CN101363354A - 用于内燃机的冷却泵和使用该冷却泵的冷却系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于内燃机的冷却泵和一种包括该泵的冷却系统。该泵由电操作马达驱动,以便在正方向上旋转,从而将储蓄箱中的冷却水供给到发动机,以及在反方向上旋转,从而使发动机中的冷却水返回储蓄箱。该冷却系统包括控制器,该控制器与泵的马达连接,并且基于发动机的操作条件,产生第一控制信号,以便操作马达使泵在反方向上旋转,从而使发动机中的冷却水返回储蓄箱,以及产生第二控制信号,以便操作马达使泵在正方向上旋转,从而将储蓄箱中的冷却水供给到发动机。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种适用于水冷内燃机的水泵,特别涉及一种用于内燃机的由电操作马达驱动的水冷却泵,以及一种使用该冷却泵的冷却系统。
背景技术
[0002]如在本领域中通常已知的,水冷内燃机装备有所谓的水泵,水泵为内燃机供给在储蓄箱中储存的加压冷却水,以便冷却发动机。已经广泛采用由发动机驱动力驱动的水泵。
[0003]近来,已经出现了不同类型的具有水泵的冷却系统,其考虑到由于在发动机冷却操作启动时造成的发动机中的滑动部件之间的摩擦的增加而恶化的燃料经济问题,旨在最小化用于冷却发动机的冷却操作时间。
[0004]日本专利申请首次公开No.6-101476公开了一种用于内燃机的冷却系统,其包括用于冷却水的储蓄箱,分别连接发动机的高温部分和低温部分的冷却水通道,多个布置在冷却水通道中并且控制穿过冷却水通道的冷却水的流量的阀,以及用于将储蓄箱中的冷却水供给到发动机的水泵。当发动机处于冷却状态时,通过控制阀,将冷却水供给到发动机的高温部分,同时阻止将冷却水供给到发动机的低温部分,从低温部分排出的水返回储蓄箱。因此,该冷却系统旨在促进发动机的暖机。
发明内容
[0005]然而,在上述传统的冷却系统中,通过由于其自身的重量造成的重力排出发动机低温部分中的冷却水。因此,发动机低温部分中的冷却水不能有效地排出,并且冷却水保持在发动机的低温部分中。这导致不能有效地提高发动机的暖机性能。
[0006]本发明的目的是解决上述现有技术中的问题,并且提供一种用于内燃机的冷却泵,以及一种使用该冷却泵的冷却系统,其强制排出发动机中的冷却水,由此有效地提高发动机的暖机性能。
[0007]在本发明的一个方面中,提供一种用于内燃机的冷却泵,包括:
电操作马达;
泵叶轮,该泵叶轮由该马达驱动,以便在正方向和反方向上旋转;以及
与该马达连接的控制装置,响应基于该发动机操作条件的控制信号,该控制装置操作该马达使该泵叶轮在正方向上旋转,从而将冷却水供给到发动机,以及使该泵叶轮在反方向上旋转,从而从发动机排出冷却水。
[0008]在本发明的另一个方面中,提供一种用于内燃机的冷却系统,包括:
储蓄箱,该储蓄箱储存用于冷却发动机的冷却水;
泵,该泵通过电操作马达驱动,以便在正方向上旋转,从而将该储蓄箱中的冷却水供给到发动机,以及在反方向上旋转,从而使该发动机中的冷却水返回该储蓄箱;以及
与该马达连接的控制器,基于该发动机的操作条件,该控制器产生第一控制信号,以便操作该马达使泵在反方向上旋转,从而使发动机中的冷却水返回该储蓄箱,以及产生第二控制信号,以便操作该马达使泵在正方向上旋转,从而将该储蓄箱中的冷却水供给到该发动机。
[0009]在本发明的又一个方面中,提供一种用于内燃机的冷却系统,包括:
储蓄箱,该储蓄箱储存用于冷却发动机的冷却水;
泵,该泵通过电操作马达驱动,以便在正方向上旋转,从而将该储蓄箱中的冷却水供给到发动机,以及在反方向上旋转,从而使发动机中的冷却水返回储蓄箱;
散热器,该散热器用于冷却在发动机中流动时被加热的冷却水;
冷却水通道,该冷却水通道允许在储蓄箱和泵之间经由该散热器连通;
旁通通道,该旁通通道允许储蓄箱和泵之间连通以绕过该散热器,该旁通通道具有与该储蓄箱连接的一端,以及与该散热器和泵之间的冷却水通道连接的另一端,
布置在该冷却水通道和旁通通道的另一端之间的连接位置的恒温操作阀,可基于该冷却水温度操作该恒温操作阀;以及
与该马达连接的控制器,当在启动状态下,发动机中的冷却水的温度不大于第一预设值时,该控制器产生第一控制信号,以便操作该马达使泵在反方向上旋转,从而使发动机中的冷却水经由该旁通通道返回储蓄箱,当该发动机的温度大于第一预设值时,该控制器产生第二控制信号,以便操作该马达使泵在正方向上旋转,从而将该储蓄箱中的冷却水供给到发动机。
[0010]从下面参照附图的描述中,可以理解本发明的其它目的和特征。
附图说明
[0011]附图1是表示根据本发明第一实施例的具有冷却泵的冷却系统的示意图;
[0012]附图2是沿冷却泵的旋转轴的、第一实施例的冷却泵的剖面;
[0013]附图3是表示当冷却泵以反方向旋转时,第一实施例的冷却系统的状态的示意性说明图;
[0014]附图4是表示当冷却泵以反方向旋转时,第一实施例的冷却系统中的储蓄箱的状态的示意性说明图;
[0015]附图5是表示当冷却泵以正方向旋转时,第一实施例的冷却系统的状态的示意性说明图;
[0016]附图6是表示当冷却泵以正方向旋转时,第一实施例的冷却系统中的储蓄箱的状态的示意性说明图;
[0017]附图7是表示当在冷却泵以正方向旋转期间、冷却水经由散热器循环时,第一实施例的冷却系统的状态的示意性说明图;
[0018]附图8是第一实施例的冷却系统的控制程序的流程图;
[0019]附图9是表示当冷却泵以反方向旋转时,根据第二实施例的冷却系统中的储蓄箱的状态的示意性说明图;
[0020]附图10是表示当冷却泵以正方向旋转时,第二实施例的冷却系统中的储蓄箱的状态的示意性说明图;
[0021]附图11是表示当冷却泵以反方向旋转时,第二实施例的变型的储蓄箱的状态的示意性说明图;
[0022]附图12是表示当冷却泵以正方向旋转时,第二实施例的变型的储蓄箱的状态的示意性说明图;
[0023]附图13是根据本发明第三实施例的冷却系统的控制程序的流程图;
[0024]附图14是表示根据本发明第四实施例的、具有冷却泵的冷却系统的示意图;
[0025]附图15是第四实施例的冷却系统的控制程序的流程图。
具体实施方式
[0026]现在参照附图1至附图8,解释根据本发明第一实施例的冷却泵和使用该冷却泵的冷却系统。在本实施例中,将冷却泵和冷却系统供给到用于车辆的水冷内燃机。
[0027]如图1所示,内燃机1包括具有多个气缸的气缸体1a,以及固定地布置在气缸体1a上部的气缸盖1b。气缸体1a为发动机1的低温部分,其在发动机操作期间经受相对低的温度,气缸盖1b为发动机1的高温部分,其在发动机操作期间经受比气缸体1a高的温度。设有冷却系统10,以便阻止发动机1过热,并且通过冷却系统10中循环的冷却水(冷却流体)实现发动机1的冷却。
[0028]冷却系统10包括电操作泵11、储蓄箱3、第一水套2a、第二水套2b和散热器4。电操作泵11加压冷却水,并且使加压冷却水在冷却系统10中循环。储蓄箱3暂时储存冷却水,以便承受冷却水随着循环冷却水的温度变化而出现的容积变化。第一水套2a和第二水套2b分别在气缸体1a和气缸盖1b内部形成,并且限定相应的冷却水流动的冷却水通道。散热器4冷却在穿过相应的水套2a和2b时被加热的冷却水。
[0029]如图1所示,第一水套2a围绕相应的气缸延伸。第一水套2a包括多个分支,其沿在相邻的两个气缸之间布置的隔墙从第一水套2a的一个端部侧面即在附图1中观察时第一水套2a的下侧延伸到气缸盖1b,并且限定相应的气缸。第一水套2a在其一端具有通过冷却水通道5与储蓄箱3连通的端口。第一水套2a在其另一端具有朝向邻接气缸盖1b的下端表面的气缸体1a的上端表面的端口。第一水套2a的另一端与气缸盖1b的第二水套2b连通。
[0030]形成第二水套2b,以便与第一水套2a的另一端合并。第二水套2b在其一端具有端口,该端口朝向气缸盖1b的下端表面,并且连接第一水套2a的另一端。第二水套2b在其另一端具有通过返回通道6与储蓄箱3连通的端口。
[0031]因而,冷却系统10具有用于冷却水的闭环冷却水回路,其由相应的水套2a和2b的冷却水通路、冷却水通道5和返回通道6构成。冷却水通过保持密封状态的冷却水回路循环,同时加压。
[0032]储蓄箱3通常具有矩形截面,以及能够储存所有通过冷却系统10循环的冷却水的容积。储蓄箱3包括两个相对的侧壁,在储蓄箱3垂直方向上的上壁,以及与该上壁相对的下壁。在储蓄箱3的侧壁之一的下端部形成连通端口,冷却水通道5的一端连接到该端口。而且,在储蓄箱3的上壁中形成连通端口,返回通道6的一端连接到该端口。在储蓄箱3的高度方向上,返回通道6与储蓄箱3连通的连通端口安置在比冷却水通道5与储蓄箱3连通的连通端口更高的高度位置。这样布置储蓄箱3,以便允许冷却水始终穿过储蓄箱3循环。而且,储蓄箱3暂时储存在冷却水回路中剩余的冷却水,并且从冷却水分离和去除在循环冷却水中残余的空气。
[0033]散热器4布置在冷却水通道5中,并且配置成冷却通过流体和空气之间的热交换穿过散热器4内部的流体即冷却水,空气通过自然通风或电动风扇供给到散热器4。特别地,在相应的水套2a和2b中流动之后,冷却水通过返回通道6回到储蓄箱3,然后在需要时供给到散热器4。当在相应的水套2a和2b中流动时,冷却水吸收发动机1中产生的热量,由此提高了冷却水的温度。因而,被加热的冷却水由散热器4冷却,然后再次供给到发动机1。
[0034]电操作泵11由可以在正方向和反方向上旋转的爪形杆(clawpole)马达驱动。电操作泵11是所谓的轴流泵,其具有在一个方向上旋转时将加压流体从一侧供给到另一侧,而在相反方向上旋转时将加压流体从另一侧供给到一侧的功能。电操作泵11布置在冷却水通道5的另一端和第一水套2a的一端之间的连接位置。
[0035]在本实施例中,电操作泵11构造成在正方向旋转期间,将加压冷却水从储蓄箱3的一侧向着发动机1供给,而在反方向旋转期间,将加压冷却水从发动机1的一侧向着储蓄箱3供给。稍后详细解释电操作泵11的构造。
[0036]在发动机1内部,设有检测在每个水套2a和2b中流动的冷却水的温度的水温传感器(未示出),以及分别检测气缸体1a和气缸盖1b壁的温度的温度传感器(未示出)。这些传感器始终监视冷却水的温度,以及分别监视气缸体1a和气缸盖1b壁的温度。将这些传感器连接到电子控制器50。电子控制器50从传感器接收温度信息,并且产生用于控制电操作泵11的控制信号,以便基于温度信息在预定的方向上旋转。电子控制器50包括微型计算机,其具有输入/输出接口(I/O)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及微处理器或中央处理单元(CPU)。
[0037]旁通通道7与冷却水通道5平行地连接到储蓄箱3,并且通过绕过散热器4允许储蓄箱3和第一水套2a之间的流体连通。旁通通道7具有直接连接到在储蓄箱3的下壁中形成的连通端口的一端。在储蓄箱3的高度方向上,旁通通道7与储蓄箱3连通的连通端口设置在实质上与冷却水通道5和储蓄箱3之间的连通端口相同的高度位置,或者设置在低于冷却水通道5和储蓄箱3之间的连通端口的高度位置。旁通通道7的另一端连接到恒温操作阀8,其布置在散热器4和电操作泵11之间的冷却水通道5中。因而,旁通通道7通过恒温操作阀8与冷却水通道5连通。
[0038]基于穿过恒温操作阀8的冷却水的温度,恒温操作阀8可操作以实现冷却水通道的转换,从而使冷却水在冷却水回路中循环。也就是说,基于穿过恒温操作阀8的冷却水的温度,恒温操作阀8可操作以关闭冷却水通道5和旁通通道7中的一个,并且打开其中的另一个。在恒温操作阀8和电操作泵11之间的冷却水通道5的另一端部上布置流量控制阀9。流量控制阀9可操作以控制在冷却水通道5的另一端部中流动的冷却水的流量。
[0039]现在参照附图2,解释电操作泵11的构造。如图2所示,电操作泵11包括通常是圆柱形的泵壳12,其安装到气缸体1a的前端部,以及通常是圆柱形的隔板13,其将泵壳12的内部分成用于该内部外侧上的泵元件的泵室12a和用于该内部内侧上的马达元件的马达室12b。传动轴14沿泵壳12的中心轴即电操作泵11的旋转轴贯穿泵壳12的内部。通常是圆柱形的泵转子15在泵室12a内经由传动轴14支承,以便可以绕该旋转轴旋转。将圆柱形永久磁铁16固定到泵转子15的内圆周周边。定子17固定布置在马达室12b内,以便在泵壳12的径向方向上,经由插在永久磁铁16和定子17之间的隔板13与永久磁铁16相对。在泵壳12的内圆周表面、泵转子15的内外圆周表面以及隔板13的外圆周表面之间形成冷却水通道18。
[0040]泵壳12由非磁性的合成树脂材料制成。泵壳12包括具有一端封闭的圆柱体形状的壳体21,以及借助适当的紧固元件如螺钉连接到壳体21的前端部的管状连接器22。连接器22包括第一连接部分22a,其形成喷嘴形状,并且在泵壳12的轴向方向上从壳体21的前端部突出。第一连接部分22a连接到冷却水通道5的另一端。连接器22还包括第二连接部分22b,其形成喷嘴形状,并且连接到第一水套2a的一端。工作室22c布置在连接器22内、第一连接部分22a和第二连接部分22b之间。
[0041]隔板13由与泵壳12相同的非磁性合成树脂材料制成,并且形成具有封闭端的通常是圆柱形的形状。隔板13与壳体21整体地形成。隔板13包括圆柱形的支承轴13a,其沿隔板13的中心轴从隔板13的端壁延伸,以及在隔板13的后端侧上形成的凸缘13b。支承轴13a与隔板13整体地形成,并且接收和支承传动轴14。凸缘13b与隔板13整体地形成,并且在其外圆周边连接壳体21的内圆周表面21a。
[0042]传动轴14由金属材料制成,并且通过模塑固定到支承轴13a中。圆柱形衬套23借助螺钉24固定到传动轴14远端部的外圆周表面上,该螺钉在衬套23的轴向方向上紧固。
[0043]泵转子15包括布置在壳体21和隔板13之间的管状转子体25、布置在转子体25前端侧的圆盘形支架26,以及固定到支架26的前端表面的泵叶轮27。转子体25在壳体21和隔板13之间在其轴向方向上延伸,并且在其内圆周表面上具有圆柱形凹槽,永久磁铁固定地安装到该凹槽中。支架26包括具有通常是截锥形的内圆周部分26a,以及通过内圆周部分26a的中心部分延伸的轴承孔26b。传动轴14与衬套23一起通过轴承孔26b延伸到支承轴13a中。支架26可旋转地支承在衬套23的外圆周表面上。
[0044]在泵室12a的前侧上,叶轮27布置在泵室12a内。叶轮27可与泵转子15一起旋转,由此将冷却水从第一连接部分22a吸入泵室12a,并且将泵室12a中的冷却水排入第二连接部分22b中。特别地,当叶轮在正方向上旋转时,允许冷却水从储蓄箱3侧通过第一连接部分22a流入泵室12a,并且从泵室12a通过第二连接部分22b流入第一水套2a。另一方面,当叶轮27在反方向上旋转时,允许冷却水从第一水套2a侧通过第二连接部分22b流入泵室12a,并且从泵室12a通过第一连接部分22a流到储蓄箱3侧。
[0045]定子17固定到隔板13,以便定子17的外圆周表面与隔板13的内圆周表面接触。定子17携带缠绕在定子17的外圆周周围的电磁线圈28。将电磁线圈28电连接到控制装置29的驱动电路29a,该控制装置固定地布置在马达室12b的后端部中。控制装置29电连接到电子控制器50,并且始终与电子控制器50电气连通。
[0046]冷却水通道18构造成当泵叶轮27旋转时,沿隔板13的外圆周周边引导在泵室12a中流动的冷却水的一部分,并且通过该部分冷却水冷却定子和电磁线圈28。在附图2中,通过箭头指示通过冷却水通道18引导的该部分冷却水的流动。
[0047]因而,构造的电操作泵11如下地操作。当控制装置29的驱动电路29a响应从电子控制器50输出的信号激励电磁线圈28时,定子17受激在预定的旋转方向上可旋转地驱动泵转子15。第一连接部分22a侧上的冷却水加压,并且供给到第二连接部分22b侧,或者第二连接部分22b侧上的冷却水加压,并且供给到第一连接部分22a侧,这取决于该预定的旋转方向。
[0048]参照附图3至附图8,在下文中解释本实施例的冷却系统10的操作。附图8是由电子控制器50执行的控制程序的流程图。
[0049]当点火开关接通时,电子控制器50的控制程序开始,并且转向图8中所示的步骤S1。在步骤S1,通过在发动机1中设置的水温传感器检测发动机1中的冷却水的温度即每个水套2a和2b中的冷却水的温度。然后,程序进入步骤S2。
[0050]在步骤S2中,电子控制器50判断发动机1中的冷却水的检测温度即每个水套2a和2b中的冷却水的检测温度是否为第一预设值或更少。也就是说,在步骤S2中,基于从水温传感器传递的检测的冷却水温度的信息,电子控制器50将检测的冷却水温度与第一预设值比较。在本实施例中,将冷却水温度的第一预设值设置成50℃。当步骤S2的响应肯定地指示:发动机1中的冷却水的检测温度不大于第一预设值时,程序进入步骤S3。
[0051]在步骤S3中,电子控制器50将使电子操作泵11反向旋转的控制信号传递到电子操作泵11的控制装置29。响应该控制信号,使控制装置29动作,以便在反向方向上旋转电操作泵11。然后,如图3所示,电操作泵11在反方向上旋转,由此从其将在返回通道6以及水套2a和2b中剩余的冷却水经由流量控制阀9和恒温操作阀8向着储蓄箱3排出。
[0052]在本实施例中,将恒温操作阀8打开的阀打开温度设置成大于冷却水温度的第一预设值即50℃的第二预设值。在本实施例中,将第二预设值设置成82℃。因此,在冷却水温度不大于第一预设值的条件下,恒温操作阀8保持在关闭状态。也就是说,当冷却水温度不大于第一预设值时,通过恒温操作阀8关闭冷却水通道5,因此,通过电操作泵11从发动机1排出的冷却水通过旁通通道7返回储蓄箱3。
[0053]此外,在电操作泵11反方向旋转的条件下,可以阻止返回储蓄箱3的冷却水通过返回通道6流入发动机1中。这是因为,如图4所示,储蓄箱3具有能够储存冷却系统10的相应通道中的全部冷却水的容积,并且储蓄箱3在其上壁上连接返回通道6。特别地,在储蓄箱3的上壁上设置储蓄箱3与返回通道6连通的连通端口。通过这种简单的构造,可以阻止储蓄箱3内的冷却水通过返回通道6流入发动机1中。
[0054]如上所述,当发动机1处于冷却状态时,通过在反方向上旋转电操作泵11,强制发动机1中剩余的冷却水从发动机1中排出。因此,不会由于将冷却水作为冷却介质而干扰发动机1的暖机性能。结果促进了发动机1的暖机。
[0055]其次,电子控制器50通过温度传感器监视气缸体1a和气缸盖1b相应壁的温度。基于从温度传感器输入的温度信息,电子控制器50进一步将气缸体1a和气缸盖1b相应壁的温度与第一预设值比较。在图8中所示的步骤S4中,气缸盖1b壁的温度由对应的温度传感器检测。在步骤S5中,判断是否气缸盖1b的壁的温度大于第一预设值。
[0056]当步骤S5的响应肯定地指示:气缸盖1b的壁的温度大于第一预设值时,也就是说,发动机1处于暖机状态,程序进入图8中所示的步骤S6,其中设置电操作泵11的正旋转。当步骤S5的响应否定地指示:气缸盖1b壁的温度为第一预设值或更少时,程序回到步骤S4。电操作泵11保持反方向旋转,直到气缸盖1b壁的温度变成大于第一预设值为止。
[0057]在步骤S6中,电子控制器50将使电操作泵11正旋转的控制信号传递到电操作泵11的控制装置29。响应该控制信号,控制装置29在正方向上旋转电操作泵11。然后,如图5和图6所示,电操作泵11在正方向上旋转,由此向发动机1供给储存在储蓄箱3中的冷却水。因而,开始发动机1的冷却。
[0058]在这种条件下,当冷却水的温度低于第二预设值时,恒温操作阀8保持关闭状态,其中冷却水通过旁通通道7引入发动机1。
[0059]此外,通过流量控制阀控制供给到发动机1的冷却水的流量,以便冷却水的流量逐渐增加,这取决于发动机1的温度条件。由于流量控制阀9的控制,在完成暖机之后,可以即刻阻止发动机1由于对其供给大量的冷却水而造成的快速冷却。这用于抑制由于快速温度变化而造成的发动机1的故障。
[0060]由于即使冷却水通过发动机1循环,处于升温状态的发动机1的温度也会逐渐上升,因而即使在完成发动机1的暖机之后,也要监视发动机1中的冷却水的温度。因此,在附图8中所示的步骤S7中,检测发动机1中的冷却水的温度。然后,程序进入附图8中所示的步骤S8,其中基于从温度传感器输入的温度信息,电子控制器50将发动机1中的冷却水的温度与第二预设值比较。也就是说,在步骤S8中,电子控制器50判断是否发动机1中的冷却水的温度为第二预设值或更少。
[0061]当步骤S8的响应否定地指示:检测的冷却水的温度大于第二预设值时,程序进入图8中所示的步骤S9。顺便提及地,当在发动机启动时发动机1中的冷却水的温度已经超过第二预设值时,程序跳到步骤S9。
[0062]在步骤S9中,操作恒温操作阀8移动到打开位置,其中冷却水通道5打开,而旁通通道7关闭。在这种状态下,允许冷却水通道5和电操作泵11之间的连通,同时阻塞旁通通道7和电操作泵11之间的连通。如图7所示,允许将由散热器4冷却的冷却水通过冷却水通道5供给到发动机1中。
[0063]当步骤S2的响应否定地指示:电子控制器50判断在发动机启动时冷却水的温度已经超过第一预设值时,程序进入步骤S6。也就是说,当在发动机1启动时发动机1就已经处于升温状态时,程序进入步骤S6。
[0064]当步骤S8的响应肯定地指示:检测的冷却水温度不大于第二预设值时,程序回到步骤S7。
[0065]根据本发明第一实施例的电操作泵11和冷却系统10具有下面的功能和效果。
[0066]由于驱动电操作泵11在正方向和反方向上旋转,因而基于发动机1的操作条件,可以通过改变电操作泵11在正方向和反方向之间的旋转方向快速执行冷却水的吸入和排出。此外,冷却系统10可以执行发动机1适当的冷却,这取决于发动机1的温度条件。此外,当发动机1处于冷却状态时,冷却系统1可以从发动机1强制排出发动机1中的冷却水。因此,可以有效地排出发动机1中剩余的冷却水。结果,可以确实和有效地提高发动机1的暖机性能。
[0067]此外,在本实施例中,可以通过简单控制电操作泵11的旋转方向促进发动机1的暖机。由于这种简单的控制,不必通过使用多个控制阀实施对发动机1暖机的复杂控制。也不必增加电操作泵11的部件的数量,以及使冷却系统10的构造变复杂。这用于最小化生产成本。
[0068]此外,在冷却系统10中,用于循环冷却水的冷却回路不用张开到大气。可以将冷却系统10供给到目前占优势的所谓的压力式冷却回路。
[0069]而且,通过在反方向上旋转电操作泵11使发动机1中的冷却水返回储蓄箱3的条件不限于第一实施例,其中在当发动机1的点火开关接通时,发动机1中的冷却水的温度不大于第一预设值的条件下,发动机1中的冷却水返回储蓄箱3。在发动机1停止之后,发动机1中的冷却水的温度不大于第一预设值的条件下,也可以实现使发动机1中的冷却水返回储蓄箱3。在这种情况下,当发动机1的点火开关下次接通时,冷却水已经从发动机1排出。因此,可以进一步促进发动机1的暖机。
[0070]参照附图9和附图10,表示第二实施例的冷却系统,其与第一实施例的不同之处在于:储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的排列,以及设有抑制储蓄箱3中的冷却水通过返回通道6向发动机1流出的流出阻塞装置。
[0071]如图9和图10所示,在与连接冷却水通道5的一个侧壁相反的另一个侧壁上,储蓄箱3通过连通端口与返回通道6连通。储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口布置在储蓄箱3的另一个侧壁的下部,以便与将储蓄箱3与冷却水通道5连通的连通端口相反。在储蓄箱3的另一个侧壁上,在储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口附近布置单向阀31。单向阀31可操作以阻塞从储蓄箱3流入返回通道6的冷却水流出,因而用作流出阻塞装置。
[0072]具体地,单向阀31布置在储蓄箱3的另一个侧壁的内表面上,该单向阀包括阀瓣32,其枢轴移动地布置在储蓄箱3的另一个侧壁的内表面上。阀瓣32形成通常是矩形的形状,并且具有覆盖储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的面积,其通过储蓄箱3的另一个侧壁暴露于返回通道6。阀瓣32绕由储蓄箱3的开口周边支承的、其四个侧边之一枢轴移动。阀瓣32的四个侧边中的每一个都具有大于储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的直径的长度。通过这种构造,可以阻止阀瓣32向着储蓄箱3的外部枢轴移动,但是允许其向着储蓄箱3的内部枢轴移动。
[0073]当电操作泵11反方向旋转,由此使发动机1中的冷却水返回储蓄箱3时,如图9所示,根据由电操作泵11供给的加压冷却水的压力,单向阀31的阀瓣32按压接触储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的周边。储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口完全覆盖阀瓣32,以便可以阻止储蓄箱3中的冷却水从储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口流入返回通道6。
[0074]另一方面,在电操作泵11正方向旋转,由此通过冷却系统10循环冷却水的条件下,当发动机1相应的水套2a和2b中的冷却水通过返回通道6循环到储蓄箱3中时,如图10所示,根据由电操作泵11供给的加压冷却水的压力,相对于储蓄箱3中的冷却水的压力,促使单向阀31的阀瓣32向着储蓄箱3的内部移动。储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口变成未覆盖的,以便允许冷却水通过返回通道6流入储蓄箱3。
[0075]在储蓄箱3中设有这种简单构造的单向阀31的第二实施例中,可以像第一实施例一样确实抑制冷却水从储蓄箱3流出进入返回通道6。特别地,由于单向阀31具有非常简单的构造,因而可以最小化由于使用单向阀31造成的生产成本。
[0076]参照附图11和附图12,表示第二实施例变型的单向阀131,其在构造和排列上不同于第二实施例的单向阀31。
[0077]附图11表示关闭位置的单向阀131,附图12表示打开位置的单向阀131。如在附图11和附图12中表示的,单向阀131包括可在垂直于储蓄箱3的另一个侧壁的方向上移动的阀体33,以及支承阀体33的阀座34。
[0078]具体地,阀体33包括具有预定轴向长度的小直径轴部分33a,以及大直径部分33b,其与小直径轴部分33a连接,并且相对于小直径轴部分33a在直径上逐步增加。小直径轴部分33a在阀体33的中间形成,并且由阀座34支承,以便可以在阀体33的轴向方向上相对于阀座34滑动。大直径部分33b配置成覆盖储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口。
[0079]大直径部分33b在与小直径轴部分33a的连接位置具有通常是圆锥形的锥形部分33c,以及形成通常是球形的末端部分。锥形部分33c具有从小直径轴部分33a侧向着阀体33的远端逐渐增加的直径。如图11所示,当单向阀131处于关闭位置时,通过储蓄箱3中的冷却水的压力向着返回通道6推动阀体33,由此将大直径部分33b的锥形部分33c压在储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的周边上。因而,大直径部分33b完全覆盖储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口。
[0080]阀座34包括环形支承部分34a,其具有略大于小直径轴部分33a外径的内径,以及固定部分34b,其将环形支承部分34a固定到限定返回通道6管的内壁表面上。环形支承部分34a布置在返回通道6内,并且围绕阀体33的小直径轴部分33a。在本变型中,在环形支承部分34a的圆周方向上,在环形支承部分34a的外圆周周边上以大约90度的间隔排列四个固定部分34b。固定部分34b形成突出形状,其在环形支承部分34a的径向方向上从环形支承部分34a的外圆周周边突出。
[0081]阀体33还包括中直径部分33d,其在阀体33的后端部连接到小直径轴部分33a,以便用于相对于小直径部分的阶梯部分。中直径部分33d具有大于阀座34的环形支承部分34a内径的外径。通过设置中直径部分33d,当阀体33向着储蓄箱3的内部移动,由此打开储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口时,可以阻止阀体33从阀座34移开。
[0082]当电操作泵11在反方向上旋转,由此发动机1中的冷却水返回储蓄箱3时,如图11所示,由于由电操作泵11供给的加压冷却水的压力,促使单向阀131的阀体33向着返回通道6移动,并且大直径部分33b的锥形部分33c按压接触储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的周边。储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口被锥形部分33c完全覆盖,以便可以阻止储蓄箱3中的冷却水通过储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口流入返回通道6中。
[0083]另一方面,在电操作泵11在正方向上旋转由此使通过冷却系统10的冷却水循环的条件下,当发动机1相应水套2a和2b中的冷却水通过返回通道6循环到储蓄箱3中时,允许冷却水流过返回通道6的内壁表面和阀体34的环形支承部分34a的外圆周表面之间的空间,并且到达返回通道6的一端。如图12所示,由于由电操作泵11供给的加压冷却水的压力,相对于储蓄箱3中的冷却水的压力,促使单向阀31的阀体33向着储蓄箱3的内部移动。储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口打开,以便可以允许冷却水通过返回通道6流入储蓄箱3中。
[0084]如上所述,单向阀131构造成使阀体33的锥形部分33c按压接触储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口的周边,由此关闭储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口。通过设置单向阀131,可以提高储蓄箱3的密封性,从而更有效地抑制冷却水从储蓄箱3流出进入返回通道6。
[0085]此外,阀体33在大直径部分33b上具有锥形部分33c,其与储蓄箱3和返回通道6之间的连通端口相反,并且从储蓄箱3侧向着返回通道6侧逐渐缩减。通过设置锥形部分33c,当冷却水通过返回通道6从连通端口流入储蓄箱3时,可以沿锥形表面33c的外圆周表面引导冷却水。这导致从返回通道6流入储蓄箱3的冷却水的流动阻力减小,从而可以将冷却水平滑引入储蓄箱3中。
[0086]参照附图13,解释本发明第三实施例的冷却系统,其与第一实施例的不同之处在于电操作泵11的控制。也就是说,在第三实施例中,其通过基于从点火开关接通时刻起经过的时间实施所谓的计时器控制控制电操作泵11。本实施例的冷却系统的电操作泵11以及其它组件如储蓄箱3和流量控制阀9的构造和功能与第一实施例相同,因此,省略对其的详细描述。
[0087]附图13是在第三实施例中通过电子控制器50执行的控制程序的流程图。当点火开关接通时,电子控制器50的控制程序开始,并且进入附图13中所示的步骤S11。在步骤S11中,通过在发动机1中设置的水温传感器检测发动机1中的冷却水的温度即每个水套2a和2b中的冷却水的温度。然后,程序进入步骤S12。
[0088]在步骤S12中,电子控制器50判断是否发动机1中的冷却水的检测温度即每个水套2a和2b中的冷却水的检测温度为第一预设值(在本实施例中为50℃)或更少。也就是说,基于从水温传感器传递的检测的冷却水温度的信息,电子控制器50将检测的冷却水温度与第一预设值比较。当步骤S12的响应肯定地指示:检测的冷却水温度不大于第一预设值时,程序进入步骤S13。
[0089]在步骤S13中,电子控制器50将使电操作泵11反向旋转的控制信号传递到电操作泵11的控制装置29。响应该控制信号,激励控制装置29使电操作泵11在反方向上旋转。然后,电操作泵11在反方向上旋转,由此如图3所示,经由流量控制阀9和恒温操作阀8,将在返回通道6和水套2a和2b中剩余的冷却水从其向着储蓄箱3排出。程序进入步骤S14。
[0090]在步骤S14中,计算从点火开关接通时刻起经过的时间。程序进入步骤S15,其中通过将经过的时间与预定时间比较,电子控制器50判断是否完成预定时间的计算,该预定时间对应于发动机1的暖机时间。当步骤S15的响应肯定地指示:经过的时间达到预定时间并且完成预定时间的计算时,程序进入步骤S16。当步骤S15的响应是反面的时,程序回到步骤S14。也就是说,电操作泵11保持反方向旋转,由此使冷却水返回储蓄箱3,直到经过预定时间为止。
[0091]在步骤S16中,电子控制器50将使电操作泵11正向旋转的控制信号传递到电操作泵11的控制装置29。响应该控制信号,激励控制装置29使电操作泵11在正方向上旋转。然后,如图5和图6所示,电操作泵11在正方向上旋转,由此向着发动机1供给在储蓄箱3中储存的冷却水。然后,开始发动机1的冷却。
[0092]由于即使冷却水在发动机1中循环处于升温状态的发动机1的温度也会逐渐上升,因而即使在完成发动机1的暖机之后也要监视发动机1中的冷却水的温度。因此,在附图13中所示的步骤S17中,检测发动机1中的冷却水的温度。然后,程序进入附图13所示的步骤S18,其中基于从温度传感器输入的温度信息,电子控制器50判断是否发动机1中的冷却水的温度大于第一预设值而不大于第二预设值(在本实施例中是82℃)。
[0093]当步骤S18的响应否定地指示:检测的冷却水温度大于第二预设值时,程序进入步骤S19。顺便提及地,当在发动机启动时发动机1中的冷却水的温度已经超过第二预设值时,程序跳到步骤S19。
[0094]在步骤S19中,操作恒温操作阀8移动到打开位置,其中冷却水通道5打开而旁通通道7关闭。如图7所示,允许将由散热器4冷却的冷却水通过冷却水通道5供给到发动机1中。
[0095]当步骤S12的响应否定地指示:电子控制器50判断在发动机启动时冷却水的温度已经超过第一预设值时,程序进入步骤S16。也就是说,当当在发动机1启动时发动机1已经处于暖机状态时,程序进入步骤S16。
[0096]当步骤S18的响应肯定地指示:检测的冷却水温度不大于第二预设值时,程序回到步骤S17。
[0097]在第三实施例中,如上所述,通过计时器控制判断发动机1暖机的完成。使用这种简单的控制可以提高发动机1的暖机性能。这用于有效地抑制生产成本的增加。
[0098]此外,电操作泵11的旋转方向的控制不限于该实施例,其中如在步骤S11和S12中所示的,基于发动机1中的冷却水的温度选择电操作泵11的旋转方向。如步骤S13至步骤S19所示,可以仅基于计时器控制实施电操作泵11旋转方向的控制。例如,可以如下地控制电操作泵11的旋转方向。当点火开关接通时,允许电操作泵11在反方向上旋转,当从点火开关接通时刻起经过预定时间时,将电操作泵11的旋转方向从反方向切换到正方向。在这种情况下,可以通过非常简单的控制提高发动机1的暖机性能,由此更有效地抑制生产成本。
[0099]参照附图14和附图15,表示根据本发明第四实施例的冷却系统300,其与第一实施例的不同之处在于:气缸体1a中的第一水套2a和气缸盖1b中的第二水套2b彼此独立地形成,并且依靠气缸体1a和气缸盖1b相应的温度实现第一和第二水套2a和2b之间冷却水通道的转换。
[00100]如图14所示,通过连通通道42将电操作泵11连接到气缸体1a的前端部分,该连通通道在电操作泵11和气缸体1a的前端部分之间延伸。连通通道42分叉成连接到第一水套2a的一端的第一连接通道35,以及连接到第二水套2b的一端的第二连接通道36。第一连接通道35用作连接到发动机1的低温部分即气缸体1a的低温侧通道,第二连通通道36用作连接到发动机1的高温部分即气缸盖1b的高温侧通道。方向控制阀37布置在第一和第二连通通道35和36之间的分支点。方向控制阀37电连接到电子控制器50,并且可操作地以任意比例分配第一和第二连通通道35和36之间冷却水的流量。分配到第一连通通道35的一部分流量的冷却水供给到第一水套2a,分配到第二连通通道36的剩余流量的冷却水供给到第二水套2b。
[00101]第一循环通道38从第一水套2a的另一端向着返回通道6延伸。第二循环通道39从第二水套2b的另一端向着返回通道6延伸。第一循环通道38和第二循环通道39彼此结合,并且并入返回通道6。因而,第一和第二循环通道38和39构成返回通道6的一部分。此外,在第二循环通道39的一端侧上,流量控制阀40布置在第二水套2b中。流量控制阀40可操作以控制通过第二水套2b循环到储蓄箱3的冷却水的流量。
[00102]参照附图15,在下文中解释第四实施例的冷却系统300的控制程序。当发动机1的点火开关接通时,控制程序开始,并且进入附图15中所示的步骤S21。在步骤S21中,通过在发动机1中设置的水温传感器检测发动机1中的冷却水的温度即每个水套2a和2b中的冷却水的温度。然后,程序进入步骤S22。
[00103]在步骤S22中,电子控制器50判断是否发动机1中的冷却水的检测温度即每个水套2a和2b中的冷却水的检测温度为第一预设值(在本实施例中为50℃)或更少。也就是说,在步骤S22中,基于从水温传感器传递的检测的冷却水的温度信息,电子控制器50将检测的冷却水温度与第一预设值比较。当步骤S22的响应肯定地指示:检测的冷却水温度不大于第一预设值时,程序进入步骤S23。
[00104]在步骤S23中,电子控制器50将使电操作泵11反向旋转的控制信号传递到电操作泵11的控制装置29。响应该控制信号,激励控制装置29在反方向上旋转电操作泵11。然后,电操作泵11在反方向上旋转,由此将第一水套2a中的冷却水和返回通道6中的一部分冷却水经由附图14中所示的第一连通通道35从其向着储蓄箱3排出。同时,将第二水套2b中的冷却水和返回通道6中的剩余冷却水经由附图14中所示的第二连通通道36向着储蓄箱3排出。在这种条件下,类似于第一实施例,恒温操作阀8处于关闭位置,其中冷却水通道5关闭而旁通通道7打开。因此,排出的冷却水通过旁通通道7返回储蓄箱3。
[00105]随后,电子控制器50通过温度传感器监视气缸体1a和气缸盖1b相应壁的温度。基于从温度传感器输入的温度信息,电子控制器50进一步将气缸体1a和气缸盖1b相应壁的温度与第一预设值比较。在此,由于气缸盖1b的温度比气缸体1a的温度更早地上升,因而在附图15所示的步骤S24中,由相应的温度传感器检测气缸盖1b壁的温度,在附图15所示的步骤S25中,基于从相应的温度传感器输入的温度信息,判断是否气缸盖1b壁的温度大于第一预设值。
[00106]当步骤S25的响应肯定地指示:即使当气缸体1a壁的温度低于第一预设值时气缸盖1b壁的温度也大于第一预设值时,程序进入步骤S26。在步骤S26中,电子控制器50传递操作方向控制阀37的控制信号,以便关闭第一连通通道35。然后,程序进入步骤S27,其中电子控制器50将使电操作泵11正旋转的控制信号传递到电操作泵11的控制装置29。
[00107]响应该控制信号,控制装置29激励电操作泵11在正方向上旋转。然后,电操作泵11在正方向上旋转,由此向发动机1供给储存在储蓄箱3中的冷却水。由于如上所述,通过方向控制阀37关闭第一连通通道35,因而仅将储蓄箱3中的冷却水通过第二连通通道36供给到第二水套2b。此时,如果发动机1中的冷却水的温度大于第一预设值而低于第二预设值(在本实施例中为82℃),则将冷却水通过旁通通道7引入第二连通通道36。
[00108]具体地,由于电操作泵11的正向旋转,将储存在储蓄箱3中的冷却水通过恒温操作阀8和电操作泵11之间的冷却水通道5引入第二连通通道36。冷却水穿过第二水套2b,然后经由第二循环通道39流入返回通道6。冷却水通过返回通道6返回储蓄箱3。也就是说,仅当气缸盖1b壁的温度超过第一预设值时,冷却水在没有流过气缸体1a的情况下仅通过气缸盖1b循环。
[00109]电子控制器50进一步传递用于控制电操作泵11的控制信号,以便将适于气缸盖1b温度条件的一定量的冷却水供给到气缸盖1b。随着气缸盖1b的温度上升,供给的冷却水的流量也逐渐上升。结果,可以阻止气缸盖1b快速冷却,由此抑制由于气缸盖1b的快速冷却而造成的发动机1的故障。
[00110]其次,程序进入附图15中所示的步骤S28,其中通过相应的温度传感器检测气缸体1a壁的温度。然后,程序进入附图15中所示的步骤S29,其中基于从相应的温度传感器输入的温度信息,电子控制器50判断是否气缸体1a壁的温度大于第一预设值。
[00111]当步骤S29的响应肯定地指示:气缸体1a壁的温度大于第一预设值时,程序进入步骤S30。在步骤S30中,电子控制器50传递用于操作方向控制阀37的控制信号,以便除了第二连通通道36,打开第一连通通道35,。因而,将冷却水通过第一连通通道35供给到第一水套2a中,通过第二连通通道36供给到第二水套2b中。此时,控制方向控制阀37,以便逐渐地将冷却水引入第一水套2a,从而避免了气缸体1a的快速冷却。
[00112]由于即使冷却水通过发动机1循环,处于升温状态的发动机1的温度也会逐渐上升,因而即使在完成发动机1的暖机之后,电子控制器50也要监视发动机1中的冷却水的温度。因此,在附图15所示的步骤S31中,检测发动机1中的冷却水的温度。然后,程序进入附图15中所示的步骤S32,其中基于从温度传感器输入的温度信息,电子控制器50判断是否发动机1中的冷却水的温度为第二预设值或更少。
[00113]当步骤S32的响应否定地指示:检测的冷却水温度大于第二预设值时,程序进入附图15中所示的步骤S33。在步骤S33中,操作恒温操作阀8移动到打开位置,其中冷却水通道5打开。允许由散热器4冷却的冷却水通过冷却水通道5供给到发动机1中。
[00114]当步骤S22的响应否定地指示:电子控制器50判断当发动机启动时冷却水的温度已经超过第一预设值时,程序跳到S31。也就是说,当在发动机1启动时发动机已经处于暖机状态时,程序跳到步骤S31。
[00115]当步骤S25否定地指示:气缸盖1b壁的温度为第一预设值或更少时,程序回到步骤S24。
[00116]当步骤S29的响应否定地指示:气缸体1a壁的温度为第一预设值或更少时,程序回到步骤S28。
[00117]顺便提及,当在发动机启动时发动机1中的冷却水的温度已经超过第二预设值时,程序跳到步骤S33。
[00118]第四实施例可以获得与第一实施例相同的功能和效果。此外,在第四实施例中,设置用于将冷却水供给到气缸体1a和气缸盖1b的单独的冷却水通道,即第一和第二连通通道35和36,其彼此的温度上升速度不同。通过这种构造,可以单独地实现将冷却水引入分别处于暖机状态和冷却状态的发动机1的不同部件中。也就是说,当发动机1的一部分已经完成暖机时,可以将冷却水引入该发动机1部分,并且阻止将冷却水引入发动机处于冷却状态的另一部分中。结果,可以阻止发动机1已经完成暖机的部分过热,并且可以阻止发动机1处于冷却状态的部分的暖机性能恶化。这更有效地提高了发动机1的暖机性能。
[00119]此外,气缸体1a中的第一水套2a和气缸盖1b中的第二水套2b的构造不限于第四实施例,其中第一水套2a和第二水套2b在没有彼此连通的情况下在发动机1中单独地形成。例如,即使在如在第一实施例中解释的,第一水套2a和第二水套2b彼此连通的情况下,通过单独地设置用于将冷却水引入相应的水套2a和2b中的引入通道和用于使冷却水从相应的水套2a和2b返回储蓄箱3的循环通道,以及通过在水套2a和2b之间设置阻塞其间的连通的隔板,也可以获得与第四实施例相同的功能和效果。
[00120]此外,相应的水套2a和2b的布局以及冷却水回路的用作冷却水通道的管路的布局不限于上述实施例,并且可以基于车辆规格随意修改。
[00121]此外,可以将第三实施例中所述的所谓的计时器控制应用于第四实施例。例如,可以通过使用从点火开关接通时刻起经过的时间控制将冷却水供给到气缸体1a中的定时,以及将冷却水供给到气缸盖1b中的定时。在这种情况下,可以通过使用简单的控制有效地提高发动机1的暖机性能。
[00122]此外,在完成发动机1的暖机之后立即调节供给到发动机1中的冷却水的流量不限于如上面实施例中解释的使用流量控制阀9的调节。在不使用流量控制阀9的情况下,可以通过控制由电操作泵11排出的冷却水的流量调节冷却水的流量。
[00123]此外,在上面的实施例中,基于发动机1中的冷却水温度,选择性地控制电操作泵11的旋转方向。然而,可以仅基于发动机1壁的温度或恒温操作阀8的温度实现电操作泵11的旋转方向的控制。特别地,基于仅在发动机1壁的温度实现电操作泵11的旋转方向的控制的情况下,不必使用从水温传感器输入的温度信息。因此,在这种情况下,可以通过进一步简化的控制实施电操作泵11的旋转方向的控制,从而抑制冷却系统的生产成本。
[00124]而且,在第一和第四实施例中,将发动机1壁的温度用作判断是否完成发动机1的暖机的基准。然而,可以使用发动机1中剩余的冷却水的温度判断发动机1暖机的完成。在这种情况下,可以省略相应的用于感应发动机1壁的温度的温度传感器,因此,可以更加简化冷却系统的构造,并且可以通过进一步简化的控制控制电操作泵11的旋转方向。这用于进一步抑制冷却系统的生产生本。
[00125]本申请基于2007年8月9日提交的在先日本专利申请No.2007-207349。由此,日本专利申请No.2007-207349的全部内容合并作为参考。
[00126]虽然已经通过参照本发明的某些实施例以及实施例的变型描述了本发明,但是本发明不限于上述实施例和变型。根据上面的教导,本领域的技术人员可以想到上述实施例和变型的进一步变型和变化。本发明的范围参照下面的权利要求限定。
Claims (16)
1.一种用于内燃机的冷却泵,包括:
电操作马达;
泵叶轮(27),所述泵叶轮由所述马达驱动,以便在正方向和反方向上旋转;以及
与所述马达连接的控制装置(29),响应基于所述发动机操作条件的控制信号,所述控制装置操作所述马达使所述泵叶轮在正方向上旋转,从而将冷却水供给到所述发动机,以及使所述泵叶轮在反方向上旋转,从而从所述发动机排出所述冷却水。
2.如权利要求1所述的冷却泵,其特征在于所述控制装置(29)操作所述马达,以当在启动状态下所述发动机中的冷却水的温度不大于第一预设值时,使所述泵叶轮(27)在反方向上旋转,从而从所述发动机排出所述冷却水,并且当所述发动机的温度大于所述第一预设值时,使所述泵叶轮(27)在正方向上旋转,从而将所述冷却水供给到所述发动机。
3.如权利要求1所述的冷却泵,其特征在于所述控制装置(29)操作所述马达,以使所述泵叶轮(27)在反方向上旋转,从而从所述发动机排出冷却水,直到从所述发动机的启动起经过的时间达到预定值为止,以及当从所述发动机启动起经过的时间超过所述预定值时,使所述泵叶轮(27)在正方向上旋转,从而将所述冷却水供给到所述发动机。
4.如权利要求1所述的冷却泵,其特征在于所述控制装置(29)操作所述马达,以当在启动状态下所述发动机中的冷却水的温度不大于第一预设值时,使所述泵叶轮(27)在反方向上旋转,从而从所述发动机排出所述冷却水,以及当在启动状态下所述发动机中的冷却水的温度大于第一预设值,并且从所述发动机启动起经过的时间超过预定值时,使所述泵叶轮(27)在正方向上旋转,从而将所述冷却水供给到所述发动机。
5.如权利要求1所述的冷却泵,其特征在于当在停机状态下所述发动机中的冷却水的温度不大于第一预设值时,所述控制装置(29)操作所述马达使所述泵叶轮(27)在反方向上旋转,从而从所述发动机排出所述冷却水。
6.一种用于内燃机的冷却系统,包括:
储蓄箱(3),所述储蓄箱储存用于冷却发动机的冷却水;
泵(11),所述泵通过电操作马达驱动,以便在正方向上旋转,从而将所述储蓄箱(3)中的冷却水供给到所述发动机,以及在反方向上旋转,从而使所述发动机中的冷却水返回所述储蓄箱(3);以及
与所述马达连接的控制器(50),基于所述发动机的操作条件,所述控制器产生第一控制信号,以便操作所述马达使所述泵(11)在反方向上旋转,从而使所述发动机中的冷却水返回所述储蓄箱,以及产生第二控制信号,以便操作所述马达使所述泵(11)在正方向上旋转,从而将所述储蓄箱(3)中的冷却水供给到所述发动机。
7.如权利要求6所述的冷却系统,其特征在于当在启动状态下所述发动机中的冷却水的温度不大于第一预设值时,所述控制器(50)产生所述第一控制信号,以及当所述发动机的温度大于所述第一预设值时,所述控制器产生所述第二控制信号。
8.如权利要求6所述的冷却系统,其特征在于所述控制器(50)产生所述第一控制信号,直到从所述发动机启动起经过的时间达到预定值为止,以及当从所述发动机启动起经过的时间超过预定值时,产生所述第二控制信号。
9.一种用于内燃机的冷却系统,包括:
储蓄箱(3),所述储蓄箱储存用于冷却发动机的冷却水;
泵(11),所述泵通过电操作马达驱动,以便在正方向上旋转,从而将所述储蓄箱(3)中的冷却水供给到所述发动机,以及在反方向上旋转,从而使所述发动机中的冷却水返回所述储蓄箱(3);
散热器(4),所述散热器用于冷却在所述发动机中流动时被加热的冷却水;
冷却水通道(5),所述冷却水通道允许在所述储蓄箱(3)和泵(11)之间经由所述散热器(4)连通;
旁通通道(7),所述旁通通道允许所述储蓄箱(3)和泵(11)之间连通以绕过所述散热器(4),所述旁通通道具有与所述储蓄箱(3)连接的一端,以及与所述散热器(4)和泵(11)之间的冷却水通道(5)连接的另一端;
布置在所述冷却水通道(5)和所述旁通通道(7)的另一端之间的连接处的恒温操作阀(8),可基于所述冷却水温度操作所述恒温操作阀;以及
与所述马达连接的控制器(50),当在启动状态下所述发动机中的冷却水的温度不大于第一预设值时,所述控制器产生第一控制信号,以便操作所述马达使所述泵(11)在反方向上旋转,从而使所述发动机中的冷却水经由所述旁通通道(7)返回所述储蓄箱(3),当所述发动机的温度大于所述第一预设值时,所述控制器产生第二控制信号,以便操作所述马达使所述泵(11)在正方向上旋转,从而将所述储蓄箱(3)中的冷却水供给到所述发动机。
10.如权利要求9所述的冷却系统,其特征在于在所述泵(11)在正方向上旋转期间,当所述发动机中的冷却水的温度大于第二预设值时,所述恒温操作阀可操作以打开所述冷却水通道(5)而关闭所述旁通通道,从而将所述冷却水通过所述冷却水通道(5)中的散热器供给到所述发动机。
11.如权利要求9所述的冷却系统,其特征在于在所述泵(11)在正方向上旋转期间,当所述发动机中的冷却水的温度大于所述第一预设值而不大于所述第二预设值时,所述恒温操作阀(8)可操作以关闭所述冷却水通道(5)而打开所述旁通通道(7),从而将所述冷却水通道所述旁通通道(7)供给到所述发动机。
12.如权利要求9所述的冷却系统,还包括返回通道(6),所述返回通道允许所述储蓄箱(3)和发动机之间的连通,并且使在所述泵(11)正向旋转期间循环所述发动机的冷却水返回所述储蓄箱(3),其中所述返回通道(6)与所述储蓄箱(3)连通的第一连通端口设置在比所述冷却水通道(5)与所述储蓄箱(3)连通的第二连通端口更高的高度位置处,并且所述旁通通道(7)与所述储蓄箱(3)连通的第三连通端口设置在与所述第二连通端口基本相同的高度位置处,或者设置在低于所述第二连通端口的高度位置处。
13.如权利要求9所述的冷却系统,还包括返回通道(6)和单向阀(31;131),所述返回通道允许所述储蓄箱(3)和发动机之间的连通,并且使在所述泵(11)正向旋转期间循环所述发动机的冷却水返回所述储蓄箱(3),所述单向阀允许所述冷却水从所述返回通道(6)流入所述储蓄箱(3),所述单向阀(31;131)布置在所述返回通道(6)与所述储蓄箱(3)连通的第一连通端口处。
14.如权利要求9所述的冷却系统,还包括在所述泵(11)和所述恒温操作阀(8)之间的冷却水通道(5)中设置的流量控制阀(9),所述流量控制阀可操作以控制所述冷却水的流量。
15.如权利要求9所述的冷却系统,还包括:使所述泵(11)和发动机彼此连通的连通通道(42),所述连通通道分叉成分别连接到所述发动机的高温部分和所述发动机的低温部分的高温侧通道(36)和低温侧通道(35);和方向控制阀(37),基于所述发动机操作条件,所述方向控制阀可操作以分配所述高温侧通道(36)和低温侧通道(35)之间冷却水的流量。
16.如权利要求15所述的冷却系统,其特征在于当在启动状态下所述发动机的高温部分和低温部分中的一个中的冷却水的温度不大于所述第一预设值时,所述控制器产生所述第一控制信号和用于控制所述方向控制阀的第三控制信号,从而使所述发动机的高温部分和低温部分中的所述一个中的冷却水返回所述储蓄箱(3),以及
当所述发动机的高温部分和低温部分中的一个的温度大于所述第一预设值时,所述控制器产生所述第二控制信号和用于控制所述方向控制阀(37)的第四控制信号,从而将所述储蓄箱(3)中的冷却水供给到所述发动机的高温部分和低温部分中的所述一个。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090211 |