Устройство охлаждения для двигателя внутреннего сгорания

Устройство охлаждения для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к устройству охлаждения для двигателя внутреннего сгорания, в частности к устройству охлаждения, предназначенному для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, установленного на транспортном средстве.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] В публикации японской патентной заявки №2013-133746 (JP №2013-133746 А) раскрыто устройство охлаждения для двигателя внутреннего сгорания. Данное устройство охлаждения включает в себя первый контур циркуляции охлаждающей воды для охлаждения боковых поверхностей впускных окон двигателя внутреннего сгорания и второй контур циркуляции охлаждающей воды для охлаждения блока цилиндров и боковых поверхностей выпускных окон двигателя внутреннего сгорания. Первый контур циркуляции охлаждающей воды и второй контур циркуляции охлаждающей воды выполнены как независимые друг от друга контуры.

[0003] Первый контур циркуляции охлаждающей воды включает в себя электрический насос для циркуляции охлаждающей воды через его внутреннее пространство и первый радиатор для воздушного охлаждения циркулирующей воды. Второй контур циркуляции охлаждающей воды включает в себя второй радиатор для воздушного охлаждения циркулирующей воды через его внутреннее пространство и термостат, который переключает контур циркуляции охлаждающей воды. Упомянутый термостат обеспечивает циркуляцию охлаждающей воды таким образом, что она обходит второй радиатор, пока температура охлаждающей воды не достигнет порогового значения Н0, при этом упомянутый термостат переключает контур циркуляции таким образом, что охлаждающая вода циркулирует через второй радиатор, когда температура упомянутой охлаждающей воды достигла порогового значения Н0.

[0004] В публикации JP №2013-133746 А раскрыто, что когда температура охлаждающей воды второго контура циркуляции охлаждающей воды достигает порогового значения H1, приводится в действие электрический насос первого контура циркуляции охлаждающей воды, а пороговое значение H1 устанавливается на значение, отличающееся от порогового значения Н0 термостата. Согласно такой конфигурации, температуру охлаждающей воды первого контура циркуляции охлаждающей воды и температуру охлаждающей воды второго контура циркуляции охлаждающей воды можно контролировать при температурах, отличающихся друг от друга.

[0005] Температура боковых поверхностей впускных окон существенно влияет на температуру всасываемого воздуха, а температура всасываемого воздуха существенно влияет на степень нагнетания воздуха и возникновение детонации. С другой стороны, температура боковой поверхности блока цилиндров существенно влияет на потери от трения двигателя внутреннего сгорания. Поэтому в двигателе внутреннего сгорания желательно правильно охлаждать боковые поверхности впускных окон без избыточного охлаждения боковой поверхности блока цилиндров. Согласно упомянутому выше обычному устройству охлаждения, можно соответствовать такому требованию, и, таким образом, создавать рабочие условия, предпочтительные как для улучшения расхода топлива, так и для предотвращения детонации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Охлаждающая способность, необходимая для охлаждения боковых поверхностей впускных окон двигателя внутреннего сгорания, не всегда однозначно определяется по отношению к температуре охлаждающей воды второго контура циркуляции охлаждающей воды, т.е. температуре боковых поверхностей блока цилиндров. Например, в процессе прогрева относительная скорость повышения температуры боковых поверхностей впускных окон к скорости повышения температуры блока цилиндров изменяется в зависимости от условий работы двигателя внутреннего сгорания.

[0007] Если предположить, что температура боковых поверхностей впускных окон повышается быстрее, чем у блока цилиндров, запуск охлаждения боковых поверхностей впускных окон задерживается с помощью вышеупомянутого обычного устройства охлаждения, таким образом, что состояние, при котором возникает детонация, проявляется во второй половине прогрева. Эта проблема может быть решена с помощью, например, встраивания датчика температуры охлаждающей воды также в первый контур циркуляции охлаждающей воды и приведения в действие электрического насоса первого контура циркуляции охлаждающей воды на этапе, когда температура охлаждающей воды, циркулирующей возле впускных окон, достигает соответствующего порогового значения.

[0008] Тем не менее, согласно данной конфигурации, в дальнейшем может возникнуть ситуация, при которой прогрев корпуса двигателя внутреннего сгорания задерживается за счет охлаждения первым контуром циркуляции охлаждающей воды. То есть, хотя первый контур циркуляции охлаждающей воды главным образом охлаждает боковые поверхности впускных окон, когда охлаждаются боковые поверхности впускных окон, его воздействие также распространяется на боковые поверхности блока цилиндров за счет некоторой теплопроводности. Поэтому, в частности, в состоянии, когда нужен предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания, желательно воздержаться от охлаждения боковых поверхностей впускных окон, пока не будут прогреты, в некоторой степени, боковые поверхности блока цилиндров.

[0009] В изобретении предлагается устройство охлаждения, которое включает в себя систему для охлаждения, главным образом, блока цилиндров и систему для охлаждения, главным образом, боковых поверхностей впускных окон, и которое способно правильно переключать рабочие условия охлаждения двигателя внутреннего сгорания в соответствии с требованиями, задаваемыми для двигателя внутреннего сгорания.

[0010] Устройство охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно одному объекту изобретения включает в себя систему высокотемпературного охлаждения (далее, система охлаждения ВТ), систему низкотемпературного охлаждения (далее, система охлаждения НТ) и электронный блок управления. Система охлаждения ВТ главным образом охлаждает блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Система охлаждения НТ главным образом охлаждает боковую поверхность впускного окна, в отличие от системы охлаждения ВТ. Система охлаждения НТ и система охлаждения ВТ имеют каналы подачи охлаждающей среды, автономные друг от друга. Упомянутый электронный блок управления выполнен с возможностью, когда температура высокотемпературной охлаждающей среды (далее, температура ВТ), представляющая собой температуру высокотемпературной охлаждающей среды (далее, охлаждающая среда ВТ), подаваемой в систему охлаждения ВТ, достигла вычисленного значения для высокой температуры (далее, вычисленное значение ВТ), управлять режимом работы системы охлаждения ВТ для запуска охлаждения с целью поддержания упомянутой температуры ВТ на уровне целевой температуры высокотемпературной охлаждающей среды (далее, целевая температура ВТ). Упомянутый электронный блок управления выполнен с возможностью, когда температура низкотемпературной охлаждающей среды (далее, температура НТ), представляющая собой температуру низкотемпературной охлаждающей среды (далее, охлаждающая среда НТ), подаваемой в систему охлаждения НТ, достигла вычисленного значения для низкой температуры (далее, вычисленное значение НТ), запускать управление охлаждением НТ с целью поддержания упомянутой температуры НТ на уровне целевой температуры низкотемпературной охлаждающей среды (далее, целевая температура НТ) при конкретном условии, что предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания не требуется. Упомянутый электронный блок управления выполнен с возможностью начать управление низкотемпературным охлаждением (далее, управление охлаждением НТ), когда упомянутая температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ, при условии, что требуется предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания.

[0010] Согласно устройству охлаждения для двигателя внутреннего сгорания по данному объекту, температура блока цилиндров может поддерживаться возле уровня целевой температуры ВТ с помощью системы охлаждения ВТ, а температура боковой поверхности впускного окна может поддерживаться возле уровня целевой температуры НТ с помощью системы охлаждения НТ. В частности, при конкретном условии, что предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания не требуется, возникновение детонации может быть, в сущности, предотвращено за счет запуска управления охлаждением НТ на основании температуры НТ независимо от температуры ВТ. При условии, что требуется предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания, можно достигнуть двух следующих результатов за счет запуска управления охлаждением НТ, когда температура ВТ достигает вычисленного значения ВТ. (1) Даже если температура НТ достигла вычисленного значения НТ, управление охлаждением НТ не запускается, пока температура ВТ не достигнет вычисленного значения ВТ. То есть, за счет задержки запуска управления охлаждением НТ, пока не будет выполнен в достаточной степени прогрев корпуса двигателя внутреннего сгорания, может быть обеспечен предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания. (2) Даже если температура НТ не достигла вычисленного значения НТ, хотя температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ, в этот момент времени может быть запущено управление охлаждением НТ. В данном случае, эффект, при котором температура ВТ достигает вычисленного значения ВТ до того, как температура НТ достигнет вычисленного значения НТ, возникает тогда, когда температура ВТ быстро возрастает в процессе прогрева. Если ждать, пока температура НТ достигнет вычисленного значения НТ, в этом случае возникает большая разность между температурой НТ и температурой ВТ до запуска управления охлаждением НТ, при этом проявляется тенденция к возникновению большого теплового напряжения. Согласно изобретению, за счет запуска управления охлаждением НТ в момент времени, когда температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ, можно избежать возникновения такого теплового напряжения, совсем не препятствуя при этом требованию по предварительному прогреву.

[0012] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, упомянутый электронный блок управления может быть выполнен также с возможностью запуска управления охлаждением НТ, когда температура НТ достигла уровня допустимого предела для низкой температуры (далее - допустимый предел НТ) при условии, что требуется предварительный прогрев. Допустимым пределом НТ может быть температура, которая выше, чем вычисленное значение НТ.

[0013] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания по данному объекту, при условии, что требуется предварительный прогрев, когда температура НТ достигла допустимого предела НТ, в этот момент времени может быть запущено управление охлаждением НТ. Таким образом, можно избежать того, чтобы охлаждающая среда НТ была перегрета и превышала допустимый предел НТ с учетом того, что температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ.

[0014] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, упомянутый электронный блок управления может быть выполнен с возможностью, когда температура НТ достигла уровня допустимого предела НТ до того, как температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ при условии, что требуется предварительный прогрев, выполнения управления по предотвращению повышения температуры НТ с целью поддержания температуры НТ на уровне допустимого предела НТ, пока температура ВТ не достигнет вычисленного значения ВТ. Допустимым пределом НТ может быть температура, которая выше, чем вычисленное значение НТ.

[0015] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания по данному объекту, при условии, что требуется предварительный прогрев, температура НТ может поддерживаться на уровне допустимого предела НТ, пока температура ВТ не достигнет вычисленного значения ВТ после того, как температура НТ достигла уровня допустимого предела НТ. То есть после того, как температура НТ достигла уровня допустимого предела НТ, перегрев системы охлаждения НТ может быть предотвращен с минимальным охлаждением до запуска управления охлаждением НТ. Таким образом, можно обеспечить дополнительное соответствие требованию по предварительному прогреву.

[0016] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, конкретное условие может представлять собой условие, при котором не возникает ни требования по предварительному прогреву, ни требования по предотвращению детонации. Упомянутый электронный блок управления может быть выполнен с возможностью, при условии, что требуется предотвратить детонацию, запуска управления охлаждением НТ в более ранний момент времени, между моментом, когда температура НТ достигла вычисленного значения НТ, и моментом, когда температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ.

[0017] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания по данному объекту, при условии, что требуется предотвратить детонацию, управление охлаждением НТ может быть запущено в следующий момент времени. (1) Когда температура НТ достигла вычисленного значения НТ до того, как температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ. → Момент времени, когда температура НТ достигла вычисленного значения НТ. В этом случае, поскольку запуск управления охлаждением НТ определяется на основании температуры НТ, можно правильно охлаждать охлаждающую среду НТ. В результате, предотвращается возникновение детонации. (2) Когда температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ до того, как температура НТ достигла вычисленного значения НТ. → Момент времени, когда температура ВТ достигла вычисленного значения ВТ. Согласно этой операции, в состоянии, когда температура ВТ быстро возрастает, момент запуска управления охлаждением НТ может быть опережающим по сравнению с моментом времени при конкретном условии. Поскольку температура ВТ уже достигла вычисленного значения ВТ, даже если запуск управления охлаждением НТ является опережающим, прогрев корпуса двигателя внутреннего сгорания не выполняется с задержкой. С другой стороны, поскольку запуск охлаждения является опережающим, даже в состоянии, когда температура двигателя внутреннего сгорания быстро возрастает, температура охлаждающей среды НТ надлежащим образом поддерживается на низком уровне. В результате, предотвращается возникновение детонации без воздействия на характеристики расхода топлива у двигателя внутреннего сгорания.

[0018] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, дополнительно может быть предусмотрена система предотвращения детонации, выполненная с возможностью задержки угла опережения зажигания у двигателя внутреннего сгорания в ответ на возникновение детонации. Упомянутый электронный блок управления может быть выполнен с возможностью, при условии, что возникает как требование по предварительному прогреву, так и требование по предотвращению детонации, выполнения управления охлаждением НТ или управления по предотвращению повышения температуры НТ за счет предоставления приоритета требованию по предварительному прогреву.

[0019] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно этому объекту, при условии, что требуется как предварительный прогрев, так и предотвращение детонации, требованию по предварительному прогреву придается приоритет, при этом запускается управление охлаждением НТ. В этом случае, даже если температура НТ достигла вычисленного значения НТ, пока температура ВТ не достигнет вычисленного значения ВТ, управление охлаждением НТ не запускается, при этом могут формироваться рабочие условия, при которых проявляется тенденция к возникновению детонации. При таких рабочих параметрах распределение зажигания задерживается системой предотвращения детонации, при этом предотвращается возникновение детонации. Когда распределение зажигания задерживается, потери при охлаждении двигателя внутреннего сгорания возрастают, при этом облегчается прогрев. Поэтому при предотвращении возникновения детонации, предварительный прогрев двигателя внутреннего сгорания может быть дополнительно облегчен.

[0020] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью определения наличия или отсутствия требования по предварительному прогреву до определения наличия или отсутствия требования по предотвращению детонации. Упомянутый электронный блок управления может быть выполнен с возможностью выполнения управления охлаждением НТ или управления по предотвращению повышения температуры НТ, когда определено, что зарегистрировано требование по предварительному прогреву.

[0021] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно этому объекту, может быть предоставлен приоритет требованию по предварительному прогреву над требованием по предотвращению детонации без увеличения вычислительной нагрузки на блок управления.

[0022] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, вычисленное значение НТ может относиться к границе между температурной областью, в которой возникает детонация, и температурной областью, в которой детонация не возникает, и равно температуре, которая может быть выше 0°С.

[0023] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно этому объекту, вычисленное значение НТ устанавливается на границе между температурной областью, в которой детонация возникает, и температурной областью, в которой детонация не возникает. Например, при конкретном условии, управление охлаждением НТ запускается, когда температура НТ достигла вычисленного значения НТ. Согласно установке, описанной выше, при таком условии может быть обеспечено полноценное предотвращение детонации.

[0024] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, вычисленное значение НТ может относиться к границе между температурной областью, в которой охлаждающая среда НТ замерзает, и температурной областью, в которой охлаждающая среда НТ не замерзает, и равно температуре, которая может быть меньше или равна 0°С.

[0025] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно этому объекту, вычисленное значение НТ устанавливают на границе между температурной областью, в которой охлаждающая среда НТ замерзает, и температурной областью, в которой охлаждающая среда НТ не замерзает. Например, при конкретном условии, управление охлаждением НТ запускается тогда, когда температура НТ достигла вычисленного значения НТ. Согласно такой установке, описанной выше, при таком условии можно избежать ситуации, при которой управление охлаждением НТ запускается тогда, когда охлаждающая среда НТ замерзает.

[0026] Входящая в состав устройства охлаждения для двигателя внутреннего сгорания, согласно вышеупомянутому объекту, упомянутая система охлаждения НТ может включать в себя датчик температуры НТ, который определяет температуру НТ, а также механизм охлаждения, который изменяет охлаждающую способность охлаждающей среды НТ. Управление охлаждением НТ может представлять собой управление с обратной связью механизмом охлаждения на основании выходного сигнала датчика температуры НТ. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью, до запуска управления охлаждением НТ, ограничивать расход циркулирующей охлаждающей среды НТ по сравнению с таковой во время выполнения управления с обратной связью.

[0027] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно этому объекту, управление охлаждением НТ может быть реализовано за счет управления с обратной связью на основании выходного сигнала датчика температуры НТ. При ограничении расхода циркулирующей охлаждающей среды НТ, охлаждающая способность системы охлаждения НТ до запуска управления охлаждением НТ может быть уменьшена.

[0028] В устройстве охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеупомянутому объекту, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью, до запуска управления охлаждением НТ, выполнения управления с обратной связью путем применения граничного значения для ограничения расхода циркулирующей охлаждающей среды НТ, в качестве параметра, связанного с расходом циркулирующей охлаждающей среды НТ.

[0029] В соответствии с устройством охлаждения для двигателя внутреннего сгорания согласно этому объекту, путем установки граничного параметра, связанного с расходом циркулирующей охлаждающей среды НТ, охлаждающая способность системы охлаждения НТ до запуска управления охлаждением НТ может быть уменьшена.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0030] Особенности, преимущества, а также техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы, и где:

На фиг. 1 показана схема конфигурации по первому варианту осуществления изобретения;

На фиг. 2 показана схема, поясняющая основные операции конфигурации, приведенной на фиг. 1;

На фиг. 3А и 3В показаны структурные схемы последовательности операций, выполняемых по первому варианту осуществления изобретения;

На фиг. 4 показана схема, поясняющая состояние, при котором повышение температуры НТ выполняется перед повышением температуры ВТ при прогреве двигателя внутреннего сгорания;

На фиг. 5 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из вариантов работы, воспроизведенный устройством охлаждения на сравнительном примере, при условии, что требуется предварительный прогрев;

На фиг. 6 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из примеров работы, воспроизведенный по первому варианту осуществления изобретения, при условии, что требуется предварительный прогрев;

На фиг. 7 показана схема, поясняющая состояние, при котором повышение температуры ВТ выполняется перед повышением температуры НТ при прогреве двигателя внутреннего сгорания;

На фиг. 8 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из вариантов работы, воспроизведенный устройством охлаждения на сравнительном примере, при условии, что требуется предотвращение детонации;

На фиг. 9 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из примеров работы, воспроизведенный по первому варианту осуществления изобретения, при условии, что требуется предотвращение детонации;

На фиг. 10А и 10В показаны структурные схемы последовательности операций, выполняемых по второму варианту осуществления изобретения;

На фиг. 11 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из вариантов работы, воспроизведенный устройством охлаждения на сравнительном примере, при условии, что требуется предварительный прогрев;

На фиг. 12 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из примеров работы, воспроизведенный по второму варианту осуществления изобретения, при условии, что требуется предварительный прогрев;

На фиг. 13А и 13В показаны структурные схемы последовательности операций, выполняемых согласно третьему варианту осуществления изобретения;

На фиг. 14 представлена таблица синхронизации, поясняющая один из примеров работы, воспроизведенный по третьему варианту осуществления изобретения, при условии, что требуется предварительный прогрев;

На фиг. 15А и 15В показаны структурные схемы последовательности операций, выполняемых согласно четвертому варианту осуществления изобретения;

На фиг. 16 показана структурная схема последовательности операций, выполняемых согласно пятому варианту осуществления изобретения; и

На фиг. 17А и 17В показаны структурные схемы второй последовательности операций, выполняемой согласно пятому варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0031] На фиг. 1 приведена схема конфигурации согласно первому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 1, система по этому варианту осуществления включает в себя двигатель внутреннего сгорания 10. Двигатель внутреннего сгорания 10 представляет собой двигатель, который используется, будучи установленным на транспортном средстве, и включает в себя блок цилиндров 12 и головку 14 блока цилиндров. Каналы подачи охлаждающей среды, автономные друг от друга, которые будут описаны ниже, соответственно образованы в блоке цилиндров 12 и головке 14 блока цилиндров.

[0032] Канал подачи охлаждающей среды в блок цилиндров 12 является составной частью системы охлаждения 16 ВТ (высокотемпературная). Система охлаждения ВТ 16 представляет собой систему для охлаждения, главным образом, блока цилиндров 12 и головки 14 блока цилиндров со стороны выхлопа. Система охлаждения ВТ 16 включает в себя электрический водяной насос (Э-В/Н) 18, выполненный в блоке цилиндров 12 со стороны впуска. Насос Э-В/Н 18 может нагнетать охлаждающую воду в блок цилиндров 12 с производительностью, соответствующей управляющему сигналу, поступающему извне. Далее охлаждающая вода, которая поступает в систему охлаждения ВТ 16, будет именоваться «охлаждающей средой ВТ».

[0033] В блоке цилиндров 12 с выпускной стороны предусмотрен датчик 20 температуры ВТ. Упомянутый датчик 20 температуры ВТ выдает сигнал (ethwH), соответствующий температуре охлаждающей среды ВТ (далее именуемой «температурой ВТ»).

[0034] Система охлаждения ВТ 16 включает в себя циркуляционный канал 24, снабженный радиатором ВТ 22, и перепускной канал 26 в обход радиатора ВТ 22. Радиатор ВТ 22 выполнен с возможностью охлаждать охлаждающую среду ВТ, поступающую в него, за счет воздушного потока при движении транспортного средства. Радиатор ВТ 22 оснащен вентилятором охлаждения (не показан) и, при необходимости, может охлаждать охлаждающую среду ВТ также воздухом, подаваемым упомянутым вентилятором охлаждения.

[0035] Перепускной канал 26 с одной стороны соединен с циркуляционным каналом 24 через трехходовой клапан 28. В ответ на сигнал степени открытия, поступающий извне, трехходовой клапан 28 может переключаться между состоянием, обеспечивающим циркуляцию охлаждающей среды ВТ через перепускной канал 26 (далее упоминается как «состояние обхода»), и состоянием, обеспечивающим циркуляцию охлаждающей среды ВТ через радиатор ВТ 22 (далее упоминается как «состояние радиатора»).

[0036] С другой стороны, канал подачи охлаждающей среды в головку 14 блока цилиндров является составной частью системы охлаждения HT 30 (низкотемпературной). По сравнению с системой охлаждения ВТ 16, система охлаждения HT 30 представляет собой систему для охлаждения, главным образом, боковых поверхностей впускных окон. Система охлаждения HT 30 включает в себя электрический водяной насос (Э-В/Н) 32, выполненный со стороны впуска головки 14 блока цилиндров. Насос Э-В/Н 32 может нагнетать охлаждающую воду в головку 14 блока цилиндров с производительностью, соответствующей управляющему сигналу, поступающему извне. Далее охлаждающая вода, которая поступает в систему охлаждения HT 30, будет именоваться «охлаждающей средой НТ».

[0037] В головке 14 блока цилиндров со стороны выпуска предусмотрен датчик 34 температуры НТ. Датчик 34 температуры НТ выдает сигнал (ethwL), соответствующий температуре охлаждающей среды НТ (далее упоминается как «температура НТ»).

[0038] Система охлаждения НТ 30 включает в себя циркуляционный канал 38, снабженный радиатором НТ 36, и перепускной канал 40 в обход радиатор НТ 36. Подобно радиатору ВТ 22, радиатор НТ 36 выполнен с возможностью охлаждать охлаждающую среду НТ за счет воздушного потока при движении транспортного средства или охлаждающего воздуха, подаваемого встроенным вентилятором охлаждения (не показан).

[0039] Перепускной канал 40 с одной стороны соединен с циркуляционным каналом 38 через трехходовой клапан 42. Подобно трехходовому клапану 28 со стороны ВТ, в ответ на сигнал извне трехходовой клапан 42 может переключаться между состоянием обхода, обеспечивающим циркуляцию охлаждающей среды НТ через перепускной канал 40, и состоянием радиатора, обеспечивающим циркуляцию охлаждающей среды НТ через радиатор НТ 36.

[0040] Система, приведенная на фиг. 1, включает в себя электронный блок управления (ЭБУ) 44. Блок ЭБУ 44 может определять температуру ВТ и температуру НТ на основании сигналов датчика ethwH и ethwL, описанных выше. Кроме того, блок ЭБУ 44 может контролировать режимы работы охлаждающего вентилятора радиатора ВТ 22 и охлаждающего вентилятора радиатора НТ 36. Кроме того, блок ЭБУ 44 может контролировать режимы работы двух насосов Э-В/Н 18 и 32 и двух трехходовых клапанов 28 и 42.

[0041] Различные датчики и приводы, установленные на двигатель внутреннего сгорания 10, электрически соединены с блоком ЭБУ 44. Например, блок ЭБУ 44 может выдавать команду на распределение зажигания на каждую из свечей зажигания 46, установленных в соответствующих цилиндрах двигателя внутреннего сгорания 10. Кроме того, блок ЭБУ 44 может определять внутрицилиндровое давление в каждом цилиндре на основании выходного сигнала датчика 48 давления в цилиндре (ДДЦ), расположенного в каждом из цилиндров. Кроме того, блок ЭБУ 44 может определять число оборотов двигателя (NE) на основании выходного сигнала датчика 50 NE и может определять степень открытия дроссельной заслонки (Асс) на основании выходного сигнала датчика 52 степени открытия дроссельной заслонки.

[0042] Система по этому варианту осуществления снабжена системой предотвращения детонации (СПД). В двигателе внутреннего сгорания 10, когда угол поворота коленчатого вала для включения зажигании выставлен с опережение, возникновение детонации становится более вероятным. С другой стороны, в двигателе внутреннего сгорания 10, когда угол поворота коленчатого вала для включения зажигании выставлен с опережением, можно получить улучшенные характеристики расхода топлива. Поэтому желательно, чтобы угол поворота коленчатого вала для включения зажигания двигателя внутреннего сгорания имел опережение, пока не станет возникать детонация.

[0043] Система СПД представляет собой систему для выполнения условия, описанного выше, и сконфигурирована особым образом, с возможностью выполнения следующих операций. (1) Определения возникновения детонации в каждом цилиндре на основании выходного сигнала датчика ДДЦ 48. (2) Ступенчатой задержки угла поворота коленчатого вала при включении зажигания в цилиндре, при возникновении детонации. (3) Постепенного опережения угла поворота коленчатого вала при включении зажигания в цилиндре, при котором возникновение детонации не проявляется. В двигателе внутреннего сгорания 10, согласно этому варианту осуществления изобретения, с помощью функции системы СПД можно правильным образом предотвратить возникновение детонации, обеспечивая при этом хорошие характеристики расхода топлива.

[0044] Как было описано выше, двигатель внутреннего сгорания 10 включает в себя упомянутую систему охлаждения ВТ 16. Система охлаждения ВТ 16 может реализовать следующие несколько состояний. (S1) Насос Э-В/Н 18 остановлен, трехходовой клапан 28 находится в состоянии обхода, а вентилятор радиатора ВТ 22 остановлен, (S2) насос Э-В/Н 18 приведен в действие, трехходовой клапан 28 находится в состоянии обхода, а вентилятор радиатора ВТ 22 остановлен, (S3) насос Э-В/Н 18 приведен в действие, трехходовой клапан 28 находится в состоянии радиатора, а вентилятор радиатора ВТ 22 остановлен, и (S4) насос Э-В/Н 18 приведен в действие, трехходовой клапан 28 находится в состоянии радиатора, а вентилятор радиатора ВТ 22 приведен в действие.

[0045] Упомянутая система охлаждения ВТ 16 выдает минимальную охлаждающую способность в состоянии (S1), описанном выше, и повышает охлаждающую способность, когда состояние меняется как (S2) → (S3) → (S4). В данном варианте осуществления система охлаждения ВТ 16 поддерживается в состоянии (S1), пока не будет установлено условие запуска охлаждения ВТ после запуска двигателя внутреннего сгорания 10. Затем, после установки условия запуска охлаждения ВТ, система охлаждения ВТ 16 подходящим способом выводится на состояния (S2)-(S4), чтобы поддерживать температуру ВТ на уровне целевой температуры ВТ (напр., 75°С). В дальнейшем управление для поддержания целевой температуры ВТ именуется как «управление охлаждением ВТ».

[0046] Как и система охлаждения ВТ 16, система охлаждения НТ 30 может также менять охлаждающую способность путем переключения между следующими состояниями. (S1) насос Э-В/Н 32 остановлен, трехходовой клапан 42 находится в состоянии обхода, а вентилятор радиатора НТ 36 остановлен, (S2) насос Э-В/Н 32 приведен в действие, трехходовой клапан 42 находится в состоянии обхода, а вентилятор радиатора НТ 36 остановлен, (S3) насос Э-В/Н 32 приведен в действие, трехходовой клапан 42 находится в состоянии радиатора, а вентилятор радиатора НТ 36 остановлен, и (S4) насос Э-В/Н 32 приведен в действие, трехходовой клапан 42 находится в состоянии радиатора, а вентилятор радиатора НТ 36 приведен в действие.

[0047] Система охлаждения НТ 30 поддерживается в состоянии (S1) пока не будет установлено условие запуска охлаждения НТ после запуска двигателя внутреннего сгорания 10. Затем, после установки условия запуска охлаждения НТ система охлаждения НТ 30 подходящим способом выводится на состояния (S2)-(S4) с целью поддержания температуры НТ на уровне целевой температуры НТ (например, 45°С). Далее управление для поддержания целевой температуры НТ будет именоваться «управление охлаждением НТ».

[0048] На фиг. 2 представлена схема с условиями запуска охлаждения НТ и условия запуска охлаждения ВТ, применяемыми в данном варианте осуществления, на сравнительном примере. На фиг. 2, графа «Сравнительный пример» означает, что условием запуска охлаждения НТ является установка параметра «Температура НТ ≥ Вычисленное значение НТ», а также то, что условием запуска охлаждения ВТ является установка параметра «Температура ВТ ≥ Вычисленное значение ВТ». Обозначение «Автономно» означает, что условие запуска охлаждения НТ определяется «независимо» от состояния системы охлаждения ВТ 16, и что условие запуска охлаждения ВТ определяется «независимо» от состояния системы охлаждения НТ 30.

[0049] Как было описано выше, условие запуска охлаждения НТ является условием для запуска управления охлаждением НТ с целью поддержания температуры НТ на уровне целевой температуры НТ. В данном случае, целевая температура НТ представляет собой температуру для формирования температурных условий, при которых предотвращается возникновение детонации возле впускных окон. В этом варианте осуществления, как и в сравнительном примере, предполагается, что целевая температура НТ составляет 45°С. В процессе прогрева двигателя внутреннего сгорания 10, температура НТ, как ожидается, повысится в некоторой степени даже после запуска управления охлаждением НТ. Поэтому вычисленное значение НТ должно быть установлено на температуру ниже, чем целевая температура НТ. В этом варианте осуществления, как и в сравнительном примере, предполагается, что вычисленное значение НТ составляет 30°С. Тем не менее, целевая температура НТ и вычисленное значение НТ не ограничиваются этими температурами. Вычисленное значение НТ является удовлетворительным, если оно является температурой, относящейся к границе между температурной областью, в которой предотвращается возникновение детонации, и температурной областью, в которой существует вероятность возникновения детонации.

[0050] Условие запуска охлаждения ВТ является условием для запуска управления охлаждением ВТ с целью поддержания температуры ВТ на уровне целевой температуры ВТ. В данном случае целевая температура ВТ представляет собой температуру для формирования температурных условий, при которых может в значительной степени быть подавлено механическое трение в двигателе внутреннего сгорания 10, и которые не приводят к избыточным поте