内燃机的冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及内燃机的冷却装置，能够选择性地进行将汽缸体(15)的缸体水路(52)的入口端部(51A)连接于泵排出口(70out)的顺流连接和将缸体水路的入口端部连接于泵取入口(70in)的逆流连接。本装置构成为能够选择性地对冷却冷却水的散热器(71)和在与冷却水之间进行热交换的热交换器(43)供给冷却水。本装置在要求了向热交换器供给冷却水的情况下向热交换器供给冷却水。当内燃机温度低于预热完成温度时，在没有要求向热交换器供给冷却水的情况下，本装置也进行逆流连接，以使得通过将从汽缸盖(14)的缸盖水路(51)流出的冷却水的一部分供给至热交换器来仅将从缸盖水路流出的冷却水的一部分直接供给至缸体水路。

【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
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，与汽缸盖的温度相比，汽缸体的温度难以上升。因此，公知有如下的内燃机的冷却装置：在内燃机的温度低于内燃机的预热完成的温度(以下称作“预热完成温度”。)的情况下，不向汽缸体供给冷却水，仅向汽缸盖供给冷却水(例如参照专利文献1。)。这样一来，能够使汽缸体的温度快速上升，其结果，能够使内燃机的温度(以下称作“内燃机温度”。)快速达到预热完成温度。专利文献1：日本特开2012－184693号公报
技术实现思路
然而，作为使汽缸体的温度快速上升的方法，考虑使流经汽缸盖的水路(以下称作“缸盖水路”。)后的冷却水不经由散热器而直接供给至汽缸体的水路(以下称作“缸体水路”。)这一方法。这样一来，流经缸盖水路而温度变高了的冷却水保持不变地被供给至缸体水路，因此能够使汽缸体的温度(以下称作“缸体温度”。)快速上升。在使用了该方法的情况下，向缸盖水路供给的冷却水的流量(以下称作“缸盖冷却水量”。)会与向缸体水路供给的冷却水的流量(以下称作“缸体冷却水量”。)相等。若向缸盖水路以及缸体水路供给冷却水，则汽缸盖和汽缸体均被冷却。然而，由于缸盖受热量大于缸体受热量，所以与缸体温度相比，缸盖温度更快上升。因此，当缸盖冷却水量与缸体冷却水量相等时，若欲使缸体温度快速上升而较少地设定缸体冷却水量，则缸盖冷却水量也会变少，因此缸盖温度更快上升而变得过高，其结果，有在缸盖水路内产生冷却水的沸腾的可能性。另一方面，若欲防止缸盖水路内的冷却水的沸腾而较多地设定缸盖冷却水量，则缸体冷却水量也会变多，因此缸体温度的上升会迟缓。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在内燃机温度较低的情况下缸盖水路内的冷却水的沸腾并且能够使缸体温度快速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)的内燃机(10)，利用冷却水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。)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)连接于作为上述泵的冷却水排出口的泵排出口(70out)；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)连接于上述泵排出口；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作为上述泵的冷却水取入口的泵取入口(70in)；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；第四水路(56、57)，其将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)连接；以及第五水路(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泵取入口。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。)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)连接于作为上述泵的冷却水取入口的泵取入口(70in)；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)连接于上述泵取入口；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作为上述泵的冷却水排出口的泵排出口(70out)；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；第四水路(56、57)，其将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)连接；以及第五水路(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泵排出口。第一专利技术装置以及第二专利技术装置(以下将这些装置集中称作“本专利技术装置”。)还具备：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。在上述切换部进行了顺流连接(图12至图18以及图30)的情况下，上述冷却水在上述顺流连接水路中流动，在上述切换部进行了逆流连接(图8至图11以及图29)的情况下，上述冷却水在上述逆流连接水路流动。上述控制单元构成为，在上述内燃机的温度在用于推定为该内燃机的预热已完成的预热完成温度以上的情况下，将上述第一截止阀设定于上述开阀位置，并且进行上述顺流连接。另外，在要求了向上述热交换器供给冷却水的情况下，上述控制单元将上述第二截止阀设定于上述开阀位置。而且，当上述内燃机的温度处于低于上述预热完成温度的第一温度范围内时，在没有要求向上述热交换器供给冷却水的情况下，上述控制单元也将上述第一截止阀设定于上述闭阀位置且将上述第二截止阀设定于上述开阀位置，并且进行上述逆流连接。在本专利技术装置中，即使第一截止阀以及第二截止阀分别被设定于闭阀位置，若进行逆流连接，则从缸盖水路流出后的冷却水也能够不流经散热器也不流经热交换器地直接向缸体水路流入。因此，当内燃机的温度(以下称作“内燃机温度”。)在第一温度范围内时，在没有向热交换器供给冷却水的要求的情况下，也可以将第一截止阀以及第二截止阀分别设定于闭阀位置，并且进行逆流连接。这样一来，流经缸盖水路而温度变高了的冷却水被直接供给至缸体水路，从而能够使汽缸体的温度(缸体温度)以较大的上升率上升。然而，在该情况下，在缸盖水路流动的冷却水的流量(缸盖冷却水量)与在缸体水路流动的流量(缸体冷却水量)相等。如上所述，在该情况下，若为了防止缸盖水路内的冷却水的沸腾，以使缸盖冷却水量成为较大的流量的方式设定从泵排出冷却水的排出量，则缸体冷却水量也变得较大。因此，缸体温度的上升率变小，其结果，无法使缸体温度如所希望那样以较大的上升率上升。另一方面，若为了使缸体温度如所希望那样以较大的上升率上升，以使缸体冷却水量成为较小的流量的方式设定从泵排出冷却水的排出量，则缸盖冷却水量也变小。因此，缸盖温度的上升率变大，其结果，有无法防止缸盖水路内的冷却水的沸腾的可能性。在本专利技术装置中，在内燃机温度处于第一温度范围内时，在没有向热交换器供给冷却水的要求的情况下，将第一截止阀设定于闭阀位置且将第二截止阀设定于开阀位置，并且进行逆流连接。这样一来，从缸盖水路流出的冷却水的一部分流经热交换器，因此缸体冷却水量变得小于缸盖冷却水量。因此，即使在以使缸盖冷却水量成为能够防止缸盖水路内的冷却水的沸腾的流量的方式设定本文档来自技高网...

【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作为所述泵的冷却水排出口的泵排出口；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泵排出口；逆流连接水路，其将所述第二水路的所述第一端部连接于作为所述泵的冷却水取入口的泵取入口；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泵取入口；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用于推定为该内燃机的预热已完成的预热完成温度以上的情况下，将所述第一截止阀设定于所述开阀位置，并且进行所述顺流连接，在要求了向所述热交换器供给冷却水的情况下，将所述第二截止阀设定于所述开阀位置，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处于比所述预热完成温度低的第一温度范围内时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，也将所述第一截止阀设定于所述闭阀位置且将所述第二截止阀设定于所述开阀位置，并且进行所述逆流连接。...

【技术特征摘要】
2017.03.28 JP 2017-0633081.一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作为所述泵的冷却水排出口的泵排出口；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泵排出口；逆流连接水路，其将所述第二水路的所述第一端部连接于作为所述泵的冷却水取入口的泵取入口；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泵取入口；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用于推定为该内燃机的预热已完成的预热完成温度以上的情况下，将所述第一截止阀设定于所述开阀位置，并且进行所述顺流连接，在要求了向所述热交换器供给冷却水的情况下，将所述第二截止阀设定于所述开阀位置，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处于比所述预热完成温度低的第一温度范围内时没有要求向所述热交换器供给冷却水的情况下，也将所述第一截止阀设定于所述闭阀位置且将所述第二截止阀设定于所述开阀位置，并且进行所述逆流连接。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，其将作为所述第二水路的一端部的第一端部连接于作为所述泵的冷却水取入口的泵取入口；顺流连接水路，其将作为所述第一水路的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川吉男，品川知广，三好悠司，
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