JP2011527399A - 冷却液の流れを制御する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ケーシング及びウォータポンプを含む燃焼エンジンに入っている冷却液の流れを制御する方法に関するものである。前記ケーシングの最高温度部に対応する材料温度の推定は、前記液体クーラントを流したとした場合の前記液体クーラントに戻る電力に対応する戻り電力（Ｐｅａｕ（ｔ））を積分することにより計算される蓄積電力（Ｅ）の計算に基づいて行なわれる。

Description

本発明は、原動機付き車両の燃焼エンジンのウォータポンプの制御の分野に関する。本発明は、特に原動機付き車両の燃焼エンジンのウォータポンプによって循環する液体クーラントの流速を制御する方法に関する。

このような原動機付き車両はウォータポンプを備え、このウォータポンプは、機械式ウォータポンプまたは電気式ウォータポンプとすることができる。

ウォータポンプの機能は、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換することである。インペラの領域の渦巻きケーシングの流路断面積が徐々に変化するので、流体の速度が低下し、圧力が上昇する。

機械式ウォータポンプは、図１に示すように、エンジンのクランクケースＭ９に収容されるボディＭ８と、インペラＭ１及びプーリＭ３が同軸に取り付けられる取り付け先のシャフトＭ２と、ダイナミックシールＭ４と、ロールベアリングＭ５と、を備える。

３つの側で、エンジンのボディＭ８が容器Ｍ６を画定する。最後の側は、ロールベアリングＭ５によって画定される。

プーリＭ３と、ロールベアリングＭ５と、シールＭ４と、最後にインペラＭ１とが、シャフトＭ２に沿って連続配置される。プーリＭ３、ロールベアリングＭ５、及びシールＭ４の一部は、乾燥側として認識される第１部分に配置される。インペラＭ１、及びシールＭ４の他の部分は、液体クーラントに接触する第２部分に配置される。

プーリＭ３の回転は、エンジンによって駆動される。当該回転移動はインペラＭ１に、シャフトＭ２を介して伝達される。ロールベアリングＭ５によって、この回転移動が良好な案内度で、かつ小さい摩耗しか伴なわずに可能になる。シールＭ４は、乾燥側と液体クーラントに触れる部分との間の気密性を実現する。このシールＭ４は２つのリングを含む。第１リングは、ボディＭ８に固定され、かつ接続される。第２リングは回転し、シャフトＭ２に接続される。

シールＭ４の温度を制限するために、シールＭ４を通り抜ける僅かな液体クーラント漏れが許容される。この漏れは、容器Ｍ６に回収され、この容器Ｍ６では、液体が空気に触れると凝固する。

機械式ウォータポンプを備えるエンジンでは、液体クーラントはエンジンによって循環する。従って、エンジンが回転すると直ぐに、液体クーラントが循環し、エンジンを冷却する。

しかしながら、幾つかの例では、特に始動時、および／または周囲温度が低い場合に、ウォータポンプの作動を停止することが望ましい。詳細には、エンジン温度が、エンジン動作異常の危険が生じる所定の臨界温度を超えることがない限り、当該エンジンを冷却する必要はない。

また、エンジン温度が高くなると、オイル粘度が低くなるので摩擦が小さくなり、従ってエンジン燃料消費量が少なくなる。

電気式ウォータポンプは、図２に示すように、ボディＥ８と、シャフトＥ２とを備え、このシャフトＥ２に、インペラＥ１、２つのベアリングＥ４及びマグネットＥ６が固くかつ同軸に取り付けられる。ボディＥ８に収容されるのは、巻線Ｅ５であり、巻線Ｅ５はマグネットＥ６に対向して固定される。

これらのベアリングは、マグネットＥ６の各側に配置される。インペラＥ１はボディＥ８の外側に位置する。

電気式ウォータポンプの場合、回転移動は、熱エンジンから伝達されるのではなく、電動モータから伝達される。巻線に給電されると、これにより発生する磁界によってマグネットＥ６を介してシャフトＥ２が回転する。

乾燥側と液体クーラントに触れる部分との間の気密性は、静止シールアセンブリＥ３により実現する。

機械式ウォータポンプのロールベアリングＭ５は、電気式ウォータポンプでは、カーボンにより普通、作製される２つのベアリングＥ４によって置き換えられ、これらのベアリングＥ４は液体クーラントに浸漬され、従って自然に冷却される。流体漏れは生じない。

特許文献１（特開２００５−２５６６４２号公報）には、次のステップを含む方法が記載され、この方法は：液体クーラント温度ｔｈｗを検出するステップと；前記検出液体クーラント温度に基づいて、対応する基本出力Ｐｂを、ｔｈｗ／Ｐｂルックアップテーブルを使用して求めるステップと；エンジン温度Ｔｍを推定するステップと；前記エンジン温度と前記液体クーラントの温度との差（Ｔｓ＝Ｔｍ−Ｔｆ）を計算するステップと；補正係数Ｖを、Ｔｓ／Ｖルックアップテーブルを使用して求めるステップと；次に、この補正係数Ｖを最後に使用して基本出力値Ｐｂを補正し、当該出力値を電気式ウォータポンプに供給するステップと、を含む。

特許文献２（特開２０００−３０３８４１号公報）には、電気式ウォータポンプの制御を、エンジンのウォータジャケット内の液体クーラントの温度と第１閾値との比較；及び、エンジン加熱ラジエータ内の液体クーラントの温度と第２、第３、及び第４閾値とのそれぞれの比較を使用して可能にする方法が記載されている。

これら２つの特許文献は、センサ群が高温環境（約１００℃の水温）で使用されるので堅牢である必要がある温度センサ群を使用する解決策を提案しているが、その理由は、センサが堅牢でない場合には、検出される温度が誤っている危険が生じるからである。従って、これらの解決策はコストが高く付く。

このようなことから、現時点で利用することができる非常に多くのモデルの燃焼エンジンに既に搭載されている装置を利用すると有利である。

このような解決策は既に提案されている。

特許文献３（米国特許出願公開第２００３／０１１３２１３号）には、エンジンに入っている液体クーラントの温度を求め、基準温度と比較するか、または始動時以降にエンジンに噴射される燃料の量を基準燃料量と比較する方法が記載されている。これらの比較によって、電気式ウォータポンプによる液体クーラントの循環を制御することができる。

しかしながら、噴射燃料量を使用して、電気式ウォータポンプを作動させるべき時点を決定する手法は信頼性の高い解決策とはならない。何故なら、当該燃料量は、エンジンの最高温度部の温度（当該温度は、電気式ウォータポンプをスイッチオンにする必要がある時点を決定する温度である）に、この部分の温度がエンジン効率、燃焼混合気、燃料量などを含む多数のパラメータに依存するので、直接結び付けられるということがないからである。

特許文献４（ドイツ特許出願公開第１０２ ４８ ５５２号）には、次の値：液体クーラントの温度；吸気温度；加熱電力；及び運転時間長さのうちの少なくとも１つの値が該当する閾値を超えると、電気式ウォータポンプのスイッチオンを指示する方法が記載されている。

同様に、電気式ウォータポンプは、車両速度が閾値速度を超えると同時にエンジン回転速度が閾値速度を超える場合にスイッチオンする。

しかしながら、この方法に関する不具合のうちの１つは、所定の運転時間長さの後に、ウォータポンプをスイッチオンにすることである。すなわち、周囲温度に関係なく、一旦、エンジンをこの運転時間長さよりも長い時間に亘って運転すると液体クーラントを循環させているが、特定の条件下では、エンジンを、このエンジンが未だ冷えているので冷却しないことがより経済的である。

特開２００５−２５６６４２号公報 特開２０００−３０３８４１号公報 米国特許出願公開第２００３／０１１３２１３号 ドイツ特許出願公開第１０２ ４８ ５５２号

本発明の目的は、液体クーラントの流速を制御する方法を提案することにあり、当該方法では、ほとんどの燃焼エンジンに既に装着されている機器を使用する。

この目的のために、本発明は、クランクケース及びウォータポンプを備える燃焼エンジンに入っている液体クーラントの流速を制御する方法を提案し、前記クランクケースの最高温度部に対応する材料温度の推定を、前記液体クーラントを流した場合の前記液体クーラントに戻る電力に対応する戻り電力の積分として計算される蓄積エネルギーの計算に基づいて行なうことを特徴とする。

本発明による方法の１つの利点は、当該方法によって、燃焼エンジンの温度の推定が更に正確になり、従って、ウォータポンプの動作が更に効率的になることである。

他の非限定的且つ任意の特徴は次の通りである：
−前記方法は、前記戻り電力を、エンジン回転速度及びエンジンパワーに基づいて導出することからなるステップを含み；
−前記方法は、前記液体クーラント流速に関する決定値を、前記戻り電力及びエンジン状態に基づいて決定することからなるステップを含み；
−前記液体クーラント流速に関する決定値を決定することからなる前記ステップは、次のサブステップ群を含み、これらのサブステップでは：前記エンジン状態が前記エンジンの始動に対応する場合に第１閾値エネルギーを初期化し；前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギーを下回っている限り、蓄積電力に基づいて前記蓄積エネルギーを繰り返し計算し；前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギーに達する、または前記第１閾値エネルギーを上回ると直ぐに蓄積エネルギーの前記計算を停止する；
−前記液体クーラント流速に関する前記決定値は：前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギーを下回っている限り、前記液体クーラントを循環させず；前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギーに達する、または前記第１閾値エネルギーを上回ると直ぐに、前記液体クーラントを循環させるような決定値である；
−前記液体クーラント流速に関する決定値を決定することからなる前記ステップは、前記エンジン状態が前記エンジンの始動に対応する場合に第１閾値エネルギーを下回る第２中間閾値エネルギーを初期化するサブステップを更に含み；
−前記液体クーラント流速に関する前記決定値は：前記蓄積エネルギーが第２中間閾値エネルギーを下回っている限り、前記液体クーラントを循環させず；前記蓄積エネルギーが前記第２中間閾値エネルギーに達する、または前記第２中間閾値エネルギーを上回ると直ぐに、かつ前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギーを下回っている限り、第１流速で前記液体クーラントを循環させ；前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギーに達する、または前記第１閾値エネルギーを上回ると直ぐに、前記第１流速よりも速い第２流速で前記液体クーラントを循環させるような決定値である；
−前記方法は、前記エンジンに入っている前記液体クーラントの温度に対応するクーラント温度が閾値温度に達する、または閾値温度を上回ると直ぐに、少なくとも所定の第３流速で前記液体クーラントを循環させることからなる第１安全モードを含み；
−前記方法は、前記エンジン始動後の所定時間が経過した後に、少なくとも所定の第４流速で前記液体クーラントを循環させることからなる第２安全モードを更に含み；
−前記第１閾値エネルギー、及び必要に応じて、前記第２中間閾値エネルギーを、前記エンジンの始動時の前記エンジンに入っている前記液体クーラントの温度の関数として初期化する；そして、
−前記蓄積エネルギーに基づく材料温度の前記推定を、蓄積エネルギー／材料温度ルックアップテーブルを使用して行ない；この蓄積エネルギー／材料温度テーブルを、所定の回転速度になっているときの、かつ前記蓄積電力が安定しているときの学習フェーズ中に取得する。

本発明は更に、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法を実行して液体クーラントの流速を制御するシステムを提案し、前記システムは：
−クランクケース温度センサと；
−前記蓄積電力を、エンジン回転速度及びエンジントルクに基づいて導出する導出ユニットと；
−前記液体クーラント流速を、前記蓄積エネルギーの関数として決定する決定ユニットと、を備える。

本発明の他の特徴、目的、及び利点は、以下の詳細な説明を、非限定的な例として提供される添付の図面を参照しながら一読することにより明らかになる。

図１は、機械式ウォータポンプを模式的に描いている。 図２は、電気式ウォータポンプを模式的に描いている。 図３は、蓄積電力を導出する導出ユニットを模式的に描いている。 図４は、本発明による決定ユニットの第１の実施形態を表わすフロー図である。 図５は、本発明による決定ユニットの第２の実施形態を表わすフロー図である。 図６は、液体クーラントの温度をモニタリングするユニットを模式的に描いている。 図７は、本発明による方法の１つの例示的な実施形態を模式的に描いている。

既に述べているように、エンジンを構成する材料が熱くなると、エンジンオイルの粘度が低くなる。これにより、摩擦が小さくなるので、燃料消費量が少なくなる。

ただし、エンジン材料は臨界温度を超えてはならない。この臨界温度を超えると、エンジンは信頼性を維持することができなくなり、深刻なエンジンダメージを引き起こす虞がある。

しかしながら、エンジン材料の温度（以後、材料温度と表記する）は、周囲温度次第で始動前に臨界温度を下回ることもある。

従って、始動時から材料温度が臨界温度を超える時点までの範囲の期間に亘って、エンジンを冷却しないことが有利である。

これが、特定の状況において、電気式ウォータポンプを備えるエンジン冷却回路内での液体クーラントの循環を遅くすることが好都合である理由である。

液体クーラントを循環させる必要がある時点を決定するために、エンジンの材料温度を求める必要がある。考慮に入れるエンジン材料温度は、最高温度部Ｐ１であるエンジン内の或る部分の温度Ｔ_ｍａｘとする必要がある。

好ましくは、この部分Ｐ１は、排気バルブ／排気バルブブリッジに位置する。

しかしながら、コスト及び信頼性の理由から、この温度Ｔ_ｍａｘを取得しようと試みると不具合が生じる。従って、この温度Ｔ_ｍａｘは、本発明によれば、エンジンに蓄積されたエネルギー量から導出される。

電気式ウォータポンプが作動している場合、この蓄積エネルギー量は液体クーラントに戻される。液体クーラントが循環していない場合、この量のエネルギーはエンジンの材料に伝達され、エンジン材料が加熱される。

従って、この蓄積エネルギー量は、材料温度を、始動時の材料温度を考慮に入れて忠実に表わしている。更に、この温度の推定は、蓄積エネルギー／材料温度ルックアップテーブルを使用して行なわれる。

従って、この蓄積エネルギー量は、次の関係式により表わされる：

上式では、ｔ_０は、サイクルが始まる時点であり、ｔ_１は、蓄積エネルギーを考慮に入れる時点であり；Ｐ_{ｗａｔｅｒ}は、液体クーラントが循環される場合に液体クーラントに戻される電力であり、循環されない場合にエンジンの材料に戻される；Ｎ（ｔ）は時点ｔにおけるエンジン回転速度であり；ＰＭＥ（ｔ）は、時点ｔにおける有効エンジンパワーである。

このエネルギー量は、蓄積エネルギーを求め、かつ次の通りに作動する導出ユニットにより求めることができる。

電力Ｐ_{ｗａｔｅｒ}は、２入力テーブル形式で表わされる熱エネルギー／水ルックアップテーブルから求めることができる（２入力は、エンジン回転速度及び有効エンジンパワーである）。

このテーブルは、電力Ｐ_{ｗａｔｅｒ}を当該テーブルの各ペア（Ｎ（ｔ）；ＰＭＥ（ｔ））に関して測定するテスト法により予め求めることができる。

次に、エネルギーＥを、エンジンに入っている液体クーラントの温度に等しいと推定される始動時の材料温度によって変わる閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}と比較する。

この閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}は、一定の速度及びエンジンパワー設定値における定常速度でエンジンテストを行なっている間に導出される。液体クーラントの流速がゼロの場合、エンジンが作動し始める時点から臨界温度に達するまでのデータを取得することにより、閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}を、積分（この積分によりＥが得られ、かつこの積分は、速度が定常速度であるので簡易化される）を計算して導出することができる。

決定ユニットはウォータポンプの作動モードを決定する。

エネルギーＥが閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}を下回っている限り、電気式ウォータポンプをスイッチオンしない。

このように、電気式ウォータポンプは少なくとも２つの作動モードを有する。

Ｅ＜Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}が成り立つ第１作動モードでは、ウォータポンプをスイッチオンしないので、液体クーラントは循環しない。

Ｅ＞Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}に対応する第２作動モードでは、ポンプをスイッチオンし、当該ポンプの回転速度をエンジンの使用状態に合わせて設定する。

本発明の別の実施形態では、中間作動モードを、閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}よりも小さい第２閾値エネルギーＥ_ｉｎｔとともに追加する。よって、ポンプは、３つの作動モードを有する。

別の形態では、第２閾値は、冷却回路の一部分の使用臨界温度に対応する中間閾値エネルギーである。

更に別の形態では、第２閾値を追加して、ウォータポンプによって生じる液体クーラントの循環がエンジンの使用状態に合わせて設定されることがないようにすることができる。例えば、当該第２閾値の追加は、液体クーラントが循環しないことに起因する、センサから供給されるクーラント温度データの遅れの悪影響を軽減するので望ましい。

この中間作動モードは、第２作動モードの液体クーラント流速以下の液体クーラント流速に対応する。

第１及び第２の実施形態に代わる別の形態として、液体クーラントを循環させるときの使用時間長に対応する時間閾値を追加する。この閾値は、液体クーラント温度モニタリングユニットにより決定される。

第１及び第２の実施形態に代わる更に別の形態として、液体クーラント温度閾値を追加することができる。エンジンに入っているが循環していない液体クーラントの温度がこの閾値を超えれば、液体クーラントを循環させる。

更に別の形態として、時間閾値及び温度に関する閾値の両方を第１及び／又は第２の実施形態に追加することができる。

一例として提供されるこれらのユニットの各々の特定の実施形態について、図３〜６を参照しながら以下に説明する。

蓄積電力Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ）は導出ユニット３により計算され、この導出ユニット３は、蓄積エネルギーを、エンジン回転速度Ｎ（ｔ）の測定値、及びエンジントルクＣＭＩ（ｔ）の測定値に基づいて導出する。乗算器３２は、これらの測定値を乗算し、出力から、次の数式に従った有効エンジンパワーＰＭＥ（ｔ）を出力する：

次に、有効エンジンパワーＰＭＥ（ｔ）及びエンジン回転速度Ｎ（ｔ）を熱エネルギー／水ルックアップテーブル３１の入力として送信し、このテーブル３１は出力として、蓄積電力を出力する。

図４は、２つの作動モードを有する決定ユニット４を用いる第１の実施形態による液体クーラントの流速を制御する方法を示すフロー図である。

第１ステップＳ１では、蓄積電力の値、及び閾値エネルギーの値を初期化する。初期蓄積電力はゼロであり、閾値エネルギーは、液体クーラントの初期温度、すなわち始動時の温度によって変わる。この閾値エネルギーは、テーブルから１つの入力変数（液体クーラントの初期温度）を用いて求める。

エンジンが始動しない限り、本方法は第１ステップに留まる。エンジンが始動する場合、計算モジュールは、蓄積エネルギーＥ（ｔ）をステップＳ２で計算する。この計算は、一定間隔ｄｔで繰り返される。従って、時点ｔにおいて貯えられているエネルギーは次の式で与えられる：

Ｅ（ｔ）＝Ｅ（ｔ−ｄｔ）＋Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ）．ｄｔ

計算のそれぞれの繰り返しの前に、比較モジュールは、蓄積エネルギーの値を、ステップＳ１で求めた閾値エネルギーと比較する（Ｑ１）。

蓄積エネルギーが閾値エネルギーよりも小さい場合、計算を繰り返す。

蓄積エネルギーが閾値エネルギーよりも大きい場合、計算を繰り返さず、ウォータポンプをステップＳ３でスイッチオンする。

図５は、３つの作動モードを有する決定ユニット４’を用いる方法の第２の実施形態を示すフロー図である。

第１ステップＳ１’では、蓄積電力Ｐ_{ｗａｔｅｒ}、第１閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}、及び第２中間閾値エネルギーＥ_ｉｎｔを初期化する。エンジンが始動しない限り、本方法は第１ステップＳ１’に留まる。

始動に続いて、計算モジュールは、蓄積エネルギーを、ステップＳ２と同じ第２ステップＳ２’で計算する。

中間レベル比較モジュールは、蓄積エネルギーＥ（ｔ）を第２中間閾値エネルギーＥ_ｉｎｔと比較する（Ｑ２’）。

蓄積エネルギーＥ（ｔ）が第２中間閾値エネルギーＥ_ｉｎｔよりも小さい場合、計算をステップＳ２’で繰り返す。蓄積エネルギーＥ（ｔ）が第２中間閾値エネルギーＥ_ｉｎｔよりも小さくなければ、比較モジュールは、蓄積エネルギーＥ（ｔ）を第１閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}と比較する（Ｑ１’）。

蓄積エネルギーＥ（ｔ）が第１閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}よりも小さい場合、中間作動モードをステップＳ４’で作動させる。

蓄積エネルギーＥ（ｔ）が第１閾値エネルギーＥ_{ｔｈｒｅｓｈ}よりも大きい場合、第２中間作動モードを作動させ、蓄積エネルギーＥ（ｔ）の計算をステップＳ３’で停止する。

最後に、液体クーラントの対流熱損失が、液体クーラントの温度を上昇させ、回路の配置に応じて、熱サイフォン効果を引き起こすように作用する。従って、クーラント温度に関する閾値Ｔ_{ｔｈｒｅｓｈ}を使用して、液体クーラント温度のこの上昇を考慮に入れることができる。

始動時からの経過時間に関する別の閾値を用いることもできる。

クーラント温度に関する閾値、及び始動時からの経過時間に関する閾値が安全閾値に代わる閾値である、すなわち決定ユニット４，４’が行なう決定に関係なく、液体クーラント温度閾値及び／又は始動時からの経過時間に関する閾値に達する、そして／または達している場合、及び／又はこれらの閾値を超える、そして／または超えている場合、液体クーラントを循環させる。

図６は、ユニット６の作動を示す図であり、このユニット６は、液体クーラントの温度をモニタリングすることにより、対流熱損失の結果としてのクーラント温度の上昇を考慮に入れることができるようにする。このモジュールはコンパレータ６１を備え、このコンパレータ６１は、クーラント温度Ｔ_{ｗａｔｅｒ}を閾値Ｔ_{ｔｈｒｅｓｈ}と比較する。クーラント温度は、この種の用途に従来から用いられている温度センサにより測定される。コンパレータからの出力は、スイッチ６２に接続され、このスイッチ６２によって、ノミナル制御モードＭ_ｎから、モニタリングユニット６の出力でポンプが安全モードで作動すべき速度を決定する安全設定値Ｓ_ｐを生じる安全モードＭ_ｓへの切り替わりが可能になる。

ノミナル制御モードは、決定ユニット４，４’により決定される作動モードに対応する。安全モードは所定のデフォルト作動モードに対応する。

例えば、安全モードに関しては、当該安全モードに関連するデフォルト作動モードは、閾値回転速度Ｗ_{ｔｈｒｅｓｈ}、例えば最大許容流速の８５％に対応する。安全モードへの切り替わりを決定する条件はＴ_{ｗａｔｅｒ}≧Ｔ_{ｔｈｒｅｓｈ}である。

前述の３つのユニットを実現する例示的かつ非制限的な例示としての実施形態について、図７を参照しながら以下に説明する。

この実施形態では、入力データは次の通りである：
−クーラント温度Ｔ_{ｗａｔｅｒ}；
−エンジン回転速度Ｎ（ｔ）；
−エンジントルクＣＭＩ（ｔ）；及び
−走行時／静止時エンジン状態Ｅｔ_ｍ。

出力データ項目は、液体クーラントの流速の制御設定値であり、この場合は、パルス幅変調（ＰＷＭ）形式で表示される。これが意味するのは、生成される方形波信号の１周期中のハイ状態になっている時間によって、液体クーラントの流速が決定されるということである。

蓄積エネルギーを導出する導出ユニット３は、入力として、エンジン回転速度Ｎ（ｔ）及びエンジントルクＣＭＩ（ｔ）を受信し、出力から電力Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ）を返す。

決定ユニット４，４’は、入力として、電力Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ）、及びエンジン状態Ｅｔ_ｍ（始動しているかどうかに関係なく）を受信し、出力から、エンジンに設定されるべき液体クーラントの流速に関する決定値Ｄ_ｅを返す。

液体クーラント温度モニタリングユニット６は、入力として、クーラント温度の測定値を受信する。当該ユニット６は、出力から、液体クーラントの流速に関する決定値を返し、この流速は、決定ユニット４，４’により決定される流速、または安全モードに対応する安全流速のいずれかである。

ユニット４（または４’）及び６からの出力は、流速決定ユニット７の入力に送信され、この流速決定ユニット７は、液体クーラントの流速Ｑ１を決定して、当該流速Ｑ１を所定の場所に、情報に従って、かつエンジン回転速度Ｎ（ｔ）に従って格納する。

別の形態として、始動時からの経過時間をモニタリングするモニタリングユニット８を追加してもよく、このユニット８は、時間積分器を備え、始動時からの経過時間Δｔを返す。当該ユニット８の出力は、流速決定ユニット７に送信される。

本発明による方法は、電気式ウォータポンプを搭載したエンジンに入っている液体クーラントの流速を制御するための使用に限定されない；本方法は、電磁式、空気式であり、摩擦ローラを用いる、またはバルブに接続される着脱式ウォータポンプを作動させるための閾値を決定するために使用することができるので有利である。

この方法の１つの利点は、当該方法では、機械式ウォータポンプを搭載したほとんどのエンジンに既に装着されているセンサ以外のセンサを利用しなくても済むことである。

この方法の別の利点は、当該方法を実行するために必要な情報をエンジン（トルク、速度、温度）管理システムに関して利用することができることである。

Claims (13)

1. クランクケース及びウォータポンプを備える燃焼エンジンに入っている液体クーラントの流速を制御する方法であって、前記クランクケースの最高温度部に対応する材料温度の推定を、前記液体クーラントを流した場合の前記液体クーラントに戻る電力に対応する戻り電力（Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ））の積分として計算される蓄積エネルギー（Ｅ）の計算に基づいて行なうことを特徴とする、方法。
2. 前記方法は：
   −前記戻り電力（Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ））を、エンジン回転速度（Ｎ（ｔ））、及びエンジンパワー（ＰＭＥ（ｔ））に基づいて導出すること
   からなるステップ群を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は：
   −前記液体クーラント流速に関する決定値（Ｄｅ）を、前記戻り電力（Ｐ_{ｗａｔｅｒ}（ｔ））及びエンジン状態（Ｅｔ_ｍ）に基づいて決定すること
   からなるステップ群を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至２のいずれか一項に記載の方法。
4. 前記液体クーラント流速に関する決定値（Ｄｅ）を決定する前記ステップは、次のサブステップ群を含み、これらのサブステップでは：
   −前記エンジン状態（Ｅｔ_ｍ）が前記エンジンの始動に対応する場合に第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を初期化し；
   −前記蓄積エネルギー（Ｅ）を、前記蓄積エネルギーが前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を下回っている限り、蓄積電力に基づいて繰り返し計算し；、
   −蓄積エネルギー（Ｅ）の前記計算を、前記蓄積エネルギー（Ｅ）が前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）に達する、または前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を上回ると直ぐに停止することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記液体クーラント流速に関する前記決定値（Ｄｅ）は：
   −前記蓄積エネルギー（Ｅ）が前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を下回っている限り、前記液体クーラントを循環させず；
   −前記蓄積エネルギー（Ｅ）が前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）に達する、または前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を上回ると直ぐに、前記液体クーラントを循環させるような決定値であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記液体クーラント流速に関する決定値（Ｄｅ）を導出する前記ステップは次のサブステップを更に含み、このサブステップでは：
   −前記エンジン状態（Ｅｔ_ｍ）が前記エンジンの始動に対応する場合に、第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を下回る第２中間閾値エネルギー（Ｅ_ｉｎｔ）を初期化することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
7. 前記液体クーラント流速に関する前記決定値（Ｄｅ）は：
   −前記蓄積エネルギー（Ｅ）が第２中間閾値エネルギー（Ｅ_ｉｎｔ）を下回っている限り、前記液体クーラントを循環させず；
   −前記蓄積エネルギー（Ｅ）が前記第２中間閾値エネルギー（Ｅ_ｉｎｔ）に達する、または前記第２中間閾値エネルギー（Ｅ_ｉｎｔ）を上回ると直ぐに、かつ前記蓄積エネルギー（Ｅ）が前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を下回っている限り、前記液体クーラントを第１流速で循環させ；、
   −前記蓄積エネルギー（Ｅ）が前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）に達する、または前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を上回ると直ぐに、前記液体クーラントを前記第１流速よりも速い第２流速で循環させるような決定値であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記方法は、前記エンジンに入っている前記液体クーラントの温度に対応するクーラント温度（Ｔ_{ｗａｔｅｒ}）が閾値温度（Ｔ_{ｔｈｒｅｓｈ}）に達する、または閾値温度（Ｔ_{ｔｈｒｅｓｈ}）を上回ると直ぐに、前記液体クーラントを少なくとも所定の第３流速で循環させることからなる第１安全モードを更に含むことを特徴とする、請求項３乃至７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記方法は、前記エンジン始動後の所定時間が経過した後に、前記液体クーラントを少なくとも所定の第４流速で循環させることからなる第２安全モードを更に含むことを特徴とする、請求項３乃至８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記第１閾値エネルギー（Ｅ_{ｔｈｒｅｓｈ}）、及び必要に応じて、前記第２中間閾値エネルギー（Ｅ_ｉｎｔ）を、前記エンジンの始動時の前記エンジンに入っている前記液体クーラントの温度の関数として初期化することを特徴とする、請求項３乃至９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記蓄積エネルギーに基づく前記材料温度の前記推定を、蓄積エネルギー／材料温度ルックアップテーブルを使用して行なうことを特徴とし；かつ、この蓄積エネルギー／材料温度テーブルを、所定の回転速度になっているときの、かつ前記蓄積電力が安定しているときの学習フェーズ中に取得することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 液体クーラントの流速を、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法を実行して制御するシステムであって、前記システムは：
    −クランクケース温度センサと；
    −前記蓄積電力を、エンジン回転速度（Ｎ（ｔ））及びエンジントルク（ＣＭＩ（ｔ））に基づいて導出する導出ユニット（３）と；
    −前記液体クーラント流速を、前記蓄積エネルギー（Ｅ）の関数として決定する決定ユニット（４，４’）と、
    を備えることを特徴とする、システム。
13. 請求項１２に記載のシステムを備え、かつ請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法を実行する原動機付き車両。

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