专利名称：发动机冷却介质循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种构造成使发动机用冷却介质循环的装置(在下文中筒 称为"循环装置")。
背景技术：
具有各种不同构型的常规的循环装置是已知的。例如，由日本专利
JP-A No. 140701/2001、 JP醫A No. 147292/2002和JP-A No. 227646/2002 z〉
开的构型通过使从发动机冷却水用循环通路引入到EGR冷却器中的冷却 7jC^环并在冷却水和EGR气体之间进行热交换来冷却EGR气体。此处， EGR (排气再循环)技术用于净化柴油机等的排气。也就是说，在EGR 技术中，排气的一部分被再循环为进气(吸入空气)以减少排气中的NOx 的量。这会降低燃烧温度并抑制NOx的产生。
发明内容
在循环装置中，除EGR冷却器之外，发动机用冷却介质或冷却剂的 各种其它处理对象安置在冷却介质用循环通路中。当冷却介质在循环通路 中循环时，在处理对象和冷却介质之间产生热交换。
然后，例如在处理对象处产生的热量借助于与冷却介质的热交换而祐: 吸收。因此，诸如气缸盖、气缸体和EGR冷却器之类的处理对象被冷却。 或者，诸如散热器和加热器之类的处理对象从冷却介质中吸收热量，从而 升高处理对象的温度并降低冷却介质的温度。
同时，在诸如气缸盖、气缸体和EGR冷却器之类的各种处理对象之 中，用于适当操作的适当温度可彼此不同。例如，对于气釭体，在冷起动(特别是在冷的气候下)之后立即切断 冷却介质向气缸体中的导入是有利的，因为应当通过将润滑油温度升高到 一定程度来减小摩擦损失。但是，对于气缸盖，最好应当在起动之后立即 导入冷却介质以切实地冷却气缸盖，因为空气-燃料混合物会在燃烧室内燃
烧而产生热量。对于EGR冷却器，希望通过冷却EGR气体来抑制NOx 的产生；但是，过度的EGR气体冷却会导致HC等的产生。为了在这些 情况下将EGR冷却器保持在适当温度，需要根据运转(工作)状态适当 地控制冷却介质向EGR冷却器的导入。
本发明提供了能够适当地控制发动机用冷却介质向处理对象的供给以 确保处理对象可适当工作的循环装置。
(1 )根据本发明的循环装置是能够独立地控制气缸盖和气缸体的冷却 状态的所谓的双重冷却装置。更具体地，根据本发明的循环装置包括气缸 盖内冷却介质通路、气缸体内冷却介质通路、气缸体冷却限制部、EGR冷 却器和EGR冷却控制部，
气缸盖内冷却介质通路形成在气缸盖内部。气缸体内冷却介质通路形 成在气缸体内部。气缸体冷却限制部构造成能够根据冷却介质的温度来限 制冷却介质在气缸体内冷却介质通路中的通过。
EGR冷却器置于EGR通路中，EGR通路构造成能够将气体从发动机 的排气通路导入进气通路。EGR冷却器构造成能够通过在气体和冷却介质 之间进行热交换而冷却所述气体。EGR冷却控制部构造成控制冷却介质向 EGR冷却器的供给。
在该构型中，气缸盖在冷却介质通过气缸盖内冷却介质通路时被冷却。 此外，气釭体在冷却介质通过气釭体内冷却介质通路时被冷却。根据冷却 介质的温度，气缸体冷却限制部限制冷却介质在气缸体内冷却介质通路中 的通过。更具体地，例如，当冷却介质的温度低(在冷起动时)时，冷却 介质在气釭体内冷却介质通路中的通过被限制。这意味着当冷却介质的温 度低时由冷却介质进行的气缸体冷却被限制。
此外，EGR冷却控制部控制冷却介质向EGR冷却器的供给。优选地，根据本发明的循环装置始终允许冷却介质在发动机运转时通 过气缸盖内冷却介质通路。
在采用上述构型时，气缸体冷却限制部和EGR冷却控制部能4艮据运 转状态适当地控制气缸体和EGR冷却器的冷却状态。因此，上述构型的 使用能适当地控制用于处理对象的冷却介质的供给，使得将被冷却介质冷 却的诸如气缸盖、气缸体和EGR冷却器之类的处理对象可适当地工作。
(2)循环装置还可包括冷却介质输送部、冷却介质输送管、EGR冷 却分支管和EGR冷却介质排出管。EGR冷却控制部可包括安装在EGR 冷却分支管或EGR冷却介质排出管中的EGR冷却调节阀。冷却介质输送 部构造成能够向气缸盖或气缸盖内冷却介质通路输送冷却介质。冷却介质 输送管配置成将冷却介质输送部连接到气缸盖或气缸盖内冷却介质通路。 EGR冷却分支管从冷却介质输送管分支出来并连接到EGR冷却器。EGR 冷却介质排出管包括用于从EGR冷却器排出冷却介质并连接到EGR冷却 器的通路。
换句话说，在上述构型中，用于向EGR冷却器供给冷却介质的EGR 冷却分支管从冷却介质输送管的处在气缸盖或气缸盖内冷却介质通路前方 的部分分支出来。
在釆用上述构型时，安装在EGR冷却分支管或EGR冷却介质排出管 中的EGR冷却调节阀控制冷却介质向EGR冷却器的供给。
更具体地，当EGR冷却调节阀打开时，从冷却介质输送部向气釭盖 输送的冷却介质可部分地流入从冷却介质输送管分支出来的EGR冷却分 支管。流入EGR冷却分支管的冷却介质被供给到EGR冷却器，然后从 EGR冷却器向EGR冷却介质排出管排出。由于冷却介质在包括EGR冷 却分支管、EGR冷却器和EGR冷却介质排出管的EGR冷却系统内流动， 所以EGR冷却器-皮冷却。
另一方面，当EGR冷却调节阀关闭时，EGR冷却调节阀限制冷却介 质在EGR冷却系统内的流动。在这种情况下，EGR冷却器的冷却受限。
在釆用上述构型时，在吸收由气缸盖产生的热量之前存在的较低温度的冷却介质经EGR冷却分支管供给到EGR冷却器。因此，上述构型有效 地冷却EGR冷却器。此外，上述构型的使用能通过控制EGR冷却调节阀 的打开/关闭状态根据发动机的运转状态容易地控制EGR冷却器的冷却状 态。
(3 )根据本发明的循环装置还可包括设置在冷却介质输送部的在冷却 介质的流动方向上的上游的散热器。EGR冷却分支管可构造成使得通过散 热器并由冷却介质输送部输送的冷却介质可流入EGR冷却分支管。
在上述构型中，在散热器与外部空气交换热量时被冷却的冷却介质从 散热器供给到冷却介质输送部。然后冷却介质从冷却介质输送部向气缸盖 输送。在这种情况下，冷却介质的一部分流入从冷却介质输送管分支出来 的EGR冷却分支管。
在采用上述构型时，在被散热器冷却之后但在吸收由气缸盖产生的热 量之前存在的较低温度的冷却介质经EGR冷却分支管供给到EGR冷却 器。因此，上述构型更加有效地冷却EGR冷却器。
(4 )才艮据本发明的循环装置还可包括气缸盖排出管、气缸体排出管和 气缸体间流动通路。阀机构可包括构造成根据冷却介质的温度来改变气缸 盖排出管、气缸体排出管和散热器之间的冷却介质的流动状态的第 一调节 阀。此处，气缸盖排出管包括供冷却介质从气缸盖流动到散热器的通路并 连接到气缸盖内冷却介质通路。气缸体排出管包括供冷却介质从气缸体流 动到散热器的通路并连接到气缸体内冷却介质通路。气缸体间流动通路将 气缸盖内冷却介质通路连接到气缸体内冷却介质通路。
气缸体间流动通路位于气缸体和气缸盖之间的接合处附近。气缸体间 流动通路可形成在作为气缸体和气缸盖之间的接合体的发动机机体(发动 机本体)内，或者形成在所述接合体外部。
在上述构型中，第 一调节阀根据冷却介质的温度来改变从气釭盖内冷 却介质通路经气缸盖排出管流动到散热器的冷却介质的流动状态。
换句话说，根据冷却介质的温度而形成从气缸盖内冷却介质通路经气 缸体间流动通路流动到气缸体内冷却介质通路、吸收由气缸体产生的热量并经气缸体排出管流动到散热器的冷却介质的流动通路。
在采用上述构型时，由散热器冷却的冷却介质的冷却状态根据冷却介 质的温度或发动才几的运转状态而改变。因此，在采用上述构型时，气缸盖、
气缸体和EGR冷却器的冷却状态能通过简单的装置构型的使用而被适当 地控制。
(5 )根据本发明的循环装置还可包括散热器排出管、旁通管和第二调 节阀。散热器排出管将散热器连接到冷却介质输送部。旁通管将气缸盖排 出管连接到散热器排出管。第二调节阀构造成根据冷却介质的温度来改变 旁通管内的冷却介质的流动状态。
在上述构型中，第二调节阀改变通过旁通管(绕过散热器并从气缸盖 排出管流动到散热器排出管)的冷却介质的流动状态。换句话说，第二调 节阀判定从气缸盖内冷却介质通路经气缸盖排出管排出的冷却介质是否通 过散热器并由于与外部空气进行热交换而变冷。
在采用上述构型时，由散热器冷却的冷却介质的冷却状态根据冷却介 质的温度或发动机的运转状态而改变。因此，在采用上述构型时，气缸盖、 气缸体和EGR冷却器的冷却状态能通过筒单的装置构型的使用而被适当 地控制。
(6) EGR冷却控制部可构造成在发动机的暖机时段期间对冷却介质 向EGR冷却器的供给施加限制，并且大约在暖机时段结束时解除对冷却 介质向EGR冷却器的供给的所述限制。
在上述构型中，EGR冷却控制部在发动机的暖机时段期间对冷却介质 向EGR冷却器的供给施加限制。在暖机时段之后，解除对冷却介质向EGR 冷却器的供给的所述限制。
上述构型的使用能在暖机时段期间避免EGR气体的过度冷却。此夕卜， 上述构型的使用能有效地冷却EGR气体，并在暖机时段之后有效地抑制 例如NOx的产生。
(7) 根据本发明的循环装置还可包括构造成在冷起动时向EGR冷却 器供给被加热的冷却介质的高温冷却剂供给部。假设"被加热的"冷却介质是其温度高于基本上等于外部空气温度的 用于正常冷起动的冷却介质温度的冷却介质。例如，"被加热的"冷却介 质可对应于在上一次发动机运转期间(暖机时段过后)被加热到充分高的 温度之后被绝热并储存的冷却介质，或对应于被加热器、潜热储存装置或 其它预定的加热装置加热的冷却介质。
在上述构型中，高温冷却剂供给部在冷起动时向EGR冷却器供给被 加热的冷却介质。术语"在冷起动时，，可包括"紧接在冷起动之前"、"在 冷起动的同时"和"紧跟在冷起动之后"。
在采用上述构型时，向EGR冷却器供给的冷却介质的温度在超冷起 动时升高以避免过度的EGR气体冷却。这使得简单的装置构型能够有效 地避免在低温EGR气体被导入燃烧室时会产生的排放恶化。
图l是示出根据本发明一实施例的冷却水循环系统的示意图2是示出图l所示的发动机机体的剖视图3是示出图1所示的冷却水循环系统如何工作的图示；
图4是示出图l所示的冷却水循环系统如何工作的图示；
图5是示出如何构造图l所示的冷却水循环系统的变型的示意图。
具体实施例方式
现在参照附图对本发明的 一个实施例(在本发明申请时申请人认为最
佳的实施例)进行说明。
<冷却水循环系统构型概览>
图1是示出根据本发明一实施例的冷却水循环系统100的示意图。 冷却7K循环系统100包括发动机机体110、加热器120、涡轮增压器
130、油冷却器140、 EGR冷却器150、散热器160和发动机机体冷却切换
部170。
发动机机体110包括气缸盖111和气缸体112。气釭体112的下侧方设有使冷却7JC在冷却7jC^环系统100内循环的水泵113。水泵113的冷却 水出口连接到泵输送管114的一端。泵输送管114的另一端连接到气缸盖 111。换句话i兌，水泵113构造成向气缸盖111输送冷却水。
在气釭盖111上安装有水温传感器115。水温传感器115构造成产生 表示气缸盖lll内的冷却水的温度的输出信号。 <发动机机体构型>
图2是示出图1所示的发动机机体110的剖视图。
在气缸盖111内部形成有作为冷却水流动通路的气缸盖内水套llla。 此外，进气通路lllb和排气通路lllc形成在气缸盖111内。进气通路lllb 和排气通路lllc由EGR通路llld相互连接。EGR通路llld构造成使 通过排气通路lllc的排气的一部分能被导入进气通路lllb中。
在气缸体112内部形成有气缸体内水套112a。气缸体内水套112a是 形成在气缸体112内的冷却水流动通路。它形成为围绕气缸孔112b。
气缸盖111和气缸体112经垫圏116接合在一起。在垫圏116中形成 有通孔116a。通孔116a形成为将气缸盖内水套llla连接到气缸体内水套 112a。换句话说，在气缸盖111和气缸体112之间的接合处制成的通孔116a 形成为，使得冷却水能从气缸盖内水套llla流动到气缸体内水套112a。 <发动机机体和周边装置之间的连接>
再参照图1，气缸盖111和加热器120经加热器供给管121相互连接。 加热器120经加热器排出管122连接到水泵113的冷却水入口 。换句话说， 加热器供给管121构造成使得冷却水能从气缸盖111供给到加热器120。 加热器排出管122构造成使得从加热器120排出的冷却水能流回到水泵 113。包括水泵113、泵输送管114、气缸盖lll、加热器供给管121、加热 器120和加热器排出管122的加热器系统冷却7JC循环通路构造成使得冷却 水在发动机运转期间持续流动。
涡轮增压器130和气缸盖111经涡轮供给管131和涡轮排出管132相 互连接。涡轮供给管131从加热器供给管121分支出来。更具体地，涡轮 供给管131构造成使得冷却水能从气缸盖111供给到涡轮增压器130。涡轮排出管132构造成使得通过涡轮增压器130的冷却水能流回到气缸盖 111。包括气缸盖111、涡轮供给管131、涡轮增压器130和涡轮排出管132 的涡轮系统冷却水循环通路构造成使得冷却水在发动机运转期间持续流 动。
油冷却器140和气缸体112经油冷却器供给管141和油冷却器排出管 142相互连接。油冷却器供给管141构造成使得冷却水能从气缸体112供 给到油冷却器140。油冷却器排出管142构造成使得通过油冷却器140的 冷却水能流回到气缸体112。包括气缸体112、油冷却器供给管141、油冷 却器140和油冷却器排出管142的油冷却器系统冷却7JC循环通路构造成使 得在冷却水流向气缸体112时冷却水持续流动。 <EGR冷却器和发动机机体之间的连接>
EGR冷却器150构造成冷却通过EGR通路llld (见图2 )的EGR 气体。
EGR冷却器150连接到从泵输送管114分支出来的EGR冷却器分支 管151。换句话说，EGR冷却器分支管151构造成使得从水泵113输送的 冷却水经EGR冷却器分支管151供给到EGE冷却器150。 EGR冷却器 150和气缸盖111经EGR冷却器排出管152相互连接。EGR冷却器排出 管152形成用于从EGR冷却器150供给的冷却水的排出通路，并构造成 使得通过EGR冷却器150的冷却水流入气缸盖111。
EGR冷却器分支管151设有EGR冷却器冷却切换阀153,该阀是电 磁阀。EGR冷却器冷却切换阀153根据发动机运转状态如气缸盖111内的 冷却水温度(水温传感器115的输出)而打开或关闭，从而接通或切断向 EGR冷却器150的冷却水供给。
冷却水循环系统100构造成使得EGR冷却器冷却切换阀153在暖机 时段期间保持关闭，在暖机时段结束时打开。但是，例如，如果在暖机时 段期间发动机负荷高，则冷却7jC循环系统100按需要打开EGR冷却器冷 却切换阀153。
<散热器和发动机^1体之间的连接>散热器160连接到散热器供给管161和散热器排出管162。
散热器供给管161构造成使得从气缸盖111和气缸体112排出的冷却 水能供给(导入)到散热器160中。
散热器排出管162将散热器160连接到水泵113。散热器排出管162 构造成使得由散热器160冷却的与外部空气交换热量的冷却水能向水泵 113输送(排出)。
换句话说，在冷却7jC^环系统100中散热器160设置在水泵113的在 冷却水的流动方向上的上游。由散热器160冷却的冷却水能从水泵113流 出，流入泵输送管114和EGR冷却器分支管151中，并供给到气缸盖111 和EGR冷却器150。 <发动机机体冷却切换部的构型>
发动机机体冷却切换部170设置在发动机机体110和散热器160之间。 发动机才几体冷却切换部170包括气缸盖排出管171、气缸体排出管172、第 一调温器(恒温器)173、第二调温器174和旁通管175。发动机才凡体冷却 切换部170构造成使得冷却水在发动机运转期间流向气缸盖111 (图2中 的气缸盖内水套llla)。此外，发动机机体冷却切换部170构造成使得能 根据冷却水温度来限制冷却水在气缸体112(图2中的气缸体内水套112a) 中的通过。下面对发动机机体冷却切换部170的构型进行详细说明。
气釭盖排出管171形成供冷却水从气缸盖111流动到散热器160的通 路。气缸盖排出管171的一端连接到气缸盖111 (图2中的气缸盖内水套 llla)。气缸盖排出管171的另一端连接到第一调温器173。
气缸体排出管172形成供冷却水从气缸体112流动到散热器160的通 路。气缸体排出管172的一端连接到气缸体112 (图2中的气釭体内水套 112a)。气缸体排出管172的另一端连接到第一调温器173。
第一调温器173和散热器160经上述散热器供给管161相互连接。第 一调温器173构造成4艮据冷却水温度来改变气缸盖排出管171、气缸体排 出管172和散热器供给管161之间的连通。
更具体地，当冷却水温度低于第一岡打开温度时，第一调温器173关闭气缸盖排出管171、气缸体排出管172和散热器供给管161之间的连通。 当冷却水温度不低于第一阀打开温度且低于第二阀打开温度时，第一调温 器173打开气缸盖排出管171和散热器供给管161之间的连通，同时中断 气缸体排出管172和散热器供给管161之间的连通。当冷却水温度不低于 第二阀打开温度时，第一调温器173打开气缸盖排出管171、气缸体排出 管172和散热器供给管161之间的连通。
第二调温器174设置在散热器排出管162和水泵113之间。第二调温 器174和气缸盖排出管171经旁通管175相互连接。更具体地，旁通管175 形成通过将气缸盖排出管171连接到散热器排出管162而绕过散热器160 的冷却水流动通路。
第二调温器174构造成根据冷却水温度来改变冷却水在旁通管175内 的流动。更具体地，当冷却水温度低于预定的旁通温度时，第二调温器174 形成将气缸盖排出管171经旁通管175连接到水泵113的旁通流动通路。 另一方面，当冷却水温度不低于旁通温度时，笫二调温器174关闭旁通流 动通路。
第一调温器173和第二调温器174构造成使得旁通温度基本上等于第 一阀打开温度。
<根据实施例的冷却7jC循环系统的工作>
现在参照图1至4对如上所述地构造的、根据本实施例的冷却7jC循环 系统100所进行的工作加以说明。
(A)如果在暖机时段期间冷却水温度低于旁通温度，则第一调温器 173关闭气缸盖排出管171、气缸体排出管172和散热器供给管161之间的 连通。此外，第二调温器174形成将气缸盖排出管171经旁通管175连接 到水泵113的旁通流动通路。
于是，形成由图1中的箭头所示的冷却水流。换句话说，冷却水从水 泵113向泵输送管114输送。向泵输送管114输送的冷却水流入气缸盖111 (图2中的气缸盖内水套llla)。
流入气缸盖111中的冷却水冷却气缸盖111，然后经加热器供给管121排出。向加热器供给管121输送的冷却水的一部分经涡轮供给管131供给 到涡轮增压器130，并经涡轮排出管132流回到气缸盖111。向加热器供给 管121输送的冷却水的其余部分被供给到加热器120并经加热器排出管 122流回到水泵113。
此外，第一调温器173阻止冷却水在气缸体排出管172内的流动，也 就是说，阻止从气缸体112排出的冷却水的流动。因此，冷却水留存在气 缸体112 (图2中的气釭体内水套)内。这会快速升高气缸体112内的温 度。换句话说，进行了快速的暖机运转。因此，气缸体112内的摩擦迅速 减小。
在由此得到的冷却水温度下，EGR冷却器冷却切换阀153常时关闭。 在这种情况下，冷却水向EGR冷却器150的供给纟皮切断。但是，例如， 如果发动机负荷高，则EGR冷却器冷却切换阀153按需要打开以使冷却 水在EGR冷却器120和气缸盖111之间流动(见图中的虚线箭头)。
(B)如果冷却水温度不低于旁通温度和第一阀打开温度且低于第二 阀打开温度，则第二调温器174关闭旁通流动通路。此外，第一调温器173 在确保气缸体排出管172和散热器供给管161之间的连通保持关闭的同时 打开气缸盖排出管171和散热器供给管161之间的连通。
于是，形成由图3中的箭头所示的冷却水流。更具体地，从水泵113 经泵输送管114流到气缸盖111的冷却水冷却气缸盖111，然后经加热器 供给管121排出。向加热器供给管121输送的冷却水的一部分经涡轮供给 管131供给到涡轮增压器130，并经涡轮排出管132流回到气缸盖111。向 加热器供给管121输送的冷却水的其余部分被供给到加热器120并经加热 器排出管122流回到水泵113。
接下来，冷却水从气缸盖111经气缸盖排出管171排出并经气缸盖排 出管171和散热器供给管161流到散热器160。由散热器160冷却的冷却 水经散热器排出管162流回到水泵113。
由于暖机运转在由此得到的冷却水温度下进行，所以EGR冷却切换 阀153常时关闭，或与上述(A)的情形一样按需要打开(见图中的虚线箭头)。
(C)如果冷却水温度不低于第二阀打开温度，则第一调温器173打 开气釭盖排出管171、气缸体排出管172和散热器供给管161之间的连通。
于是，形成由图4中的箭头所示的冷却水流。更具体地，从水泵113 经泵输送管114流到气缸盖111的冷却水冷却气缸盖111，然后经加热器 供给管121排出。向加热器供给管121输送的冷却水的一部分经涡轮供给 管131供给到涡轮增压器130，并经涡轮排出管132流回到气缸盖111。向 加热器供给管121输送的冷却水的其余部分纟皮供给到加热器120并经加热 器排出管122流回到水泵113。
此外，冷却水从气缸盖111经通孔116a (见图2)流向气缸体112。 这将冷却气缸体112。流入气缸体112的冷却水经油冷却器供给管141供 给到油冷却器140，并经油冷却器排出管142流回到气缸体112。
随后，冷却水从气缸盖111和气缸体112经气缸盖排出管171和气缸 体排出管172排出，并经散热器供给管161流入散热器160。由散热器160 冷却的冷却水经散热器排出管162流回到水泵113。
在由此得到的冷却水温度下，EGR冷却器冷却切换阀153打开。因此， 在这种情况下，冷却7K供给到EGR冷却器120。这将冷却EGR冷却器120。 <由根据本实施例的构型所提供的效果>
现在参照附图对由根据本实施例的构型所提供的操作和效果进行说明。
根据本实施例的构型能在维持气缸盖111内的冷却性能的同时根据图 1、 3和4所示的运转状态单独地控制气缸体112和EGR冷却器150的冷 却状态。换句话说，根据本实施例的构型能根据运转状态适当地控制气缸 盖lll、气缸体112和EGR冷却器150的冷却状态。因此，根据本实施例 的构型能适当地控制冷却水的供给,从而使气缸盖111、气缸体112和EGR 冷却器150更加适当地工作。
当采用根据本实施例的构型时，在被散热器160冷却之后但在吸收由 气缸盖111产生的热量之前存在的较低温度的冷却水经EGR冷却器分支管151供给到EGR冷却器150。因此，根据本实施例的构型有效地冷却 EGR冷却器150。
才艮据本实施例的构型在发动机暖机时段期间切断冷却水向EGR冷却 器150的供给，并在发动机暖机时段结束后向EGR冷却器150供给冷却 水。因此，根据本实施例的构型能避免在暖机时段期间过度的EGR气体 的冷却。在暖机时段结束后，该构型的采用能有效地冷却EGR气体，从 而有效地抑制例如NOx的产生。 <变型实施例>
如先前所提到的，在本发明申请时申请人认为上述实施例是最佳的。 上述实施例从所有方面来说都应被认为仅仅是示例性而非限制性的。本发 明不限于上述实施例，而是可扩展到处在所附权利要求范围内的各种变型。
尽管在下面另外说明了一些变型实施例，但是它们也仅被认为是示例 性而非限制性的。基于对上述实施例的说明和对变型实施例的后续说明而 对本发明的限定性解释是不允许的，因为其对于申请人的利益是非常不利 的，并且对于模仿者是不正当地有利的。
只要不产生技术上的不相容，下述变型实施例可适当地进行组合。
(i) 根据本发明的构型能应用于所有类型的发动机，包括汽油机和柴油机。
(ii) 水泵113可包括用由发动机的周期运动产生的旋转驱动力来驱动 的机械泵。或者，水泵113可包括电动泵。
水泵113还可包括能改变流向泵输送管114的流量的可变水泵。在采 用这种可变水泵时，能通过根据运转状态提高流向水泵113的流量来改善 气缸盖111和EGR冷却器150的可冷却性。
(iii) 可省略涡轮增压器130和油冷却器140。涡轮供给管131可直接 连接到气缸盖111。可使用不同类型的增压器来代替涡轮增压器130。
(iv) EGR冷却器冷却切换阀153可安装在EGR冷却器排出管152内。
(v) EGR冷却器冷却切换阀153EGR冷却器可以是调温器。(vi) 发动机机体冷却切换部170的构型不限于根据上述实施例的构 型。例如，可使用根据外部信号工作的电磁阀、机械阀或其它阀机构来代 替第一调温器173和第二调温器174。
(vii) 可如图5所示地配设蓄热部180。蓄热部180能使冷却7jC保持 温热并将其储存预定时长，这是因为蓄热部180构造成将冷却水储存在绝 热容器中。
蓄热部180连接到蓄热水导入管181的一端。蓄热水导入管181的另 一端连接到气缸盖111，从而储存在蓄热部180中的冷却水(蓄热水)能 导入到气缸盖lll中。
蓄热部180还连接到蓄热部供给管182的一端。蓄热部供给管182的 另 一端连接到气缸盖lll，从而气缸盖111内的冷却水能供给到蓄热部180。
此外，蓄热水导入管181设有蓄热水导入泵183。蓄热水导入泵183 构造成将储存在蓄热部180内的冷却水导入气缸盖111,以及将气釭盖111 内的冷却水供给到蓄热部180。
换句话说，蓄热部180、蓄热水导入管181、蓄热部供给管182和蓄热 水导入泵183构造成使得被加热的冷却水能在冷起动时供给到气缸盖111 和EGR冷却器150。
在采用上述构型的情况下，当冷却水在暖机时段结束后被加热到预定 的高温(例如80n )时，蓄热水导入泵183被驱动。然后高温冷却水经蓄 热部供给管182供给到蓄热部180。当发动机随后暂时停机时，蓄热部180 储存高温冷却水并同时使其保持温热。当发动机冷起动时，蓄热水导入泵 183,皮驱动。
在上述示例中，如图5中的箭头所示，EGR冷却器冷却切换阀153打 开。这在冷起动时向气缸盖111和EGR冷却器150供g存有热量的冷 却水(蓄热水)，从而对气缸盖111和EGR冷却器加热。这样，上述构 型不仅促进了发动机的暖机运转，而且避免了过度的EGR气体冷却。这 使得简单的装置构型能够有效地避免在低温EGR气体被导入燃烧室时会 产生的排放恶化。蓄热水导入泵183可安装在蓄热部供给管182内。 蓄热水导入管181可直接连接到EGR冷却器150。 蓄热部180可包括构造成在冷起动时加热冷却水的加热器或潜热储存 装置。
(viii) 当然，只要不背离本发明的精神，各种其它变型实施例也处在 本发明的范围内。例如，在上述实施例中，集成为单一部件的元件可无接 头地相互成一体，或通过粘合、沉积、旋柠或以其它方式接合多个单独的 部件而形成。
(ix) 构成"解决问题的手段"的功能性要素不仅包括结合包括变型 实施例在内的上述实施例所迷的具体结构，而且包括能实现所述功能的任 意其它结构。
权利要求
1.一种发动机冷却介质循环装置，所述发动机冷却介质循环装置构造成使发动机用冷却介质循环，所述发动机冷却介质循环装置包括形成在气缸盖内部的气缸盖内冷却介质通路；形成在气缸体内部的气缸体内冷却介质通路；构造成能够根据所述冷却介质的温度来限制所述冷却介质在所述气缸体内冷却介质通路中的通过的气缸体冷却限制部；置于EGR通路中的EGR冷却器，所述EGR通路构造成能够将气体从所述发动机的排气通路导入进气通路，所述EGR冷却器构造成能够通过在所述气体和所述冷却介质之间进行热交换而冷却所述气体；和构造成能够控制所述冷却介质向所述EGR冷却器的供给的EGR冷却控制部。
2. 根据权利要求l所述的发动机冷却介质循环装置，还包括 构造成能够向所述气缸盖内冷却介质通路输送所述冷却介质的冷却介质输送部；配置成将所述冷却介质输送部连接到所述气缸盖内冷却介质通路的冷 却介质输送管；从所述冷却介质输送管分支出来并连接到所述EGR冷却器的EGR冷 却分支管；连接到所迷EGR冷却器以形成用于从所述EGR冷却器排出所述冷却 介质的通路的EGR冷却介质排出管，其中，所述EGR冷却控制部包括安装在所述EGR冷却分支管或所述 EGR冷却介质排出管中的EGR冷却调节阀。
3. 根据权利要求2所述的发动机冷却介质循环装置，还包括 设置在所述冷却介质输送部的在所述冷却介质的流动方向上的上游的散热器，其中，通过所述散热器并由所述冷却介质输送部输送的所述冷却介质
4.根据权利要求3所述的发动机冷却介质循环装置，还包括 连接到所述气缸盖内冷却介质通路以形成供所述冷却介质从所述气缸盖流动到所述散热器的通路的气缸盖排出管；体流动到所述散热器的通路的气缸体排出管；和将所述气缸盖内冷却介质通路连接到所述气缸体内冷却介质通路的气 釭体间流动通路；其中，所述EGR冷却调节阀包括构造成能够才艮据所述冷却介质的温 度来改变所述气缸盖排出管、所述气缸体排出管和所述散热器之间的所述 冷却介质的流动状态的第 一调节阀。
5. 根据权利要求4所述的发动机冷却介质循环装置，还包括 将所述散热器连接到所述冷却介质输送部的散热器排出管； 将所述气缸盖排出管连接到所述散热器排出管的旁通管；和 构造成能够才艮据所述冷却介质的温度来改变所述旁通管内的所述冷却介质的流动状态的第二调节阀。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的发动机冷却介质循环装置，其 中，所述EGR冷却控制部构造成在所述发动机的暖机时段期间对所述冷 却介质向所述EGR冷却器的供给施加限制，并且大约在所述暖机时段结 束时解除对所述冷却介质向所述EGR冷却器的供给的所述限制。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的发动机冷却介质循环装置，还 包括构造成能够在冷起动时向所迷EGR冷却器供给已被加热的所述冷却 介质的高温冷却剂供给部。
全文摘要
一种冷却水循环系统(100)构造成使得冷却水从水泵(113)经泵输送管(114)向气缸盖(111)输送。此外，该系统(100)构造成使得发动机机体冷却切换部(170)根据冷却水温度来改变冷却水从气缸盖(111)向气缸体(112)的供给。从泵输送管(114)分支出来的EGR冷却器分支管(151)连接到EGR冷却器(150)。EGR冷却器分支管(151)设有根据运转状态而打开或关闭的EGR冷却器冷却切换阀(153)。
文档编号F02M25/07GK101310097SQ20068004298
公开日2008年11月19日 申请日期2006年11月9日 优先权日2005年11月17日
发明者林邦彦 申请人:丰田自动车株式会社