专利名称：车辆发动机预热系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆发动机预热系统，尤其涉及用于在寒冷状态下通过控制用于冷却发动机的冷却水的流动来加速作为车辆动力源的发动机的预热的车辆发动机预热系统。
背景技术：
迄今为止，为了在寒冷状态下加速车内发动机的预热，对发动机进行预热加速控制，如延迟点火定时和增加发动机转速。然而，这种对发动机的控制导致燃料经济性恶化。为了解决该问题，作为用于加速发动机预热的另一个方法，有一种通过快速增高流入发动机内部的冷却水的温度来快速预热发动机的技术。具体来说，在该技术中，在发动机中的冷却水通道中设置通道控制阀，并且该通道控制阀关闭冷却水通道的设定部分，使得冷却水通道的长度变短并且阻止冷却水流入到被配置为降低冷却水温度的散热器中。日本专利5-263642号公报(专利文献I)是上述传统技术的一个实例。专利文献I的系统设置有旁路通道，以使冷却水在发动机内部循环而不让冷却水经过气缸体和气缸盖，并且该系统被配置为根据由设置在气缸盖中的水温传感器检测到的冷却水温度的增高来增加流入到气缸盖中的冷却水的量。因此，专利文献I的技术能够在寒冷状态下稳定发动机的燃烧，并且能够加速发动机预热。现有技术文献_6] 专利文献专利文献1:日本特开5-263642号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，尽管能够在寒冷状态下稳定发动机的燃烧，但是专利文献I的系统具有不能正确地测量冷却水温度的缺点。具体来说，在专利文献I的系统中，在发动机寒冷时，冷却水经由旁路通道流动，而在除了旁路通道以外的冷却水通道中停滞。此外，专利文献I的系统被配置为检测冷却水是停滞的气缸盖的冷却水通道中冷却水的温度。冷却水在冷却水通道中停滞的情况下，冷却水通道中冷却水的温度比发动机预热完成并且冷却水在冷却水通道中流动的情况下增高很多。对于上述情况，不可能正确地判断发动机的预热情况。当发动机是冷的，或者当判断出发动机可能是冷的时候，进行控制使得燃料注入量增加，以防止发动机燃烧失败。如果不能正确地判断出发动机的预热情况，燃料注入量增加的时间(在下文中称为“燃料注入量增加时间”)的期间变长，因此燃料经济性恶化。有一种可想到的用于防止燃料经济性恶化的方法，在该可想到的方法中，通过初步实验等预先找到与发动机中冷却水的温度的检测点相对应的最佳的发动机操作。然而，该可想到的方法所需的工时量很大，因此难以实施该可想到的方法。本发明旨在提供一种车辆发动机预热系统，其能够在寒冷状态下通过控制冷却水的流动加速发动机的预热，并且还能够防止由于冷却水的局部温度增高而造成的冷却水温度检测的准确度恶化。用于解决问题的方案本发明是一种车辆发动机预热系统，包括:作为车辆动力源的发动机；其中所述预热系统被配置为控制冷却水的流动以冷却所述发动机；其中所述发动机包括:进入部，其将冷却水引入所述发动机内部；排放部，其将冷却水排放到所述发动机外部；以及发动机内部冷却水通道，其在所述发动机内部将所述进入部和所述排放部相互连接，以使冷却水在所述发动机内部流动，其中所述预热系统包括循环冷却水通道，所述循环冷却水通道在所述发动机外部将所述进入部和所述排放部相互连接，以使经由所述排放部排出的冷却水返回到所述进入部；其中所述循环冷却水通道包括:水泵，其用于改变冷却水的抽送量；车辆设备，其用于与冷却水进行热交换；以及保温箱，其连接到冷却水供应通道，将从所述排放部排放的冷却水供应给所述车辆设备；其中所述保温箱包括阻挡阀，所述阻挡阀用于在设的条件下阻挡所述冷却水流入所述冷却水供应通道；其中所述预热系统包括:旁路通道，其用于将流过所述发动机内部冷却水通道的冷却水返回到所述水泵；水温传感器，其用于检测所述发动机内部的冷却水的温度；以及控制装置，其用于控制所述阻挡阀，以阻挡冷却水流入所述冷却水供应通道，并且在所述水温传感器检测到的冷却水温度低于第一设定温度时，使冷却水流过所述旁路通道。发明效果如果冷却水温度低于第一设定温度，则设置在所述保温箱中的所述阻挡阀关闭，并且流过所述发动机内部冷却水通道的设定量的冷却水通过旁路通道循环，使得本发明的预热系统阻挡冷却水流入被配置为与冷却水进行热交换的所述车辆设备。这使得可以快速升高冷却水温度，并且防止发动机内部的冷却水局部温度增高，从而抑制冷却水温度检测的准确度恶化。
图1是示出车辆发动机预热系统的示意性框图。(实施例)图2是在发动机预热期间冷却水控制的流程图。(实施例)图3是在发动机预热期间冷却水控制的时序图。(实施例)图4是示出车辆发动机预热系统的示意性框图。(第一变形例)图5是在发动机预热期间冷却水控制的流程图。(第一变形例)图6是在发动机预热期间冷却水控制的时序图。(第一变形例)图7是在发动机预热期间冷却水控制的流程图。(第二变形例)图8是在发动机预热期间冷却水控制的时序图。(第二变形例)附图标记说明I车辆发动机(发动机)2预热系统3进入部4排放部5发动机内部冷却水通道
6循环冷却水通道7 水泵8车辆设备9保温箱10节气门体加热器11加热芯12散热器13、14、15冷却水供应通道16、17、18回流冷却水通道19、20、21 阻挡阀22第一旁路通道23水温传感器24控制装置
具体实施例方式下面根据附图描述本发明的实施例。[实施例]图1至图3示出本发明的实施例。本实施例旨在即使当冷却水温度很低并且流入车辆设备的冷却水被阻挡时也能够通过使少量冷却水经由发动机内部循环来防止冷却水流动的停滞并由此使冷却水温度均匀升高。在图1中，附图标记I表示车辆发动机(在下文中称为“发动机”)，附图标记2表示预热系统。预热系统2包括在发动机I内的:进入部3，其将冷却水引入该发动机内部；排放部4，其将冷却水排放到该发动机的外部；以及发动机内部冷却水通道5，其在该发动机内部将进入部3和排放部4相互连接以使冷却水在该发动机内部流动。发动机内部冷却水通道5将经由进入部3流入其中的冷却水分成多个水流，以使这些水流经由该发动机内部的各个部分流动(如气缸盖和气缸体)。发动机内部冷却水通道5使已经将发动机内部的所述部分冷却的冷却水的水流汇合，从而使由此汇合的冷却水经由排放部4流出。发动机内部冷却水通道5由设置在进入部3和排放部4之间的多个通道形成。预热系统2包括在该发动机外部将进入部3和排放部4相互连接的循环冷却水通道6，以使经由排放部4排出的冷却水返回到进入部3。循环冷却水通道6包括:可变排量水泵7，其用于不依赖于发动机转速地改变要冷却水的抽送量；车辆设备8，其用于与冷却水进行热交换；以及保温箱9，其被配置为将冷却水分配给车辆设备8。车辆设备8包括:节气门体加热器10，其被配置为防止节气门冻结；加热芯11，其被配置为将车厢预热；以及散热器12，其被配置为降低冷却水温度。节气门体加热器10、加热芯11和散热器12分别连接到冷却水供应通道13、14和15，经由冷却水供应通道13、14和15供应经由排放部4排出的冷却水，并且节气门体加热器10、加热芯11和散热器12分别连接到回流冷却水通道16、17和18，温度降低后的冷却水经由回流冷却水通道16、17和18流回到进入部3。水泵7具有:与通过使回流冷却水通道16、17和18在它们的下游侧汇合而形成的汇合通道的下游端连接的入口 ；以及连接到进入部3的出口，冷却水经由进入部3进入发动机I。保温箱9具有:连接到排放部4的入口，发动机I中的冷却水经由排放部4排出；以及分别连接到冷却水供应通道13、14和15的出口。保温箱9设置有阻挡阀19、20和21，阻挡阀19、20和21被配置为在设定的条件下阻挡冷却水流入各个冷却水供应通道13、14和15。预热系统2包括旁路通道，已经流过发动机内部冷却水通道5的冷却水经由该旁路通道返回到水泵7。本实施例的旁路通道是第一旁路通道22，从连接到排放部4的保温箱9输出的冷却水经由第一旁路通道22流过该发动机的外部，然后回到水泵7的入口。预热系统2还包括水温传感器23，水温传感器23被配置为检测该发动机内部的冷却水的温度。在预热系统2包括第一旁路通道22的情况下，水温传感器23的位置在进入部3处、在排放部4处或者在发动机内部冷却水通道5上的发动机内部的中心部位处。如图1中的实线所示，本实施例的水温传感器23位于发动机内部冷却水通道5上的发动机内部的中心部位，在该中心部位发动机I的热耗散的程度很低，因此冷却水温度显著增加。然而，如图1中的虚线所示，水温传感器23当然也可以改为位于进入部3处或排放部4处。预热系统2包括控制装置24，控制装置24被配置为控制阻挡阀19、20和21。在控制装置24中，将发动机I完全预热时测得的冷却水温度(完全预热水温)设定为第一设定温度。当水温传感器23检测到的冷却水温度低于第一设定温度时，控制装置24控制阻挡阀19、20和21，以阻挡冷却水流入冷却水供应通道13、14和15，并且只允许冷却水流过第一旁路通道22。另外，预热系统2具有两个由水泵7抽送水量的模式，并且在阻挡阀19、20和21的打开/关闭的状态之间改变由水泵7抽送的水量。阻挡阀19、20和21关闭时抽送的水量(第二抽送水量)小于阻挡阀19、20和21打开时抽送的水量(第一抽送水量)(即，第一抽送水量>第二抽送水量)。控制装置24以阻挡阀19、20和21关闭时抽送的水量(第二抽送水量)小于阻挡阀19、20和21打开时抽送的水量(第一抽送水量)的方式控制水泵7。接下来，描述该系统的工作。如图2中所示，当控制装置24在发动机预热期间启动用于冷却水控制的程序时(AOl)，发动机I的预热系统2判断冷却水温度是否等于或高于第一设定温度(A02)。如果冷却水温度低于第一设定温度并且判断(A02)为“否”，则预热系统2关闭阻挡阀19、20和21，使得由水泵7抽送的水量可变为第二抽送水量(A03)，然后终止该程序(A04)。从而由水泵7以第二抽送水量的状态抽送的冷却水在发动机内部冷却水通道5和第一旁路通道22中循环。相反地，如果冷却水温度等于或高于第一设定温度并且判断(A02)为“是”，则预热系统2打开阻挡阀19、20和21，使得由水泵7抽送的水量可变为第一抽送水量(A05)，然后终止该程序(A04)。从而由水泵7以第一抽送水量的状态抽送的冷却水经由发动机内部冷却水通道5和第一旁路通道22形成的流动路径并经由发动机内部冷却水通道5、冷却水供应通道13、14和15以及回流冷却水通道16、17和18形成的流动路径循环。在如图3中的虚线所示的不提供旁路通道的传统例子中，由于在水泵操作期间冷却水不在发动机内部循环，所以冷却水温度达到第一设定温度需要时间(tl)。此外，由于不能准确地检测发动机内部的冷却水的温度，因此不可能正确地判断出发动机预热到什么程度，所以燃料注入量增加的时间变长并且燃料经济性恶化。另一方面，利用如图3中实线所示的包括第一旁路通道22的预热系统2，由于冷却水在发动机内部冷却水通道5和第一旁路通道22中循环，所以冷却水温度达到第一设定温度需要较少的时间(tl)。这使得可以快速升高冷却水温度，同时防止发动机内部的冷却水局部温度增加，并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化。另外，水温传感器23位于进入部3处、排放部4处或者发动机内部冷却水通道5上的发动机内部中心部位处，在该中心部位处冷却水温度容易由于发动机I的热量而增高，并且增高后的冷却水温度不容易下降。由此可以防止冷却水温度检测的准确度恶化。如上所述，如果冷却水温度低于第一设定温度，则预热系统2关闭保温箱9的阻挡阀19、20和21以阻挡冷却水向被配置为与冷却水进行热交换的车辆设备8流动，同时只有设定量的冷却水通过第一旁路通道22在发动机内部冷却水通道5中循环。这样，即使当冷却水温度低时，预热系统2也使少量冷却水经由发动机的内部循环，并且阻挡冷却水向车辆设备8流动，从而防止冷却水流动停滞，并由此均匀升高冷却水温度。利用上述配置，预热系统2可以快速预热发动机1，同时抑制冷却水局部温度升高，并由此防止冷却水温度检测的准确度恶化。此外，由于预热系统2可以对发动机I是否被完全预热进行正确判断，所以可以缩短发动机启动期间燃料注入量增加的时间，这有助于燃料经济性的提高。此外，在预热系统2中，旁路通道(第一旁路通道22)设置在发动机外部。这使得可以快速升高冷却水温度，同时防止冷却水局部温度增加，从而抑制冷却水温度检测的准确度恶化。图4至图6示出本发明的第一变形例。第一变形例旨在比上述实施例更快地预热发动机，同时防止冷却水温度检测的准确度恶化。由于具有与图1中所示的发动机I的预热系统2的配置类似的配置，所以将使用图1中所示的附图标记来描述第一变形例的发动机I的预热系统2。然而，由于第一变形例中已经流过发动机内部冷却水通道5的冷却水经由其返回到水泵7的旁路通道的设置与上述实施例中的不同，所以将利用赋予该旁路通道的新的附图标记25描述第一变形例。如图4中所示，第一变形例的发动机I的预热系统2包括在发动机I内的:进入部3，其将冷却水引入该发动机内部；排放部4，其将冷却水排放到该发动机的外部；发动机内部冷却水通道5，其在该发动机内部将进入部3和排放部4相互连接以使冷却水在该发动机内部流动；以及循环冷却水通道6，其在该发动机外部将进入部3和排放部4相互连接，以使经由排放部4排出的冷却水返回到进入部3。循环冷却水通道6包括:水泵7，其用于改变冷却水的抽送量；车辆设备8 (包括节气门体加热器10、加热芯11和散热器12)，其用于与冷却水进行热交换；以及保温箱9，其被配置为将冷却水分配给车辆设备8。节气门体加热器10、加热芯11和散热器12分别连接到冷却水供应通道13、14和15，并且分别连接到回流冷却水通道16、17和18。水泵7具有与通过使回流冷却水通道16、17和18在它们的下游侧汇合而形成的汇合通道的下游端连接的入口以及连接到进入部3的出口，冷却水经由进入部3进入发动机I。保温箱9具有:连接到排放部4的入口，发动机I中的冷却水经由排放部4排出；以及分别连接到冷却水供应通道13、14和15的出口。保温箱9设置有阻挡阀19、20和21，阻挡阀19、20和21被配置为在设定的条件下阻挡冷却水流入各个冷却水供应通道13、14和15。预热系统2包括旁路通道，已经流过发动机内部冷却水通道5的冷却水经由该旁路通道返回到水泵7。第一变形例的旁路通道是第二旁路通道25，冷却水经由第二旁路通道25流过发动机的内部，然后返回到水泵7。第二旁路通道25具有连接到冷却水经由其排放到保温箱9的排放部4的附近的上游端和连接到水泵7的入口的下游端。排放部4的附近表示冷却水在发动机内部冷却水通道5中分开以流过发动机内的各部分(如气缸盖和气缸体)的多个水流汇合并且已经将发动机内的各部分冷却的冷却水流入排放部4的部位。预热系统2还包括水温传感器23，水温传感器23被配置为检测该发动机内部的冷却水的温度。在预热系统2包括第二旁路通道25的情况下，水温传感器23的位置在发动机内部冷却水通道5上的发动机内部的中心部位处或者在第二旁路通道25上的发动机内部的中心部位处。如图4中的实线所示，第一变形例的水温传感器23位于发动机内部冷却水通道5上的发动机内部的中心部位，在该中心部位发动机I的热耗散的程度很低，因此冷却水温度显著增加。然而，如图4中的虚线所示，水温传感器23当然也可以改为位于第二旁路通道25上的发动机内部的中心部位。预热系统2包括控制装置24，控制装置24被配置为控制阻挡阀19、20和21。在控制装置24中，将与发动机I完全预热时测得的冷却水温度(完全预热水温)不同的温度设定为第二设定温度。另外，预热系统2具有两个由水泵7抽送的水量的模式，S卩，零(零水量)和第一抽送水量(零水量<第一抽送水量)。在预热系统2包括第二旁路通道25的情况下，控制装置24以如下方式根据冷却水温度控制由水泵7抽送的水量和阻挡阀19、20和21的打开与关闭。如果冷却水温度低于第二设定温度，则控制装置24关闭阻挡阀19、20和21以使水泵7停止。换句话说，当阻挡阀19、20和21打开时，由水泵7抽送的水量等于第一抽送量，当阻挡阀19、20和21关闭时，由水泵7抽送的水量等于零。控制装置24以当冷却水温度低于第二设定温度并且阻挡阀19、20和21关闭时抽送的水量等于零，而当冷却水温度等于或高于第二设定温度并且阻挡阀19、20和21打开时抽送的水量等于第一抽送水量的方式控制水泵7。接下来，描述该系统的工作。如图5中所示，当控制装置24在发动机预热期间启动用于冷却水控制的程序时(BOl)，发动机I的预热系统2判断冷却水温度是否等于或高于第二设定温度(B02)。如果冷却水温度低于第二设定温度并且判断(B02)为“否”，则预热系统2关闭阻挡阀19、20和21以使水泵7停止(B03)，然后终止该程序(B04)。从而冷却水保持在发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25中。相反，如果冷却水温度等于或高于第二设定温度并且判断(B02)为“是”，则预热系统2打开阻挡阀19、20和21，使得由水泵7抽送的水量可变为第一抽送水量(B05)，然后终止该程序(B04)。从而由水泵7以第一抽送水量抽送的冷却水经由发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25形成的流动路径并经由发动机内部冷却水通道5、冷却水供应通道
13、14和15以及回流冷却水通道16、17和18形成的流动路径循环。
在如图6中的虚线所示的在发动机启动时启动水泵以提高冷却水温度检测准确度的传统例子中，冷却水温度达到第二设定温度需要时间(t2)。这导致燃料注入量增加的时间变长并且燃料经济性恶化。另一方面，利用如图6中实线所示的包括第二旁路通道25的预热系统2，由于当冷却水温度低于第二设定温度时，冷却水保持在发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25中，所以冷却水温度达到第二设定温度需要较少的时间(tl)。这使得可以快速升高冷却水温度，同时防止发动机内部的冷却水局部温度增加，并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化。另外，水温传感器23位于发动机内部冷却水通道5上的发动机内部中心部位处，或者位于第二旁路通道25上的发动机内部中心部位处，在所述中心部位处冷却水温度容易被发动机I的热量增高，并且增高后的冷却水温度不容易下降。由此可以防止冷却水温度检测的准确度恶化。如上所述，如果冷却水温度低于第二设定温度，则预热系统2关闭阻挡阀19、20和21以使水泵7停止。当冷却水温度低时，预热系统2可以通过阻挡冷却水向车辆设备8流动以使冷却水保持在发动机内部来快速升高冷却水温度。利用上述配置，预热系统2可以快速预热发动机1，同时防止冷却水温度检测的准确度恶化。注意，可以改为将第一设定温度，即发动机I完全预热时测得的冷却水温度(完全预热水温)，设定为第二设定温度。另外，旁路通道(第二旁路通道25)设置在预热系统2中的发动机内部。这使得可以快速升高冷却水温度，同时防止发动机内部冷却水局部温度升高，并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化。图7和图8示出本发明的第二变形例。第二变形例旨在通过使用第一和第二设定温度更快速地预热发动机，同时提高冷却水温度检测的准确度。由于具有与图4中所示的发动机I的预热系统2的配置类似的配置，所以将使用图4中所示的附图标记描述第二变形例的发动机I的预热系统2。如图4中所示，第二变形例的发动机I的预热系统2包括在发动机I内的:进入部3，其将冷却水引入该发动机内部；排放部4，其将冷却水排放到该发动机的外部；发动机内部冷却水通道5，其在该发动机内部将进入部3和排放部4相互连接以使冷却水在该发动机内部流动；以及循环冷却水通道6，其在该发动机外部将进入部3和排放部4相互连接，以使经由排放部4排出的冷却水返回到进入部3。循环冷却水通道6设置有:用于改变冷却水的抽送量的水泵7 ;车辆设备8 (包括节气门体加热器10、加热芯11和散热器12)，其用于与冷却水进行热交换；以及保温箱9，其被配置为将冷却水分配给车辆设备8。节气门体加热器10、加热芯11和散热器12分别连接到冷却水供应通道13、14和15，并且分别连接到回流冷却水通道16、17和18。水泵7具有:与通过使回流冷却水通道16、17和18在它们的下游侧汇合而形成的汇合通道的下游端连接的入口 ；以及连接到进入部3的出口，冷却水经由进入部3进入发动机I。保温箱9具有:连接到排放部4的入口，发动机I中的冷却水经由排放部4排出；以及分别连接到冷却水供应通道13、14和15的出口。保温箱9设置有阻挡阀19、20和21，阻挡阀19、20和21被配置为在设定的条件下阻挡冷却水流入相应的冷却水供应通道13、14和15。
预热系统2包括旁路通道，已经流过发动机内部冷却水通道5的冷却水经由该旁路通道返回到水泵7。第二变形例的旁路通道是第二旁路通道25，冷却水经由第二旁路通道25流过发动机的内部，然后返回到水泵7。第二旁路通道25具有连接到冷却水经由其排放到保温箱9的排放部4的附近的上游端和连接到水泵7的入口的下游端。排放部4的附近表示冷却水在发动机内部冷却水通道5中分开以流过发动机内的各部分(如气缸盖和气缸体)的多个水流汇合并且已经将发动机内的各部分冷却的冷却水流入排放部4的部位。预热系统2还包括水温传感器23，水温传感器23被配置为检测该发动机内部的冷却水的温度。在预热系统2包括第二旁路通道25的情况下，水温传感器23的位置在发动机内部冷却水通道5上的发动机内部的中心部位处或者在第二旁路通道25上的发动机内部的中心部位处。如图4中的实线所示，第二变形例的水温传感器23位于发动机内部冷却水通道5上的发动机内部的中心部位，在该中心部位发动机I的热耗散的程度很低，因此冷却水温度显著增加。然而，如图4中的虚线所示，水温传感器23当然也可以改为位于第二旁路通道25上的发动机内部的中心部位。预热系统2包括控制装置24，控制装置24被配置为控制阻挡阀19、20和21。在控制装置24中，将发动机I完全预热时测得的冷却水温度(完全预热水温)设定为第一设定温度，而将低于第一设定温度的冷却水温度(冷却状态温度)设定为第二设定温度(第一设定温度>第二设定温度)。另外，预热系统2具有三个由水泵7抽送的水量的模式，即，零(零水量)、第二抽送水量和第一抽送水量(零水量<第二抽送水量<第一抽送水量)。在预热系统2包括第二旁路通道25的情况下，控制装置24利用以下组合根据冷却水温度控制由水泵7抽送的水量和阻挡阀19、20和21的打开与关闭。如果冷却水温度低于第二设定温度，则控制装置24关闭阻挡阀19、20和21以使水泵7停止，即，使由水泵7抽送的水量等于零。控制装置24以当冷却水温度低于第二设定温度时关闭阻挡阀19、20和21，以使要被抽送的水量等于零的方式控制水泵7。此外，当冷却水温度等于或高于第二设定温度并且低于第一设定温度时，控制装置24控制阻挡阀19、20和21，以阻挡冷却水流入冷却水供应通道13、14和15，并且只允许冷却水流过第一旁路通道22。换句话说，控制装置24以当阻挡阀19、20和21关闭时抽送的水量等于第二抽送水量的方式控制水泵7。此外，当冷却水温度等于或高于第一设定温度时，控制装置24控制阻挡阀19、20和21，以使冷却水流过冷却水供应通道13、14和15。换句话说，控制装置24以当冷却水温度等于或高于第一设定温度时打开阻挡阀19、20和21，以使抽送的冷却水量等于第一抽送水量的方式控制水泵7。接下来，描述该系统的工作。如图7中所示，当控制装置24在发动机预热期间启动用于冷却水控制的程序时(COl)，发动机I的预热系统2判断冷却水温度是否等于或高于第二设定温度(C02)。如果冷却水温度低于第二设定温度并且判断(C02)为“否”，则预热系统2关闭阻挡阀19、20和21以使水泵7停止(C03)。从而冷却水保持在发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25中。在通过关闭阻挡阀19、20和21使水泵7停止之后(C03)，或者如果冷却水温度等于或高于第二设定温度并且判断(C02)为“是”时，预热系统2判断冷却水温度是否等于或高于第一设定温度(C04)。
如果冷却水温度低于第一设定温度并且判断(C04)为“否”，则预热系统2关闭阻挡阀19、20和21，使得由水泵7抽送的水量可以变为第二抽送水量(C05)，然后终止该程序(C04)。从而水泵7以第二抽送水量抽送的冷却水经由由发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25所形成的流动路径循环。相反，如果冷却水温度等于或高于第一设定温度并且判断(C04)为“是”，则预热系统2打开阻挡阀19、20和21，使得由水泵7抽送的水量可变为第一抽送水量(C07)，然后终止该程序(C06)。从而由水泵7以第一抽送水量抽送的冷却水经由由发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25所形成的流动路径并经由由发动机内部冷却水通道5、冷却水供应通道13、14和15以及回流冷却水通道16、17和18所形成的流动路径循环。在如图8中的虚线所示的在发动机启动时启动水泵来提高冷却水温度检测准确度的传统例子中，冷却水温度达到第一设定温度需要时间(t3)。这导致燃料注入量增加的时间变长并且燃料经济性恶化。另一方面，利用如图8中实线所示的包括第二旁路通道25的预热系统2，由于在冷却水温度达到第二设定温度(tl)之前，冷却水保持在发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25中，并且在已经达到第二设定温度的冷却水温度达到第一设定温度(t2)之前，冷却水经由由发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25所形成的流动通道循环，所以冷却水温度达到第二设定温度需要较少的时间(t2)。这使得可以快速升高冷却水温度，同时防止发动机内部的冷却水局部温度增加,并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化。另外，水温传感器23位于发动机内部冷却水通道5上的发动机内部中心部位处，或者位于第二旁路通道25上的发动机内部中心部位处，在所述中心部位处冷却水温度容易由于发动机I的热量而增高，并且增高后的冷却水温度不容易下降。由此可以防止冷却水温度检测的准确度恶化。如上所述，如果冷却水温度低于第二设定温度，则预热系统2关闭阻挡阀19、20和21以使水泵7停止，并且如果冷却水温度等于或高于第二设定温度并低于第一设定温度，则使冷却水经由由发动机内部冷却水通道5和第二旁路通道25所形成的流动路径循环。这使得可以比发动机启动时启动水泵7的情况更快速地升高冷却水温度，同时防止冷却水局部温度增高，从而抑制冷却水温度检测的准确度恶化。另外，旁路通道(第二旁路通道25)设置在预热系统2中的发动机内部。这使得可以快速升高冷却水温度，同时防止冷却水局部温度升高，并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化。注意，在预热系统2中，旁路通道可以设置在发动机外部(第一旁路通道22)，或者可以设置在发动机内部(第二旁路通道25)。包括第一旁路通道22或第二旁路通道25的预热系统2可以快速升高冷却水温度，同时防止冷却水局部温度增高，并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化。工业h的可利用件本发明使得可以快速升高冷却水温度，同时防止发动机内部的冷却水局部温度增高，并由此抑制冷却水温度检测的准确度恶化，并且本发明适用于车辆发动机以及由冷却水冷却的发动机，如船舶发动机。
权利要求
1.一种车辆发动机预热系统,包括: 作为车辆动力源的发动机； 其中所述预热系统被配置为控制冷却水的流动以冷却所述发动机； 其中所述发动机包括:进入部，其将冷却水引入所述发动机内部；排放部，其将冷却水排放到所述发动机外部；以及发动机内部冷却水通道，其在所述发动机内部将所述进入部和所述排放部相互连接，以使冷却水在所述发动机内部流动； 其中所述预热系统包括循环冷却水通道，并且所述循环冷却水通道在所述发动机外部将所述进入部和所述排放部相互连接，以使经由所述排放部排出的冷却水返回到所述进入部; 其中所述循环冷却水通道包括:水泵，其用于改变冷却水的抽送量；车辆设备，其用于与冷却水进行热交换；以及保温箱，其连接到冷却水供应通道，将从所述排放部排放的冷却水供应给所述车辆设备； 其中所述保温箱包括阻挡阀，所述阻挡阀用于在设定的条件下阻挡冷却水流入所述冷却水供应通道； 其中所述预热系统包括:旁路通道，其用于将流过所述发动机内部冷却水通道的冷却水返回到所述水泵；水温传感器，其用于检测所述发动机内部的冷却水的温度；以及控制装置，其用于控制所述阻挡阀，以阻挡冷却水流入所述冷却水供应通道，并且在所述水温传感器检测到的冷却水温度低于第一设定温度时，使冷却水流过所述旁路通道。
2.根据权利要求1所述的车辆发动机预热系统，其中 所述旁路通道是以下旁路通道中的任何一个:第一旁路通道，其是从所述排放部经由所述发动机的外部返回到所述水泵的通道；以及第二旁路通道，经由所述发动机的内部返回到所述水泵而不流过所述排放部。
3.根据权利要求1或2所述的车辆发动机预热系统，其中 在所述系统包括所述第一旁路通道的情况下，所述水温传感器安装在所述进入部或者所述排放部或者所述发动机内部冷却水通道上的所述发动机内部的中心部位，在所述系统包括所述第二旁路通道的情况下，所述水温传感器安装在所述发动机内部冷却水通道上的所述发动机内部的中心部位或者所述第二旁路通道上的所述发动机内部的中心部位。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆发动机预热系统，其中 在所述预热系统包括所述第二旁路通道的情况下，如果所述冷却水的温度低于第二设定温度，并且所述第二设定温度与第一设定温度不同时，则所述预热系统关闭所述阻挡阀以使所述水泵停止。
全文摘要
本发明旨在使得可以在寒冷状态下加速发动机的预热，并且还使得可以防止冷却水温度检测的准确度恶化。本发明的预热系统包括冷却水的进入部；冷却水的排放部；发动机内部冷却水通道；循环通道，经由排放部排出的冷却水经由循环通道返回到进入部，循环通道包括水泵、车辆设备以及保温箱，保温箱包括阻挡阀，阻挡阀在设定的条件下阻挡冷却水流入供应通道；旁路通道，其用于将流过发动机内部冷却水通道的冷却水返回到水泵；传感器，用于检测发动机内部的冷却水的温度；以及控制器，用于控制阻挡阀，以阻挡冷却水流入冷却水供应通道，并且在传感器检测到的温度低于第一设定温度时，使冷却水流过旁路通道。
文档编号F01P7/16GK103114903SQ20121041531
公开日2013年5月22日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月28日
发明者山名俊辅 申请人:铃木株式会社