專利名稱：發(fā)動機的冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種抑制高速旋轉區(qū)域的氣蝕發(fā)生，并且實現(xiàn)了低、中速旋轉區(qū)域的冷卻水的循環(huán)流量增加的發(fā)動機的冷卻裝置。
背景技術：
在針對從發(fā)動機流出的冷卻水設置了繞過散熱器而向發(fā)動機回流的旁通回路的冷卻水回路中，公知的有通過并列地設置兩條旁通回路，在其兩條旁通回路的一側的回路上設置閥，在發(fā)動機轉速高的高速旋轉時打開閥以降低流路阻力，從而防止了氣蝕的發(fā)生的冷卻水回路。例如，在專利文獻1(特開2007-100659)中，第1旁通通路7以及第2旁通通路10 以繞過散熱器2的方式并列地連接兩條，在第2旁通通路10的中途配置有電磁控制閥11。 在上述電磁控制閥11中，閥開度基于由發(fā)動機轉速傳感器12檢測的發(fā)動機轉速受到控制。 另一方面，在第1旁通通路7中流動的冷卻水其流量由恒溫器4控制。作為控制方法，在發(fā)動機的高速旋轉區(qū)域增大電磁控制閥11的開度，增多在第2 旁通通路10中流動的冷卻水的流量。而且，在發(fā)動機的中間旋轉區(qū)域減小電磁控制閥11 的開度，減少在第2旁通通路10中流動的冷卻水的流量。在專利文獻1中，通過上述的結構以及控制，確保了發(fā)動機的中間旋轉區(qū)域中的冷卻性能，并且實現(xiàn)了在發(fā)動機的高速旋轉區(qū)域冷卻水流量增加而形成的通水阻力的減小，能夠提高冷卻回路內(nèi)的水壓。專利文獻1特開2007_100659
但是，通常在通過水泵使冷卻水回路內(nèi)的冷卻水循環(huán)的情況下，水泵的排放流量越多， 則水泵吸入側流路內(nèi)的壓力越低。由于氣蝕容易隨著壓力的降低而產(chǎn)生，所以是以不使水泵的排放流量多到需要以上為好。在專利文獻1的結構以及控制中，由于在確保了發(fā)動機中間旋轉區(qū)域的發(fā)動機的冷卻所必須的冷卻水的流量的情況下，在發(fā)動機高速旋轉區(qū)域中在第2旁通通路中流動的冷卻水的流量增加，所以水泵的吸入側流路內(nèi)的壓力降低，有可能容易產(chǎn)生氣蝕。另一方面，在將水泵的排放流量稍小地設定成在發(fā)動機高速旋轉區(qū)域中不產(chǎn)生氣蝕的情況下，發(fā)動機在低速旋轉區(qū)域的高負荷運轉狀態(tài)有可能下容易產(chǎn)生爆震，存在導致發(fā)動機輸出的降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種發(fā)動機的冷卻裝置，能夠維持發(fā)動機在中間旋轉區(qū)域的冷卻性能，并且抑制高速旋轉區(qū)域的氣蝕的發(fā)生。為了解決上述問題，本發(fā)明技術方案1的發(fā)動機的冷卻裝置包括冷卻水在發(fā)動機和散熱器之間循環(huán)的主冷卻水回路，設在該主冷卻水回路的上述發(fā)動機與上述散熱器之間的分歧部，設在未設置該分歧部的一側且上述散熱器與上述發(fā)動機之間的主冷卻水回路上的恒溫器，檢測上述主冷卻水回路中的冷卻水溫度的溫度檢測機構，設在上述分歧部與上述恒溫器之間的第1旁通流路，連通上述發(fā)動機與上述分歧部之間、上述恒溫器與上述發(fā)動機之間的第2旁通流路，設在該第2旁通流路上的控制閥，上述主冷卻水回路與上述第 2旁通流路的旁通合流部，設在上述恒溫器的下游側與上述發(fā)動機上游側之間且由上述發(fā)動機的驅(qū)動而動作的水泵，控制上述控制閥的開度的閥開度控制機構，以及檢測上述發(fā)動機的轉速的發(fā)動機轉速檢測機構，當冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以下時，使上述第1旁通流路為冷卻水流動的循環(huán)狀態(tài)，當冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以上時，使上述第1旁通流路為冷卻水不流動的非循環(huán)狀態(tài)，當由上述發(fā)動機轉速檢測機構檢測的發(fā)動機為規(guī)定轉速以下時，通過上述閥開度控制機構將上述控制閥控制成全開狀態(tài)，隨著由上述發(fā)動機轉速檢測機構檢測的發(fā)動機轉速為規(guī)定轉速以上且其轉速增高，上述控制閥的開度被上述閥開度控制機構從全開向全閉方向控制，從而解決了上述問題。本發(fā)明第2技術方案是在技術方案1中，控制成由上述溫度檢測機構檢測的冷卻水的溫度越高，越降低上述規(guī)定轉速，從而解決了上述問題。在第1技術方案中，當發(fā)動機的轉速為規(guī)定轉速以下時，第2旁通流路的控制閥為全開狀態(tài)，第2旁通流路為冷卻水循環(huán)的循環(huán)狀態(tài)。這樣一來，冷卻水回路的通水阻力降低，發(fā)動機內(nèi)的冷卻水循環(huán)量增加，能夠確保充分的冷卻性能，抑制爆震。如上所述，如果是現(xiàn)有的裝置，則在控制閥保持全開狀態(tài)不變、發(fā)動機的轉速上升而成為高速旋轉狀態(tài)的情況下，水泵的排放流量增多到需要以上，水泵吸入側的流路內(nèi)的壓力降低，有可能產(chǎn)生氣蝕，但在本發(fā)明中，在由發(fā)動機轉速檢測機構檢測的發(fā)動機的轉速為規(guī)定轉速以上的情況下，隨著其轉速增大將控制閥的開度向全閉方向控制。因此，在發(fā)動機的轉速為高速旋轉區(qū)域，通水阻力增大，能夠抑制冷卻水的循環(huán)量，抑制氣蝕的產(chǎn)生。而且，由于在發(fā)動機的轉速為規(guī)定轉速以上時，隨著轉速增高控制閥從全開狀態(tài)逐漸向全閉方向控制，所以相對于控制閥僅為全開和全閉的情況，向發(fā)動機供給的冷卻水的流量成為適合發(fā)動機的轉速的適當量，能夠排除水泵的多余的工作。進而，由于第1旁通流路與現(xiàn)有技術相同而沒有變更，所以具有即使在第2旁通流路中產(chǎn)生了不良情況、油耗增加也能夠運行的優(yōu)點。在第2技術方案中，由于控制成冷卻水溫度越高，用于對控制閥的開度進行控制的規(guī)定轉速越低。降低規(guī)定轉速意味著降低開始將控制閥從全開狀態(tài)向全閉方向控制的發(fā)動機的轉速。由于水溫越高越具有產(chǎn)生氣蝕的轉速的范圍向低速旋轉一側位移的傾向，所以通過降低規(guī)定轉速能夠抑制氣蝕的產(chǎn)生。


圖1是表示本發(fā)明的冷卻水回路圖2是表示進行本發(fā)明的控制時的發(fā)動機轉速-發(fā)動機循環(huán)流量的圖表。附圖標記說明
1 發(fā)動機，2 散熱器，A 主冷卻水回路，31、32 旁通分歧部，4 恒溫器，53 第1旁通流路，54 第2旁通流路，7 水泵，8 旁通合流部，9 溫度檢測機構，10 閥開度控制機構，11 發(fā)動機轉速檢測機構，12 加熱芯。
具體實施例方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。本發(fā)明是冷卻水在發(fā)動機1與散熱器2之間循環(huán)的回路，主要由主冷卻水回路A，第1旁通通路53，以及第2旁通通路M構成，而且，除了這些回路之外，與上述主冷卻水回路A—起加上了具有通過發(fā)動機1的流路和該流路所具備的加熱芯12的加熱回路B。圖1表示了本發(fā)明的冷卻水回路。以下，在說明中對于冷卻水回路內(nèi)的散熱器2、 恒溫器4等零部件將冷卻水流入零部件的一側稱為上游側，并在該零部件的附圖標記上附加「U」，將冷卻水從零部件流出的一側稱為下游側，并在該零部件的附圖標記上附加「L」(參照圖1)。主冷卻水回路A由發(fā)動機1，散熱器2，以及主流路5構成。主流路5由連結發(fā)動機1的下游側IL和散熱器2的上游側2U的流路51，以及連結散熱器2的下游側2L和發(fā)動機1的上游側IU的流路52構成，在連結散熱器2的下游側2L和發(fā)動機1的上游側IU的流路52的中途設有恒溫器4。而且，在恒溫器4的下游側4L和發(fā)動機1的上游側IU之間設有水泵7，在上述主冷卻水回路A上設有檢測冷卻水溫度的溫度檢測機構9。而且，設有在連結發(fā)動機1的下游側IL和散熱器2的上游側2U的流路51的中途設置的旁通分歧部31、32 (簡稱為分歧部31、32)。在一側的旁通分歧部31與恒溫器4的上游側4U之間設有將兩者連結在一起的第1旁通流路53。而且，在連結散熱器2的下游側 2L和發(fā)動機1的上游側IU的流路52的中途、且恒溫器4的下游側4L和水泵7的上游側 7U之間設有旁通合流部8。這樣，在另一側的旁通分歧部32和旁通合流部8之間設有將兩者連結在一起的第2旁通流路M。而且，在上述主冷卻水回路A上具備閥開度控制機構10 以及發(fā)動機轉速檢測機構11，在第2旁通流路M的中途設有通過上述閥開度控制機構10 控制在第2旁通流路M中流動的冷卻水的流量的控制閥6。這樣，通過上述發(fā)動機轉速檢測機構11，在發(fā)動機1的轉速為規(guī)定轉速以上(高速旋轉)時，隨著其轉速的增大而將控制閥6向全閉方向控制。恒溫器4是感溫動作閥，具有根據(jù)將從第1旁通流路53流入的冷卻水、或者穿過散熱器2并通過流路52流入的冷卻水、或者從上述第1旁通流路53與上述流路52流入的冷卻水混合后的冷卻水的溫度，使在上述第1旁通流路53和散熱器2中流動的冷卻水的流量比例變化的功能。在圖1中，旁通分歧部31圖示在比旁通分歧部32靠近散熱器2—側，但并不限定旁通分歧部31以及旁通分歧部32的位置關系，旁通分歧部32配置在比旁通分歧部31靠近散熱器2—側也可以。而且，分歧部并不僅限于兩個，以一個部位的分歧部分歧成第1旁通流路53和第2旁通流路M也可以。另外，即使將旁通分歧部31和恒溫器4的配置互換，由于第2旁通流路M的控制閥6的控制與本實施方式相同地進行，所以將旁通分歧部 31和恒溫器4的配置互換也可以。接著，基于圖2對本發(fā)明的作用進行說明。圖2中示出了表示本發(fā)明的特性的圖表。圖表的橫軸表示發(fā)動機轉速，縱軸表示冷卻水的發(fā)動機循環(huán)流量。示于橫軸的中央部位的垂直軸是表示發(fā)動機的規(guī)定轉速的基準線。在冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以上的狀態(tài)下， 第1旁通流路53成為冷卻水不流動的非循環(huán)狀態(tài)。進而，當通過發(fā)動機轉速檢測機構11 檢測到發(fā)動機1的轉速為規(guī)定轉速以下時，第2旁通流路M由于控制閥6被閥開度控制機構10控制成全開狀態(tài)而成為冷卻水流動的循環(huán)狀態(tài)。這樣一來，當發(fā)動機1的轉速為規(guī)定轉速以下時，冷卻水回路的通水阻力降低，水泵7的排放流量增加，從而向發(fā)動機1供給的冷卻水增加。在第2旁通流路M為循環(huán)狀態(tài)下，應向發(fā)動機1供給的冷卻水的流量由發(fā)動機1 的爆震性能等發(fā)動機的性能決定。為了實現(xiàn)這一流量而設定第2旁通流路M的直徑及長度等諸元素。另一方面，當冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以上的狀態(tài)、且由動機轉速檢測機構11檢測到發(fā)動機1的轉速為規(guī)定轉速以上時，由于隨著發(fā)動機1的轉速增高，控制閥6由閥開度控制機構10從全開狀態(tài)逐漸向全閉狀態(tài)控制，所以能夠隨著控制閥6的開度變化調(diào)整在第 2旁通流路M中流動的冷卻水的流量。由于在發(fā)動機1的轉速為高速旋轉區(qū)域時控制閥6 是全閉的，所以第2旁通流路M為冷卻水不流動的非循環(huán)狀態(tài)，成為與不具有第2旁通流路的冷卻水回路同樣的回路。當在冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以上的狀態(tài)下發(fā)動機1高速旋轉時，即在第1旁通流路53和第2旁通流路M為非循環(huán)狀態(tài)、冷卻水僅在主流路5中流動的條件下，能夠通過適當?shù)卦O定冷卻水回路的通水阻力而抑制氣蝕的發(fā)生。換言之，優(yōu)選地是在發(fā)動機1高速旋轉時冷卻水僅在主流路5中流動的條件下，預先使主流路5等的通水阻力大到不易產(chǎn)生氣蝕的程度。而且，隨著溫度檢測機構9檢測的冷卻水的溫度增高而開始將控制閥6的閥開度從全開狀態(tài)向全閉方向控制的發(fā)動機1的轉速(規(guī)定轉速)向低速旋轉一側變更。這樣一來，即使在高溫狀態(tài)下也能夠抑制氣蝕的產(chǎn)生。
權利要求
1.一種發(fā)動機的冷卻裝置，其特征在于，包括冷卻水在發(fā)動機和散熱器之間循環(huán)的主冷卻水回路，設在該主冷卻水回路的上述發(fā)動機與上述散熱器之間的分歧部，設在未設置該分歧部的一側且上述散熱器與上述發(fā)動機之間的主冷卻水回路上的恒溫器，檢測上述主冷卻水回路中的冷卻水溫度的溫度檢測機構，設在上述分歧部與上述恒溫器之間的第1 旁通流路，連通上述發(fā)動機與上述分歧部之間、上述恒溫器與上述發(fā)動機之間的第2旁通流路，設在該第2旁通流路上的控制閥，上述主冷卻水回路與上述第2旁通流路的旁通合流部，設在上述恒溫器的下游側與上述發(fā)動機上游側之間且由上述發(fā)動機的驅(qū)動而動作的水泵，控制上述控制閥的開度的閥開度控制機構，以及檢測上述發(fā)動機的轉速的發(fā)動機轉速檢測機構，當冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以下時，使上述第1旁通流路為冷卻水流動的循環(huán)狀態(tài)，當冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以上時，使上述第1旁通流路為冷卻水不流動的非循環(huán)狀態(tài)，當由上述發(fā)動機轉速檢測機構檢測的發(fā)動機轉速為規(guī)定轉速以下時，通過上述閥開度控制機構將上述控制閥控制成全開狀態(tài)，隨著由上述發(fā)動機轉速檢測機構檢測的發(fā)動機轉速為規(guī)定轉速以上且其轉速增高，上述控制閥的開度被上述閥開度控制機構從全開向全閉方向控制。
2.如權利要求1所述的發(fā)動機的冷卻裝置，其特征在于，控制成由上述溫度檢測機構檢測的冷卻水的溫度越高，越降低上述規(guī)定轉速。
全文摘要
本發(fā)明為抑制高速旋轉區(qū)域產(chǎn)生氣蝕，實現(xiàn)低、中速旋轉區(qū)域的冷卻水循環(huán)流量增加的發(fā)動機的冷卻裝置。包括冷卻水在發(fā)動機(1)和散熱器(2)之間循環(huán)的主冷卻水回路(A)，發(fā)動機(1)與散熱器(2)之間的分歧部，恒溫器(4)，溫度檢測機構(9)，第1旁通流路(53)，第2旁通流路(54)，控制閥(6)，旁通合流部(8)，水泵(7)，閥開度控制機構(10)，發(fā)動機轉速檢測機構(11)。冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以下時第1旁通流路(53)為冷卻水循環(huán)狀態(tài)，冷卻水的溫度為規(guī)定溫度以上時第1旁通流路(53)為冷卻水非循環(huán)狀態(tài)，發(fā)動機的轉速為規(guī)定轉速以下時將控制閥(6)控制成全開狀態(tài)，為規(guī)定轉速以上時控制閥的開度從全開向全閉方向控制。
文檔編號F01P7/16GK102345502SQ20111021556
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2010年7月30日
發(fā)明者三國貴弘, 小屋敷秀彥, 小林剛 申請人:株式會社山田制作所