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，能够通过进气的冷却来抑制爆震的发生、且抑制由于过冷却引起的孔潮湿的增加和燃烧的不稳定化。在形成于发动机(2)的主体的HT冷却水流路(34、35)，通过HT冷却水循环系统(30)使HT冷却水循环，在LT冷却水流路(12、14)，通过LT冷却水循环系统(10)使与HT冷却水相比温度较低的LT冷却水循环。控制装置(80)控制LT冷却水循环系统(10)的运转，以使得在由负载和旋转速度定义的发动机(2)的工作点处于发动机(2)的运转区域之中的包括高负载且低旋转速度区域的特定区域的情况下，与工作点处于特定区域以外的运转区域的情况相比，LT冷却水的温度低。另外，控制装置在HT冷却水的温度比预定温度低的情况下，与HT冷却水的温度比预定温度高的情况相比使特定区域向高负载侧缩小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机的冷却装置，详细而言涉及具备两个冷却水循环系统的冷却装置。
技术介绍
在内燃机设置有用于将汽缸盖和/或汽缸体保持在合适温度的水冷的冷却装置。冷却装置具备使冷却水在形成于汽缸盖和/或汽缸体的内部的冷却水流路与散热器之间循环的冷却水循环系统。关于这样的冷却装置，在下述的专利文献1记载了根据内燃机的负载状态来控制冷却水的温度。根据在此记载的技术，在内燃机为高负载状态时，为了抑制爆震的发生，通过增加冷却水的流量来使冷却水的温度降低。另外，在下述的专利文献2和专利文献3公开了具备两个冷却水循环系统的冷却装置。一方的冷却水循环系统构成为使冷却水在设置于汽缸体内的冷却水流路和设置于汽缸盖的排气孔周边的冷却水流路循环。另一方的冷却水循环系统构成为使冷却水在设置于汽缸盖的进气孔周边的冷却水流路循环。现有技术文献专利文献：专利文献1：日本特开2004-084526号公报专利文献2：日本特开2013-133747号公报专利文献3：日本特开2013-133746号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题进气孔周边的温度给进气的温度带来的影响大，进气的温度对于爆震的灵敏度高。根据专利文献2等记载的冷却装置，能够在两个冷却水循环系统之间分别调整冷却水的温度，所以能够使在进气孔周边流动的冷却水的温度比在汽缸体内和/或排气孔周边流动的冷却水的温度低。由此，能够有效地冷却进气孔周边而抑制爆震的发生。进而，在本申请的专利技术的创造过程中，对在具备两个冷却水循环系统的冷却装置中根据内燃机的负载状态控制在进气孔周边等流动的冷却水的温度这样的专利技术(以下，将该专利技术称作现有专利技术)进行了研究。在此，将在进气孔周边等流动的温度相对较低的冷却水称作低温冷却水，将使低温冷却水循环的系统称作低温冷却水循环系统。另外，将在汽缸体内和/或排气孔周边流动的温度相对较高的冷却水称作高温冷却水，将使高温冷却水循环的系统称作高温冷却水循环系统。高温冷却水循环系统担任内燃机整体的冷却，低温冷却水循环系统担任特别是对进气的温度的影响大的部位的冷却。因此，与使高温冷却水的温度变化的情况相比，使低温冷却水的温度变化对进气的温度的影响大，另一方面对内燃机整体的影响小。因而，根据现有专利技术，可期待：能够将进入燃烧室的进气的温度控制在与负载状态相应的适当的温度，与以一个冷却水循环系统作为前提的专利文献1记载的技术相比，也能够更有效地抑制爆震。然而，通过本申请的专利技术者们的专心研究，判明了上述现有专利技术存在改善的余地。在现有专利技术中，根据负载状态控制低温冷却水的温度，以使得进气成为与内燃机的负载状态相应的温度，但改变进气的温度的要素不仅仅是低温冷却水的温度。在具备两个冷却水循环系统的冷却装置中，担任内燃机整体的冷却的高温冷却水的温度也会影响到进气的温度。因此，根据低温冷却水的温度与高温冷却水的温度的关系，既有可能由于冷却不足而产生爆震，另外也有可能由于过冷却而产生孔潮湿的增加和/或燃烧的不稳定化这样的问题。本专利技术是鉴于上述那样的课题而做出的，其目的在于提供能够通过进气的冷却来抑制爆震的发生并且能够抑制由于过冷却引起的孔潮湿的增加和燃烧的不稳定化的内燃机的冷却装置。用于解决课题的手段本专利技术的内燃机的冷却装置具备形成于内燃机的主体的第1冷却水流路、冷却进气的水冷式的进气冷却单元、两个冷却水循环系统、以及控制装置。两个冷却水循环系统中的第1冷却水循环系统构成为使第1冷却水在第1冷却水流路循环，第2冷却水循环系统构成为使温度比第1冷却水的温度低的第2冷却水在进气冷却单元循环。控制装置构成为根据内燃机的负载以及旋转速度、和第1冷却水的温度控制第2冷却水循环系统的运转。详细而言，控制装置构成为，控制第2冷却水循环系统的运转，以使得在由负载和旋转速度定义的内燃机的工作点处于内燃机的运转区域之中的包括高负载且低旋转速度区域的特定区域的情况下，与该工作点处于特定区域以外的运转区域的情况相比，第2冷却水的温度低。只要与特定区域的外侧相比第2冷却水的温度的设定低，则特定区域的内侧的第2冷却水的温度的设定可以一样，也可以根据负载或旋转速度而使设定温度具有分布。另外，只要与特定区域的内侧相比第2冷却水的温度的设定高，则特定区域的外侧的第2冷却水的温度的设定可以一样，也可以根据负载或旋转速度而使设定温度具有分布。而且，控制装置构成为，在第1冷却水的温度低的情况下，与第1冷却水的温度高的情况相比，使特定区域向高负载侧缩小。只要第1冷却水的温度低的情况下的特定区域与第1冷却水的温度高的情况下的特定区域相比向高负载侧缩小，则与第1冷却水的温度相应的特定区域的范围的设定的方法不限定。例如，可以是，在第1冷却水的温度比预定温度低的情况下，与第1冷却水的温度比预定温度高的情况相比，使特定区域向高负载侧缩小。也可以是，随着第1冷却水的温度变低而使特定区域向更高负载侧阶段性地缩小，随着第1冷却水的温度变高而使特定区域向更低负载侧阶段性地扩大。或者也可以是，第1冷却水的温度越低，则使特定区域越向更高负载侧缩小，第1冷却水的温度越高，则使特定区域越向更低负载侧扩大。根据以以上方式构成的冷却装置，在内燃机在容易发生爆震的高负载且低旋转速度区域运转着时，能够使进气的温度相对低而抑制爆震的发生，在内燃机在除此之外的运转区域运转着时，能够使进气的温度相对高而抑制由于过冷却引起的孔潮湿的增加和/或燃烧的不稳定化。另外，在内燃机的主体为相对的低温时，将使进气的温度相对低的运转区域限定为更高负载侧的运转区域，由此能够抑制由于过冷却引起的孔潮湿的增加和燃烧的不稳定化。也可以是，控制装置构成为，在第1冷却水的温度低的情况下，与第1冷却水的温度高的情况相比使特定区域也向低旋转速度侧缩小。由此，能够更切实地抑制由于过冷却引起的孔潮湿的增加和燃烧的不稳定化。在该情况下，只要第1冷却水的温度低的情况下的特定区域比第1冷却水的温度高的情况下的特定区域向低旋转速度侧缩小，则与第1冷却水的温度相应的特定区域的范围的设定方法不限定。例如，可以是，在第1冷却水的温度比预定温度低的情况下，与第1冷却水的温度比预定温度高的情况相比使特定区域向低旋转速度侧缩小。也可以是，随着第1冷却水的温度变低而使特定区域向更低旋转速度侧阶段性地缩小，随着第1冷却水的温度变高而使特定区域向高旋转速度侧阶段性地扩大。或者也可以是，第1冷却水的温度越低，则使特定区域越向更低旋转速度侧缩小，第1冷却水的温度越高，则使特定区域越向更高旋转速度侧扩大。在本专利技术的内燃机的冷却装置的优选的实施方式中，进气冷却单元构成为包括第2冷却水流路，所述第2冷却水流路形成于在内燃机的主体中与第1冷却水流路相比对进气的温度的影响大的部位。在第2冷却水流路流动温度比第1冷却水的温度低的第2冷却水。第2冷却水流路可以包括形成于汽缸盖的、与进气孔接近的流路，也可以包括形成于汽缸体的与汽缸的排气侧上部接近的流路。也可以是，在与内燃机的主体连接的进气通路设置有压缩机的情况下，进气冷却单元构成为包括热交换器，所述热交换器设置于进气通路中的压缩机的下游。在热交换器流动温度比第1冷却水的温度低的第2冷却水。热交换器也可以与进气歧管一体化。专利技术的效果如以上所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的冷却装置，其特征在于，具备：第1冷却水流路，其形成于内燃机的主体；水冷式的进气冷却单元，其冷却进气；第1冷却水循环系统，其使第1冷却水在所述第1冷却水流路循环；另外于所述第1冷却水循环系统的第2冷却水循环系统，其使温度比所述第1冷却水低的第2冷却水在所述进气冷却单元循环；以及控制装置，其根据所述内燃机的负载以及旋转速度、和所述第1冷却水的温度控制所述第2冷却水循环系统的运转，所述控制装置构成为，控制所述第2冷却水循环系统的运转，以使得在由负载和旋转速度定义的所述内燃机的工作点处于所述内燃机的运转区域之中的包括高负载且低旋转速度区域的特定区域的情况下，与所述工作点处于所述特定区域以外的运转区域的情况相比，所述第2冷却水的温度低，在所述第1冷却水的温度低的情况下，与所述第1冷却水的温度高的情况相比，使所述特定区域向高负载侧缩小。

【技术特征摘要】
2015.04.09 JP 2015-0801511.一种内燃机的冷却装置，其特征在于，具备：第1冷却水流路，其形成于内燃机的主体；水冷式的进气冷却单元，其冷却进气；第1冷却水循环系统，其使第1冷却水在所述第1冷却水流路循环；另外于所述第1冷却水循环系统的第2冷却水循环系统，其使温度比所述第1冷却水低的第2冷却水在所述进气冷却单元循环；以及控制装置，其根据所述内燃机的负载以及旋转速度、和所述第1冷却水的温度控制所述第2冷却水循环系统的运转，所述控制装置构成为，控制所述第2冷却水循环系统的运转，以使得在由负载和旋转速度定义的所述内燃机的工作点处于所述内燃机的运转区域之中的包括高负载且低旋转速度区域的特定区域的情况下，与所述工作点处于所述特定区域以外的运转区域的情况相比，所述第2冷却水的温度低，在所述第1冷却水的温度低的情况下，与所述第1冷却水的温度高的情况相比，使所述特定区域向高负载侧缩小。2.根据权利要求1所述的内燃机的冷却装置，其特征在于，所述控制装置构成为，在所述第1冷却水的温度比预定温度低的情况下，与所述第1冷却水的温度比预定温度高的情况相比，使所述特定区域向高负载侧缩小。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的冷却装置，其特征在于，所述控制装置构成为，所述第1冷却水的温度越低，则使所述特定区域越向高负载侧缩小，所述第1冷却水的温度越高，则使所述特定区域越向低负载侧扩大。4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的冷却装置，其特征在于，所述控制装置构成为，随着所述第1冷却水的温度变低而使所述特定
\t区域向高负载侧阶段性地缩小，随着所述第1冷却水的温度变高而使所述特定区域向低负载侧阶段性地扩大。5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机的冷却装置，其特征在于，所述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：古谷启裕，三好悠司，东福寺智子，川本信树，高桥大志，
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