发动机的冷却装置及其冷却方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，提供一种发动机的冷却装置及其冷却方法，其是涉及具有EGR系统等的发动机的冷却装置及其冷却方法，通过使子散热器具有辅助主散热器的功能，缩减主散热器的容量，实现成本削减、搭载空间的有效活用。其结构如下：设置有子控制阀(22)，其检测主回路的冷却水的温度，并在该冷却水的温度超过发动机稳态时冷却水的温度上限值的情况下，将向主散热器(16)输送的冷却水的一部分分流，输送向子回路；并用子散热器(28)对由该子控制阀(22)输送到子回路(12)的冷却水进行冷却，并使其流入冷却器设备，并且将子回路(12)内的冷却水分流并返送回主回路(8)的第一泵(18)的上游侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有EGR系统等的发动机的冷却装置以及其冷却方法。
技术介绍
迄今，作为汽车排气所引起的大气污染的对策，在搭载柴油发动机的车辆中，广泛采用使汽车排气回流至发动机的EGR系统(汽车排气再循环系统)。在上述柴油发动机中，如果使高温的汽车排气原样回流至发动机的进气，则会产生碳黑(SOOT)，且燃料消耗量会增大。作为解决这些问题的手段，一般会设置EGR冷却器(换热器)，将汽车排气用冷却水冷却之后送回发动机。上述EGR冷却器所使用的冷却水大多兼作冷却发动机的冷却水。在进行发动机冷却的主冷却水回路中，经散热器由行驶风散热的冷却水被返送回发动机，但在冷却发动机之前会导出一部分使其流入EGR冷却器。该冷却水形成如下流动路径:在上述EGR冷却器将EGR气体(汽车排气)冷却后，与从散热器流入发动机的冷却水合流，然后，一部分的冷却水再次流向EGR冷却器，其余的冷却水冷却发动机后向散热器循环。虽然取决于车辆的运转条件，但通常在发动机运行中，经散热器散热后的冷却水的温度大致超过80°C。因此，在EGR冷却器由上述冷却水所冷却的汽车排气，不会低于该冷却水的水温。由于近些年来强化了对汽车排气的限制，因此需求将EGR冷却器大容量化和发动机的燃烧温度下降等对策。其中，对于EGR冷却器大容量化，通过使EGR冷却器大型化、或者将EGR冷却器的使用个数增加为多个进行了对应。另外，为了使发动机的燃烧温度下降，需要降低回流至发动机的汽车排气(EGR气体)的温度。作为现有技术，例如在专利文献I中记载了如图6所示的EGR气体冷却装置。该装置具有:配设于发动机51的冷却水通路52的水泵53、配设于从该下游侧冷却水水路分岔的分岔循环通路56的EGR冷却器57、以及配设于该下游侧的EGR用散热器59等，并降低了 EGR气体温度对发动机冷却水温度依存度。专利文献2中记载了设置有独立于发动机冷却系统的EGR用散热器，将其与EGR冷却器热耦合，提高了 EGR冷却器的冷却能力的EGR装置。另外，在专利文献3中公开了，以缩短卡车等汽车的内燃机的预热时间为目的，具有:装有内燃机和换热器等的高温的第一冷却环路；装有冷却单元(中间冷却器)和低温换热器等的低温的第二冷却环路的增压内燃机的冷却方式。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2006-132469号公报专利文献2:日本特开2003-278608号公报专利文献3:美国专利申请公开第2008/0066697号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在爬坡行驶等车速低的高负荷运转下，发动机冷却水变为高温。这是因为，车速变慢后，则吹到散热器的风速会下降，冷却效率会下降。另外由于爬坡行驶而使发动机的负荷升高，发动机产生的热量变多。因此，迄今为止设想上述最大负荷来设定散热器的散热性能。但是，在占据车辆运转时间的大部分的低、中负荷运转中，实际只能使用上述散热器的能力的一部分。针对上述发动机的高负荷运转来设计散热器的情况下，存在不得不制作大尺寸的散热器的问题。上述专利文献I?3中所涉及的现有技术也一样。此外，如果只考虑低、中负荷运转即可，则能够缩小散热器。本专利技术是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种，通过使子散热器具有辅助主散热器的功能，减轻主散热器的容量，实现成本削减、搭载空间的有效活用。用于解决问题的方案为解决以上的技术问题，本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为，具有:主散热器，该主散热器对在发动机内流通的冷却水进行冷却；主回路，该主回路是在上述发动机与上述主散热器之间进行循环的冷却水的回路；第一泵，该第一泵设置在上述主回路的上述发动机的上游侧，流通并驱动上述冷却水；子散热器，该子散热器与上述主回路独立，对冷却车载的发热体的冷却器设备的冷却水进行冷却；子回路，该子回路是在上述冷却器设备与上述子散热器之间进行循环冷却水的回路；第二泵，该第二泵设置在上述子回路的中途，流通并驱动该子回路的冷却水；以及子控制阀，该子控制阀检测上述主回路的冷却水的温度，并在该温度超过上述发动机稳态时的冷却水的温度上限值的情况下，将向上述主散热器输送的冷却水的一部分分流，向上述子回路输送，用上述子散热器对由上述子控制阀输送到上述子回路的冷却水进行冷却，并使其流入上述冷却器设备，并且将上述子回路的冷却水分流，并返送回上述主回路的上述第一泵的上游侧。本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为:设置有主控制阀，上述主控制阀检测上述主回路的冷却水的温度，并在该温度未达到上述发动机稳态时的冷却水的温度的下限值的情况下，将已流过上述发动机的冷却水返送回发动机，进行发动机的预热；当上述温度为上述下限值以上时，将已流过上述发动机的冷却水的一部分或全部，向主回路的上述主散热器输送。本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为:上述发动机稳态时的冷却水的温度下限值为80°C、上限值为100°C。本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为:上述发动机稳态时的冷却水的温度下限值为70°C?90°C范围内的任意值、上限值为90°C?120°C范围内的任意值。在该情况下，在上述范围内，例如能够将下限值设定为70°C或者85°C等，对于上限值，例如能够设定为95°C或者120°C等。另外，本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为:设置有旁路回路，上述旁路回路将由上述子控制阀分流的冷却水向上述第二泵的上游侧或者下游侧的子回路输送。本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为:在从上述主回路将冷却水分流的导出循环回路，设置有EGR冷却器。另外，本专利技术所涉及的发动机的冷却装置的结构为:在上述子回路的中途设置有EGR冷却器。本专利技术所涉及的发动机的冷却方法为，使用上述任一项所记载的发动机的冷却装置，将上述主回路的冷却水的一部分输送到上述子回路，用上述子散热器对该冷却水进行冷却，并再次返送回上述主回路的发动机的上游侧。专利技术的效果根据本专利技术所涉及的发动机的冷却装置，由于采用如下结构:用子散热器将由子控制阀输送到子回路的冷却水冷却，并使其流入冷却器设备，并且将子回路的冷却水分流并返送回主回路的第一泵的上游侧，因此，能够将主散热器设定为与低、中负荷运转时相应的大小，取得能够构成与现有相比更小型化的主散热器，避免主散热器的大型化，另外，有助于成本的削减和散热器的搭载空间的有效利用的效果。根据本专利技术所涉及的发动机的冷却方法，由于使用发动机的冷却装置将主回路的冷却水的一部分输送到子回路，用子散热器冷却该冷却水，并再次返送回主回路的发动机的上游侧，因此，能够将主散热器设定为与低、中负荷运转时相应的大小，取得避免主散热器的大型化，另外也有助于成本的削减和散热器的搭载空间的有效利用的效果。【附图说明】图1为示出第一实施方式涉及的，发动机的冷却装置的构成的框图。图2为示出实施方式涉及的，子回路(和主回路的一部分)中的冷却水的流通形态的框图。图3为示出其他实施方式所涉及的发动机的冷却装置的构成的框图。图4为示出第二实施方式涉及的、发动机的冷却装置的构成的框图。图5为示出第三实施方式涉及的、发动机的冷却装置的构成的框图。图6为示出现有例子所涉及的EGR气体的冷却装置的图。标记说明4:发动机、6:EGR冷却器/(第一 EGR冷却器)、8:主回路、9:导出循环回路、10:冷却器设备(第二 EGR冷却器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机的冷却装置，其特征在于，具有：主散热器，所述主散热器对在发动机内流通的冷却水进行冷却；主回路，所述主回路是在所述发动机与所述主散热器之间进行循环的冷却水的回路；第一泵，所述第一泵设置在所述主回路的所述发动机的上游侧，流通并驱动所述冷却水；子散热器，所述子散热器与所述主回路独立，对冷却车载发热体的冷却器设备所用的冷却水进行冷却；子回路，所述子回路是在所述冷却器设备与所述子散热器之间循环的冷却水的回路；第二泵，所述第二泵设置在所述子回路的中途，流通并驱动该子回路的冷却水；以及子控制阀，所述子控制阀检测所述主回路的冷却水的温度，并在该温度超过所述发动机稳态时的冷却水的温度上限值的情况下，将向所述主散热器输送的冷却水的一部分分流，向所述子回路输送，用所述子散热器对由所述子控制阀输送到所述子回路的冷却水进行冷却，并使其流入所述冷却器设备，并且将所述子回路的冷却水分流并返送回所述主回路的所述第一泵的上游侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.28 JP 2011-2587121.一种发动机的冷却装置，其特征在于，具有: 主散热器，所述主散热器对在发动机内流通的冷却水进行冷却； 主回路，所述主回路是在所述发动机与所述主散热器之间进行循环的冷却水的回路； 第一泵，所述第一泵设置在所述主回路的所述发动机的上游侧，流通并驱动所述冷却水； 子散热器，所述子散热器与所述主回路独立，对冷却车载发热体的冷却器设备所用的冷却水进行冷却；子回路，所述子回路是在所述冷却器设备与所述子散热器之间循环的冷却水的回路；第二泵，所述第二泵设置在所述子回路的中途，流通并驱动该子回路的冷却水；以及子控制阀，所述子控制阀检测所述主回路的冷却水的温度，并在该温度超过所述发动机稳态时的冷却水的温度上限值的情况下，将向所述主散热器输送的冷却水的一部分分流，向所述子回路输送， 用所述子散热器对由所述子控制阀输送到所述子回路的冷却水进行冷却，并使其流入所述冷却器设备，并且将所述子回路的冷却水分流并返送回所述主回路的所述第一泵的上游侧。2.如权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于， 设置有主控制阀，所述主控制阀检测所述主回路的冷却水的温度，并在该温度未达到所述发动机稳态时的冷却水的温度下...

【专利技术属性】
技术研发人员：金田崇，稻叶纯平，
申请(专利权)人：康奈可关精株式会社，东京散热器制造株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP