内燃机的冷却装置的制作方法

本发明涉及内燃机的冷却装置，详细而言，涉及进行构成内燃机的冷却装置的恒温器的故障诊断的内燃机的冷却装置。

背景技术：

以往，作为这种内燃机的冷却装置，提出了基于来自在内燃机的冷却水路的出口安装的温度传感器的传感器值和来自在循环通路的散热器的上游侧安装的温度传感器的传感器值来进行恒温器的故障诊断的冷却装置，上述循环通路是使来自内燃机的冷却水路的冷却水经由散热器而回流的通路(例如，参照专利文献1)。在该装置中，在内燃机通过燃烧驱动而运转时，或者虽然内燃机处于间歇停止期间或燃料切断期间但是使冷却水循环的电动泵停止驱动时，判断为能够良好地进行恒温器的故障诊断。另一方面，在内燃机处于间歇停止期间或燃料切断期间且电动泵正在驱动时，判断为无法良好地进行恒温器的故障诊断。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP2015-063911A

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述的内燃机的冷却装置中，在内燃机的冷却水温度低的冷起动时，有时为了提前暖机而从内燃机开始起动起到冷却水达到一定程度的温度为止停止驱动使冷却水循环的电动泵。这种情况下，冷却水不会循环而发生滞留，因此无法适当进行恒温器的故障诊断。

本发明的内燃机的冷却装置的主要目的在于，在内燃机的冷起动时更适当地进行恒温器的故障诊断。

用于解决课题的方案

本发明的内燃机的冷却装置为了实现上述的主要目的而采用以下的方案。

本发明的内燃机的冷却装置的特征在于，具备：

散热器；

电动泵，向内燃机的冷却水流路的入口供给冷却水；

第一流路，将来自所述内燃机的冷却水流路的冷却水经由所述散热器向所述电动泵供给；

第二流路，将来自所述内燃机的冷却水流路的冷却水不经由所述散热器地向所述电动泵供给；

恒温器，以使冷却水不流向所述第一流路直到在所述第一流路与所述第二流路的合流部处所述第二流路的冷却水的温度达到第一规定温度为止的方式进行调整；

温度传感器，安装在所述第一流路的所述散热器的上游侧，检测所述第一流路内的冷却水的温度；以及

控制部，在所述内燃机的冷起动时，从所述内燃机开始起动起将所述电动泵保持为驱动停止状态，并在所述内燃机的冷却水流路的冷却水达到了比所述第一规定温度低的第二规定温度时驱动所述电动泵，

在所述内燃机的冷起动时开始驱动所述电动泵时，通过所述温度传感器检测出的温度的规定时间内的变化量为规定变化量以上的情况下，所述控制部诊断为所述恒温器存在打开故障。

在该内燃机的冷却装置中，在内燃机的冷起动时，从内燃机开始起动起，将电动泵保持为驱动停止状态。因此，内燃机的冷却水流路、第一流路、第二流路的冷却水不会流动而发生滞留，内燃机的冷却水流路的冷却水的温度提前上升。并且，在内燃机的冷却水流路的冷却水达到了比第一规定温度低的第二规定温度时，驱动电动泵。此时，在恒温器正常工作时，由于恒温器以使冷却水不流向第一流路的方式进行调整，因此来自内燃机的冷却水流路的冷却水流向第二流路，而不流向第一流路。因此，通过安装在第一流路的散热器的上游侧的温度传感器检测的温度几乎不变。另一方面，在恒温器发生了打开故障时，来自内燃机的冷却水流路的冷却水不仅流向第二流路，也会流向第一流路。因此，通过安装在第一流路的散热器的上游侧的温度传感器检测的温度因来自加热后的内燃机的冷却水流路的冷却水而上升。因此，在内燃机的冷起动时开始驱动电动泵时，在通过安装于第一流路的散热器的上游侧的温度传感器检测的温度的每规定时间的变化量为规定变化量以上的情况下，能够诊断为恒温器存在打开故障。由此，在内燃机的冷起动时，能够更适当地进行恒温器的故障诊断。

在此，作为“第一规定温度”，例如可以使用75℃、80℃、85℃等温度。而且，作为“第二规定温度”，例如可以使用45℃、50℃、55℃等温度。作为“规定时间”，可以使用满足以下两个条件的时间。作为第一条件，可以举出：是比在通过恒温器打开第一流路的状态下冷却水通过电动泵的驱动而从内燃机的冷却水流路的出口到达安装于第一流路的散热器的上游侧的温度传感器为止所需的时间长的时间。作为第二条件，可以举出：是比在恒温器正常时的冷起动时从开始驱动电动泵起到从第二流路流向恒温器的冷却水的温度达到第一规定温度为止所需的时间短的时间。作为“规定时间的变化量”，可以使用规定时间内的每单位时间的变化量(将规定时间开始时的温度与规定时间经过时的温度之间的差量除以规定时间而得到的值)、规定时间内的每单位时间的变化量(时间变化量)的最大值、作为规定时间内的最高温度与最低温度之间的差量的变化量等。作为“规定变化量”，例如可以使用1℃/sec、2℃/sec、3℃/sec等温度的时间变化量。

附图说明

图1是示意性地表示作为本发明的一实施例的内燃机的冷却装置20的结构的概略的结构图。

图2是表示在发动机10的冷起动时进行恒温器28的故障诊断时的处理例程的一例的流程图。

具体实施方式

接下来，使用实施例来说明本发明的具体实施方式。

实施例

图1是示意性地表示作为本发明的一实施例的内燃机的冷却装置20的结构的概略的结构图。实施例的内燃机的冷却装置20构成为作为利用汽油或轻油等燃料来驱动的多缸内燃机的发动机10的冷却装置。实施例的内燃机的冷却装置20具备：散热器22，具有风扇24；电动水泵26，向用于冷却发动机10的冷却水流路12的入口13供给冷却水；恒温器28；以及电子控制单元60。

发动机10的冷却水流路12的出口14连接有使冷却水经由散热器22向电动水泵26侧返回的第一流路30。在第一流路30的散热器22的上游侧(出口14与散热器22之间)的接近发动机10的冷却水流路12的出口14的位置安装有检测第一流路30内的冷却水的温度(散热器流入水温TH)的温度传感器32。

发动机10的冷却水流路12的出口14连接有使冷却水不经由散热器22地向电动水泵26侧返回的第二流路40。在实施例中，第二流路40具有从对使内燃机的排气向吸气侧回流的排气回流装置(未图示)的排气进行冷却的EGR冷却器50流经节气门体52、EGR阀54而在合流部59处合流的流路和从EGR冷却器50流经排气热回收器56、加热器芯58而在合流部59处合流的流路。需要说明的是，关于排气回流装置、EGR冷却器50、节气门体52、EGR阀54、排气热回收器56和加热器芯58，由于不构成本发明的核心，因此省略更详细的说明。

恒温器28安装在第一流路30与第二流路40的合流部，以使冷却水不流向第一流路30直到合流部处的第二流路40的冷却水的温度达到第一规定温度为止的方式进行调整。在此，作为第一规定温度，例如可以使用75℃、80℃、85℃等温度。因此，在合流部处的第二流路40的冷却水的温度小于第一规定温度时，恒温器28关闭第一流路30而使冷却水不流向第一流路30。而且，在合流部处的第二流路40的冷却水的温度为第一规定温度以上时，恒温器28将第一流路30打开成与第二流路40的冷却水的温度对应的开度，来调整流向第一流路30的冷却水的流量。

虽然未图示，但是电子控制单元60构成为以CPU为中心的微型计算机，具备ROM、RAM、闪存、输入输出端口等。经由输入端口向电子控制单元60输入来自温度传感器18的发动机出口水温Tout、来自温度传感器32的散热器流入水温TH等，温度传感器18安装在发动机10的冷却水流路12的出口14附近，检测冷却水流路12的出口附近的冷却水的温度。经由输出端口从电子控制单元60输出向电动水泵26的驱动控制信号、向散热器22的风扇24的驱动控制信号等。

在这样构成的实施例的内燃机的冷却装置20中，在冷却水温度为-10℃～-35℃等的冷却时起动发动机10时，为了发动机10的提前暖机，将电动水泵26保持为驱动停止状态直到发动机10的冷却水流路12内的冷却水温度达到第二规定温度，在冷却水流路12内的冷却水温度达到了第二规定温度时驱动电动水泵26。在此，第二规定温度是比通过恒温器28打开第一流路30的第一规定温度(例如，75℃、80℃、85℃等)低的温度，例如可以使用45℃、50℃、55℃等。需要说明的是，作为发动机10的冷却水流路12内的冷却水的温度，可以使用由温度传感器18检测的温度。在发动机10的冷起动时，若从发动机10开始起动起将电动水泵26保持为驱动停止状态，则发动机10的冷却水流路12和第一流路30、第二流路40的冷却水将不会流动而发生滞留。因此，发动机10的冷却水流路12的冷却水的温度提前上升。当发动机10的冷却水流路12的冷却水达到第二规定温度时，电子控制单元60驱动电动水泵26。此时，在恒温器28正常工作时，直到流入恒温器28的第二流路40的冷却水的温度到达第一规定温度为止，通过恒温器28将第一流路30关闭，因此，冷却水不会流向第一流路30。并且，当流入恒温器28的第二流路40的冷却水的温度达到第一规定温度时，恒温器28将第一流路30打开成与第二流路40的冷却水的温度对应的开度，来调整第一流路30的冷却水的流量。

接下来，对发动机10的冷起动时的恒温器28的故障诊断进行说明。图2是表示在发动机10的冷起动时进行恒温器28的故障诊断时所执行的处理例程的一例的流程图。本处理例程在进行了发动机10的冷起动时执行。

冷起动时的恒温器28的故障诊断中，首先判定发动机10是否处于运转期间(步骤S100)和电动水泵26的强制停止(驱动停止状态下的保持)是否处于解除状态(步骤S110)。在发动机10不处于运转期间时即发动机10还未起动完成时，或者虽然发动机10处于运转期间但是正在进行电动水泵26的强制停止(驱动停止状态下的保持)时，执行等待直到电动水泵26的强制停止解除为止的处理。需要说明的是，当电动水泵26的强制停止解除时，通过上述的发动机10的冷起动时的处理，利用电子控制单元60开始驱动电动水泵26。

当电动水泵26的强制停止解除后，基于来自安装于第一流路30的温度传感器32的散热器流入水温TH，算出作为规定时间内的散热器流入水温TH的每单位时间的变化量的规定时间变化量ΔTHWR(步骤S120)。接下来，判定所算出的散热器流入水温TH的规定时间变化量ΔTHWR是否为预先确定的规定变化量Tref以上(步骤S130)，在规定时间变化量ΔTHWR为规定变化量Tref以上时，诊断为恒温器28发生了打开故障(步骤S140)，结束本处理例程。另一方面，在散热器流入水温TH的规定时间变化量ΔTHWR小于规定变化量Tref时，诊断为恒温器28正常(步骤S150)，结束本处理例程。

在恒温器28正常的情况下，由于通过恒温器28将第一流路30关闭，因此即使开始驱动电动水泵26，冷却水也不会流向第一流路30。因此，通过安装在第一流路30的散热器22的上游侧的温度传感器32检测的散热器流入水温TH几乎不变。另一方面，在恒温器28发生了打开故障的情况下，当开始驱动电动水泵26后，来自发动机10的冷却水流路12的冷却水不仅流向第二流路40，而且也流向第一流路30。因此，通过安装在第一流路30的散热器22的上游侧的温度传感器32检测的散热器流入水温TH因来自加热后的发动机10的冷却水流路12的冷却水而上升。因此，在发动机10的冷起动时开始驱动电动水泵26时，在通过安装于第一流路30的散热器22的上游侧的温度传感器32检测的散热器流入水温TH的规定时间变化量ΔTHWR为规定变化量Tref以上的情况下，能够诊断为恒温器28存在打开故障。

为了适当地进行这样的恒温器28的打开故障的诊断，作为算出规定时间变化量ΔTHWR时的“规定时间”，以满足以下的两个条件的方式预先确定。作为第一条件，可以举出：是比在通过恒温器28打开了第一流路30的状态下冷却水通过电动水泵26的驱动而从发动机10的冷却水流路12的出口14到达安装于第一流路30的散热器22的上游侧的温度传感器32所需的时间长的时间。这是因为，若比该时间短，则即使恒温器28发生了打开故障，规定时间变化量ΔTHWR的值也会成为0附近，无法适当地进行恒温器28的打开故障的诊断。作为第二条件，可以举出：是比在恒温器28正常时的发动机10的冷起动时从开始驱动电动水泵26起到从第二流路40流向恒温器28的冷却水的温度到达第一规定温度所需的时间短的时间。这是因为，若比该时间长，则即使恒温器28正常，从第二流路40流动的冷却水的温度也会到达第一规定温度而通过恒温器28的工作使冷却水流向第一流路30，规定时间变化量ΔTHWR会被算出为大的值，由此无法适当地进行恒温器28的打开故障的诊断。“规定时间变化量ΔTHWR”是规定时间内的散热器流入水温TH的每单位时间的变化量，因此可以作为将在规定时间的开始时检测到的散热器流入水温TH与在规定时间的经过时检测到的散热器流入水温TH之间的差量除以规定时间而得到的值来计算。而且，作为规定变化量Tref，例如可以使用1℃/sec、2℃/sec、3℃/sec等。

在以上说明的实施例的内燃机的冷却装置20中，在发动机10的冷起动时开始驱动电动水泵26时，算出来自安装于经由散热器22的第一流路30的温度传感器32的散热器流入水温TH的规定时间变化量ΔTHWR。在恒温器28发生了打开故障的情况下，若开始驱动电动水泵26，则来自发动机10的冷却水流路12的冷却水不仅流向第二流路40，也流向第一流路30，因此通过安装于第一流路30的温度传感器32检测的散热器流入水温TH由于来自加热后的发动机10的冷却水流路12的冷却水而上升。因此，在算出的规定时间变化量ΔTHWR为规定变化量Tref以上时，能够诊断为恒温器28发生了打开故障。由此，即使在发动机10的冷起动时，也能够更适当地进行恒温器28的故障诊断。

在实施例的内燃机的冷却装置20中，在规定时间的开始时检测到的散热器流入水温TH与在规定时间的经过时检测到的散热器流入水温TH之间的差量除以规定时间而得到的规定时间变化量ΔTHWR为规定变化量Tref以上时，诊断为恒温器28发生了打开故障。然而，也可以在作为规定时间内的散热器流入水温TH的每单位时间的变化量(时间变化量)的最大值而得到的最大时间变化量为规定变化量以上时，诊断为恒温器28发生了打开故障。而且，还可以在作为规定时间内的散热器流入水温TH的最高温度与最低温度之间的差量的温度变化量为规定变化量以上时，诊断为恒温器28发生了打开故障。

对实施例的主要要素与用于解决课题的方案一栏所记载的发明的主要要素之间的对应关系进行说明。在实施例中，散热器22相当于“散热器”，电动水泵26相当于“电动泵”，第一流路30相当于“第一流路”，第二流路40相当于“第二流路”，恒温器28相当于“恒温器”，温度传感器32相当于“温度传感器”，电子控制单元60相当于“控制部”。

需要说明的是，实施例的主要要素与用于解决课题的方案一栏所记载的发明的主要要素之间的对应关系是用于利用实施例来具体说明用于解决课题的方案一栏所记载的发明的实施方式的一例，因此不对用于解决课题的方案一栏所记载的发明的要素进行限定。即，关于用于解决课题的方案一栏所记载的发明的解释应当基于该栏的记载进行，实施例只不过是用于解决课题的方案一栏所记载的发明的具体的一例。

以上，虽然使用实施例说明了本发明的具体实施方式，但是本发明不受这样的实施例的任何限定，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式实施。

产业上的可利用性

本发明能够在内燃机的冷却装置的制造产业等中加以利用。