专利名称：用于发动机的电风扇的控制装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却发动机的冷却水的电风扇的控制装置，具体地说，涉及根据冷却水的温度来控制电风扇工作的控制装置。
在现有技术中，关于这种装置，例如在日本专利公开公报昭58-96119号中所披露的，已公知了。在该现有装置中，对着散热器设置电风扇。该装置的水温传感器检测发动机的冷却水温度，根据其检测结果，微型计算机控制电风扇的工作。例如，当检测出的冷却水温度高于预先设定的上限温度时，微型计算机判定为，需要对冷却水进行冷却，使电风扇动作。另一方面，当检测出的冷却水温度低于预先设定的下限温度时，微型计算机就判定为，不需要对冷却水进行冷却，从而停止电风扇的工作。
另一方面，在发动机与散热器之间，除了上述所谓水温传感器之外，还设有温度感应型的阀，即所谓恒温器。 该恒温器具有作为根据发动机的水冷套内的冷却水温度开放或闭锁发动机与散热器之间通路的阀的功能。
当冷却水温度不足预定值时，恒温器闭塞发动机与散热器间的通路，切断从散热器到发动机的水冷套的冷却水的流入。另一方面，当冷却水温在预定值以上时，恒温器打开发动机与散热器之间的通路，允许冷却水从散热器流入发动机的水冷套。通过这种控制，来抑制冷却水温度的异常上升或异常下降。
但是，恒温器随时间而逐渐劣化。由此，经长期连续使用后，动作开始温度发生变化，除非冷却水的温度达到高于预先设定值的温度，恒温器不动作，在经验上，这是明显的。当发生该现象时，就会使恒温器打开发动机与散热器间通路的时间滞后，即使电风扇工作也难于有效地降低冷却水的温度。在此情况下，延长了电风扇从开始工作到停止工作的时间，风扇的开动率增加了。其结果，就有随着风扇的旋转而产生了噪音发生时间增加、风扇耐久性降低、使蓄电池和交流发电机的负荷增加，燃料消耗恶化等各种不良情况的危险。
这种不良情况的产生不仅归因于恒温器的劣化，也有该恒温器精度上的偏差，或者水温传感器等其他部件精度上的偏差及劣化等原因。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种电风扇控制装置，可以抑制由风扇开动率的增加所引起的不良情况的发生。
为了实现上述目的，本发明的控制装置设有对着上述散热器的电风扇，用于冷却在设于发动机内部的冷却水通路和散热器之间循环的冷却水。本发明的装置具有用于检测上述冷却水的温度的检测装置。当由该检测装置检测出的温度高于预先设定的第一基准温度时，上述电风扇开始工作；当上述检测出的温度低于设定的比上述第一基准温度更低的第二基准温度时，停止上述电风扇的工作。判定装置判定是否由于与上述控制装置相关的部件的劣化或精度上的偏差而使上述电风扇在由上述第一基准温度和第二基准温度所确定的范围之外的温度下产生误动作。当由上述判定装置确认为上述电风扇的误动作发生了，修正装置就修正上述第一和第二基准温度的至少一方的温度。
在任一个基准温度被修正之后，根据该修正后的基准温度来控制电风扇。这样，就避免了电风扇的误动作，具体说，即电风扇不会长期持续地运转。
图1是表示本发明第一实施例中的发动机及电风扇的控制装置的示意图；图2是表示第一实施例中的电风扇控制过程的方框图；图3是表示第一实施例中对应时间的冷却水温度变化的曲线图；图4是表示局部放大图3的曲线图的曲线图；图5是表示第二实施例中的电风扇控制过程的方框图；图6是表示第二实施例中对应时间的冷却水温度变化的曲线图。
下面根据图1～图4详细说明使本发明的电风扇控制装置具体化的第一实施例。
图1示意地表示具有多个汽缸的V型发动机(以下简称为发动机)1。这些汽缸分成两组设置。两组配置成以曲轴(未图示)为中心的V字型。发动机1使燃料和空气的混合气燃烧以得到热能，把该热能变换成动力。未转换成动力的热能的一部分成为废气排出或作为摩擦损耗而失去，其余部分被发动机1的各部分所吸收。为了防止因吸收的热量而使发动机1过热，则设置如下所示的水冷式的冷却装置。
在发动机1的汽缸体2内，设有构成冷却水道路的水冷套3。在各个汽缸头4中设有同上述汽缸体2的水冷套3连通的另一个水冷套5。
在发动机1的前方(图1的左侧)设置由上水箱6、芯子(core)7和下水箱8所组成的散热器9。芯子7设有连结上水箱6和下水箱8的多根管7a和设在这些管7a周围的散热片7b。通过水冷套3、5的冷却水沿上水箱6、芯子7和下水箱8顺序流过。
汽缸头4内的水冷套5由第一通路11同上水箱6连通。汽缸体2内的水冷套3由第二通路12同下水箱8连通。
在汽缸体2中，在第二通路12和水冷套3的连接部分上安装由离心泵组成的水泵14。水泵14通过皮带轮、皮带等同曲轴联结，随着发动机1的工作由曲轴的旋转而动作。水泵14抽取第二通路12内的冷却水排入水冷套3中。
当冷却水通过水冷套3、5时，吸收发动机1的热量。由此，冷却水的温度上升。被加热的冷却水在通过散热器9的芯子7时由散热片7b使其热量散出。
第一通路11和第二通路12由旁路通路15连通。这样，第一通路11内的冷却水通过流过旁路通路15而绕过散热器9 ，可以流入第二通路12。第一通路11和第二通路12构成发动机1和散热器9之间的冷却水的循环通路。
在对应上述第二通路12的旁路通路15的汇合部位15a设置温度感应型的阀，即恒温器16。本实施例的恒温器16是石蜡型的，内置感应热而膨胀及收缩的石蜡。随着该石蜡的膨胀及收缩，阀体16a打开或闭锁通路12、15。也可以用波纹管型的恒温器来代替这种石蜡型的恒温器。
恒温器16，在冷却水的温度THW为预定值以下时闭锁第二通路12而切断冷却水从散热器9流入水冷套3，同时，打开旁路通路15以允许冷却水从该通路15流入第二通路12。恒温器16，在冷却水温度高于上述预定值时打开第二通路而允许冷却水从散热器9流入水冷套3，同时，关闭旁路通路15以切断冷却水从该通路15流入第二通路12。
冷却水的膨胀水箱通过辅助通路(都从图中省略)而连接在发动机和恒温器间的第二通路上的连接点(图中省略)与第一通路11上的连接点(图中省略)之间。膨胀水箱吸收由温度变化引起的冷却水的容积变化。为了吸收冷却水的容积变化可以在散热器9的上水箱6内设置空气室。
电风扇17设置成对着上述散热器9。该风扇17具有用于给散热器9送风而促进该散热器9的散热作用的叶轮18和用于使该叶轮18旋转的电动机19。
在上述第一通路11的中途，设有检测冷却水温度THW的水温传感器20。该传感器20可以设在水冷套3内。发动机1除了水温传感器20以外还设有各种传感器。例如，在节流阀附近设有检测节流阀张开程度的节流阀位置传感器。在分电器中设有根据其转子的旋转而检测发动机转数的转数传感器。在空气滤清器中设有检测吸入空气量的空气流量计。
在为了调节发动机的转数而由驾驶员踏下操作的油门踏板上设有输出对应于其操作量(油门张开程度)的电压信号的油门操作量传感器。除此之外，还设有用于检测吸气温度的传感器、车速传感器、中性线开关等的用以检测发动机运行状态的各种传感器。
以上述水温传感器20为主的各种传感器电连接到电子控制装置(以下称为「ECU」)31的输入侧。通过控制给上述电动机19的通电，来旋转驱动电动机19的驱动电路21被电连接在ECU31的输出侧。
ECU31包括中央处理控制装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、备用RAM、输入口以及输出口。这些单元由总线相互连接。CPU按照预先设定的控制程序进行各种运算处理，ROM预先存储为CPU进行运算处理所必要的控制程序和初始数据。另外，RAM暂时存储CPU的运算结果。
把来自以前述水温传感器为首的各种传感器的检测信号输入各输入口。CPU根据这些信号进行各种变换、运算，最后，把用以驱动电动机19的驱动信号，通过输出口，输出到驱动电路21。
其次说明如上构成的本实施例的作用及效果。图2所示的流程图表示由ECU31实施的处理当中的“电扇控制程序”。该程序是用于控制电动机15，使风扇17转动、停止的，按每次预定时间进行插入主程序。
由于插入主程序，一旦向电扇控制程序转移，ECU31首先处于步骤101，基于以水温传感器20为首的各种传感器的检测结果，读取表示冷却水温THW等的各种发动机运行状态的信号。
然后，在步骤102，由ECU31判断当前的冷却水温THW是否比预先存储在ECU31内的ROM中的风扇17的动作基准温度TFON高。然后，当冷却水温THW比动作基准温度TFON高时，在步骤103，为使风扇17动作(接通)，向驱动电路21输出预定信号，使电动机19转动。然后，一次结束其后的处理。
另外，当冷却水温THW不高于动作基准温度TFON时，ECU31向步骤104转移。在步骤104，由ECU31判断风扇17当前是否动作(接通)。然后，在电扇17不动作时，由ECU31一次结束其后的处理。
对此，在风扇17动作的情况下，在步骤105，由ECU31判断当前的冷却水温THW是否比预先存储在ECU31内的ROM的风扇17的停止基准温度TFOFF低。在本实施例中，该停止基准温度TFOFF设定为比动作基准温度TFON低的值。然后，当冷却水温THW不低于停止动作温度TFOFF时，没有必要停止风扇17，由ECU31一次结束其后处理。从而，冷却水被由风扇17送来的风继续冷却。
另外，当冷却水温THW比停止基准温度TFOFF低时，认为冷却水能被风扇充分冷却。所以，在步骤106，为使风扇17停止(关断)，由ECU31向驱动电路输出预定的信号，使电动机19停止。
接着，在步骤107，根据在步骤101读取的各种信号，在ECU31确认发动机的运转状态之同时，判断预定的运转条件是否成立。其中的预定运转条件可以列举出如发动机是空转中，空调未工作，车速为“0”、吸气温度在预定范围内等。然后，在预定运转条件不成立时，由ECU31一次结束其后的处理。
另外，当预定的运转条件成立时，在步骤108，由ECU31判断风扇17的停止之前的温度变化率ΔT是否比预先存储在ECU31内的ROM中的规定基准变化率α低。其中的温度变化率ΔT，如图3、图4所示，代表从风扇17停止时往回倒退预定时间间隔A的时间点的冷却水温THW与风扇17停止时的冷却水温THW之差B除以预定时间间隔A之值(ΔT＝B/A)。该温度变化率ΔT由ECU31根据由传感器20送出的信号求出。
在恒温器16随时间的延续而劣化时，所说的恒温器16的工作温度有上升的倾向。此时，如图3虚线所示，当风扇17工作时，冷却水温变得难以下降，到风扇17实际停止，就要花费多余时间，温度变化率ΔT变低。当温度变化率ΔT变得比基准变化率低时，就认为恒温器16产生了劣化，可认为风扇17有在被当初的两基准温度所确定的范围以外发生误动作的可能性。从而，在上述步骤108，当温度变化率ΔT比预定的基准变化率α低时，对各基准温度TFON、TFOFF进行修正，判断有必要避免风扇17工作时间长期化，程序转移至步骤109。
在步骤109，把预定值β加到当前风扇17的动作基准温度TFON之值作为新的动作基准温度TFON而设定。另外，把大小与前述预定值β不同的预定值γ加到当前风扇的停止基准温度TFOFF的值作为新的停止基准温度TFOFF而设定。然后，ECU31一次结束其后的处理。另一方面，在步骤108，当温度变化率ΔT不低于基准变化率α时， ECU31无需修正两基准温度TFON、TFOFF，这时一次结束其后的处理。
如上所述，当本实施例的恒温器16发挥正常功能时，如图3实线所示，在冷却水温THW达到当前的(修正前的)动作基准温度TFON时，风扇17接通(时标t1)。从而，冷却水开始被风扇17冷却，其温度达到峰值后开始下降。然后，当冷却水温THW达到当前的(修正前的)停止基准温度TFOFF时，使风扇关断(时标t2)。所以，使发动机由冷却水有效地冷却。
另一方面，在恒温器16发生劣化，水温传感器20的精度偏差大的情况下，比如即使冷却水温THW达到当前动作基准温度TFON(时标t1)时，也有冷却水难以由散热器9导向水冷套3、5的现象。从而，在对恒温器16劣化、水温传感精度偏差不具备修正措施的现有装置中，如图3虚线所示，冷却水温THW需要很长时间才能下降到当前停止基准温度TFOFF(时标t2a)，增加了风扇17的开动率。
对此，本实施例，在预定运转条件成立时，根据冷却水的实际温度变化率ΔT与基准变化率α之比较结果，来判断恒温器16是否劣化。当恒温器16劣化时，应修正风扇动作基准温度TFON和停止基准温度TFOFF。为此，风扇17在比预先设定的温度高的修正后的动作基准温度TFON(时标t1b)及停止基准温度TFOFF(时标t2b)分别接通及关断。因而，冷却水的温度在风扇17停止后，出现如图3虚线所示的变化，抑制了风扇的动作时间的延长。
如上所述，根据本发明，即使由于恒温器16和水温传感器20等的与冷却水的温度检测有关的元部件的精度有偏差和劣化引起风扇17有可能在当初的基准温度范围以外的误动作，也可以适当修正基准温度。因而，可以预先防止由于实际的冷却水温度下降滞后而引起风扇17长期连续不断地工作。其结果，可以抑制伴随风扇17开动率的增大而产生的噪声发生时间的拉长。另外，可以谋求提高风扇17的耐久性。再者，由于减轻了风扇对发动机的负荷，而减低了装载于车辆上的蓄电池和交流发电机的负荷，可以防止对这些部件的坏影响，进而可以抑制燃料消费的恶化。
另外，根据本实施例，当温度变化率ΔT变得比基准变化率α低时，设法判断风扇产生误动作的可能性。因此，可以确实地且容易地进行误动作的判断。
(实施例2)接着，参照图5、6，以与实施例1的不同点为重点说明使本发明具体化的实施例2。在本实施例中，判断风扇17误动作的方法与实施例1不同。
图5表示与实施例1中的图2的流程图相对应的本实施例的流程图。在本流程图中，ECU31首先在步骤201，基于以水温传感器20为首的各种传感器的检测结果，读取表示冷却水温THW和发动机运转状态的各种信号。
然后，在步骤202，由ECU31判断当前冷却水温THW是否高于风扇动作基准温度TFON。然后，当冷却水温THW不高于动作基准温度TFON时，在步骤203判断风扇17是否工作(接通)。当风扇17未工作时，ECU31一次结束其后的处理。另外，在风扇17工作时，在步骤204判断当前的冷却水温THW是否低于风扇停止基准温度TFOFF。然后，在冷却水温THW不低于风扇停止基准温度TFOFF时，判断不需要停止风扇17，一次结束其后的处理。
当冷却水温THW低于风扇17的停止基准温度TFOFF时，在步骤205，ECU31为使风扇17停止(关断)，将预定信号输出给驱动电路，使电动机19停止。其后，在步骤206，由ECU31将其内部计数器的计数值清零，一次结束其后的处理。
另一方面，在步骤202，当冷却水温度高于动作基准温度TFON时，转移至步骤207。在步骤207，为使风扇17动作(接通)，由ECU31将预定信号输出给驱动电路21，使电动机19工作。
接着，在步骤208，ECU31基于在步骤201读取的各种信号，推算当前发动机运转状态之同时，判断预定的运转条件(与实施例1同)是否成立。然后，当预定的运转条件不成立时，跳到步骤206，将计数器的计数值清零，一次结束其后的处理。
另外，当预定运转条件成立时，在步骤209，由ECU31为计量风扇的动作时间，把计数器的计数值C增“1”。然后，在步骤210，判断前述计数值C是否大于预先设定的基准值TO，即风扇17的动作时间是否比预先设定的基准时间长。
假设，在恒温器16随时间而劣化的情况下，与前述实施例1相同，冷却水温THW变得难以下降，延长了风扇17的动作时间。因此，若判断动作时间是否变得比基准时间长，就能判断恒温器16是否劣化，进而判断风扇17是否有在当初两基准温度范围外误动作的可能性。由于考虑到这一点，本实施例在上述步骤210，当计数值C比基准值TO大时，在步骤211由ECU31对两基准温度TFON，TFOFF进行修正。
在此修正处理中，把将预定值β加到当前的风扇动作基准温度TFON的值设定为新的动作基准温度TFON，并把将预定值γ加到当前的风扇停止基准温度TFOFF中的值设定为新的停止基准温度TFOFF。接下来，ECU31在步骤205及步骤206使风扇停止工作，而且在使计数器值清零之后，一次结束处理。从而，在下一程序中，根据新设定的两个基准温度来控制风扇的动作。
另一方面，在步骤210，当计数值C不大于基准值TO，风扇17的动作时间比基准时间短时，ECU31在下一程序中，当预定运转条件成立时，为做到使风扇的动作时间继续计数，一次结束其后的处理。
如上所述，在本实施例中，判断风扇17误动作的方法虽与实施例1不同，但其效果几乎与实施例1相同。即，当处于空转中的预定运转条件成立的状态下，风扇17的动作时间变得比基准时间长时，可以认定恒温器16产生了劣化等情况，风扇17有在当初的两基准温度范围外误动作的可能性。这时，把将预定值β加到当前的风扇动作基准温度TFON中的值设定为新的动作基准温度TFON，另外，把将预定值γ加到当前的风扇停止基准温度TFOFF中的值设定为新的停止基准温度TFOFF。因此，如图6虚线所示，风扇17在更高的动作温度TFON(时标t1b)被接通，在更高的停止温度TFOFF(时标t2b)被关断。
因而，即使风扇17产生了在当初的基准温度范围外误动作的可能性，也可以预先防止风扇17长期连续不断工作的误动作。
再者，本发明不限于上述各实施例，各部分的结构也可做如下的变更。
(1)省略图2的步骤107及图5的步骤208的处理也成。
(2)在修正风扇的动作基准温度TFON及停止基准温度TFOFF时，把各自的相加值设定为同一值也可。
(3)也可以使发明具体化为具有多个汽缸直列配置的发动机，来替代V型发动机。
(4)还可以变更恒温器16的配置位置，设置在第一通路11和分流通路15的汇合部位。
如上所述，根据本发明的电风扇的控制装置，由于增大了风扇的开动率，取得可以控制不良情况出现的优异效果。
权利要求
1.一种用于发动机的电风扇的控制装置，设有对着散热器(9)的电风扇(17)，用于冷却在发动机(1)内部的冷却水通路(3，5)和散热器(9)之间循环的冷却水，并且配有用于检测上述冷却水温度的检测装置(20)，当由该检测装置(20)检测出的温度高于预先设定的第一基准温度(TFON)时，开始上述电风扇(17)的工作，当上述检测出的温度低于设定成比上述第一基准温度(TFON)还低的第二基准温度(TFOFF)时，停止上述电风扇(17)的工作，其特征在于，包括判定装置(31)，判定是否由于与上述控制装置相关的部件劣化或精度上的偏差而使上述电风扇(17)在由上述第一基准温度(TFON)和第二基准温度(TFOFF)所确定的范围之外的温度下产生误动作；和修正装置(31，步骤109)，当由上述判定装置确认了上述电风扇的误动作发生了时，修正上述第一和第二基准温度(TFON、TFOFF)中的至少一个温度。
2.根据权利要求1所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，进一步包括设置在上述发动机(1)的冷却通路(3，5)与上述散热器(9)之间、用于使从发动机1流出的冷却水经过上述散热器(9)而流入发动机1的循环通路(11、12)；和为了使从上述发动机(1)流出的冷却水绕过上述散热器(9)流入上述发动机而设置的旁路通路(15)，与上述控制装置相关的部件由用于将上述旁路通路(15)有选择地连接到上述循环通路(11，12)的阀(16)组成。
3.根据权利要求2所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，上述判定装置包括运算装置(31)，根据由上述检测装置(20)所产生的冷却水的检测温度来运算出上述电风扇(17)停止之前的冷却水温度的实际变化率(ΔT)；存储装置(31)，预先存储上述电风扇停止之前的冷却水温度的基准变化率(α)；比较装置(31，步骤108)，比较上述基准变化率(α)与实际变化率(ΔT)；当由上述比较装置判定为实际变化率(ΔT)低于上述基准变化率(α)时，就确认上述电风扇的误动作发生了。
4.根据权利要求2所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，上述判定装置包括计数装置(31、步骤209)，计数发动机在预定条件下运转时的上述电风扇的实际工作时间(C)；存储装置(31)，存储上述电风扇的基准工作时间(T0)；比较装置(31，步骤210)，把实际工作时间(C)同上述基准工作时间(T0)进行比较，当由上述比较装置判定为实际工作时间(C)长于上述基准工作时间(T0)时，就确认上述电风扇的误动作发生了。
5.根据权利要求4所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，上述预定条件包含发动机处于空转中的状态。
6.根据权利要求2所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，上述检测装置20检测上述循环通路(11，12)中的冷却水温度。
7.根据权利要求2所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，上述阀口内置有随冷却水温度而膨胀及收缩的石蜡的石蜡型恒温器所构成。
8.根据权利要求1所述的用于发动机的电风扇的控制装置，其特征在于，上述修正装置通过分别把相差很大的预定值(β，γ)加到上述第一和第二基准温度(TFON、TFOFF)上来修正这些温度。
全文摘要
用于发动机的电风扇的控制装置，对着散热器设置电风扇，用于冷却在设于发动机内部的冷却水通路与散热器之间循环的冷却水。控制装置具有用于检测冷却水温度的检测装置。当由该检测装置所检测出的温度高于预先设定的第一基准温度时，开始电风扇的工作，当检测出的温度低于设定在比第一基准温度还低的第二基准温度时，停止电风扇的工作。电子控制装置(ECU)判定是否由于与电风扇控制装置相关连的部件的劣化或精度上的偏差而使电风扇在由第一基准温度和第二基准温度所确定的范围之外的温度下产生误动作。当确认电风扇的误动作发生了时，ECU修正第一和第二基准温度中的至少一方的温度。
文档编号F01P5/00GK1168945SQ9610878
公开日1997年12月31日 申请日期1996年6月19日 优先权日1996年6月19日
发明者森川利夫, 坂田有三 申请人:丰田自动车株式会社