JP4606683B2 - 車両用エンジンの冷却方法と装置 - Google Patents
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Description
本発明は車両用エンジンの冷却方法と冷却装置に関するものである。
【0002】
より詳細には、本発明は、車両のエンジンを通って冷却液を循環させるポンプと分岐管を有する冷却液用流体回路を有する冷却装置に関する。車両の熱力学的装置を流体回路の異なる分岐管に設けることができる。
【0003】
冷却システムは燃焼によって発生するエンジンの熱力学的な応力に対してエンジンの性能を維持することが目的である。場合によっては、エンジンの冷却という主要な機能に加えて車両の利用者の全体的な必要性または快適性の向上のために、車室の暖房のような追加的な機能を設けることもできる。
【0004】
冷却システムの大きさはエンジンが最大負荷を受ける運転状態を基準に決定されるので、車両の殆どの使用状態においては当該システムは過大である。
【0005】
つまり、エンジンの機能に関するパラメータは最適化されておらず、そのために、燃費の低下のようなエンジンの性能低下、排気ガスの増大、熱的環境の悪化と車両による騒音の増大を招いている。
【0006】
ヨーロッパ特許第557113号は、放熱器に接続された冷却液回路と、当該冷却液回路内を流れる流体の流量を調節する手段を備えたエンジンの冷却システムを開示するものである。流量調節手段は、回路の異なる場所における冷却液の温度測定装置を通じて車両の運転状態を掌握する。ラジエータ内の流体回路を流れる冷却液の流量は、エンジンに流入し、またエンジンから流出する冷却液の温度をそれぞれ所定の温度近傍に維持するように調節される。
【0007】
しかし、このシステムの構造は複雑で、多数の測定結果を使用するにもかかわらず冷却液の熱交換は最適化されていない。
【0008】
本発明の目的の1つは、上述の従来技術が有する問題を全てまたは一部解決することができる車両用エンジンの冷却方法を提案することである。
【0009】
上記の目的は、電子的手段によって制御されるアクチュエータと放熱手段を具備する分岐管を有する流体回路内の冷却液の体積と流量を調整する方法であって、冷却液の温度を決定し、測定された温度とエンジンが「高温」であると判断するための閾値温度とを比較する第1のステップを有し、冷却液の温度が閾値温度を超えていれば、冷却液の温度が予め設定された所定の値(Tc)に近づくように、冷却液の温度と熱力学的バルブの開度との関係を表わす曲線が、所定の温度の周りにヒステリシスを描くように分岐管内の流量を調節することで、冷却液の温度を所定の温度に一致させることを特徴とする。
【0010】
本発明の他の1つの目的は、車両用エンジンの冷却装置であって、上述の従来技術が有する問題の一部または全てを解決することができる冷却装置を提案することである。
【0011】
当該目的は、車両用エンジンの冷却装置であって、エンジン内を冷却液を循環させるポンプと車両の熱力学的装置とが設けられた複数の分岐管とを有する流体回路を備え、分岐管のうちの少なくともいくつかには流体の循環を調節するための電子制御されたアクチュエータが設けられ、車両の運転状態に関する情報を取得して当該情報をアクチュエータの制御手段に供給してエンジンの状態を最適化するために流体回路内を流れる冷却液の流量と体積を調節する手段を備え、前記流体回路は電子的に制御されたアクチュエータと放熱手段を備えた分岐管を有し、前記情報取得手段は冷却液の温度を決定し、前記調節手段は冷却液の温度がエンジンを「熱い」と判断するための予め設定された閾値よりも高い場合には冷却液の温度が所定の値に近づくように分岐管内の流量を調節し、放熱器を有する分岐管のアクチュエータは電子的に制御された熱力学的バルブを有し、熱力学的バルブの開度と冷却液の温度との関係を表わす曲線が、冷却液の温度が前記所定の温度に一致するように所定の温度の周りでヒステリシスを描くことを特徴とする。
【0012】
さらに、本発明は下記の特徴の1つまたは複数を有することができる。
−前記の所定の温度は、約60度から約120度の間である。
−前記調節手段は、前記情報取得手段と協働して、エンジンへの給気温度が所定の第1の閾値よりも高い場合には、前記分岐管内の流量を増加させる。
−前記調節手段は、エンジンへの給気温度が上昇し、エンジンへの給気温度が所定の第2の閾値に達したときは、前記分岐管内の流量を最大にする。
−前記調節手段は前記情報取得手段と協働して、車両の速度を決定し、車両の速度が所定の第1の閾値を越えているときは前記分岐管内の流量を増大させる
−前記調節手段は、車両の速度が増大し、車両の速度が所定の第2の閾値に達したときは、前記分岐管内の流量を最大にする。
−前記装置は、空冷手段または「グループモト換気装置」を具備し、前記調節手段は放熱手段と協働して冷却液の温度の関数として空冷手段を制御し、冷却液の温度が上昇するときは空冷手段の回転速度を増大させる。
−前記空冷手段による回転速度の増大は、冷却液温度の変化速度との関連において制御される。
−前記冷却液温度の関数としての空冷手段の回転速度は、冷却液温度の変化速度に所定の比率で比例して直線的に変化する。
−前記空冷手段は、冷却液温度が所定の温度より高く、放熱器を備えた分岐管内の冷却液の流量がほぼ最大値であるときに起動される。
−前記調節手段は前記情報取得手段と協働して、車両のボンネット内の空気の温度を決定し、ボンネット内の空気の温度が所定の閾値よりも高いときは前記空冷手段を起動する。
【0013】
本発明の前記以外の特徴と利点は、添付の図面を参照して行う以下の発明の説明によって明らかにする。
【0014】
図1は、本発明に基づく冷却装置の好ましい実施例の一例を示すものである。当該冷却装置は冷却のための冷却液流体を収容した流体回路2を有する。
【0015】
回路2には、冷却液がエンジン1と回路2の異なる分岐管4、5、6、7、8、44内を循環するように流体ポンプ3が設けられている。好ましくは、前記ポンプ3は機械的なポンプであるが、電気的なポンプを使用することも可能である。
【0016】
回路2の分岐管4、5、6、7、8、44には、容器122あるいは「溢れ容器」(BSE)から冷却液が供給される。エンジン1に固定された容器122および好ましくはエンジン1のシリンダーヘッドによって、エンジン1内を循環した冷却液が回収される。分岐管内を循環した冷却液は、エンジン1に戻る前に流入液収集器23によって収集される。
【0017】
好ましくは、回路2の分岐管4、5、6、7、8、44のうちのいくつかは内部を流れる流体を制御するための電子的に制御されたアクチュエータ14、15、16、17、18、29を具備する。電子的に制御されたアクチュエータは、例えば、電子的に制御された電子バルブまたは熱力学的バルブ、つまり、制御されたサーモスタットであっても良い。当該装置は車両の走行状態に関する情報を取得する手段22を有する。当該情報取得手段22は、アクチュエータ14、15、16、17、18、29のうちの少なくとも一部の制御手段19と接続されて、エンジンの運転状態を最適化するために流体回路2内を流れる冷却液の体積と流量を制御する。
【0018】
制御手段19あるいは情報処理ユニットは、例えば、既知の「情報処理要素」(BSI)のような適切な全ての種類の演算装置20を具備することができる。演算装置20は、例えば、プログラム可能な記憶装置、および/または、読取専用記憶装置のような記憶装置21と接続されている。演算装置20はまた例えば種々のセンサーのような車両の状態に関する情報取得手段22やエンジン制御用コンピュータと接続されている。
【0019】
好ましくは、情報取得手段22は以下のパラメータのうちの少なくとも1つを決定することができる:エンジン回転数、エンジントルク、車両の速度、エンジンオイルの温度、エンジン冷却液の温度、排気ガスの温度、車両外部の気温、および、車両室内温度。車両の状態に関する種々の情報は演算装置20によって処理分析され、アクチュエータ14、15、16、17、18、29およびポンプ3の動作の制御が行われる。
【0020】
本発明によれば、回路2のそれぞれの分岐管4、5、6、7、8、44を流れる、あるいは流れない冷却液の流量と体積は、エンジン温度の関数である。例えば、エンジンの状態を3つに分類することが可能であり、それらは、エンジンが「冷たい」第1の状態、エンジンが「熱い」第2の状態、エンジンが冷たい状態とz対状態の中間である「中間的」状態である。
【0021】
好ましくは、エンジン1の熱的な状態は冷却液の温度T、好ましくはエンジン1から排出される時点での温度によって表わされる。つまり、例えば、冷却液の温度が所定の第1の閾値温度T1よりも低いときは、エンジン1の状態は「冷たい」と判断される。同様に、冷却液の所定の第2の閾値温度T2よりも高いときは、エンジン1の状態は「熱い」と判断される。最後に、冷却液の温度が第1の閾値T1と第2の閾値T2の間であれば、エンジン1の状態は「中間的」と判断される。
【0022】
第1の閾値温度T1、および/または、第2の閾値温度T2は、固定された値であってもあるいはエンジン1の種類によって異なる値であっても良い。好ましくは、第1の閾値温度T1、および/または、第2の閾値温度T2は、エンジン1の種類によって異なる値であり、エンジンの動作に関するパラメータのうちの少なくとも1つに従って変化する値である。例えば、第1の閾値温度T1と第2の閾値温度T2は、エンジン1の平均出力Pmの関数である。つまり、制御手段19は情報取得手段22と協働し、エンジン1のその時点における平均出力Pmを算出する。
【0023】
制御手段19は次に第1の閾値温度T1、および/または、第2の閾値温度T2を、その時点における平均出力Pmおよびエンジン1の種類に基づいて決定されたモデルに従って計算する。エンジンのモデルは冷たい状態、熱い状態(第1の閾値温度T1と第2の閾値温度T2)をエンジンの平均出力Pmに従って決定する。
【0024】
時刻tにおけるキロワット(kW)の単位で表わしたエンジンの出力P(t)は以下の計算式によって表わされる:P(T)=2π・N・C/60×1000。ここで、Nは回転/分で表わしたその時点のエンジンの回転数、CはN・mで表わしたエンジンのトルクである。回転数NとトルクCの値は、データ取得手段22つまりそれぞれ適切なセンサーによって得ることができる。従来は、エンジンの回転数Nは凡そ0と6000の間であり、トルクCの値は0と350N・mの間である。
【0025】
制御手段19は次にその時点tにおけるエンジンの出力P(t)と、時刻tにおけるエンジンの平均出力Pm(t)を計算する。時刻tにおける出力Pm(t)は次の式によって計算することができる:Pm(t)=((t−1)×Pm(t−1)+Pm(t))/t。ここで、Pm(t−1)は時刻(T‐1)における平均出力である。平均出力を上記とは別の式によって算出することも可能であり、そのような式とは例えば:Pm(t)=(c・Pm(t−1)+kP(k))/(c+k)である。ここで、Pm(t−1)は時刻(t−1)における平均出力、P(t)は時刻tにおけるその時点での出力、cとkとは重み付け係数である。
【0026】
演算装置19、および/または、情報記憶手段21は、平均出力Pmの関数として、エンジンの冷たい状態、熱い状態および中間的状態を規定するエンジン1の状態に関するモデル(第1の閾値温度T1と第2の閾値温度T2)を格納することができる。すなわち、エンジンの種類ごとに、エンジン1の平均出力Pmの関数として閾値温度T1とT2とが実験的、および/または、表に基づく計算によって算出される。エンジンの種類ごとのこの表またはモデル化は例えば多項式によって表現された関数である。例えば、第1の閾値温度T1は、一般的に、平均出力の増大に伴って減少する値である。
【0027】
第1の閾値温度T1は約20度から約60度の範囲で変化する値であり、その範囲はさらに好ましくは30度から50度の範囲である。第2の閾値温度T2は60度から100度の間で変化することができる。第2の閾値温度T2は、80度近傍でほぼ一定の値をとる。
【0028】
次に、制御手段19は情報取得手段2と協働して、冷却液の温度Tを2つの閾値温度T1およびT2と比較する。
【0029】
説明を単純化するために第1の閾値温度T1の値は冷却液の温度Tが第1の閾値温度T1に到達するまでは制御手段19によって一定であるものと仮定する。図2は、時刻tの関数として、冷却液の温度Tと平均出力の関数である第1の閾値温度T1(Pm)を同一のグラフに示したものである。温度Tと閾値温度T1(Pm)を決定する際、所定の平均出力であれば、冷却液の温度Tが第1の閾値温度T1に到達した後、第1の閾値温度T1の値は一定値T1fの近傍でわずかに変化する。
【0030】
図1に示されているように、回路は電子的に制御されたアクチュエータ14と放熱器として作用する手段9とを具備する分岐管4を有する。放熱手段9は、同様に制御装置19によって制御されるグループモト空冷装置30に接続されていてもよい。
【0031】
本発明によれば、情報取得手段22から得られた冷却液の温度Tが第2の閾値温度T2よりも高ければ、制御手段19は、冷却液の温度Tが予め設定された目標温度Tcの近傍になるように放熱器の分岐管4内の流量を調節する。
【0032】
目標温度Tcはエンジン1の機能を最適化するような冷却液温度である。この目標温度Tcは、例えば、対称となるエンジンのモデルに基づいて決定される。目標温度Tcは、例えば、60度から120度の範囲であり、好ましくは約80度から約100度の間である。
【0033】
好ましくは、制御手段19は情報取得手段22と協働してエンジン1の回転数N、および/または、トルクCの関数として目標温度Tcを決定する。
【0034】
好ましくは、目標温度Tcは、エンジン1のトルクCが増大するときは、目標温度Tcは減少し、同様に、エンジン1の回転数Nが増大するときは、目標温度Tcは減少する。
【0035】
図3は、回転数Nが一定である状況において、トルクCの関数として目標温度Tcの変化を例示したグラフである。目標温度Tcは、Tc=A1+(A2/Cn)で表わされる曲線に近く、ここでCはトルク、nは1以上の整数である。より詳細には、Nの最大値Nmaxに対して、トルクCが最大トルクの半分以下であれば、目標温度Tcはほぼ100度である。その他の領域では、トルクCが最大トルクに近づくにつれて、目標温度Tcは約80度に近づく。
【0036】
同様に、回転数Nが一定の状態におけるトルクCの関数である目標温度Tcの変化を表わす曲線は、図3に示した曲線に類似の形状であっても良い。
【0037】
放熱器の分岐管4のアクチュエータ14は、電子的に制御することができる熱力学的なバルブから構成されるものであっても良い。従来は、バルブ14は温度の関数としてバルブの開度を調節することができる、延長および縮小可能なエレメントを具備するものであっても良い。さらに、拡大することができるエレメントは、実時間におけるバルブの開閉を実行できるように電気的な手段によって加熱されるものであっても良い。
【0038】
図4は、冷却液の温度Tの関数として、放熱器の熱力学的なバルブ14の開度%Oの例を2つ示すものである。
【0039】
より具体的に言えば、図4は、2つの異なる目標温度Tc1、Tc2の近傍において冷却液の温度Tを制御する2つの例を示すものである。熱力学的バルブ14の開度を示す曲線Oは第1の目標温度Tc1の周りで第1のヒステリシスh1を描き、第2の目標温度Tc2の周りで第2のヒステリシスh2を描く。バルブ14が閉じている状態F1、バルブが開きつつある状態F2、バルブが開いている状態F3、およびバルブが閉じつつある状態F4を矢印によって示した。
【0040】
例えば、第1の目標温度Tc1はエンジンの高出力状態に対応し、より高い温度である第2の目標温度Tc2はエンジンの出力が比較的低い状態に対応させることができる。
【0041】
本発明は上述の実施形態に限定されるものでないことは当然である。放熱器の分岐管4のアクチュエータ14は電子的に制御される比例型のバルブであっても良い。
【0042】
この場合には、冷却液の温度Tが目標温度Tcに比べてdT、例えば、3度だけ高い場合には、制御手段19はそれに比例してバルブ14を開くことができる。同様に、冷却液の温度Tが目標温度TcよりもdTだけ、例えば3度、低い場合には、制御手段19はそれに比例してバルブ14を閉じることができる。
【0043】
好ましくは、制御手段19は情報取得手段22と協働して、エンジンの給気温度Taを測定し、この給気温度Taが予め設定されている第1の閾値温度S1よりも高ければ放熱器の分岐管4内を流れる冷却液の流量を増大させることも可能である。
【0044】
あるいは、制御手段19はエンジン1の給気温度Taが予め設定された第2の閾値温度S2に達したときは放熱器の分岐管4内の流量を最大にすることもできる。給気温度に関する第1および第2の閾値温度はそれぞれ約40度および約60度である。
【0045】
図5は、放熱器のバルブ14の制御信号のパルスまたは強度の変化を、エンジンへの給気温度Ta、回転数N、トルクCおよび車両の一定の速度の関数として示すものである。
【0046】
図5において、l1は所定の目標温度Tc1に対するアクチュエータ14(比例型電子バルブまたは熱力学的バルブ)に与えられる電気パルスを示すものである。最大パルスの0%から100%の間で変化するこの電気的パルスl1は、アクチュエータ14の所定の開度を示す。給気温度Taが第1の閾値温度S1に近づくと、アクチュエータ14に供給される電気パルスlはl1に近づく。
【0047】
給気温度Taが第2の閾値温度S2に近づくと、アクチュエータ14に供給される電気的パルスlは最大値(100%)に向かって増大する、つまり、バルブの開度は最大開度に向かう。このことは、目標温度Tcが与えられて放熱器の分岐管4内の流量が設定されている場合であっても、給気温度Taが増大すれば、目標温度Tcが変化しなくても流量は増大することを示す。
【0048】
同様に、制御手段19は情報取得手段22と協働して、車両の速度を決定し、車両の速度が予め設定された第1の閾値よりも大きければ前記分岐管4内の流量を増大させる。
【0049】
同様に、制御手段19は、車両の速度が第2の閾値に達したときは、放熱器の分岐管4内を流れる流量を最大値にする。
【0050】
車両の速度の関数として表わしたバルブ14に対する電気信号lのパルスまたは強度の変化を示す曲線は、図5に示した曲線と類似の形状を示すものであっても良い。
【0051】
車両の第1と第2の閾値速度は、それぞれ認められる最大速度の半分および認められる最大速度であっても良い。
【0052】
図1に示したように、回路2は、電子的な手段で制御されたアクチュエータ15を具備し冷却液の迂回路またはバイパスを形成する手段10と連結された他の分岐管5を具備する。制御手段19は冷却液の温度Tにしたがってバイパス分岐管5内を流れる冷却液の循環を制御することができる。特に、冷却液の温度が第1の閾値温度T1から第2の閾値温度T2に向かって上昇するときは、バイパス分岐管5内を流れる冷却液の量を増大させる。好ましくは、バイパス分岐管5の、電子的手段で制御されるアクチュエータ15は比例型のバルブである。
【0053】
図6に示すように、冷却液の温度Tが第1の閾値温度T1よりも低いときは、制御手段19はバイパス分岐管5内を流れる冷却液の量を制限することができる。つまり、バイパス分岐管5のアクチュエータ15は部分的に開いた状態Ofである。例えば、アクチュエータ15の部分的な開度Ofはバイパス分岐管5内の冷却液の流量を、分岐管5の最大流量の50分の1から5分の1の範囲に制御することができる。
【0054】
冷却液の温度が第2の閾値温度T2よりも高い場合には、制御装置19は少なくとも一時的にバイパス分岐管のアクチュエータ15を全開Oにする(図6)。あるいは、冷却液の温度が第1の閾値温度T1と第2の閾値温度T2の間であれば、アクチュエータ15の開度は少なくとも一時的に冷却液の温度Tと比例関係を有する。より正確に言えば、T1とT2の間では、バイパス分岐管のアクチュエータ15の開度は、冷却液の温度Tが上昇するときは拡大し、冷却液の温度Tが下降するときは縮小する。アクチュエータ15の開度の変化は冷却液の温度Tに比例しても良い。
【0055】
好ましくは、冷却液の温度Tの関数としてアクチュエータ15の開度を示した曲線はヒステリシスHを示す。つまり、アクチュエータ15の開度は、冷却液の温度Tが第1の温度閾値T1を超えて、その差が予め設定した第1の値Eに達したときに拡大し始める。同様に、アクチュエータ15の開度は、冷却液の温度Tが第2の閾値温度T2を下回って、その差が予め設定した第1の値Eに達したときに縮小し始める。つまり、アクチュエータ15の開閉が開始される温度は、閾値温度T1とT2とは異なる。この所定の温度Eは、例えば5度程度である。
【0056】
好ましくは、冷却液の温度Tが第2の閾値温度T2よりも高いときは、制御手段19はバイパス分岐管5のアクチュエータ15の開度を、放熱器の分岐管4のアクチュエータ14の開閉との関連において調節する。
【0057】
図7は、冷却液の温度Tの関数として、バイパス分岐管5と放熱器分岐管4のアクチュエータ15、14の開度%Oを示したものである。図7に示したように、制御手段19は、放熱器分岐管4のアクチュエータ14が開いているときにO、バイパス分岐管5のアクチュエータ15を閉じることができるF。同様に、放熱器分岐管4のアクチュエータが閉じているときにF、バイパス分岐管5のアクチュエータ15は開くことができるO。好ましくは、バイパス分岐管5のアクチュエータ15の開度は放熱器分岐管14のアクチュエータの開度と反比例する。
【0058】
さらに、バイパス分岐管5のアクチュエータ15の開閉のための温度は、放熱器分岐管4のアクチュエータの開閉のための温度とは所定の温度差Rを有する。この温度差Rは数度、例えば、5度程度である。
【0059】
図8に示したように、制御手段19は冷却液の温度にしたがって空冷手段30を制御することができる。より精確には、空冷手段30の回転速度は、冷却液の温度Tが上昇するときは増大させても良い。
【0060】
好ましくは、空冷手段30の回転速度Vは、冷却液の温度の上昇速度dT/dtに比例して上昇する。図8は、グループモト換気装置の回転数の変化を冷却液の温度Tの関数として2角直線d1とd2で例示したものである。2つの直線d1とd2は、それぞれ冷却液の温度変化dT/dtに対する傾斜が異なっている。冷却液の温度Tの変化率dT/dtは制御手段19によって算出することができる。
【0061】
好ましくは、空冷手段30は、冷却液の温度Tが目標温度Tcより高く、放熱器分岐管4内の冷却液の流量がほぼ最大値に達しているときに起動される。
【0062】
同様に、制御手段19は、情報取得手段22と協働して車両のボンネット内部の空気の温度を決定し、測定されたボンネット内部の温度が所定の閾値を超えているときに空冷手段30を起動する。
【0063】
好ましくは、情報取得手段22は電子的に制御されたアクチュエータの少なくとも1つの故障を検出することができる。この場合、少なくとも1つのアクチュエータの故障が検出されると、冷却液温度に関わらず、制御装置19は少なくともいくつかの分岐管内を自由に冷却液が流れるようにし、好ましくは、全ての分岐管内の自由な流動を確保する。つまり、システムの故障が発見されたときは、回路2の全てのバルブが開状態になる。
【0064】
本発明に基づく冷却装置は、構造が簡潔であり、実時間において最適な熱交換を行うことができるものであることが理解される。
【0065】
最後に、本発明を具体的な実施例を参照しながら説明したが、本発明には記載されたものと等価な全ての技術が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明に基づく冷却装置の実施例の構造と機能を概念的に示した図である。
【図2】 図2は、冷却液の温度Tの時間tに関する変化と、第1の閾値温度T1を重ねて示した図である。
【図3】 図3は、エンジンの回転数が一定状態である場合の、車両のエンジンのトルクCの関数として目標温度Tcの変化を示した図である。
【図4】 図4は、冷却液の温度Tの関数として、放熱器のバルブの開度(パーセント)の変化を示した図である。
【図5】 図5は、エンジンのトルクと回転数および車両の速度が一定な状態における放熱器のバルブの制御のための電気パルスlの変化を、エンジンへの給気温度Taとの関係において、例示した図である。
【図6】 図6は、冷却液の温度Tの関数として、バイパスバルブの開度を示した図である。
【図7】 図7は、放熱器バルブの開度の関数として、バイパスバルブの開度の関係の一例を概念的に示した図である。
【図8】 図8は、冷却液の温度Tの変化の関数として、グループモト換気装置の回転速度の変化の例を2つ示した図である。
Claims (12)
- 電子的手段によって制御されるアクチュエータ(14)と放熱手段(9)とを具備する分岐管(4)を有する流体回路(2)内の冷却液の体積と流量を調整して車両用エンジンを冷却する方法であって、
冷却液の温度(T)を決定するステップと、
冷却液の温度(T)が冷却液の目標温度(Tc)よりも低くて冷却液の温度(T)が上昇している際には、冷却液の温度(T)が目標温度(Tc)よりも低い第1の温度に到達すると、分岐管(4)を流れる冷却液の流量を増加させるように、分岐管(4)に設けられてアクチュエータ(14)により駆動される熱力学的バルブを開き始めるステップと、
冷却液の温度(T)が前記第1の温度から上昇するのに応じて、熱力学的バルブの開度(O)を増加させるステップと、
冷却液の温度(T)が冷却液の目標温度(Tc)よりも高くて冷却液の温度(T)が低下している際には、冷却液の温度(T)が目標温度(Tc)よりも高い第2の温度に到達すると、分岐管(4)を流れる冷却液の流量を減少させるように熱力学的バルブを閉じ始めるステップと、
冷却液の温度(T)が前記第2の温度から低下するのに応じて、熱力学的バルブの開度(O)を減少させるステップとを有することを特徴とする車両用エンジンの冷却方法。 - 冷却液の流体回路(2)と、車両のエンジン(1)および流体回路を構成する複数の分岐管(4、5、6、7、8、44)を通るように冷却液を循環させるポンプ(3)と、熱力学的手段(9、10、11、12、13、140、150、160)とを具備し、流体回路(2)を構成する前記分岐管(4、5、6、7、8、44)のうちの少なくとも1つには電子的に制御されるアクチュエータ(14、15、16、17、18、29)が備えられた車両用エンジンのエンジン冷却装置であって、
さらに車両の状態に関する情報を取得する手段(22)を備え、当該手段は前記アクチュエータ(14、15、16、17、18、29)の制御手段(19)と協働して、エンジン(1)の状態を最適化するために前記流体回路(2)内の冷却液の体積と流量とを制御し、
前記流体回路(2)は電子的に制御されたアクチュエータ(14)と放熱手段(9)とを備えた分岐管(4)を有し、
前記情報取得手段(22)は冷却液の温度(T)を決定し、
前記制御手段(19)は、
冷却液の温度(T)が冷却液の目標温度(Tc)よりも低くて冷却液の温度(T)が上昇している際には、冷却液の温度(T)が目標温度(Tc)よりも低い第1の温度に到達すると、分岐管(4)を流れる冷却液の流量を増加させるように、分岐管(4)に設けられてアクチュエータ(14)により駆動される熱力学的バルブを開き始め、
冷却液の温度(T)が前記第1の温度から上昇するのに応じて、熱力学的バルブの開度(O)を増加させ、
冷却液の温度(T)が冷却液の目標温度(Tc)よりも高くて冷却液の温度(T)が低下している際には、冷却液の温度(T)が目標温度(Tc)よりも高い第2の温度に到達すると、分岐管(4)を流れる冷却液の流量を減少させるように熱力学的バルブを閉じ始め、
冷却液の温度(T)が前記第2の温度から低下するのに応じて、熱力学的バルブの開度(O)を減少させることを特徴とする車両用エンジンの冷却装置。 - 前記目標温度(Tc)は約60度から約120度の範囲であることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記制御手段(19)は、前記情報取得手段(22)と協働して、エンジン(1)の給気温度(Ta)を決定し、エンジン(1)の給気温度(Ta)が所定の第1の閾値温度(S1)よりも高ければ前記分岐管(4)内の流量を増加させることを特徴とする請求項2または3に記載の装置。
- エンジン(1)の給気温度(Ta)が上昇しつつあるときは、前記制御装置(19)は放熱器を有する分岐管(4)内の流量を増大させて、エンジン(1)の給気温度(Ta)が所定の第2の閾値温度(S2)に達したときは、当該分岐管(4)内の流量を最大にすることを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記制御手段(19)は前記情報取得手段(22)と協働して車両の速度を決定し、車両の速度が所定の第1の閾値よりも大きければ前記分岐管(4)内の流量を増大させることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の装置。
- 車両の速度が上昇しつつあるときは、前記制御手段(19)は前記放熱器を有する分岐管(4)内の流量を増大させ、車両の速度が所定の第2の閾値に達したときは前記分岐管(4)内の流量を最大にすることを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記放熱手段(9)と協働する空冷手段(30)を具備し、前記制御手段(19)は冷却液の温度(T)に基づいて当該空冷手段(30)を制御し、冷却液の温度(T)が上昇しつつあるときは空冷手段(30)の回転数(V)を上昇させることを特徴とする請求項2ないし7のいずれかに記載の装置。
- 空冷手段(30)の回転速度(V)の上昇は、冷却液の温度(T)の上昇速度(dT/dt)に基づいて制御されることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 冷却液の温度(T)に基づいて決定される空冷手段(30)の回転速度は、冷却液の温度の変化速度(dT/dt)に一定の比率で比例することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記空冷手段(30)は、冷却液の温度(T)が目標温度(Tc)よりも高く、放熱装置を有する分岐管(4)内の冷却液の流量がほぼ最大値になっているときに起動されることを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の装置。
- 前記制御手段(19)は前記情報取得手段(22)と協働して車両のボンネット内の空気の温度を決定し、ボンネット内の空気の温度が所定の閾値よりも高い場合に前記空冷手段(30)を起動することを特徴とする請求項8ないし11のいずれかに記載の装置。
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