本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置。
背景技術(shù):
已知具備水泵和電磁閥的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置(例如參照特開2013-108398)。
上述特開2013-108398公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng),該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)具備:電動(dòng)式泵,其排出用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的冷媒;第1流路和第2流路,其使冷卻水經(jīng)過散熱器而流到發(fā)動(dòng)機(jī);第3流路,其使冷卻水不經(jīng)過散熱器地流到發(fā)動(dòng)機(jī);閥,其設(shè)于第3流路,切換在第3流路中有無冷媒流通;以及控制部,其控制電動(dòng)式泵和閥。該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的閥包括:閥體;閥座;對(duì)閥體向閥座側(cè)賦能的賦能構(gòu)件;以及螺線管,其通過通電而使閥座與閥體的抵接變強(qiáng)。由此,控制部在使第3流路的閥關(guān)閉時(shí)對(duì)螺線管通電,由此利用賦能構(gòu)件的賦能的力和螺線管的吸引力使閥體與閥座抵接。另外,控制部在使第3流路的關(guān)閉狀態(tài)的閥打開時(shí)停止對(duì)螺線管的通電,并且利用電動(dòng)式泵使冷媒流通,由此克服賦能構(gòu)件的賦能的力而使閥體與閥座分離。
在此,在上述特開2013-108398記載的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中,在使處于打開狀態(tài)的第3流路的閥關(guān)閉時(shí),控制部使電動(dòng)式泵停止而止住冷媒的流通后,對(duì)第3流路的閥的螺線管通電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
然而,在上述特開2013-108398記載的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中,為了關(guān)閉使冷卻水不經(jīng)過散熱器地流到發(fā)動(dòng)機(jī)的第3流路的閥,使電動(dòng)式泵停止而止住冷媒的流通,因此存在如下問題:在電動(dòng)式泵停止的期間,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)冷媒不流通。因此,在電動(dòng)式泵停止的期間發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎不被冷卻,因此驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)變高。
本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置,在將使冷卻水不經(jīng)過散熱器地流到發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流路的電磁閥設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下,能抑制驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度變高。
本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置包括:水泵,其能控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻的冷卻水的流量;散熱器;第1冷卻水流路,其使上述冷卻水經(jīng)過上述散熱器而流到上述發(fā)動(dòng)機(jī);第2冷卻水流路,其使上述冷卻水不經(jīng)過上述散熱器地流到上述發(fā)動(dòng)機(jī);電磁閥,其設(shè)于上述第2冷卻水流路,包括閥體,利用電磁吸引力使上述閥體移動(dòng)來進(jìn)行開閉;以及控制部,其進(jìn)行如下控制:在使上述第2冷卻水流路的上述電磁閥關(guān)閉時(shí),以減小上述冷卻水的流量的方式驅(qū)動(dòng)上述水泵,由此在使流量減小后的上述冷卻水流通的狀態(tài)下至少利用電磁吸引力使上述閥體向關(guān)閉方向移動(dòng),由此使上述電磁閥關(guān)閉來切斷上述第2冷卻水流路中的上述冷卻水的流通。
在上述實(shí)施方式中,如上述那樣,設(shè)置進(jìn)行如下控制的控制部:在使不經(jīng)過散熱器的第2冷卻水流路的電磁閥關(guān)閉時(shí),在使流量減小后的冷卻水流通的狀態(tài)下使電磁閥關(guān)閉,切斷第2冷卻水流路中的冷卻水的流通。由此,在使冷卻水流通的狀態(tài)下使電磁閥關(guān)閉,由此在使不經(jīng)過散熱器的第2冷卻水流路的電磁閥關(guān)閉的情況下,也能使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置內(nèi)(經(jīng)過散熱器的第1冷卻水流路中)流通,因此能抑制冷卻水不在發(fā)動(dòng)機(jī)中流通的情況。其結(jié)果是,在使不經(jīng)過散熱器的第2冷卻水流路的電磁閥關(guān)閉的情況下,能利用流通的冷卻水繼續(xù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻,因此能抑制驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度變高。另外,在使閥體向關(guān)閉方向移動(dòng)時(shí),使流量減小后的冷卻水流通,由此能抑制用于對(duì)抗流通的冷卻水而使閥體向關(guān)閉方向移動(dòng)的力變大,因此能抑制電磁閥中的電磁吸引力變大的需要。由此,能抑制使電磁閥關(guān)閉所需的電力增大,并且能抑制為了產(chǎn)生大的電磁吸引力而使電磁閥大型化的情況。
也可以是,在上述實(shí)施方式中,上述電磁閥具有對(duì)上述閥體向上述關(guān)閉方向賦能的賦能構(gòu)件,在上述水泵被驅(qū)動(dòng)的過程中,利用上述賦能構(gòu)件的賦能的力和電磁吸引力使上述閥體向上述關(guān)閉方向移動(dòng)。根據(jù)這種構(gòu)成,能以賦能構(gòu)件的賦能的力對(duì)抗流通的冷卻水而使閥體容易向關(guān)閉方向移動(dòng),因此不需要為了使不經(jīng)過散熱器的第2冷卻水流路的電磁閥關(guān)閉而大幅度減小冷卻水的流量。由此,在冷卻水的流量減小后的狀態(tài)下,也能使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置內(nèi)(通過散熱器的第1冷卻水流路中)充分流通。
也可以是,在上述實(shí)施方式中,上述控制部進(jìn)行如下控制:至少基于上述冷卻水的通水阻力來取得上述水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速,在以上述能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)上述水泵的狀態(tài)下使上述閥體移動(dòng),由此使上述第2冷卻水流路的上述電磁閥關(guān)閉。根據(jù)這種構(gòu)成,在以能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)水泵的狀態(tài)下使閥體移動(dòng),由此能使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置內(nèi)(經(jīng)過散熱器的第1冷卻水流路中)流通,并且能使不經(jīng)過散熱器的第2冷卻水流路的電磁閥可靠地關(guān)閉。另外,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中,電磁閥的上游側(cè)的壓力與下游側(cè)的壓力的前后差壓會(huì)按照冷卻水的通水阻力而改變,其結(jié)果是,水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速會(huì)改變。因此,基于與水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速相關(guān)的冷卻水的通水阻力來取得水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速,由此能基于準(zhǔn)確的水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速來更可靠地使電磁閥關(guān)閉。
也可以是,在上述構(gòu)成中,還設(shè)有恒溫調(diào)節(jié)器,上述恒溫調(diào)節(jié)器設(shè)于上述第1冷卻水流路,基于上述冷卻水的溫度而改變開度,上述控制部基于上述恒溫調(diào)節(jié)器的開度來推定上述冷卻水的通水阻力。在此,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中,第1冷卻水流路中的冷卻水的流量會(huì)基于恒溫調(diào)節(jié)器的開度而改變,其結(jié)果是,冷卻水的通水阻力會(huì)改變。因此,基于恒溫調(diào)節(jié)器的開度來推定冷卻水的通水阻力,由此能基于適當(dāng)推定出的冷卻水的通水阻力來取得更準(zhǔn)確的水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。另外,在恒溫調(diào)節(jié)器為開狀態(tài)的情況下,即使在第2冷卻水流路中的冷卻水的流通被切斷的情況下,冷卻水也會(huì)在第1冷卻水流路中流通,能使冷卻水流到發(fā)動(dòng)機(jī),并且能使冷卻水流到第1冷卻水流路的散熱器,由此能有效地冷卻溫度高的冷卻水。另外,恒溫調(diào)節(jié)器為閉狀態(tài)的情況是如處于發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)中這種并不優(yōu)選利用溫度低的冷卻水對(duì)驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻的情況,因此使冷卻水不流到第1冷卻水流路的散熱器,由此能抑制冷卻水在散熱器中冷卻,抑制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)過度冷卻。
也可以是,在上述實(shí)施方式中,上述水泵是包括無傳感器電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)式的水泵。在此,在無傳感器電動(dòng)機(jī)中未設(shè)置傳感器,會(huì)導(dǎo)致在水泵(無傳感器電動(dòng)機(jī))停止時(shí)不了解無傳感器電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的初始位置。因此,在無傳感器電動(dòng)機(jī)中,一旦使無傳感器電動(dòng)機(jī)停止,為了正確驅(qū)動(dòng)無傳感器電動(dòng)機(jī)就需要檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置。其結(jié)果是,在驅(qū)動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)下的無傳感器電動(dòng)機(jī)時(shí),需要用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置的開始驅(qū)動(dòng),其結(jié)果是,會(huì)需要額外的用于開始驅(qū)動(dòng)的時(shí)間。因此,會(huì)使冷卻水不在發(fā)動(dòng)機(jī)中流通的期間進(jìn)一步變長。另一方面,在本實(shí)施方式中,如上述那樣,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中,在使電磁閥關(guān)閉時(shí),以減小冷卻水的流量的方式驅(qū)動(dòng)水泵,由此在水泵是包括無傳感器電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)式水泵的情況下,也不需要用于開始驅(qū)動(dòng)的時(shí)間這樣的額外時(shí)間。由此,本構(gòu)成特別適合于水泵包括無傳感器電動(dòng)機(jī)的情況。
也可以是,在上述實(shí)施方式中,上述控制部進(jìn)行如下控制:在上述第2冷卻水流路的上述電磁閥的關(guān)閉結(jié)束后,利用上述水泵使上述冷卻水的流量增加。根據(jù)這種構(gòu)成,在電磁閥的關(guān)閉結(jié)束后使冷卻水的流量增加,由此能有效地利用冷卻水進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)等的冷卻、從冷卻水的熱回收等。
此外,在本申請(qǐng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中,也可以考慮如下其它構(gòu)成。
即,也可以是,在上述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中還具備第1熱交換器,第1熱交換器配置于第2冷卻水流路,與冷卻水進(jìn)行熱交換。
另外,也可以是,在還具備上述第1熱交換器的構(gòu)成中,還具備:第3冷卻水流路,其與第2冷卻水流路并列設(shè)置,供冷卻水流通;以及第2熱交換器,其配置于第3冷卻水流路,與冷卻水進(jìn)行熱交換。
另外,也可以是,在以上述能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)水泵的狀態(tài)下使閥體移動(dòng)的構(gòu)成中,控制部基于水泵的冷卻水的能關(guān)閉最大排出壓力和冷卻水的通水阻力來取得水泵的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。
另外,也可以是,在上述第2冷卻水流路的電磁閥的關(guān)閉結(jié)束后使冷卻水的流量增加的構(gòu)成中,控制部進(jìn)行如下控制:按照冷卻水的通水阻力來設(shè)定到電磁閥關(guān)閉結(jié)束為止的期間,并且在經(jīng)過所設(shè)定的電磁閥的關(guān)閉結(jié)束為止的期間后,利用水泵使冷卻水的流量增加。
另外,也可以是,在基于上述第1冷卻水流路中的恒溫調(diào)節(jié)器的開度來推定冷卻水的通水阻力的構(gòu)成中,恒溫調(diào)節(jié)器配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的上游側(cè),還具備溫度檢測(cè)部,溫度檢測(cè)部配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的下游側(cè),檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)下游側(cè)的冷卻水的下游側(cè)溫度,控制部基于由溫度檢測(cè)部檢測(cè)出的下游側(cè)溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻損失來推定發(fā)動(dòng)機(jī)的上游側(cè)的冷卻水的上游側(cè)溫度,基于上游側(cè)溫度來推定恒溫調(diào)節(jié)器的開度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,能在使冷卻水不經(jīng)過散熱器地流到發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流路的電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下,抑制驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度變高。
附圖說明
以下參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)及其在技術(shù)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的重要性,其中,相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分,下面是附圖的說明。
圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
圖2是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的開度特性映射的圖。
圖3是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的通水阻力映射的圖。
圖4是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的FSV的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的FSV關(guān)閉時(shí)的時(shí)序圖的圖。
圖6是示出相關(guān)技術(shù)的FSV關(guān)閉時(shí)的時(shí)序圖的圖。
圖7是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的FSV的關(guān)閉控制流程的流程圖。
圖8是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的冷卻損失映射的圖。
圖9是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的轉(zhuǎn)速映射的圖。
圖10是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的關(guān)閉時(shí)間映射的圖。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
首先,參照?qǐng)D1~圖4說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100的構(gòu)成。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100搭載于未圖示的車輛,將冷卻水提供給搭載于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)101來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)101進(jìn)行冷卻,并且利用散熱器2對(duì)由于發(fā)動(dòng)機(jī)101等的熱而變暖的冷卻水進(jìn)行冷卻,或者用加熱器芯體(heater core)3等從變暖的冷卻水進(jìn)行熱回收。此外,冷卻水指的是用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)101進(jìn)行冷卻的水等液體。
如圖1所示,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100具備:電動(dòng)水泵(電動(dòng)W/P)1、散熱器2、加熱器芯體3、油冷卻器4、恒溫調(diào)節(jié)器5以及斷流閥(FSV)6。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100由控制發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)速等的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)7控制。此外,電動(dòng)水泵1是權(quán)利要求中的“水泵”的一個(gè)例子,F(xiàn)SV6是權(quán)利要求中的“電磁閥”的一個(gè)例子。另外,ECU7是權(quán)利要求中的“控制部”的一個(gè)例子。
另外,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,冷卻水在冷卻水循環(huán)流路8中流通并循環(huán)。冷卻水循環(huán)流路8包括冷卻水流路8a、8b和8c。此外,冷卻水流路8a和8b分別是權(quán)利要求中的“第1冷卻水流路”和“第2冷卻水流路”的一個(gè)例子。
在冷卻水流路8a中配置有發(fā)動(dòng)機(jī)101、電動(dòng)水泵1、散熱器2、恒溫調(diào)節(jié)器5。此外,電動(dòng)水泵1配置在發(fā)動(dòng)機(jī)101的上游側(cè),散熱器2配置在發(fā)動(dòng)機(jī)101的下游側(cè),恒溫調(diào)節(jié)器5配置在散熱器2的下游側(cè)。也就是說,在冷卻水流路8a中,冷卻水經(jīng)過散熱器2流到發(fā)動(dòng)機(jī)101。此外,本實(shí)施方式中的“上游側(cè)”和“下游側(cè)”分別指冷卻水的流通方向(圖1的雙點(diǎn)劃線)的上游側(cè)和下游側(cè)。
冷卻水流路8b和8c均在冷卻水流路8a的發(fā)動(dòng)機(jī)101的下游側(cè)、散熱器2的上游側(cè)的分支點(diǎn)9a處分支,均在冷卻水流路8a的恒溫調(diào)節(jié)器5的下游側(cè)、電動(dòng)水泵1的上游側(cè)的合流點(diǎn)9b處合流。也就是說,冷卻水流路8b和冷卻水流路8c是并行地設(shè)置的。
在冷卻水流路8b中配置有加熱器芯體3和FSV6。也就是說,冷卻水流路8b是設(shè)有FSV6的冷卻水流路,并且能使冷卻水不經(jīng)過散熱器2地在合流點(diǎn)9b與冷卻水流路8a合流而流到發(fā)動(dòng)機(jī)101。此外,加熱器芯體3配置在分支點(diǎn)9a側(cè),并且FSV6配置在合流點(diǎn)9b側(cè)。
另外,在冷卻水流路8c中配置有油冷卻器4。也就是說,冷卻水流路8c不經(jīng)過散熱器2地在合流點(diǎn)9b與冷卻水流路8a合流,能使冷卻水流到發(fā)動(dòng)機(jī)101。
電動(dòng)水泵1是電動(dòng)式的,控制基于ECU7的控制而排出的冷卻水的流量。另外,電動(dòng)水泵1在冷卻水流路8a中從與發(fā)動(dòng)機(jī)101相反的一側(cè)吸入冷卻水,并且向發(fā)動(dòng)機(jī)101側(cè)排出冷卻水。此外,電動(dòng)水泵1是排出效率良好的離心泵。
另外,作為離心泵的電動(dòng)水泵1包括用于使未圖示的葉輪旋轉(zhuǎn)的無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a。由此,能相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)101獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1。此外,“無刷電動(dòng)機(jī)”是指不使用接觸滑動(dòng)的電刷、切換電流的方向的整流器,通過電控制來進(jìn)行電流方向的切換等控制而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。這樣使用無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a,與使用有電刷的電動(dòng)機(jī)的情況不同,不存在電刷的損耗,因此能使電動(dòng)水泵1長壽命化。另外,在無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a中未設(shè)置用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子(永久磁鐵)的位置的傳感器(霍爾元件等)。因此,無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a基于通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的改變來檢測(cè)轉(zhuǎn)子的初始位置。此外,無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a是權(quán)利要求中的“無傳感器電動(dòng)機(jī)”的一個(gè)例子。
另外,電動(dòng)水泵1能將無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a的轉(zhuǎn)速(葉輪的轉(zhuǎn)速)作為泵轉(zhuǎn)速信息發(fā)送到ECU7。
在散熱器2中,在散熱器2內(nèi)流通的冷卻水與行駛風(fēng)(空氣)之間進(jìn)行熱交換。由此冷卻散熱器2中流通的冷卻水。
加熱器芯體3在未圖示的車內(nèi)進(jìn)行供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),基于來自ECU6的信號(hào),由未圖示的風(fēng)扇送風(fēng)。由此,在加熱器芯體3(冷卻水流路8b)中流通的冷卻水與風(fēng)(空氣)之間進(jìn)行熱交換,對(duì)冷卻水進(jìn)行冷卻,并且對(duì)車內(nèi)提供溫暖的空氣,對(duì)車內(nèi)進(jìn)行供暖。
油冷卻器4使得在油冷卻器4(冷卻水流路8c)中流通的冷卻水與發(fā)動(dòng)機(jī)101的滑動(dòng)部(未圖示)的潤滑等所用的油之間進(jìn)行熱交換,使冷卻水變暖,并且對(duì)油進(jìn)行冷卻。
恒溫調(diào)節(jié)器5基于冷卻水的溫度而改變開度。由此,恒溫調(diào)節(jié)器5具有切換在冷卻水流路8a的散熱器2中是否有冷卻水流通的功能和調(diào)整在散熱器2中有冷卻水流通時(shí)的冷卻水的流量的功能。
具體地說,如圖2所示,恒溫調(diào)節(jié)器5在恒溫調(diào)節(jié)器5中流通的冷卻水的溫度不到第1溫度(=約80℃)的情況下完全關(guān)閉(開度為0%),由此使冷卻水不流到冷卻水流路8a的散熱器2。此時(shí),冷卻水從分支點(diǎn)9a流到冷卻水流路8b(FSV為打開狀態(tài)的情況)和冷卻水流路8c,從合流點(diǎn)9b再次流回(循環(huán))到電動(dòng)水泵1,冷卻水不在散熱器2中被冷卻。另外,恒溫調(diào)節(jié)器5在冷卻水的溫度為第1溫度以上的情況下,基于按照冷卻水的溫度而改變的開度來調(diào)整在恒溫調(diào)節(jié)器5中流通的冷卻水的流量。此時(shí),按照開度而調(diào)整了流量的冷卻水在冷卻水流路8a的散熱器2中流通,冷卻水的一部分在散熱器2中被冷卻,并且剩余的冷卻水在冷卻水流路8b(FSV為打開狀態(tài)的情況)和冷卻水流路8c中流通,從合流點(diǎn)9b再次流回(循環(huán))到電動(dòng)水泵1。另外,恒溫調(diào)節(jié)器5在冷卻水的溫度為第2溫度以上的情況下完全打開(開度為100%)。此時(shí),冷卻水在冷卻水流路8a、冷卻水流路8b(FSV為打開狀態(tài)的情況)和冷卻水流路8c中流通,再次流回(循環(huán))到電動(dòng)水泵1,冷卻水的一部分在散熱器2中被冷卻。
其結(jié)果是,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,按照恒溫調(diào)節(jié)器5的打開狀態(tài),冷卻水流通的流路、每條流路的流量會(huì)改變,因此按照恒溫調(diào)節(jié)器5的開度,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100(冷卻水循環(huán)流路8)中流通的冷卻水的阻力(通水阻力)會(huì)改變。此外,如圖3所示,在恒溫調(diào)節(jié)器5的開度小的情況下,通水阻力相對(duì)于冷卻水的流量變大,在恒溫調(diào)節(jié)器5的開度大的情況下,通水阻力相對(duì)于冷卻水的流量變小。另外,通水阻力會(huì)由于冷卻水循環(huán)流路8的直徑等發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100的結(jié)構(gòu)而改變,因此要對(duì)結(jié)構(gòu)不同的每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100求出通水阻力。
FSV6是利用電磁吸引力進(jìn)行開閉的閥構(gòu)件,具有通過關(guān)閉來切斷冷卻水流路8b中的冷卻水的流通的功能。如圖4所示,F(xiàn)SV6包括圓筒狀的殼體61、配置在殼體61內(nèi)的閥體62、閥座63、賦能構(gòu)件64以及螺線管65。殼體61具有流入路61a、流出路61b以及閥體收納部61c,冷卻水從加熱器芯體3側(cè)向流入路61a流入,流出路61b在與流入路61a延伸的方向(Z方向)大致正交的方向延伸,冷卻水從流出路61b向電動(dòng)水泵1側(cè)流出,閥體收納部61c連接流入路61a和流出路61b。閥體收納部61c中收納有閥體62和賦能構(gòu)件64。
螺線管65具有主體65a、線軸65b以及繞組65c,主體65a為環(huán)狀構(gòu)件,采用磁性體,線軸65b配置在主體65a的內(nèi)側(cè),繞組65c卷繞于線軸65b,通過通電而產(chǎn)生磁場。另外,螺線管65配置在殼體61內(nèi),螺線管65的內(nèi)側(cè)形成流入路61a,并且螺線管65的閥體收納部61c側(cè)(Z1側(cè))的表面成為與閥體62抵接的閥座63。
閥體62形成為截面為倒T字狀的圓柱形狀,能向Z方向移動(dòng)。另外,閥體62由鐵等磁性體形成。由此,當(dāng)對(duì)螺線管65的繞組65c通電而對(duì)螺線管65進(jìn)行勵(lì)磁時(shí),在使閥體62向閥座63關(guān)閉的方向(Z2方向)在閥體62與螺線管65之間產(chǎn)生電磁吸引力。另外,賦能構(gòu)件64包括螺旋彈簧,以對(duì)閥體62向關(guān)閉方向賦能的狀態(tài)配置在閥體收納部61c內(nèi)。
其結(jié)果是,利用賦能構(gòu)件64的賦能的力和通電的螺線管65的電磁吸引力,使閥體62向關(guān)閉方向(Z2方向)移動(dòng)而抵接于閥座63,由此使FSV6成為關(guān)閉狀態(tài)。另外,在解除對(duì)螺線管65的通電的狀態(tài)下,在基于流入路61a中的冷卻水的壓力以及流出路61b和閥體收納部61c中的冷卻水的壓力而從Z2側(cè)對(duì)閥體62施加的力超過賦能的力的情況下,使閥體62向打開方向(Z1方向)移動(dòng),將FSV6從關(guān)閉狀態(tài)切換為打開狀態(tài)。
在此,賦能構(gòu)件64的賦能的力和螺線管65的吸附力都小。另外,在打開狀態(tài)下受到來自Z2側(cè)的壓力的閥體62的面積(圖4的打開狀態(tài)的圖中用雙點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域的面積)S 1比關(guān)閉狀態(tài)下受到來自Z2側(cè)的壓力的閥體62的面積(圖4的關(guān)閉狀態(tài)的圖中用雙點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域的面積)S2大。其結(jié)果是,在FSV6為打開狀態(tài)而以約2000rpm等排出大流量的冷卻水的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1的通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的情況下,僅通過賦能構(gòu)件64的賦能的力和螺線管65的吸引力無法克服冷卻水的壓力。因此,在FSV6為打開狀態(tài)而使冷卻水以通常的流量流通的情況下,難以從打開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)。
因此,在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,ECU7在將冷卻水流路8b的FSV6從打開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)時(shí),例如以約700rpm以下的低轉(zhuǎn)速對(duì)電動(dòng)水泵1進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)來使從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量小于通常的流量,并且對(duì)螺線管65通電。由此,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1并且利用賦能構(gòu)件64的賦能的力和電磁吸引力來使閥體62向關(guān)閉方向移動(dòng),使冷卻水流路8b的FSV6關(guān)閉,其結(jié)果是冷卻水流路8b中的冷卻水的流通被切斷。另一方面,在FSV6的關(guān)閉動(dòng)作時(shí)和關(guān)閉結(jié)束后,冷卻水仍然在冷卻水流路8b以外的、恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí)的冷卻水流路8a和冷卻水流路8c中流通。由此,能使冷卻水流到發(fā)動(dòng)機(jī)101。此外,在后面詳細(xì)說明ECU7對(duì)FSV6的關(guān)閉控制。
另外,使FSV6關(guān)閉來切斷加熱器芯體3中的冷卻水的流通的情況包括:切斷由于發(fā)動(dòng)機(jī)101而變暖的冷卻水在加熱器芯體3(冷卻水流路8b)中的流通,提高車內(nèi)的制冷效率的情況;切斷加熱器芯體3的冷卻水的流通來使在油冷卻器4(冷卻水流路8c)側(cè)流通的冷卻水的流量增加,由此提高油冷卻器4中的油的冷卻效率的情況等。此外,由ECU7判斷是否使FSV6關(guān)閉來切斷加熱器芯體3中的冷卻水的流通。
另外,如圖1所示,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中配置有檢測(cè)冷卻水流路8a中的發(fā)動(dòng)機(jī)101的下游側(cè)的冷卻水的下游側(cè)溫度(出口水溫To)的水溫傳感器7a。水溫傳感器7a將與出口水溫To有關(guān)的信息(出口水溫信息)發(fā)送到ECU7。
接下來,參照?qǐng)D1和圖4~圖6,說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的FSV6關(guān)閉時(shí)的時(shí)序圖和相關(guān)技術(shù)的FSV關(guān)閉時(shí)的時(shí)序圖的比較。
首先,說明圖5所示的本實(shí)施方式的FSV6關(guān)閉時(shí)的時(shí)序圖。
在從電動(dòng)水泵1為通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)切斷冷卻水流路8b的加熱器芯體3(參照?qǐng)D1)中的冷卻水的流通的情況下,在本實(shí)施方式中,首先,利用ECU7算出能使FSV6關(guān)閉的電動(dòng)水泵1的最大的轉(zhuǎn)速(能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速)。然后,ECU7以按算出的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行電動(dòng)水泵1的驅(qū)動(dòng)控制。由此使電動(dòng)水泵1成為低速驅(qū)動(dòng)狀態(tài),而發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100內(nèi)(經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8a(恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí))和冷卻水流路8c中)的冷卻水的流通(循環(huán))繼續(xù)進(jìn)行。另外,ECU7在進(jìn)行使電動(dòng)水泵1低速驅(qū)動(dòng)的指示的大致同時(shí),對(duì)FSV6通電。由此,對(duì)閥體62向關(guān)閉方向(參照?qǐng)D4)施加電磁吸引力。在此,電動(dòng)水泵1以能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速被驅(qū)動(dòng),因此即使在FSV6中有冷卻水流通,與基于冷卻水的壓力的力相比,螺線管65的吸引力和賦能構(gòu)件64的賦能的力加在一起的力更大。由此使FSV6關(guān)閉。
在FSV6的關(guān)閉結(jié)束后,ECU7以通常驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行電動(dòng)水泵1的驅(qū)動(dòng)控制。由此使電動(dòng)水泵1的轉(zhuǎn)速變大,使排出的冷卻水的流量增加。
接下來,說明圖6所示的相關(guān)技術(shù)中的FSV關(guān)閉時(shí)的時(shí)序圖。此外,相關(guān)技術(shù)具有與上述實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100同樣的構(gòu)成,另一方面,示出在FSV關(guān)閉時(shí)使電動(dòng)水泵的驅(qū)動(dòng)停止的情況。
在要從電動(dòng)水泵為通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)切斷加熱器芯體中的冷卻水的流通的情況下,在相關(guān)技術(shù)中利用ECU停止電動(dòng)水泵的驅(qū)動(dòng)。然后,F(xiàn)SV的前后差壓的變動(dòng)逐漸平穩(wěn),直到前后差壓幾乎消失,在此過程之后,ECU對(duì)FSV通電。由此使FSV關(guān)閉。另外,ECU在對(duì)FSV通電的大致同時(shí),以再次驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行電動(dòng)水泵的驅(qū)動(dòng)控制。此時(shí),由于電動(dòng)水泵包括無刷無傳感器電動(dòng)機(jī),導(dǎo)致在從ECU進(jìn)行電動(dòng)水泵的驅(qū)動(dòng)指示起,到實(shí)際上對(duì)電動(dòng)水泵進(jìn)行通常驅(qū)動(dòng)為止,需要用于開始驅(qū)動(dòng)的期間。
其結(jié)果是,在FSV關(guān)閉時(shí),在相關(guān)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中,在為了使FSV關(guān)閉所需的電動(dòng)水泵停止期間和用于開始驅(qū)動(dòng)的期間,會(huì)停止發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置中的冷卻水的循環(huán)。由此使得不進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻的期間變長,其結(jié)果是,對(duì)驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有進(jìn)行充分冷卻,因此會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度變高。另一方面,在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,在FSV6的關(guān)閉控制中也會(huì)對(duì)電動(dòng)水泵1繼續(xù)進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng),由此使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100內(nèi)(恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí)的冷卻水流路8a和冷卻水流路8c中)流通,使冷卻水在驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)101中流通。而且,與相關(guān)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置不同,不需要用于開始驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1的期間。由此能有效抑制發(fā)動(dòng)機(jī)101沒有被充分冷卻導(dǎo)致發(fā)生問題的情況。
接下來,參照?qǐng)D1~圖5和圖7~圖10說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的FSV6的關(guān)閉控制流程。此外,本控制流程是利用ECU7(參照?qǐng)D1)進(jìn)行的。
首先,如圖7所示,在步驟S1中,判斷是否需要冷卻水流路8b的FSV6的關(guān)閉,然后重復(fù)步驟S1的控制,直到判斷為需要為止。在判斷為需要FSV6的關(guān)閉的情況下,在步驟S2中,基于從水溫傳感器7a發(fā)送的出口水溫信息來取得發(fā)動(dòng)機(jī)101的下游側(cè)(出口)的冷卻水的下游側(cè)溫度(出口水溫To)。在步驟S3中,基于從發(fā)動(dòng)機(jī)101發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息和轉(zhuǎn)矩信息來取得當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)101的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩,并且基于從電動(dòng)水泵1發(fā)送的泵轉(zhuǎn)速信息來取得當(dāng)前的電動(dòng)水泵1的轉(zhuǎn)速(泵轉(zhuǎn)速)。
然后,在步驟S4中,基于取得的出口水溫To、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來推定發(fā)動(dòng)機(jī)101的上游側(cè)(入口)的冷卻水的上游側(cè)溫度(入口水溫Ti)。
具體地說,首先,ECU7基于預(yù)先存儲(chǔ)于ECU7的存儲(chǔ)部(未圖示)的圖8所示的冷卻損失映射,根據(jù)所取得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來求出冷卻損失。該冷卻損失映射中示出了不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的冷卻損失。例如,ECU7在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為約2000rpm,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩為約150N/m的情況下,根據(jù)冷卻損失映射求出冷卻損失為約25kW。
然后,使用發(fā)動(dòng)機(jī)出入口水溫差△T=(出口水溫To-入口水溫Ti)=(冷卻損失/(冷卻水的流量×冷卻水的比熱×冷卻水的密度))的式(1)來從冷卻損失和出口水溫To推定發(fā)動(dòng)機(jī)出入口水溫差△T和入口水溫Ti。此外,在式(1)中,“冷卻水的流量”是從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量,是利用ECU7基于泵轉(zhuǎn)速取得的。另外,在式(1)中,“冷卻水的比熱”和“冷卻水的密度”也可以簡單地分別近似為1,也可以預(yù)先進(jìn)行測(cè)定等來分別求出。
接下來,在步驟S5中,基于入口水溫Ti來推定恒溫調(diào)節(jié)器5的開度。具體地說,入口水溫Ti與在發(fā)動(dòng)機(jī)101的上游側(cè)配置在發(fā)動(dòng)機(jī)101的附近的恒溫調(diào)節(jié)器5中的冷卻水的溫度大致相等。因此,ECU7使用預(yù)先存儲(chǔ)于ECU7的存儲(chǔ)部的圖2所示的開度特性映射,根據(jù)入口水溫Ti來推定恒溫調(diào)節(jié)器5的開度。該開度特性映射示出恒溫調(diào)節(jié)器5相對(duì)于入口水溫Ti的開度。例如,在入口水溫Ti為約80℃的情況下,根據(jù)開度特性映射推定出恒溫調(diào)節(jié)器5的開度為0%。
接下來,在步驟S6中,基于恒溫調(diào)節(jié)器5的開度來推定從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量所對(duì)應(yīng)的冷卻水的通水阻力。具體地說,ECU7使用ECU7的存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的圖3所示的通水阻力映射來推定與推定出的恒溫調(diào)節(jié)器5的開度對(duì)應(yīng)的冷卻水的通水阻力。該通水阻力映射示出了恒溫調(diào)節(jié)器5的不同開度時(shí)的電動(dòng)水泵1的冷卻水的流量所對(duì)應(yīng)的冷卻水的通水阻力,隨著恒溫調(diào)節(jié)器5的開度變小,冷卻水的流量所對(duì)應(yīng)的冷卻水的通水阻力變大。
然后,在步驟S7中,基于冷卻水的通水阻力來取得能使FSV6關(guān)閉的電動(dòng)水泵1的最大的轉(zhuǎn)速(能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速)。具體地說,在ECU7的存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)有預(yù)先求出的能使FSV6關(guān)閉的電動(dòng)水泵1的最大排出壓力(能關(guān)閉最大排出壓力)和圖9所示的轉(zhuǎn)速映射。該轉(zhuǎn)速映射示出了電動(dòng)水泵1的不同轉(zhuǎn)速時(shí)的電動(dòng)水泵1的冷卻水的流量所對(duì)應(yīng)的電動(dòng)水泵1的排出壓力。
此外,通過測(cè)定等取得FSV6通電時(shí)能關(guān)閉的最大前后差壓以及FSV6的前后差壓相對(duì)于從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的壓力的比率,然后將能關(guān)閉的最大前后差壓除以前后差壓的比率,由此預(yù)先求出能關(guān)閉最大排出壓力。例如,F(xiàn)SV6通電時(shí)能關(guān)閉的最大的前后差壓為約0.2kPa,F(xiàn)SV6的前后差壓相對(duì)于從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的壓力的比率為10%的情況下,能關(guān)閉最大排出壓力為約2kPa(=0.2/0.1)。
然后,利用ECU7取得通過轉(zhuǎn)速映射中的能關(guān)閉最大排出壓力與冷卻水的通水阻力的交點(diǎn)O的電動(dòng)水泵1的轉(zhuǎn)速作為能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。例如,在從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量所對(duì)應(yīng)的冷卻水的通水阻力(用直線圖示)和能關(guān)閉最大排出壓力在圖9所示的交點(diǎn)O處相交的情況下,取得通過交點(diǎn)O的轉(zhuǎn)速(=約400rpm)作為能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。此外,如圖9所示,隨著冷卻水的通水阻力變大,能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速變小。
然后,在步驟S8中,基于冷卻水的通水阻力來取得FSV6的關(guān)閉時(shí)間。具體地說,ECU7根據(jù)與圖9的交點(diǎn)O對(duì)應(yīng)的冷卻水的流量和預(yù)先求出的冷卻水流路8b(FSV6)中的冷卻水的流量相對(duì)于從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量的比率來取得在以能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1的情況下的FSV6中的冷卻水的流量。此外,優(yōu)選FSV6中的冷卻水的流量為約1(L/min)以下,更優(yōu)選為約0.5(L/min)以下。
然后,ECU7基于預(yù)先存儲(chǔ)在ECU7的存儲(chǔ)部(未圖示)中的圖10所示的關(guān)閉時(shí)間映射,根據(jù)所取得的FSV6中的冷卻水的流量和在步驟S6中取得的冷卻水的通水阻力來取得FSV6的關(guān)閉時(shí)間。該關(guān)閉時(shí)間映射中示出了冷卻水的不同通水阻力時(shí)的FSV6中的冷卻水的流量所對(duì)應(yīng)的FSV6的關(guān)閉時(shí)間,隨著冷卻水的通水阻力變大,關(guān)閉時(shí)間變長。
然后,在步驟S9中,按以所取得的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1的方式對(duì)電動(dòng)水泵1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。由此,如圖5所示,將電動(dòng)水泵1的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)從通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)切換為低速驅(qū)動(dòng)狀態(tài),使從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量減小。然后,在步驟S10中,對(duì)FSV6的螺線管65通電。由此,在使冷卻水流通的狀態(tài)下,也可以通過使冷卻水的流量減小來使將電磁吸引力和賦能構(gòu)件64的賦能的力合成的力變大而超過基于冷卻水的壓力的力,使閥體62向關(guān)閉方向(參照?qǐng)D4)移動(dòng)。由此使冷卻水流路8b的FSV6成為關(guān)閉狀態(tài)。此外,流量減小后的冷卻水在冷卻水流路8b以外的恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí)的冷卻水流路8a和冷卻水流路8c中流通。由此使冷卻水持續(xù)流到發(fā)動(dòng)機(jī)101。
然后,在步驟S11中,判斷對(duì)FSV6的螺線管65通電后是否經(jīng)過了在步驟S8中取得的FSV6的關(guān)閉時(shí)間,然后重復(fù)步驟S11的控制直到判斷為經(jīng)過為止。在判斷為經(jīng)過了FSV6的關(guān)閉時(shí)間的情況下,在步驟S12中,使電動(dòng)水泵1的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)從低速驅(qū)動(dòng)狀態(tài)返回通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài),使從電動(dòng)水泵1排出的冷卻水的流量增加。也就是說,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,利用ECU7設(shè)定FSV6的關(guān)閉時(shí)間,并且在經(jīng)過關(guān)閉時(shí)間后,使冷卻水循環(huán)流路8中的冷卻水的流量增加。然后,結(jié)束FSV6的關(guān)閉控制流程。
此時(shí),在電動(dòng)水泵1的低速驅(qū)動(dòng)期間也持續(xù)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1,由此使得電動(dòng)水泵1不需要用于開始驅(qū)動(dòng)的期間地從低速驅(qū)動(dòng)狀態(tài)迅速切換為通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。由此,在以高負(fù)荷驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)101這種在電動(dòng)水泵1的低速驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下無法充分冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)101的情況下,也可以通過將電動(dòng)水泵1迅速切換為通常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)來迅速并且充分地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)101進(jìn)行冷卻。
在本實(shí)施方式中,能得到如下效果。
在本實(shí)施方式中,如上述那樣,設(shè)有進(jìn)行如下控制的ECU7:在使不經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8b的FSV6關(guān)閉時(shí),在使流量減小后的冷卻水流通的狀態(tài)下使FSV6關(guān)閉,切斷冷卻水流路8b中的冷卻水的流通。由此,在使冷卻水流通的狀態(tài)下使FSV6關(guān)閉,由此,在使不經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8b的FSV6關(guān)閉的情況下,也能使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100內(nèi)(通過散熱器2的冷卻水流路8a(恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí))和冷卻水流路8c中)流通,因此能抑制冷卻水不在發(fā)動(dòng)機(jī)101中流通的情況。其結(jié)果是,在使不經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8b的FSV6關(guān)閉的情況下,能利用流通的冷卻水繼續(xù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)101進(jìn)行冷卻,因此能抑制驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)101的溫度變高。另外,在使閥體62向關(guān)閉方向移動(dòng)時(shí),使流量減小后的冷卻水流通,由此能抑制用于對(duì)抗流通的冷卻水而使閥體62向關(guān)閉方向移動(dòng)的力變大,因此能抑制FSV6需要大的電磁吸引力。由此,能抑制FSV6關(guān)閉所需的電力增大,并且能抑制為了產(chǎn)生大的電磁吸引力而使FSV6大型化。
另外,在本實(shí)施方式中,在電動(dòng)水泵1被驅(qū)動(dòng)的過程中,利用賦能構(gòu)件64的賦能的力和電磁吸引力使FSV6的閥體62向關(guān)閉方向移動(dòng)。由此,能以賦能構(gòu)件64的賦能的力對(duì)抗流通的冷卻水而使閥體62容易向關(guān)閉方向移動(dòng),因此能抑制為了將不經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8b的FSV6關(guān)閉而大量減小冷卻水的流量的情況。其結(jié)果是,即使在冷卻水的流量減小的狀態(tài)下,也能使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100內(nèi)(經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8a(恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí))和冷卻水流路8c中)充分流通。
另外,在本實(shí)施方式中,ECU7至少基于冷卻水的通水阻力來取得電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速,在以能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1的狀態(tài)下使閥體62移動(dòng),由此進(jìn)行使冷卻水流路8b的FSV6關(guān)閉的控制。由此,在以能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1的狀態(tài)下使閥體62移動(dòng),由此能使冷卻水在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100內(nèi)(經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8a(恒溫調(diào)節(jié)器5打開時(shí))和冷卻水流路8c中)流通,并且能使不經(jīng)過散熱器2的冷卻水流路8b的FSV6可靠地關(guān)閉。另外,基于與電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速相關(guān)的冷卻水的通水阻力來取得電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速,由此能基于準(zhǔn)確的電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速來更可靠地使FSV6關(guān)閉。
另外,在本實(shí)施方式中,ECU7基于恒溫調(diào)節(jié)器5的開度來推定冷卻水的通水阻力。由此,能基于適當(dāng)推定的冷卻水的通水阻力來取得更準(zhǔn)確的電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。另外,在恒溫調(diào)節(jié)器5為開狀態(tài)的情況下,在冷卻水流路8b中的冷卻水的流通被切斷的情況下,也能使冷卻水在冷卻水流路8a中流通,使冷卻水流到發(fā)動(dòng)機(jī)101,并且能使冷卻水流到冷卻水流路8a的散熱器2,由此能有效地冷卻溫度高的冷卻水。另外,恒溫調(diào)節(jié)器5為閉狀態(tài)的情況是如發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)中這樣的不優(yōu)選利用溫度低的冷卻水對(duì)驅(qū)動(dòng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)101進(jìn)行冷卻的情況,因此不使冷卻水流到冷卻水流路8a的散熱器2,由此能抑制冷卻水在散熱器2中被冷卻,能抑制發(fā)動(dòng)機(jī)101被過度冷卻。
另外,在本實(shí)施方式中,即使在電動(dòng)水泵1是包括無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a的電動(dòng)式的水泵的情況下,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100中,在使FSV6關(guān)閉時(shí),由于是以減小冷卻水的流量的方式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵1,因此不需要用于開始驅(qū)動(dòng)的期間這樣的額外時(shí)間。其結(jié)果是,在電動(dòng)水泵1包括無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a的情況下,也能抑制冷卻水不在發(fā)動(dòng)機(jī)101中流通的情況。
另外,在本實(shí)施方式中,ECU7在冷卻水流路8b的FSV6的關(guān)閉結(jié)束后,進(jìn)行利用電動(dòng)水泵1使冷卻水的流量增加的控制。由此,能有效地利用冷卻水進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)101、油冷卻器4的油等的冷卻等。
另外,在本實(shí)施方式中,在配置有FSV6的冷卻水流路8b中配置有與冷卻水進(jìn)行熱交換的加熱器芯體3。由此,在FSV6為打開狀態(tài)的情況下,在加熱器芯體3中,能利用從冷卻水回收的熱進(jìn)行車內(nèi)的供暖,因此能高效地利用冷卻水的熱。另外,能通過使FSV6成為關(guān)閉狀態(tài)來切斷由于發(fā)動(dòng)機(jī)101而變暖的冷卻水在加熱器芯體3(冷卻水流路8b)中流通,因此能提高車內(nèi)的制冷效率。
另外,在本實(shí)施方式中,在冷卻水流路8c中配置有與冷卻水進(jìn)行熱交換的油冷卻器4。由此,能用在冷卻水循環(huán)流路8中循環(huán)的冷卻水對(duì)油進(jìn)行冷卻。另外,能通過使FSV6成為關(guān)閉狀態(tài)來切斷加熱器芯體3(冷卻水流路8b)中的冷卻水的流通,能增加在油冷卻器4(冷卻水流路8c)側(cè)流通的冷卻水的流量,因此能提高油冷卻器4中的油的冷卻效率。
另外,在本實(shí)施方式中,ECU7基于電動(dòng)水泵1中的冷卻水的能關(guān)閉最大排出壓力和冷卻水的通水阻力來取得電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。由此,能可靠地取得電動(dòng)水泵1的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速。
另外,在本實(shí)施方式中,ECU7按照冷卻水的通水阻力來設(shè)定到FSV6的關(guān)閉結(jié)束為止的期間(關(guān)閉時(shí)間),并且在經(jīng)過所設(shè)定的FSV6的關(guān)閉時(shí)間后,進(jìn)行利用電動(dòng)水泵1使冷卻水的流量增加的控制。由此,能抑制在FSV6不完全關(guān)閉的狀態(tài)下在FSV6中流通的冷卻水的流量增加的情況,因此能抑制FSV6不完全關(guān)閉而冷卻水流路8b中的冷卻水繼續(xù)流通的情況。
另外,在本實(shí)施方式中,ECU7基于由水溫傳感器7a檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)101的下游側(cè)的冷卻水的下游側(cè)溫度(出口水溫To)和發(fā)動(dòng)機(jī)101中的冷卻損失來推定發(fā)動(dòng)機(jī)101的上游側(cè)的冷卻水的上游側(cè)溫度(入口水溫Ti),基于入口水溫Ti來推定配置在發(fā)動(dòng)機(jī)101上游側(cè)的恒溫調(diào)節(jié)器5的開度。由此,能使用一般配置在發(fā)動(dòng)機(jī)101的下游側(cè)的水溫傳感器7a的檢測(cè)結(jié)果(出口水溫To)來推定恒溫調(diào)節(jié)器5的開度,因此不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)101的上游側(cè)在水溫傳感器7a之外另行配置水溫傳感器。由此,能減少部件個(gè)數(shù)。
此外,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這次公開的實(shí)施方式的所有方面都是例示而非限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求表示而非上述實(shí)施方式的說明,進(jìn)一步包括與權(quán)利要求中等同的含義和范圍內(nèi)的全部的變更(變形例)。
例如,在上述實(shí)施方式中,示出了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100在使FSV6關(guān)閉時(shí)根據(jù)出口水溫等各種參數(shù)來取得能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速,用所取得的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速對(duì)電動(dòng)水泵1進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置只要在使冷卻水的流量減小的狀態(tài)下至少利用電磁吸引力使FSV關(guān)閉即可。例如,也可以是,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置在使FSV關(guān)閉時(shí)以預(yù)先設(shè)定的低轉(zhuǎn)速對(duì)電動(dòng)水泵進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)。由此,不需要求出能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速,因此能相應(yīng)地減小ECU的控制負(fù)荷。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了以ECU7取得的能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速對(duì)電動(dòng)水泵1進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,ECU也可以按不到能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速來對(duì)電動(dòng)水泵進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)。此時(shí),優(yōu)選以不到能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速的并且在能關(guān)閉最大轉(zhuǎn)速附近的轉(zhuǎn)速來對(duì)電動(dòng)水泵進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)。由此,能充分確保電動(dòng)水泵的低速驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的冷卻水的流量,并且能更可靠地進(jìn)行FSV的關(guān)閉。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了分別推定入口水溫Ti、恒溫調(diào)節(jié)器5的開度和冷卻水的通水阻力的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,也可以是,用傳感器等檢測(cè)部分別直接檢測(cè)入口水溫、恒溫調(diào)節(jié)器的開度和冷卻水的通水阻力。此外,在直接檢測(cè)冷卻水的通水阻力的情況下,不需要取得(推定)入口水溫和恒溫調(diào)節(jié)器的開度,在直接檢測(cè)恒溫調(diào)節(jié)器的開度的情況下,不需要取得(推定)入口水溫。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了利用ECU7根據(jù)冷卻水的通水阻力和FSV6中的冷卻水的流量來求出FSV6的關(guān)閉時(shí)間的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,ECU也可以用預(yù)先設(shè)定的關(guān)閉時(shí)間作為FSV的關(guān)閉時(shí)間。由此,不需要求出關(guān)閉時(shí)間,因此能相應(yīng)地減小ECU的控制負(fù)荷。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了水泵采用電動(dòng)水泵1的例子,但是本發(fā)明不限于此。例如,水泵也可以使用從發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸等傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的非電動(dòng)水泵。此外,在這種情況下,使得能調(diào)整水泵內(nèi)的葉輪與蓋的分離距離,由此能控制從水泵排出的冷卻水的流量。另外,也能使用傳動(dòng)裝置、離合器等能控制驅(qū)動(dòng)力的構(gòu)件來控制從曲軸傳遞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力,由此控制從水泵排出的冷卻水的流量。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了電動(dòng)水泵1是包括無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)1a的電動(dòng)式的水泵的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,也可以是,電動(dòng)水泵包括代替無刷無傳感器電動(dòng)機(jī)的設(shè)有檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的傳感器的無刷電動(dòng)機(jī)或者有刷的電動(dòng)機(jī)。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了FSV6(電磁閥)除了包括螺線管65以外還包括賦能構(gòu)件64的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,只要電磁閥至少利用電磁吸引力使閥體向關(guān)閉方向移動(dòng)即可。也就是說,也可以是電磁閥不包括賦能構(gòu)件。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了在配置有散熱器2的冷卻水流路8a(第1冷卻水流路)中配置恒溫調(diào)節(jié)器5,在配置有FSV6的冷卻水流路8b(第2冷卻水流路)中配置加熱器芯體3,在冷卻水流路8c(第3冷卻水流路)中配置油冷卻器4的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,也可以在第1冷卻水流路中除了配置散熱器以外還配置熱交換器。另外,也可以在第1冷卻水流路中不配置恒溫調(diào)節(jié)器。另外,也可以在第2冷卻水流路追加配置加熱器芯體以外的熱交換器,也可以配置其它的熱交換器來代替加熱器芯體,也可以不配置包括加熱器芯體的熱交換器自身。另外,也可以在第3冷卻水流路中追加配置油冷卻器以外的熱交換器,也可以配置其它的熱交換器來代替油冷卻器,也可以不配置包括油冷卻器的熱交換器自身。在此,加熱器芯體和油冷卻器以外的熱交換器能使用EGR(Exhaust Gas Recirculation:排氣再循環(huán))冷卻器、排熱回收器、傳動(dòng)冷卻器、逆變器冷卻器等。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了設(shè)有配置油冷卻器4的冷卻水流路8c(第3冷卻水流路)的例子,但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中也可以不設(shè)置第3冷卻水流路。
另外,在上述實(shí)施方式中,示出了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置100搭載于車輛的例子,但是本發(fā)明不限于此。也可以將本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置設(shè)置于裝配有發(fā)動(dòng)機(jī)的船舶等。