RU2565479C1 - Устройство управления для системы охлаждения(варианты) и способ управления для системы охлаждения - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Устройство (100), которое управляет системой охлаждения, включающей в себя средство регулирования для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и проточный канал через радиатор, и втором проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающем в себя проточный канал через радиатор, включает в себя: средство измерения для измерения температуры охладителя; средство ограничения для ограничения циркуляции охладителя при запуске двигателя внутреннего сгорания; и средство управления для циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал через управление средством регулирования на основе измеренной температуры в период, в который циркуляция охладителя ограничивается. Изобретение обеспечивает снижение влияния конденсированной воды на EGR-устройство. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к области техники устройства управления для системы охлаждения, которое управляет системой охлаждения, сконфигурированной с возможностью позволять охлаждать охлаждаемые объекты, включающие в себя двигатель внутреннего сгорания и EGR(система рециркуляции отработавших газов)-устройство, посредством циркуляции охлаждающей жидкости (охладителя).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В качестве этого вида системы, предлагается система, которая включает в себя клапан регулирования подачи охладителя для управления прохождением воды в корпус двигателя, EGR-охладитель, вспомогательное оборудование и т.п. и которая ограничивает прохождение охладителя при холодном запуске, (например, см. патентный документ 1). В вышеуказанной системе, поскольку циркуляция охладителя прекращается при запуске, может быть надлежащим образом упрощен прогрев двигателя внутреннего сгорания.

[0003] Патентный документ 2 описывает технологию для упрощения прогрева блока цилиндров посредством подачи охладителя, нагретого в EGR-охладителе посредством выхлопного газа, в блок цилиндров.

[0004] Патентный документ 3 описывает технологию для двигателе или EGR-охладителе, даже когда водяной насос останавливается.

ДОКУМЕНТ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0005] Патентный документ 1: публикация заявки на патент (Япония) № 2007-263034 (JP 2007-263034 A)

Патентный документ 2: публикация заявки на патент (Япония) № 2011-047305 (JP 2011-047305 A)

Патентный документ 3: публикация заявки на патент (Япония) № 2010-285894 (JP 2010-285894 A)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0006] В этой связи, температура EGR-охладителя плавно изменяется после запуска по сравнению с относительно высокотемпературными частями среди охлаждаемых объектов, такими как головка блока цилиндров около камеры сгорания и выпускной коллектор и блок цилиндров, который размещает цилиндр на нижней стороне головки блока цилиндров, и его рост температуры является медленным по сравнению с этими высокотемпературными частями.

[0007] Таким образом, до завершения прогрева двигателя внутреннего сгорания легко понижается температура выхлопного газа, который выступает в качестве EGR-газа, который направляется в окрестности EGR-охладителя через EGR-трубу, или температура выхлопного газа, который выступает в качестве EGR-газа, который застаивается около EGR-охладителя в это время. Эта тенденция является существенной при холодном запуске. Когда температура выхлопного газа чрезмерно снижается, конденсируется влага в выхлопном газе, так что образуется конденсированная вода.

[0008] Здесь, EGR-труба, которая направляет EGR-газ, главным образом, в общем, формируется из металлического материала, поскольку получается высокая теплостойкость, а скопление конденсированной воды может способствовать ухудшению характеристик в виде коррозии этих трубок. Иными словами, в конфигурации, в которой включается EGR-устройство, требуется управление температурой EGR-охладителя, когда двигатель внутреннего сгорания еще не прогрет.

[0009] В этой связи, в существующих устройствах, включающих в себя устройства, описанные в вышеуказанных различных патентных документах, такая проблема не рассматривается, и управление охладителем с учетом конденсированной воды, которая образуется вследствие снижения температуры EGR-газа, не выполняется. Таким образом, разрешение недостатка, который может возникать в EGR-устройстве за счет присутствия конденсированной воды, на практике является почти невозможным.

[0010] Изобретение задумано с учетом такой проблемы, и цель изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления для системы охлаждения, которое позволяет снижать влияние, оказываемое на EGR-устройство посредством конденсированной воды.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

[0011] Чтобы разрешать вышеописанную проблему, устройство управления для системы охлаждения согласно изобретению, которое управляет системой охлаждения в транспортном средстве, включающем в себя двигатель внутреннего сгорания, EGR-устройство, включающее в себя EGR-охладитель, и систему охлаждения, которая позволяет охлаждать охлаждаемые объекты, включающие в себя двигатель внутреннего сгорания и EGR-устройство, посредством циркуляции охладителя, при этом система охлаждения включает в себя часть проточного канала, которая позволяет пропускать охладитель и которая включает в себя проточный канал для охлаждения двигателя для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, проточный канал для EGR-охлаждения для охлаждения EGR-устройства, проточный канал через радиатор, который проходит через радиатор, и перепускной проточный канал, который обходит радиатор; и средство регулирования для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и проточный канал через радиатор, и втором проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающем в себя проточный канал через радиатор, включает в себя: средство измерения для измерения температуры охладителя; средство ограничения для ограничения циркуляции охладителя при запуске двигателя внутреннего сгорания; и средство управления для циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал через управление средством регулирования на основе измеренной температуры в период, в который циркуляция охладителя ограничивается (пункт 1).

[0012] С помощью устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению, циркуляция охладителя ограничивается посредством работы средства ограничения при запуске двигателя внутреннего сгорания.

[0013] "Ограничение" в настоящей заявке означает меру для того, чтобы подавлять рабочие характеристики охлаждения охладителя таким образом, что прогрев двигателя внутреннего сгорания упрощается, или на прогрев не оказывается негативное влияние по сравнению со случаем, когда ограничение не выполняется. Например, средство ограничения может запрещать циркуляцию охладителя или обеспечивать циркуляцию небольшого объема охладителя в диапазоне, меньшем или равном верхнему предельному значению, заданному заранее в свете этого типа назначения во время ограничения циркуляции охладителя.

[0014] С другой стороны, в устройстве управления для системы охлаждения согласно изобретению, в период, в который циркуляция охладителя ограничивается с точки зрения такого упрощения прогрева двигателя, средство регулирования управляется посредством средства управления на основе температуры охладителя (в дальнейшем в этом документе при необходимости называемой "температурой охладителя"), измеряемой посредством средства измерения. Более конкретно, средство управления предпочтительно обеспечивает циркуляцию охладителя через второй проточный канал.

[0015] Второй проточный канал означает совокупность проточных каналов, включающих в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающих в себя проточный канал через радиатор, в проточных каналах для охладителя, которые представляют собой компоненты системы охлаждения. Иными словами, когда второй проточный канал выбирается в качестве проточного канала, через который должен циркулировать охладитель, охладитель циркулирует без охлаждения посредством радиатора.

[0016] Средняя температура охладителя во втором проточном канале не имеет значительного отличия от температур охлаждаемых объектов во время запуска; тем не менее, средняя температура охладителя повышается с течением времени от времени запуска, поскольку тепло подается от относительно высокотемпературных частей, таких как головка блока цилиндров и блок цилиндров. Следовательно, в частности, в определенной временной области в пределах временной области от момента сразу после запуска до времени, соответствующего завершению прогрева, средняя температура охладителя существенно выше температуры EGR-газа, который застаивается вокруг EGR-охладителя, рост температуры которого является медленным. Иными словами, например, в этом виде временной области охладитель может иметь свойства теплоносителя, который подает тепло в EGR-охладитель.

[0017] Устройство управления для системы охлаждения согласно изобретению фокусируется на этом аспекте и позволяет дополнительно упрощать прогрев EGR-охладителя при упрощении прогрева двигателя внутреннего сгорания посредством циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал в период, в который ограничивается циркуляция охладителя, чтобы упрощать прогрев двигателя внутреннего сгорания.

[0018] "Предпочтительно" предназначено предусматривать возможность ситуации, в которой объем циркуляции охладителя в первом проточном канале не обязательно является нулевым. Тем не менее, циркуляция охладителя в первом проточном канале не является значимой с точки зрения прогрева двигателя внутреннего сгорания. В свете этого аспекта, циркуляция охладителя в первом проточном канале может быть ограничена нулем или соответствующим значением в качестве предпочтительного варианта осуществления. Термин "предпочтительно" потенциально означает, что мера для обеспечения ограниченной циркуляции охладителя посредством средства управления согласованно выполняется в диапазоне, в котором не оказывается негативное влияние на ограничивающую меру циркуляции охладителя посредством средства ограничения с точки зрения прогрева двигателя. Иными словами, работа средства ограничения и работа средства управления не противоречат друг другу.

[0019] Таким образом, в устройстве управления для системы охлаждения согласно изобретению ограничивающая мера циркуляции охладителя выполняется при запуске с точки зрения упрощения прогрева двигателя, при том, что выполняется мера для обеспечения предпочтительной циркуляции охладителя во второй проточный канал, которая позволяет достигать подачи тепла в EGR-охладитель с точки зрения упрощения прогрева EGR-охладителя. Таким образом, посредством достижения раннего прогрева двигателя внутреннего сгорания в целом и подавления или уменьшения образования конденсированной воды через прогрев EGR-охладителя можно достигать введения EGR при запуске как можно раньше.

[0020] Средство регулирования согласно изобретению представляет собой понятие, включающее в себя физическое средство для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале и втором проточном канале, и может включать в себя такой компонент, как электрический W/P и механический W/P, который может управлять объемом циркуляции охладителя во всей системе охлаждения. Надлежащим образом, в конструкцию может быть включено, например, клапанное устройство, такое как CCV, которое дает возможность выбора проточного канала между первым проточным каналом и вторым проточным каналом. Клапанное устройство, например, может иметь конфигурацию, которая может изменять области проточного канала для различных проточных каналов, сообщающихся с охлаждаемыми объектами, двоичным, пошаговым или непрерывным способом, посредством механического или электрического приведения в действие клапанов, предусмотренных требуемым образом в проточных каналах.

[0021] Практический режим, в котором средство измерения измеряет температуру охладителя, не ограничивается. Например, средство измерения может представлять собой средство непосредственного определения, такое как датчик температуры охладителя, или может представлять собой вид процессора или устройства управления, который получает значение датчика из этого вида средства непосредственного определения. Альтернативно, средство измерения может представлять собой средство для оценки температуры охладителя, например, из рабочего окружения двигателя внутреннего сгорания в это время или из предыстории изменения рабочего состояния после запуска. Практический вариант осуществления согласно такой оценке температуры охладителя различными способами известен; тем не менее, в состоянии, в котором охладитель не циркулирует или подается, легко возникает локальная разность температур для температуры охладителя, так что значение датчика может не всегда указывать точную температуру охладителя в зависимости от местоположения, в котором устанавливается датчик. С этой точки зрения, конфигурация, которая оценивает температуру охладителя, является преимущественной на практике.

[0022] Часть корпуса двигателя, включающая в себя головку блока цилиндров и блок цилиндров, подвергается воздействию большой тепловой нагрузки незамедлительно сразу после запуска. Таким образом, даже когда извлекается тепло для повышения температуры охладителя в проточном канале для EGR-охлаждения, есть низкая вероятность того, что прогретое состояние двигателя внутреннего сгорания чрезмерно снижается, так что за счет предпочтительной меры для второго проточного канала можно повышать температуру охладителя для охладителя, который используется для того, чтобы прогревать EGR-охладитель, без влияния на прогрев двигателя внутреннего сгорания.

[0023] В свете положительного эффекта присваивания более высокого приоритета второму проточному каналу, область температур, в которой выполняется предпочтительная мера для второго проточного канала (эта область температур при необходимости упоминается в качестве "первой области температур"), в идеале представляет собой область температур, имеющую нижнюю предельную температуру, при которой может обеспечиваться практическая значимость в подаче охладителя в EGR-охладитель. Например, при допущении времени при холодном запуске, при котором температура окружающей среды составляет на несколько градусов Цельсия ниже нуля, первая область температур предпочтительно представляет собой область температур выше температуры охладителя при запуске. Это обусловлено тем, что в таком случае надлежащее время требуется для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя головку блока цилиндров или блок цилиндров, чтобы накапливать тепло, и если циркуляция охладителя во втором проточном канале начинается сразу после запуска, время прогрева двигателя внутреннего сгорания может быть чрезмерно длительным.

[0024] С другой стороны, традиционно в свете такого аспекта, что управление циркуляцией с учетом влияния этого вида конденсированной воды вообще не выполняется, имеется относительно высокая гибкость объема циркуляции охладителя в первой области температур. Например, средство обеспечения циркуляции, такое как электрический водяной насос (W/P), или средство регулирования, такое как OCV (клапан регулирования подачи охладителя) и термостат, может управляться таким образом, что максимальный объем циркуляции получается, например, во время, когда измеренная температура охладителя достигает первой области температур. Альтернативно, объем циркуляции может быть увеличен в соответствии с предварительно установленным профилем от времени, когда температура охладителя достигает нижнего предельного значения первой области температур. В это время, режим изменения объема циркуляции может быть линейным, нелинейным, пошаговым или непрерывным.

[0025] Предпочтительная мера для второго проточного канала посредством средства управления может быть такой, что степень приоритета варьируется двоичным, пошаговым или непрерывным способом на основе измеренной температуры охладителя. Иными словами, с точки зрения такого аспекта, что предпочтительная мера для второго проточного канала предназначена для того, чтобы заблаговременно прогревать EGR-охладитель до такой степени, что можно исключать, подавлять или уменьшать влияние конденсированной воды, в качестве одного предпочтительного варианта осуществления уменьшается необходимость прогревать EGR-охладитель с повышением температуры охладителя. Таким образом, средство управления может повышать степень приоритета по мере того, как снижается температура охладителя.

[0026] В одном аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению средство ограничения запрещает циркуляцию охладителя до того, как охладитель предпочтительно циркулирует через второй проточный канал, посредством средства управления (пункт 2).

[0027] Согласно этому аспекту, во временной области до того, как начинает действовать предпочтительная мера для второго проточного канала, циркуляция охладителя прекращается. Таким образом, например, в случае, включающем в себя случай, в котором средство регулирования представляет собой электрический W/P, это является значимым в свете того, что может подавляться затратное потребление электроэнергии.

[0028] В одном аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя только через второй проточный канал (пункт 3).

[0029] Согласно этому аспекту, в качестве одного примера аспекта, в котором циркуляции охладителя во втором проточном канале присваивается более высокий приоритет, запрещается циркуляция охладителя в первом проточном канале. Таким образом, можно надлежащим образом упрощать прогрев двигателя для двигателя внутреннего сгорания параллельно с прогревом EGR-охладителя, так что это является очень эффективным с точки зрения уменьшения выбросов.

[0030] Когда двигатель внутреннего сгорания рассматривается отдельно между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров, головка блока цилиндров, которая размещает камеру сгорания и систему выпуска выхлопных газов, легче подвергается воздействию тепловой нагрузки, чем блок цилиндров.

[0031] В свете этого аспекта, проточный канал для охлаждения двигателя может разбиваться на проточный канал первой части, который подвергается охлаждению головки блока цилиндров, и проточный канал второй части, который подвергается охлаждению блока цилиндров, и только проточный канал первой части может быть включен во второй проточный канал, который используется для того, чтобы прогревать EGR-охладитель. При этой конфигурации, при том, что обеспечивается достаточное количество тепла, которое должно быть подано в охладитель, который циркулирует через второй проточный канал, можно подавлять снижение эффекта прогрева двигателя внутреннего сгорания вследствие охладителя в проточном канале второй части.

[0032] С другой стороны, при такой конфигурации, кроме того, например, во время выбора первого проточного канала до или после времени завершения прогрева двигателя, проточные каналы первой и второй части могут быть сконфигурированы с возможностью включения в первый проточный канал. В этом случае можно еще более надежно предотвращать перегрев после прогрева двигателя. Физическая конфигурация части проточного канала и средства регулирования, которые предоставляют такое преимущество, конечно, может быть неоднозначной. Время завершения прогрева двигателя не является однозначным в свете того факта, что время варьируется в соответствии с заданием завершения прогрева двигателя. Таким образом, определение касательно завершения прогрева двигателя может быть отдельно выполнено, в частности, на основе критерия определения, заданного экспериментально, эмпирически или теоретически заранее.

[0033] В другом аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя таким образом, что температура охладителя в проточном канале для EGR-охлаждения не становится меньше или равной температуре точки росы выхлопного газа (пункт 4).

[0034] Согласно этому аспекту, средство управления выполнено с возможностью управлять средством регулирования на основе температуры, измеряемой посредством средства измерения, таким образом, что температура охладителя в проточном канале для EGR-охлаждения не становится меньше или равной температуре точки росы выхлопного газа во время циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал.

[0035] Следовательно, согласно этому аспекту, можно эффективно подавлять образование конденсированной воды из EGR-газа, который застаивается около EGR-охладителя, в частности, на стадии, отличной от стадии ввода EGR. Таким образом, можно уменьшать влияние конденсированной воды на EGR-устройство, например, на проточный канал для EGR-газа, такой как EGR-труба.

[0036] Температура точки росы выхлопного газа означает, что влага в выхлопном газе конденсируется в области температур ниже этой температуры. В свете такого аспекта, что охладитель и EGR-газ не контактируют непосредственно друг с другом, температура точки росы выхлопного газа, которая является индексом температуры охладителя в проточном канале для EGR-охлаждения, является температурой, которая может иметь надлежащую ширину относительно строго определенной температуры точки росы выхлопного газа.

[0037] В другом аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению средство управления повышает объем циркуляции охладителя во втором проточном канале и затем уменьшает объем циркуляции после увеличения объема циркуляции в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал (пункт 5).

[0038] Согласно этому аспекту, в процессе, в котором предпочтительная мера для второго проточного канала выполняется посредством средства управления, увеличивается объем циркуляции охладителя во втором проточном канале. В это время режим увеличения не ограничивается, и объем циркуляции охладителя во втором проточном канале может быть, например, увеличен до максимального значения, которое может достигаться в это время или может быть увеличено двоичным, пошаговым или непрерывным способом в соответствии с предварительно определенным профилем увеличения (например, скоростью увеличения, темпом увеличения, кривой повышения и т.п.).

[0039] С другой стороны, чувствительность температуры охладителя в проточном канале для EGR-охлаждения к варьированию объема циркуляции охладителя во втором проточном канале не является высокой. Следовательно, если объем охладителя во втором проточном канале, который ранее увеличен, снова уменьшается, влияние вследствие конденсации вряд ли станет очевидным.

[0040] С другой стороны, циркуляция охладителя во втором проточном канале негативно влияет на прогрев двигателя внутреннего сгорания. Когда прогрев является недостаточным, например, тепловое расширение отверстия в блоке цилиндров в блоке цилиндров выполняется в недостаточной степени, в силу этого, относительно возрастают потери на трение поршня, который повторяет возвратно-поступательное движение в отверстии в блоке цилиндров. На повышение температуры смазки также оказывается негативное влияние, так что потери на трение всего двигателя также зачастую являются относительно большими. Таким образом, в качестве общей тенденции, уровень расхода топлива двигателя внутреннего сгорания зачастую повышается.

[0041] С этой точки зрения, согласно этому аспекту, можно ограничивать циркуляцию охладителя во втором проточном канале в диапазоне, в котором негативное влияние вследствие конденсации воды из EGR-газа не становится очевидным в максимально возможной степени, и упрощать прогрев двигателя внутреннего сгорания в максимально возможной степени. Таким образом, можно достигать как эффекта поддержания в рабочем состоянии EGR-устройства, предоставленного посредством защиты от коррозии и т.п., EGR-трубы, так и экономического эффекта, предоставленного посредством повышения экономии топлива.

[0042] В другом аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя через каждый из первого и второго проточных каналов до завершения прогрева двигателя внутреннего сгорания в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал (пункт 6).

[0043] Согласно этому аспекту, до завершения прогрева двигателя внутреннего сгорания начинается циркуляция охладителя посредством использования как первого проточного канала, так и второго проточного канала. Иными словами, на стадии, на которой двигатель внутреннего сгорания полностью переходит в прогретое состояние, эффект охлаждения охладителя через первый проточный канал, включающий в себя радиатор, уже получен, и можно надлежащим образом предотвращать возникновение проблемы, обусловленной, главным образом, тепловой нагрузкой, такой как перегрев двигателя внутреннего сгорания.

[0044] Определение касательно того, завершен или нет прогрев двигателя, может выполняться в различных практических режимах на основе вышеописанных различных альтернативных индексов. "До завершения прогрева" в этом аспекте означает временную область до тех пор, пока не удовлетворяется критерий определения касательно завершения прогрева при условии, что критерий определения предусмотрен.

[0045] Управление циркуляцией охладителя с использованием первого и второго проточных каналов может выполняться в рамках предпочтительной меры для второго проточного канала или может выполняться после того, как предпочтительная мера для второго проточного канала отменяется.

[0046] Практический режим касательно циркуляции охладителя посредством использования первого проточного канала и второго проточного канала, конечно, является неоднозначным. Например, когда клапанное устройство, которое служит в качестве средства регулирования, размещается в части ниже проточного канала для охлаждения двигателя, может предоставляться множество отверстий на выходной стороне клапанного устройства, причем одно может предоставляться на стороне радиатора, а другое может предоставляться на стороне EGR-охладителя. В этом случае, когда оба клапана являются открытыми, формируются канал циркуляции из двигателя в радиатор и канал циркуляции из двигателя в EGR-охладитель. Таким образом, первый проточный канал и второй проточный канал согласно изобретению могут быть частично совместно использованы.

[0047] В другом аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению средство управления управляет объемом циркуляции охладителя во втором проточном канале на основе элемента управления, соответствующего EGR-объему EGR-устройства, в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал (пункт 7).

[0048] "Элемент управления, соответствующий EGR-объему", представляет собой понятие, включающее в себя непосредственно EGR-объем и надлежащим образом включающее в себя степень открытия EGR-клапана, EGR-скорость и т.п.

[0049] Согласно этому аспекту, объем циркуляции охладителя во втором проточном канале задается переменным на основе элемента управления, соответствующего EGR-объему. Наибольшее преимущество циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал в то время, когда циркуляция охладителя ограничивается, состоит в том, чтобы получать эффект прогрева, конкретный для EGR-охладителя, и его цель состоит в том, чтобы предотвращать образование конденсированной воды.

[0050] Таким образом, по мере того, как объем EGR-газа, который становится источником образования конденсированной воды, относительно увеличивается, возрастает необходимость прогревать EGR-охладитель; тогда как, по мере того, как объем EGR-газа относительно сокращается, уменьшается необходимость прогревать EGR-охладитель. Иными словами, согласно этому аспекту, можно оптимизировать объем циркуляции охладителя во втором проточном канале, так что можно получать эффект максимального прогрева двигателя внутреннего сгорания.

[0051] Конкретный пример управления настоящего аспекта не является однозначным, и может использоваться, например, такой способ, как увеличение или уменьшение объема циркуляции охладителя на основе абсолютной величины EGR-объема и увеличение или уменьшение объема циркуляции охладителя на основе абсолютной величины степени открытия EGR-клапана.

[0052] На практике, на EGR-объем или EGR-скорость влияет объем всасываемого воздуха, разность давлений между системами впуска и выпуска выхлопных газов и т.п., так что степень открытия EGR-клапана может быть относительно точно получена в качестве управляемой величины, хотя она остается в области допущения. В этом аспекте, с точки зрения уменьшения нагрузки на средство управления, степень открытия EGR-клапана является предпочтительной в качестве элемента управления в настоящем аспекте.

[0053] В другом аспекте устройства управления для системы охлаждения согласно изобретению охлаждаемые объекты включают в себя вспомогательное оборудование, отличное от двигателя внутреннего сгорания или EGR-устройства, часть проточного канала включает в себя проточный канал охлаждения вспомогательного оборудования для охлаждения вспомогательного оборудования, средство регулирования включает в себя механическое насосное устройство, которое приводится в действие посредством крутящего момента двигателя от двигателя внутреннего сгорания и дополнительно позволяет регулировать объем циркуляции охладителя в третьем проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения вспомогательного оборудования и не включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя или проточный канал для EGR-охлаждения, и средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя через третий проточный канал в период, в который циркуляция охладителя ограничивается (пункт 8).

[0054] Предусмотрены различные практические режимы средства регулирования в изобретении, и может надлежащим образом использоваться, например, электрический W/P, механический W/P и т.п.

[0055] Механический W/P отличается от электрического W/P и наоборот увеличивает свою нагрузку от приведения в действие в состоянии, в котором охладитель не циркулирует. Механический W/P приводится в действие посредством использования крутящего момента двигателя от двигателя внутреннего сгорания, так что экономия топлива зачастую снижается по мере того, как возрастает нагрузка от приведения в действие насоса.

[0056] Таким образом, в конфигурации, в которой охладитель циркулирует посредством механического W/P, желательно согласованно обеспечивается минимальный объем циркуляции. В этой связи, циркуляция охладителя является нежелательной в период незавершения прогрева двигателя внутреннего сгорания, поскольку оказывается негативное влияние на прогрев.

[0057] С этой точки зрения, согласно этому аспекту, в период, в который циркуляция охладителя ограничивается, в частности, в период до того, как выполняется предпочтительная мера для второго проточного канала, можно обеспечивать циркуляцию охладителя через третий проточный канал, включающий в себя проточный канал охлаждения вспомогательного оборудования и не включающий в себя проточный канал для охлаждения двигателя или проточный канал для EGR-охлаждения. Таким образом, можно надлежащим образом уменьшать нагрузку при приведении в действие насоса и подавлять ухудшение топливной экономичности двигателя внутреннего сгорания.

[0058] Такие операции и другие преимущества изобретения становятся очевидными из вариантов осуществления, описанных ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0059] Фиг. 1 является блок-схемой системы двигателя согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 2 является схематичным видом в поперечном сечении двигателя в системе двигателя, показанной на фиг. 1.

Фиг. 3 является видом, который иллюстрирует корреляцию между рабочим режимом охлаждающего устройства и температурой охладителя.

Фиг. 4 является видом, который иллюстрирует корреляцию между рабочим режимом охлаждающего устройства и температурой охладителя согласно второму варианту осуществления изобретения.

Фиг. 5 является другим видом, который иллюстрирует корреляцию между рабочим режимом охлаждающего устройства и температурой охладителя согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг. 6 является блок-схемой системы двигателя согласно четвертому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 7 является блок-схемой системы двигателя согласно пятому варианту осуществления изобретения.

ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0060] Варианты осуществления изобретения

Первый вариант осуществления

Конфигурация варианта осуществления

Во-первых, описывается конфигурация системы 10 двигателя согласно первому варианту осуществления изобретения со ссылкой на фиг. 1. Фиг. 1 является блок-схемой системы 10 двигателя.

[0061] На фиг. 1 система 10 двигателя представляет собой систему, смонтированную на транспортном средстве (не показано), и включает в себя ECU 100 (электронный блок управления), двигатель 200, EGR-устройство 300, датчик 400 температуры охладителя и охлаждающее устройство 500.

[0062] ECU 100 включает в себя CPU (центральный процессор), ROM (постоянное запоминающее устройство), RAM (оперативное запоминающее устройство) (которые не показаны) и т.п. и сконфигурирован с возможностью управлять общей работой системы 10 двигателя. ECU 100 является компьютерным устройством, которое представляет собой пример "устройства управления для системы охлаждения" согласно изобретению.

[0063] Двигатель 200 является дизельным двигателем (двигателем внутреннего сгорания на основе самовоспламенения от сжатия), который представляет собой пример "двигателя внутреннего сгорания" согласно изобретению. Ниже описывается подробная конфигурация двигателя 200 со ссылкой на фиг. 2. Фиг. 2 является схематичным видом в поперечном сечении двигателя 200. На фиг. 2 аналогичные ссылки с номерами обозначают части, которые перекрываются с частями на фиг. 1, и их описание опускается при необходимости.

[0064] На фиг. 2 двигатель 200 имеет такую конфигурацию, в которой цилиндр 201 формируется в металлическом блоке 201A цилиндров.

[0065] Часть впрыскивающего клапана топлива инжектора 202 с прямым впрыском топлива открыта в камеру сгорания, сформированную в цилиндре 201, и сконфигурирована с возможностью подавать высоконапорную струю топлива в камеру сгорания. Поршень 203 предоставляется в цилиндре 201 таким образом, что он может совершать возвратно-поступательное движение. Возвратно-поступательное движение поршня 203, которое возникает вследствие самовоспламенения смеси "воздух-топливо" топлива (дизельного топлива) и всасываемого воздуха в ходе сжатия, сконфигурировано так, чтобы преобразовываться во вращательное движение коленчатого вала 205 через шатун 204.

[0066] Датчик 206 позиции коленчатого вала устанавливается около коленчатого вала 205. Датчик 206 позиции коленчатого вала определяет угол поворота коленчатого вала 205. Датчик 206 позиции коленчатого вала электрически подключен к ECU 100. Определенный угол поворота коленчатого вала сконфигурирован с возможностью подаваться в ECU 100 с постоянными или непостоянными интервалами. ECU 100 сконфигурирован с возможностью управлять моментами времени впрыска топлива и т.п. инжектора 202 с прямым впрыском топлива на основе угла поворота коленчатого вала, определенного посредством датчика 206 позиции коленчатого вала. ECU 100 сконфигурирован с возможностью вычислять частоту NE вращения двигателя для двигателя 200 посредством временной обработки определенного угла поворота коленчатого вала.

[0067] В двигателе 200 воздух, принимаемый извне, проходит через впускную трубу 207, последовательно проходит через дроссельный клапан 208 и впускной порт 209 и вовлекается вовнутрь цилиндра 201 в момент, когда впускной клапан 210 открыт.

[0068] Смесь "воздух-топливо", сгорающая в цилиндре 201, становится выхлопным газом и сконфигурирована так, чтобы направляться в выхлопную трубу 213 через выпускной порт 212 в момент, когда выпускной клапан 211 открыт. Выпускной клапан 211 открывается или закрывается взаимосвязанным образом с открытием/закрытием впускного клапана 210. Выпускной порт 212 и выпускной коллектор (не показаны) размещаются в головке 201B блока цилиндров. Выпускной коллектор размещается между выпускным портом 212 и выхлопной трубой 213.

[0069] С другой стороны, один конец EGR-трубы 320, сформированной из материала из металла, соединяется с выхлопной трубой 213. Другой конец EGR-трубы 320 соединяется с впускным портом 209 в части ниже дроссельного клапана 208. Часть выхлопного газа сконфигурирована с возможностью возвращаться в систему впуска в качестве EGR-газа.

[0070] EGR-охладитель 310 предоставляется в EGR-трубе 320. EGR-охладитель 310 является охлаждающим устройством для EGR-газа, предоставляемым в EGR-трубе 320, и водяная рубашка, в которой заключен охладитель, проходит вокруг. EGR-охладитель 310 сконфигурирован с возможностью охлаждать EGR-газ посредством обмена теплом с охладителем.

[0071] EGR-клапан 330 предоставляется в EGR-трубе 320 в части ниже EGR-охладителя 310. EGR-клапан 330 является клапаном с электромагнитным приводом и имеет такую конфигурацию, в которой степень открытия клапана непрерывно варьируется посредством включения питания соленоида через ECU 100. Расход EGR-газа, протекающего через EGR-трубу 310, т.е. EGR-объем, непрерывно меняется в зависимости от дифференциального давления между впускной трубой 207 и выхлопной трубой 213 и степени открытия клапана.

[0072] EGR-труба 310, EGR-охладитель 320 и EGR-клапан 330 составляют EGR-устройство 300 системы 10 двигателя. EGR-устройство 300 представляет собой пример "EGR-устройства" согласно изобретению.

[0073] Другие конфигурации, отличные от проиллюстрированной, являются применимыми в качестве конфигурации EGR-устройства. Например, EGR-устройство 300 согласно настоящему варианту осуществления имеет такую конфигурацию, в которой выхлопной газ непосредственно после сгорания возвращается (т.е. EGR с HPL (контуром высокого давления)). Вместо этого, EGR-устройство 300 может иметь такую конфигурацию, в которой выхлопной газ извлекается в части ниже устройства управления выделением выхлопных газов, такого как DPF (дизельный сажевый фильтр) (не показан) (т.е. EGR с LPL (контуром низкого давления)).

[0074] Снова ссылаясь на фиг. 1, датчик 400 температуры охладителя является датчиком, сконфигурированным предоставлять возможность определять температуру Tcl охладителя, которая является температурой LLC (долговечного охладителя), которая является охладителем. Датчик 400 температуры охладителя устанавливается в проточном канале CCVi1, соединенном с впускным отверстием CCV 510 (описан ниже), из проточных каналов для охладителя (описаны ниже) и позволяет определять температуру Tcl охладителя в проточном канале CCVi1. Датчик 400 температуры охладителя электрически подключен к ECU 100. ECU 100 может постоянно считывать определенную температуру Tcl охладителя.

[0075] Охлаждающее устройство 500 представляет собой пример "системы охлаждения" согласно изобретению и охлаждает охлаждаемые объекты, т.е. двигатель 200 и EGR-устройство 300, посредством циркуляции и подачи охладителя, заключенного в проточных каналах, через проточный канал, выбранный требуемым образом посредством работы CCV 510 (описан ниже).

[0076] Охлаждающее устройство 500 включает в себя CCV 510, электрический водяной насос 520 (в дальнейшем в этом документе при необходимости называемый "электрическим W/P"), радиатор 530, термостат 540 и проточные каналы (CCVi1, CCVo1, CCVo2, WPi и WPo), указываемые посредством сплошных линий на чертеже.

[0077] Проточный канал CCVi1 представляет собой проточный канал для охладителя, включающий в себя водяную рубашку (не показана), которая последовательно проходит через блок 201A цилиндров и головку 201B блока цилиндров, и представляет собой пример "проточного канала для охлаждения двигателя" согласно изобретению. Проточный канал CCVi1 соединяется с впускным отверстием CCV 510.

[0078] Проточный канал CCVo1 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с первым выпускным отверстием CCV 510. Проточный канал CCVo1 соединяется с термостатом 540. Проточный канал CCVo1 представляет собой пример "проточного канала через радиатор" согласно изобретению.

[0079] Проточный канал CCVo2 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный со вторым выпускным отверстием CCV 510. Проточный канал CCVo2 соединяется с проточным каналом WPi в точке P2 соединения. Проточный канал CCVo2 включает в себя водяную рубашку вышеописанного EGR-охладителя 310 и представляет собой пример "проточного канала для EGR-охлаждения" согласно изобретению.

[0080] В настоящем варианте осуществления проточный канал для охлаждения EGR-охладителя 310 изолируется от радиатора 530 и является независимым. Проточный канал CCVo2 сконфигурирован с возможностью также выступать в качестве примера "перепускного проточного канала" согласно изобретению.

[0081] Проточный канал WPi представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с отверстием на входной стороне электрического W/P 520.

[0082] Проточный канал WPo представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с отверстием на выходной стороне электрического W/P 520. Проточный канал WPo соединяется с проточным каналом CCVi1 (частью впускного отверстия в стороне блока 201A цилиндров на чертеже).

[0083] CCV 510 представляет собой электромагнитное регулирующее клапанное устройство, которое позволяет переключать проточный канал, через который циркулирует охладитель (если можно так выразиться, активный проточный канал), в ответ на каждый рабочий режим (описаны ниже) охлаждающего устройства 500, и представляет собой пример "средства регулирования" согласно изобретению.

[0084] В CCV 510 впускное отверстие, которое является зоной взаимодействия для охладителя на входной стороне, соединяется с вышеописанным проточным каналом CCVi1, и из выпускных отверстий, которые представляют собой две зоны взаимодействия на выходной стороне, первое выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo1, и второе выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo2.

[0085] CCV 510 позволяет распределять охладитель, который вводится через впускное отверстие, в выпускные отверстия. Более конкретно, CCV 510 включает в себя известные соленоиды, устройства приведения в действие и клапаны. Каждый из соленоидов формирует электромагнитную силу посредством тока возбуждения. Каждое из устройств приведения в действие подает ток возбуждения. Каждый из клапанов размещается в соответствующем одном из выпускных отверстий, и степень открытия клапана непрерывно меняется в зависимости от электромагнитной силы. Степени открытия клапанов могут варьироваться независимо друг от друга.

[0086] Каждая степень открытия клапана является прямо пропорциональной области проточного канала соответствующего одного из выпускных отверстий. Случай, в котором степень открытия клапана составляет 100(%), соответствует полностью открытому состоянию, а случай, в котором степень открытия клапана составляет 0(%), соответствует полностью закрытому состоянию. Иными словами, CCV 510 позволяет практически свободно управлять объемом циркуляции (т.е. интенсивностью подачи) охладителя в выбранном проточном канале в дополнение к функции выбора проточного канала для охладителя. Каждое из вышеуказанных устройств приведения в действие электрически подключено к ECU 100, и работа CCV 510 управляется фактически посредством ECU 100.

[0087] Электрический W/P 520 представляет собой электрический центробежный насос. Электрический W/P 520 сконфигурирован с возможностью всасывать охладитель, который вводится из проточного канала WPi через впускное отверстие посредством вращающей силы электромотора (не показан), и выпускать охладитель в объеме, соответствующем частоте Nwp вращения электромотора, в проточный канал WPo через выпускное отверстие. Таким образом, электрический W/P 520 позволяет регулировать объем циркуляции охладителя в проточном канале, который выбирается по мере необходимости посредством CCV 510, и электрический W/P 520 также составляет пример "средства регулирования" согласно изобретению.

[0088] Электромотор сконфигурирован с возможностью принимать электроэнергию, которая подается из источника подачи электроэнергии (не показан) (например, бортового 12-вольтового аккумулятора или другого аккумулятора) и т.п. Частота Nwp вращения насоса, которая является частотой вращения электромотора, сконфигурирована с возможностью управляться так, что она увеличивается или снижается в ответ на скважность DTY импульсов управляющего напряжения (или управляющего тока), которое подается через систему приведения в действие электромотора (не показан).

[0089] Система приведения в действие электромотора находится в состоянии, электрически подключенном к ECU 100, и имеет такую конфигурацию, в которой его рабочий режим, включающий в себя вышеописанную скважность DTY импульсов, управляется посредством ECU 100. Иными словами, электрический W/P 520 имеет такую конфигурацию, в которой его рабочий режим управляется посредством ECU 100.

[0090] Радиатор 530 представляет собой известное охлаждающее устройство, которое формируется так, что размещается множество труб водяного охлаждения, которые сообщаются с впускной трубой и выпускной трубой, и большое число гофрированных ребер предоставляются на внешней поверхности труб водяного охлаждения. Радиатор 530 сконфигурирован с возможностью направлять охладитель, втекающий из впускной трубы, в трубы водяного охлаждения и извлекать тепло из охладителя посредством обмена теплом с атмосферой через ребра в процессе, в котором охладитель протекает через трубы водяного охлаждения. Охладитель, относительно охлажденный через извлечение тепла, сконфигурирован с возможностью сливаться из выпускной трубы.

[0091] Термостат 540 представляет собой известный клапан регулирования температуры, сконфигурированный с возможностью открываться при предварительно установленной температуре (например, приблизительно 80 градусов Цельсия). Поскольку термостат 540 соединяется с проточным каналом CCVo1, проточный канал CCVo1 открывается при заданной температуре приблизительно 80 градусов Цельсия в настоящем варианте осуществления. Термостат 540 вместе с CCV 510 составляет пример "средства регулирования" согласно изобретению.

[0092] Таким образом, в охлаждающем устройстве 500 согласно настоящему варианту осуществления, проточные каналы WPo, WPi и CCVi1 и проточный канал CCVo1 составляют первый проточный канал, который представляет собой пример "первого проточного канала" согласно изобретению. Проточные каналы WPo, WPi, CCVi1 и CCVo1 составляют второй проточный канал, который представляет собой пример "второго проточного канала" согласно изобретению. Иными словами, в настоящем варианте осуществления проточные каналы WPi, WPo и CCVi1 совместно используются первым и вторым проточными каналами.

[0093] Работа варианта осуществления

Далее требуемым образом описывается работа охлаждающего устройства 500 со ссылкой на чертежи в качестве работы варианта осуществления. Охлаждающее устройство 500 имеет три типа рабочих режимов, т.е. рабочие режимы M1, M2 и M3, и имеет такую конфигурацию, в которой проточный канал для циркуляции охладителя изменяется в ответ на выбранный рабочий режим. Выбор рабочего режима сконфигурирован с возможностью осуществления посредством ECU 100, который выступает в качестве примера "средства измерения", "средства ограничения" и "средства управления" согласно изобретению, на основе температуры Tcl охладителя, которая определяется посредством датчика 400 температуры охладителя.

[0094] Ниже описывается взаимосвязь между рабочим режимом охлаждающего устройства 500 и температурой Tcl охладителя со ссылкой на фиг. 3. Фиг. 3 является видом, который иллюстрирует корреляцию между температурой Tcl охладителя и рабочим режимом, который должен быть выбран. На фиг. 3 ось ординат соответствует рабочему режиму, а ось абсцисс соответствует температуре Tcl охладителя.

[0095] На фиг. 3, когда температура Tcl охладителя ниже значения a предварительно установленной температуры, ECU 100 выбирает рабочий режим M1 в качестве рабочего режима охлаждающего устройства 500.

[0096] Рабочий режим M1 представляет собой режим, в котором два выпускных отверстия CCV 510 поддерживаются в закрытом состоянии через управление степенями открытия клапана. В рабочем режиме M1, поскольку выпускные отверстия CCV 510 находятся в закрытом состоянии, охладитель застаивается при инкапсуляции в проточных каналах без циркуляции. Иными словами, в рабочем режиме M1 предоставляется пример состояния, в котором "циркуляция охладителя ограничивается", согласно изобретению. В состоянии, в котором выбирается рабочий режим M1, электрический W/P 520 поддерживается в остановленном состоянии.

[0097] Значение a температуры представляет собой температуру, заданную на стороне более высокой температуры, чем температура Tcl охладителя при холодном запуске, экспериментально, эмпирически или теоретически заранее. Таким образом, при холодном запуске рабочий режим охлаждающего устройства 500 поддерживается в рабочем режиме M1 в промежуточный период от времени запуска.

[0098] Когда температура Tcl охладителя достигает значения a температуры, ECU 100 постепенно увеличивает степень открытия клапана на стороне второго выпускного отверстия CCV 510, за счет этого постепенно увеличивая область проточного канала для проточного канала CCVo2. В это время степень открытия клапана является плавно регулируемой на основе температуры Tcl охладителя. Увеличение области проточного канала для проточного канала CCVo2 продолжается до тех пор, пока температура Tcl охладителя не станет значением b температуры (b>a).

[0099] С другой стороны, в промежуточный период от момента, когда температура Tcl охладителя достигла значения b температуры, до момента, когда температура Tcl охладителя достигнет значения d температуры (d>b), ECU 100 выбирает рабочий режим M2 в качестве рабочего режима охлаждающего устройства 500. В рабочем режиме M2, в то время как проточный канал CCVo1 поддерживается в закрытом состоянии, проточный канал CCVo2 удерживается в полностью открытом состоянии, в котором получается максимальный расход.

[0100] Как результат, в состоянии, в котором выбирается рабочий режим M2, охладитель циркулирует через проточный канал WPo, проточный канал CCVi1, проточный канал CCVo2 и проточный канал WPi вследствие работы электрического W/P 520. Иными словами, охладитель циркулирует через второй проточный канал.

[0101] Кроме того, в области переходных температур, превышающих или равных значению a температуры и ниже значения b температуры, отличие состоит только в том, что объем циркуляции охладителя варьируется; тем не менее, сходство состоит в том, что охладитель циркулирует через второй проточный канал, и рабочий режим охлаждающего устройства 500 представляет собой рабочий режим M2 в широком смысле.

[0102] Таким образом, в области температур, в которой температура Tcl охладителя выше или равна значению a температуры и ниже значения d температуры, по меньшей мере, циркуляции охладителя через второй проточный канал присваивается более высокий приоритет, чем циркуляции охладителя через первый проточный канал. Иными словами, предоставляется пример работы средства управления согласно изобретению. Область температур, превышающих или равных значению a температуры и ниже значения d температуры, представляет собой пример "первой области температур", описанной выше.

[0103] Здесь, значение b температуры представляет собой пример температуры точки росы выхлопного газа согласно изобретению и задается в качестве значения температуры, при котором EGR-газ в проточном канале чрезмерно охлаждается, так что образуется конденсированная вода (что не всегда коррелируется с тем, образуется или нет фактически конденсированная вода). Иными словами, посредством подачи тепла в EGR-охладитель 310 через охладитель в области температур, превышающих или равных значению a температуры, температура EGR-газа, который застаивается вокруг EGR-охладителя 310, в идеале поддерживается в области температур, превышающих или равных значению b температуры. Помимо этого, в настоящем варианте осуществления рабочий режим M2 выбирается до того, как температура Tcl охладителя достигнет значения b температуры, так что температура EGR-газа быстро переходит в область температур, превышающих или равных значению b температуры. Таким образом, посредством выбора рабочего режима M2 образование конденсированной воды около EGR-охладителя 310 надлежащим образом предотвращается, так что можно эффективно предотвращать коррозию и т.п. EGR-трубы 320.

[0104] Второй проточный канал представляет собой проточный канал, который не проходит через радиатор 530, и представляет собой проточный канал, в котором сохраняется тепло, накапливаемое посредством охладителя, так что оно не выделяется в максимально возможной степени. Таким образом, даже когда тепло подается в EGR-охладитель 310, нет такой проблемы, что на прогрев двигателя 200 оказывается существенное негативное влияние.

[0105] ECU 100 определяет то, следует или нет обеспечивать циркуляцию охладителя через второй проточный канал и сколько охладителя циркулирует, на основе степени эффекта прогрева EGR-охладителя 310, который получается посредством циркуляции охладителя через второй проточный канал. Иными словами, в области температур ниже значения a температуры, в которой прекращается циркуляция охладителя, поскольку количество тепла, накапливаемое в охладителе, является небольшим, не может требоваться высокий эффект прогрева на EGR-охладителе 310, даже когда выбирается второй проточный канал. С другой стороны, когда температура Tcl охладителя достигает области температур, превышающих температуру точки росы выхлопного газа, имеется незначительная проблема в том, что температура охладителя в проточном канале CCVo2 снижается до температуры точки росы выхлопного газа или ниже.

[0106] Значение a температуры, которое становится опорным значением в момент, когда ECU 100 управляет рабочим состоянием CCV 510, определяется согласно этой точке зрения, и оно является достаточно преимущественным на практике с точки зрения обеспечения возможности эффективно поддерживать в рабочем состоянии EGR-устройство 300 при сохранении эффекта прогрева двигателя 200 в максимально возможной степени.

[0107] С другой стороны, когда температура Tcl охладителя достигает значения d температуры в процессе повышения, ECU 100 выбирает рабочий режим M3 в качестве рабочего режима охлаждающего устройства 500. В рабочем режиме M3 оба клапана, размещаемые, соответственно, в двух выпускных отверстиях CCV 510, устанавливаются в полностью открытом состоянии, и проточный канал CCVo1 и проточный канал CCVo2 задаются в состоянии, в котором получается максимальный расход в это время. Иными словами, взаимосвязь приоритетов проточного канала CCVo2 относительно проточного канала CCVo1 практически исчезает, и оба проточных канала имеют равную взаимосвязь.

[0108] Как результат, в состоянии, в котором выбирается рабочий режим M3, охладитель циркулирует через второй проточный канал, который проходит через проточный канал WPo, проточный канал CCVi1 (двигатель 200), проточный канал CCVo2 (EGR-охладитель 310) и проточный канал WPi, и первый проточный канал, который проходит через проточный канал WPo, проточный канал CCVi1 (двигатель 200), проточный канал CCVo1 (радиатор 530), термостат 540 и проточный канал WPi, вследствие работы электрического W/P 520.

[0109] Значение d температуры задается равным значению ниже значения e температуры прогрева (например, 80 градусов Цельсия), которая является температурой, при которой может быть определено, что двигатель 200 переходит в прогретое состояние, и уделяется большее внимание безопасности. Иными словами, когда операция охлаждения радиатора 530 становится активной в области температур ниже значения температуры прогрева в силу этого, вероятность перегрева двигателя 200 значительно снижается по сравнению со случаем, когда рабочий режим M3 выбирается в области температур, превышающих или равных значению температуры прогрева.

[0110] В настоящем варианте осуществления объем циркуляции охладителя в рабочем режиме M2 получается посредством простого использования только температуры Tcl охладителя в качестве опорного значения. Тем не менее, в свете такого аспекта, что назначение циркулирующего охладителя через второй проточный канал состоит в предотвращении конденсации EGR-газа, объем циркуляции охладителя может быть скорректирован по мере необходимости на основе EGR-объема или EGR-скорости EGR-устройства 300. Более конкретно, может использоваться следующая конфигурация. Поправочный коэффициент (например, максимальное значение равно 1) объема циркуляции определяется таким образом, что объем циркуляции охладителя увеличивается по мере того, как увеличивается EGR-объем, или EGR-объем увеличивается, и поправочный коэффициент умножается на объем циркуляции, полученный на основе температуры Tcl охладителя.

[0111] При этой конфигурации предотвращается ситуация, в которой EGR-охладитель 310 излишне прогревается, так что можно дополнительно надлежащим образом упрощать прогрев двигателя 200.

[0112] Объем циркуляции охладителя может управляться на основе степени открытия EGR-клапана в EGR-устройстве 300. Иными словами, объем циркуляции охладителя может варьироваться так, что он увеличивается или снижается двоичным, пошаговым или непрерывным способом на основе абсолютной величины степени открытия EGR-клапана. Степень открытия EGR-клапана представляет собой управляемую величину, так что ее абсолютная величина соответствует абсолютной величине EGR-объема, как описано выше, и является подходящей в качестве примера "элемента управления, соответствующего EGR-объему" согласно изобретению. По сравнению со случаем, в котором оценивается EGR-объем или EGR-скорость, степень открытия EGR-клапана, например, может быть непосредственно определена посредством датчика степени открытия и т.п., так что ожидается высокая точность, и нагрузка с точки зрения управления является небольшой. В свете цели предотвращения необязательного прогрева EGR-охладителя 310, абсолютная величина EGR-объема просто должна примерно соответствовать абсолютной величине объема циркуляции охладителя, так что управление объемом циркуляции охладителя на основе степени открытия EGR-клапана также может быть предпочтительным вариантом осуществления этого вида управления.

[0113] Второй вариант осуществления

Далее описывается еще один режим для управления рабочим режимом охлаждающего устройства 500 со ссылкой на фиг. 4 в качестве второго варианта осуществления изобретения. Фиг. 4 является видом, который иллюстрирует корреляцию между температурой Tcl охладителя и рабочим режимом, который должен быть выбран, согласно второму варианту осуществления изобретения. На чертеже аналогичные ссылки с номерами назначаются частям, которые перекрываются с частями на фиг. 3, и их описание опускается при необходимости.

[0114] На фиг. 4 постепенный переход из рабочего режима M1 в рабочий режим M2 начинается во время, когда температура Tcl охладителя достигает значения а температуры, и рабочий режим M3 выбирается во время, когда температура Tcl охладителя достигает значения d температуры. Этот аспект является идентичным режиму для выбора рабочего режима согласно первому варианту осуществления. Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления тем, что объем циркуляции охладителя линейно увеличивается во временной области от значения a температуры до значения d температуры.

[0115] Как очевидно из сравнения между фиг. 3 и фиг. 4, объем циркуляции охладителя второго проточного канала при одной температуре охладителя в диапазоне температур от значения a температуры до значения d температуры меньше во втором варианте осуществления, чем в первом варианте осуществления. Иными словами, во втором варианте осуществления прогрев двигателя 200 в большей степени усиливается по сравнению с первым вариантом осуществления. Таким образом, согласно второму варианту осуществления, можно упрощать снижение потерь на трение поршня через прогрев отверстия в блоке цилиндров и снижение потерь на трение вследствие раннего повышения температуры смазки, так что можно эффективно уменьшать расход топлива двигателя 200.

[0116] С другой стороны, когда наблюдается эффект прогрева EGR-охладителя 310, базовая конфигурация, которая обеспечивает циркуляцию охладителя предпочтительно через второй проточный канал в предварительно определенной области температур, включающей в себя температуру точки росы выхлопного газа, остается неизменной, и по сравнению со случаем, в котором меры не принимаются, можно подавлять образование конденсированной воды фактически на беспроблемном уровне даже в настоящем варианте осуществления.

[0117] Третий вариант осуществления

Ниже описывается еще один режим для управления рабочим режимом охлаждающего устройства 500 со ссылкой на фиг. 5 в качестве третьего варианта осуществления изобретения. Фиг. 5 является видом, который иллюстрирует корреляцию между температурой Tcl охладителя и рабочим режимом, который должен быть выбран, согласно третьему варианту осуществления изобретения. На чертеже аналогичные ссылки с номерами назначаются частям, которые перекрываются с частями на фиг. 3, и их описание опускается при необходимости.

[0118] На фиг. 5 постепенный переход из рабочего режима M1 в рабочий режим M2 начинается во время, когда температура Tcl охладителя достигает значения а температуры, и объем циркуляции охладителя второго проточного канала максимизируется во время, когда температура Tcl охладителя достигает значения b температуры. Этот аспект является идентичным режиму для выбора рабочего режима согласно первому варианту осуществления. Третий вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления режимом для выбора рабочего режима после того, как достигнуто значение b температуры.

[0119] Иными словами, в первом варианте осуществления рабочий режим M2 непрерывно выбирается в период от момента, когда температура Tcl охладителя достигает значения b температуры, до момента, когда температура Tcl охладителя достигает значения d температуры; тогда как, в третьем варианте осуществления, период уменьшается до периода вплоть до момента, когда достигается значение c температуры (b<c<d). Когда температура Tcl охладителя достигает значения c температуры, ECU 100 возвращает рабочий режим охлаждающего устройства 500 к рабочему режиму M1 снова и переключает рабочий режим из рабочего режима M1 прямо к рабочему режиму M3, когда температура Tcl охладителя достигает значения d температуры. Иными словами, такое переключение проточного канала представляет собой пример работы средства управления для "увеличения объема циркуляции охладителя во втором проточном канале и уменьшения объема циркуляции после увеличения объема циркуляции в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал" согласно изобретению.

[0120] В таком режиме для выбора рабочего режима согласно третьему варианту осуществления объем циркуляции охладителя в то время, когда температура Tcl охладителя попадает между значением a температуры и значением c температуры, обеспечивается в большей величине, чем объем циркуляции охладителя во втором варианте осуществления. С другой стороны, во время, когда температура Tcl охладителя достигает значения c температуры, при котором можно определять то, что обеспечивается достаточное количество тепла для прогрева EGR-охладителя 310, рабочий режим возвращается в рабочий режим M1. Следовательно, согласно настоящему варианту осуществления, так же, как и в случае второго варианта осуществления, можно получать такой эффект, что уменьшаются потери на трение вследствие упрощения прогрева отверстия в блоке цилиндров, и уменьшаются потери на трение вследствие повышения температуры смазки.

[0121] В частности, согласно третьему варианту осуществления, при том, что обеспечивается эффект прогрева EGR-охладителя 310, можно расширять период, в который выбирается рабочий режим M1, по сравнению с первым и вторым вариантами осуществления. Хотя возрастает нагрузка по управлению ECU 100, можно наиболее эффективно прогревать двигатель 200.

[0122] В настоящем варианте осуществления, в качестве примера работы средства управления для "увеличения объема циркуляции охладителя во втором проточном канале", объем циркуляции охладителя во втором проточном канале увеличивается до значения, соответствующего максимальному значению в это время в соответствии с рабочим режимом M2. В качестве примера работы средства управления для "уменьшения объема циркуляции после увеличения объема циркуляции" циркуляция охладителя во втором проточном канале запрещается в соответствии с рабочим режимом M1. Тем не менее, это представляет собой один пример.

[0123] Иными словами, в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал, эффект уменьшения объема циркуляции после увеличения объема циркуляции состоит в том, чтобы обеспечивать операцию прогрева EGR-устройства и после этого упрощать прогрев двигателя в максимально возможной степени, как описано выше. При условии, что этот аспект достигнут, объем циркуляции охладителя во втором проточном канале в рабочем режиме M2 не должен быть обязательно максимальным значением, и циркуляция охладителя во втором проточном канале в рабочем режиме M1 не должна быть обязательно запрещена. В это время, аналогичное преимущество получается, когда дополнительно задается другой рабочий режим на основе такого понятия.

[0124] Четвертый вариант осуществления

Далее описывается четвертый вариант осуществления изобретения. В четвертом варианте осуществления тот факт, что физическая конфигурация охлаждающего устройства, которое может предотвращать образование конденсированной воды около EGR-охладителя 310 при запуске двигателя 200, не ограничивается конфигурациями, проиллюстрированными в первом-третьем вариантах осуществления, становится очевидным.

[0125] Ниже описывается система 20 двигателя согласно четвертому варианту осуществления изобретения со ссылкой на фиг. 6. Фиг. 6 является блок-схемой системы 20 двигателя. На чертеже аналогичные ссылки с номерами назначаются частям, которые перекрываются с частями на фиг. 1, и их описание и чертеж опускаются при необходимости.

[0126] Система 20 двигателя, главным образом, отличается от системы 10 двигателя тем, что охлаждающее устройство 700 предоставляется вместо охлаждающего устройства 500, и предоставляется другое вспомогательное оборудование 600.

[0127] Другое вспомогательное оборудование 600 представляет собой совокупность функциональных устройств, которые требуют охлаждения посредством охладителя, отличных от двигателя 200 или EGR-устройства 300, в транспортном средстве. Другое вспомогательное оборудование 600, например, может включать в себя устройство приведения в действие, такое как электромотор и актуатор, и источник питания, такой как аккумулятор.

[0128] Охлаждающее устройство 700 отличается от охлаждающего устройства 500 тем, что CCV 710 предоставляется вместо CCV 510. Охлаждающее устройство 500 изменяется на охлаждающее устройство 700, так что конфигурация проточных каналов также изменяется. Более конкретно, охлаждающее устройство 700 включает в себя проточные каналы CCVi, CCVo3, CCVo4, CCVo5, EGRo, RG, BP и WPi в качестве проточных каналов для охладителя.

[0129] Проточный канал CCVi представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с выпускным отверстием электрического W/P 520 и впускным отверстием CCV 710.

[0130] Проточный канал CCVo3 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с первым выпускным отверстием CCV 710 и включающий в себя водяную рубашку (не показана), которая проходит через головку 201B блока цилиндров, и представляет собой еще один пример "проточного канала для охлаждения двигателя" согласно изобретению.

[0131] Проточный канал CCVo4 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный со вторым выпускным отверстием CCV 710 и включающий в себя водяную рубашку (не показана), которая проходит через блок 201A цилиндров, и представляет собой еще один пример "проточного канала для охлаждения двигателя" согласно изобретению. Проточный канал CCVo4 соединяется с проточным каналом CCVo3 (водяная рубашка головки 201B блока цилиндров на чертеже) в части ниже блока 201A цилиндров.

[0132] Проточный канал CCVo5 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с третьим выпускным отверстием CCV 710 и соединенный с другим вспомогательным оборудованием 600, и представляет собой пример "проточного канала для охлаждения вспомогательного оборудования" согласно изобретению. Другое вспомогательное оборудование 600 представляет собой вспомогательные устройства, которые требуют охлаждения посредством охладителя, отличные от двигателя 200 или EGR-устройства 300. Например, другое вспомогательное оборудование 600 включает в себя DPF, установленный в выпускном канале двигателя 200, различные электрические устройства приведения в действие, компьютерную систему и т.п. Проточный канал CCVo5 соединяется с проточным каналом WPi в точке P5 соединения.

[0133] Проточный канал EGRo представляет собой проточный канал для охладителя, включающий в себя водяную рубашку (не показана), которая проходит через EGR-охладитель 310, и представляет собой еще один пример "проточного канала для EGR-охлаждения" согласно изобретению. Проточный канал EGRo и вышеописанный проточный канал CCVo3 соединяются между собой в точке P3 соединения. В настоящем варианте осуществления датчик 400 температуры охладителя сконфигурирован с возможностью определять температуру Tcl охладителя в точке P3 соединения. Проточный канал EGRo соединяется с термостатом 540 на конце, отличающемся от точки P3 соединения.

[0134] Проточный канал RG представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с термостатом 540 и проточным каналом WPi. Проточный канал RG представляет собой еще один пример "проточного канала через радиатор" согласно изобретению. Проточный канал RG соединяется с проточным каналом WPi в точке P4 соединения. Проточный канал WPi является аналогичным проточному каналу WPi из вышеописанных вариантов осуществления.

[0135] Проточный канал BP представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с термостатом 540 и проточным каналом WPi. Проточный канал RG представляет собой еще один пример "перепускного проточного канала" согласно изобретению.

[0136] Существенное отличие охлаждающего устройства 700 от охлаждающего устройства 500 заключается в том, что CCV 710, который представляет собой пример "средства регулирования" согласно изобретению, расположен в части перед двигателем 200 в канале для циркуляции охладителя.

[0137] В CCV 710 впускное отверстие, которое является зоной взаимодействия на входной стороне для охладителя, соединяется с вышеописанным проточным каналом CCVi, и из выпускных отверстий, которые представляют собой три зоны взаимодействия на выходной стороне, первое выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo3, второе выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo4, а третье выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo5.

[0138] CCV 710 позволяет распределять охладитель, который вводится через впускное отверстие, в выпускные отверстия. Более конкретно, CCV 710 включает в себя известные соленоиды, устройства приведения в действие и клапаны. Каждый из соленоидов формирует электромагнитную силу посредством тока возбуждения. Каждое из устройств приведения в действие подает ток возбуждения. Каждый из клапанов размещается в соответствующем одном из выпускных отверстий, и степень открытия клапана непрерывно меняется в зависимости от электромагнитной силы. Степени открытия клапанов могут варьироваться независимо друг от друга.

[0139] Каждая степень открытия клапана является прямо пропорциональной области проточного канала соответствующего одного из выпускных отверстий. Случай, в котором степень открытия клапана составляет 100(%), соответствует полностью открытому состоянию, а случай, в котором степень открытия клапана составляет 0(%), соответствует полностью закрытому состоянию. Иными словами, CCV 710 позволяет практически свободно управлять объемом циркуляции (т.е. интенсивностью подачи) охладителя в выбранном проточном канале в дополнение к функции выбора проточного канала для охладителя. Каждое из вышеуказанных устройств приведения в действие электрически подключено к ECU 100, и работа CCV 710 управляется фактически посредством ECU 100.

[0140] Режим, аналогичный режимам первого-третьего вариантов осуществления, по существу может применяться в качестве режима для выбора рабочего режима охлаждающего устройства согласно настоящему варианту осуществления. Тем не менее, конфигурация проточного канала, соответствующая "второму проточному каналу" согласно изобретению, отличается от конфигураций вышеописанных вариантов осуществления.

[0141] Более конкретно, ECU 100 инструктирует закрытие проточного канала CCVo4 и проточного канала CCVo5 через управление степенями открытия клапанов, соответственно, размещаемых в выпускных отверстиях, во время выбора рабочего режима M2 в качестве рабочего режима охлаждающего устройства 700. Иными словами, охладитель направляется только в проточный канал CCVo3.

[0142] С другой стороны, когда охладитель направляется в проточный канал CCVo3, проточный канал для охладителя автоматически представляет собой проточный канал CCVo3, проточный канал EGRo, проточный канал BP или проточный канал RG, проточный канал WPi и проточный канал CCVi, и предоставляется пример "второго проточного канала" согласно изобретению. В этом случае конфигурация "второго проточного канала" согласно изобретению для обхода радиатора 530 достигается посредством термостата 540. Тем не менее, как описано выше, заданная температура, при которой термостат 540 направляет охладитель в проточный канал RG, представляет собой температурный эквивалент для температуры прогрева (значения e температуры согласно вышеописанным вариантам осуществления) двигателя 200, и охладитель обходит радиатор 530 без каких-либо проблем в области температур, в которой выбирается рабочий режим M2.

[0143] Согласно настоящему варианту осуществления, можно формировать проточный канал для охлаждения головки 201B блока цилиндров и проточный канал для охлаждения блока 201A цилиндров независимо друг от друга посредством работы CCV 710. Таким образом, в состоянии, в котором выбирается рабочий режим M2, можно в достаточной степени упрощать прогрев блока 201A цилиндров при эффективном извлечении тепла из головки 201B блока цилиндров, которая имеет более строгий температурный режим, чем блок 201A цилиндров, и последующей подаче тепла в EGR-охладитель 310. Иными словами, по сравнению с конфигурацией охлаждающего устройства 500 согласно первому-третьему вариантам осуществления, могут дополнительно повышаться эффект прогрева EGR-охладителя 310 и эффект прогрева двигателя 200.

[0144] В настоящем варианте осуществления предусмотрено другое вспомогательное оборудование 600. Это другое вспомогательное оборудование 600, отличающееся от двигателя 200, не всегда должно обязательно заблаговременно прогреваться. В конфигурации, в которой охлаждающее устройство включает в себя механический водяной насос (в дальнейшем в этом документе при необходимости называемый "механическим W/P"), который приводится в действие посредством крутящего момента двигателя от двигателя 200, вместо электрического W/P 520 в качестве устройства циркуляции охладителя, может осуществляться преимущественное на практике управление, которое использует этот аспект.

[0145] Например, когда механический W/P предоставляется в области температур, в которой температура Tcl охладителя ниже значения a температуры, только проточный канал CCVo5 может быть выбран через управление клапаном для CCV 710, и охладитель может циркулировать только в другое вспомогательное оборудование 600. Механический W/P работает на основе выходного крутящего момента двигателя 200 в период работы двигателя 200, так что нагрузка при приведении в действии, наоборот, возрастает в состоянии, в котором все проточные каналы для охладителя закрываются (например, в состоянии, соответствующем рабочему режиму M1).

[0146] В этом случае, посредством использования другого вспомогательного оборудования 600 независимо от прогрева двигателя при запуске в качестве, скажем, стравливающего проточного канала охладителя, можно уменьшать нагрузку при приведении в действие механического W/P. Такая операция уменьшения нагрузки при приведении в действие в механическом W/P имеет значительную эффективность в уменьшении расхода топлива двигателя 200.

[0147] Пятый вариант осуществления

Далее поясняется пятый вариант осуществления изобретения. В пятом варианте осуществления тот факт, что физическая конфигурация охлаждающего устройства, которое может предотвращать образование конденсированной воды около EGR-охладителя 310 при запуске двигателя 200, не ограничивается конфигурациями, проиллюстрированными в первом-четвертом вариантах осуществления, становится очевидным.

[0148] Ниже описывается система 30 двигателя согласно пятому варианту осуществления изобретения со ссылкой на фиг. 7. Фиг. 7 является блок-схемой системы 30 двигателя. На чертеже аналогичные ссылки с номерами назначаются частям, которые перекрываются с частями на фиг. 1, и их описание и чертеж опускаются при необходимости. Система 30 двигателя, главным образом, отличается от системы 20 двигателя тем, что охлаждающее устройство 800 предоставляется вместо охлаждающего устройства 700. Охлаждающее устройство 800 отличается от охлаждающего устройства 700 тем, что CCV 810 предоставляется вместо CCV 710. Охлаждающее устройство 700 изменяется на охлаждающее устройство 800, так что конфигурация проточных каналов также изменяется.

[0149] Более конкретно, охлаждающее устройство 800 включает в себя проточные каналы CCVi1, CCVi2, CCVo5, CCVo6, EGRo, RG, BP, WPi и WPo.

[0150] Проточный канал CCVi1 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с первым впускным отверстием CCV 810 и включающий в себя водяную рубашку (не показана), которая проходит через головку 201B блока цилиндров, и представляет собой еще один пример "проточного канала для охлаждения двигателя" согласно изобретению.

[0151] Проточный канал CCVi2 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный со вторым впускным отверстием CCV 810 и включающий в себя водяную рубашку (не показана), которая проходит через блок 201A цилиндров, и представляет собой еще один пример "проточного канала для охлаждения двигателя" согласно изобретению. Проточный канал CCVi2 соединяется с проточным каналом CCVi1 (водяная рубашка головки 201B блока цилиндров на чертеже) в части ниже блока 201A цилиндров.

[0152] Проточный канал CCVo5 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный со вторым выпускным отверстием CCV 810 и соединенный с другим вспомогательным оборудованием 600, и представляет собой пример "проточного канала для охлаждения вспомогательного оборудования" согласно изобретению.

[0153] Проточный канал CCVo6 представляет собой проточный канал для охладителя, соединенный с первым выпускным отверстием CCV 810. Проточный канал CCCVo6 соединяется с проточным каналом EGRo в точке P6 соединения в части выше EGR-охладителя 310. Проточный канал CCVo6 вместе с проточным каналом EGRo составляет другой пример "проточного канала для EGR-охлаждения" согласно изобретению. Датчик 400 температуры охладителя сконфигурирован с возможностью определять температуру Tcl охладителя в точке P6 соединения.

[0154] С другой стороны, проточный канал WPo соединяется с выпускным отверстием электрического W/P 520 и разветвляется в проточный канал CCVi1 и проточный канал CCVi2 в точке P7 соединения.

[0155] Существенное отличие охлаждающего устройства 800 от охлаждающего устройства 700 заключается в том, что CCV 810, который представляет собой пример "средства регулирования" согласно изобретению, расположен в части после двигателя 200 в канале для циркуляции охладителя.

[0156] В CCV 810 два выпускных отверстия, которые являются зонами взаимодействия для охладителя на входной стороне, соответственно, соединяются с вышеописанными проточными каналами CCVi1 и CCVi2, и из выпускных отверстий, которые представляют собой две зоны взаимодействия на выходной стороне, первое выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo6, и второе выпускное отверстие соединяется с проточным каналом CCVo5.

[0157] CCV 810 позволяет распределять охладитель, который вводится через одно из впускных отверстий, в выпускные отверстия. Более конкретно, CCV 810 включает в себя известные соленоиды, устройства приведения в действие и клапаны. Каждый из соленоидов формирует электромагнитную силу посредством тока возбуждения. Каждое из устройств приведения в действие подает ток возбуждения. Каждый из клапанов размещается в соответствующем одном из выпускных отверстий, и его степень открытия клапана непрерывно меняется в зависимости от электромагнитной силы. Степени открытия клапанов могут варьироваться независимо друг от друга.

[0158] Каждая степень открытия клапана является прямо пропорциональной области проточного канала соответствующего одного из выпускных отверстий. Случай, в котором степень открытия клапана составляет 100(%), соответствует полностью открытому состоянию, а случай, в котором степень открытия клапана составляет 0(%), соответствует полностью закрытому состоянию. Иными словами, CCV 810 позволяет практически свободно управлять объемом циркуляции (т.е. темпом подачи) охладителя в выбранном проточном канале в дополнение к функции выбора проточного канала для охладителя. Каждое из вышеуказанных устройств приведения в действие электрически подключено к ECU 100, и работа CCV 810 управляется фактически посредством ECU 100.

[0159] Режим, аналогичный режимам первого-третьего вариантов осуществления, по существу может применяться в качестве режима для выбора рабочего режима охлаждающего устройства согласно настоящему варианту осуществления. Тем не менее, конфигурация проточного канала, соответствующая "второму проточному каналу" согласно изобретению, отличается от конфигураций вышеописанных вариантов осуществления.

[0160] Более конкретно, ECU 100 инструктирует закрытие проточного канала CCVi2 и проточного канала CCVo5 через управление степенями открытия клапанов, соответственно, размещаемых в выпускных отверстиях, во время выбора рабочего режима M2 в качестве рабочего режима охлаждающего устройства 800. Иными словами, охладитель вводится из проточного канала CCVi1 и направляется в проточный канал CCVo6.

[0161] С другой стороны, когда охладитель направляется таким образом, проточный канал для охладителя представляет собой проточный канал CCVo6, проточный канал EGRo, проточный канал BP или проточный канал RG, проточный канал WPi и проточный канал CCVi1, и предоставляется пример "второго проточного канала" согласно изобретению. В этом случае конфигурация "второго проточного канала" согласно изобретению для обхода радиатора 530 достигается посредством термостата 540. Тем не менее, как описано выше, заданная температура, при которой термостат 540 направляет охладитель в проточный канал RG, представляет собой температурный эквивалент для температуры прогрева (значения e температуры согласно вышеописанным вариантам осуществления) двигателя 200, и охладитель обходит радиатор 530 без каких-либо проблем в области температур, в которой выбирается рабочий режим M2.

[0162] Согласно настоящему варианту осуществления, как и в случае четвертого варианта осуществления, можно формировать проточный канал для охлаждения головки 201B блока цилиндров и проточный канал для охлаждения блока 201A цилиндров независимо друг от друга посредством работы CCV 810. Таким образом, в состоянии, в котором выбирается рабочий режим M2, можно в достаточной степени упрощать прогрев блока 201A цилиндров при эффективном извлечении тепла из головки 201B блока цилиндров, которая имеет более строгий температурный режим, чем блок 201A цилиндров, и последующей подаче тепла в EGR-охладитель 310. Иными словами, по сравнению с конфигурацией охлаждающего устройства 500 согласно первому-третьему вариантам осуществления, могут дополнительно повышаться эффект прогрева EGR-охладителя 310 и эффект прогрева двигателя 200.

[0163] Таким образом, CCV, который служит в качестве "средства регулирования" согласно изобретению, может быть расположен в части выше двигателя 200 или части ниже двигателя 200, и выбор проточного канала может осуществляться посредством размещения клапана на стороне впускного отверстия или может осуществляться посредством размещения клапана на стороне выпускного отверстия.

[0164] В первом-пятом вариантах осуществления согласованно используется определенное значение температуры Tcl охладителя посредством датчика 400 температуры охладителя; тем не менее, имеется проблема, в частности, касательно смещенной температуры охладителя в вариантах осуществления, в которых охладитель не циркулирует при запуске двигателя.

[0165] С этой точки зрения, температура Tcl охладителя может быть оценена на основе рабочего состояния двигателя 200 вместо или в дополнение к фактическому измерению датчика. Во время оценки температуры охладителя, например, может считываться оцененный результат количества тепла, вырабатываемого на основе объема впрыска топлива двигателя 200, и оцененный результат количества тепла, выделяемого из различных частей двигателя. Различные известные способы, конечно, являются применимыми в качестве такого способа оценки температуры охладителя.

[0166] В конфигурации, в которой определенный результат температуры Tcl охладителя посредством датчика 400 температуры охладителя используется, наоборот, после времени запуска двигателя, может разрешаться циркуляция небольшого объема охладителя, и температура Tcl охладителя может быть однородной в рамках принципа работы средства ограничения для "ограничения циркуляции охладителя" согласно изобретению.

[0167] В первом-пятом вариантах осуществления охладитель согласованно циркулирует и подается посредством электрического W/P 520; вместо этого, циркуляция и подача охладителя может осуществляться посредством механического W/P вместо электрического W/P.

[0168] Изобретение не ограничено вышеописанными вариантами осуществления. Допускается модификация изобретения при необходимости в пределах объема изобретения, который может быть интерпретирован из прилагаемой формулы изобретения и общего подробного описания без отступления от идеи изобретения. Объем изобретения также охватывает устройство управления для системы охлаждения с такими модификациями.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0169] Изобретение является применимым к охлаждающему устройству в системе, включающей в себя двигатель и EGR-устройство.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОК С НОМЕРАМИ

[0170] 10 - система двигателя, 20 - система двигателя (четвертый вариант осуществления), 30 - система двигателя (пятый вариант осуществления), 100 - ECU, 200 - двигатель, 310 - EGR-охладитель, 500 - охлаждающее устройство, 510 - CCV, 520 - электрический W/P, 530 - радиатор, 600 - другое вспомогательное оборудование, 700 - охлаждающее устройство (четвертый вариант осуществления), 800 - охлаждающее устройство (пятый вариант осуществления)

Claims (9)

1. Устройство управления для системы охлаждения, которое управляет системой охлаждения в транспортном средстве, включающем в себя двигатель внутреннего сгорания, EGR(система рециркуляции отработанных газов)-устройство, включающее в себя EGR-охладитель и систему охлаждения, которая позволяет охлаждать охлаждаемые объекты, включающие в себя двигатель внутреннего сгорания и EGR-устройство, посредством циркуляции охладителя,
- при этом система охлаждения включает в себя:
- часть проточного канала, которая позволяет пропускать охладитель и которая включает в себя проточный канал для охлаждения двигателя для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, проточный канал для EGR-охлаждения для охлаждения EGR-устройства, проточный канал через радиатор, который проходит через радиатор, и перепускной проточный канал, который обходит радиатор; и
- средство регулирования для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и проточный канал через радиатор, и втором проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающем в себя проточный канал через радиатор, при этом устройство управления содержит:
- средство измерения для измерения температуры охладителя;
- средство ограничения для ограничения циркуляции охладителя при запуске двигателя внутреннего сгорания; и
- средство управления для циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал через управление средством регулирования на основе измеренной температуры в период, в который циркуляция охладителя ограничена,
причем средство ограничения запрещает циркуляцию охладителя до того, как охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал посредством средства управления.

2. Устройство управления для системы охлаждения по п. 1, в котором средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя только через второй проточный канал.

3. Устройство управления для системы охлаждения по п. 1, в котором средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя таким образом, что температура охладителя в проточном канале для EGR-охлаждения не становится меньше или равной температуре точки росы выхлопного газа.

4. Устройство управления для системы охлаждения по п. 1, в котором средство управления увеличивает объем циркуляции охладителя во втором проточном канале и затем уменьшает объем циркуляции после увеличения объема циркуляции в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал.

5. Устройство управления для системы охлаждения по п. 1, в котором средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя через каждый из первого и второго проточных каналов до завершения прогрева двигателя внутреннего сгорания в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал.

6. Устройство управления для системы охлаждения по п. 1, в котором средство управления управляет объемом циркуляции охладителя во втором проточном канале на основе элемента управления, соответствующего EGR-объему EGR-устройства, в период, в который охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал.

7. Устройство управления для системы охлаждения по п. 1, в котором:
- охлаждаемые объекты включают в себя вспомогательное оборудование, отличное от двигателя внутреннего сгорания или EGR-устройства,
- часть проточного канала включает в себя проточный канал для охлаждения вспомогательного оборудования для охлаждения вспомогательного оборудования,
- средство регулирования включает в себя механическое насосное устройство, которое приводится в действие посредством крутящего момента двигателя от двигателя внутреннего сгорания и дополнительно позволяет регулировать объем циркуляции охладителя в третьем проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения вспомогательного оборудования и не включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя или проточный канал для EGR-охлаждения, и
- средство управления обеспечивает циркуляцию охладителя через третий проточный канал в период, в который циркуляция охладителя ограничена.

8. Устройство управления для системы охлаждения, которое управляет системой охлаждения в транспортном средстве, включающем в себя двигатель внутреннего сгорания, EGR-устройство, включающее в себя EGR-охладитель и систему охлаждения, которая позволяет охлаждать охлаждаемые объекты, включающие в себя двигатель внутреннего сгорания и EGR-устройство, посредством циркуляции охладителя,
- при этом система охлаждения включает в себя:
- часть проточного канала, которая позволяет пропускать охладитель и которая включает в себя проточный канал для охлаждения двигателя для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, проточный канал для EGR-охлаждения для охлаждения EGR-устройства, проточный канал через радиатор, который проходит через радиатор, и перепускной проточный канал, который обходит радиатор; и
- средство регулирования для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и проточный канал через радиатор, и втором проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающем в себя проточный канал через радиатор, при этом устройство управления содержит:
- электронный блок управления, сконфигурированный для
(i) измерения температуры охладителя;
(ii) ограничения циркуляции охладителя при запуске двигателя внутреннего сгорания; и
(iii) циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал через управление средством регулирования на основе измеренной температуры в период, в который циркуляция охладителя ограничена,
(iv) запрещения циркуляции охладителя до того, как охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал.

9. Способ управления для системы охлаждения, который управляет системой охлаждения в транспортном средстве, включающем в себя двигатель внутреннего сгорания, EGR-устройство, включающее в себя EGR-охладитель и систему охлаждения, которая позволяет охлаждать охлаждаемые объекты, включающие в себя двигатель внутреннего сгорания и EGR-устройство, посредством циркуляции охладителя,
- при этом система охлаждения включает в себя:
- часть проточного канала, которая позволяет пропускать охладитель и которая включает в себя проточный канал для охлаждения двигателя для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, проточный канал для EGR-охлаждения для охлаждения EGR-устройства, проточный канал через радиатор, который проходит через радиатор, и перепускной проточный канал, который обходит радиатор; и
- средство регулирования для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и проточный канал через радиатор, и втором проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающем в себя проточный канал через радиатор, при этом способ управления содержит этапы:
измерения температуры охладителя;
ограничения циркуляции охладителя при запуске двигателя внутреннего сгорания;
циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал через управление средством регулирования на основе измеренной температуры в период, в который циркуляция охладителя ограничена; и
запрещения циркуляции охладителя до того, как охладитель циркулирует предпочтительно через второй проточный канал посредством электронного блока управления.

Images