[发明专利]EGR气体冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对搭载于汽车的各热交换器进行循环的冷却水的循环系统及其控制。

背景技术

作为汽车的排放气体所引起的大气污染的对策，在搭载柴油发动机的车辆中，广泛采用使排放气体回流至发动机的EGR系统。

但是，在发动机的高负荷状态下，排放气体的温度会上升，若使其以原样回流至发动机的进气系统，则燃烧温度会上升，排放气体中的氮氧化物浓度反而会增大。因此，一般设置有热交换器(EGR冷却器)，使排放气体通过冷却水冷却后回流至发动机。

EGR冷却器的冷却水兼作发动机的冷却水。

主冷却水回路形成的流路为：在散热器向行驶风散热的冷却水被返回发动机，在对发动机进行冷却前将一部分导出并使其流入EGR冷却器，在EGR冷却器将EGR气体冷却后，与从散热器流入发动机的冷却水合流，一部分被再次引流到EGR冷却器，并且剩余部分将发动机冷却，向散热器循环。

虽然与运转条件有关，但在发动机运转时，一般而言，在散热器散热后的冷却水的温度大概会超过80℃。因此，利用该冷却水由EGR冷却器冷却的排放气体不会成为该冷却水的水温以下。

近些年来，由于强化了对于排放气体的限制，因此要求EGR冷却器大容量化以及发动机的燃烧温度下降。

其中，关于EGR冷却器大容量化，是通过使EGR冷却器大型化、将EGR冷却器的使用条数增加为多条来进行了对应。

为了使发动机的燃烧温度下降，需要使回流至发动机的排放气体(EGR气体)的温度下降。

在现有技术中，存在有：为了使发动机的燃烧温度下降为目的而使增压空气温度下降，新设置了将供给至中间冷却器的冷却水进一步冷却的子散热器，在主冷却水回路之外设置有在该子散热器与中间冷却器与发动机循环的低水温冷却水回路的增压空气冷却系统(专利文献1)。

现有技术文献：

专利文献1：美国专利公开公报2008066697号公报

发明内容

本发明要解决的问题

如果将其应用于EGR气体冷却系统，则例如如图3所示，设置2条EGR冷却器201、202，通过将第2条EGR冷却器(二次EGR冷却器202)配置在上述低水温冷却水回路209中，在二次EGR冷却器202中，能够由更低水温的冷却水来冷却EGR气体。

在该EGR气体冷却系统中，在子散热器210散热，通过了二次EGR冷却器202的冷却水与主冷却水回路206合流，返回至发动机203。

在发动机203的运转中，优选的是在起动后进行暖机运转，使装置的温度迅速上升，冷却水也上升至适当的水温。

因此，主冷却水回路206利用恒温器208在水温低时关断，不使冷却水流向主散热器207。

但是，在低水温冷却水回路209中持续有冷却水循环，即使在希望进行暖机时，由于冷却水从发动机203接受热量并在子散热器210散热，因此会妨碍发动机203的暖机。

特别是在气温低、发动机的负荷也低的运转条件下，冷却水的水温上升会变慢。

本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种EGR气体冷却系统，其设置有低水温冷却水回路并实现流向EGR冷却器的冷却水的低温化，并且控制低水温冷却水回路的冷却水的流动方式，在发动机起动后能够使冷却水的温度迅速上升。

用于解决问题的手段

在本发明中，解决上述问题的手段如下：

第1技术方案是一种EGR气体冷却系统，其特征在于，具有主冷却水回路，其使冷却水在发动机、使上述发动机的冷却水散热的主散热器、和利用上述冷却水冷却EGR气体的一次EGR冷却器之间循环，并具有低水温冷却水回路，其使上述冷却水在上述发动机、与上述主散热器一体或者分开设置并使上述冷却水散热的子散热器、和利用上述冷却水冷却上述EGR气体的二次EGR冷却器之间循环，在上述低水温冷却水回路的上述发动机与上述子散热器的中间设置有控制冷却水的流量的流量控制装置。

第2技术方案的特征在于，上述流量控制装置在上述发动机中的上述冷却水的温度为预定的温度以上时，打开上述低水温冷却水回路。

第3技术方案明的特征在于，上述流量控制装置在上述EGR气体的温度为预定的温度以上时，打开上述低水温冷却水回路。

第4技术方案的特征在于，上述流量控制装置在使上述EGR气体流向上述二次EGR冷却器时，打开上述低水温冷却水回路。