專利名稱：內(nèi)燃機的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的控制裝置。
背景技術(shù)：
存在對內(nèi)燃機的排氣進行冷卻的冷卻裝置。作為冷卻裝置，有設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣口與排氣歧管之間的冷卻裝置、或設(shè)置在排氣岐管周圍的冷卻裝置(參考專利文獻1)。 通過冷卻水向冷卻裝置內(nèi)部流通，排氣被冷卻。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本專利申請?zhí)亻_昭63-208607號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題這樣的冷卻裝置被配置在冷卻水所流通的路徑上。在泵的作用下，冷卻水在該路徑中循環(huán)。而且，排氣的熱量的一部分被儲存到這樣的冷卻裝置中。如果內(nèi)燃機停止，則泵也停止，冷卻水不再循環(huán)。因此，儲存在冷卻裝置中的熱量被傳導(dǎo)給冷卻水，冷卻水有可能沸騰。本發(fā)明的目的在于提供一種抑制冷卻水沸騰的內(nèi)燃機的控制裝置。上述目的可通過以下內(nèi)燃機的控制裝置來實現(xiàn)，該控制裝置包括冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)置在冷卻水所循環(huán)的路徑上，并且所述冷卻水通過流過所述冷卻裝置內(nèi)部而對內(nèi)燃機的排氣進行冷卻；泵，所述泵使所述冷卻水循環(huán)；估計部，所述估計部估計所述排氣的熱量；以及控制部，所述控制部根據(jù)估計出的所述排氣的熱量來決定在檢測到點火開關(guān)斷開之后所述泵是否進行工作。由此，例如在排氣的熱量高時，即使在檢測到點火開關(guān)斷開時也使泵工作，由此使冷卻水循環(huán)，從而能夠防止由于儲存在冷卻裝置中的熱量而冷卻水沸騰。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抑制冷卻水沸騰的內(nèi)燃機的控制裝置。


圖1是內(nèi)燃機的控制裝置的說明圖；圖2是示出冷卻水的路徑的圖；圖3是示出由E⑶執(zhí)行的控制的一例的流程圖；圖4A是用于計算排放氣體溫度的映射，圖4B是用于計算空轉(zhuǎn)運行期間的映射；圖5是用于說明由ECU執(zhí)行的控制的時序圖；圖6是用于說明由ECU執(zhí)行的控制的時序圖；圖7是示出實施例2的內(nèi)燃機的控制裝置的冷卻水的路徑的圖8是示出由E⑶執(zhí)行的控制的一例的流程圖；圖9是實施例3的內(nèi)燃機的控制裝置的冷卻水的路徑的說明圖；
圖10是示出由E⑶執(zhí)行的控制的一例的流程圖。
具體實施例方式以下，參考附圖對多個實施例進行說明。實施例1圖1是內(nèi)燃機的控制裝置的說明圖。發(fā)動機10具有一對列(bank) 12L、12R。列 12L、12R相互傾斜配置。發(fā)動機10是所謂V型發(fā)動機。列12L具有包括三個氣缸14L的氣缸組。列12R也同樣地具有氣缸14R。另外，列12L中設(shè)置有直接向氣缸14L內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥15L。同樣地，列 12R中也設(shè)置有直接向氣缸14R內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥15R。在列12L上連接有吸氣通路4L以及排氣岐管5L，在列12R上連接有吸氣通路4R以及排氣岐管5R。吸氣通路4L、4R 在上游側(cè)匯流，在匯流了的部位設(shè)置有用于調(diào)節(jié)吸入空氣量的節(jié)氣門閥6和檢測吸入空氣量的空氣流量計18。在排氣岐管5L、5R的下端部分別設(shè)置有催化劑20L、20R。催化劑20L、20R分別對從列12L、12R側(cè)的氣缸排出的排氣進行凈化。在排氣岐管5L、5R中分別安裝有空燃比傳感器9L、9R。在列12L的排氣口(沒有圖示)與排氣岐管5L之間設(shè)置有冷卻裝置40L。同樣地，在列12R的排氣口(沒有圖示)與排氣岐管5R之間設(shè)置有冷卻裝置40R。冷卻裝置40L、40R被構(gòu)成為分別使冷卻水在排氣岐管5L、5R的管的周圍流動。對于冷卻裝置40L、40R，將在后面敘述詳細情況。節(jié)氣門閥6的開度由ECU(Electr開啟ic C開啟trol Unit，電子控制單元)7L、 7R按照每個列12L、12R分別控制。而且，從燃料噴射閥15L、15R噴射的燃料量也由E⑶7L、 7R分別控制。E⑶7L、7R能夠切斷從燃料噴射閥15L、15R噴射的燃料。E⑶7L、7R相當(dāng)于估計部、控制部(將在后面詳述)。E⑶7L、7R可經(jīng)由通信線路8雙向通信。通過經(jīng)由通信線路8交換信息，ECU7L、7R能夠參考與其他列的運行狀態(tài)相關(guān)的信息，以用于其所承擔(dān)的列的運行控制。另外，空燃比傳感器9L、9R將與排氣的空燃比對應(yīng)的檢測信號分別輸出給E⑶7L、 7R。E⑶7L、7R基于分別來自空燃比傳感器9L、9R的輸出來分別控制向氣缸14L、14R的燃料噴射量，由此對空燃比進行反饋控制。反饋控制是指控制燃料噴射量等以使檢測到的排氣的空燃比成為目標(biāo)空燃比。水溫傳感器52將后述的與冷卻水的溫度對應(yīng)的檢測信號輸出給ECR7L。水溫傳感器52被置于冷卻水所循環(huán)的路徑上的任意位置。點火開關(guān)30向E⑶7L輸出接通信號、斷開信號。圖2是示出冷卻水的路徑的圖。如圖2所示，在冷卻水的路徑上配置有散熱器72、 入口 74、泵76等。主路徑82使冷卻水按照入口 74、泵76、發(fā)動機10、散熱器72的順序循環(huán)。主路徑82使冷卻水從發(fā)動機10的后接合部19向散熱器72循環(huán)。輔助路徑88使冷卻水按照入口 74、泵76、發(fā)動機10、冷卻裝置40L、40R、V列管60的順序循環(huán)。輔助路徑88從后接合部19分岔，并包含使冷卻水分別向冷卻裝置40L、40R內(nèi)流通的分支路徑86L、86R。泵76是與發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動地進行工作的機械泵。冷卻水從入口 74向發(fā)動機10流動。冷卻水首先流入發(fā)動機10的機體側(cè)水套llw，然后流入蓋側(cè)水套12Lw、12Rw。 從蓋側(cè)水套12Lw、12Rw排出的冷卻水在后接合部19匯流。在后接合部19連結(jié)有主路徑82 和輔助路徑88。在主路徑82中流動的冷卻水從后接合部19向散熱器72流動，冷卻水在散熱器72中散熱。在分支路徑86L上配置有冷卻裝置40L。冷卻水向冷卻裝置40L內(nèi)流通。通過冷卻水向冷卻裝置40L內(nèi)流通，能夠降低從列12L的氣缸14L排出的排氣的溫度。分支路徑 86R、冷卻裝置40R也一樣。圖3是示出由E⑶7L、7R執(zhí)行的控制的一例的流程圖。E⑶7L、7R基于來自水溫傳感器52的輸出來檢測冷卻水溫(步驟Si)。但也可以不利用來自水溫傳感器52的輸出而通過公知的方法來估計冷卻水溫。接下來，E⑶7L、7R計算排放氣體溫度和排放氣體量(步驟S》。例如基于圖4A 所示的映射來計算排放氣體溫度。圖4A是用于計算排放氣體溫度的映射，被預(yù)先存儲在 ECU7L、7R中。如圖4A所示，縱軸表示發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速，橫軸表示發(fā)動機10的負載。發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速、負載越大，算出的排放氣體溫度就越高。另外，排放氣體量(g/秒)基于吸入空氣量和空燃比而算出，吸入空氣量基于來自空氣流量計18的輸出而檢測，空燃比基于空燃比傳感器9L、9R空的輸出而檢測。接下來，E⑶7L、7R估計排放氣體的熱量P (步驟。具體而言，通過下式來估計。P = MXCpX (Tex-Tair)…(1)M表示排放氣體量，Cp表示排放氣體的比熱，Tex表示排放氣體溫度，Tair表示外部空氣溫度。將在步驟S2中算出的排放氣體量、排放氣體溫度分別代入M、Tex而算出熱量 P。此外，外部空氣溫度既可以使用公知的溫度傳感器進行檢測，也可以通過其他公知的方法來估計或算出。接下來，E⑶7L、7R判定冷卻水溫是否超過了判定值Dl (步驟S4)。當(dāng)超過了判定值Dl時，ECU7L、7R判定排放氣體的熱量是否超過了判定值D2(步驟S5)。此處的排放氣體的熱量是在步驟S3中算出的熱量。當(dāng)超過了判定值D2時，ECU7L、7R將在上一次的第一計數(shù)值Tl加上1后的值作為本次的第一計數(shù)值Tl (步驟S6)。第一計數(shù)值Tl是為了測量排放氣體的熱量超過了判定值D2的期間而使用的值。接下來，E⑶7L、7R判定第一計數(shù)值Tl是否超過了判定值D3(步驟S7)。當(dāng)超過了判定值D3時，E⑶7L、7R將在檢測到點火開關(guān)30斷開后執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行的標(biāo)志設(shè)定為開啟 (ON)(步驟S8)。在檢測到點火開關(guān)30斷開后執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行的理由如下通過進行空轉(zhuǎn)運行，即使在點火開關(guān)30斷開后也使泵76工作預(yù)定期間，由此防止由儲存在冷卻裝置40L、 40R中的熱量引起冷卻水沸騰。接下來，ECU7L、7R計算空轉(zhuǎn)運行期間(步驟S9)。具體而言，如圖4B所示，ECU7L、 7R計算與第一計數(shù)值Tl對應(yīng)的空轉(zhuǎn)運行期間。圖4B是用于計算空轉(zhuǎn)運行期間的映射。在圖4B的映射中，縱軸表示空轉(zhuǎn)運行期間，橫軸表示第一計數(shù)值Tl。如圖4B所示，第一計數(shù)值Tl越大，空轉(zhuǎn)運行期間設(shè)定得就越長。其理由是考慮到第一計數(shù)值Tl越大、儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量就越多。例如，在第一計數(shù)值Tl為1000、2000、3000、4000的情況下，空轉(zhuǎn)運行期間分別被設(shè)定為30、60、90、120 (秒)。第一計數(shù)值Tl對應(yīng)于排放氣體的熱量超過了判定值D2的期間。從而，與估計出的排氣的熱量超過了判定值D2的期間相適應(yīng)地設(shè)定空轉(zhuǎn)運行期間。即，與排放氣體的熱量超過了判定值D2的期間相適應(yīng)地設(shè)定泵76的工作期間。接下來，E⑶7L、7R判定是否從點火開關(guān)30檢測到斷開信號(步驟S10)。當(dāng)作出了否定判定時，E⑶7L、7R再次執(zhí)行步驟Si。當(dāng)E⑶7L、7R檢測到來自點火開關(guān)30的斷開信號時，E⑶7L、7R執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行(步驟Sll)。通過執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行，泵76與發(fā)動機10聯(lián)動地進行工作。因此，即使在點火開關(guān)30斷開的情況下，在預(yù)定期間內(nèi)，泵76也工作，冷卻水也在路徑上循環(huán)。由此能夠防止冷卻水受到儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量的影響而發(fā)生沸騰的情況。在步驟S4中，當(dāng)冷卻水溫小于判定值Dl時，E⑶7L、7R將空轉(zhuǎn)運行執(zhí)行標(biāo)志設(shè)定為關(guān)閉(OFF)(步驟S15)。這是因為當(dāng)冷卻水溫低至某種程度時，即使在點火開關(guān)30斷開后冷卻水發(fā)生沸騰的可能性也小。在步驟S5中，當(dāng)排放氣體的熱量小于判定值D2時，E⑶7L、7R判定空轉(zhuǎn)運行執(zhí)行標(biāo)志是否為開啟(步驟S12)。當(dāng)作出了否定判定時，ECU7L、7R執(zhí)行步驟S15。當(dāng)作出了肯定判定時，E⑶7L、7R將在上一次的第二計數(shù)值T2加上1后的值作為本次的第二計數(shù)值T2 (步驟Si； )。第二計數(shù)值T2為了測量排放氣體的熱量小于判定值Dl的期間而使用。接下來，E⑶7L、7R判定第二計數(shù)值T2是否超過了判定值D4 (步驟S14)。當(dāng)?shù)诙嫈?shù)值T2超過了判定值D4時，ECU7L、7R執(zhí)行步驟S15。在此情況下，可估計儲存在冷卻裝置40R、40L中的熱量少。當(dāng)?shù)诙嫈?shù)值T2小于判定值D2時，E⑶7L、7R將空轉(zhuǎn)運行標(biāo)志設(shè)定為開啟(步驟S8)。在此情況下，可估計儲存在冷卻裝置40R、40L中的熱量還很足。第二計數(shù)值T2對應(yīng)于排放氣體的熱量小于判定值D2的期間。因此，根據(jù)估計出的排氣的熱量小于判定值D2的期間和估計出的排氣的熱量超過了判定值D2的期間，來決定是否執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行。即，根據(jù)估計出的排氣的熱量小于判定值D2的期間和估計出的排氣的熱量超過了判定值D2的期間，來決定在點火開關(guān)30斷開后泵76是否工作。由此，能夠考慮點火開關(guān) 30斷開前的發(fā)動機10的運行狀態(tài)來決定泵76是否工作。如上所述，ECU7L、7R估計排放氣體的熱量，并根據(jù)估計出的熱量來決定在檢測到點火開關(guān)30斷開之后是否執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行。由此，當(dāng)排氣的熱量高時，在檢測到點火開關(guān)30 斷開之后使泵76工作，從而使冷卻水循環(huán)。由此，能夠防止由儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量引起冷卻水沸騰的情況。接下來，根據(jù)時序圖，說明由E⑶7L、7R執(zhí)行的控制。圖5、圖6是用于說明由 ECU7L、7R執(zhí)行的控制的時序圖。在圖5、圖6中示出了排放氣體的熱量P、冷卻裝置40L、40R 的溫度Tc、冷卻水的溫度Tw。冷卻水的溫度Tw表示冷卻裝置40L、40R周邊的冷卻水的溫度。圖5是在檢測到點火開關(guān)30斷開之后執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行期間時的時序圖。例如，當(dāng)車輛諸如爬坡等持續(xù)執(zhí)行高轉(zhuǎn)速高負載運行時，排放氣體的熱量P上升并超過判定值D2。當(dāng)在熱量P超過判定值D2的狀態(tài)下斷開點火開關(guān)30時，發(fā)動機10執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行。若點火開關(guān)30斷開時的冷卻裝置40L、40R的溫度Tc為200°C，則通過執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行而排放氣體的熱量P急劇下降，冷卻裝置40L、40R的溫度Tc也從200°C逐漸降低。而且，通過執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行，泵76工作，并且冷卻水在路徑上循環(huán)，因此冷卻水的溫度在點火開關(guān)30斷開前后變化不大，維持90°C左右。如此，能夠防止由儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量引起冷卻水沸騰的情況。假設(shè)斷開點火開關(guān)30并泵76停止工作的情況。在此情況下，由于泵76停止，因此冷卻水不循環(huán)，從而滯留在冷卻裝置40L、40R內(nèi)或冷卻裝置40L、40R周邊的冷卻水有可能因儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量而沸騰。然而，在本實施例中，由于在點火開關(guān)30 斷開后也執(zhí)行預(yù)定期間的空轉(zhuǎn)運行，因此冷卻水循環(huán)，直到儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量下降為止。由此能夠防止冷卻水沸騰的可能性。接下來，說明不執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行的情況。圖6是在檢測到點火開關(guān)30斷開之后不執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行期間時的時序圖。如圖6所示，例如當(dāng)在車輛進行高轉(zhuǎn)速高負載運行后變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速低負載運行、并且點火開關(guān)30被斷開時，通過低轉(zhuǎn)速低負載運行，排放氣體的熱量P已低于判定值D2。因此，在這樣的狀態(tài)下不執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行。這是因為由于排放氣體的熱量P 已下降，因而可估計儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量也小。因此，在此情況下，不執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行。實施例2接下來，說明實施例2的內(nèi)燃機的控制裝置。圖7是示出實施例2的內(nèi)燃機的控制裝置的冷卻水的路徑的圖。在實施例2的內(nèi)燃機的控制裝置中，采用泵76a。泵76a是基于來自E⑶7L、7R的指令而工作的電動泵。因此，即使在發(fā)動機10停止后，泵76a也基于來自E⑶7L、7R的指令而工作。接下來，對由E⑶7L、7R執(zhí)行的控制進行說明。圖8是示出由E⑶7L、7R執(zhí)行的控制的一例的流程圖。E⑶7L、7R在執(zhí)行步驟Sl至S7時，將在檢測到點火開關(guān)30斷開之后使泵76a工作的執(zhí)行標(biāo)志設(shè)定為開啟(步驟S8a)。接下來，計算泵76a的工作期間(步驟S9a)。與實施例1同樣地，泵76a的工作期間基于第一計數(shù)值Tl來計算。當(dāng)檢測到點火開關(guān)30斷開時， E⑶7L、7R使發(fā)動機10停止并使泵76a工作(步驟Slla)。如此，通過在點火開關(guān)30斷開后使泵76a工作預(yù)定期間，能夠防止由儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量引起冷卻水沸騰。當(dāng)在步驟S7中作出否定判定或在步驟S14中作出肯定判定時，將在點火開關(guān)30斷開后使泵76a工作的執(zhí)行標(biāo)志設(shè)定為關(guān)閉(步驟S15a)。實施例3接下來，說明實施例3的內(nèi)燃機的控制裝置。圖9是實施例3的內(nèi)燃機的控制裝置的冷卻水的路徑的說明圖。如圖9所示，冷卻水的路徑包括通過發(fā)動機10內(nèi)部的主路徑82、以及與主路徑82 并聯(lián)連接并通過冷卻裝置40L、40R內(nèi)部的副路徑86。此外，在泵76a與發(fā)動機10之間的主路徑82上設(shè)置有控制閥78。控制閥78能夠根據(jù)來自E⑶7L、7R的指令而控制通過主路徑82的冷卻水的流量。詳細而言，控制閥78能夠根據(jù)來自ECU7L、7R的指令而維持預(yù)定開度。圖10是示出由E⑶7L、7R執(zhí)行的控制的一例的流程圖。當(dāng)E⑶7L、7R執(zhí)行步驟Sl至SlO并檢測到點火開關(guān)30斷開時，E⑶7L、7R驅(qū)動泵76a(步驟Slla)，并關(guān)閉控制閥78 (步驟Sllb)。由此，冷卻水不再向發(fā)動機10內(nèi)流動，而冷卻水向副路徑86流動。由此，在冷卻裝置40L、40R內(nèi)流動的冷卻水的流量增大。由此， 冷卻裝置40L、40R通過大量流入的冷卻水在短期間內(nèi)被冷卻。因此能夠防止由儲存在冷卻裝置40L、40R中的熱量引起冷卻水沸騰。也可以不完全關(guān)閉控制閥78而通過將控制閥78 控制在規(guī)定開度來抑制通過發(fā)動機10內(nèi)部的冷卻水的流量。 以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了詳細說明，但本發(fā)明不限定于上述特定的實施方式，可在權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種變形和變更。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，包括冷卻裝置，所述冷卻裝置設(shè)置在冷卻水所循環(huán)的路徑上，并且所述冷卻水通過流過所述冷卻裝置內(nèi)部而對內(nèi)燃機的排氣進行冷卻；泵，所述泵使所述冷卻水循環(huán)；估計部，所述估計部估計所述排氣的熱量；以及控制部，所述控制部根據(jù)估計出的所述排氣的熱量來決定在檢測到點火開關(guān)斷開之后所述泵是否工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中，所述泵是與所述內(nèi)燃機聯(lián)動的機械泵，所述控制部在檢測到所述點火開關(guān)斷開之后通過執(zhí)行空轉(zhuǎn)運行而使所述泵工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中，所述泵是根據(jù)來自所述控制部的指令而工作的電動泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中，所述路徑包括通過所述內(nèi)燃機內(nèi)部的主路徑、以及與所述主路徑并聯(lián)連接并通過所述冷卻裝置內(nèi)部的副路徑，所述控制裝置包括控制閥，所述控制閥能夠控制流經(jīng)所述主路徑的冷卻水的流量，所述控制部在檢測到所述點火開關(guān)斷開之后通過控制所述控制閥來抑制流經(jīng)所述主路徑的冷卻水的流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中，所述控制部根據(jù)所述估計出的排氣的熱量超過了判定值的期間來設(shè)定所述泵的工作期間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中，所述控制部根據(jù)所述估計出的排氣的熱量超過了判定值的期間和所述估計出的排氣的熱量小于所述判定值的期間，來決定在檢測到所述點火開關(guān)斷開之后所述泵是否工作。
全文摘要
本實施例的內(nèi)燃機的控制裝置包括冷卻裝置(40L、40R)，其設(shè)置在冷卻水所循環(huán)的路徑上，并且冷卻水通過流過冷卻裝置(40L、40R)內(nèi)部而對內(nèi)燃機的排氣進行冷卻；使所述冷卻水循環(huán)的泵(76)；以及ECU(7L、7R)，其估計排氣的熱量，并根據(jù)估計出的排氣的熱量來決定在檢測到點火開關(guān)(30)斷開之后泵(76)是否工作。
文檔編號F01P7/16GK102395767SQ20098015877
公開日2012年3月28日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者三谷信一, 佐藤哲, 廣岡重正, 浦野繁幸, 角岡卓 申請人:豐田自動車株式會社