用于内燃机的冷却设备制造技术

一种用于内燃机的冷却设备，包括：风扇，所述风扇通过以至少第一驱动电压和高于所述第一驱动电压的第二驱动电压运转来冷却冷却剂；和控制单元，当车辆以低车速行驶并且冷却剂温度高于风扇低电压启动阈值时，所述控制单元以所述第一驱动电压驱动所述风扇，其中所述低车速是低于车速阈值的车速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的冷却设备
本专利技术涉及一种用在内燃机中的冷却设备。
技术介绍
已经提出了关于控制内燃机的冷却剂温度的多种提议。例如，日本专利申请公报N0.60-81422 (JP60-81422A)公开了一种用于汽车电动风扇的控制机构，所述控制机构设计成随着冷却剂温度的升高而增大电动风扇的转速。同时，最近已经提出控制冷却剂温度，以通过抑制爆震来实现提高燃料经济性的目的。具体而言，为了抑制爆震，将冷却剂温度控制成低于常规冷却剂温度以抑制爆震，以提高燃料经济性。当通常以这种方式将冷却剂温度设定成更低时，相应地还需要调整点火定时。当这种冷却剂温度控制用作提高燃料经济性的措施时，可能引发以下问题。当车辆进入怠速状态或者低速行驶状态时，通过行进风来冷却散热器的效果降低。这会导致冷却剂温度升高。如果车辆在冷却剂温度升高之后快速加速，则由于根据设定成比通常情况更低的冷却剂温度调整的点火定时，很可能会发生爆震。当内燃机设置有爆震控制系统(KCS)时，一旦检测到发生爆震，就启动KCS的学习功能。当通过学习功能增大低冷却剂温度的延迟量时，可能会引发燃料经济性能恶化或者诸如缓慢加速的动力性能不足。在JP60-81422A中公开的用于汽车电动风扇的控制机构设计成根据冷却剂温度的升高来控制电动风扇的旋转。根据这种参照冷却剂温度实施控制的技术，由于冷却剂温度控制的延迟响应，冷却剂温度在某些时间内可能升高，从而使得不能阻止发生爆震。另夕卜，如果频繁地启动风扇以尽可能将冷却剂保持在低温状态下，则由因风扇的增大的电力消耗或者增大的行驶阻力而使得燃料经济性严重恶化。而且，频繁启动风扇可能产生启动噪音或者冷却剂温度的变化范围扩大的问题。再者，频繁启动风扇将缩短风扇自身的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用在内燃机中的冷却设备，所述冷却设备能够抑制由于升高的冷却剂温度而引起的爆震，并且能够抑制能量损耗、冷却剂温度变化和驱动风扇而产生的噪音。根据本专利技术的一方面的用于内燃机的冷却设备包括:风扇，所述风扇通过以至少第一驱动电压和高于第一驱动电压的第二驱动电压运转而冷却冷却剂；和控制单元，当以车辆以低于车速阈值的低车速行驶并且冷却剂温度高于风扇低电压启动阈值时，所述控制单元以第一驱动电压驱动风扇。根据这种构造，通过使用车速阈值对风扇进行驱动控制，可以抑制冷却剂温度的升高。结果，可以防止发生爆震，并且可以提高燃料经济性。此外，使用第一驱动电压进行驱动，这使得能够抑制能量损耗、冷却剂温度变化和由驱动风扇所产生的噪音。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当在以第一驱动电压启动风扇之后冷却剂温度没有变得低于风扇停止阈值时，控制单元可以以第二驱动电压驱动风扇。根据这种构造，当即使在以第一驱动电压驱动风扇之后冷却剂温度也不能快速降低时，驱动电压可以升高至第二驱动电压，以加速冷却剂的冷却。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，可以将风扇停止阈值设定为比风扇低电压启动阈值低的值。这种构造使得能够在风扇运转期间抑制风扇运转不稳定。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当冷却剂温度变得高于比风扇低电压启动阈值高的风扇高电压启动阈值时，控制单元可以以第二驱动电压驱动风扇。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当风扇的驱动电压从第一驱动电压向第二驱动电压升高时，驱动电压可以阶梯式地升高。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，当风扇的驱动电压从第一驱动电压向第二驱动电压升高时，驱动电压可以线性地升高。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，车辆以低车速行驶包括内燃机的怠速状态。当内燃机处于怠速状态时，散热器没有受到行驶风的作用。因此，即使当内燃机处于怠速状态时，也可以以第一驱动电压驱动风扇。在根据上述构造的用于内燃机的冷却设备中，能够防止由于冷却剂温度升高所引发的爆震，并且能够防止能量损耗、冷却剂温度变化和由驱动风扇所产生的噪音。【附图说明】下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:图1是示出了内燃机的示意性构造的解释性简图，所述内燃机中具有根据本专利技术的实施例的冷却设备；图2是示出了根据本专利技术的实施例的冷却设备的控制示例的流程图；图3是示出了具有内燃机的车辆中的车速变化和冷却剂温度变化的图表，其中所述内燃机中具有根据本专利技术的实施例的冷却设备；和图4是示出了根据本专利技术的实施例的冷却设备的另一个控制示例的流程图。【具体实施方式】将参照附图描述本专利技术的实施例。应当注意的是，在附图中，部件的尺寸和比例不一定反应真实尺寸和比例。参照图1，将描述内燃机10的示意性构造，在所述内燃机10中，设置有根据本专利技术的实施例的用于内燃机的冷却设备I (在下文中，简称为“冷却设备”)。内燃机10具有气缸盖11和气缸体12。水泵(W/P)13设置在气缸体12的一侧上。水套设置在气缸盖11和气缸体12中的每一个中。由水泵13在压力下供给的冷却剂依次流过气缸体12和气缸盖11，并且一次从气缸盖11排放到外部。温度传感器14附接到冷却剂的这个出口，用于测量冷却剂温度。内燃机10具有散热器15。从气缸盖11排放的冷却剂被引入到散热器15中。在通过散热器15之后，冷却剂通过调温器16再次被引入到水泵13中。内燃机10还具有旁通通路，用于为散热器15加设旁路。内燃机10在散热器15的后侧具有风扇18。风扇18增加通过散热器15的气流并冷却所述冷却剂。这个风扇18的驱动电压V能够在第一驱动电压Vl和第二驱动电压V2之间切换。第一驱动电压Vl低于第二驱动电压V2。当驱动电压从第一驱动电压Vl向第二驱动电压V2升高时，驱动电压能够阶梯式地发生变化。可替代地，通过使驱动电压线性地变化，驱动电压能够从第一驱动电压Vl升高至第二驱动电压V2。风扇18被包括在冷却设备I中。内燃机10具有电子控制单元(E⑶)19。E⑶19起到用于冷却设备I的控制单元的作用。E⑶19分别电连接到温度传感器14和风扇18。E⑶19还电连接到速度传感器20。ECU19贮存车速阈值XI，所述车速阈值Xl用于控制冷却设备I。ECU19还贮存风扇低电压启动阈值T2和低电压启动的风扇的停止阈值TO。E⑶19还贮存用于以第二驱动电压V2驱动风扇18的风扇高电压启动阈值T3和高电压启动的风扇的停止阈值Tl。这些温度之间的关系表示为TO < Tl < T2 < T3。高电压启动的风扇的停止阈值Tl被设定成比低电压启动的风扇的停止阈值TO小的阈值(即，设定成更高的温度)。这意味着与风扇18在第一驱动电压Vl下运转时相比，风扇18在第二驱动电压V2 (更高的电压)下运转时将在更高的温度条件下停止。这防止在高能耗的状态下驱动风扇18。因此，抑制以第二驱动电压V2驱动风扇18，这提供了降低能量损耗和噪音以及抑制冷却剂温度发生变化的有利效果。空调单元21连接到内燃机10。具体地，空调单元21与散热器15分开设置。冷凝器(capacitor)与散热器15 —起布置成冷却空调制冷剂。在空调单元21运转期间，有时会以第一驱动电压Vl或者接近第一驱动电压Vl的低电压驱动风扇18。在车辆以低速行进并且冷却剂温度超过风扇低电压启动阈值的条件下，不管空调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的冷却设备，所述冷却设备包括：风扇，所述风扇通过至少以第一驱动电压和高于所述第一驱动电压的第二驱动电压运转来冷却冷却剂；和控制单元，当车辆以低于车速阈值的低车速行驶并且冷却剂温度高于风扇低电压启动阈值时，所述控制单元以所述第一驱动电压驱动所述风扇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.14 JP 2011-1325711.一种用于内燃机的冷却设备，所述冷却设备包括: 风扇，所述风扇通过至少以第一驱动电压和高于所述第一驱动电压的第二驱动电压运转来冷却冷却剂；和 控制单元，当车辆以低于车速阈值的低车速行驶并且冷却剂温度高于风扇低电压启动阈值时，所述控制单元以所述第一驱动电压驱动所述风扇。2.根据权利要求1所述的用于内燃机的冷却设备，其中，当在以所述第一驱动电压启动所述风扇之后所述冷却剂温度没有变得低于风扇停止阈值时，所述控制单元以所述第二驱动电压驱动所述风扇。3.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的冷却设备，其中，所述风扇停止阈值是低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：川本信树，桥本康树，山本博，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：