内燃机的冷却装置制造方法及图纸

一种内燃机冷却装置。具备汽缸盖(14)的第一水路(51)和汽缸体(15)的第二水路(52)，能选择性地进行将第二水路的入口端部(52A)连接于泵排出口(70out)的顺流连接或将第二水路的入口端部连接于泵取入口(70in)的逆流连接。内燃机温度在第一温度以上且低于第二温度且没有向热交换器(43)供给冷却水要求时进行逆流连接以使从第一水路流出的冷却水不流经散热器(71)而直接供给至第二水路。内燃机温度在预热完成温度以上且没有向热交换器供给冷却水要求时进行顺流连接以使向两水路供给通过散热器后的冷却水。内燃机温度在第二温度以上且低于预热完成温度且没有向热交换器供给冷却水要求时也进行顺流连接以使向两水路供给通过热交换器后的冷却水。

Cooling device for internal combustion engine

A cooling device for internal combustion engines. The first water channel (51) of the cylinder head (14) and the second water channel (52) of the cylinder block (15) can selectively be connected downstream by connecting the inlet end (52A) of the second water channel to the pump outlet (70out) or countercurrent by connecting the inlet end of the second water channel to the pump inlet (70in). When the temperature of the internal combustion engine is above the first temperature and below the second temperature and the cooling water requirement is not supplied to the heat exchanger (43), a counter-current connection is made so that the cooling water flowing from the first water path is supplied directly to the second water path without flowing through the radiator (71). Internal combustion engine temperatures above the preheating completion temperature and without cooling water requirements to the heat exchanger are connected downstream to supply cooling water through the radiator to both channels. Internal combustion engine temperatures above the second temperature and below the preheating completion temperature and without cooling water requirements to the heat exchanger are also connected downstream to supply cooling water through the heat exchanger to the two channels.

【技术实现步骤摘要】
内燃机的冷却装置
本专利技术涉及利用冷却水来冷却内燃机的冷却装置。
技术介绍
一般因“内燃机的汽缸体从缸内的燃烧接受到的热量”小于“内燃机的汽缸盖从缸内的燃烧接受到的热量”等理由，在内燃机启动后，与汽缸盖的温度相比，汽缸体的温度难以上升。例如，专利文献1所记载的内燃机的冷却装置在内燃机的温度较低的情况下，会不向汽缸体的冷却水路(以下称作“缸体水路”。)供给冷却水，仅向汽缸盖的冷却水路(以下称作“缸盖水路”。)供给冷却水。由此，当内燃机的温度(以下称作“内燃机温度”。)较低时，能够使汽缸体的温度快速上升。现有技术文献专利文献1：日本特开2012－184693号公报
技术实现思路
另外，一般地，内燃机的冷却装置在使从缸盖水路的出口以及缸体水路的出口流出后的冷却水流经散热器后，将该冷却水供给至缸盖水路的入口以及缸体水路的入口。由此，冷却汽缸盖以及汽缸体。在该内燃机的冷却装置中，作为在内燃机温度较低的情况下使汽缸体的温度(以下称作“缸体温度”。)快速上升的方法，考虑使从缸盖水路的出口流出后的冷却水不流经散热器而被直接供给至缸体水路的出口的方法。这样一来，在缸盖水路中流动而温度变高了的冷却水保持不变地被供给至缸体水路，从而能够使缸体温度以较高的上升率上升。然而，根据上述方法，在缸体水路流动的冷却水的流动方向与将流经散热器后的冷却水供给至缸体水路的入口来冷却汽缸体的情况下的方向相反。因此，在缸体温度因上述方法而上升、之后产生了冷却汽缸体的需要时，以将流经散热器后的冷却水供给至缸体水路的入口的方式变更了冷却水的流动，在该情况下，缸体水路内的冷却水的流动方向反向。此时，有冷却水在缸体水路内不流动而暂时或者局部地滞留的可能性。若冷却水在缸体水路内滞留，则缸体水路内的冷却水的温度变得过高，其结果，有冷却水在缸体水路内局部地沸腾的担忧。本专利技术是为了应对上述的课题而完成的。即，本专利技术的目的之一在于提供能够防止缸体水路内的冷却水的沸腾同时能够使缸体温度以较高的上升率上升的内燃机的冷却装置。本专利技术的内燃机的冷却装置(以下称作“本专利技术装置”。)应用于包括汽缸盖(14)以及汽缸体(15)在内的内燃机(10)，并利用冷却水来冷却上述汽缸盖以及上述汽缸体。本专利技术装置具备用于使上述冷却水循环的泵(70)、形成于上述汽缸盖的第一水路(51)、以及形成于上述汽缸体的第二水路(52)。本专利技术装置的一个方式(以下称作“第一专利技术装置”，参照图2以及图32。)还具备：第三水路(53、54)，其将作为上述第一水路的一端部的第一端部(51A)连接于第一泵口，该第一泵口是作为上述泵的冷却水排出口的泵排出口(70out)和作为上述泵的冷却水取入口的泵取入口(70in)中的一方；顺流连接水路(53、55)，其将作为上述第二水路的一端部的第一端部(52A)连接于上述第一泵口；逆流连接水路(552、62、584)，其将上述第二水路的上述第一端部连接于第二泵口，该第二泵口是上述泵排出口和上述泵取入口中的另一方；以及切换部(78)，其进行水路切换，以使得上述冷却水选择性地在上述顺流连接水路和上述逆流连接水路中的任一方中流动。另一方面，本专利技术装置的另一个方式(以下称作“第二专利技术装置”，参照图28以及图36。)还具备：第三水路(53、55)，其将作为上述第二水路的一端部的第一端部(52A)连接于第一泵口，该第一泵口是作为上述泵的冷却水排出口的泵排出口(70out)和作为上述泵的冷却水取入口的泵取入口(70in)中的一方；顺流连接水路(53、54)，其将作为上述第一水路的一端部的第一端部(51A)连接于上述第一泵口；逆流连接水路(542、62、584)，其将上述第一水路的上述第一端部连接于第二泵口，该第二泵口是上述泵排出口和上述泵取入口中的另一方；以及切换部(78)，其进行水路切换，以使得上述冷却水选择性地在上述顺流连接水路和上述逆流连接水路中的任一方中流动。第一专利技术装置以及第二专利技术装置(以下将这些装置总称为“本专利技术装置”。)还具备：第四水路(56、57)，其连接作为上述第一水路的另一端部的第二端部(51B)与作为上述第二水路的另一端部的第二端部(52B)；第五水路(58)及第六水路(581、59、60、61、583、584)，其将上述第四水路连接于上述第二泵口；散热器，其是用于冷却上述冷却水的散热器(71)，配设于上述第五水路；热交换器，其是在与上述冷却水之间进行热交换的热交换器(43、72)，配设于上述第六水路；第一截止阀(75)，其在开放上述第五水路的开阀位置与截断上述第五水路的闭阀位置之间切换设定位置；第二截止阀(76、77)，其在开放上述第六水路的开阀位置与截断上述第六水路的闭阀位置之间切换设定位置；以及控制单元(90)，其控制上述泵、上述切换部、上述第一截止阀以及上述第二截止阀的工作。上述热交换器例如是根据冷却水的温度来对冷却水赋予热量或者从冷却水吸取热量的热交换器(43)。在上述切换部进行了顺流连接(图12、图15、图30、图31、图34、图35、图38、图39)的情况下，上述冷却水在上述顺流连接水路流动，在上述切换部进行了逆流连接(图8、图29、图33、图37)的情况下，上述冷却水在上述逆流连接水路流动。并且，上述控制单元，在上述内燃机的温度在第一温度(Teng1)以上且低于第二温度(Teng2)时，在没有向上述热交换器供给冷却水的要求的情况(图24的步骤2420中的“是”的判定以及图21的步骤2105和步骤2125各自中的“否”的判定)下，进行如下第一半预热控制：使上述泵工作，将上述第二截止阀设定于上述闭阀位置并且将上述第一截止阀设定于上述闭阀位置来进行上述逆流连接(图21的步骤2135的处理)，上述第一温度(Teng1)是低于推定为上述内燃机的预热完成的内燃机预热完成温度(Teng3)的温度，上述第二温度(Teng2)是高于该第一温度且低于上述内燃机预热完成温度的温度。在内燃机的温度在第一温度以上且低于第二温度的情况下，由于内燃机的预热未完成，所以期望使汽缸体的温度以较高的上升率上升。在该情况下，本专利技术装置的控制单元进行第一半预热控制。若进行第一半预热控制，则冷却水从第一水路的第二端部向第四水路流出，在该情况下，该冷却水不流经散热器而经由第四水路向第二水路的第二端部流入。另一方面，在冷却水从第一水路的第一端部向第三水路流出的情况下，该冷却水不流经散热器而经由第三水路、泵以及逆流连接水路向第二水路的第一端部流入。这样，未流经散热器的冷却水向第二水路流入，因此与流经散热器后的冷却水向第二水路流入的情况相比，能够使汽缸体的温度以较高的上升率上升。另外，上述控制单元，在上述内燃机的温度在上述内燃机预热完成温度以上时，在没有向上述热交换器供给冷却水的要求的情况(图24的步骤2430中的“否”的判定以及图23的步骤2305和步骤2325各自中的“否”的判定)下，也进行如下预热完成控制：使上述泵工作，将上述第二截止阀设定于上述闭阀位置并且将上述第一截止阀设定于上述开阀位置来进行上述顺流连接(图23的步骤2335的处理)。在内燃机的温度在预热完成温度以上的情况下，由于内燃机的预热已完成，所以期望冷却汽缸体以及汽缸盖。在该情况下，本专利技术装置的控制单元进行预热完成控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的冷却装置，应用于包括汽缸盖以及汽缸体的内燃机，利用冷却水来冷却所述汽缸盖以及所述汽缸体，所述内燃机的冷却装置具备：泵，其用于使所述冷却水循环；第一水路，其形成于所述汽缸盖；第二水路，其形成于所述汽缸体；第三水路，其将作为所述第一水路的一端部的第一端部连接于第一泵口，所述第一泵口是作为所述泵的冷却水排出口的泵排出口和作为所述泵的冷却水取入口的泵取入口中的一方；顺流连接水路，其将作为所述第二水路的一端部的第一端部连接于所述第一泵口；逆流连接水路，其将所述第二水路的所述第一端部连接于第二泵口，所述第二泵口是所述泵排出口和所述泵取入口中的另一方；切换部，其进行水路切换，以使得所述冷却水选择性地在所述顺流连接水路和所述逆流连接水路中的任一方中流动；第四水路，其将作为所述第一水路的另一端部的第二端部和作为所述第二水路的另一端部的第二端部连接；第五水路及第六水路，其将所述第四水路连接于所述第二泵口；散热器，其用于冷却所述冷却水，配设于所述第五水路；热交换器，其在与所述冷却水之间进行热交换，配设于所述第六水路；第一截止阀，其在开放所述第五水路的开阀位置与截断所述第五水路的闭阀位置之间切换设定位置；第二截止阀，其在开放所述第六水路的开阀位置与截断所述第六水路的闭阀位置之间切换设定位置；以及控制单元，其控制所述泵、所述切换部、所述第一截止阀以及所述第二截止阀的工作，在所述切换部进行了顺流连接的情况下，所述冷却水在所述顺流连接水路中流动，在所述切换部进行了逆流连接的情况下，所述冷却水在所述逆流连接水路中流动，所述控制单元构成为，在所述内燃机的温度在第一温度以上且比第二温度低时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，进行第一半预热控制，在所述第一半预热控制中，使所述泵工作，将所述第二截止阀设定于所述闭阀位置并且将所述第一截止阀设定于所述闭阀位置来进行所述逆流连接，所述第一温度是比用于推定为所述内燃机的预热完成的内燃机预热完成温度低的温度，所述第二温度是比所述第一温度高且比所述内燃机预热完成温度低的温度，在所述内燃机的温度在所述内燃机预热完成温度以上时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，进行预热完成控制，在所述预热完成控制中，使所述泵工作，将所述第二截止阀设定于所述闭阀位置并且将所述第一截止阀设定于所述开阀位置来进行所述顺流连接，在所述内燃机的冷却装置中，所述控制单元构成为，在所述内燃机的温度在所述第二温度以上且比所述内燃机预热完成温度低时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，也进行第二半预热控制，在所述第二半预热控制中，使所述泵工作，将所述第二截止阀设定于所述开阀位置并且将所述第一截止阀设定于所述闭阀位置来进行所述顺流连接。...

【技术特征摘要】
2017.03.28 JP 2017-0633181.一种内燃机的冷却装置，应用于包括汽缸盖以及汽缸体的内燃机，利用冷却水来冷却所述汽缸盖以及所述汽缸体，所述内燃机的冷却装置具备：泵，其用于使所述冷却水循环；第一水路，其形成于所述汽缸盖；第二水路，其形成于所述汽缸体；第三水路，其将作为所述第一水路的一端部的第一端部连接于第一泵口，所述第一泵口是作为所述泵的冷却水排出口的泵排出口和作为所述泵的冷却水取入口的泵取入口中的一方；顺流连接水路，其将作为所述第二水路的一端部的第一端部连接于所述第一泵口；逆流连接水路，其将所述第二水路的所述第一端部连接于第二泵口，所述第二泵口是所述泵排出口和所述泵取入口中的另一方；切换部，其进行水路切换，以使得所述冷却水选择性地在所述顺流连接水路和所述逆流连接水路中的任一方中流动；第四水路，其将作为所述第一水路的另一端部的第二端部和作为所述第二水路的另一端部的第二端部连接；第五水路及第六水路，其将所述第四水路连接于所述第二泵口；散热器，其用于冷却所述冷却水，配设于所述第五水路；热交换器，其在与所述冷却水之间进行热交换，配设于所述第六水路；第一截止阀，其在开放所述第五水路的开阀位置与截断所述第五水路的闭阀位置之间切换设定位置；第二截止阀，其在开放所述第六水路的开阀位置与截断所述第六水路的闭阀位置之间切换设定位置；以及控制单元，其控制所述泵、所述切换部、所述第一截止阀以及所述第二截止阀的工作，在所述切换部进行了顺流连接的情况下，所述冷却水在所述顺流连接水路中流动，在所述切换部进行了逆流连接的情况下，所述冷却水在所述逆流连接水路中流动，所述控制单元构成为，在所述内燃机的温度在第一温度以上且比第二温度低时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，进行第一半预热控制，在所述第一半预热控制中，使所述泵工作，将所述第二截止阀设定于所述闭阀位置并且将所述第一截止阀设定于所述闭阀位置来进行所述逆流连接，所述第一温度是比用于推定为所述内燃机的预热完成的内燃机预热完成温度低的温度，所述第二温度是比所述第一温度高且比所述内燃机预热完成温度低的温度，在所述内燃机的温度在所述内燃机预热完成温度以上时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，进行预热完成控制，在所述预热完成控制中，使所述泵工作，将所述第二截止阀设定于所述闭阀位置并且将所述第一截止阀设定于所述开阀位置来进行所述顺流连接，在所述内燃机的冷却装置中，所述控制单元构成为，在所述内燃机的温度在所述第二温度以上且比所述内燃机预热完成温度低时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，也进行第二半预热控制，在所述第二半预热控制中，使所述泵工作，将所述第二截止阀设定于所述开阀位置并且将所述第一截止阀设定于所述闭阀位置来进行所述顺流连接。2.一种内燃机的冷却装置，应用于包括汽缸盖以及汽缸体的内燃机，利用冷却水来冷却所述汽缸盖以及所述汽缸体，所述内燃机的冷却装...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川吉男，三好悠司，品川知广，平田义治，
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