专利名称：发动机冷却剂量判定设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种判定发动机冷却剂量的冷却剂量判定设备。
背景技术：
例如，日本专利申请特开No. 2005-76483 (JP-A-2005-76483)描述了一种冷却系 统，其通过使用由发动机驱动的机械水泵向发动机供给冷却剂而冷却发动机。可通过检查布置在冷却剂循环路径中的储存容器中所储存的冷却剂的量来检查 所供给的用于冷却发动机的冷却剂的量。然而，由于储存容器容纳在发动机舱等部分中，所 以当检查冷却剂的量时，必须打开发动机舱，这使得冷却剂量的检查极为麻烦。另一方面，当冷却剂的量不足时，可通过温度表来判定冷却剂温度的过度升高，所 述温度表监测由已知的冷却剂温度检测装置检测到的冷却剂温度。然而，仅监测由冷却剂 温度检测装置检测到的冷却剂温度的温度表的精度较低。此外，机械水泵在发动机运行时 被正常驱动，因此从该水泵排出的冷却剂总是与冷却剂温度检测装置的传感器部分相接 触。结果，由冷却剂温度检测装置检测到的冷却剂温度的变化程度比较平稳，几乎没有波 动。因此，采用精度低并且仅监测由冷却剂温度检测装置检测到的冷却剂温度的温度表难 以识别冷却剂温度的过度升高。因此，即使当识别出冷却剂温度过度升高时明显可知冷却 剂量不足，但发动机可能已经过热了，所以不能够防止发动机过热。
发明内容
本发明提供了一种发动机冷却剂量判定设备，该发动机冷却剂量判定设备能够在 不需要打开发动机舱并检查冷却剂量的情况下防止发动机过热。本发明的第一方面涉及一种发动机冷却剂量判定设备。该判定设备包括水泵，该 水泵能够在发动机运行的同时间歇性地运转；冷却剂温度检测装置，该冷却剂温度检测装 置用于在高于水泵的位置处检测冷却剂的温度；以及判定装置，该判定装置用于基于当水 泵间歇性地运转时由冷却剂温度检测装置检测到的温度的变化程度来判定冷却剂的量是 否等于或小于预定量。根据该结构，基于当水泵间歇性地运转时由冷却剂温度检测装置检测到的温度的 变化程度来判定冷却剂的量是否等于或小于预定量。例如，当检测到的温度的变化程度 大时，判定冷却剂的量等于或小于预定量，所以不再需要进行冷却剂量检查时所做的打开 发动机舱和检查储存容器中的冷却剂量这些极为麻烦的工作。此外，在驾驶员通过温度 表——该温度表监测由冷却剂温度传感器检测到的冷却剂温度的温度——注意到冷却剂 温度已经升得过高之前，就能得知冷却剂的量等于或小于预定量。因此，能够防止发动机过 热。此外，关于冷却剂的量是否等于或小于预定量的判定能够在水泵间歇性地运转的同时 利用已知的冷却剂温度传感器来进行。因此，不需要增加新的检测装置，这还有助于降低成 本。在上述结构中，温度的变化程度可以是在水泵的间歇性运转期间当水泵运转时检测到的温度与当水泵停止时检测到的温度之差。在上述结构中，当由冷却剂温度检测装置检测到的温度的变化程度大时，判定装 置可判定冷却剂的量等于或小于预定量。在上述结构中，当由冷却剂温度检测装置检测到的温度的变化等于或大于预定变 化量时，判定装置可判定冷却剂的量等于或小于预定量。在上述结构中，当发动机已经完成暖机后，判定装置可判定冷却剂的量是否等于 或小于预定量。根据该结构，当发动机已经完成暖机后，空气和冷却剂循环路径中的冷却剂之间 的温差比发动机刚开始暖机时的大。因此，能够清楚地区分是空气还是冷却剂在接触冷却 剂温度检测装置的传感器部分，所以能够更加精确地由判定装置进行关于冷却剂的量是否 等于或小于预定量的判定。在上述结构中，当发动机已经完成暖机后，水泵可间歇性地运转。在上述结构中，水泵可间歇性地运转预定的时段。在上述结构中，发动机冷却剂量判定设备还可包括指示装置，该指示装置用于在 判定装置已经判定冷却剂的量等于或小于预定量时指示冷却剂的量等于或小于预定量。该结构使得能够通过指示装置可靠地通知驾驶员冷却剂的量等于或小于预定量。在上述结构中，冷却剂温度检测装置可布置在发动机和对冷却剂进行冷却的散热 器之间。在上述结构中，冷却剂温度检测装置检测温度的间隔可小于水泵间歇性运转的间 隔。上述结构使得能够基于当水泵间歇性地运转时由冷却剂温度检测装置检测到的 温度的变化程度来判定冷却剂的量是否等于或小于预定量。例如，通过当检测到的温度的 变化程度大时判定冷却剂的量等于或小于预定量，不再需要进行冷却剂量检查时所做的打 开发动机舱并检查储存容器中的冷却剂的量这些极为麻烦的工作。此外，在驾驶员通过温 度表注意到冷却剂温度已经升得过高之前，就能够判定冷却剂的量等于或小于预定量。因 此，能够防止发动机过热。此外，关于冷却剂的量是否等于或小于预定量的判定是在水泵间 歇性地运转的同时利用已知的冷却剂温度传感器来进行的。因此，不需要增加新的检测装 置，这还有助于降低成本。
从参照附图对优选实施方式进行的以下描述中，本发明的前述和其它目的、特征 和优点将变得显而易见，在附图中相似的数字用于代表相似的元件，并且其中图1示出了根据本发明示例性实施方式的发动机冷却剂量判定设备的系统框图；图2示出了当水泵间歇性地运转时，动力供应相对于时间的特性的特性图；图3示出了当水泵间歇性地运转时，冷却剂温度传感器的检测值相对于时间的特 性的特性图；以及图4示出了流程图，该流程示出当通过判定装置判定冷却剂量时发动机ECU 所执行的控制程序。
具体实施例方式将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。图1示出了设有根据本发明示例性实施方式的冷却剂量判定设备的汽车发动机 (以下简称为“发动机”)1。该发动机1在气缸体11的前侧表面上设有电水泵2。该水泵 2利用独立于发动机1的运转的动力供给来驱动，并且水泵2的运转由发动机E⑶3控制。 即，在发动机1运行的同时，水泵2能够间歇性地运转。从水泵2排出的冷却剂经由气缸体11供给到布置在气缸体11的上表面上的气缸 盖12。供给到气缸盖12的冷却剂的流动路径可根据冷却剂的温度而在两条路径之间切换。 其中一条路径是冷却剂循环路径，通过该冷却剂循环路径，冷却剂从冷却剂通道(未示出) 经由散热器(未示出)返回到水泵2的入口 21。另一条路径是旁通路径，通过该旁通路径， 冷却剂经由绕过散热器的旁通通道(未示出)返回到水泵2的入口 21。冷却剂通道连接于 从气缸盖12的后表面伸出的冷却剂输送管路121。另外，在冷却剂输送管路121的基部设有冷却剂温度传感器4，该冷却剂温度传感 器4用作用于检测供给用来冷却气缸盖12的冷却剂的温度的冷却剂温度检测装置。该冷 却剂温度传感器4布置在高于水泵2的位置。表示由冷却剂温度传感器4检测到的冷却剂 温度的信号输出到发动机ECU 3。发动机ECU 3具有判定装置31，该判定装置31用于判定当改变冷却剂时冷却剂是 否未被添加到冷却剂循环路径或旁通路径(以下简称为“冷却剂未添加”)，或者流过冷却 剂循环路径或旁通路径的冷却剂的量是否不足。判定装置31根据需要输入表示由冷却剂 温度传感器4检测到的冷却剂温度的信号。冷却剂未添加的情况和冷却剂的量不足的情况 可对应于冷却剂等于或少于预定量。然后，当发动机1已经完成暖机后(例如，当冷却剂温度超过50°C时)，判定装置 31基于当水泵2通过发动机ECU 3间歇性运转时由冷却剂温度传感器4检测到的冷却剂 温度的变化程度来判定冷却剂是否未被添加或冷却剂的量是否不足。更具体地，当发动机 1已经完成暖机后，例如，当冷却剂温度已经达到50°C时，通过打开和关闭对水泵2的动力 供应而使水泵2间歇性地运转(例如，以10秒内五次的频率)，如图2所示。如果在该间 歇性运转期间，当水泵2运转然后停止时由冷却剂温度传感器4检测到的冷却剂温度的变 化程度大，如图3所示，则判定装置31判定冷却剂的量不足。在这种情况下，由于当水泵2 停止时冷却剂温度传感器4的传感器部分所接触的不只是冷却剂，还有空气，所以当水泵2 运转然后停止时根据冷却剂温度传感器4的冷却剂温度的变化程度波动很大。现在返回到图1，在具有发动机1的汽车的仪表板(未示出)中设有警示灯5，该 警示灯5用作指示未添加冷却剂或冷却剂的量不足的指示装置。当判定装置31已经判定 未添加冷却剂或冷却剂的量不足时，警示灯5变亮。在仪表板上还设有温度表(未示出)， 该温度表用于监测由冷却剂温度传感器4检测到的冷却剂温度。接下来，将参照图4中的流程图来描述当判定装置31判定冷却剂的量时由发动机 ECU 3所执行的控制程序。首先在步骤STl，发动机E⑶3等待，直到发动机1已经启动。当发动机1启动后， 在步骤ST2，发动机E⑶3使发动机1暖机。此时，水泵2可连续地或间歇性地运转。然后在步骤ST3中，在等到发动机1已经完成暖机——这由冷却剂温度达到暖机完成温度(如50°C )来表示——之后，在步骤ST4中，发动机E⑶3使水泵间歇性地运转 (例如，以10秒内五次的频率)。接下来在步骤ST5中，发动机ECU 3从冷却剂温度传感器4接收表示冷却剂温度 的信号，然后在步骤ST6中，判定在步骤ST5中接收到的信号所表示的冷却剂温度的变化程 度。更具体地，发动机ECU 3判定当水泵2运转然后停止时冷却剂温度的变化程度是否大 (例如10°C或更大)，如图3所示。如果在步骤ST6中的判定结果是“是”，即，如果当水泵2运转然后停止时冷却剂温 度的变化程度大，则在步骤ST7中，发动机ECU3判定未添加冷却剂或冷却剂的量不足。因 此在步骤ST8中，发动机ECU 3使仪表板上的警示灯5变亮以通知驾驶员未添加冷却剂或 冷却剂的量不足，然后由判定装置31进行的判定终止。另一方面，如果在步骤ST6中的判定结果是“否”，即，如果冷却剂温度的变化程度 小，则在步骤ST9中，发动机ECU 3判定已经添加冷却剂或者冷却剂的量没有不足，然后由 判定装置31进行的判定终止。即，如果存在足够量的冷却剂，则当水泵2间歇性地运转时， 冷却剂温度传感器4将不会接触到空气，所以冷却剂温度的变化程度将较小。通过这种方式，能够基于当水泵2间歇性地运转时由冷却剂温度传感器4检测到 的当水泵2运转然后停止时冷却剂温度的变化程度来判定是否未添加冷却剂或冷却剂的 量是否不足。S卩，当温度的变化程度大(如10°C或更大)时，则判定未添加冷却剂或冷却剂 的量不足。因此，当检查冷却剂的量时，不再需要打开发动机舱并检查储存容器中的冷却剂 的量。此外，在驾驶员通过温度表——该温度表监测由冷却剂温度传感器4检测到的冷却 剂温度的温度——注意到冷却剂温度已经升得过高之前，就能得知未添加冷却剂或冷却剂 的量不足。因此，能够防止发动机1过热。此外，关于是否未添加冷却剂或冷却剂的量是否不足的判定是在水泵2间歇性地 运转的同时利用已知的冷却剂温度传感器4来进行的。因此，不需要增加新的检测装置来 检测是否未添加冷却剂或冷却剂的量是否不足，这也有助于降低成本。关于是否未添加冷却剂或冷却剂的量是否不足的判定是在发动机1已经完成暖 机后由判定装置31进行的。因此，由于与发动机1刚刚开始暖机后相比，在发动机1已经 完成暖机后，空气和流过冷却剂循环路径和旁通路径的冷却剂之间的温较大，所以区分是 空气还是冷却剂在接触冷却剂温度传感器4的传感器部分变得容易，因此能够更加精确地 由判定装置31进行关于是否未添加冷却剂或冷却剂的量是否不足的判定。此外，当判定装置31已经判定出未添加冷却剂或冷却剂的量不足时，仪表板上的 警示灯5变亮以通知驾驶员。这使得驾驶员能够切实注意到未添加冷却剂或冷却剂的量不 足。附带地，本发明并不局限于该示例性实施方式。即，本发明还包括该示例性实施方 式的多种修改示例。例如，在上述示例性实施方式中，水泵2在发动机1已经完成暖机后间 歇性地运转。可替代地，例如，水泵可以在发动机刚开始暖机后、或发动机正在暖机的同时 间歇性地运转，并且关于是否未添加冷却剂或冷却剂的量是否不足的判定可由判定装置在 这些时候进行。另外，在上述示例性实施方式中，水泵是电水泵，但它也可以是在发动机运行时间 歇性地运转的机械水泵。为这样的机械水泵设置离合机构，即使当发动机正在运行时，也能通过断开该离合机构的连接而使机械水泵能够间歇性地运转，所述离合机构中断来自曲轴 的驱动力流。 虽然已经结合本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是应当理解，本发明并 不局限于上述实施方式或结构。相反，本发明意在覆盖多种变型和等效布置。此外，虽然已 经在多种示例性组合和配置中示出了所公开的本发明的多种元件，但是包括更多、更少或 仅仅单个元件的其它组合和配置也落在所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种发动机冷却剂量判定设备，其特征在于包括水泵，所述水泵能够在发动机运行的同时间歇性地运转；冷却剂温度检测装置，所述冷却剂温度检测装置用于在高于所述水泵的位置处检测冷 却剂的温度；以及判定装置，所述判定装置用于基于当所述水泵间歇性地运转时由所述冷却剂温度检测 装置检测到的温度的变化程度来判定所述冷却剂的量是否等于或小于预定量。
2.如权利要求1所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，所述温度的变化程度是在所 述水泵的间歇性运转期间当所述水泵运转时检测到的温度与当所述水泵停止时检测到的 温度之差。
3.如权利要求1或2所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，当由所述冷却剂温度检测 装置检测到的温度的变化程度大时，所述判定装置判定所述冷却剂的量等于或小于所述预定量。
4.如权利要求1或2所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，当由所述冷却剂温度检测 装置检测到的温度的变化等于或大于预定变化量时，所述判定装置判定所述冷却剂的量等 于或小于所述预定量。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，当所述发动机已 经完成暖机后，所述判定装置判定所述冷却剂的量是否等于或小于所述预定量。
6.如权利要求5所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，当所述发动机已经完成暖机 后，所述水泵间歇性地运转。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，所述水泵间歇性 地运转预定的时段。
8.如权利要求1至7中任一项所述的发动机冷却剂量判定设备，还包括指示装置，所述指示装置用于在所述判定装置已经判定所述冷却剂的量等于或小于所 述预定量时指示所述冷却剂的量等于或小于所述预定量。
9.如权利要求1至8中任一项所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，所述冷却剂温度 检测装置布置在所述发动机和对所述冷却剂进行冷却的散热器之间。
10.如权利要求1至9中任一项所述的发动机冷却剂量判定设备，其中，所述冷却剂温 度检测装置检测所述温度的间隔小于所述水泵间歇性运转的间隔。
11.一种发动机冷却剂量判定设备，包括水泵，所述水泵能够在发动机运行的同时间歇性地运转；冷却剂温度检测部，所述冷却剂温度检测部在高于所述水泵的位置处检测冷却剂的温 度；以及判定部，所述判定部基于当所述水泵间歇性地运转时由所述冷却剂温度检测部检测到 的温度的变化程度来判定冷却剂的量是否等于或小于预定量。
全文摘要
一种发动机冷却剂量判定设备，包括电水泵(2)，该电水泵(2)能够在发动机(1)运行的同时间歇性地运转；以及冷却剂温度检测装置(4)，该冷却剂温度检测装置(4)用于在高于水泵(2)的位置处检测冷却剂的温度。发动机冷却剂量判定设备还包括判定装置(31)，该判定装置(31)用于在水泵(2)间歇性地运转时由冷却剂温度检测装置(4)检测到的冷却剂温度的变化程度大时，判定冷却剂的量等于或小于预定量。
文档编号F01P11/18GK102124193SQ200980131747
公开日2011年7月13日 申请日期2009年9月4日 优先权日2008年9月17日
发明者中垣和也, 小八重洋, 成田昌穗, 柴田正则, 竹内信峰, 荒木夕加里, 野野山久雄 申请人:丰田自动车株式会社