corrected flow rate (ie, the maximum flow rate) Flow rate and minimum flow rate) is higher as the outside air temperature or humidity increases, as in 7 is shown. Therefore, the limitations of the required flow rate through the maximum flow rate and the minimum flow rate may be greater when the ambient temperature or humidity is higher.
Als Nächstes bestimmt die ECU 40 in Schritt S16, ob eine Wärme des Kühlmittels bei dem Heizkörper 31 abgestrahlt wird (d. h. einen Wärmeabstrahlungszustand). Falls der Heizkörper 31 in dem Wärmeabstrahlungszustand ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S17. Falls der Heizkörper 31 nicht in dem Wärmeabstrahlungszustand ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S19. Next, the ECU determines 40 in step S16, whether a heat of the coolant at the radiator 31 is radiated (ie, a heat radiation state). If the radiator 31 is in the heat radiation state, the process proceeds to step S17. If the radiator 31 is not in the heat radiation state, the process proceeds to step S19.
In Schritt S17 bestimmt die ECU 40, ob die erforderte Strömungsrate, die in Schritt S11 berechnet wird, höher als die maximale Strömungsrate ist, die in Schritt S15 berechnet wird, oder niedriger als die minimale Strömungsrate ist, die in Schritt S15 berechnet wird. Wenn die erforderte Strömungsrate gleich wie oder niedriger als die maximale Strömungsrate ist und die erforderte Strömungsrate gleich wie oder höher als die minimale Strömungsrate ist, wird der Prozess beendet. In diesem Fall wird die Strömungsrate des Kühlmittels gemäß der erforderten Strömungsrate gesteuert, die in Schritt S11 berechnet wird. Wohingegen wenn die erforderte Strömungsrate höher ist als die maximale Strömungsrate oder niedriger ist als die minimale Strömungsrate, der Prozess zu Schritt S18 weitergeht, und die erforderte Strömungsrate wird auf die maximale Strömungsrate oder die minimale Strömungsrate beschränkt (d. h. die maximale oder die minimale Strömungsrate wird festgelegt). In diesem Fall wird die Strömungsrate des Kühlmittels durch die korrigierte Strömungsrate derart gesteuert, dass die Strömungsrate des Kühlmittels auf die maximale Strömungsrate oder die minimale Strömungsrate eingestellt wird. In step S17, the ECU determines 40 whether the required flow rate calculated in step S11 is higher than the maximum flow rate calculated in step S15 or lower than the minimum flow rate calculated in step S15. If the required flow rate is equal to or lower than the maximum flow rate and the required flow rate is equal to or higher than the minimum flow rate, the process is terminated. In this case, the flow rate of the refrigerant is controlled according to the required flow rate calculated in step S11. Whereas, when the required flow rate is higher than the maximum flow rate or lower than the minimum flow rate, the process proceeds to step S18, and the required flow rate is restricted to the maximum flow rate or the minimum flow rate (ie, the maximum or minimum flow rate is set ). In this case, the flow rate of the coolant is controlled by the corrected flow rate such that the flow rate of the coolant is set to the maximum flow rate or the minimum flow rate.
In Schritt S19 bestimmt die ECU 40, ob die erforderte Strömungsrate, die in Schritt S11 berechnet wird, höher ist als die maximale Strömungsrate, die in Schritt S15 berechnet wird. Wenn die erforderte Strömungsrate gleich wie oder niedriger als die maximale Strömungsrate ist, wird der Prozess beendet. In diesem Fall wird die Strömungsrate des Kühlmittels gemäß der erforderten Strömungsrate gesteuert, die in Schritt S11 berechnet wird. Wohingegen, wenn die erforderte Strömungsrate höher ist als die maximale Strömungsrate, der Prozess zu Schritt S20 weitergeht, und die erforderte Strömungsrate wird auf die maximale Strömungsrate beschränkt (d. h. die maximale Strömungsrate wird festgelegt). In diesem Fall wird die Strömungsrate des Kühlmittels auf die maximale Strömungsrate eingestellt. In step S19, the ECU determines 40 Whether the required flow rate calculated in step S11 is higher than the maximum flow rate calculated in step S15. If the required flow rate is equal to or lower than the maximum flow rate, the process is terminated. In this case, the flow rate of the refrigerant is controlled according to the required flow rate calculated in step S11. Whereas, when the required flow rate is higher than the maximum flow rate, the process proceeds to step S20, and the required flow rate is restricted to the maximum flow rate (ie, the maximum flow rate is set). In this case, the flow rate of the coolant is set at the maximum flow rate.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den Strömungsratensteuerungsprozess des Kühlmittels während eines Kaltstarts der Maschine 10 darstellt. In 8 ist die maximale Strömungsrate nur als die korrigierte Strömungsrate der Strömungsrate in dem Zylinderkopf 12 gezeigt. 8th FIG. 13 is a timing chart illustrating the flow rate control process of the coolant during a cold start of the engine 10 represents. In 8th For example, the maximum flow rate is only the corrected flow rate of the flow rate in the cylinder head 12 shown.
Wie in 8 gezeigt ist, startet die Maschine 10, wenn ein Zündungsschalter (d. h. ein Startschalter) des Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt t1 eingeschaltet wird. Die Kühlmitteltemperatur kann beispielsweise 10°C sein und steigt als Folge des Startens der Maschine 10 allmählich an. Wenn die Kühlmitteltemperatur einen vorbestimmten Wert erreicht (beispielsweise 60°C in 8), wird das Strömungssteuerungsventil 27 geöffnet und das Kühlmittel beginnt durch den Kopfdurchgang 23 zu einem Zeitpunkt t2 zu strömen. Zu dem Zeitpunkt t2 ist die Auslassgastemperatur des AGR-Gaskühlers 33 niedriger als die Kondensationstemperatur, und die maximale Strömungsrate wird berechnet. Da die erforderte Strömungsrate höher ist als die maximale Strömungsrate, wird demzufolge die Strömungsrate, die durch den Zylinderkopf 12 strömt, auf die maximale Strömungsrate beschränkt (d. h. einen schraffierten Bereich zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 in 8). As in 8th is shown, the machine starts 10 when an ignition switch (ie, a start switch) of the vehicle is turned on at a time t1. The coolant temperature may be, for example 10 ° C and increases as a result of starting the engine 10 gradually. When the coolant temperature reaches a predetermined value (for example, 60 ° C in FIG 8th ), the flow control valve 27 opened and the coolant starts through the head passage 23 to flow at a time t2. At time t2, the exhaust gas temperature of the EGR gas cooler is 33 lower than the condensation temperature, and the maximum flow rate is calculated. As a result, since the required flow rate is higher than the maximum flow rate, the flow rate passing through the cylinder head becomes 12 is restricted to the maximum flow rate (ie, a hatched area between time t2 and t3 in FIG 8th ).
Wenn sich die maximale Strömungsrate gemäß dem Anstieg der Kühlmitteltemperatur erhöht und die erforderte Strömungsrate gleich wie oder niedriger als die maximale Strömungsrate zu dem Zeitpunkt t3 ist, wird die Strömungsrate des Kühlmittels nicht länger beschränkt. When the maximum flow rate increases according to the rise of the coolant temperature and the required flow rate is equal to or lower than the maximum flow rate at the time t3, the flow rate of the coolant is no longer limited.
Wenn die Kühlmitteltemperatur die Aufwärmbeendigungstemperatur (beispielsweise 80°C in 8) zu einem Zeitpunkt t4 erreicht, öffnet das Strömungssteuerungsventil 26 und Kühlmittel beginnt durch den ersten Kühlungsdurchgang 13 zu strömen. Nach dem Zeitpunkt t4 wird die Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den Blockdurchgang 22 strömt, auf der Basis der Kühlmitteltemperatur derart gesteuert, dass sich die Strömungsrate erhöht, wenn sich die Kühlmitteltemperatur erhöht. When the coolant temperature reaches the warm-up completion temperature (eg, 80 ° C in FIG 8th reached at a time t4, opens the flow control valve 26 and coolant begins through the first cooling passage 13 to stream. After the time t4, the flow rate of the coolant passing through the block passage 22 is controlled based on the coolant temperature such that the flow rate increases as the coolant temperature increases.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die nachstehend beschriebenen Effekte erhalten. According to the embodiment described above, the effects described below are obtained.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die ECU 40 bestimmt, dass es die Wahrscheinlichkeit gibt, dass eine Wasserkondensation von dem AGR-Gas erzeugt wird (d. h. Bedingungen existieren, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers verursachen), die erforderte Strömungsrate des Kühlmittels, das durch den AGR-Kühler 33 strömt, beschränkt. Demzufolge kann die Erzeugung der Wasserkondensation in dem AGR-Gas verhindert werden. Als eine Folge ist es möglich, Defekte aufgrund der Erzeugung der Wasserkondensation im Inneren des AGR-Kühlers 33 zu beseitigen. In the present embodiment, when the ECU 40 determines that there is a likelihood that water condensation will be produced by the EGR gas (ie, conditions that cause condensation inside the EGR cooler), the required flow rate of the coolant passing through the EGR cooler 33 flows, limited. As a result, generation of the water condensation in the EGR gas can be prevented. As a result, it is possible defects due to generation of water condensation inside the EGR cooler 33 to eliminate.
Wenn die maximale Strömungsrate (d. h. der korrigierte Wert) des Kühlmittels festgelegt wird und die ECU 40 bestimmt, dass die Erzeugung einer Wasserkondensation in dem AGR-Gas möglich ist, kann die Strömungsrate des Kühlmittels auf die maximale Strömungsrate auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderten Strömungsrate und der maximalen Strömungsrate beschränkt werden. Mit anderen Worten gesagt umfasst die korrigierte Strömungsrate eine maximale Strömungsrate, und wenn die ECU 40 die Bedingungen erfasst, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers 33 verursachen, steuert die ECU 40 das Strömungssteuerungsventil 27 derart, dass die Strömungsrate des Kühlmediums, das durch den AGR-Kühler 33 strömt, auf die maximale Strömungsrate eingestellt wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen der erforderten Strömungsrate und der maximalen Strömungsrate. Falls eine übermäßige Menge des Kühlmittels durch den AGR-Kühler 33 strömt, ist eine Erzeugung einer Wasserkondensation wahrscheinlich. Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird jedoch die Strömungsrate des Kühlmittels auf die maximale Strömungsrate auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen der erforderten Strömungsrate und der maximalen Strömungsrate beschränkt. Deshalb kann eine Wasserkondensationserzeugung verhindert werden. Es sei angemerkt, dass, da sich eine Wärmekapazität des Kühlmittels mit einer erhöhten Kühlmittelzirkulation erhöht, ein Temperaturunterschied des Kühlmittels zwischen Temperaturen an der Einlassseite und der Auslassseite der Maschine 10 verringert werden kann (d. h. ein Temperaturerhöhungsbetrag der Maschine 10 kann verhindert werden). Deshalb kann sich die Kühlmitteltemperatur an der Einlassseite des AGR-Kühlers 33 verringern, und die Wasserkondensation kann aufgrund eines Überkühlens des AGR-Gases in dem AGR-Kühler 33 erzeugt werden. Da jedoch, wie vorstehend beschrieben ist, die Strömungsrate des Kühlmittels auf die maximale Strömungsrate beschränkt ist, kann der Betrag einer Temperaturerhöhung der Maschine 10 erhöht werden. Deshalb kann die Kühlmitteltemperatur an der Einlassseite des AGR-Kühlers 33 durch Begrenzen der Strömungsrate des Kühlmittels durch die maximale Strömungsrate erhöht werden. Als eine Folge kann die Erzeugung der Wasserkondensation im Inneren des AGR-Kühlers 33 unterdrückt werden. When the maximum flow rate (ie the corrected value) of the coolant is set and the ECU 40 determines that the generation of a water condensation in the EGR gas is possible, the flow rate of the coolant can be limited to the maximum flow rate on the basis of the comparison result between the required flow rate and the maximum flow rate. In other words, the corrected flow rate includes a maximum flow rate, and when the ECU 40 detects the conditions that cause condensation inside the EGR cooler 33 cause the ECU controls 40 the flow control valve 27 such that the flow rate of the cooling medium passing through the EGR cooler 33 is set to the maximum flow rate based on a comparison between the required flow rate and the maximum flow rate. If an excessive amount of coolant through the EGR cooler 33 a generation of a water condensation is likely. However, according to the embodiment described above, the flow rate of the refrigerant is restricted to the maximum flow rate on the basis of the comparison result between the required flow rate and the maximum flow rate. Therefore, water condensation generation can be prevented. It should be noted that, as a heat capacity of the coolant increases with increased coolant circulation, a temperature difference of the coolant between temperatures on the inlet side and the outlet side of the engine 10 can be reduced (ie, a temperature increase amount of the machine 10 can be prevented). Therefore, the coolant temperature at the inlet side of the EGR cooler 33 and the water condensation may be due to overcooling of the EGR gas in the EGR cooler 33 be generated. However, as described above, since the flow rate of the coolant is restricted to the maximum flow rate, the amount of temperature increase of the engine may be increased 10 increase. Therefore, the coolant temperature at the inlet side of the EGR cooler 33 by limiting the flow rate of the coolant through the maximum flow rate. As a consequence, the generation of the water condensation inside the EGR cooler 33 be suppressed.
Wenn die ECU 40 bestimmt, dass es die Wahrscheinlichkeit gibt, dass eine Wasserkondensation erzeugt wird, und der Heizkörper 31 in dem Wärmeabstrahlungszustand ist, kann die Strömungsrate durch sowohl die maximale als auch die minimale Strömungsrate auf der Basis des Ergebnisses der Vergleiche zwischen der erforderten Strömungsrate und der maximalen Strömungsrate und zwischen der erforderten Strömungsrate und der minimalen Strömungsrate beschränkt werden. Mit anderen Worten gesagt umfasst die korrigierte Strömungsrate eine maximale Strömungsrate und eine minimale Strömungsrate, und wenn der Heizkörper 31 Wärme von dem Kühlmedium abstrahlt und die ECU 40 die Bedienungen erfasst, die eine Kondensation im Inneren AGR-Kühlers 33 verursachen, steuert die ECU 40 das Strömungssteuerungsventil 27 derart, dass die Strömungsrate des Kühlmediums, das durch den AGR-Kühler 33 strömt, auf die maximale Strömungsrate oder die minimale Strömungsrate eingestellt wird, und zwar auf der Basis eines Vergleichs zwischen der erforderten Strömungsrate und der maximalen Strömungsrate und eines Vergleichs zwischen der erforderten Strömungsrate und der minimalen Strömungsrate. In diesem Zusammenhang ist, wie in 1 gezeigt ist, der Heizkörper 31 in dem Zirkulationsweg 20 stromabwärts des zweiten Kühlungsdurchgangs 14 vorgesehen, und der AGR-Kühler 33 ist weiter stromabwärts vorgesehen. Wenn die Wärmekapazität des Kühlmittels aufgrund einer niedrigen Kühlmittelzirkulation niedrig ist, können sich deshalb der Betrag einer Temperaturerhöhung der Maschine 10 und der Temperaturverringerungsbetrag des Heizkörpers 31 als die Wärmequelle erhöhen. Demzufolge kann in Abhängigkeit eines Gleichgewichts zwischen einer Wärmemenge, die von der Maschine 10 aufgenommen wird, und einer Wärmemenge, die von dem Heizkörper 31 abgestrahlt wird, die Kühlmitteltemperatur an dem Einlass des AGR-Kühlers 33 übermäßig niedrig werden. Als eine Folge gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass das AGR-Gas in dem AGR-Kühler 33 überkühlt werden kann. In der vorstehend beschriebenen Gestaltung, da die Strömungsrate des Kühlmittels durch sowohl die maximale Strömungsrate als auch die minimale Strömungsrate beschränkt wird, wenn der Heizkörper 31 in dem Abstrahlungszustand ist, ist es jedoch möglich, nicht nur eine übermäßige Erhöhung der Zirkulationsmenge des Kühlmittels sondern auch eine übermäßige Abnahme von dieser zu verhindern. Somit kann die Erzeugung der Wasserkondensation unterdrückt werden. If the ECU 40 determines that there is the likelihood that a water condensation will be generated, and the radiator 31 is in the heat radiation state, the flow rate through both the maximum and minimum flow rates may be limited based on the result of the comparisons between the required flow rate and the maximum flow rate and between the required flow rate and the minimum flow rate. In other words, the corrected flow rate includes a maximum flow rate and a minimum flow rate, and when the radiator 31 Heat radiates from the cooling medium and the ECU 40 The controls detected a condensation inside the EGR cooler 33 cause the ECU controls 40 the flow control valve 27 such that the flow rate of the cooling medium passing through the EGR cooler 33 is set to the maximum flow rate or the minimum flow rate based on a comparison between the required flow rate and the maximum flow rate and a comparison between the required flow rate and the minimum flow rate. In this context, as in 1 shown is the radiator 31 in the circulation path 20 downstream of the second cooling passage 14 provided, and the EGR cooler 33 is further downstream. Therefore, if the heat capacity of the coolant is low due to a low coolant circulation, the amount of a temperature increase of the engine may increase 10 and the temperature reduction amount of the heater 31 as the heat source increase. Consequently, depending on a balance between an amount of heat from the machine 10 is absorbed, and an amount of heat from the radiator 31 is radiated, the coolant temperature at the inlet of the EGR cooler 33 become excessively low. As a result, there is a probability that the EGR gas in the EGR cooler 33 can be overcooled. In the above-described configuration, since the flow rate of the refrigerant is restricted by both the maximum flow rate and the minimum flow rate when the heater 31 in the radiation state, however, it is possible to prevent not only an excessive increase in the circulation amount of the coolant but also an excessive decrease thereof. Thus, generation of the water condensation can be suppressed.
Wenn sich die Temperatur der Maschine 10 verringert (d. h. wenn der Grad eines Kühlens höher wird), wird die Beschränkung der Strömungsrate durch sowohl die maximale als auch die minimale Strömungsrate durch Verringern des Werts der maximalen Strömungsrate bzw. Erhöhen des Werts der minimalen Strömungsrate verstärkt. Wenn sich die Temperatur des Kühlmittels an dem Einlass des AGR-Kühlers 33 verringert, wenn sich die Temperatur der Maschine 10 verringert, ist es möglich, eine Verringerung der Temperatur des Kühlmittels an dem Einlass des AGR-Kühlers 33 durch Beschränken der Zirkulationsmenge des Kühlmittels zu unterdrücken. When the temperature of the machine 10 is reduced (ie, as the degree of cooling becomes higher), the restriction on the flow rate through both the maximum and minimum flow rates is enhanced by decreasing the value of the maximum flow rate and increasing the value of the minimum flow rate, respectively. When the temperature of the coolant at the inlet of the EGR cooler 33 decreases when the temperature of the machine 10 decreases, it is possible to reduce the temperature of the coolant at the inlet of the EGR cooler 33 by suppressing the circulation amount of the refrigerant to suppress.
Ob eine Wasserkondensation erzeugt wird, kann durch Vergleichen der Auslassgastemperatur des AGR-Kühlers 33 mit der Kondensationstemperatur bestimmt werden. Mit anderen Worten gesagt erfasst die ECU 40 die Bedingungen, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers 33 verursachen, durch Vergleichen (i) einer Temperatur, bei der von dem AGR-Gas eine Wasserkondensation erzeugt wird, und (ii) einer Temperatur des AGR-Gases. Deshalb ist es möglich, die Erzeugung der Wasserkondensation gemäß einer Eigenschaft des AGR-Gases zu bestimmen. Des Weiteren wird die Kondensationstemperatur auf der Basis der Umgebungstemperatur und der Feuchtigkeit berechnet. Demzufolge kann die Kondensationstemperatur in genauer Weise berechnet werden, und somit ist es möglich, zu bestimmen, ob eine Wasserkondensation erzeugt wird. Whether a water condensation is generated can be determined by comparing the exhaust gas temperature of the EGR cooler 33 be determined with the condensation temperature. In other words, the ECU captures 40 the conditions that cause condensation inside the EGR cooler 33 by comparing (i) a temperature at which water condensation is generated by the EGR gas, and (ii) a temperature of the EGR gas. Therefore, it is possible to determine the generation of the water condensation according to a property of the EGR gas. Furthermore, the condensation temperature is calculated based on the ambient temperature and the humidity. As a result, the condensation temperature can be accurately calculated, and thus it is possible to determine whether water condensation is generated.
Der Blockdurchgang 22 und der Kopfdurchgang 23 sind separat so vorgesehen, dass die Strömungsrate des Kühlmittels unabhängig an jeweiligen Durchgängen 22 und 23 gesteuert werden kann. In solch einer Gestaltung, bei der der erste Kühlungsdurchgang 13 und der zweite Kühlungsdurchgang 14 unabhängig vorgesehen sind, ist es wünschenswert, dass die Kühlmitteltemperatur an dem Zylinderkopf 12 relativ niedrig ist, um ein Auftreten eines Klopfens zu verhindern. Da jedoch der AGR-Kühler 33 an dem Kopfdurchgang 23 vorgesehen ist, der mit dem zweiten Kühlungsdurchgang 14 verbunden ist, ist ein Auftreten eines Überkühlens in dem AGR-Kühler 33 wahrscheinlich. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann jedoch die Strömungsrate des Kühlmittels an dem zweiten Kühlungsdurchgang 14 und dem ersten Kühlungsdurchgang 13 unabhängig gesteuert werden. Des Weiteren kann das Überkühlen an dem AGR-Kühler 33 in dem zweiten Kühlungsdurchgang 14 verhindert werden, wie vorstehend beschrieben ist. Deshalb ist es möglich, das Auftreten eines Klopfens und Defekte aufgrund der Erzeugung der Wasserkondensation zu unterdrücken. The block passage 22 and the head passage 23 are separately provided so that the flow rate of the coolant independently at respective passages 22 and 23 can be controlled. In such a design, in which the first cooling passage 13 and the second cooling passage 14 are provided independently, it is desirable that the coolant temperature at the cylinder head 12 is relatively low to prevent the occurrence of knocking. However, because of the EGR cooler 33 at the head passage 23 is provided with the second cooling passage 14 is an occurrence of overcooling in the EGR cooler 33 probably. However, in the above-described embodiment, the flow rate of the coolant may be at the second cooling passage 14 and the first cooling passage 13 be independently controlled. Furthermore, the overcooling at the EGR cooler 33 in the second cooling passage 14 be prevented as described above. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of knocking and defects due to the generation of water condensation.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der beispielhaften Ausführungsform von dieser und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, sei angemerkt, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen, die nachstehend beschrieben sind, für den Fachmann offensichtlich sind. Although the present invention has been fully described in connection with the exemplary embodiment thereof and with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications, which are described below, will be apparent to those skilled in the art.
(Erste Modifikation) (First modification)
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Strömungsrate des Kühlmittels während eines Kaltstarts der Maschine 10 beschränkt (d. h. eingestellt). Jedoch kann die Strömungsrate des Kühlmittels beschränkt werden, wenn der Zylinderkopf 12 bei einer niedrigen Temperatur ist, um beispielsweise das Auftreten eines Klopfens der Maschine 10 zu verhindern. Im Speziellen kann die ECU 40 die Temperatur des Kühlmittels (d. h. die Maschinenauslasstemperatur) bei beispielsweise ungefähr 60°C aufrecht erhalten, selbst nach der Beendigung des Aufwärmens der Maschine 10 (d. h. eine Kühlungssteuerung). Während dieser Kühlungssteuerung verhindert die ECU 40 das Überkühlen an dem AGR-Kühler 33. 9 zeigt Schritte, die durch die ECU 40 durchgeführt werden. Mit anderen Worten gesagt legt die ECU 40, wenn die Maschine bei einer vorbestimmten Temperatur ist, die erforderte Strömungsrate auf die korrigierte Strömungsrate fest und steuert das erste Ventil 27 derart, dass die Strömungsrate des Kühlmediums, das durch den AGR-Kühler 33 hindurch strömt, auf die korrigierte Strömungsrate eingestellt wird. In the embodiment described above, the flow rate of the coolant during a cold start of the engine 10 limited (ie adjusted). However, the flow rate of the coolant may be restricted when the cylinder head 12 at a low temperature, for example, the occurrence of knocking of the engine 10 to prevent. In particular, the ECU 40 maintaining the temperature of the coolant (ie, the engine outlet temperature) at, for example, about 60 ° C even after the completion of the warm-up of the engine 10 (ie, a cooling controller). During this cooling control the ECU prevents 40 overcooling on the EGR cooler 33 , 9 shows steps taken by the ECU 40 be performed. In other words, the ECU puts 40 When the engine is at a predetermined temperature, the flow rate required is fixed to the corrected flow rate and controls the first valve 27 such that the flow rate of the cooling medium passing through the EGR cooler 33 passes, is adjusted to the corrected flow rate.
In Schritt S21 von 9 wird bestimmt, ob die Kühlungssteuerung des Zylinderkopfs 12 durchgeführt wird. Ein Zustand, wenn die Kühlungssteuerung durchgeführt wird, kann als ein "Niedrigtemperaturzustand" bezeichnet werden. Wenn die Kühlungssteuerung nicht durchgeführt wird, geht der Prozess weiter zu Schritt S22 und eine reguläre Steuerung (d. h. eine normale Steuerung anders als die Kühlungssteuerung) wird durchgeführt. In der regulären Steuerung wird, wie in Schritt 22 gezeigt ist, die erforderte Strömungsrate auf der Basis einer Betriebsbedingung der Maschine 10, wie die Maschinenumdrehung, die Maschinenlast, die Kühlmitteltemperatur oder dergleichen, berechnet. Wohingegen, wenn die Kühlungssteuerung durchgeführt wird, geht der Ablauf weiter zu Schritt S23, und die erforderte Strömungsrate für die Kühlungssteuerung wird auf der Basis der Betriebsbedingung der Maschine 10, wie der Maschinenumdrehung, der Maschinenlast, der Kühlmitteltemperatur oder dergleichen, berechnet. Es sei angemerkt, dass die erforderte Strömungsrate für die Kühlungssteuerung höher ist als die erforderte Strömungsrate für die reguläre Steuerung. In step S21 of FIG 9 It is determined whether the cooling control of the cylinder head 12 is carried out. A state when the cooling control is performed may be referred to as a "low-temperature state". If the cooling control is not performed, the process proceeds to step S22, and a regular control (ie, a normal control other than the cooling control) is performed. In the regular control will, as in step 22 is shown, the required flow rate based on an operating condition of the machine 10 , such as the engine revolution, the engine load, the coolant temperature, or the like. Whereas, when the cooling control is performed, the flow proceeds to step S23, and the required flow rate for the cooling control becomes based on the operating condition of the engine 10 , such as engine revolution, engine load, coolant temperature, or the like. It should be noted that the required flow rate for the cooling control is higher than the required flow rate for the regular control.
Nach Schritt S22 beendet die ECU 40 den Prozess. Andererseits geht nach Schritt S23 der Prozess weiter zu dem Schritt S12. Schritt S12 und die folgenden Schritte sind vorstehend beschrieben und in 2 gezeigt. Deshalb wird eine zusätzliche Beschreibung weggelassen. After step S22, the ECU ends 40 the process. On the other hand, after step S23, the process proceeds to step S12. Step S12 and the following steps are described above and in 2 shown. Therefore, an additional description is omitted.
Wenn die Maschine 10 bei dem Niedrigtemperaturzustand ist (d. h. bei der vorbestimmten Temperatur) ist es wahrscheinlich, dass die Kühlmitteltemperatur an dem Einlass des AGR-Kühlers 33 niedrig ist, und somit ist es notwendig, das Überkühlen an dem AGR-Kühler 33 zu verhindern. In dieser Hinsicht, da die Zirkulationsmenge des Kühlmittels beschränkt ist, wenn bestimmt wird, dass die Maschine 10 in dem Niedrigtemperaturzustand ist, kann die Zirkulationsmenge des Kühlmittels je nach Notwendigkeit gesteuert werden. When the machine 10 In the low-temperature state (ie, at the predetermined temperature), it is likely that the coolant temperature at the inlet of the EGR cooler 33 is low, and thus it is necessary to overcool at the EGR cooler 33 to prevent. In this regard, since the circulation amount of the coolant is limited when it is determined that the engine 10 is in the low-temperature state, the circulation amount of the coolant can be controlled as necessary.
(Zweite Modifikation) (Second modification)
Die korrigierte Strömungsrate (d. h. ein korrigierter Wert) kann auf der Basis des Luft-Kraftstoffverhältnisses der Maschine 10 festgelegt werden. Im Speziellen kann die maximale Strömungsrate auf einen niedrigeren Wert festgelegt werden, wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis, das durch den Abgassensor 46 erfasst wird, fetter ist, wie in 10A gezeigt ist. Wohingegen die minimale Strömungsrate auf einen höheren Wert festgelegt werden kann, wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis fetter ist. Mit anderen Worten gesagt, da sich eine Menge eines Dampfes innerhalb des Abgases erhöht und die Wasserkondensation wahrscheinlich erzeugt wird, wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis fett ist, wird die Beschränkung der Strömungsrate durch Verringern der maximalen Strömungsrate oder Erhöhen der minimalen Strömungsrate eingestellt. Mit anderen Worten gesagt berechnet die ECU 40 die korrigierte Strömungsrate auf der Basis des Luft-Kraftstoffverhältnisses. Als eine Folge kann die Erzeugung der Wasserkondensation verhindert werden. The corrected flow rate (ie, a corrected value) may be based on the air-fuel ratio of the engine 10 be determined. Specifically, the maximum flow rate may be set to a lower value when the air-fuel ratio flowing through the exhaust gas sensor 46 is captured, is fatter, as in 10A is shown. Whereas the minimum flow rate can be set to a higher value as the air-fuel ratio is richer. In other words, since an amount of vapor increases within the exhaust gas and the water condensation is likely to be generated when the air-fuel ratio is rich, the restriction of the flow rate is set by decreasing the maximum flow rate or increasing the minimum flow rate. In other words, the ECU calculates 40 the corrected flow rate based on the air-fuel ratio. As a result, generation of the water condensation can be prevented.
Das Kühlungssystem ist nicht auf die Gestaltung beschränkt, wie sie in 1 gezeigt ist, aber verschiedene Änderungen und Modifikationen an dem Kühlungssystem, das nachstehend beschrieben ist, sind für den Fachmann offensichtlich. The cooling system is not limited to the design, as in 1 however, various changes and modifications to the cooling system described below will be apparent to those skilled in the art.
(Dritte Modifikation) (Third modification)
Wie in 1 gezeigt ist, sind der Heizkörper 31 und der AGR-Kühler 33 in dem Kopfdurchgang 23 vorgesehen. Jedoch können der Heizkörper 31 und der AGR-Kühler 33 in dem Blockdurchgang 22 vorgesehen werden, wie in 11 gezeigt ist. Des Weiteren kann das Strömungssteuerungsventil 26 mit dem Kopfdurchgang 23 fluidverbunden sein und die Strömungsrate des Kühlmediums durch den Kopfdurchgang 23 steuern. In diesem Fall kann die Strömungsrate, die durch den AGR-Kühler 33 strömt, durch Einstellen einer Öffnung des Strömungssteuerungsventils 27 gesteuert werden. Mit anderen Worten gesagt steuert die ECU 40 (i) das Strömungssteuerungsventil 27, um die Strömungsrate des Kühlmediums einzustellen, das durch den Blockdurchgang 22 und den AGR-Kühler 33 strömt, und (ii) das Strömungssteuerungsventil 26 auf der Basis der Betriebsbedingung der Maschine, um die Strömungsrate des Kühlmediums einzustellen, das durch den Kopfdurchgang 23 hindurchströmt. As in 1 shown are the radiator 31 and the EGR cooler 33 in the head passage 23 intended. However, the radiator can 31 and the EGR cooler 33 in the block passage 22 be provided as in 11 is shown. Furthermore, the flow control valve 26 with the head passage 23 fluidly connected and the flow rate of the cooling medium through the head passage 23 Taxes. In this case, the flow rate passing through the EGR cooler 33 flows by adjusting an opening of the flow control valve 27 to be controlled. In other words, the ECU controls 40 (i) the flow control valve 27 to adjust the flow rate of the cooling medium through the block passage 22 and the EGR cooler 33 flows, and (ii) the flow control valve 26 based on the operating condition of the machine to adjust the flow rate of the cooling medium through the head passage 23 flowing.
(Vierte Modifikation) (Fourth modification)
Wie in 12 gezeigt ist, kann ein Kühlungsdurchgang 51 zum Zuführen des Kühlmittels von dem Zylinderblock 11 zu dem Zylinderkopf 12 als ein Kühlungsdurchgang der Maschine 10 vorgesehen sein. Mit anderen Worten gesagt können der erste Kühlungsdurchgang und der zweite Kühlungsdurchgang in Reihe vorgesehen sein. Des Weiteren kann ein Auslassdurchgang 52 mit einem Auslass des Zylinderkopfs 12 verbunden sein, und ein Strömungssteuerungsventil 53 kann in dem Auslassdurchgang 52 vorgesehen sein. Der Heizkörper 31 und der AGR-Kühler 33 können in dem Auslassdurchgang 52 vorgesehen sein, und durch Einstellen einer Öffnung des Strömungsratensteuerungsventils 53 kann die Strömungsrate des Kühlmittels gesteuert werden, das durch den AGR-Kühler 33 strömt. Es sei angemerkt, dass das Kühlmittel in eine Richtung entgegengesetzt zu einer Strömungsrichtung des Kühlmittels strömen kann, die in 12 gezeigt ist, d. h. von dem Zylinderkopf 12 zu dem Zylinderblock 11 in dem Kühlungsdurchgang der Maschine 10. As in 12 can be shown, a cooling passage 51 for supplying the coolant from the cylinder block 11 to the cylinder head 12 as a cooling passage of the machine 10 be provided. In other words, the first cooling passage and the second cooling passage may be provided in series. Furthermore, an outlet passage 52 with an outlet of the cylinder head 12 be connected, and a flow control valve 53 can in the outlet passage 52 be provided. The radiator 31 and the EGR cooler 33 can in the outlet passage 52 be provided, and by adjusting an opening of the flow rate control valve 53 For example, the flow rate of the coolant can be controlled by the EGR cooler 33 flows. It should be noted that the coolant may flow in a direction opposite to a flow direction of the coolant flowing in 12 is shown, ie from the cylinder head 12 to the cylinder block 11 in the cooling passage of the machine 10 ,
(Fünfte Modifikation) (Fifth modification)
In 1 sind der Heizkörper 31 und der AGR-Kühler 33 in dem Kopfdurchgang 23 vorgesehen. Jedoch kann, wie in 13 gezeigt ist, der Heizkörper 31 in dem Blockdurchgang 22 vorgesehen sein und der AGR-Kühler 33 kann in dem Kopfdurchgang 23 vorgesehen sein. Des Weiteren kann das Strömungsteuerungsventil 26 mit dem Blockdurchgang 22 fluidverbunden sein und die Strömungsrate des Kühlmediums durch den Blockdurchgang 22 hindurch steuern. In diesem Fall kann die Strömungsrate, die durch den AGR-Kühler 33 strömt, durch Einstellen einer Öffnung des Strömungssteuerungsventils 27 gesteuert werden. Mit anderen Worten gesagt steuert die ECU 40 (i) das Strömungsteuerungsventil 27, um die Strömungsrate des Kühlmediums einzustellen, das durch den Kopfdurchgang 23 und den AGR-Kühler 33 hindurchströmt, und (ii) das Strömungssteuerungsventil 26 auf der Basis der Betriebsbedingung der Maschine, um die Strömungsrate des Kühlmediums einzustellen, das durch den Blockdurchgang 22 strömt. In 1 are the radiator 31 and the EGR cooler 33 in the head passage 23 intended. However, as in 13 shown is the radiator 31 in the block passage 22 be provided and the EGR cooler 33 can in the head passage 23 be provided. Furthermore, the flow control valve 26 with the block passage 22 fluidly connected and the flow rate of the cooling medium through the block passage 22 through it. In this case, the flow rate passing through the EGR cooler 33 flows by adjusting an opening of the flow control valve 27 to be controlled. In other words, the ECU controls 40 (i) the flow control valve 27 to adjust the flow rate of the cooling medium through the head passage 23 and the EGR cooler 33 flows through, and (ii) the flow control valve 26 based on the operating condition of the machine to adjust the flow rate of the cooling medium through the block passage 22 flows.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Heizkörper 31 als der Wärmetauscher zum Abstrahlen von Wärme des Kühlmittels verwendet. Alternativ kann ein Ölwärmer, der ein Schmieröl für eine Maschine oder ein Getriebe erwärmt, als der Wärmetauscher verwendet werden. In diesem Fall kann der Ölwärmer beispielsweise in dem Kopfdurchgang 23 vorgesehen sein, anstelle des Heizkörpers 31, der in 1 als der Wärmetauscher verwendet wird. In the embodiment described above, the radiator 31 used as the heat exchanger for radiating heat of the coolant. Alternatively, an oil heater that heats a lubricating oil for an engine or a transmission may be used as the heat exchanger. In this case, the oil heater, for example, in the head passage 23 be provided, instead of the radiator 31 who in 1 as the heat exchanger is used.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Temperatur des Kühlmittels an der Auslassseite des AGR-Kühlers 33 auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Abgastemperatursensors 43 berechnet. Jedoch kann die Auslassgastemperatur auf der Basis von Berechnungsparametern berechnet werden, wie einer Maschineneinlasswassertemperatur, einer Maschinenumdrehung, einer Maschinenlast, einer AGR-Gasmenge, einer erforderten Strömungsrate des Kühlmittels oder dergleichen. In diesem Fall erhöht sich die berechnete Auslassgastemperatur, wenn sich die Maschineneinlasswassertemperatur erhöht, die Maschinenumdrehung erhöht, die Maschinenlast erhöht, die AGR-Gasmenge verringert oder die erforderte Strömungsrate des Kühlmittels erhöht. Wenn der Heizkörper 31 stromaufwärts des AGR-Gaskühlers 33 in dem Zirkulationsweg vorgesehen ist, kann eine Umgebungstemperatur in den Berechnungsparametern umfasst sein. Die Berechnung der Auslassgastemperatur kann höher sein, wenn sich die Umgebungstemperatur erhöht. Wenn des Weiteren der Ölwärmer stromaufwärts des AGR-Gaskühlers 33 vorgesehen ist, kann die Berechnung der Auslassgastemperatur auch eine Öltemperatur als einen Berechnungsparameter umfassen. Die Berechnung der Auslassgastemperatur kann höher sein, wenn sich die Öltemperatur erhöht. In the embodiment described above, the temperature of the coolant on the outlet side of the EGR cooler 33 based on the detection result of the exhaust gas temperature sensor 43 calculated. However, the exhaust gas temperature may be calculated based on calculation parameters, such as engine inlet water temperature, engine revolution, an engine load, an EGR gas amount, a required flow rate of the coolant, or the like. In this case, the calculated outlet gas temperature increases as the engine inlet water temperature increases, the engine revolution increases, the engine load increases, the EGR gas amount decreases, or the required flow rate of the coolant increases. When the radiator 31 upstream of the EGR gas cooler 33 is provided in the circulation path, an ambient temperature may be included in the calculation parameters. The calculation of the outlet gas temperature may be higher as the ambient temperature increases. In addition, if the oil heater upstream of the EGR gas cooler 33 is provided, the calculation of the outlet gas temperature may also include an oil temperature as a calculation parameter. The calculation of the outlet gas temperature may be higher as the oil temperature increases.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Wasserpumpe eine mechanische Wasserpumpe sein. Jedoch kann die Wasserpumpe eine elektrische Wasserpumpe sein. Des Weiteren kann die Wasserpumpe als ein erstes Ventil und ein zweites Ventil verwendet werden, und die Strömungsrate kann durch Steuern der Wasserpumpe gesteuert werden. In the embodiment described above, the water pump may be a mechanical water pump. However, the water pump may be an electric water pump. Furthermore, the water pump may be used as a first valve and a second valve, and the flow rate may be controlled by controlling the water pump.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Kühlmittel als ein Kühlmedium verwendet. Jedoch kann ein Fluid, wie ein Öl, auch als das Kühlmedium verwendet werden. In the embodiment described above, the coolant is used as a cooling medium. However, a fluid such as an oil may also be used as the cooling medium.
Ein Heizkörper (31) und ein AGR-Kühler (33) sind in Reihe an einem Kopfdurchgang (23) in einem Zirkulationsweg (20) eines Kühlmittels vorgesehen. Ein Strömungsratensteuerungsventil (27) ist in dem Kopfdurchgang (23) vorgesehen. Eine ECU (40) berechnet eine erforderte Strömungsrate des Kühlmittels auf der Basis einer Betriebsbedingung der Maschine (10). Die ECU (40) bestimmt, ob Bedingungen vorhanden sind, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers (33) verursachen. Des Weiteren steuert die ECU (40) das Strömungsratensteuerungsventil (27), um die Zirkulationsströmungsrate des Kühlmittels auf die erforderte Strömungsrate zu beschränken, wenn die ECU (40) Bedingungen erfasst, die eine Kondensation im Inneren des AGR-Kühlers (33) verursachen. A radiator ( 31 ) and an EGR cooler ( 33 ) are in series at a head passage ( 23 ) in a circulation path ( 20 ) provided a coolant. A flow rate control valve ( 27 ) is in the head passage ( 23 ) intended. An ECU ( 40 ) calculates a required flow rate of the coolant based on an operating condition of the engine ( 10 ). The ECU ( 40 ) determines whether there are conditions that cause condensation inside the EGR cooler ( 33 ). Furthermore, the ECU ( 40 ) the flow rate control valve ( 27 ) to restrict the circulation flow rate of the coolant to the required flow rate when the ECU ( 40 ) Conditions that cause condensation inside the EGR cooler ( 33 ).
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2001-289125 A [0002] JP 2001-289125 A [0002]
