冷卻水控制設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制例如通過(guò)使冷卻水循環(huán)來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和/或暖機(jī)的冷卻設(shè)備的冷卻水控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]使冷卻水循環(huán)以使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和/或暖機(jī)的冷卻設(shè)備迄今為止是已知的。例如，專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種冷卻設(shè)備，其中通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)水管路和繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的旁通水管路經(jīng)由閥連接。
[0003]專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的冷卻設(shè)備使用單個(gè)閥來(lái)改變冷卻水的流動(dòng)方式。因此，如果閥發(fā)生故障(閥工作不正常)，則冷卻水的流動(dòng)方式可能與期望方式不同。因此，在設(shè)置有閥的冷卻設(shè)備中，優(yōu)選判定(判斷)閥是否發(fā)生故障。順便說(shuō)一下，專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了如果由發(fā)動(dòng)機(jī)的積分進(jìn)氣流量推定出的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的推定值和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的實(shí)際值之間存在大的差異則判定為閥具有打開(kāi)故障(亦即，閥的狀態(tài)與閥關(guān)閉要求相反地保持為閥打開(kāi)狀態(tài)的故障)的邏輯，所述打開(kāi)故障是閥的故障的一個(gè)示例。
[0004]將專利文獻(xiàn)2和3作為與本發(fā)明有關(guān)的【背景技術(shù)】提出。
[0005][引用清單]
[0006][專利文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)I]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.2011-241773
[0008][專利文獻(xiàn)2]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.2008-223725
[0009][專利文獻(xiàn)3]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)N0.2012-102688

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][技術(shù)問(wèn)題]
[0011]另一方面，可提出基于發(fā)動(dòng)機(jī)水管路中的冷卻水的溫度(下文稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)水溫”)和旁通水管路中的冷卻水的溫度(下文稱為“旁通水溫”)之間的差異來(lái)判定閥是否發(fā)生故障的另一邏輯。例如，這里將說(shuō)明判定閥是否具有作為閥故障的一個(gè)示例的關(guān)閉故障(亦即，閥的狀態(tài)與閥打開(kāi)要求相反地保持為閥關(guān)閉狀態(tài)的故障)的另一邏輯。如果閥的狀態(tài)為閥關(guān)閉狀態(tài)，則發(fā)動(dòng)機(jī)水溫具有相對(duì)強(qiáng)的比旁通水溫更快地升高的傾向(亦即，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異具有相對(duì)強(qiáng)的變大的傾向)。因此，在閥的狀態(tài)為閥關(guān)閉狀態(tài)的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異可能比在閥的狀態(tài)為閥打開(kāi)狀態(tài)的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異大。因此，基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異來(lái)判定閥是否發(fā)生故障的邏輯在當(dāng)向閥提供閥打開(kāi)要求時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異大(例如，大于預(yù)定閾值)的情況下能判定為閥具有關(guān)閉故障。
[0012]另一方面，排氣熱回收器將從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的相對(duì)高溫的排氣的熱傳遞給冷卻水。因此，在排氣熱回收器中傳遞給冷卻水的熱量變得越多，則旁通水管路中的冷卻水的溫度越高。亦即，在排氣熱回收器中傳遞給冷卻水的熱量越多，則發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異越小。結(jié)果，即使在閥具有關(guān)閉故障的情況下，也無(wú)法根據(jù)在排氣熱回收器中傳遞給冷卻水的熱量來(lái)判定為發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫度之間的差異大(例如，大于預(yù)定閾值)，這是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。結(jié)果，判定閥是否具有關(guān)閉故障的邏輯的判定精度可能會(huì)根據(jù)在排氣熱回收器中傳遞給冷卻水的熱量而惡化，這是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
[0013]順便說(shuō)一下，上述技術(shù)問(wèn)題不僅可在判定閥具有關(guān)閉故障的邏輯中產(chǎn)生，而且一般在基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異來(lái)判定閥發(fā)生故障的邏輯中產(chǎn)生。原因如下。基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異來(lái)判定閥發(fā)生故障的邏輯關(guān)注由閥的故障引起的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和旁通水溫之間的差異的變動(dòng)。另一方面，在排氣熱回收器中傳遞給冷卻水的熱量也可能導(dǎo)致所述差異的變動(dòng)，這可能引起錯(cuò)誤判定。
[0014]鑒于上述問(wèn)題，因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種例如配置成更精確地判定在冷卻設(shè)備中閥是否發(fā)生故障的冷卻水控制設(shè)備，在所述冷卻設(shè)備中第一管路和第二管路經(jīng)由閥連接，冷卻水在所述第一管路中循環(huán)成使得冷卻水通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)，冷卻水在所述第二管路中循環(huán)成使得冷卻水不通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0015][問(wèn)題的解決方案]
[0016]所述冷卻水控制設(shè)備配置成控制冷卻設(shè)備，所述冷卻設(shè)備設(shè)置有(i)第一管路，冷卻水在所述第一管路內(nèi)循環(huán)成使得所述冷卻水通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)，(ii)第二管路，所述冷卻水在所述第二管路內(nèi)循環(huán)成使得所述冷卻水不通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)，(iii)閥，所述閥位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的下游側(cè)且構(gòu)造成調(diào)節(jié)從所述第一管路流到所述第二管路的所述冷卻水的流量，和(iv)位于所述第二管路上的排氣熱回收器，所述冷卻水控制設(shè)備設(shè)置有:判定裝置，所述判定裝置配置成執(zhí)行基于第一水溫和第二水溫之間的差異來(lái)判定所述閥是否發(fā)生故障的判定操作，其中所述第一水溫是所述第一管路的位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述閥之間的管路部分內(nèi)的所述冷卻水的溫度，所述第二水溫是所述第二管路內(nèi)的所述冷卻水的溫度;和控制裝置，所述控制裝置配置成，當(dāng)所述判定裝置執(zhí)行所述判定操作時(shí)，將所述冷卻設(shè)備控制成使得(i)在所述排氣熱回收器中傳遞給所述冷卻水的熱傳遞量隨著所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大而減小或者(i i)不論所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷的大小如何都維持所述熱傳遞量。
[0017]根據(jù)該冷卻水控制設(shè)備，能控制通過(guò)使冷卻水循環(huán)來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻設(shè)備。
[0018]該冷卻設(shè)備設(shè)置有第一管路、第二管路、閥和排氣熱回收器。
[0019]第一管路是用于使冷卻水循環(huán)成使得冷卻水通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的水套)的冷卻水管路(換言之，冷卻水通道)。另一方面，第二管路是用于使冷卻水循環(huán)成使得冷卻水不通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)(換言之，冷卻水繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī))的冷卻水管路(換言之，冷卻水通道)。
[0020]第一管路和第二管路經(jīng)由閥連接(換言之，連結(jié))。特別地，閥在發(fā)動(dòng)機(jī)的下游側(cè)(亦即，發(fā)動(dòng)機(jī)的沿冷卻水的流動(dòng)方向的下游側(cè))將第一管路和第二管路連接。順便說(shuō)一下，考慮到第一管路使冷卻水循環(huán)成使得冷卻水通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)且第二管路使冷卻水循環(huán)成使得冷卻水不通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的事實(shí)，閥可將第一管路的位于發(fā)動(dòng)機(jī)的下游側(cè)的管路部分和第二管路連接。然而，閥也可在發(fā)動(dòng)機(jī)的上游側(cè)(亦即，發(fā)動(dòng)機(jī)的沿冷卻水的流動(dòng)方向的上游側(cè))將第一管路和第二管路連接。
[0021]閥調(diào)節(jié)從第一管路流到第二管路的冷卻水的流量。閥響應(yīng)于用于改變(切換)閥的狀態(tài)的指令要求而將閥自身的狀態(tài)從閥打開(kāi)狀態(tài)切換為閥關(guān)閉狀態(tài)或從閥關(guān)閉狀態(tài)切換為閥打開(kāi)狀態(tài)，以調(diào)節(jié)從第一管路流到第二管路的冷卻水的流量。例如，狀態(tài)為閥打開(kāi)狀態(tài)的閥允許第一流量的冷卻水從第一管路流到第二管路。另一方面，例如，狀態(tài)為閥關(guān)閉狀態(tài)的閥允許第二流量(然而，第二流量小于第一流量)的冷卻水從第一管路流到第二管路。
[0022]排氣熱回收器將流入排氣熱回收器中的相對(duì)高溫的排氣(亦即，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣)的熱傳遞給流入排氣熱回收器中的相對(duì)低溫的冷卻水。亦即，在排氣熱回收器中進(jìn)行排氣和冷卻水之間的熱傳遞(換言之，熱交換)。
[0023]進(jìn)行熱傳遞的排氣熱回收器位于第二管路上。因此，排氣熱回收器將排氣的熱傳遞給第二管路中的冷卻水。亦即，第二管路中的冷卻水的溫度會(huì)由于排氣熱回收器中的排氣和冷卻水之間的熱傳遞而升高。
[0024]冷卻水控制設(shè)備針對(duì)這種冷卻設(shè)備判定閥是否發(fā)生故障。為了判定閥是否發(fā)生故障，冷卻水控制設(shè)備設(shè)置有判定裝置和控制裝置。
[0025]判定裝置執(zhí)行基于第一水溫和第二水溫之間的差異來(lái)判定閥是否發(fā)生故障的判定操作。第一水溫是第一管路中的冷卻水的溫度。特別地，第一水溫優(yōu)選是第一管路的位于發(fā)動(dòng)機(jī)和閥之間的管路部分(然而，該管路部分包括第一管路的位于發(fā)動(dòng)機(jī)的水封和閥之間的管路部分)中的冷卻水的溫度。換言之，第一水溫是第一管路的位于發(fā)動(dòng)機(jī)的下游側(cè)且位于閥的上游側(cè)的管路部分(然而，該管路部分包括第一管路的位于發(fā)動(dòng)機(jī)的水封的下游側(cè)且位于閥的上游側(cè)的管路部分)中的冷卻水的溫度。另一方面，第二水溫是第二管路中的冷卻水的溫度。
[0026]這里，將說(shuō)明判定閥是否發(fā)生作為閥的故障的一個(gè)示例的關(guān)閉故障(亦即，閥的狀態(tài)與閥打開(kāi)要求相反地保持為閥關(guān)閉狀態(tài)的故障)的判定操作作為判定閥是否發(fā)生故障的判定操作的一個(gè)示例。如果閥的狀態(tài)為閥關(guān)閉狀態(tài)，則冷卻水保持處于第一管路中且冷卻水在第二管路中循環(huán)。因此，如果閥的狀態(tài)為閥關(guān)閉狀態(tài)，則第一水溫具有相對(duì)強(qiáng)的比第二水溫更快地升高的傾向(亦即，第一水溫和第二水溫之間的差異具有相對(duì)強(qiáng)的變大的傾向)。另一方面，如果閥的狀態(tài)為閥打開(kāi)狀態(tài)，則冷卻水在第一管路和第二管路兩者中循環(huán)。此外，在第一管路中循環(huán)的冷卻水和在第二管路中循環(huán)的冷卻水混合。因此，如果閥的狀態(tài)為閥打開(kāi)狀態(tài)，則第一水溫和第二水溫之間的差異具有相對(duì)強(qiáng)的變小的傾向。因此，如果在向閥提供閥打開(kāi)要求的狀態(tài)下(亦即，在第一水溫和第二水溫之間的差異由于閥的狀態(tài)在通常情況下將為閥打開(kāi)狀態(tài)而被推定為小的狀態(tài)下)第一水溫和第二水溫之間的差異大(例如，大于預(yù)定閾值)，則判定裝置能判定為閥發(fā)生關(guān)閉故障。
[0027]如上所述，判定裝置能通過(guò)關(guān)注根據(jù)閥的狀態(tài)的切換而變動(dòng)的第一水溫和第二水溫之間的差異來(lái)判定閥是否發(fā)生故障。亦即，判定裝置能通過(guò)關(guān)注根據(jù)閥有無(wú)故障而變動(dòng)的第一水溫和第二水溫之間的差異來(lái)判定閥是否發(fā)生故障。
[0028]然而，第一水溫和第二水溫之間的差異除根據(jù)閥的狀態(tài)的切換(或者，閥的故障)而變動(dòng)以外還可根據(jù)排氣熱回收器中的從排氣到冷卻水的熱傳遞而變動(dòng)。具體地，如上所述，由于排氣熱回收器位于第二管路上，所以第二水溫隨著在排氣熱回收器中傳遞給冷卻水的熱傳遞量增大而升高。例如，熱傳遞量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大而增大，且因此，第二水溫隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大而升高。結(jié)果，第一水溫和第二水溫之間的差異不論是否有閥的狀態(tài)的切換或者不論是否有閥的故障都隨著熱傳遞量的增大而減小。因此，即使當(dāng)判定裝置基于第一水溫和第二水溫之間的差異而判定為閥發(fā)生故障時(shí)，閥實(shí)際上也可能未發(fā)生故障。亦即，即使當(dāng)判定裝置基于第一水溫和第二水溫之間的差異而判定為閥發(fā)生故障時(shí)，作為這種判定的基礎(chǔ)的第一水溫和第二水溫之間的差異可能不是由閥的狀態(tài)的切換或閥的故障引起的，而是由熱傳遞量的變動(dòng)引起的。因此，為了提高由判定裝置執(zhí)行的判定操作的精度，優(yōu)選抑制由熱傳遞量的變動(dòng)引起的第一水溫和第二水溫之間的差異的變動(dòng)。
[0029]因此，控制裝置抑制對(duì)應(yīng)于熱傳遞量的第一水溫和第二水溫之間的差異的變動(dòng)(例如，抑制對(duì)應(yīng)于熱傳遞量的第二水溫的升高)。具體地，當(dāng)判定裝置執(zhí)行判定操作時(shí)，控制裝置可將冷卻設(shè)備控制成使得熱傳遞量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大而減小?；蛘?，當(dāng)判定裝置執(zhí)行判定操作時(shí)，作為將冷卻設(shè)備控制成使得熱傳遞量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大而減小的附加或替換，控制裝置可將冷