内燃机的冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内燃机的冷却装置，在从减少摩擦的观点考虑将冷却水的目标温度设定为比该冷却水的沸点靠低温侧且在沸点附近的温度的情况下，抑制产生局部的冷却水沸腾。阀开度从开度(a)向开度(d)的变更是由散热器出口水温的降低引起的，此时散热器通过流量会进入沸腾区域内。因此，在预测到该进入的情况下，将目标发动机出口水温从105℃强制地变更为100℃。这样，使阀开度从开度(a)向开度(f)变更。阀开度处于开度(f)时，散热器通过流量比处于开度(d)时多，另外，在阀开度从开度(a)向开度(f)的变更期间，散热器通过流量也不会进入沸腾区域内。因此，能够避免随着分支阀(18c)的开度变更而产生局部的冷却水沸腾。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机的冷却装置。
技术介绍
以往，例如在日本特开昭59－226225号公报中公开了如下内燃机的冷却装置，该冷却装置具备：冷却水循环通路，其将散热器与内燃机主体的水套连接；流量控制阀，其设置于该冷却水循环通路，并构成为能够变更开度；以及控制单元，其对该流量控制阀的开度进行反馈控制，以使得在该冷却水循环通路中流动的冷却水温与目标温度一致。在该冷却装置中，基于内燃机的负载和旋转速度，在高温侧与低温侧这两个温度之间对上述目标温度进行切换，并且对流量控制阀的开度进行反馈控制，因此能够将冷却水温维持为与内燃机的运转状态相应的最佳的温度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭59－226225号公报专利文献2：日本特开2012－047121号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题通常，冷却水温越高，则越能够减少内燃机的活塞与汽缸的摩擦。因此，从谋求减少摩擦的观点考虑，优选将冷却水的目标温度设定为其沸点附近的温度。关于这一点，在上述冷却装置中，由于能够利用流量控制阀来调节在冷却水循环通路中流动的冷却水的量，所以也能够将上述两个目
标温度中的高温侧设定为比沸点靠低温侧且在沸点附近的温度。但是，既然为沸点附近的温度，就会存在如下缺点：若减少从散热器朝向水套导入的冷却水的流量，则在形成于内燃机的汽缸间的细小流路(钻探路径drill pass)中容易产生局部的冷却水沸腾。因此，在上述冷却装置中存在如下问题：若因为在冷却水循环通路中流动的冷却水温低于沸点附近的温度就单纯地减小流量控制阀的开度，则局部的冷却水沸腾的产生风险会一下子升高。本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的。即，本专利技术的目的在于，在从减少摩擦的观点考虑将冷却水的目标温度设定为比该冷却水的沸点靠低温侧且在沸点附近的温度的情况下，抑制局部的冷却水沸腾的产生。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术提供一种内燃机的冷却装置，其使冷却水在内燃机与散热器之间循环，该冷却装置的特征在于，具备流量控制单元，该流量控制单元使用前馈模式来控制在所述内燃机与所述散热器之间循环的循环冷却水的流量即循环流量，以使得从所述内燃机的冷却水路的出口流出的冷却水的温度即发动机出口水温接近目标温度，所述前馈模式构建为，所述发动机出口水温的目标温度越高，则使所述循环流量越少，从所述散热器的冷却水路的出口流出的冷却水的温度即散热器出口水温越低，则使所述循环流量越少，所述流量控制单元具备：目标温度设定单元，其将所述目标温度设定成第1温度，该第1温度比判断为所述内燃机的预热完成的温度高，且比在所述内燃机与所述散热器之间循环的冷却水的沸点低；判定温度导出单元，其按照所述循环冷却水开始沸腾的情况下成立的所述循环流量与所述发动机出口水温的关系，将所述目标温度为所述第1温度的情况下所述循环冷却水开始沸腾时的所述散热器出口水温作为判定温度而导出；以及目标温度变更单元，其在所述散热器出口水温低于所述判定温度的情况下，将所述目标温度从所述第1温度向比所述第1温度低的第2温度变更。另外，第2技术方案在第1技术方案的基础上，其特征在于，所述流量控制单元具备：第2判定温度导出单元，其按照所述关系，将所述目标温度为所述第2温度的情况下所述循环冷却水开始沸腾时的所述散热器出口水温作为第2判定温度而导出；和持续变更单元，其使所述第2温度持续地向更低的温度变更，直至所述散热器出口水温变为比所述第2判定温度高为止。专利技术的效果根据第1技术方案，在散热器出口水温低于判定温度的情况下，能够将发动机出口水温的目标温度从第1温度向比第1温度低的第2温度变更。流量控制单元所使用的前馈模式构建为，目标温度越高则使循环流量越少，散热器出口水温越低则使循环流量越少。因此，若假设将目标温度持续保持为第1温度，则在散热器出口水温降低了的情况下，循环流量会因前馈模式而减少，产生循环冷却水的局部沸腾。关于这一点，根据本专利技术，若使目标温度从第1温度向第2温度变更，则循环流量会因前馈模式而增加，因此与将目标温度持续保持为第1温度的情况相比，能够抑制循环冷却水的局部沸腾的产生。即使将目标温度变更为第2温度，在散热器出口水温比第2判定温度低的情况下，仍然有可能产生循环冷却水的局部沸腾。关于这一点，根据第2技术方案，由于使第2温度持续地向更低的温度变更直至散热器出口水温变为比第2判定温度高为止，所以能够无限地减小循环冷却水的局部沸腾的产生的可能性。附图说明图1是用于对实施方式的冷却装置的结构进行说明的图。图2是表示目标发动机出口水温与发动机负载的关系的图。图3是用于对温度调节控制中使用的前馈模式进行说明的图。图4是用于对将目标发动机出口水温设定为105℃的情况下的温度调节控制进行说明的图。图5是用于对实施方式的目标发动机出口水温的降低方法的概要进行说明的图。图6是表示实施方式中由ECU40执行的目标发动机出口水温的变更例程的流程图。具体实施方式[冷却装置结构的说明]图1是用于对本专利技术的实施方式的冷却装置的结构进行说明的图。如图1所示，本实施方式的冷却装置具备搭载于车辆的作为多缸内燃机的发动机10。在发动机10的主体(缸体和/或缸盖)设置有水套12。在该水套12中流动的冷却水与发动机10之间进行热交换。在水套12中流动的冷却水被从水泵(W/P)14压送。该水泵14是经由传动带被传递发动机10的驱动力从而驱动的带式水泵。水套12的入口部与水泵14的排出口(未图示)通过供给通路16而连接。在水套12的出口部连接有控制阀18的流入口(未图示)。控制阀18是能够在多个分支通路之间对从水套12的出口部排出的冷却水的流入目的地进行切换的DC马达驱动式阀。具体而言，控制阀18的排出口(未图示)与设置有装置20(例如变速箱加热器、油冷却器、EGR冷却器等)的分支通路22的流入口(未图示)、设置有车内空调用的加热器24的分支通路26的流入口(未图示)、以及设置有散热器28的分支通路30的流入口(未图示)连接。在控制阀18的排出口与各分支通路的流入口的连接部位设置有分支阀18a、18b、18c。若对分支阀18a进行操作而使控制阀18与分支通路22连通，则冷却水流入装置20，在该冷却水与在装置20中流动的流体(油、EGR气体等)
之间进行热交换。另外，若对分支阀18b进行操作而使控制阀18与分支通路26连通，则冷却水流入加热器24，在该冷却水与车内制热用空气之间进行热交换。另外，若对分支阀18c进行操作而使控制阀18与分支通路30连通，则冷却水流入散热器28，在该冷却水与外部空气之间进行热交换。各分支通路的排出口(未图示)与水泵14的吸入口(未图示)连接。从各分支通路流入水泵14的冷却水被压送至供给通路16。另外，本实施方式的冷却装置具备ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)40。ECU40至少具备输入输出接口、存储器以及CPU。输入输出接口是为了从各种传感器获取传感器信号、并且对致动器输出操作信号而设置的。ECU40获取信号的传感器包括：用于对水套12的出口部的冷却水温(以下，也称为“发动机出口水温”)进行检测的温度传感器32、用于对发动机10的旋转速度(以下，也称为“发动机旋转速度”)进行检测的曲轴角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的冷却装置，使冷却水在内燃机与散热器之间循环，其特征在于，具备流量控制单元，该流量控制单元使用前馈模式来控制在所述内燃机与所述散热器之间循环的循环冷却水的流量即循环流量，以使得从所述内燃机的冷却水路的出口流出的冷却水的温度即发动机出口水温接近目标温度，所述前馈模式构建为，所述发动机出口水温的目标温度越高，则使所述循环流量越少，从所述散热器的冷却水路的出口流出的冷却水的温度即散热器出口水温越低，则使所述循环流量越少，所述流量控制单元具备：目标温度设定单元，其将所述目标温度设定成第1温度，该第1温度比判断为所述内燃机的预热完成的温度高，且比在所述内燃机与所述散热器之间循环的冷却水的沸点低；判定温度导出单元，其按照所述循环冷却水开始沸腾的情况下成立的所述循环流量与所述发动机出口水温的关系，将所述目标温度为所述第1温度的情况下所述循环冷却水开始沸腾时的所述散热器出口水温作为判定温度而导出；以及目标温度变更单元，其在所述散热器出口水温低于所述判定温度的情况下，使所述目标温度从所述第1温度向比所述第1温度低的第2温度变更。

【技术特征摘要】
2015.06.01 JP 2015-1115761.一种内燃机的冷却装置，使冷却水在内燃机与散热器之间循环，其特征在于，具备流量控制单元，该流量控制单元使用前馈模式来控制在所述内燃机与所述散热器之间循环的循环冷却水的流量即循环流量，以使得从所述内燃机的冷却水路的出口流出的冷却水的温度即发动机出口水温接近目标温度，所述前馈模式构建为，所述发动机出口水温的目标温度越高，则使所述循环流量越少，从所述散热器的冷却水路的出口流出的冷却水的温度即散热器出口水温越低，则使所述循环流量越少，所述流量控制单元具备：目标温度设定单元，其将所述目标温度设定成第1温度，该第1温度比判断为所述内燃机的预热完成的温度高，且比在所述内燃机与所述散热器之...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边大士，道川内亮，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP