技术领域
[0001] 本
发明涉及对冷却例如搭载于
汽车的
发动机的
冷却液等液体的粘度进行测定的粘度测定装置的技术领域。
背景技术
[0002] 由这种装置测定粘度的液体，被填充在例如
专利文献1所记载那样的发动机的冷却
水循环流路内。在该
冷却水循环流路内，冷却水由水
泵升压后，流过发动机的水套以及加热器芯供给到
热交换器中，此后再次回到水泵中。
[0003] 在先技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特开平11-022461号
公报发明内容
[0006] 发明要解决的课题
[0007] 然而，广泛普及的冷却液是以用于防止冻结的乙二醇为
基础而由水稀释乙二醇以便得到所需的冻结
温度的冷却液。而且，为了保护发动机、
散热器等所使用的例如金属、
橡胶、
树脂等，在冷却液中掺合有各种添加剂。冷却液的粘度由乙二醇和水的比例确定。另外，乙二醇的粘度比水的粘度高。
[0008] 在此，通过使冷却液中的乙二醇的浓度较高以使冷却液的浓度上升，从而可以降低发动机的冷却损失并降低
燃料消耗。但是，在冷却液成为高温(例如摄氏100度)时，因该冷却液的粘度较高而使得冷却能
力不足，恐怕会导致发动机的
过热。于是，正在进行粘度的温度变化与以往的冷却液相比大幅增大那样的冷却液(以下适当称为“粘度可变LLC”)的研究、开发。
[0009] 在例如作为发动机的冷却液等而应用粘度可变LLC的情况下，该发动机的控制装置例如根据粘度可变LLC的温度来推定该粘度可变LLC的粘度，与该推定出的粘度相应地控制发动机。在该情况下，若粘度可变LLC的实际的粘度的温度变化与设计上的粘度的温度变化不同，则有可能产生例如发动机的冷却不足、
过冷却等。其结果是，存在有可能产生过热、冷凝水这样的技术问题。
[0010] 另一方面，在为了测定粘度可变LLC的粘度而例如新设置
粘度计等时，例如产生零件数量的增加、配管等的设计变更、制造成本的增加等技术问题。
[0011] 本发明是鉴于例如上述问题而作出的，其课题在于提供一种能够间接地测定冷却液的粘度的粘度测定装置。
[0012] 用于解决课题的方案
[0013] 为了解决上述课题，本发明的粘度测定装置搭载于具有发动机、缸内压
传感器、燃料喷射
阀以及温度传感器的车辆中，所述缸内压传感器检测所述发动机的
气缸内的压力即缸内压，所述燃料喷射阀向所述发动机供给燃料，所述温度传感器检测所述发动机的冷却液的温度，所述粘度测定装置具有推定机构，该推定机构从基于由所述缸内压传感器检测到的缸内压的与所述气缸相关的发热量、以及与所述气缸相关的投入热量计算冷却损失，并基于计算出的所述冷却损失推定所述冷却液的粘度。
[0014] 根据本发明的粘度测定装置，该粘度测定装置搭载于具有发动机、缸内压传感器、燃料喷射阀以及温度传感器的车辆中。在此，缸内压传感器针对发动机的每个气缸检测缸内压。另外，发动机、缸内压传感器、燃料喷射阀以及温度传感器可以应用公知的各种形态，因此，省略其详细说明。
[0015] 例如具有
存储器、处理器等的推定机构，从基于由缸内压传感器检测到的缸内压的与气缸相关的发热量、以及与气缸相关的投入热量计算冷却损失，并基于计算出的该冷却损失推定冷却液的粘度。
[0016] 根据由缸内压传感器检测到的缸内压来求出与气缸相关的发热量的方法可以应用公知的各种方法，因此，省略其详细说明。另外，与气缸相关的投入热量基于例如发动机的转速、燃料流量、燃料的发热量等求出即可。另外，关于求出投入热量的方法，也可以应用公知的各种方法。
[0017] 冷却损失通过从与气缸相关的投入热量减去与气缸相关的发热量而求出。在此，与气缸相关的投入热量和与气缸相关的发热量之差严格来说是冷却损失与未燃损失之和，但本
申请的
发明人通过研究而判明：根据运转条件，未燃损失与冷却损失相比小到可以忽视的程度。因此，如上所述，可以将从与气缸相关的投入热量减去与气缸相关的发热量之后的值看作冷却损失。
[0018] 关于冷却损失和冷却液的粘度之间的关系，例如在设计阶段等预先调查并作为映射图等存储在存储器内，即可基于计算出的冷却损失并根据存储的该映射图来推定冷却液的粘度。
[0019] 以上的结果是，根据本发明的粘度测定装置，可以基于冷却损失间接地测定冷却液的粘度。
[0020] 在本发明的粘度测定装置的一方案中，还具有判定机构，在推定出的所述粘度从与所述冷却液相关的设计值偏离规定值以上的情况下，所述判定机构判定为粘度异常。
[0021] 根据该方案，与判定机构的判定结果相应地，例如向驾驶员告知冷却液的异常等，从而可以防止过热等的产生，在实用方面非常有利。
[0022] “规定值”通过实验或模拟求出例如冷却液的粘度和发动机的温度之间的关系并基于求出的该关系进行设定即可。具体而言，例如将成为冷却不足的冷却液的粘度设定为高粘度侧的规定值、将成为过度冷却的冷却液的粘度设定为低粘度侧的规定值即可。
[0023] 在该方案中，由所述推定机构进行的所述粘度的推定、以及由所述判定机构进行的与所述粘度异常相关的判定，可以在所述发动机的转速的时间微分值、与所述燃料喷射阀相关的喷射量的时间微分值、以及检测到的所述温度的时间微分值各自为规定值以下时实施。
[0024] 若这样构成，则可以防止粘度的推定
精度的降低，并且，可以防止基于推定精度较低的粘度实施与粘度异常相关的判定。
[0025] 本发明的作用以及其他优点通过接下来说明的实施方式变得明了。
附图说明
[0026] 图1是表示实施方式所涉及的车辆的结构的
框图。
[0027] 图2是表示粘度可变LLC的特性的一例的
概念图。
[0028] 图3是表示实施方式所涉及的冷却液粘度推定流程的图。
[0029] 图4是确定LLC的粘度与冷却损失之间的关系的映射图的一例。
[0030] 图5是对LLC的粘度的容许范围进行规定的映射图的一例。
具体实施方式
[0031] 基于附图说明本发明的粘度测定装置的实施方式。
[0032] 首先，参照图1说明实施方式所涉及的车辆的结构。图1是表示实施方式所涉及的车辆的结构的框图。
[0033] 在图1中，车辆1构成为具有：发动机10、以及该车辆1的各种
电子控制用的ECU(Electronic Control Unit：
电子控制单元)21。
[0034] 发动机10构成为具有：缸膛11、
活塞12、
曲轴13、水套、进气通路15、排气通路16、进气
门17、排气门18以及燃料喷射阀19。另外，在发动机10中设置有
曲轴转角传感器22、温度传感器23以及缸内压传感器24。
[0035] 实施方式所涉及的发动机10是粘度可变LLC已最优化的发动机。在此，关于粘度可变LLC，参照图2进行说明。图2是表示粘度可变LLC的特性的一例的概念图。另外，图2的纵轴是log(logY)、横轴是logX。
[0036] 如图2所示，对于粘度可变LLC而言，例如在摄氏25度，运动粘度为8.5mm2/s～3000.0mm2/s，但例如在摄氏100度，运动粘度为0.3mm2/s～1.3mm2/s。如图2所示，可知粘度可变LLC的粘度的温度变化与一般的冷却液(参照图2中的“冷却液50％”)和水的粘度的温度变化相比非常大。
[0037] 假设将规定的粘度可变LLC14填充到发动机10中，实施方式所涉及的ECU21控制该发动机10。因此，若例如以往的LLC被填充到发动机10等而使得LLC的粘度的温度变化与设计上的LLC的粘度的温度变化不同，则有可能给发动机10带来不良影响。
[0038] 具体而言，例如在LLC的粘度相比设计值过高的情况下，产生冷却不足、LLC的堵塞等。另一方面，在LLC的粘度相比设计值过低的情况下，出现过度冷却。其结果是，有可能产生过热、冷凝水。
[0039] 于是，在本实施方式中，由粘度测定装置100测定LLC14的粘度。粘度测定装置100构成为具有ECU21，该ECU21推定LLC14的粘度，并且在该推定出的LLC14的粘度从设计值偏离规定值以上的情况下，判定为粘度异常。
[0040] 另外，本实施方式所涉及的“ECU21”是本发明所涉及的“推定机构”以及“判定机构”的一例。即，在本实施方式中，将车辆1的各种电子控制用的ECU21的一部分功能用作粘度测定装置100的一部分。
[0041] 作为粘度测定装置100的一部分的ECU21基于由缸内压传感器24测定出的缸内压，计算与气缸相关的发热量。而且，ECU21基于曲轴转角传感器22的输出
信号、燃料喷射阀19的喷射量等，计算与该气缸相关的投入热量。接着，ECU21将从计算出的投入热量减去计算出的发热量之后的值作为冷却损失而算出(参照图3)。
[0042] ECU21与上述冷却损失的计算并行地确定与发动机10的运转条件和由温度传感器23测定出的LLC14的温度对应的、对LLC14的粘度和冷却损失之间的关系进行确定的映射图(参照图4)，上述发动机10的运转条件根据基于曲轴转角传感器22的
输出信号的发动机10的转速以及燃料喷射阀19的喷射量而确定。接着，ECU21根据计算出的冷却损失和图4所示那样的映射图推定LLC14的粘度。
[0043] 接着，ECU21判定推定出的LLC14的粘度与由温度传感器23测定出的LLC14的温度之间的关系是否与例如图5所示那样的规定范围外相当。在判定为与规定范围外相当(即，粘度异常)的情况下，ECU21使例如MIL(未图示)等点亮，向车辆1的驾驶员告知LLC14的粘度是异常的。
[0044] 在此，尤其是，ECU21以发动机10的转速的时间微分值、与燃料喷射阀19相关的喷射量的时间微分值、以及由温度传感器23检测到的温度的时间微分值各自为规定值以下为条件，推定LLC14的粘度，而且实施与粘度异常相关的判定。
[0045] 若这样构成，则可以防止因例如LLC14的流量未稳定而导致该LLC14的粘度的推定精度降低。
[0046] 本发明并不限于上述实施方式，在不脱离从
权利要求保护的范围以及
说明书整体能够读出的发明的要点或者技术思想的范围内可以适当变更，伴随着如上所述的变更的粘度测定装置也包含在本发明权利要求保护的范围内。
[0047] 附图标记说明
[0048] 1 车辆、10 发动机、11 缸膛、12 活塞、13 曲轴、14 LLC、15 进气通路、16 排气通路、17 进气门、18 排气门、19 燃料喷射阀、21 ECU、22 曲轴转角传感器、23 温度传感器、24 缸内压传感器、100 粘度测定装置。
