发动机的进气冷却装置及冷却方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带增压器的发动机所具有的进气冷却装置。
【背景技术】
[0002]利用发动机的排气来对进气进行增压的带增压器的发动机被广泛使用。在利用增压器对进气进行增压时，进气温度成为高温。在具有使排气向进气侧再循环的EGR系统的情况下，存在进气温度进一步成为高温的情况。若进气温度成为高温，则燃料利用率有可能降低。
[0003]为了防止燃料利用率降低而设置用于使增压后的进气的温度降低的冷却装置。冷却装置例如使发动机的冷却水在进气通路中流通，利用冷却水使进气温度降低。
[0004]另一方面，由于发动机的冷却水被控制为最适合于发动机运转的温度，因此进气与冷却水之间的气水温度差不大，进气温度的降低有限。
[0005]与此相对，在US20080066697A中记载有一种内燃机的冷却装置，其在将发动机的冷却水回路的一部分分支出来的第二冷却水回路上具有第二散热器，利用借助第二散热器降为低温后的冷却水使被吸入发动机的进气的温度降低。
【发明内容】
[0006]在为了降低进气温度而降低冷却水温度时，低温的冷却水流入发动机。特别是在发动机暖机时流入了低温的冷却水温度的情况下，在发动机内部，冷却水温度降低，从而发动机的暖机就变慢。若发动机的暖机变慢，则存在发动机的燃油消耗性能降低这样的问题。
[0007]本发明是鉴于这样的问题点而做成的，其目的在于提供一种具有用于对发动机的进气进行冷却的冷却装置、同时能够改善发动机的暖机迟缓的发动机的进气冷却装置。
[0008]根据本发明的一技术方案，发动机的进气冷却装置被设置在发动机上，该发动机包括供发动机的冷却水流通的冷却水回路和用于对发动机的进气进行增压的增压器，在该发动机的进气冷却装置中，冷却水回路具有第一冷却水回路和第二冷却水回路，该发动机的进气冷却装置包括:第一进气冷却装置，其利用第一冷却水回路的冷却水对进气进行冷却；以及第二进气冷却装置，其利用第二冷却水回路的冷却水对被第一排气冷却装置冷却后的进气进一步进行冷却，第一冷却水回路使从发动机出来的冷却水在第一进气冷却装置中流通并再次返回发动机，第二冷却水回路使从发动机出来的冷却水在第二进气冷却装置中流通并再次返回发动机，该发动机的进气冷却装置具有换热器，该换热器使从发动机出来并朝向第一进气冷却装置流动的冷却水与从第二进气冷却装置出来并朝向发动机流动的冷却水之间进行热交换。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的第一实施方式的以发动机为中心的冷却装置的说明图。
[0010]图2是本发明的第二实施方式的以发动机为中心的冷却装置的说明图。
[0011]图3是本发明的第二实施方式的控制器所执行的处理的流程图。
[0012]图4是本发明的第三实施方式的以发动机为中心的冷却装置的说明图。
【具体实施方式】
[0013]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0014]图1是本发明的第一实施方式的以发动机10为中心的冷却装置I的说明图。
[0015]第一实施方式的冷却装置I例如搭载于车辆，包括作为车辆的驱动源的发动机10和增压器(涡轮机)18，使用冷却水(冷却液)对增压后的进气的温度适当地进行降温。
[0016]在图1中，粗箭头表示高温侧冷却水回路31，细箭头表示低温侧冷却水回路32，虚线表示排气管16内的排气的流动，单点划线表示进气管14内的进气的流动。
[0017]冷却装置I包括发动机10和供发动机10的冷却水流通的冷却水回路30。
[0018]在发动机10的内部形成有供冷却水流通的冷却水流路11。冷却水流路11与冷却水回路30连通。在冷却水流路11上具有水栗(W/P) 12和恒温器(T/S) 13。
[0019]水栗12使冷却水在冷却水流路11和冷却水回路30中循环。恒温器13在冷却水的温度较低的情况下使冷却水绕过散热器41，在冷却水的温度较高的情况下使冷却水经过散热器41而使冷却水温度降低。
[0020]在发动机10上连通有进气管14和排气管16。进气管14利用涡轮机18进行增压。增压后的进气利用高温侧中间冷却器(第一进气冷却装置)71和低温侧中间冷却器(第二进气冷却装置)72降低温度，温度降低了的进气被送到发动机10。排气管16将发动机10的排气经由涡轮机18排出。排气使涡轮机18旋转，通过涡轮机18的旋转而使进气管14的进气增压。
[0021]发动机10具有风扇19。通过由风扇19向散热器41和副散热器42送风，从而促进散热器41和副散热器42的冷却。
[0022]自排气管16分支出EGR回路20。EGR回路20构成使排气的一部分再循环成为进气的排气再循环装置(EGR)。在EGR回路20上具有高温侧的第一 EGR冷却器(第一排气冷却装置)21和位于第一 EGR冷却器21的下游侧的同为高温侧的第二 EGR冷却器(第二排气冷却装置)22，EGR回路20借助EGR阀23与进气管14相连通。
[0023]利用EGR回路20使排气的一部分再次成为进气，能够降低发动机10的燃烧室中的氧浓度并降低燃烧温度，能够抑制NOx等氧化物的产生。由于再循环的排气的温度越低效率越高，因此设置了用于使排气温度降低的高温侧的第一 EGR冷却器21和位于第一 EGR冷却器21的下游侧的同为高温侧的第二 EGR冷却器22。
[0024]在进气管14中，在高温侧中间冷却器71和低温侧中间冷却器72中分别流通有冷却水，使利用涡轮机18增压后的进气的温度降低。由于进气温度有时成为高温、与冷却水之间的温度差较大，因此利用高温侧中间冷却器71与低温侧中间冷却器72这两个阶段使进气温度降低。对于利用高温侧中间冷却器71降低了温度的进气，进一步利用低温侧中间冷却器72使其温度降低。在进气管14中，在高温侧中间冷却器71和低温侧中间冷却器72的下游侧具有EGR阀23。EGR阀23对经由EGR回路20向进气管14再循环的排气的量进行控制。
[0025]冷却水回路30包括高温侧冷却水回路(第一冷却水回路)31和低温侧冷却水回路(第二冷却水回路)32。
[0026]高温侧冷却水回路31除了发动机10的冷却水流路11以外还包括经由散热器(第一散热器)41、高温侧的第一 EGR冷却器21、以及位于第一 EGR冷却器21的下游侧的同为高温侧的第二 EGR冷却器22的冷却水回路。
[0027]在高温侧冷却水回路31中，自发动机10的水栗12送出的冷却水在发动机的冷却水流路11中循环，并且，经由散热器41再次返回发动机10的冷却水流路中。自水栗12送出的冷却水的一部分从发动机10中出来，并经由高温侧的第一 EGR冷却器21和位于第一EGR冷却器21的下游侧的同为高温侧的第二 EGR冷却器22再次返回发动机10的冷却水流路11中。自水栗12送出的冷却水的一部分从发动机10中出来，并经由换热器76和高