专利名称：发动机的冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机的冷却装置。
背景技术：
一直以来，发动机中通常进行利用冷却水的冷却。在进行这样的冷却时，通常例如在气缸体的气缸周边部设置冷却水通路来使冷却水流通。相对于此，作为与本发明相关的技术，在专利文献I中公开有一种四冲程内燃机，其将形成燃烧室的缸膛壁局部地设为绝热结构。专利文献I :日本特开2000-73770号公报
发明内容
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如图8所示，在发动机、尤其是火花点火式内燃机中，多产生排气损失、冷却损失等不能用于有效功的热。并且减少在能量损失整体中占较大比例的冷却损失，对热效率(燃耗)的提高而言是非常重要的要素。但是，减少冷却损失、有效利用热并不容易，这已成为提高热效率的障碍。作为难以减少冷却损失的理由，可以举出例如通常的发动机不是使热传导的状态局部可变的构成。即可以举出，通常的发动机在构成上很难只将需要冷却的部位冷却需要的程度。具体而言，使发动机的热传导状态可变时，通常，通过由发动机的输出驱动的机械式水泵，根据发动机转速来变更冷却水的流量。但是，在整体性调节冷却水的流量的水泵中，即使在使用使流量可变的可变水泵的情况下，也不能根据发动机运转状态使热的传递状态局部可变。另外，减少冷却损失时，也考虑例如提高发动机的绝热性。并且在该情况下如图9所示，能够期待大幅地减少冷却损失。但是在该情况下，由于提高发动机的绝热性，燃烧室的内壁温度同时上升。并且在该情况下，由于与此相伴混合气的温度上升，会出现诱发爆震的问题。另外，对于关于这一点，在上述的专利文献I的公开技术中也担心同样的问题。因此本发明鉴于上述课题而进行，其目的在于提供一种发动机的冷却装置，其能够减少摩擦损失并且抑制爆震的产生，从而能够进一步减少冷却损失，而且提供一种发动机的冷却装置，其能够通过以合理的方式使发动机的热传导的状态局部可变，来适宜地兼顾冷却损失的减少和爆震性能。用于解决上述课题的本发明为一种发动机的冷却装置，具有设置有气缸的发动机，由气缸套形成所述气缸,并且，由功能梯度材料构成该气缸套,所述功能梯度材料以上死点侧的热传导率比下死点侧的热传导率高的方式形成。另外，本发明优选，所述发动机具有气缸体和气缸盖，本发明的发动机的冷却装置还具有冷却能力调整单元，能够不抑制所述气缸体的冷却能力而抑制所述气缸盖的冷却能力；以及控制单元，进行用于通过控制所述冷却能力调整单元而抑制所述气缸盖的冷却能力的控制。
发明效果根据本发明，其能够减少摩擦损失并且抑制爆震的产生，从而能够进一步减少冷却损失。另外根据本发明，能够进一步通过以合理的方式使发动机的热传导的状态局部可变，来适宜地兼顾冷却损失的减少和爆震性能。
图I为示意地表示发动机的冷却装置(以下简称为冷却装置)I的图。图2为对于一个气缸以截面不意地表不发动机50的图。图3为示意地表示ECU70的图。图4为示意地表示发动机运转状态的分类的图。
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图5为用流程图表示E⑶70的工作的图。图6为表不根据曲柄角度的燃烧室56的热传导率及表面积比例的图。图7为表示根据负荷的冷却装置I的热效率的图。另外，图7中，也示出了除为了比较而不具有流量调节阀14这一点外实质上与冷却装置I相同的冷却装置IX的情况。图8为对于全负荷的情况和部分负荷的情况分别表示火花点火式内燃机的一般的热平衡细目的图。图9为对于通常的构成的情况和提高绝热性的情况分别表示气缸的内壁温度及热透过率的图。另外，图9中，作为提高绝热性的情况，分别示出增加气缸的壁厚并且变更材质的情况、和进行了绝热性更高的空气绝热的情况。另外，作为通常的构成，示出设有一个系统的冷却水循环路径的一般的发动机的情况，所述一个系统的冷却水循环路径以从气缸体下部向气缸盖逆着重力的方式使冷却水流通。标号说明I冷却装置11 W/P12散热器13恒温器14流量调节阀50发动机51气缸体511气缸体侧W/J52气缸盖521气缸盖侧W/J53气缸套55 垫圈70 ECU
具体实施例方式以下结合附图详细说明用于实施本发明的方式。实施例I
图I所示的冷却装置I搭载于未图示的车辆，具有水泵(以下称为W/P)ll、散热器12、恒温器13、流量调节阀14和发动机50。W/P11为冷却介质压送单元，作为压送作为冷却介质的冷却水并且使压送的冷却水的流量可变的可变W/P。W/P11压送的冷却水向发动机50供给。发动机50具有气缸体51及气缸盖52。气缸体51上形成有作为第一冷却介质通路的气缸体侧水套(以下称为气缸体侧W/J)511。气缸体侧W/J511在气缸体51形成一个系统的冷却系统。另一方面，气缸盖52上形成有作为第二冷却介质通路的气缸盖侧水套(以下称为气缸盖侧W/J) 521。气缸盖侧W/J521在气缸盖52形成多个(在此为4个)不同的冷却系统。具体而言，W/P11压送的冷却水向气缸体侧W/J511及气缸盖侧W/J521供给。关于这一点，在冷却装置I中形成有多个冷却水循环路径。作为冷却水循环路径，有例如作为组入有气缸体侧W/J511的循环路径的气缸体侧循环路径Cl。流过该气缸体侧循环路径Cl的冷却水从W/P11排出后，流过气缸体侧W/·J511，然后通过恒温器13，或通过散热器12及恒温器13回到W/P11。散热器12为热交换器，通过在流通的冷却水和空气之间进行热交换来使冷却水冷却。恒温器13切换从入口侧连通至W/P11的流通路径。具体而言，恒温器13在冷却水温度低于规定值的情况下，将绕过散热器12的流通路径设为连通状态，在冷却水温度处于规定值以上的情况下，恒温器13将流过散热器12的流通路径设为连通状态。另外，作为冷却水循环路径，有例如作为组入有气缸盖侧W/J521的循环路径的气缸盖侧循环路径C2。流过气缸盖侧循环路径C2的冷却水从W/P11排出后，通过流量调节阀14流过气缸盖侧W/J521，然后通过恒温器13，或通过散热器12及恒温器13回到W/P11。流量调节阀14设置于气缸盖侧循环路径C2中的循环路径C1、C2分支后的部分且比气缸盖52靠上游侧的部分。流量调节阀14为能够调整气缸盖52的冷却能力的冷却能力调整单元。关于这一点，具体而言，流量调节阀14作为能够通过整体性调节流过气缸盖侧W/J521的冷却水的流量，而整体性调整气缸盖52的冷却能力的冷却能力调整单元。另外，以这种方式设置的流量调节阀14作为能够不抑制气缸体51的冷却能力而抑制气缸盖52的冷却能力的冷却能力调整单元。具体而言，例如流量调节阀14作为在气缸体51及气缸盖52均具有使冷却水流通的高转速高负荷时的气缸体51的冷却能力及气缸盖52的冷却能力的情况下，对于这些冷却能力能够不抑制气缸体51的冷却能力而抑制气缸盖52的冷却能力的冷却能力调整单元。并且，以这种方式设置的流量调节阀14作为能够在调节流过气缸盖侧W/J521的冷却水的流量以抑制气缸盖52的冷却能力的情况下，调节流过气缸体侧W/J511的冷却水的流量以提高气缸体51的冷却能力的冷却能力调整单元。在冷却装置I中，流过气缸体侧循环路径Cl的冷却水由W/P11压送后，在到循环一圈为止的期间，不流过气缸盖侧W/J521。另外，在冷却装置I中，流过气缸盖侧循环路径C2的冷却水由W/P11压送后，在到循环一圈为止的期间，不流过气缸体侧W/J511。即在冷却装置I中，气缸体侧W/J511与气缸盖侧W/J521被组入互不相同的冷却介质循环路径。接下来，进一步对发动机50进行具体说明。如图2所示，气缸体51中设置有气缸套53，气缸53a由气缸套53形成。气缸53a中设置有活塞54。气缸盖52经由垫圈55固定于气缸体51。气缸盖52、气缸53a及活塞54形成燃烧室56。气缸盖52上形成有向燃烧室56导入进气的进气口 52a和从燃烧室56排出燃烧气体的排气口 52b。气缸盖52上，以临近燃烧室56的上部大致中央的方式设置有火花塞57。气缸套53由以上死点侧的热传导率比下死点侧的热传导率高的方式形成的功能梯度材料构成。具体而言，气缸套53由以从缸膛上部至缸膛中央部的热传导率高于气缸体51的热传导率、并且从内壁中央部至缸膛下部的热传导率低于气缸体51的热传导率的方式形成的功能梯度材料构成。更具体而言，气缸套53由以热传导率从上死点侧向下死点侧逐渐降低的方式形成的功能梯度材料构成。作为这样的功能梯度材料，具体而言能够应用例如以从上死点侧向下死点侧高热传导性金属(例如铜)逐渐变为陶瓷的方式形成的功能梯度材料。另一方面，垫圈55具有热传导性，能够通过其高的热传导性允许气缸体51与气缸盖52之间的热移动。具体而言，气缸体侧W/J511具有作为第一部分冷却介质通路的部分W/J511a。具·体而言，部分W/J511a为设置于气缸53a的周边部的冷却介质通路,更具体而言，为抵接于气缸套53而设置的冷却介质通路。从适宜地冷却进气的观点考虑，部分W/J511a的上游部能够与例如气缸53a的壁面中流入到筒内的进气所接触的部分对应而设置。关于这一点，在本实施例中，发动机50为在筒内生成正滚流的发动机，向筒内流入的进气所接触的部分为气缸53a的壁面上部且为排气侧的部分。具体而言，气缸盖侧W/J521具有作为第二部分冷却介质通路的多个部分W/J521a、部分W/J521b、部分W/J521c及部分W/J521d。部分W/J521a为设置于进气口 52a的周边部的冷却介质通路，部分W/J521b为设置于排气口 52b的周边部的冷却介质通路，部分W/J521C为设置于火花塞57的周边部的冷却介质通路。部分W/J521d为设置用于冷却吸排气口 52a、52b之间、及其它部分的冷却介质通路。具体而言，流量调节阀14与从部分W/J521a至521d对应而设置。另外，冷却装置I具有图3所示的ECU(Electronic Control Unit:电子控制装置)70。ECU70具有由CPU71、R0M72、RAM73等组成的微计算机和输入输出电路75、76。这些构成相互通过总线74连接。ECU70上电连接有用于检测发动机50的转速的曲柄角传感器81、用于测量吸入空气量的空气流量计82、用于检测油门开度的油门开度传感器83、和检测冷却水的温度的水温传感器84等各种传感器/开关类。关于这一点，基于空气流量计82及油门开度传感器83的输出用E⑶70检测发动机50的负荷。另外，E⑶70上电连接有W/P11和流量调节阀14等各种控制对象。R0M72为用于容纳描述CPU71所执行的各种处理的程序及映射数据等的构成。CPU71基于容纳于R0M72中的程序，根据需要利用RAM73的临时存储区域并执行处理，由此，在ECU70中，功能性地实现各种控制单元、判断单元、检测单元和计算单元等。关于这一点，在E⑶70中，例如功能性地实现执行用于抑制气缸盖52的冷却能力的控制的控制单元。具体而言，控制单元以在发动机运转状态为高负荷的情况下执行用于抑制气缸盖52的冷却能力的控制的方式实现。更具体而言，控制单元以在发动机运转状态为低转速高负荷的情况下，执行用于通过控制流量调节阀14来抑制基于气缸盖侧W/J521发挥的冷却能力的控制的方式实现。并且，控制单元以除发动机运转状态为高负荷的情况外，在其它运转状态下也执行用于使发动机50的运转成立的控制的方式实现。关于这一点，具体而言，除发动机50的转速及负荷外，还根据是否为冷机运转时或是否为发动机起动时，来将发动机运转状态分类为图4所示的6个类别Dl D6。并且控制单元进行控制时，具体而言，如以下所示，设定类别Dl至D6的每个类别应满足的要求，并且确定用于满足设定的要求的控制准则。首先，在发动机运转状态为与类别Dl相对应的怠速状态的情况下，设定进气升温引起的燃烧速度提高、及用于活化催化剂活性的排气升温这两个要求。另外，确定与此对应的进气口 52a和气缸53a上部的升温及排气口 52b的升温这两个控制准则。关于这一点，在实现进气口 52a的升温时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开·度打开。另外，在实现气缸53a上部的升温时，例如能够停止W/P11或以低排出量驱动。另外，在实现排气口 52b的升温时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度开阀。另外，在发动机运转状态为与类别D2相对应的轻负荷的情况下，设定热效率提高(冷却损失减少)及进气升温引起的燃烧速度提高这两个要求。另外，确定与此对应的气缸盖52的绝热及进气口 52a与气缸53a上部的升温这两个控制准则。关于这一点，在实现气缸盖52的绝热时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度打开。另外，在实现进气口 52a的升温时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度打开。另外，在实现气缸53a上部的升温时，例如能够停止W/P11或以低排出量驱动。另外，在发动机运转状态为与类别D3相对应的低转速高负荷的情况下，设定爆震的减少及热效率提高(冷却损失减少)这两个要求。另外，确定与此对应的进气口 52a与气缸53a上部的冷却及气缸盖52的绝热这两个控制准则。关于这一点，在实现进气口 52a的冷却时，例如能够完全打开流量调节阀14或以大开度打开。另外，在实现气缸53a上部的冷却时，例如能够以发动机运转时应用的最大排出量或高排出量驱动W/P11。另外，在实现气缸盖52的绝热时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度打开。另外，在发动机运转状态为与类别D4相对应的高转速高负荷的情况下，设定可靠性确保及爆震的减少这两个要求。另外，确定与此对应的火花塞57周围和吸排气口 52a、52b之间以及排气口 52b的冷却、及进气口 52a的冷却这两个控制准则。关于这一点，在实现火花塞57周围和吸排气口 52a、52b之间以及排气口 52b的冷却时，例如能够完全打开流量调节阀14。另外，在实现进气口 52a的冷却时，例如能够完全打开流量调节阀14。另一方面，对于爆震减少的要求，除进气口 52a的冷却外，还例如能够实现气缸53a上部的冷却。对此，在实现气缸53a上部的冷却时，例如能够以发动机运转时应用的最大排出量驱动W/P11。另外，在为与类别D5相对应的发动机冷机时，设定发动机预热促进、及进气升温引起的燃烧速度提高这两个要求。另外，确定与此对应的气缸盖52的热传导促进、及进气口 52a与气缸53a上部的升温这两个控制准则。关于这一点，在实现气缸盖52的热传导促进时，考虑到极大地有助于气缸盖52处的冷却水的受热，例如能够打开流量调节阀14。另外，在实现进气口 52a的升温时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度打开。另外，在实现气缸53a上部的升温时，例如能够停止W/P11或以低排出量驱动。另外，在与类别D6相对应的发动机起动时，设定着火性提高、及燃料气化促进这两个要求。另外，确定与此对应的进气口 52a的升温、及火花塞57周围与气缸53a上部的升温这两个控制准则。关于这一点，在实现进气口 52a的升温时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度打开。·另外，在实现火花塞57周围的升温时，例如能够关闭流量调节阀14或以小开度打开。另外，在实现气缸53a上部的升温时，例如能够停止W/P11或以低排出量驱动。对此，在冷却装置I中，考虑到整体性控制的一致性或简化等，控制单元以执行下述目的的控制的方式实现，即，对于W/P11，基本上根据发动机50的转速驱动W/P11，以使得转速越高则排出量越多。另一方面，对于流量调节阀14，更具体而言，以执行以下所示的控制的方式实现。即控制单元以执行下述目的的控制的方式实现在发动机运转状态为与类别Dl相对应的怠速状态的情况下、在发动机运转状态为与类别D2相对应的轻负荷的情况下、在为与类别D5相对应的发动机冷机时、在为与类别D6相对应的发动机起动时，关闭流量调节阀14。另外，控制单元以执行下述目的的控制的方式实现在发动机运转状态为与类别D3相对应的低转速高负荷的情况下，关闭流量调节阀14，或以能够抑制冷却水流向气缸盖52并且抑制气缸盖52中的冷却水沸腾的方式(以下称为沸腾抑制方式)打开流量调节阀14。另外，控制单元以执行下述目的的控制的方式实现在发动机运转状态为与类别D4相对应的高转速高负荷的情况下，完全打开流量调节阀14。关于这一点，在发动机运转状态为与类别D3相对应的低转速高负荷的情况下，在执行用于以沸腾抑制方式打开流量调节阀14的控制时，具体而言，控制单元例如能够在所有条件下都以能够抑制冷却水沸腾的所需最小限度的开度打开流量调节阀14，也能够检测或推测流过气缸盖52的冷却水的温度并且基于该冷却水的温度间歇性地打开流量调节阀14，也能够在规定的转速以上打开流量调节阀14等。由此，在抑制气缸盖52的冷却能力时，能够抑制冷却水沸腾并且抑制流量调节阀14被打开到需要程度以上。并且，在冷却装置I中，在控制单元的控制下，在类别D3中，流量调节阀14以这种方式使流过气缸盖52的冷却水的流量下降，由此使流过发动机50的冷却水的流量局部地下降。并且，在冷却装置I中，在流量调节阀14不完全打开的情况下，抑制冷却水流向气缸盖52，由此抑制了气缸盖52的冷却能力。关于这一点，更具体而言，在冷却装置I中，在关闭流量调节阀14、或以沸腾抑制方式打开流量调节阀14的情况下，抑制了气缸盖52的冷却能力。另外，在冷却装置I中，控制单元以执行考虑到整体性控制的一致性或简化等的控制的方式实现。但是并不限于此，控制单元也可以通过例如基于上述的控制准则来适当控制W/P11或流量调节阀14而执行与考虑到整体性控制的一致性或简化等的上述控制不同的控制的方式实现。由此，也能够适宜地使发动机50的运转成立。接下来，使用图5所示的流程图说明由E⑶70执行的处理。E⑶70判断是否为发动机起动时(步骤SI)。若为肯定判断，则ECU70开始驱动W/P11 (步骤S3)。接着ECU70关闭流量调节阀14(步骤S21)。另一方面，在步骤SI中若为否定判断，则ECU70判断是否为发动机冷机时(步骤S5)。能够通过例如冷却水温度是否为规定值(例如75°C)以下来判断是否为发动机冷机时。在步骤S5中若为肯定判断，则进入步骤S21。另一方面，在步骤S5中若为否定判断，则ECU70检测发动机50的转速及负荷(步骤Sll)。
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接着E⑶70判断与检测出的转速及负荷相对应的类别(从步骤S12至步骤S14)。具体而言，若对应的类别为类别D1，则从步骤S12的肯定判断进入步骤S21，若对应的类别为类别D2，则从步骤S13的肯定判断进入步骤S21。另一方面，若对应的类别为类别D3，则从步骤S14的肯定判断进入步骤S31。此时，ECU70关闭流量调节阀14，或以沸腾抑制方式打开流量调节阀14(步骤S31)。另外，若对应的类别为类别D4，则从步骤S14的否定判断进入步骤S41。此时，E⑶70完全打开流量调节阀14(步骤S41)。接下来，对冷却装置I的作用效果进行说明。在此，燃烧室56的根据发动机50的曲柄角度的热传导率及表面积比例如图6所示。如图6所示可知，热传导率在压缩行程上死点附近增高。并且，关于表面积比例可知，在压缩行程上死点附近气缸盖52与活塞54的表面积比例增大。因此，关于冷却损失可知，气缸盖52的温度的影响力较大。另一方面，关于爆震可知，其依赖于压缩端温度，而在影响压缩端温度的进气压缩行程中，气缸53a的表面积比例较大。因此，关于爆震可知，气缸53a的温度的影响力较大。对此，在冷却装置I中基于该见解，在发动机运转状态为低转速高负荷的情况下，关闭流量调节阀14或以沸腾抑制方式打开流量调节阀14。并且由此，通过限制流过气缸盖侧W/J521的冷却水的流量，能够抑制气缸盖52的冷却能力，从而能够减少冷却损失。另一方面，在该情况下担心发生爆震。对此，在冷却装置I中，通过控制能够不抑制气缸体51的冷却能力而抑制气缸盖52的冷却能力的流量调节阀14，来限制流过气缸盖侧W/J521的冷却水的流量。因此在冷却装置I中，由此能够维持气缸53a的冷却，从而也能够抑制爆震的产生。即在冷却装置I中，以基于上述见解的合理的方式通过使热传导的状态局部可变，能够实现气缸盖52的绝热(冷却损失的减少)，同时通过实现气缸体51的冷却，也能够抑制爆震的产生。并且，通过以这种方式兼顾冷却损失的减少和爆震性能，如图7所示，能够提高热效率。另外，在冷却装置I中，流量调节阀14在调节流过气缸盖侧W/J521的冷却水的流量以抑制气缸盖52的冷却能力的情况下，能够调节流过气缸体侧W/J511的冷却水的流量以提高气缸体51的冷却能力。因此在冷却装置I中，能够由此进一步冷却进气，并能够进一步适宜地抑制爆震的产生。
另外，在冷却装置I中，由以在上死点侧热传导率高的方式形成的功能梯度材料构成气缸套53，由此，在发动机运转状态为高负荷的情况下，能够适宜地利用流过部分W/J511a的冷却水进行气缸53a上部的冷却。因此在冷却装置I中，由此能够进一步适宜地抑制爆震的产生，从而能够进一步减少冷却损失。另外，由以在上死点侧热传导率高的方式形成的功能梯度材料构成气缸套53，由此，在冷却装置I中在发动机运转状态为高转速高负荷的情况下，也能够进一步抑制缸膛的变形。另外，在冷却装置I中，由以在下死点侧热传导率低的方式形成的功能梯度材料构成气缸套53，由此，在发动机运转状态为高负荷的情况下，能够抑制缸膛壁面温度从缸膛中央部至缸膛下部下降。因此在冷却装置I中，由此也能够同时实现摩擦损失的减少。另外，在冷却装置I中，由于垫圈55具有高的热传导率，因此在发动机运转状态为轻负荷的情况下，通过从气缸盖52向气缸体51的热传导，也能够实现气缸53a上部的升温。因此在冷却装置I中，由此也能够实现轻负荷时的燃烧速度提高。 另外，冷却装置I主要能够在低转速高负荷时实现热效率的提高，另一方面，在其它运转状态下也能够使发动机50的运转成立。关于这一点，在冷却装置I中，除在高转速高负荷时确保可靠性及减少爆震外，也能够实现例如排气温度的下降引起的催化剂的热负荷减少。因此冷却装置I不仅在特定的运转状态下，作为通常进行的发动机50的运转整体来看，也能够实现热效率的提高。上述实施例为本发明优选的实施例。但是并不限定于此，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够实施各种变形。例如在上述的实施例中，在使发动机50的运转成立时，从优选的角度等出发，对W/P11为冷却介质压送单元的情况进行了说明。但是在本发明中并不限于此，冷却介质压送单元也可以是例如通过发动机的输出而驱动的机械式W/P。另外，在上述的实施例中，在使发动机50的运转成立时，对控制单元基于前述的控制准则执行的控制的一个示例进行了说明。但是在本发明中并不限于此，控制单元在使发动机的运转成立时，也可以执行其它适当的控制。关于这一点，例如在设置于气缸体的第一冷却介质通路具有多个第一部分冷却介质通路，并且设置于气缸盖的第二冷却介质通路具有多个第二部分冷却介质通路的情况下，也可以具有分别与这些第一及第二部分冷却介质通路相对应而能够部分地调整气缸体或气缸盖的冷却能力的多个部分冷却能力调整单元，并且基于前述的控制准则来适当控制冷却介质压送单元、冷却能力调整单元、部分冷却能力调整单元。由此，也能够更加适宜地使发动机的运转成立。另外，在上述的实施例中对以下情况进行了说明在发动机运转状态为与类别D3相对应的低转速高负荷的情况下，控制单元执行用于关闭流量调节阀14或以沸腾抑制方式打开流量调节阀14的控制，由此，执行用于抑制作为各气缸盖52的冷却能力的、基于各气缸盖侧W/J521发挥的冷却能力的控制。但是在本发明中并不限于此，还可以是，冷却装置还具有例如贮存从第二冷却介质通路取出的冷却介质的贮存单元、和在该贮存单元与第二冷却介质通路之间输送冷却介质的冷却介质压送单元，并且，控制单元通过控制该冷却介质压送单元，执行用于在发动机运转状态为低转速高负荷的情况下至少暂时从气缸盖取出冷却介质的控制。作为与上述贮存单元及冷却介质压送单元相当的构成，具体而言例如有日本特开2009-79505号公报所记载的蓄热罐及电动泵。由此，能够更加适宜地减少冷却损失。另外，上述贮存单元、冷却介质压送单元及控制单元也可以应用于发动机运转状态为怠速状态或为轻负荷的情况、或发动机冷机时。另外，在该情况下也可以是，具有贮存从第一及第二冷却介质通路取出的冷却介质的第一及第二贮存单元作为贮存单元，并且具有在第一贮存单元与第一冷却介质通路之间输送冷却介质的第一冷却介质压送单元、和在第二贮存单元与第二冷却介质通路之间输送冷却介质的第二冷却介质压送单元作为冷却介质压送单元。此时，在第一及第二的冷却介质通路中流过共同的冷却介质的情况下，也可以将第一及第二贮存单元设为一个贮存单元，并且将第一及第二冷却介质压送单元设为一个冷却介质压送单元。由此，能够进一步实现燃烧速度的提高、冷却损失的减少及发动机预热促进等，从而能够更加适宜地使发动机的运转成立。·另外，在上述的实施例中，在发动机运转状态为怠速状态的情况、发动机冷机时、发动机起动时，对控制单元以执行用于关闭流量调节阀14的控制的方式实现的情况进行了说明。但是在本发明中并不限于此，也可以是，冷却装置还具有例如能够向第一及第二冷却介质通路供给蓄热冷却介质的蓄热冷却介质供给单元，并且，在发动机运转状态为怠速状态、发动机冷机时或发动机起动时，且蓄热冷却介质的温度高于冷却介质的温度的情况下，控制单元执行用于从该蓄热冷却介质供给单元供给蓄热冷却介质的控制。作为与这样的蓄热冷却介质供给单元相当的构成，具体而言例如有日本特开2009-208569号公报所记载的热交换部。另外，该情况下，控制单元也可以例如通过控制部分地调节气缸盖的冷却能力的部分冷却能力调整单元中的与火花塞、排气口或进气口相对应而设置的部分冷却能力调整单元，来执行用于增大蓄热冷却介质的流量的控制。由此，能够更加适宜地实现发动机预热促进、未燃HC的减少、发动机着火性的提高，其结果是，能够更加适宜地使发动机的运转成立。另外，虽然控制单元主要由控制发动机50的E⑶70实现是合理的，但是，也可以通过例如其它电子控制装置或专用的电子电路等硬件或它们的组合来实现。另外，控制单元也可以通过例如多个电子控制装置、多个电子电路等硬件、电子控制装置与电子电路等硬件的组合以分散控制的方式来实现。
权利要求
1.一种发动机的冷却装置，其中， 具有设置有气缸的发动机， 由气缸套形成所述气缸，并且，由功能梯度材料构成该气缸套，所述功能梯度材料以上死点侧的热传导率比下死点侧的热传导率高的方式形成。
2.如权利要求I所述的发动机的冷却装置，其中， 所述发动机具有气缸体和气缸盖， 所述发动机的冷却装置还具有 冷却能力调整单元，能够不抑制所述气缸体的冷却能力而抑制所述气缸盖的冷却能 力；以及 控制单元，进行用于通过控制所述冷却能力调整单元而抑制所述气缸盖的冷却能力的控制。
全文摘要
冷却装置(1)具有发动机(50)，所述发动机(50)具有在气缸(53a)的周边部设置有使冷却水流通的部分W/J(511a)的气缸体(51)和气缸盖(52)。在冷却装置(1)中，由气缸套(53)形成气缸(53a)，并且，由以上死点侧的热传导率比下死点侧的热传导率高的方式形成的功能梯度材料构成气缸套(53)。
文档编号F01P3/02GK102791999SQ200980125409
公开日2012年11月21日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者佐佐木望, 能川真一郎, 高桥大志 申请人:丰田自动车株式会社