车辆用发动机的进气系统温水加热装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆用发动机的进气系统温水加热装置，根据需要利用由于对发动机进行冷却而被加热的温水稳定地对设于进气系统的附属设备进行加热。在配置于车辆(1)的前部的发动机室(2)中，在其前侧配置有散热器(3)，在散热器(3)的后方配置有发动机(5)和进气系统。进气系统包括进气通路(11、13、14)和节气装置(12)。为了对节气装置(12)进行加热，设有用于使由于对发动机(5)进行冷却而被加热的温水向节气装置(12)循环的温水通路(16)。在温水通路(16)上设有温水控制阀(17)。在温水控制阀(17)中设有用于感应发动机室(2)中的温度来控制温水控制阀(17)的开闭的包括形状记忆合金的膨缩构件(18)。
【专利说明】
车辆用发动机的进气系统温水加热装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种在车辆的发动机室(engine compartment)中配置了发动机、散热器以及进气系统的车辆用发动机，涉及一种构成为通过使由于对发动机进行冷却而被加热的冷却水(温水)流动来对与进气系统关联设置的各种附属设备进行加热的车辆用发动机的进气系统温水加热装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为这种技术，例如公知有下述专利文献I所记载的空气控制装置。一般来说，在发动机中，外部空气直接经由进气通路吸入燃烧室内。因此，在寒冷的地方，寒冷的外部空气直接吸入进气通路内，有可能在设于进气通路的各种附属设备中产生冻结。在此，作为设于进气通路的附属设备，能够列举节气门、增压机的压缩机前混合器等。另外，即使是具有EGR装置的发动机，在节气门的附近，从EGR通路导入的EGR气体中的水分也有可能冻结。因此，在以往的附属设备中，通过使由于对发动机进行冷却而被加热的冷却水(温水)循环，从而对附属设备进行加热，避免其冻结。专利文献I所记载的装置构成为，除节气门以夕卜，节气轴及其附近也同时被温水加热。在此，考虑通过使设于温水通路的温水控制阀进行开闭来控制对附属设备进行加热的温水的流动。另外，考虑根据温水的温度或加热后的附属设备的温度来控制该温水控制阀。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平7 — 77108号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]可是，在专利文献I所记载的装置中，由于附属设备远离作为温水的热源的发动机进行配置，因此若利用附属设备的温度来控制温水控制阀的开闭，则其控制有可能产生波动。例如，若在发动机起动时在附属设备成为某一较低的温度时打开温水控制阀，则温水在温水通路中流动且附属设备被加热，其温度上升。然后，当其温度超过预定值(高温)时，关闭温水控制阀，温水通路中的温水的流动被阻断。之后，伴随着车辆的行驶，当附属设备受到行驶风而被冷却时，附属设备的温度降低。然后，当其温度低于预定值(低温)时，打开温水控制阀且温水再次流动，附属设备被加热。通过如此根据附属设备的温度变化来频繁开闭温水控制阀，无法稳定地调节附属设备的温度。
[0008]本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种能够根据需要利用由于对发动机进行冷却而被加热的温水稳定地对设于进气系统的附属设备进行加热的车辆用发动机的进气系统温水加热装置。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]为了达到上述目的，技术方案I所记载的发明是一种车辆用发动机的进气系统温水加热装置，在配置于车辆的前部的发动机室中，在该发动机室的前侧配置有散热器，在所述散热器的后方配置有发动机和进气系统，其主旨在于，进气系统包括用于向发动机导入空气的进气通路和与进气通路关联设置的附属设备，该车辆用发动机的进气系统温水加热装置包括:温水通路，其为了对附属设备进行加热，使由于对发动机进行冷却而被加热的温水向附属设备循环;温水控制阀，其用于控制温水通路中的温水的流动；以及控制部件，其用于根据发动机室中的温度来控制温水控制阀的开闭。
[0011 ]根据上述发明的结构，在配置于车辆的前部的发动机舱(以下称作“发动机室” O)中，在其前侧配置有散热器，在散热器的后方配置有发动机和构成进气系统的进气通路、附属设备。在发动机运转时，通过了散热器的空气向发动机室中流入并对发动机室中的空气带来了热影响，但是在发动机室中，发动机的热量也散发，因此发动机室中的温度变化比较缓慢。在此，为了对附属设备进行加热，由于对发动机进行冷却而被加热的温水经由温水通路向附属设备循环。而且，通过根据发动机室中的温度利用控制部件来控制温水控制阀的开闭，从而控制温水通路中的温水的流动。因而，即使通过散热器向发动机室中流入的空气的温度发生了变化，发动机室中的温度也不会急剧变化，不用频繁切换温水控制阀的开闭。
[0012]为了达到上述目的，在技术方案I所记载的发明中，技术方案2所记载的发明的主旨在于，温水控制阀包括用于使温水通路开闭的阀芯和用于驱动阀芯的驱动部，控制部件包括膨缩构件，该膨缩构件通过感应发动机室中的温度而膨胀或收缩，从而控制驱动部的动作。
[0013]根据上述发明的结构，除了技术方案I所记载的发明的作用以外，通过膨缩构件感应发动机室中的温度而膨胀或收缩，从而控制驱动部的动作，控制温水控制阀的开闭。因而，不必为了开闭控制温水控制阀而设置电气结构。
[0014]为了达到上述目的，在技术方案2所记载的发明中，技术方案3所记载的发明的主旨在于，膨缩构件由形状记忆合金形成。
[0015]根据上述发明的结构，除了技术方案2所记载的发明的作用以外，由于膨缩构件由形状记忆合金形成，因此与由液体、流体形成的膨缩构件相比，相对于温水控制阀的组装、管理变得比较容易。
[0016]为了达到上述目的，在技术方案2或3所记载的发明中，技术方案4所记载的发明的主旨在于，在驱动部与膨缩构件之间设有隔热构件。
[0017]根据上述发明的结构，除了技术方案2或3所记载的发明的作用以外，向驱动部传递的热量因隔热构件而难以向膨缩构件传递。
[0018]为了达到上述目的，在技术方案2所记载的发明中，技术方案5所记载的发明的主旨在于，该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括发动机室温度检测部件，该发动机室温度检测部件用于检测发动机室中的温度作为发动机室温度，驱动部包括用于对阀芯进行开闭驱动的电动机，控制部件是用于根据检测出的发动机室温度来控制电动机的电子控制装置。
[0019]根据上述发明的结构，除了技术方案2所记载的发明的作用以外，根据利用发动机室温度检测部件检测出的发动机室温度，利用电子控制装置准确地控制电动机，适当地开闭温水控制阀。
[0020]为了达到上述目的，在技术方案2所记载的发明中，技术方案6所记载的发明的主旨在于，该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括:进气温度检测部件，其用于检测进气通路中的进气温度;温水温度检测部件，其用于检测温水通路中的温水温度；以及外部空气温度检测部件，其用于检测车辆外部的外部空气温度;驱动部包括用于对阀芯进行开闭驱动的电动机，控制部件是用于根据检测出的进气温度、温水温度以及外部空气温度来推断发动机室中的温度作为发动机室温度、并根据该推断出的发动机室温度来控制电动机的电子控制装置。
[0021]根据上述发明的结构，除了技术方案2所记载的发明的作用以外，根据检测出的进气温度、温水温度以及外部空气温度，利用电子控制装置来推断发动机室中的温度作为发动机室温度。然后，根据该推断出的发动机室温度，利用电子控制装置准确地控制电动机，适当地开闭温水控制阀。因而，不必为了检测发动机室温度而设置专用的检测部件。
[0022]为了达到上述目的，在技术方案2所记载的发明中，技术方案7所记载的发明的主旨在于，该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括进气温度检测部件，该进气温度检测部件用于检测进气通路中的进气温度，驱动部包括用于对阀芯进行开闭驱动的电动机，控制部件是用于根据检测出的进气温度来控制电动机的电子控制装置。
[0023]根据上述发明的结构，除了技术方案2所记载的发明的作用以外，一般来说，由于进气通路中的进气温度受到发动机室中的热量影响，因此与发动机室的温度存在关系。因而，根据利用进气温度检测部件检测出的进气温度，利用电子控制装置准确地控制电动机，适当地开闭温水控制阀。
[0024]为了达到上述目的，在技术方案I至7中任一项所记载的发明中，技术方案8所记载的发明的主旨在于，该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括:温水温度检测部件，其用于检测温水通路中的温水温度;附属设备温度检测部件，其用于检测附属设备的温度作为附属设备温度；以及异常判断部件，其用于判断温水控制阀的异常;异常判断部件根据在温水控制阀打开或关闭时检测出的温水温度与附属设备温度之间的温度差来对温水控制阀是否异常进行判断。
[0025]根据上述发明的结构，除了技术方案I至7中任一项所记载的发明的作用以外，在温水控制阀打开或关闭时，根据利用温水温度检测部件检测出的温水温度与利用附属设备温度检测部件检测出的附属设备温度之间的温度差，利用异常判断部件对温水控制阀是否异常进行判断。因而，根据温水控制阀异常这样的判断结果，能够提前知道温水控制阀产生了故障。
[0026]发明的效果
[0027]根据技术方案I所记载的发明，能够根据需要利用由于对发动机进行冷却而被加热的温水不产生波动地稳定地对设于进气系统的附属设备进行加热。
[0028]根据技术方案2所记载的发明，除了技术方案I所记载的发明的效果以外，能够简化进气系统温水加热装置的结构。
[0029]根据技术方案3所记载的发明，除了技术方案2所记载的发明的效果以外，能够使温水控制阀的制造、管理变容易。
[0030]根据技术方案4所记载的发明，除了技术方案2或3所记载的发明的效果以外，能够排除相对于膨缩构件的多余的热影响，能够根据发动机室中的温度适当地控制温水控制阀的开闭。
[0031]根据技术方案5所记载的发明，除了技术方案2所记载的发明的效果以外，能够提高温水控制阀对发动机室中的温度的控制精度。
[0032]根据技术方案6所记载的发明，除了技术方案2所记载的发明的效果以外，由于不必设置用于检测发动机室温度的检测部件，因此能够简化进气系统温水加热装置的结构。
[0033]根据技术方案7所记载的发明，除了技术方案2所记载的发明的效果以外，由于不必设置用于检测发动机室温度的检测部件，因此能够简化进气系统温水加热装置的结构。
[0034]根据技术方案8所记载的发明，除了技术方案I至7中任一项所记载的发明的效果以外，驾驶员能够提前对温水控制阀的故障进行处理，能够防止发动机中的二次故障的产生。
【附图说明】
[0035]图1涉及第I实施方式，是概略表示卸下发动机罩后的车辆前部的俯视图。
[0036]图2涉及第I实施方式，是概略表示卸下发动机罩后的车辆前部的俯视图。
[0037]图3涉及第I实施方式，是表示闭阀状态的温水控制阀的剖视图。
[0038]图4涉及第I实施方式，是表示开阀状态的温水控制阀的剖视图。
[0039]图5涉及第2实施方式，是表示闭阀状态的温水控制阀的剖视图。
[0040]图6涉及第2实施方式，是表示开阀状态的温水控制阀的剖视图。
[0041]图7涉及第3实施方式，是概略表示卸下发动机罩后的车辆前部的俯视图。
[0042]图8涉及第3实施方式，是概略表示卸下发动机罩后的车辆前部的俯视图。
[0043]图9涉及第3实施方式，是表示进气系统温水加热装置的电气结构的框图。
[0044]图10涉及第3实施方式，是表示温水加热控制的内容的流程图。
[0045]图11涉及第4实施方式，是表示发动机室温度推断处理的内容的流程图。
[0046]图12涉及第5实施方式，是表示温水加热控制的内容的流程图。
[0047]图13涉及第6实施方式，是表示温水加热控制的内容的流程图。
[0048]附图标记说明
[0049]1、车辆;2、发动机室;3、散热器;5、发动机;11、进气歧管(进气通路)；12、节气装置(进气通路、附属设备)；13、进气管(进气通路)；14、空气滤清器(进气通路)；16、温水通路；
17、温水控制阀；17B、驱动部；18、膨缩构件；19、弹簧(驱动部)；20、温水控制阀；23、温水控制阀；23a、马达(驱动部、电动机)；26、阀芯；31、凸缘构件(隔热构件)；33、弹簧(驱动部)；36、膨缩构件;41、发动机室温度传感器(发动机室温度检测部件)；42、进气温度传感器(进气温度检测部件)；43、水温传感器(温水温度检测部件)；44、节气温度传感器(附属设备温度检测部件)；45、外部空气温度传感器(外部空气温度检测部件)；50、ECU(阀控制部件、异常判断部件)。
【具体实施方式】
[0050]<第1实施方式〉
[0051]以下，参照附图详细说明将本发明中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置具体化后的第I实施方式。
[0052]在图1、图2中，利用俯视图概略表示卸下发动机罩后的车辆I的前部。在图1、图2中，用箭头表示车辆I的前后左右的方向(在以下所示的同等的其他附图中，方向相同。)，在图1、图2中，粗箭头表示“空气流”，其箭头中的“阴影”的浓淡的不同表示温度的不同。阴影越浓，表示温度越高(在以下所示的同等的其他附图中也是相同的。)。在发动机室2中，在其前侧中央配置有散热器3，从车辆I的前方吸入的空气穿过散热器3向发动机室2中流入。在散热器3的后方配置有发动机5和发动机5的进气系统及排气系统。在此，在散热器3中设有冷却水通路(省略图示)以使得由于对发动机5进行冷却而被加热的冷却水(温水)为了换热而进行循环。因此，在发动机5冷起动时，被发动机5加热之前的冷却水在散热器3中流动。之后，随着发动机5的暖机推进，冷却水的温度上升，在发动机5的暖机完成的状态下，高温的温水在散热器3中流动。
[0053]在散热器3的左右两侧配置有车头灯4。在发动机室2中横向配置有发动机5。在发动机5的前侧设有用于向燃烧室(省略图示)导入空气的进气歧管11。在发动机5的后侧设有用于从燃烧室导出排气的排气歧管21。在排气歧管21的下游侧连接有用于排气净化的催化转换器和排气管(省略图示)。排气歧管21等构成排气通路和排气系统。
[0054]在进气歧管11的入口侧，借助节气装置12连接有进气管13。在进气管13的顶端设有空气滤清器14。在空气滤清器14上设有进气入口 14a。利用该进气歧管11、节气装置12、进气管13以及空气滤清器14构成了本发明的进气通路和进气系统。进气通路向发动机5的燃烧室内导入空气(进气)。进气歧管11包括稳压箱Ila和多个分支管lib。节气装置12包括节气门12a。节气装置12固定于横向配置的稳压箱Ila的右端。进气管13自节气装置12向右方延伸并连接于空气滤清器14。
[0055]在该实施方式中，节气装置12相当于与进气通路关联设置的本发明的附属设备。另外，在发动机5与节气装置12之间设有温水通路16。温水通路16为了对节气装置12进行加热而设置为使由于对发动机5进行冷却而被加热的冷却水(温水)向节气装置12的壳体流动而循环。温水通路16设为自上述冷却水通路分支。在温水通路16的中途设有用于控制温水的流动的非电动式的温水控制阀17。在该温水控制阀17中设有用于根据发动机室2中的温度来控制温水控制阀17的开闭的相当于本发明的控制部件的膨缩构件18。
[0056]接着，详细说明温水控制阀17的结构。在图3中，利用剖视图表示闭阀状态的温水控制阀17。在图4中，利用剖视图表示开阀状态的温水控制阀17。如图3、图4所示，温水控制阀17包括:具有用于使温水通路16开闭的阀芯26的阀部17A;用于驱动该阀芯26的驱动部17B。
[0057]阀部17A具有呈平面大致T字形状的壳体27。该壳体27包括中空的通路部27a和与该通路部27a交叉的中空的缸部27b。在通路部27a的两端部分别设有管接头28。在这些管接头28上连接有温水通路16，从而该通路部27a成为温水通路16的一部分。在缸部27b中设有阀芯26。阀芯26呈大致圆柱形状，以能够在如图3所示的阻断通路部27a的通路的闭阀位置与如图4所示的打开通路部27a的开阀位置之间往复移动的方式进行设置。在阀芯26上设有朝向驱动部17B延伸的阀轴29。
[0058]驱动部17B具有呈圆筒形状的壳体30。该壳体30呈有底筒状，其开口端被盖30a封闭。在该壳体30中，贯穿其底部的阀轴29沿轴向延伸。在壳体30中，在阀轴29的顶端固定有呈圆板形状的凸缘构件31。该凸缘构件31也是具有隔热性的隔热构件。作为隔热构件的材料，例如能够使用陶瓷、树脂。另外，在壳体30中，夹着该凸缘构件31设有膨缩构件18和弹簧19。即，在弹簧19与膨缩构件18之间设有作为隔热构件的凸缘构件31。即，膨缩构件18设置在壳体30的底部与凸缘构件31之间。该膨缩构件18由呈螺旋形状的形状记忆合金形成。另夕卜，弹簧19设置在凸缘构件31与盖30a之间。弹簧19是驱动部17B的构成元件。而且，该膨缩构件18通过感应发动机室2中的温度而膨胀或收缩来控制驱动部17B的动作。即，在发动机室2中的温度升高的高温时，如图3所示膨缩构件18收缩，在弹簧19的作用力的作用下，凸缘构件31与阀轴29—起被按压，从而阀芯26被配置在闭阀位置。另一方面，在发动机室2中的温度降低的低温时，如图4所示膨缩构件18膨胀，凸缘构件31与阀轴29—起克服弹簧19的作用力被向相反方向按压，从而阀芯26被配置在开阀位置。
[0059]例如，在图1中，在外部空气成为冰点下的外部空气低温时且在发动机5的暖机完成后，伴随着车辆I的行驶，因通过散热器3的凉的行驶风而发动机室2中的温度降低。因此，打开温水控制阀17，如图1中箭头所示，温水向温水通路16中流动，节气装置12被温水加热。另一方面，在图2中，在外部空气成为常温的外部空气常温时且在发动机5的暖机完成后，伴随着车辆I的行驶，因通过散热器3的温暖的行驶风而发动机室2中的温度上升。因此，关闭温水控制阀17，温水通路16中的温水的流动被阻断，节气装置12的加热被中止。
[0060]根据以上说明的该实施方式中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，在配置于车辆I的前部的发动机室2中，在其前侧配置有散热器3，在散热器3的后方配置有发动机5和构成进气系统的进气歧管11、进气管13及空气滤清器14、作为附属设备的节气装置12。在发动机5运转时，通过了散热器3的空气向发动机室2中流入并对发动机室2中的空气带来了热影响，但是由于在发动机室2中充满了发动机5发出的热量，因此发动机室2中的温度变化比较缓慢。在此，为了对节气装置12进行加热，由于对发动机5进行冷却而被加热的温水经由温水通路16向节气装置12循环。而且，通过根据发动机室2中的温度利用作为控制部件的膨缩构件18来控制温水控制阀17的开闭，从而控制温水通路16中的温水的流动。因而，即使通过散热器3向发动机室2中流入的空气的温度发生了变化，发动机室2中的温度也不会急剧变化，不用频繁切换温水控制阀17的开闭。因此，能够根据需要利用由于对发动机5进行冷却而被加热的温水不产生波动地稳定地对设于进气系统的节气装置12进行加热。
[0061]在该实施方式中，通过膨缩构件18感应发动机室2中的温度而膨胀或收缩来控制作为驱动部的弹簧19的动作，控制温水控制阀17的开闭。因而，不必为了开闭控制温水控制阀17而设置电气结构。因此，能够简化温水加热装置的结构。
[0062]在该实施方式中，由于膨缩构件18由形状记忆合金形成，因此与由液体、流体形成的膨缩构件相比，相对于温水控制阀17的组装、管理变得比较容易。从该意思上说，能够使温水控制阀17的制造、管理变容易。
[0063]在该实施方式中，在构成驱动部的弹簧19与膨缩构件18之间设有包括隔热构件的凸缘构件31。因而，向弹簧19传递的热量被凸缘构件31阻断而难以向膨缩构件18传递。因此，能够排除对于膨缩构件18多余的热影响，能够根据发动机室2中的温度适当地控制温水控制阀17的开闭。
[0064]<第2实施方式>
[0065]接着，参照附图详细说明将本发明中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置具体化后的第2实施方式。
[0066]另外，在以下说明中，对与第I实施方式同等的构成元件标注相同的附图标记并省略说明，以不同点为中心进行说明。
[0067]在该实施方式中，在取代第I实施方式的温水控制阀17而设有结构不同的温水控制阀20这一点上与第I实施方式不同。在图5中，利用剖视图表示闭阀状态的温水控制阀20。在图6中，利用剖视图表示开阀状态的温水控制阀20。如图5、图6所示，该温水控制阀20具有呈平面大致T字形状的壳体32。该壳体32包括中空的通路部32a和与该通路部32a交叉的中空的缸部32b。在通路部32a的两端部连接有温水通路16，从而通路部32a成为温水通路16的一部分。在缸部32b中设有:用于使温水通路16开闭的阀芯26及阀轴29 ；用于驱动该阀芯26的作为驱动部的弹簧33。阀芯26以能够在如图5所示的阻断通路部32a的通路的闭阀位置与如图6所示的打开通路部32a的开阀位置之间往复移动的方式设置于缸部32b。
[0068]在缸部32b中固定有以阀轴29能够移动的方式支承阀轴29的轴承34和分隔壁35。阀轴29贯穿该轴承34和分隔壁35而延伸。在阀轴29的顶端固定有呈圆板形状且也是隔热构件的凸缘构件31。在该实施方式中，在分隔壁35与凸缘构件31之间设有弹簧33。另外，在凸缘构件31与缸部32b的底部32c之间设有膨缩构件36。在该实施方式中，膨缩构件36包括“蜡热电偶(日文夕只f 一 +工卜)”。众所周知，蜡热电偶内置有感应温度而膨胀或收缩的热蜡，具有伴随着热蜡的膨胀或收缩而伸长或收缩的活塞36a。而且，该膨缩构件36通过感应发动机室2中的温度而使活塞36a伸长或收缩来控制弹簧33的动作。即，在高温时，如图5所示，膨缩构件36的活塞36a伸长，克服弹簧33的作用力按压凸缘构件31与阀轴29，从而阀芯26被配置在闭阀位置。另一方面，在发动机室2中的温度降低的低温时，如图6所示，膨缩构件36的活塞36a收缩，并且弹簧33与凸缘构件31—起向相反方向按压阀轴29，从而阀芯26被配置在开阀位置。
[0069]根据以上说明的该实施方式中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，通过包括蜡热电偶的膨缩构件36膨胀(伸长)，从而温水控制阀20关闭且温水通路16被阻断，通过膨缩构件36收缩，从而温水控制阀20打开且温水通路16被打开。在这一点上，该实施方式的膨缩构件36相对于第I实施方式的膨缩构件18，使阀芯26开闭的膨胀(伸长)与收缩的动作相反，但是控制温水控制阀20的开闭的功能是同等的，因此能够获得与第I实施方式同等的作用效果。
[0070]<第3实施方式>
[0071]接着，参照附图详细说明将本发明中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置具体化后的第3实施方式。
[0072]在图7、图8中，利用剖视图概略表示卸下发动机罩后的车辆I的前部。在该实施方式中，在以下方面与第I及第2实施方式的结构不同。即，在温水通路16上设有包括电动阀的温水控制阀23。该温水控制阀23构成为通过通电而驱动马达23a (参照图9)并使阀芯(省略图示)开闭，控制温水通路16中的温水的流动。马达23a相当于本发明的驱动部和电动机。如图7、图8所示，在发动机室2中设有用于检测其中的温度作为发动机室温度THEC的发动机室温度传感器41。该发动机室温度传感器41相当于本发明的发动机室温度检测部件的一例。在空气滤清器14中设有用于检测在空气滤清器14中流动的进气的温度作为进气温度THA的进气温度传感器42。该进气温度传感器42相当于本发明的进气温度检测部件的一例。在发动机5中设有用于检测在发动机5中流动的冷却水的温度(冷却水温度)THW的水温传感器43。由于该冷却水向温水通路16流动，因此该水温传感器43相当于本发明的温水温度检测部件的一例。在节气装置12中设有用于检测其壳体的温度作为节气温度THR的节气温度传感器44。该节气温度传感器44相当于本发明的附属设备温度检测部件的一例。而且，在散热器3的前侧外部设有用于检测外部空气温度THOA的外部空气温度传感器45。该外部空气温度传感器45相当于本发明的外部空气温度检测部件的一例。另外，在车辆I的驾驶席上设有用于通知温水控制阀23的异常的警报灯24。另外，在车辆I上设有用于根据各个传感器41?传感器45的检测值来控制温水控制阀23的电子控制装置(ECU) 50。
[0073]在图9中，利用框图表示该实施方式中的进气系统温水加热装置的电气结构。在E⑶50的输入侧连接有发动机室温度传感器41、进气温度传感器42、水温传感器43、节气温度传感器44以及外部空气温度传感器45。在E⑶50的输出侧连接有温水控制阀23的马达23a和警报灯24』CU50相当于本发明的控制部件的一例，构成为为了执行温水加热控制，根据检测出的发动机室温度THEC控制温水控制阀23。
[0074]接着，说明ECU50所执行的温水加热控制。在图10中，利用流程图表示该温水加热控制的内容。当处理转移到该例程时，在步骤100中，ECU50根据发动机室温度传感器41的检测值取得发动机室温度THEC。
[0075]接着，在步骤110中，ECT50对闭阀标志XVC是否为“O”进行判断。该闭阀标志XVC如后所述在温水控制阀23被打开时被设定为“O”，在被关闭时被设定为“I” ACU50在步骤110的判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤120，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤150。
[0076]在步骤120中，ECT50对发动机室温度THEC是否高于第I预定值THl进行判断。在此，作为第I预定值THl，例如能够应用“35°C'ECU50在步骤120的判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤130，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤160。
[0077]在步骤130中，E⑶50通过控制马达23a来关闭温水控制阀23。由此，温水通路16中的温水的流动被阻断。
[0078]之后，在步骤140中，EOT50将闭阀标志XVC设定为“I”，并使处理返回步骤100。
[0079]另一方面，从步骤110转移而在步骤150中，EOT50对发动机室温度THEC是否低于第2预定值TH2(TH2<TH1)进行判断。在此，作为第2预定值TH2，例如能够应用“30°C'ECU50在步骤150的判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤160，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤130。
[0080]从步骤150或步骤120转移而在步骤160中，ECT50通过控制马达23a来打开温水控制阀23。由此，温水在温水通路16中流动。
[0081 ] 之后，在步骤170中，EOT50将闭阀标志XVC设定为“O”，并使处理返回步骤100。
[0082]根据上述温水加热控制，例如，在图7中，在外部空气低温时且在发动机5的暖机完成后，伴随着车辆I的行驶，因通过散热器3的凉的行驶风而发动机室2中的温度降低。此时，若检测出的发动机室温度THEC低于第2预定值TH2，则温水控制阀23被打开，如图7中箭头所示，温水在温水通路16中流动，节气装置12被温水加热。另一方面，在图8中，在外部空气常温时且在发动机5的暖机完成后，伴随着车辆I的行驶，因通过散热器3的温暖的行驶风而发动机室2中的温度上升。此时，若检测出的发动机室温度THEC高于第I预定值THl，则温水控制阀23被关闭，温水通路16中的温水的流动被阻断，节气装置12的加热被中止。
[0083]根据以上说明的该实施方式中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，与所述各个实施方式中的温度感应式的温水控制阀17、20不同，根据由发动机室温度传感器41检测出的发动机室温度THEC，利用ECU50准确地控制马达23a，适当地开闭温水控制阀23。因此，与所述各个实施方式相同地能够根据需要利用由于对发动机5进行冷却而被加热的温水不产生波动地稳定地对设于进气系统的节气装置12进行加热。此外，能够提高温水控制阀23对发动机室2中的温度的控制精度。
[0084]<第4实施方式>
[0085]接着，参照附图详细说明将本发明中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置具体化后的第4实施方式。
[0086]在该实施方式中，在以下方面与第3实施方式的结构不同。即，在该实施方式中，省略了图7?图9中的发动机室温度传感器41，取而代之，根据发动机5的运转状态来推断发动机室温度THEC。在图11中，利用流程图表示其推断处理的内容。
[0087]当处理转移到该例程时，在步骤200中，ECT50根据进气温度传感器42、水温传感器43以及外部空气温度传感器45的检测值分别取得进气温度THA、冷却水温度THff以及外部空气温度ΤΗ0Α。在此，作为相当于温水通路16中的温水温度的温度取得冷却水温度THW。
[0088]接着，在步骤210中，E⑶50根据所取得的冷却水温度THW而对发动机5产生的热量(发动机热量)QE进行推断。ECU50能够通过参照对该发动机5预先实验确认的热量数据来推断该发动机热量QE。
[0089]接着，在步骤220中，ECU50根据所推断出的发动机热量QE计算出基本发动机室温度THECBt3ECUSO能够通过参照预先实验确认的温度数据来计算出该基本发动机室温度THECB0
[0090]接着，在步骤230中，E⑶50根据所取得的进气温度THA计算出进气温度校正值KA。E⑶50能够通过参照预先实验确认的校正值数据来计算出该进气温度校正值KA。
[0091]接着，在步骤240中，ECT50根据所取得的外部空气温度THOA计算出外部空气温度校正值KOA13E⑶50能够通过参照预先实验确认的校正值数据来计算出该外部空气温度校正值 KOA ο
[0092]接着，在步骤250中，E⑶50根据以下式(I)来推断发动机室温度THEC，并使处理返回步骤200。
[0093]THEC = THECB+KA+KOA..?式(I)
[0094]然后，E⑶50使如上所述推断出的发动机室温度THEC反映在图10所示的温水加热控制中。
[0095]根据以上说明的该实施方式中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，根据检测出的进气温度THA、冷却水温度THff (温水温度)以及外部空气温度ΤΗ0Α，利用ECU50推断发动机室2中的温度作为发动机室温度THEC。然后，根据该推断出的发动机室温度THEC，利用E⑶50准确地控制马达23a，适当地开闭温水控制阀23。因而，不同于第3实施方式，不必为了检测发动机室温度THEC而设置专用的发动机室温度传感器41。在这一点上，能够相比第3实施方式简化进气系统温水加热装置的结构。
[0096]<第5实施方式〉
[0097]接着，参照附图详细说明将本发明中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置具体化后的第5实施方式。
[0098]在该实施方式中，在以下方面与第3及第4实施方式的结构不同。即，在该实施方式中，省略了图7?图9中的发动机室温度传感器41，取而代之，ECU50根据进气温度THA来执行温水加热控制。在图12中，利用流程图表示该温水加热控制的内容。
[0099]该流程图在步骤105、步骤125以及步骤155的内容方面与图1O的流程图的步骤100、步骤120以及步骤150的内容不同。即，在步骤105中，取代步骤100，ECU50根据进气温度传感器42的检测值取得进气温度THA。另外，在步骤125中，取代步骤120，ECU50对进气温度THA是否高于第I预定值THl进行判断。而且，在步骤155中，取代步骤150，ECU50对进气温度THA是否低于第2预定值TH2(TH2<TH1)进行判断。该流程图中的其他处理内容与图10的流程图的处理内容相同。
[0100]在以上说明的该实施方式中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置中，ECU50为了使温水控制阀23开闭而根据由进气温度传感器42检测出的进气温度THA来控制马达23a。一般来说，由于进气通路中的进气温度受到发动机室中的热影响，因此与发动机室的温度存在关系。因而，根据检测出的进气温度THA，利用ECU50准确地控制马达23a，适当地开闭温水控制阀23。因此，在该实施方式中，也不必设置用于检测发动机室温度THEC的专用的发动机室温度传感器41，因此能够相比第3实施方式简化进气系统温水加热装置的结构。
[0101]<第6实施方式>
[0102]接着，参照附图详细说明将本发明中的车辆用发动机的进气系统温水加热装置具体化后的第6实施方式。
[0103]在该实施方式中，温水加热控制的内容的构成与第3?第5实施方式不同。即，在该实施方式中，省略了图7?图9中的发动机室温度传感器41，ECU50执行图13中流程图所示的温水加热控制。
[0104]当处理转移到该例程时，则在步骤300中，E⑶50根据进气温度传感器42的检测值取得进气温度THA。
[0105]接着，在步骤310中，E⑶50根据水温传感器43和节气温度传感器44的检测值分别取得冷却水温度THW和节气温度THR。在此，冷却水温度THW相当于温水通路16中的温水温度，水温传感器43相当于本发明的温水温度检测部件。另外，节气温度THR相当于本发明的附属设备温度，节气温度传感器44相当于本发明的附属设备温度检测部件。
[0106]接着，在步骤320中，EOT50对闭阀标志XVC是否为“O”进行判断。E⑶50在步骤320的判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤330，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤390。
[0107]在步骤330中，ECT50对进气温度THA是否高于第I预定值THl进行判断。E⑶50在步骤330的判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤340，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤400。
[0108]在步骤340中，E⑶50使温水控制阀23关闭。由此，温水通路16中的温水的流动被阻断。接着，在步骤350中，ECT50将闭阀标志XVC设定为“I”。
[0109]接着，在步骤360中，E⑶50对从冷却水温度THW中减去预定值α后的温度(THW—α)是否高于节气温度THR进行判断。ECU50在该判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤370，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤380。
[0110]在步骤370中，E⑶50在温水控制阀23按照指令关闭时判断为正常，使处理返回步骤300 i⑶50能够将该判断结果存储于内置存储器。
[0111]另一方面，在步骤380中，E⑶50在温水控制阀23违反指令打开时判断为异常，使处理返回步骤300 ο在此，E⑶50能够将该判断结果存储于内置存储器。另外，E⑶50能够通过使警报灯24闪烁来通知该异常。
[0112]另一方面，从步骤320转移而在步骤390中，E⑶50对进气温度THA是否低于第2预定值TH2(TH2<TH1)进行判断。ECU50在该判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤400，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤340。
[0113]从步骤390或步骤330转移而在步骤400中，ECT50通过控制马达23a来打开温水控制阀23。由此，温水在温水通路16中流动。之后，在步骤410中，E⑶50将闭阀标志XVC设定为“O”。
[0114]接着，在步骤420中，E⑶50对从冷却水温度THW中减去预定值β(α>β)后的温度(THff—β)是否低于节气温度THR进行判断。ECU50在该判断结果为肯定的情况下将处理转移到步骤430，在该判断结果为否定的情况下将处理转移到步骤440。
[0115]在步骤430中，E⑶50在温水控制阀23按照指令打开时判断为正常，使处理返回步骤300 i⑶50能够将该判断结果存储于内置存储器。
[0116]另一方面，在步骤440中，E⑶50在温水控制阀23违反指令关闭时判断为异常，使处理返回步骤300 ο在此，E⑶50能够将该判断结果存储于内置存储器。另外，E⑶50能够通过使警报灯24闪烁来通知该异常。
[0117]在该实施方式中，ECU50相当于用于对温水控制阀23的异常进行判断的异常判断部件的一例，ECU50根据在温水控制阀23打开或关闭时检测出的冷却水温度THff与节气温度THR之间的温度差来判断温水控制阀23是否异常。
[0118]根据以上说明的该实施方式的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，除了第5实施方式的作用效果以外，还能够获得以下这样的作用效果。即，在温水控制阀23打开或关闭时，根据由水温传感器43检测出的冷却水温度THW(温水温度)与由节气温度传感器44检测出的节气温度THR之间的温度差，利用ECU50判断温水控制阀23是否异常。因而，根据温水控制阀23异常这样的判断结果，能够提前知道温水控制阀23产生了故障。因此，驾驶员能够提前对温水控制阀23的故障进行处理，能够防止发动机5中的二次故障的产生。
[0119]例如，当温水控制阀23的阀芯在开阀状态下产生了固着故障时，在发动机5的暖机完成之后，高温的温水还向节气装置12流动。因此，通过节气装置12的进气被加热，燃料的燃烧性因燃烧室中的空气密度的降低而变差，有可能在发动机5中导致爆燃恶化、扭矩降低以及燃油效率变差这样的二次故障。另一方面，当温水控制阀23的阀芯在闭阀状态下产生了固着故障时，有可能导致在节气装置12、进气管13中产生冷凝水、或者节气门12a因该冷凝水的冻结而固着等二次故障。在该实施方式中，能够提前对如上所述的温水控制阀23的故障进行处理，能够防止如上所述的二次故障的产生。
[0120]另外，本发明并不限定于上述各个实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内也能够适当地改变结构的一部分来进行实施。
[0121](I)在上述第I实施方式中，作为设于温水控制阀17的膨缩构件18使用了线圈形状的形状记忆合金，但是也可以是板状、棒状的形状记忆合金。
[0122](2)在上述第I及第2实施方式中，利用隔热构件构成了凸缘构件31，但是也能够利用非隔热构件来构成凸缘构件31。
[0123](3)在上述各个实施方式中，作为与进气通路关联设置的附属设备假定了节气装置12，但是作为该附属设备，也能够假定增压机的压缩机前混合器、怠速旋转控制用的ISC阀、设于进气通路附近的EGR阀等。
[0124]产业上的可利用性
[0125]本发明能够利用于在前部的发动机室内配置了发动机的汽车等车辆。
【主权项】
1.一种车辆用发动机的进气系统温水加热装置，在配置于车辆的前部的发动机室中，在该发动机室的前侧配置有散热器，在所述散热器的后方配置有发动机和进气系统，其特征在于， 所述进气系统包括用于向所述发动机导入空气的进气通路和与所述进气通路关联设置的附属设备， 该车辆用发动机的进气系统温水加热装置包括: 温水通路，其为了对所述附属设备进行加热，使由于对所述发动机进行冷却而被加热的温水向所述附属设备循环； 温水控制阀，其用于控制所述温水通路中的所述温水的流动；以及 控制部件，其用于根据所述发动机室中的温度来控制所述温水控制阀的开闭。2.根据权利要求1所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 所述温水控制阀包括用于使所述温水通路开闭的阀芯和用于驱动所述阀芯的驱动部，所述控制部件包括膨缩构件，该膨缩构件通过感应所述发动机室中的温度而膨胀或收缩，从而控制所述驱动部的动作。3.根据权利要求2所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 所述膨缩构件由形状记忆合金形成。4.根据权利要求2或3所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 在所述驱动部与所述膨缩构件之间设有隔热构件。5.根据权利要求2所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括发动机室温度检测部件，该发动机室温度检测部件用于检测所述发动机室中的温度作为发动机室温度， 所述驱动部包括用于对所述阀芯进行开闭驱动的电动机， 所述控制部件是用于根据检测出的所述发动机室温度来控制所述电动机的电子控制目.ο6.根据权利要求2所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括: 进气温度检测部件，其用于检测所述进气通路中的进气温度； 温水温度检测部件，其用于检测所述温水通路中的温水温度；以及 外部空气温度检测部件，其用于检测所述车辆外部的外部空气温度； 所述驱动部包括用于对所述阀芯进行开闭驱动的电动机， 所述控制部件是用于根据检测出的所述进气温度、所述温水温度以及所述外部空气温度来推断所述发动机室中的温度作为发动机室温度、并根据该推断出的所述发动机室温度来控制所述电动机的电子控制装置。7.根据权利要求2所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括进气温度检测部件，该进气温度检测部件用于检测所述进气通路中的进气温度， 所述驱动部包括用于对所述阀芯进行开闭驱动的电动机， 所述控制部件是用于根据检测出的所述进气温度来控制所述电动机的电子控制装置。8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆用发动机的进气系统温水加热装置，其特征在于， 该车辆用发动机的进气系统温水加热装置还包括: 温水温度检测部件，其用于检测所述温水通路中的温水温度； 附属设备温度检测部件，其用于检测所述附属设备的温度作为附属设备温度；以及 异常判断部件，其用于判断所述温水控制阀的异常； 所述异常判断部件根据在所述温水控制阀打开或关闭时检测出的所述温水温度与所述附属设备温度之间的温度差来对所述温水控制阀是否异常进行判断。
【文档编号】F02M31/10GK105888893SQ201610086742
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】吉冈卫, 秋田实, 国吉努
【申请人】爱三工业株式会社