(57)【要約】  本発明は、制御が所定の目標温度を用いて行われる、内燃機関の冷却回路を制御する方法及び装置に関する。本発明の方法及び装置では、暖機運転のために一時的に、目標温度（Ｔｓ）よりも高い暖機運転目標温度（Ｔｓｗ）が使用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却回路が所定の目標温度（Ｔｓ）を有している、内燃機関の冷却回路を制御する方法において、内燃機関の暖機運転のために、一時的に、目標温度（Ｔｓ）よりも高い暖機運転目標温度（Ｔｓｗ）を設定することを特徴とする、内燃機関の冷却回路を制御する方法。
【請求項２】
暖機運転目標温度（Ｔｓｗ）を、冷却回路（３，４，５）における冷媒の沸点と目標温度（Ｔｓ）との間に選択する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
内燃機関の始動後に内燃機関の温度が所定の値を下回っていることによって、暖機運転を認識する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
暖機運転目標温度（Ｔｓｗ）が得られた場合に、冷却回路（３，４，５）の絞り弁（６）及びポンプ（７）を活性化する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
活性化時に弁（６）の開放及び／又はポンプ（７）のポンプ出力を、所定の時間に関連して高める、請求項４記載の方法。
【請求項６】
暖機運転目標温度（Ｔｓｗ）が得られた場合に、冷却回路のために、所定の時間に関連して暖機目標温度（Ｔｓｗ）から目標温度（Ｔｓ）に向かって変化する移行目標温度を設定する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
内燃機関の冷却回路（３，４，５）を所定の目標温度（Ｔｓ）で制御する、内燃機関の冷却回路を制御する装置において、暖機運転のために一時的に、目標温度（Ｔｓ）よりも高い暖機運転目標温度（Ｔｓｗ）が使用されることを特徴とする、内燃機関の冷却回路を制御する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１もしくは請求項７に記載された形式の、内燃機関の冷却回路を制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
公知の構成では、内燃機関の冷却回路は通常、所定の目標温度に対して調整される。
【０００３】
発明の利点
本発明による方法では、冷却回路が所定の目標温度を有している、内燃機関の冷却回路を制御する方法において、内燃機関の暖機運転のために、一時的に、目標温度よりも高い暖機運転目標温度を設定するようにした。
【０００４】
また本発明による装置では、内燃機関の冷却回路を所定の目標温度で制御する、内燃機関の冷却回路を制御する装置において、暖機運転のために一時的に、目標温度よりも高い暖機運転目標温度が使用されるようにした。
【０００５】
本発明による方法もしくは装置には、公知のものに対して次のような利点、すなわち内燃機関の改善された暖機運転が達成されるという利点がある。特に、暖機運転中における内燃機関の迅速な暖機が保証される。
【０００６】
本発明による方法の別の有利な方法は、請求項２〜６に記載されている。
【０００７】
本発明の有利な方法では、暖機運転目標温度が、冷却回路における冷媒の沸点と目標温度との間において選択される。暖機運転を認識するためには、内燃機関の始動直後における内燃機関温度を利用することができる。暖機運転目標温度が得られた場合に、相応な制御弁もしくはポンプを制御することによって、冷却回路が活性化される。この場合容積流は、弁の開放及び／又はポンプのポンプ出力に影響を与えることによって、所定の関係でゆっくりと高められることが望ましい。また暖機運転目標温度が得られた場合に、移行目標温度を設定することも可能である。このような処置は、暖機目標温度の得られた後で目標温度に向かっての過剰ではない緩やかな移行を保証するために役立つ。
【０００８】
図面
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【０００９】
図１は、内燃機関の冷却回路を示す概略図であり、
図２は、暖機運転時における汎用の温度調整の温度経過を示す線図であり、
図３は、本発明による暖機運転時における温度経過を示す線図であり、
図４は、本発明による方法の個々の方法ステップを示すフローチャートである。
【００１０】
実施例の記載
図１には内燃機関の冷却回路が略示されている。内燃機関は、内部にシリンダ２が配置されているエンジンブロック１を有している。このエンジンブロック１は冷媒によって貫流され、この冷媒は供給路３から供給されて、排出路４から排出される。エンジンブロック１内における冷媒は排出路４を通って、直接再びバイパス１０を介してか又は略示された冷却器５を介して、供給路３を通って再びエンジンブロック１に供給される。どの分岐を通って冷媒が流れるかは、冷媒温度に関連してサーモスタット１１（又は択一的に電子式の混合弁）によって決定される。極めて高温の冷媒では、シリンダ２内において内燃機関の燃焼時に生じる熱は、冷媒によって冷却器５に運ばれ、そこで周囲空気又はこれに類したものに放出される。このようにして冷やされた冷却液は次いで供給路３を通して再びエンジンブロック１に運ばれる。排出路４には絞り弁６が設けられ、供給路３にはポンプ７が設けられている。弁６によって、エンジンブロック１と冷却器５との間における接続を開放、絞り又は中断することができる。ポンプ７によって冷媒は移動させられて、冷却回路内を運ばれることができる。弁６及びポンプ７は制御装置８によって配線（図示せず）を介して制御される。制御装置８は付加的にさらに、エンジン温度に関する情報を、例えばエンジンブロック１に配置されたエンジン温度センサ９から得る。このエンジン温度センサ９は他の適宜な箇所、例えば排出路４に設けられていてもよい。
【００１１】
図２には、冷却回路を制御する汎用の方法における温度経過が示されている。この線図において縦軸には温度Ｔが、横軸には時間ｔがとられている。時点ｔ０において内燃機関が始動させられる。これによって比較的早く、エンジンブロック１における温度は、目標温度Ｔｓが得られる時点ｔ１まで上昇する。この時点において制御装置８は弁６を開放し、ポンプ７を活性化させる。この目標温度Ｔｓは、内燃機関の持続的な温度において望まれる温度である。常にこの温度が得られる場合には、サーモスタットは開放され、つまり高温の冷媒がエンジンブロック１から取り出され、冷却器５を通して吸い込まれて冷却され、そして再び低い温度でエンジンブロック１に供給される。このようにしてエンジンブロック１の確実な冷却が達成される。時点ｔ１において内燃機関が始動後に一回前記目標温度Ｔｓに達すると、弁６は開放され、ポンプ７は活性化される。冷却器５及び管路３，４，１０内にはなお極めて冷たい冷媒が存在しているので、この冷却回路の１回の活性化は、エンジン温度の強い温度低下と結び付いている。従って時点ｔ１と時点ｔ２との間において明らかな温度降下が生じ、つまり内燃機関は再び最適な目標温度Ｔｓを下回った温度で運転されることになる。そしてｔ２とｔ３との間の比較的長い時間の経過後に初めて、エンジンブロック１における温度は再び目標温度Ｔｓに達する。この際に再び冷却回路は活性化されるが、これによってはもはやさほど強く温度は低下しない。それというのは、この場合冷却器５及び管路３，４における冷媒は既にある程度の温度に達しているからである。
【００１２】
図３には、本発明によって改善された、冷却回路を制御する方法が示されている。時点ｔ０において内燃機関が始動され、時点ｔ１までの加熱の時間経過は、図２において既に述べた経過に相当している。本発明ではしかしながら暖機運転を目的として、冷却回路の１回目の活性化は、温度Ｔｓではなく、より高い暖機目標温度Ｔｓｗにおいて行われる。これによって暖機運転時に、エンジンブロック１における温度のある程度の超過が受け入れられる。時点ｔ４において初めて、つまり図２におけるよりも遅くに、より高い温度Ｔｓｗで、冷却回路の１回目の活性化が行われ、この場合弁６はゆっくりと開放されて、ポンプ７が投入接続される。従ってこの処置だけによって、つまりより高い暖機目標温度Ｔｓｗを可能にすることによって、改善された暖機運転が達成される。たとえ時点ｔ４の後における温度経過が、図２において時点ｔ１〜ｔ３の間における温度経過に相当する温度経過に相当しているとしても、全体的には、所望の目標温度Ｔｓへのエンジン温度のより良好な適合が達成される。付加的な処置としてしかしながらまたさらに、弁の開放及び／又はポンプ出力の制御は次のことを、すなわち冷却器５及び管路３，４内に暖機運転に基づいて極めて低い温度を有する冷却媒体が存在していることを、考慮する。このことに基づいて、冷却器５を貫流する質量流量が制限され、この場合弁６の開放及び／又はポンプのポンプ出力は温度状況に合わせられる。特に、弁は所定の時定数でゆっくりと開放されかつ／又はポンプの出力はゆっくりと高められる。このようにして図３において時点ｔ４とｔ５との間に示された温度経過が得られ、この温度経過は、図２におけるｔ１とｔ２との間の時間に比べて、著しく僅かしか低下しない。このようにして極めてゆっくりと目標温度ｔ５への接近が達成される。このような効果は、弁のゆっくりとした開放又はポンプ出力の上昇の他に、時点ｔ４の後で移行目標温度が所定され、この移行目標温度が所定の時間に関連して暖機目標温度から目標温度に向かって変化するようになっていても、得ることができる。
【００１３】
図２と図３との比較から明瞭に分かるように、図３に示された本発明による方法によって、内燃機関の暖機運転時におけるエンジンブロック１における温度は、冷却系が所望の目標温度に初めて達した後で、さほど強くは低下しなくなる。従って内燃機関の暖機運転は改善され、この場合調整レベルが、つまりエンジンブロック１における目標温度への接近が時間経過にわたってより良好に達成される。この際に目標温度が短時間だけ超過されるが、これはまったく問題ない。それというのは、この段階における冷却器５内の極めて低温の冷媒に基づいて、高められた冷却出力が得られ、ひいてはエンジンによって有害な温度範囲への暖機目標温度Ｔｓｗの超過は、確実に阻止され得るからである。この高められた冷却能力に基づいて、暖機運転段階中、場合によっては有害なエンジン温度からの暖機目標温度のセーフティマージンを、著しく減じることができる。
【００１４】
図４には本発明による方法が再度、方法経過を示すフローチャートで示されている。ブロック１００において冷却回路を制御する方法は内燃機関の始動で始まる。次いで応答ブロック１０１において、エンジン温度が読み込まれ、それがコールドスタートであるか否かが決定される。この決定は、エンジン温度が３０℃よりも低いか否かが応答されることによって、簡単に行うことができる。エンジン温度が３０℃以上の場合、つまりコールドスタートでない場合には、ステップ１０１にはステップ１０２が続く。ステップ１０１において、コールドスタートの存在が確認されると（ｙ）、ステップ１０１にはステップ１０３が続く。ステップ１０３において弁６は閉鎖され、ポンプ７は遮断され、調整温度、つまり弁及びポンプが活性化される温度は、暖機運転目標温度の値にセットされる。ステップ１０３にはステップ１０４が続き、このステップ１０４においては、エンジンブロック１の温度が暖機運転温度を上回ったか否かが応答される。エンジンブロック１の温度が暖機運転温度を上回っていない場合には（ｎ）、ステップ１０４の後に再びステップ１０３が続く。しかしながらステップ１０４において、エンジンブロック１の温度が暖機運転温度を上回っているという応答が得られた場合には（ｙ）、ステップ１０４にはステップ１０５が続く。このステップ１０５において冷却回路の活性化が行われ、この際に弁の開放及ぶポンプの出力は時間に関連して影響を受ける。この処置によって、直ちにすべての容積流が冷却回路を通ることが許されるのではなく、まず初めは減じられた容積流だけが通流し、その結果、汎用の系におけるように直ちに強い冷却が生じることはない。この時間関数（Zeitfunktion）は、冷却器５における冷却媒体がまだ極めて低い温度しか有していない状況を、考慮する。さらに調整温度は、暖機目標温度と目標温度との間の値を有している移行目標温度の値にセットされる。この両方の処置は場合によっては個々に用いられることも可能である。それというのは両方の処置は共に、この暖機段階における温度の極めて迅速な低下を制限するのに適しているからである。しかしながら両方の処置が同時に使用されると有利である。それというのは、両方の処置を同時に用いることによって、目標温度への接近を特に正確に調節することができるからである。
【００１５】
ステップ１０５にはステップ１０６が続き、このステップ１０６においては、エンジンブロック１の温度が目標温度に達したか否かが検査される。エンジンブロック１の温度がまだ目標温度に達していない場合には（ｎ）、ステップ１０６の後に再びステップ１０５が続く。しかしながらエンジンブロック１の温度が目標温度に達している場合には（ｙ）、ステップ１０６にステップ１０２が続く。そしてステップ１０２において冷却回路の通常の運転調整が行われ、つまり調整温度として目標温度が使用され、弁６及びポンプ７は、通常運転のために設定された汎用のデータによって制御される。この通常の調整は、種々様々な運転状態に対して、弁６又はポンプ７を制御するための種々異なった目標温度もしくは種々異なった特性を用意することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関の冷却回路を示す概略図である。
【図２】暖機運転時における汎用の温度調整の温度経過を示す線図である。
【図３】本発明による暖機運転時における温度経過を示す線図である。
【図４】本発明による方法の個々の方法ステップを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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