WO2014132755A1

WO2014132755A1 - 排気再循環装置の冷却装置及び冷却方法

Info

Publication number: WO2014132755A1
Application number: PCT/JP2014/052538
Authority: WO
Inventors: 佳酒川; 横山　裕一
Original assignee: カルソニックカンセイ株式会社; 東京ラヂエーター製造株式会社
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2014-09-04
Also published as: JP6007128B2; JP2014163335A

Abstract

　第１冷却水回路は、エンジンから出た冷却水を、第１排気冷却装置を流通して再びエンジンに戻し、第２冷却水回路は、エンジンから出た冷却水を、第２排気冷却装置を流通して再びエンジンに戻し、エンジンから出て第１排気冷却装置へと向かう冷却水と、第２排気冷却装置から出てエンジンへと向かう冷却水と、の間で熱交換を行う熱交換器を備えた。

Description

排気再循環装置の冷却装置及び冷却方法

　この発明は、エンジンに備えられる排気再循環装置の冷却装置及び冷却方法に関する。

　エンジンの排気の一部を吸気へと再循環させる排気再循環（ＥＧＲ）が一般に用いられている。排気の温度は高温であるので、高温の排気を吸気側に再循環させると吸気温度が高温となり、燃費効率の低下や排気中のＮＯｘ等が増加する。

　これを防ぐために、排気再循環装置に排気温度を下げる排気冷却装置（ＥＧＲクーラ）を備えることが行われている。排気冷却装置は、例えばエンジンの冷却水を排気の流路に流通させることにより、冷却水によって排気温度を低下させている。

　一方で、エンジンの冷却水は、エンジンの運転に最適な温度に制御されるため、排気と冷却水との気水温度差が大きくとれず、吸気温度の低下に限度がある。

　これに対して、ＵＳ２００８００６６６９７Ａには、エンジンの冷却水回路の一部を分岐した第２冷却水回路に、第２のラジエタを備え、第２のラジエタによって低温となった冷却水によって、排気再循環装置の排気温度を低下させる内燃機関の冷却装置が知られている。

　排気温度を下げるために冷却水温度を下げると、低温の冷却水がエンジンに流入する。特にエンジンの暖機時に低温の冷却水温度が流入した場合は、エンジン内部で冷却水温度が低下して、エンジンの暖機が遅れてしまうという問題がある。

　本発明は、このような問題点に鑑みてなされてものであり、排気再循環装置の排気温度を低下させつつ、エンジンの暖機の遅れを改善することができる排気再循環装置の冷却装置を提供することを目的とする。

　本発明のある態様によると、エンジンと、エンジンの冷却水が流通する冷却水回路と、エンジンの排気の一部を吸気側へと再循環させる排気再循環装置と、を備えるエンジンの冷却装置である。冷却水回路は、第１冷却水回路と、第２冷却水回路とを有し、排気再循環装置には、排気を第１冷却水回路の冷却水により冷却する第１排気冷却装置と、第１排気冷却装置により冷却された排気を第２冷却水回路の冷却水によりさらに冷却する第２排気冷却装置と、が備えられ、第１冷却水回路は、エンジンから出た冷却水を、第１排気冷却装置を流通して再びエンジンに戻し、第２冷却水回路は、エンジンから出た冷却水を、第２排気冷却装置を流通して再びエンジンに戻し、エンジンから出て第１排気冷却装置へと向かう冷却水と、第２排気冷却装置から出てエンジンへと向かう冷却水と、の間で熱交換を行う熱交換器を備えた。

図１は、本発明の第１の実施形態のエンジンを中心とした冷却装置の説明図である。図２は、本発明の第１の実施形態の変形例の冷却装置の説明図である。図３は、本発明の第２の実施形態のエンジンを中心とした冷却装置の説明図である。図４は、本発明の第２の実施形態のコントローラが実行する処理のフローチャートである。図５は、本発明の第３の実施形態のエンジンを中心とした冷却装置の説明図である。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

　図１は、本発明の第１の実施形態のエンジン１０を中心とした冷却装置１の説明図である。

　第１の実施形態の冷却装置１は、例えば車両に搭載されて、車両の駆動源であるエンジン１０と、エンジン１０に備えられる排気循環装置２０の排気を、冷却水（クーラント）を用いて適切に冷却するものである。

　図１において、太矢印は高温側冷却水回路３１、細矢印は低温側冷却水回路３２、点線は排気、一点鎖線は吸気を示す。

　冷却装置１は、エンジン１０と、エンジン１０の冷却水を流通させる冷却水回路３０とを備える。

　エンジン１０の内部には、冷却水が流通する冷却水流路１１が形成される。冷却水流路１１は冷却水回路３０に連通する。冷却水流路１１には、ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）１２とサーモスタット（Ｔ／Ｓ）１３とが備えられている。

　ウォーターポンプ１２は、冷却水を冷却水流路１１及び冷却水回路３０に循環させる。サーモスタット１３は、冷却水の温度が低い場合にはラジエタ４１をバイパスさせ、冷却水の温度が高い場合には、ラジエタ４１を経由させて冷却水温度を低下させる。

　エンジン１０には、吸気管１４及び排気管１６が連通する。吸気管１４は、タービン１８により過給され、空冷インタクーラ（Ｉ／Ｃ）１５により温度が低下された吸気を、エンジン１０に送る。排気管１６は、エンジン１０の排気をタービン１８を介して排出する。排気はタービン１８を回転させ、タービン１８の回転により吸気管１４の吸気が過給される。

　エンジン１０には、ファン１９が備えられる。ファン１９によりラジエタ４１、空冷インタクーラ１５及びサブラジエタ４２に送風され、これらの冷却の遅れが改善される。

　排気管１６からはＥＧＲ回路２０が分岐する。ＥＧＲ回路２０は、排気の一部を吸気に再循環させる排気再循環装置（ＥＧＲ）を構成する。ＥＧＲ回路２０には、高温側ＥＧＲクーラ（第１排気冷却装置）２１と低温側ＥＧＲクーラ（第２排気冷却装置）２２とが備えられ、ＥＧＲバルブ２３を介して吸気管１４に連通する。

　ＥＧＲ回路２０によって排気の一部を吸気に戻すことにより、エンジン１０の燃焼室における酸素濃度を低下させて燃焼温度を低下させることができるので、ＮＯｘ等の酸化物の発生が抑制される。再循環される排気の温度は低いほど効率が高いため、排気温度を低下させるため、ＥＧＲ回路２０には、高温側ＥＧＲクーラ２１及び低温側ＥＧＲクーラ２２の二つが設けられている。

　高温側ＥＧＲクーラ２１と低温側ＥＧＲクーラ２２とは、それぞれに冷却水が流通し、ＥＧＲ回路２０を通過する排気の温度を低下させる。排気温度は高温であり、冷却水との温度差が大きいため、高温側ＥＧＲクーラ２１と低温側ＥＧＲクーラ２２との二段階で排気温度を低下させている。高温側ＥＧＲクーラ２１によって温度が低下された排気は、低温側ＥＧＲクーラ２２によって、さらに温度が低下させらせる。ＥＧＲバルブ２３は、ＥＧＲ回路２０を経由して吸気管１４に再循環する排気の量を制御する。

　冷却水回路３０は、高温側冷却水回路（第１冷却水回路）３１と低温側冷却水回路（第２冷却水回路）３２とを備える。

　高温側冷却水回路３１は、エンジン１０の冷却水流路１１のほか、ラジエタ（第１ラジエタ）４１、熱交換器４６及び高温側ＥＧＲクーラ２１を経由する冷却水回路により構成される。

　高温側冷却水回路３１においては、エンジン１０のウォーターポンプ１２から送出される冷却水は、エンジンの冷却水流路１１を循環すると共に、ラジエタ４１を経由して、再びエンジン１０の冷却水流路に戻る。また、ウォーターポンプ１２から送出される冷却水の一部は、エンジン１０を出て、熱交換器４６及び高温側ＥＧＲクーラ２１を経由して、再びエンジン１０の冷却水流路１１に戻る。

　低温側冷却水回路３２は、サーモスタット４４、サブラジエタ（第２ラジエタ）４２、低温側ＥＧＲクーラ２２及び熱交換器４６を経由する冷却水回路により構成される。

　エンジン１０のウォーターポンプから送出される冷却水は、エンジン１０を出てサーモスタット４４及びサブラジエタ４２を経由して低温側ＥＧＲクーラ２２に送られる。低温側ＥＧＲクーラ２２を出た冷却水は熱交換器４６を介して、再びエンジン１０の冷却水流路１１へと戻る。サーモスタット４４は、低温側冷却水回路の冷却水の温度が低い場合はサブラジエタ４２をバイパスさせて、冷却水温度がさらに低下することを防ぐ。

　このように、低温側冷却水回路３２は、冷却水がサブラジエタ４２を通過することにより、高温側冷却水回路３１よりも低温の冷却水が流通するように構成されている。

　熱交換器４６は、高温側冷却水回路３１においてエンジン１０から出た冷却水と、低温側冷却水回路３２において低温側ＥＧＲクーラ２２から出た冷却水と、で熱交換を行う。熱交換器４６は、例えば二重管構造を有し、高温側冷却水回路３１の冷却水と低温側冷却水回路３２の冷却水とが互いに対向流となるように構成することにより熱交換を行う。

　このように構成された本発明の第１の実施形態の動作を説明する。

　エンジン１０が停止してから長時間経過した場合など、エンジン１０及び冷却水の温度が低い状態からエンジン１０を始動（コールドスタート）するときは、エンジン１０の摺動抵抗が大きく、また、触媒の効率も低下しているので、エンジン１０の動作効率が低く燃費性能が悪化すると共に、排気中の規制物質も増加する。このため、エンジン１０のコールドスタート時にはエンジン１０の暖機をできるだけ速やかに行う必要がある。

　そこで、本発明の第１の実施形態の冷却装置１は、前述のような構成により、次のように動作する。

　エンジン１０において、ウォーターポンプ１２によって冷却水流路１１を冷却水が循環する。このとき、冷却水温度が低い場合は、サーモスタット１３が切り換えられ、ラジエタ４１をバイパスする。これにより、エンジン１０の運転により冷却水が加熱されて、冷却水温度が上昇する。

　冷却水流路１１の流通する冷却水の一部は、高温側冷却水回路３１に流れ、熱交換器４６、高温側ＥＧＲクーラ２１を経由して冷却水流路１１に戻る。高温側冷却水回路３１の冷却水は、熱交換器４６で低温側冷却水回路３２の冷却水と熱交換を行うことで若干温度が低下するが、高温側ＥＧＲクーラ２１において高温の排気と熱交換を行うことにより温度が上昇して再びエンジン１０へと戻る。

　このように、高温側冷却水回路３１では、高温の排気と接触することで冷却水の温度が低下しないように構成されているので、エンジン１０のコールドスタート時にも、比較的高温の冷却水が流通することで、エンジン１０の暖機の遅れが改善される。

　冷却水流路１１を流通する冷却水の一部は、低温側冷却水回路３２に流れ、サブラジエタ４２、低温側ＥＧＲクーラ２２及び熱交換器４６を経由して冷却水流路１１に戻る。低温側冷却水回路３２の冷却水は、サブラジエタ４２で外気と熱交換を行うことで温度が低下する。温度が低下した冷却水により低温側ＥＧＲクーラ２２において排気と熱交換を行うことで、排気温度が低下すると共に冷却水温度が上昇する。低温側ＥＧＲクーラ２２を出た冷却水は、熱交換器４６で高温側冷却水回路３１の冷却水と熱交換を行うことでさらに温度が上昇する。温度が上昇した冷却水は、再びエンジン１０へと戻る。

　このように、低温側冷却水回路３２では、サブラジエタ４２において冷却水温度が低下した冷却水により、低温側ＥＧＲクーラ２２において排気温度を低下させる。

　温度が低下した冷却水は、低温側ＥＧＲクーラ２２と熱交換器４６とを通過することにより温度が再び上昇させられ、温度が上昇した冷却水が再びエンジン１０に戻るように構成されている。冷却水は、高温側冷却水回路３１と低温側冷却水回路３２とが合流してエンジン１０に戻る。このように構成することにより、低温側冷却水回路３２において、エンジン１０に戻る冷却水の温度が低下することがないので、エンジン１０の暖機の遅れが改善される。

　第１の実施形態において、熱交換器４６に流入する高温側冷却水回路３１の冷却水は、エンジン１０を出た冷却水ではなく、エンジン１０を出て高温側ＥＧＲクーラ２１を通過した後の冷却水としてもよい。

　図２は、第１実施形態の変形例であり、高温側ＥＧＲクーラ２１を通過した後の冷却水を熱交換器４６に流すように構成した例である。

　このように構成することにより、熱交換器４６において、高温側ＥＧＲクーラ２１を通過して温度が上昇した冷却水と、低温側冷却水回路３２の冷却水とが熱交換を行うことで、低温側冷却水回路３２の冷却水の温度をより上昇することができる。ただしこの場合は、高温側ＥＧＲクーラ２１への冷却水の温度は熱交換器４６を流通せず温度が低下していないため、図１のように構成した場合と比較して、排気温度を低下させるという目的では、若干ではあるが効率が低下する。

　以上のように、本発明の第１の実施形態では、エンジン１０から出た高温側冷却水回路３１の冷却水と、低温側ＥＧＲクーラ２２から出た低温側冷却水回路３２の冷却水とが、熱交換器４６において熱交換を行うように構成した。

　特に、低温側冷却水回路３２は、サブラジエタ４２によって冷却水の温度を低下させているので、ＥＧＲ回路２０における排気温度を低下させることができ、エンジンの動作効率を向上しつつ、ＮＯｘの発生を抑制できる。

　エンジン１０へと戻る低温側冷却水回路３２の冷却水は、熱交換器４６を通過することによって温度が上昇するので、エンジン１０の暖機の遅れが改善される。高温側ＥＧＲクーラ２１に流れる高温側冷却水回路３１の冷却水は、熱交換器４６を通過することによって温度が低下するので、高温側ＥＧＲクーラ２１において排気温度を低下させることができる。高温側ＥＧＲクーラ２１を出た冷却水は、エンジン１０の手前で低温側冷却水回路３２の冷却水と合流してエンジン１０に流れるので、エンジン１０に流れる冷却水の温度が上昇して、エンジン１０の暖機の遅れが改善される。

　これにより、エンジン１０のコールドスタート時にも、エンジン１０の暖機の遅れを改善することができる。

　次に、本発明の第２の実施形態の冷却装置１について説明する。

　図３は、本発明の第２の実施形態のエンジン１０を中心とした冷却装置１の説明図である。第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

　第２の実施形態では、低温側冷却水回路３２おいて、熱交換器４６の入口側にバルブ６５を設け、熱交換器４６をバイパスするバイパス通路６６を設けた。バルブ６５の開閉によって、熱交換器４６を流れる低温側冷却水回路３２の冷却水の流れが制御される。

　第２の実施形態では、高温側冷却水回路３１から熱交換器４６へと流入する冷却水の水温を検出する第１水温計６１と低温側冷却水回路３２から熱交換器４６へと流入する冷却水の水温を検出する第２水温計６２と、を備えた。

　そして、第２の実施形態では、第１水温計６１が検出した高温側冷却水回路３１の水温ＴｗＨと、第２水温計６２が検出した低温側冷却水回路３２の水温ＴｗＬとに基づいてバルブ６５の開閉を制御するコントローラ６０を備えた。

　次に、このように構成された第２の実施形態の冷却装置１の動作を説明する。

　図４は、本発明の第２の実施形態のコントローラ６０が実行する冷却水回路の制御のフローチャートである。

　図４のフローチャートは、エンジン１０が起動されたときにコントローラ６０により実行される。

　まず、コントローラ６０は、低温側冷却水回路３２において、冷却水温度がサーモスタット４４の開弁温度に到達したか否かを確認する（ステップＳ１０）。冷却水温度がサーモスタット４４の開弁温度に到達していない場合は、冷却水温度が低い状態であると判定できるため、第１水温計６１及び第２水温計の誤動作を判定できる。冷却水温度ではなく、サーモスタット４４が開弁したか否かを確認してもよい。

　次に、コントローラ６０は、第１水温計６１から、高温側冷却水回路３１の熱交換器４６の入口側の水温ＴｗＨを検出する。コントローラ６０は、第２水温計６２から、低温側冷却水回路３２の熱交換器４６の入口側の水温ＴｗＬを検出する。コントローラ６０は、検出された水温から、水温ＴｗＬが水温ＴｗＨよりも低いか否かを判定する（ステップＳ２０）。

　水温ＴｗＬが水温ＴｗＨよりも低いと判定した場合は、ステップＳ３０に移行して、コントローラ６０は、バルブ６５を開くように制御する。このように制御することにより、低温側冷却水回路３２の冷却水が熱交換器４６を通過するようになり、熱交換器４６において、低温側冷却水回路３２の冷却水と高温側冷却水回路３１の冷却水とが熱交換を行う。その後、ステップＳ４０に移行する。

　ステップＳ４０では、コントローラ６０は、水温ＴｗＬが水温ＴｗＨよりも高いか否かを判定する。水温ＴｗＬが水温ＴｗＨ未満である場合は、ステップＳ４０の処理を繰り返し、待機する。この場合は、バルブ６５は開いたままであり、熱交換器４６において、低温側冷却水回路３２の冷却水と高温側冷却水回路３１の冷却水とが熱交換を行う。

　水温ＴｗＬが水温ＴｗＨよりも高いと判定した場合は、ステップＳ５０に移行し、コントローラ６０は、バルブ６５を閉じるように制御する。このように制御することにより、低温側冷却水回路３２の冷却水は、熱交換器４６を通過せずバイパス通路６６を通過するようになり、熱交換器４６を流れる高温側冷却水回路３１の冷却水との間で熱交換は行われない。その後、ステップＳ６０に移行する。

　ステップＳ２０において、水温ＴｗＬが水温ＴｗＨ以上であると判定した場合は、ステップＳ３０及びＳ４０の処理を行うことなく、すなわち、バルブ６５を開くことなくステップＳ５０に移行し、コントローラ６０は、バルブ６５を閉じるように制御する。

　ステップＳ６０では、コントローラ６０は、エンジン１０の運転が停止されたか否かを判定する。エンジン１０が運転中である場合は、ステップ２０に戻り、処理を繰り返す。エンジン１０の運転が停止された場合は、本フローチャートによる処理を終了する。

　このように、第２の実施形態の冷却装置１では、コントローラ６０が、熱交換器４６において、低温側冷却水回路３２の水温ＴｗＬと、高温側冷却水回路３１の水温ＴｗＨとの温度に基づいて、バルブ６５を開閉して熱交換を行わせるか否かを決定する。

　すなわち、熱交換器４６に流入する低温側冷却水回路３２の冷却水の温度ＴｗＬが高温側冷却水回路３１の冷却水の温度ＴｗＨよりも低い場合は、熱交換器４６において熱交換を行う。このように制御することにより、低温側冷却水回路３２の冷却水温度を上昇させることができて、エンジン１０に流入する冷却水の温度が低下することなく、エンジンの暖機の遅れが改善される。高温側冷却水回路３１の冷却水温度を低下させることができて、高温側ＥＧＲクーラ２１での排気をより冷却することができる。

　一方で、熱交換器４６に流入する低温側冷却水回路３２の冷却水の温度ＴｗＬよりも高温側冷却水回路３１の冷却水の温度ＴｗＨが低い場合は、熱交換器４６での熱交換を行なわない。このように制御することにより、低温側冷却水回路３２の冷却水よりも低温の冷却水と熱交換を行わないことで、エンジン１０に流入する冷却水の温度が低下することなく、エンジンの暖機の遅れが改善される。高温側冷却水回路３１の冷却水温度がより高温の冷却水と熱交換を行わないことで、高温側ＥＧＲクーラ２１での排気をより冷却することができる。

　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

　図５は、本発明の第３の実施形態のエンジン１０を中心とした冷却装置１の説明図である。第１及び第２の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

　第３実施形態では、吸気管１４に、吸気温度を低下させるため、冷却水を用いた水冷式のインタクーラ（Ｉ／Ｃ）を備えた。第３実施形態では、高温側インタクーラ７１及び低温側インタクーラ７２を吸気管１４に設けている。前述のように、エンジン１０の吸気温度は低いほど効率がよいが、タービンにより過給された吸気は高温となるため、より安定した吸気温度とするために、水冷式のインタクーラを備えた。

　高温側インタクーラ７１と低温側インタクーラ７２とは、それぞれに冷却水が流通し、吸気管１４を通過する吸気の温度を低下させる。タービンにより過給された吸気温度は高温となる場合があり、冷却水との温度差が大きいため、高温側インタクーラ７１と低温側インタクーラ７２との二段階で吸気温度を低下させている。高温側インタクーラ７１によって温度が低下された吸気を、さらに低温側インタクーラ７２によって温度を低下させる。

　高温側インタクーラ７１には、高温側冷却水回路３１の冷却水が流通する。低温側インタクーラ７２には、低温側冷却水回路３２のサブラジエタ４２を通過した低温の冷却水が流通する。高温側冷却水回路３１の冷却水と低温側冷却水回路３２の冷却水とは、第２熱交換器７６によって熱交換を行うように構成されている。

　より具体的には、高温側冷却水回路３１においては、エンジン１０の冷却水流路１１を循環すると共に、冷却水の一部は、エンジン１０を出て、熱交換器４６及び高温側ＥＧＲクーラ２１を経由して、再びエンジン１０の冷却水流路１１に戻る。冷却水の一部は、第２熱交換器７６を経由して高温側インタクーラ７１を流通して、再びエンジン１０の冷却水流路１１へと戻る。

　低温側冷却水回路３２においては、エンジン１０を出た冷却水は、サーモスタット４４及びサブラジエタ４２を経由して低温側ＥＧＲクーラ２２に送られる。低温側ＥＧＲクーラ２２を出た冷却水は熱交換器４６を介して、再びエンジン１０の冷却水流路１１へと戻る。サブラジエタ４２を出た冷却水の一部は、低温側インタクーラ７２及び第２熱交換器７６を通過して、再びエンジン１０の冷却水流路１１へと戻る。

　低温側冷却水回路３２おいて、第２熱交換器７６の入口側にバルブ８５を設け、第２熱交換器７６をバイパスするバイパス通路８６を設けた。バルブ６５の開閉によって、第２熱交換器７６を流れる低温側冷却水回路３２の冷却水を制御する。

　第３の実施形態では、高温側冷却水回路３１から第２熱交換器７６へと流入する冷却水の水温を検出する第３水温計８１と低温側冷却水回路３２から第２熱交換器７６へと流入する冷却水の水温を検出する第４水温計８２と、を備えた。

　このように、第３の実施形態では、吸気を冷却するために、高温側インタクーラ７１及び低温側インタクーラ７２を吸気管１４に設けた。特に、サブラジエタ４２において冷却水温度が低下した冷却水によって、低温側インタクーラ７２において吸気温度を低下させることができる。

　高温側冷却水回路３１では、高温の吸気と接触することで冷却水の温度が低下しないように構成されているので、エンジン１０のコールドスタート時にも、比較的高温の冷却水が流通することで、エンジン１０の暖機の遅れが改善される。

　低温側冷却水回路３２において、サブラジエタ４２により温度が低下した冷却水は、低温側インタクーラ７２と第２熱交換器７６とを通過することにより温度が再び上昇させられて、温度が上昇した冷却水が再びエンジン１０に戻るように構成されている。冷却水は、高温側冷却水回路３１と低温側冷却水回路３２とが合流してエンジン１０に戻る。このような構成により、低温側冷却水回路３２において、エンジン１０に戻る冷却水の温度が低下することがないので、エンジン１０の暖機の遅れが改善される。

　第３の実施形態においても、コントローラ６０が、第２熱交換器７６において、低温側冷却水回路３２の水温と、高温側冷却水回路３１の水温とに基づいて、バルブ８５を開閉して熱交換を行わせるか否かを決定してもよい。

　すなわち、第２熱交換器７６に流入する低温側冷却水回路３２の冷却水の温度が高温側冷却水回路３１の冷却水の温度よりも低い場合は、第２熱交換器７６において熱交換を行う。これにより、低温側冷却水回路３２の冷却水温度を上昇させることができて、エンジン１０に流入する冷却水の温度が低下することなく、エンジンの暖機の遅れが改善される。また、高温側冷却水回路３１の冷却水温度を低下させることができて、高温側インタクーラ７１で、吸気をより冷却することができる。

　一方で、第２熱交換器７６に流入する低温側冷却水回路３２の冷却水の温度よりも高温側冷却水回路３１の冷却水の温度が低い場合は、第２熱交換器７６での熱交換を行なわない。これにより、低温側冷却水回路３２の冷却水よりも低温の冷却水と熱交換を行わないことで、エンジン１０に流入する冷却水の温度が低下することなく、エンジンの暖機の遅れが改善される。また、高温側冷却水回路３１の冷却水温度がより高温の冷却水と熱交換を行わないことで、高温側インタクーラ７１での排気をより冷却することができる。

　このように、第３実施形態では、第１及び第２実施形態と同様にＥＧＲ回路２０における吸気温度を低下させるだけでなく、過給された吸気を高温側インタクーラ７１及び低温側インタクーラ７２によって温度を下げることができる。このように構成した場合にも、高温側冷却水回路３１及び低温側冷却水回路３２を循環してエンジン１０に戻る冷却水の温度を低下させることがないので、エンジン１０のコールドスタート時にも、エンジン１０の暖機の遅れを改善することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する主旨ではない。

　本願は、２０１３年２月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－３６６４３に基づく優先権を主張する。この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　エンジンの冷却水が流通する冷却水回路と、前記エンジンの排気の一部を吸気側へと再循環させる排気再循環装置と、を備えるエンジンにおいて、前記エンジンに備えられる排気再循環装置の冷却装置であって、
　前記冷却水回路は、第１冷却水回路と、第２冷却水回路とを有し、
　前記排気再循環装置には、排気を前記第１冷却水回路の冷却水により冷却する第１排気冷却装置と、前記第１排気冷却装置により冷却された排気を前記第２冷却水回路の冷却水によりさらに冷却する第２排気冷却装置と、が備えられ、
　前記第１冷却水回路は、前記エンジンから出た冷却水を、前記第１排気冷却装置を流通させて再びエンジンに戻し、
　前記第２冷却水回路は、前記エンジンから出た冷却水を、前記第２排気冷却装置を流通させて再びエンジンに戻し、
　前記エンジンから出て前記第１排気冷却装置へと向かう冷却水と、前記第２排気冷却装置から出て前記エンジンへと向かう冷却水と、の間で熱交換を行う熱交換器を備えた
排気再循環装置の冷却装置。
　請求項１に記載の排気再循環装置の冷却装置であって、
　前記第１冷却水回路は、冷却水を冷却する第１ラジエタを備えると共に、前記第２冷却水回路には、第２冷却水回路を流れる冷却水を冷却する第２ラジエタが備えられ、
　前記エンジンから出て、前記第２ラジエタにより冷却された冷却水が、前記第２排気冷却装置を流通する
排気再循環装置の冷却装置。
　請求項１又は２に記載の排気再循環装置の冷却装置であって、
　前記第１排気冷却装置から出た前記第１冷却水回路の冷却水と、前記熱交換器を出た第２冷却水回路の冷却水と、を合流させて、前記エンジンへと戻す
排気再循環装置の冷却装置。
　請求項１から３のいずれか一つに記載の排気再循環装置の冷却装置であって、
　前記熱交換器に入る前記第１冷却水回路の冷却水の水温を検出する第１水温検出部と、
　前記熱交換器に入る前記第２冷却水回路の冷却水の水温を検出する第２水温検出部と、
　前記第２冷却水回路の冷却水を、前記熱交換器を流通させずバイパスさせるバイパス流路と、
　前記第２冷却水回路の冷却水を、前記バイパス流路に流すか否かを制御するバルブと、
　前記バルブの動作を制御する制御装置と、
　をさらに備え、
　前記制御装置は、
　前記第２冷却水回路の冷却水の水温が前記第１冷却水回路の冷却水の水温よりも高い場合は、前記第２冷却水回路の冷却水を前記熱交換器に流通させるように、前記バルブを制御し、
　前記第１冷却水回路の冷却水の水温が前記第２冷却水回路の冷却水の水温よりも高い場合は、前記第２冷却水回路の冷却水を前記熱交換器に流通させずバイパスさせるように、前記バルブを制御する
排気再循環装置の冷却装置。
　エンジンの冷却水が流通する冷却水回路と、前記エンジンの排気の一部を吸気側へと再循環させる排気再循環装置と、を備えるエンジンにおいて、前記エンジンに備えられる排気再循環装置の冷却方法であって、
　前記冷却水回路は、第１冷却水回路と、第２冷却水回路とを有し、
　前記排気再循環装置には、排気を前記第１冷却水回路の冷却水により冷却する第１排気冷却装置と、前記第１排気冷却装置により冷却された排気を前記第２冷却水回路の冷却水によりさらに冷却する第２排気冷却装置と、が備えられ、
　前記第１冷却水回路は、前記エンジンから出た冷却水を、前記第１排気冷却装置を流通させて再びエンジンに戻し、
　前記第２冷却水回路は、前記エンジンから出た冷却水を、前記第２排気冷却装置を流通させて再びエンジンに戻し、
　前記エンジンから出て前記第１排気冷却装置へと向かう冷却水と、前記第２排気冷却装置から出て前記エンジンへと向かう冷却水と、の間で熱交換を行う熱交換器を備えると共に、
　前記熱交換器に入る前記第１冷却水回路の冷却水の水温を検出する第１水温検出部と、
　前記熱交換器に入る前記第２冷却水回路の冷却水の水温を検出する第２水温検出部と、
　前記第２冷却水回路の冷却水を、前記熱交換器を流通させずバイパスさせるバイパス流路と、
　前記第２冷却水回路の冷却水を、前記バイパス流路に流すか否かを制御するバルブと、
　をさらに備え、
　前記第２冷却水回路の冷却水の水温が前記第１冷却水回路の冷却水の水温よりも高い場合は、前記第２冷却水回路の冷却水を前記熱交換器に流通させるように、前記バルブを制御することと、
　前記第１冷却水回路の冷却水の水温が前記第２冷却水回路の冷却水の水温よりも高い場合は、前記第２冷却水回路の冷却水を前記熱交換器に流通させずバイパスさせるように、前記バルブを制御すること、
を含む、排気再循環装置の冷却方法。