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CN103987935A - 发动机的冷却装置及其冷却方法 - Google Patents

发动机的冷却装置及其冷却方法 Download PDF

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CN103987935A
CN103987935A CN201280058311.2A CN201280058311A CN103987935A CN 103987935 A CN103987935 A CN 103987935A CN 201280058311 A CN201280058311 A CN 201280058311A CN 103987935 A CN103987935 A CN 103987935A
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CN
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circuit
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cooling water
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CN201280058311.2A
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Inventor
金田崇
稻叶纯平
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Tokyo Radiator Mfg Co Ltd
Marelli Corp
Original Assignee
Tokyo Radiator Mfg Co Ltd
Calsonic Kansei Corp
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Publication date
Application filed by Tokyo Radiator Mfg Co Ltd, Calsonic Kansei Corp filed Critical Tokyo Radiator Mfg Co Ltd
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Abstract

本发明的目的在于，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。

Description

发动机的冷却装置及其冷却方法
技术领域
本发明涉及一种具有EGR系统等的发动机的冷却装置以及其冷却方法。
背景技术
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℃。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1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
发明内容
本发明要解决的问题
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1～3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。
本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种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，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，本发明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。
本发明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。
本发明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℃、上限值为100℃。
本发明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℃～90℃范围内的任意值、上限值为90℃～120℃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℃或者85℃等，对于上限值，例如能够设定为95℃或者120℃等。
另外，本发明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。
本发明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，本发明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。
本发明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。
发明的效果
根据本发明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。
根据本发明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)、12：子回路、14：分岔部、16：主散热器、18：第一泵、20：主控制阀、22：子控制阀、28：子散热器、30：第二泵、31：旁路回路(第二旁路回路)、32：旁路回路(第三旁路回路)、38：冷却器设备(中间冷却器)
具体实施方式
下面基于附图说明本发明的实施方式。
在本实施方式中，发动机的冷却装置2和冷却发动机的方法适用于，搭载了以大容量的EGR系统等对卡车等、汽车排气限制进行对应的发动机4(此处为柴油发动机)的车辆。
图1为示出第一实施方式所涉及的发动机的冷却装置2的构成的框图。
该发动机的冷却装置2具有如下两个回路：冷却水的主回路8，其使用主散热器16对发动机4和第一EGR冷却器6进行冷却；子回路12，其使用子散热器28，由低水温的冷却水对第二EGR冷却器10进行冷却。
另外，在上述子回路12上设有分岔部14，根据预定的条件，使在子回路12内流通的冷却水从该分岔部14流入主回路8，在发动机4内流通，并再次从主回路8返送回子回路12。
在上述主回路8上设置有：发动机4、主散热器16、第一泵18、主控制阀20、子控制阀22以及第一EGR冷却器6。另外，在上述子回路12上设置有：子散热器28、第二EGR冷却器10以及第二泵30。另外，在冷却装置2中设置有中间冷却器38。
上述主回路8为，使来自主散热器16的冷却水经第一泵18流入发动机4，再次返送回主散热器16的循环回路；以及形成有：从发动机4内导出冷却水的一部分，使这部分流入第一EGR冷却器6，并再次返送回发动机4内的导出循环回路9。此外，作为该导出循环回路9，也能够是从发动机4以外的主回路8导出冷却水，使其流入第一EGR冷却器6，再次返送回主回路8的回路。
另外，在主回路8上设置有使冷却水从主控制阀20流通到第一泵18的第一旁路回路27。而且在主回路8上设置有使冷却水从子控制阀22流通到第二泵30的第二旁路回路31。
在上述子回路12中，形成有使来自子散热器28的冷却水流入第二EGR冷却器10，经由第二泵30再次返送回子散热器28的循环回路。
在上述第二EGR冷却器10中，为了将用上述第一EGR冷却器6冷却的汽车排气(EGR气体)进一步冷却成为低温，因此需要比用主散热器16冷却的冷却水温度更低的冷却水。
上述主散热器16主要用于冷却发动机4用的冷却水，另外，子散热器28主要用于冷却第二EGR冷却器10、中间冷却器38等冷却器设备所使用的冷却水。
另外，上述第一EGR冷却器6、第二EGR冷却器10均用于冷却汽车排气(EGR气体)。上述中间冷却器38用于冷却增压气体。
设置于上述各回路上的第一泵18和第二泵30均为水泵，驱动冷却水在回路内流通。作为上述第一泵18和第二泵30，采用了使用发动机4的驱动力的机械式泵或者电动式泵。在该情况下，能够使用机械式泵作为第一泵18，使用与第一泵18相同的机械式泵作为第二泵30；或者也能够仅第二泵30使用电动式泵。电动式泵是电气控制的，能够通过ECU等容易地进行控制。
上述第一泵18和第二泵30均设置有一个冷却水的入口(但第一泵18在入口有来自两个回路的冷却水合流)，一个出口。
上述第一泵18设置于主散热器16与发动机4之间的主回路8(发动机4的上游侧)，将主散热器16输出的冷却水向发动机4驱动，使主回路8内的冷却水循环。另外，第二泵30设置于第二EGR冷却器10与子散热器28之间的子回路12(第二EGR冷却器10的下游侧)，将子回路12内的冷却水向子散热器28的输入侧驱动，使子回路12内的冷却水循环。
上述主控制阀20和子控制阀22都是三通阀(一个入口两个出口)，均为检测冷却水的温度来进行开关(分流)冷却水的水路的所说的恒温器。
该主控制阀20以冷却水的温度，例如85℃(发动机稳态时的冷却水的温度的下限值)为基准，进行阀的开关动作。另外，子控制阀22以高于主控制阀20的温度，例如95℃(发动机稳态时的冷却水的温度的上限值)为基准，进行阀的开关动作。另外，主控制阀20能够进行全开和全关的动作(以及中间开)，子控制阀22存在不为全关的情况(确保向主回路8的流通)。
上述主控制阀20设置于主回路8的冷却水通过发动机4后的位置(发动机4的下游侧)。该主控制阀20检测主回路8附近的冷却水的温度并进行阀的开关，对流过发动机4内的冷却水是流向主散热器16，还是流向第一旁路回路27(再次在发动机4内流通)进行控制。
另外，上述子控制阀22设置于主控制阀20与主散热器16之间的主回路8，检测主回路8附近的冷却水的温度并进行阀的开关。该子控制阀22对流过主控制阀20的冷却水是流向主散热器16，还是流向第二旁路回路31(流入子回路12)进行控制。
而且上述主回路8中，在第一泵18的入口(上游侧)附近设置有合流部34。从第一EGR冷却器6流出的冷却水的回路在该合流部34合流。
另外，在上述子回路12上，在第二EGR冷却器10与第二泵30之间的回路上设置有分岔部14，从该分岔部14分岔的子旁路回路36在上述合流部34合流。该子旁路回路36使子回路12与主回路8连通，将子回路12的冷却水返送回主回路8。
因此在上述合流部34，有来自主散热器16的回路、来自第一EGR冷却器6的回路、以及来自子旁路回路36这3个回路的冷却水合流，该合流后的冷却水流向第一泵18。
另外，在子回路12的分岔部14与，第二旁路回路31合流于子回路12的部位之间，设置有单向阀37(仅向一个方向流通)。这是为了防止第二泵30与第一泵18的竞争所引起的子回路12的倒流。
此处，根据基于发动机4的运转状况的在主回路8内流通的冷却水的温度，说明在主回路8和子回路12中流通的冷却水的流通形态。
该发动机4涉及的、稳态时(通常运行时)的主回路(主控制阀20、子控制阀22附近)的冷却水温度在此设为85℃(下限值)～95℃(上限值)。
此外，作为上述发动机稳态时的冷却水温度，可以使下限值为80℃、上限值为100℃。另外，可以使上述发动机稳态时的冷却水的温度的下限值为70℃～90℃的范围的任意值，上限值为90℃～120℃的范围的任意值。
上述发动机稳态时的冷却水温度的下限值，根据基于发动机油的特性和温度的发动机的摩擦而变动。如果发动机油没有变暖，则粘性较高，产生摩擦所引起的损耗，燃料消耗量恶化。另外，上述上限值根据水的沸腾和发动机器件的耐久性等而变动。例如在高原上，即使不到90℃也会沸腾。冷却水通过加压沸点变高，但上述上限值被发动机器件所使用的器件的耐热性、对热负荷的耐久性所限制。鉴于这些情况，使上述下限值和上限值具有其他范围或者取值的幅度等。
首先，说明发动机4预热中的情况。
在该情况下，主回路8的冷却水的水温处于未达到上述稳态时的温度的下限值(85℃)的范围内。
此时，主控制阀20检测冷却水的水温而成为关闭的状态，所有的冷却水由主控制阀20分流并流向第一旁路回路27，经过第一泵18，冷却水再次在发动机4内循环。
即，主回路8的冷却水成为：被第一泵18驱动，从发动机4内部经第一旁路回路27流通，并再次被返送回第一泵18，输送到发动机4的水流，从而成为在发动机4内部循环的预热状态。
另外，在主回路8流通的冷却水的一部分被用于第一EGR冷却器6的冷却，已流过第一EGR冷却器6的冷却水被返送回主回路8。此处，第一EGR冷却器6用的冷却水，从发动机4内导出并在该第一EGR冷却器6流通后，输送至上述合流部34，与来自主散热器16的冷却水等合流，并再次返送回发动机4。
此外，第一EGR冷却器6的冷却水的流通形态保持稳定，不因发动机4的运转状态而改变。
另一方面，子回路12形成与冷却发动机4的主回路8不同的、独立的冷却水回路。该子回路12中的冷却水成为：被第二泵30驱动，在子散热器28流通，流过第二EGR冷却器10，被再次返送回第二泵30的水流。
在该情况下，第二泵30为电动泵，不需要由第二EGR冷却器10进行冷却的情况下，也可以不驱动该第二泵30。
接下来说明发动机为稳态时的情况。
在该情况下，主回路8的冷却水的水温处于从上述稳态时的温度的下限值到上限值(85℃～95℃)的范围内。
首先对主回路8进行说明。主回路8的主控制阀20检测冷却水的水温，而成为阀打开的状态，冷却水经主回路8流向主散热器16。
另一方面，子控制阀22也成为阀打开的状态，冷却水流过子控制阀22，经主回路8流向主散热器16；对于子回路12，阀为关闭的状态，不流向第二旁路回路31。
另外，在稳态时的冷却水的温度区间内，主控制阀20根据水温变化反复开关(中间开状态)，由此，冷却水流向主散热器16、或者流向第一旁路回路27，从而保持冷却水的温度的稳定。
作为发动机4为稳态时的通常的冷却水的流通形态，被第一泵18驱动的冷却水在发动机4内部流通，从主控制阀20(相对于主回路为开)经由主回路8流向子控制阀22，从该子控制阀22(相对于主回路为开、相对于子回路为全关)输送至主散热器16，并被再次返送回第一泵18，在主回路8中循环。
接下来对子回路12进行说明。利用上述第二泵30，形成了独立于冷却发动机4的主回路8的、与冷却水的子回路12相关的循环回路。
该子回路12，如果没有冷却水的流入和流出，就作为独立的回路保有一定量的冷却水。假如，即使在从子回路12向主回路8的分岔部14处产生负压而对回路减压，冷却水也不会从子回路12向主回路8流出。
发动机4为稳态时，作为子回路12中的冷却水的流通形态，被第二泵30驱动而在子散热器28内流通，流过第二EGR冷却器10，被再次返送回第二泵30，在子回路12内循环。该子回路12是与主回路8相比冷却水低水温的回路。子回路12的冷却水量为例如30L/min。
接下来说明发动机为高负荷运转时的情况。
在该情况下，主回路8的冷却水的水温超过上述稳态时的温度上限值(95℃)。在该温度下，发动机处于即将过热之前的状态。
如果冷却水的水温超过上述上限值，一方面主回路8的主控制阀20检测冷却水的水温，成为阀打开的状态；另一方面，主回路8的子控制阀22检测该冷却水的水温，从开的状态缩小为稍微关闭的状态。而且，主回路8的冷却水由子控制阀22向第二旁路回路31分流，流向子回路12。
但是，子控制阀22是向主回路8的流路稍微关闭(没有全关)的程度，冷却水的一部分向子回路12分流，其余在主回路8流通。在该情况下，能够成为通过增大主回路8侧的阻力，增大向子回路12的流量的构造。
此时，根据子控制阀22的打开程度不同，主回路8的冷却水的一部分分流(例如50L/min)，经过第二泵30在子回路12流通(合流)。此时，子回路12中的冷却水的量为本来的量(30L/min)加上从上述主回路流入的量(50L/min)。
然后，子回路12的冷却水(30+50L/min)经子散热器28冷却，在第二EGR冷却器10内流通，并到达第二泵30。在该子回路12内流通的冷却水中，从主回路8分流的水量(50L/min)从分岔部14再次被返送回主回路8。
主回路8中的冷却水的流通形态，除了上述子控制阀22所进行的分流外与上述稳态时相同，被第一泵18驱动的冷却水在发动机4内部流通，从主控制阀20(开)流向子控制阀22，从该子控制阀22(开)输送至主散热器16，并再次被返送回第一泵18。
图2示出子回路12(和主回路8的一部分)中的冷却水的流通形态。
主回路8的冷却水的一部分从子控制阀22分流(50L/min)，经由第二旁路回路31流入第二泵30的入口。另外，也存在经由后述第三旁路回路32，流入第二泵下游的子回路12的回路。
而且，流过分岔部14经由子回路12的冷却水(30L/min)流入第二泵30的入口。
然后，冷却水在上述第二泵30的入口合流(30+50L/min)，进而经过第二泵30的出口，经由子回路12在子散热器28内流通。
经该子散热器28流过第二EGR冷却器10的冷却水中、在子回路12的分岔部14分流的冷却水(50L/min)，经由子旁路回路36和合流部34，进一步被第一泵18驱动，在发动机4内流通，并流过主回路8，经过主控制阀20，到达上述子控制阀22。
另外，没有从上述子回路12的分岔部14分流的冷却水(30L/min)继续在子回路12流通，流入上述第二泵30。
由此，子回路12从属于主回路8，由子回路12的子散热器28冷却的冷却水有助于主回路8的发动机4的冷却。这样，在发动机4高负荷运转时，进行冷却水的水流的切换控制，为了补偿主散热器16散热量的下降，使用将冷却水冷却至低水温的子散热器28。
图3为示出其他形态所涉及的发动机的冷却装置40的构成的框图。
此处，对于该发动机的冷却装置40的构成，与上述发动机的冷却装置2同样的结构部件用相同的标号标注，详细的说明省略。
该冷却装置40中，设置有代替上述发动机的冷却装置2的第二旁路回路31的第三旁路回路32，使由子控制阀22分流的主回路8的冷却水合流到子回路12。
该第三旁路回路32将子控制阀22与第二泵30下游侧(第二泵30与子散热器28之间)的子回路12连通。该第三旁路回路32绕开了第二泵30。通过绕开该第二泵30，能够避免因第一泵18的水压(比第二泵30的输出大)所引起的对第二泵30的影响。
另外，在利用上述子控制阀22，使冷却水的一部分经由第三旁路回路32从主回路8而流入子回路12的情况下，也可以不使第二泵30进行驱动。
在不使该第二泵30进行驱动的状态下，冷却水能够在该泵内流通。在该情况下，能预测到：从子控制阀22经由第三旁路回路32流入子回路12的冷却水，在子回路12逆向流动，流过第二泵30向压力低的第一泵18流通。
因此，在子回路12的分岔部14与第二泵30之间设置单向阀37，防止上述子回路12的逆向流动。
根据上述第三旁路回路32，子回路12成为从属于主回路8的形态，另外，由于主回路8的第一泵18比第二泵30输出高，因此能够用第一泵18使主回路8和子回路12这两者的冷却水进行循环。根据上述第一泵18，除了主回路8的驱动之外，还能流通并驱动经由第三旁路回路32从主回路8到子回路12，并从该子回路再次返回主回路8的回路的冷却水。因此，不需要利用第二泵30进行驱动。
该冷却装置40，除上述第三旁路回路32及与其相关的回路以外，均与上述发动机的冷却装置2的结构、回路相同。
在该冷却装置40中，如果主回路8的冷却水的水温超过上述稳态时的温度上限值(95℃)，则主回路8的子控制阀22检测出该冷却水的水温，从而从开状态缩小为稍微关闭的状态。而且，冷却水由子控制阀22向第三旁路回路32分流，经过该第三旁路回路32流向子回路12。
由此，子回路12从属于主回路8，如上所述由子回路12的子散热器28冷却的冷却水，有助于主回路8的发动机4的冷却。
因此，根据上述实施方式，将为了改善燃料消耗率而设置的低水温用的子散热器的冷却能力，作为临时(高负荷运转时)辅助主散热器的散热器而使用，由此能够将主散热器设定为与低、中负荷运转时相应的大小。因此能够构成与现有相比进行了小型化的主散热器，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。
接下来，说明第二实施方式所涉及的发动机的冷却装置42。
图4为示出该发动机的冷却装置42的构成的框图。
此处，关于该发动机的冷却装置42的结构，与上述第一实施方式所涉及的发动机的冷却装置2同样的结构部件用相同的标号标注，详细的说明省略。
该冷却装置42具有：使冷却水在主散热器16和发动机4循环的主回路8；以及使低水温的冷却水在子散热器28、第二EGR冷却器10及中间冷却器38之间循环的子回路12。
这样，在该子回路12设置中间冷却器38。
在上述主回路8设置有：发动机4、主散热器16、第一泵18、主控制阀20、子控制阀22以及第一EGR冷却器6。另外，在主回路8设置有第一旁路回路27和第二旁路回路31。
上述子回路12设置有：子散热器28、第二EGR冷却器10、第二泵30以及中间冷却器38。
上述中间冷却器38被设置为：从第二泵30至子散热器28的子回路12分岔、使分流出的冷却水流入的状态。从该中间冷却器38流出的冷却水在第二EGR冷却器10下游的子回路12合流。
该冷却装置42，除上述中间冷却器38及与其相关的回路以外，均与上述第一实施方式的发动机冷却装置2的结构、回路相同。
上述中间冷却器38是示出了构成在与子散热器28之间循环的子回路12的例子。因此，该冷却装置42为，作为与子散热器28共同构成循环回路的冷却器设备，而设置了中间冷却器38和第二EGR冷却器10的结构。
关于该冷却装置42，根据发动机4的运转状况而在主回路8和子回路12流通的冷却水的流通形态(除了上述中间冷却器38所涉及的流通外)均与上述发动机的冷却装置2相同。
另外，在子回路12上设置有分岔部14，根据预定的条件在子回路12中流通的冷却水从该分岔部14流入主回路8，在发动机4内流通，并再次从主回路8返送回子回路12。由此，子回路12从属于主回路8，由子回路12的子散热器28冷却的冷却水有助于主回路8的发动机4的冷却。
所以，根据该第二实施方式，与上述第一实施方式同样，能够将主散热器设定为与低、中负荷运转时相应的大小，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。
接下来，说明第三实施方式所涉及的发动机的冷却装置44。
图5为示出该发动机的冷却装置44的构成的框图。
此处，关于该发动机的冷却装置44的构成，与上述第一实施方式所涉及的发动机的冷却装置2同样的结构部件用相同的标号标注，详细的说明省略。
该发动机的冷却装置44具有如下2个回路：冷却发动机4的冷却水的主回路8；以及利用低水温的冷却水对第二EGR冷却器10和第一EGR冷却器6的进行冷却的子回路12。
上述主回路8设置有：发动机4、主散热器16、第一泵18、主控制阀20以及子控制阀22。另外，主回路8设置有第一旁路回路27和第二旁路回路31。
上述子回路12设置有子散热器28、第二EGR冷却器10、第一EGR冷却器6以及第二泵30。
该子回路12形成：使来自子散热器28的冷却水在第二EGR冷却器10中流通，而且使其在第一EGR冷却器6中流通，并再次返送回子散热器28的循环回路。
该冷却装置44除了上述第二EGR冷却器10相关的回路以外，均与上述第一实施方式的发动机的冷却装置2的结构、回路相同。
关于该冷却装置44，根据发动机4的运转状况而在主回路8和子回路12流通的冷却水的流通形态(除了上述第二EGR冷却器10所涉及的流通外)均与上述发动机的冷却装置2相同。
另外，在子回路12设置有分岔部14，根据预定的条件在子回路12中流通的冷却水从该分岔部14流入主回路8，在发动机4内流通，并再次从主回路8返送回子回路12。由此，子回路12从属于主回路8，经子回路12的子散热器28冷却的冷却水有助于主回路8的发动机4的冷却。
因此，根据该第三实施方式，与上述第一实施方式同样，可以将主散热器设定为与低、中负荷运转时相应的大小，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。
参照特定的实施方式详细说明了本发明，但本领域的技术人员应该知道，在不脱离本发明的精神和范围内，能够施加各种变更、修正。
本申请基于2011年11月28日申请的日本专利申请、申请号2011-258712，其内容此处作为参照并入本文。

Claims (8)

1.一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限值的情况下，将已流过所述发动机的冷却水返送回发动机，进行发动机的预热；当所述温度为所述下限值以上时，将已流过所述发动机的冷却水的一部分或者全部，向主回路的所述主散热器输送。
3.如权利要求1或2所述的发动机的冷却装置，其特征在于，
所述发动机稳态时的冷却水的温度的下限值为80℃、上限值为100℃。
4.如权利要求1或2所述的发动机的冷却装置，其特征在于，
所述发动机稳态时的冷却水的温度的下限值为70℃～90℃的范围内的任意值、上限值为90℃～120℃的范围内的任意值。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发动机的冷却装置，其特征在于，
设置有旁路回路，所述旁路回路将由所述子控制阀分流的冷却水向所述第二泵的上游侧或者下游侧的子回路输送。
6.如权利要求1至5中任一项所述的发动机的冷却装置，其特征在于，
在从所述主回路将冷却水分流的导出循环回路，设置有EGR冷却器。
7.如权利要求1至5中任一项所述的发动机的冷却装置，其特征在于，
在所述子回路的中途，设置有EGR冷却器。
8.一种发动机的冷却方法，其特征在于，
使用权利要求1至7中任一项所述的发动机的冷却装置，将所述主回路的冷却水的一部分输送到所述子回路，用所述子散热器对该冷却水进行冷却，并再次返送回所述主回路的发动机的上游侧。
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