内燃机系统的冷却装置及其控制方法_3

文档序号:8227340阅读:来源:国知局
当判断为冷却水温度THW的上升速度为判定速度以下(步骤S102:是)、且判断为泄漏量Ql为预定量以上(步骤S106:是)时,将上述计数值C加1(步骤S108)。另外,上述计数值C的初始值为“0”,成为与冷却水温度THW的上升速度为判定速度以下且泄漏量Ql为预定量以上的期间对应的值。
[0060]而后,反复执行本处理,当计数值C大于预定值时(步骤S109:是),不发生内燃机泄漏异常的可能性极高,在步骤S104?步骤S107的处理中作出的发生涡轮泄漏异常的判定结果的可靠性高,涡轮异常标志被进行接通操作(步骤S110)。然后,暂时结束本处理。另外,对应于涡轮异常标志的接通操作,也可以使警告灯点亮或使图像显示装置显示异常发生来报知异常的发生,或者将发生了涡轮泄漏异常的履历存储于电子控制装置14。
[0061]另一方面,在上述计数值C大于预定值之前(步骤S109:否)而冷却水温度THW的上升速度高于判定速度时(步骤S102:否),发生内燃机泄漏异常的可能性极高,泄漏量Ql的增大为内燃机泄漏异常的影响的可能性高,内燃机异常标志被进行接通操作(步骤S103) ο然后,暂时结束本处理。在这种情况下,执行与发生内燃机泄漏异常时对应的内燃机10的运转控制。
[0062]另一方面,在上述计数值C大于预定值之前(步骤S109:否)而泄漏量Ql小于判定量时(步骤S106:否),发生涡轮泄漏异常的可能性低,异常标志被进行断开操作(步骤Sm),并将计数值c重置为“O” (步骤S112)。然后,暂时结束本处理。
[0063]在此,当发生内燃机泄漏异常时,内燃机冷却水路32的冷却水流量减少而对内燃机10进行冷却的功能下降,伴随于此,内燃机10的温度上升,其结果是,冷却水温度THW上升。根据这种情况可知,从发生内燃机泄漏异常到冷却水温度THW上升为止,存在些许的时间延迟。
[0064]因此,在尽管发生内燃机泄漏异常但冷却水温度THW还未上升时,若存在执行上述异常判定处理的情况,则有无发生涡轮泄漏异常的判定的精度降低。即,此时,若根据冷却水温度THW的上升速度被维持在判定速度以下这一情况而判断为未发生内燃机泄漏异常(步骤S102:是),从而仅执行有无发生涡轮泄漏异常的判定(步骤S104?步骤S106),则尽管由于内燃机泄漏异常而使泄漏量Ql增多,有时也会当作由于涡轮泄漏异常的发生而使泄漏量Ql增多,因而误判定为发生该涡轮泄漏异常。
[0065]为了高精度地判定有无发生涡轮泄漏异常,若以在一定期间内冷却水温度THW的上升速度低这一情况为条件而对未发生内燃机泄漏异常这一情况进行判定,则检测涡轮泄漏异常的发生的时机延迟,因此不优选。
[0066]关于这一点,在本实施方式中,在冷却水温度THW的上升速度为判定速度以下时(步骤S102:是),执行有无发生涡轮泄漏异常的判定(步骤S104?步骤S106),在判断为发生了涡轮泄漏异常的情况下(步骤S106:是),将各切换阀41、42切换成第二工作模式。并且,在之后的预定期间,根据冷却水温度THW的上升速度被维持得低这一情况(步骤S109:是)来对未发生内燃机泄漏异常这一情况进行确认,从而确定涡轮泄漏异常的发生(步骤S110)。通过执行这样的处理,能够迅速地进行对涡轮泄漏异常的应对,并且能够适当地判定有无发生该涡轮泄漏异常。
[0067]另外,作为上述预定期间(从计数值为“O”到成为比预定值大的值为止的期间),预先规定能够可靠地抑制由发生了内燃机泄漏异常的时机与内燃机10的温度紧急上升的时机的偏差引起的涡轮泄漏异常发生的误判定的充分长的期间,并存储于电子控制装置14ο
[0068]接着,关于上述切换处理的执行步骤,参照图5进行说明。图5是表示上述切换处理的执行步骤的流程图,该流程图所示的一连串的处理作为每个预定周期的中断处理,由电子控制装置14执行。
[0069]如图5所示,在该处理中,在异常标志及涡轮异常标志中的任一标志被进行接通操作的情况下(步骤S201:是),将各切换阀41、42的工作模式切换成第二工作模式(步骤S202)。另一方面,在异常标志及涡轮异常标志均被进行断开操作的情况下(步骤S201:否),将各切换阀41、42的工作模式仍保持第一工作模式(步骤S203)。如此根据异常标志、涡轮异常标志的操作状态而操作了各切换阀41、42的工作模式之后,暂时结束本处理。
[0070]如以上说明那样,根据本实施方式,能得到以下记载的效果。
[0071](I)在各切换阀41、42的工作模式为第一工作模式、且基本流量QO比实际流量Q2多出判定量以上时,将各切换阀41、42切换成第二工作模式。由此,冷却水向涡轮冷却水路33的流入被隔断,冷却水仅向内燃机冷却水路32流入及循环,因此能够维持对内燃机10进行冷却的功能,并抑制冷却水从涡轮冷却水路33的内部向外部的泄漏。
[0072](2)在检测出未发生内燃机泄漏异常这一情况时进行各切换阀41、42向第二工作模式的切换。因此,在确认出未发生内燃机泄漏异常这一情况的基础上,能够基于基本流量QO和实际流量Q2来掌握发生涡轮泄漏异常这一情况,因此能够高精度地掌握涡轮泄漏异常的发生。
[0073](3)在冷却水温度THW的上升速度被维持在判定速度以下时检测为未发生内燃机泄漏异常,而在冷却水温度THW的上升速度超过判定速度时检测为此后发生了内燃机泄漏异常。由此,在冷却水温度THW的上升速度被维持在判定速度以下的情况下,可知未导致内燃机10的温度的紧急上升,因此能够判断为未发生内燃机泄漏异常。而且,在冷却水温度THW的上升速度超过判定速度的情况下,可知会导致内燃机10的温度的紧急上升,因此能够判断为发生了内燃机泄漏异常。
[0074](第二实施方式)
[0075]以下,关于内燃机系统的冷却装置的第二实施方式,以与第一实施方式的差异点为中心进行说明。
[0076]图6表示本实施方式的内燃机系统的冷却装置的简要结构。另外,在图6中,对于与先前的图1所示的第一实施方式的冷却装置相同的结构,标注同一附图标记来表示,省略其详细说明。
[0077]如图6所示,在本实施方式的内燃机系统安装有将上述冷却水通路35中的第一切换阀41及涡轮冷却水路33之间的部分与上述吸气通路11中的比压缩机21靠吸气流动方向上游侧的部分连通的通路50。在该通路50的中途安装有差压阀51。差压阀51将上述通路50中的比差压阀51靠上述冷却水通路35侧的第一部分的压力Pl与该通路50中的比差压阀51靠上述吸气通路11侧的第二部分的压力P2进行比较,当升高为预定压力JPA以上时([P1-P2]彡JPA),成为开阀的结构。另外,差压阀51在冷却系统30正常动作且冷却水温度THW被调整成适当的温度范围内时不打开,而在发生涡轮泄漏异常而涡轮冷却水路33中的压力过度升高时打开。在本实施方式中,采用满足这样的条件的差压阀51。
[0078]以下,说明设置上述通路50和差压阀51产生的作用。
[0079]在发生涡轮泄漏异常而将各切换阀41、42切换成第二工作模式时,冷却水向涡轮冷却水路33的供给停止,因此该涡轮冷却水路33中的冷却水滞留而持续被加热。并且,由于与之相伴的冷却水温度的上升、冷却水的蒸发等而使涡轮冷却水路33的内部压力升高时,冷却水从涡轮冷却水路33向上述排气通路12的泄漏量可能增多。在这种情况下,由于排气压力的上升而吸入空气量GA变得极少,内燃机10可能无法运转,或者向排气净化装置13供给大量的水分而可能使其老化的程度变大。
[0080]在本实施方式的装置中,当发生涡轮泄漏异常而涡轮冷却水路33中的压力升高时,上述通路50的第一部分的压力升高而差压阀51被打开,由于涡轮冷却水路33中的冷却水的蒸发而产生的蒸气经由上述通路50向吸气通路11排出。通过这样的差压阀51的工作,能够抑制涡轮冷却水路33的内部压力的上升,因此能够减少冷却水从涡轮冷却水路33向排气通路12的泄漏量,能够抑制内燃机10的吸入空气量GA的减少、排气净化装置13的提前老化。
[0081]另外,在本实施方式的装置中,在吸气通路11的比上述压缩机21靠吸气流动方向上游侧的部分连接有上述通路50,经由该通路50而将冷却水的蒸气向吸气通路11内排出。因此,向吸气通路11中排出的冷却水的蒸气通过压缩机21。
[0082]如图7所示,涡轮增压器20的压缩机21是通过压缩机叶轮21A的旋转而压送吸入空气的结构,吸入空气在压缩机叶轮21A的周围通过以螺旋形状延伸的涡旋通路26。因此,在包含冷却水的蒸气的吸入空气通过该涡旋通路26时,该涡旋通路26作为对吸入空气包含的水分进行分离的离心分离机发挥功能。并且,在涡旋通路26的内部从吸入空气分离的水分滞留于该涡旋通路26的铅垂方向下方侧的部分(图中W所示的部分)。这样一来,在本实施方式的装置中,压缩机21作为用于从吸入空气将水分分离的离心分离机发挥功能。因此,在发生涡轮泄漏异常时,虽说冷却水的蒸气向内燃机10的吸气通路11排出,但能够抑制该蒸气中的水分向内燃机10的燃烧室供给这一情况,能够抑制因水分向燃烧室内流入而引起的内燃机10的失火发生。
[0083]而且,在本实施方式的装置中,在发生涡轮泄漏异常而异常标志或涡轮异常标志被进行接通操作时,将各切换阀41、42切换成第二工作模式,而且将排气阀门25驱动成最大开度。因此,此时,虽说由于从涡轮冷却水路33向排气通路12中泄漏的冷却水蒸发而存在导致排气压力的紧急上升的可能性,但能抑制排气通路12中的压力的上升。因此,能够抑制因排气压力的上升而引起的吸入空气量GA的减少,能够抑制内燃机10的输出转矩的下降。
[0084](第三实施方式)
[0085]以下,关于内燃机系统的冷却装置的第三实施方式,以与第一实施方式及第二实施方式的差异点为中心进行说明。
[0086]图8表示本实施方式的内燃机系统的冷却装置的简要结构。另外,在图8中,对于与先前的图1所示的第一实施方式的冷却装置、图6所示的第二实施方式的冷却装置相同的结构,标注相同附图标记来表示,省略其详细说明。
[0087]如图8所示,在本实施方式的内燃机系统安装有将上述冷却水通路35中的第一切换阀41及涡轮冷却水路33之间的部分与上述排气通路12中的排气涡轮22及排气净化装置13之间的部分连通的通路60。在该通路60的中途安装有差压阀61。差压阀61将上述通路
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