(57)【要約】【課題】エンジンの冷却とＥＧＲクーラの冷却とが互いに影響し合うことを回避して、それぞれを効率良く冷却することができる車両用冷却装置を提供する。【解決手段】ラジエータ４３に形成されたＥＧＲ用コア４６ｂと水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂとの間に電動ウォータポンプ６１を介設し、ＥＧＲ用コア４６ｂ、水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂ、及び電動ウォータポンプ６１からなる第一ＥＧＲ冷却回路６０を、ラジエータ４３に形成されたエンジン用コア４６ａを有した主冷却回路４０から独立した回路で構成した。【選択図】図１
2017072091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水を冷却するラジエータを備え、該ラジエータのアッパータンク及びロアータンクのそれぞれの内部に仕切り板が配置され、前記ラジエータのラジエータコアがエンジン用コアとＥＧＲ用コアとに分割され、前記アッパータンクにエンジン用入口とＥＧＲ用入口が配置され、前記ロアータンクにエンジン用出口とＥＧＲ用出口が配置され、前記ＥＧＲ用コアで冷却された冷却水が、排気通路から分岐して吸気通路に合流するＥＧＲ通路に介在された水冷式ＥＧＲクーラに供給されるように構成された車両用冷却装置において、
前記ＥＧＲ用コアと前記水冷式ＥＧＲクーラとの間に電動ウォータポンプが介在し、
前記ＥＧＲ用コア、前記水冷式ＥＧＲクーラ、及び前記電動ウォータポンプからなる第一ＥＧＲ冷却回路が、前記エンジン用コアを有した主冷却回路から独立した回路で構成されたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ通路に複数の前記水冷式ＥＧＲクーラが並列に介在し、前記第一ＥＧＲ冷却回路において、この複数の前記水冷式ＥＧＲクーラが並列に接続された請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ通路に複数の前記水冷式ＥＧＲクーラが直列に介在し、前記第一ＥＧＲ冷却回路において、前記第一ＥＧＲ冷却回路の冷却水の流れる順で前記ＥＧＲ通路の下流側の前記水冷式ＥＧＲクーラと上流側の前記水冷式ＥＧＲクーラとが直列に接続された請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲ通路に複数の前記水冷式ＥＧＲクーラが介在し、
前記主冷却回路から分岐して前記主冷却回路の冷却水を循環させる機械式ウォータポンプにより前記水冷式ＥＧＲクーラに冷却水を循環させる第二ＥＧＲ冷却回路を備え、
前記第一ＥＧＲ冷却回路及び前記第二ＥＧＲ冷却回路のどちらか一方により前記ＥＧＲ通路の下流側に配置された前記水冷式ＥＧＲクーラに冷却水が供給され、他方により前記ＥＧＲ通路の上流側に配置された前記水冷式ＥＧＲクーラに冷却水が供給される構成にした請求項１又は２に記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用冷却装置に関し、より詳細には、装置の重厚長大化を抑制しながら、エンジンの冷却とＥＧＲクーラの冷却とが互いに影響し合うことを回避して、それぞれを効率良く冷却する車両用冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの冷却水を冷却するラジエータに主ラジエータとサブラジエータとの２つの熱交換器を仕切り板を挟んで形成し、そのサブラジエータで冷却された冷却水を水冷式ＥＧＲクーラに供給する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この装置は水冷式ＥＧＲクーラでＥＧＲガスと熱交換して温度が上昇している冷却水をエンジン冷却水が導入されるウォータポンプへ導入する構成である。そのため、ＥＧＲガスを大量に還流させるとき、エンジンの高負荷時、あるいは排気ガスの後処理装置の再生中などに、水冷式ＥＧＲクーラの冷却水の温度の上昇によりエンジンを冷却する回路の熱負荷が上昇してしまい、エンジンの冷却効率が下がるという問題がある。
【０００４】
特に、トラックなどの大型車両では、排気ガスに含有されるＮＯｘを効果的に抑制するために大量のＥＧＲガスを還流させることがあり、そのような大型車両に上記の装置を用いると、エンジンの冷却効率が下がり、エンジンを適切に冷却できなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９６４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、装置の重厚長大化を抑制しながら、エンジンの冷却とＥＧＲクーラの冷却とが互いに影響し合うことを回避して、それぞれを効率良く冷却することができる車両用冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明の車両用冷却装置は、エンジンの冷却水を冷却するラジエータを備え、該ラジエータのアッパータンク及びロアータンクのそれぞれの内部に仕切り板が配置され、前記ラジエータのラジエータコアがエンジン用コアとＥＧＲ用コアとに分割され、前記アッパータンクにエンジン用入口とＥＧＲ用入口が配置され、前記ロアータンクにエンジン用出口とＥＧＲ用出口が配置され、前記ＥＧＲ用コアで冷却された冷却水が、排気通路から分岐して吸気通路に合流するＥＧＲ通路に介在された水冷式ＥＧＲクーラに供給されるように構成された車両用冷却装置において、前記ＥＧＲ用コアと前記水冷式ＥＧＲクーラとの間に電動ウォータポンプが介在し、前記ＥＧＲ用コア、前記水冷式ＥＧＲクーラ、及び前記電動ウォータポンプからなる第一ＥＧＲ冷却回路が、前記エンジン用コアを有した主冷却回路から独立した回路で構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用冷却装置によれば、エンジンを冷却する主冷却回路と水冷式ＥＧＲクーラを冷却する第一ＥＧＲ冷却回路とで一つのラジエータを共用させるように構成したので、水冷式ＥＧＲクーラにおけるＥＧＲガスの冷却のためにラジエータの数を増やすことなく、装置の重厚長大化を抑制することができる。また、ＥＧＲ用コアで冷却された冷却水を水冷式ＥＧＲクーラに供給する第一ＥＧＲ冷却回路を、電動ウォータポンプを設けて主冷却回路から独立した回路にしたことで、第一ＥＧＲ冷却回路と主冷却回路とが互いに影響し合うことを回避できる。これにより、それぞれの冷却回路における冷却効率を向上することで、エンジンとＥＧＲガスとの両方を効率良く冷却することができる。
【０００９】
特に、本発明の車両用冷却装置は気筒数の多いエンジンを搭載したトラックなどの大型車両に好適であり、大量のＥＧＲガスを還流させても、それを効率良く冷却することができる。例えば、六気筒以上のエンジンではＥＧＲガスが大量になるために、二つのＥＧＲ通路のそれぞれに水冷式ＥＧＲクーラを並列に配置したものや、一つのＥＧＲ通路に二つの水冷式ＥＧＲクーラを直列に配置したものがある。その二つの水冷式ＥＧＲクーラに主冷却回路から独立した第一ＥＧＲ冷却回路で冷却水を主冷却回路から独立した電動ウォータポンプを使用して供給することで、大量のＥＧＲガスを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態の車両用冷却装置を例示する構成図である。
【図２】図１のラジエータの構成を例示する斜視図である。
【図３】本発明の第二実施形態の車両用冷却装置を例示する構成図である。
【図４】本発明の第三実施形態の車両用冷却装置を例示する構成図である。
【図５】本発明の第三実施形態の車両用冷却装置の変形例を例示する構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態からなる車両用冷却装置３０を例示している。この車両用冷却装置３０は、車両に搭載されたエンジン１０、水冷式インタークーラ１３、及び水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂのそれぞれを冷却するものである。
【００１２】
エンジン１０は、車両の走行時などにおいて吸気通路１１へ吸入された吸気Ａが、ターボチャージャ１２のコンプレッサ（過給機）１２ａにより圧縮されて高温になり、水冷式インタークーラ１３で冷却された後に、インテークマニホールド１４ａ、１４ｂを経てエンジン本体１５に供給される。エンジン本体１５に供給された吸気Ａは、気筒内で燃料と混合されて燃焼して熱エネルギーを発生させた後に、排気ガスＧ１となってエキゾーストマニホールド１６ａ、１６ｂから排気通路１７へ排気されて、ターボチャージャ１２のタービン１２ｂを駆動した後に図示しない排気ガス浄化装置で浄化されてから大気中へ放出される。
【００１３】
より具体的には、吸気通路１１に吸入された吸気Ａが二つの吸気分岐通路１１ａ、１１ｂに分岐し、分岐したそれぞれの吸気Ａがインテークマニホールド１４ａ、１４ｂを経てエンジン本体１５に供給される。また、排気通路１７に排気される排気ガスＧ１が二つのエキゾーストマニホールド１６ａ、１６ｂから二つの排気分岐通路１７ａ、１７ｂを経由して排気通路１７で合流してタービン１２ｂを駆動している。このように、例えば六気筒以上の多気筒のエンジン１０では、吸気通路１１及び排気通路１７のそれぞれを二股に形成し、吸気通路１１とエンジン本体１５との間に二つのインテークマニホールド１４ａ、１４ｂを介設し、排気通路１７とエンジン本体１５との間に二つのエキゾーストマニホールド１６ａ、１６ｂを介設することで、一つのマニホールドが三つの気筒に分岐するように構成されるので、マニホールドを複雑化せずに吸気脈動（慣性）効果や排気脈動（慣性）効果を効果的に得ることができる。
【００１４】
ＥＧＲシステム２０は排気通路１７から吸気通路１１にＥＧＲガスＧ２を還流させるシステムであって、ＥＧＲガスＧ２が排気分岐通路１７ａ、１７ｂから各ＥＧＲ通路２１ａ
、２１ｂに取り込まれ、そのＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂのそれぞれに介設された各水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂで冷却された後に、各ＥＧＲバルブ２３ａ、２３ｂが開くことで吸気分岐通路１１ａ、１１ｂに供給される。このように、一つのエンジン本体１５に対して二つのＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂを備えることで、大量のＥＧＲガスＧ２を還流することができるので、排気ガスＧ１に含有されるＮＯｘ（窒素酸化物）の低減に有利になる。
【００１５】
なお、ＥＧＲシステム２０はＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂがターボチャージャ１２の上流の排気通路１７から分岐する高圧型の他に、ターボチャージャ１２の下流の排気通路１７から分岐する低圧型でもよい。
【００１６】
車両用冷却装置３０は、クランクシャフト１８に連結されて駆動する冷却ファン３１と、主冷却回路４０と、副冷却回路５０と、第一ＥＧＲ冷却回路６０とを備えて構成されている。この主冷却回路４０と副冷却回路５０と第一ＥＧＲ冷却回路６０とは互いに独立した回路であり、以下では、それぞれに流れる冷却水をＷ１、Ｗ２、Ｗ３と区別することにする。
【００１７】
主冷却回路４０は、冷却水Ｗ１が、機械式ウォータポンプ４１、エンジン本体１５、サーモスタット４２、ラジエータ４３が介設された冷却通路４４及びその冷却通路４４をバイパスするバイパス通路４５のどちらか一方、並びに機械式ウォータポンプ４１の順に循環している。従って、この主冷却回路４０は、エンジン本体１５を冷却する冷却水Ｗ１が循環している回路である。
【００１８】
副冷却回路５０は、冷却水Ｗ２が、主冷却回路４０から独立した回路であり、電動ウォータポンプ５１、サブラジエータ５２、水冷式インタークーラ１３、並びに電動ウォータポンプ５１の順に循環している。従って、この副冷却回路５０は水冷式インタークーラ１３を通過する吸気Ａを冷却する冷却水Ｗ２が循環する回路である。なお、この副冷却回路５０に車室内空調装置の空調用冷媒を冷却する水冷式コンデンサを、水冷式インタークーラ１３と並列に接続してもよい。
【００１９】
第一ＥＧＲ冷却回路６０は主冷却回路４０と副冷却回路５０とから独立した回路であり、冷却水Ｗ３が電動ウォータポンプ６１、水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂ、ラジエータ４３、及び電動ウォータポンプ６１の順に循環している。従って、この第一ＥＧＲ冷却回路６０は水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂを通過してＥＧＲガスＧ２を冷却する冷却水Ｗ３が循環する回路である。
【００２０】
機械式ウォータポンプ４１は機械式であって、エンジン本体１５の回転動力がクランクシャフト１８から無端状のベルトやギア機構などの動力伝達機構１９を介して伝達され、この回転動力により駆動されている。
【００２１】
サーモスタット４２は主冷却回路４０のエンジン本体１５の出口側に配置されている。このサーモスタット４２は温度上昇に伴って膨張し温度低下に伴って収縮する性質を有する熱膨張体により伸縮動作するリフタ（図示しない）を有しており、エンジン本体１５で加熱された冷却水Ｗ１の温度に応じてそのリフタが伸縮することで、冷却通路４４及びバイパス通路４５に流れる冷却水Ｗ１の流量を調節している。なお、このサーモスタット４２にリフトを電熱により強制的に伸縮動作させる電熱式サーモスタットを用いてもよい。
【００２２】
この実施形態のように、主冷却回路４０のエンジン本体１５の出口側にサーモスタット４２が配置されて出口側で冷却水Ｗ１の水温が制御される、すなわち出口制御の車両用冷却装置３０は、エア抜き性を向上でき、かつキャビテーションの発生を抑制できるので耐
久性の向上に有利になり、特に、トラックなどの大型車両には好適である。
【００２３】
なお、出口制御に代えて、主冷却回路４０のエンジン本体１５の入口側にサーモスタット４２を配置した入口制御も適用することができる。入口制御の場合は、出口制御と比較して冷却水Ｗ１の温度調整の面で有利になる。
【００２４】
ラジエータ４３はエンジン１０及び車両用冷却装置３０が搭載された車両の前方側に配置されて、このラジエータ４３の後方には冷却ファン３１が配置されている。このラジエータ４３は車速風と後続の冷却ファン３１による冷却風とを利用して内部を通過する冷却水Ｗ１、Ｗ３を冷却している。
【００２５】
図２にはラジエータ４３の斜視図である。この図２に示すように、ラジエータ４３はアッパータンク４７及びロアータンク４８のそれぞれの内部に仕切り板４９ａ、４９ｂが配置されている。この仕切り板４９ａ、４９ｂによりラジエータコア４６がエンジン用コア４６ａとＥＧＲ用コア４６ｂとに分割されている。そしてアッパータンク４７にエンジン用入口４７ａとＥＧＲ用入口４７ｂとが配置され、ロアータンク４８にエンジン用出口４８ａとＥＧＲ用出口４８ｂが配置されている。なお、エンジン用コア４６ａの方が冷却面積がＥＧＲ用コア４６ｂと比較して大きくなるように構成されている。
【００２６】
このラジエータ４３は主冷却回路４０を循環する冷却水Ｗ１がエンジン用入口４７ａから流入し、エンジン用コア４６ａで冷却された後に、エンジン用出口４８ａから流出する一方、第一ＥＧＲ冷却回路６０を循環する冷却水Ｗ３がＥＧＲ用入口４７ｂから流入し、ＥＧＲ用コア４６ｂで冷却された後に、ＥＧＲ用出口４８ｂから流出している。このようにエンジン本体１５を冷却する主冷却回路４０と水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂを冷却する第一ＥＧＲ冷却回路６０とで一つのラジエータ４３を共用するように構成したので、水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂにおけるＥＧＲガスＧ２の冷却のためにラジエータの数を増やすことなく、車両用冷却装置３０の重厚長大化を抑制することができる。これにより、エンジンルームの省スペース化を図ると共に燃費をより向上することができる。
【００２７】
電動ウォータポンプ５１、６１は図示しないオルタネータで発電された電力により駆動するポンプであり、それぞれの配置位置は各回路のどこでもよく、この実施形態では電動ウォータポンプ５１がサブラジエータ５２の上流側に配置され、電動ウォータポンプ６１がラジエータ４３の下流側に配置されている。サブラジエータ５２はラジエータ４３よりも車両の前方側に配置されており、ラジエータ４３よりも前方側に配置されることで車速風による冷却効果を高めている。
【００２８】
このように、本発明の車両用冷却装置３０は、ラジエータ４３のＥＧＲ用コア４６ｂと水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂとの間に電動ウォータポンプ６１を介設し、ＥＧＲ用コア４６ｂ、水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂ、及び電動ウォータポンプ６１からなる第一ＥＧＲ冷却回路６０が、エンジン用コア４６ａを有した主冷却回路４０から独立した回路で構成したことを特徴としている。
【００２９】
この車両用冷却装置３０は、ラジエータ４３に仕切り板４９ａ、４９ｂによってエンジン用コア４６ａとＥＧＲ用コア４６ｂとの二つを形成することで、エンジン本体１５に冷却水Ｗ１を供給し、水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂに冷却水Ｗ１とは温度帯の異なる冷却水Ｗ３を供給する構成である。水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂに供給された後の冷却水Ｗ３の温度、つまりラジエータ４３を通過前の冷却水Ｗ３の温度はＥＧＲガスＧ２の量やエンジン１０の負荷、さらには図示しない後処理装置の再生の有無によっては冷却水Ｗ１の温度よりも高くなる場合がある。ラジエータ４３、サブラジエータ５２で冷却された各冷却水の温度は、例えば、冷却水Ｗ１の温度Ｔ１が６０度以上、９０度以下、冷却
水Ｗ２の温度Ｔ２が４０度以上、６０度以下、及び冷却水Ｗ３の温度Ｔ３が４０度以上、９０度以下である。
【００３０】
この車両用冷却装置３０の動作について説明する。車両用冷却装置３０の主冷却回路４０では、エンジン１０が始動するとクランクシャフト１８の回転により機械式ウォータポンプ４１が駆動して冷却水Ｗ１の循環が開始される。主冷却回路４０はエンジン１０の始動直後でエンジン１０の出口側の冷却水Ｗ１の温度が、例えば、６０度以上、８０度以下に設定された暖機温度Ｔａ未満の場合には、サーモスタット４２が閉じて冷却水Ｗ１にバイパス通路４５を経由させて暖機を行う。一方、エンジン１０の出口側の冷却水Ｗ１の温度が暖機温度Ｔａ以上の場合には、サーモスタット４２が開いて冷却水Ｗ１に冷却通路４４を経由させ、冷却水Ｗ１をラジエータ４３のエンジン用コア４６ａで冷却して、エンジン本体１５を冷却する。
【００３１】
副冷却回路５０では、エンジン１０が始動すると電動ウォータポンプ５１が駆動して冷却水Ｗ２の循環が開始される。この副冷却回路５０はサブラジエータ５２で冷却された冷却水Ｗ２が供給された水冷式インタークーラ１３で、その冷却水Ｗ２とコンプレッサ１２ａで過給されて吸気Ａとが熱交換を行うことで、その吸気Ａが冷却される。
【００３２】
第一ＥＧＲ冷却回路６０では、エンジン１０が始動すると電動ウォータポンプ６１が駆動して冷却水Ｗ３の循環が開始される。この第一ＥＧＲ冷却回路６０はラジエータ４３のＥＧＲ用コア４６ｂで冷却された冷却水Ｗ３が供給された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂで、その冷却水Ｗ３とＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂから取り込まれたＥＧＲガスＧ２とが熱交換を行うことで、そのＥＧＲガスＧ２が冷却される。
【００３３】
このように、ラジエータ４３のＥＧＲ用コア４６ｂで冷却された冷却水Ｗ３を水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂに供給する第一ＥＧＲ冷却回路６０を、電動ウォータポンプ６１を設けて、主冷却回路４０から独立した回路にしたことで、第一ＥＧＲ冷却回路６０と主冷却回路４０とが互いに影響し合うことを回避して、それぞれの冷却回路における冷却効率を向上することで、エンジン本体１５とＥＧＲガスＧ２との両方を効率良く冷却することができる。
【００３４】
前述した通り第一ＥＧＲ冷却回路６０を循環する冷却水Ｗ３はＥＧＲガスＧ２の量やエンジン１０の負荷、さらには図示しない後処理装置の再生の有無によっては主冷却回路４０の冷却水Ｗ１の温度よりも高い温度になる場合がある。しかし、第一ＥＧＲ冷却回路６０を主冷却回路４０から独立させることで、その冷却水Ｗ３の温度によって主冷却回路４０の熱負荷が増大することを回避できる。さらに、主冷却回路４０では冷却水Ｗ１がエンジン１０の暖機に伴って暖機温度Ｔａ以上に維持されているが、第一ＥＧＲ冷却回路６０ではそのような制約が無いためにラジエータ４３のＥＧＲ用コア４６ｂで冷却された冷却水Ｗ３の温度をエンジン用コア４６ａで冷却された冷却水Ｗ１の温度よりも低くすることもできるので、水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂを効率良く冷却することができる。
【００３５】
特に、この車両用冷却装置３０は六気筒以上の気筒数の多いエンジン１０を搭載したトラックなどの大型車両に好適であり、大量のＥＧＲガスＧ２を還流させても、それを効率良く冷却することができる。この実施形態では、吸気脈動効果や排気脈動効果を最適化するために吸気通路１１と排気通路１７とのそれぞれを分岐させて複数のマニホールドを備えているために、二つのＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂが並列に配置されている。従ってそれらのＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂのそれぞれに介設された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂを一度に冷却する必要がある。そこで、第一ＥＧＲ冷却回路６０を主冷却回路４０から独立した回路で構成することにより、複数の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂを備えて大量のＥＧＲガスＧ２を還流させたとしても、そのＥＧＲガスＧ２を効果的に冷却するこ
とができるので、排気ガスＧ１に含有されるＮＯｘを効果的に低減することができる。
【００３６】
さらに、主冷却回路４０と第一ＥＧＲ冷却回路６０とから独立した副冷却回路５０によりサブラジエータ５２で冷却された冷却水Ｗ２を直に水冷式インタークーラ１３に供給することで、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ａで過給された吸気Ａを効果的に冷却することができる。これにより、コンプレッサ１２ａの仕事を増加することなく、吸気Ａの量を増加して、排気ガス性能の悪化を抑制しながら、燃費を向上することができる。
【００３７】
図３は本発明の第二実施形態からなる車両用冷却装置３０を例示している。この第二実施形態のＥＧＲシステム２０は、エンジン１０が複数のインテークマニホールド１４ａ、１４ｂ及び複数のエキゾーストマニホールド１６ａ、１６ｂを備えることに伴って複数のＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂが並列に配置された構成に代えて、ＥＧＲガスＧ２が排気通路１７からＥＧＲ通路２１に取り込まれ、そのＥＧＲ通路２１に介設された各水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂで冷却された後に、ＥＧＲバルブ２３が開くことで吸気通路１１に供給されるように構成されている。
【００３８】
各水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂはＥＧＲ通路２１に直列に配置されており、ＥＧＲガスＧ２は、最初にＥＧＲ通路２１の上流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａを通過して冷却された後に、下流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂを通過してさらに冷却されている。このように各水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂを直列に配置する場合には、各水冷式ＥＧＲクーラ２２ａ、２２ｂのそれぞれの冷却水の温度帯を異ならせ、前段の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａよりも後段の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂの温度帯を低くすることが望ましい。
【００３９】
そこで、第二実施形態の車両用冷却装置３０は、第一ＥＧＲ冷却回路６０の冷却水Ｗ３の流れる順にＥＧＲ通路２１の下流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂと上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａとが直列に配置されて構成される。
【００４０】
この車両用冷却装置３０は、ＥＧＲガスＧ２が通過する順番とは逆向きの順番に、つまり下流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂの次に上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ３を供給するようにしたことで、上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａには比較的に温度が高い冷却水Ｗ３が供給され、下流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂにより低水温の冷却水Ｗ３が供給される。従って、比較的高水温の冷却水Ｗ３が供給される上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａで高温のＥＧＲガスＧ２の粗熱を取り、より低水温の冷却水Ｗ３が供給される下流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂでより低い温度まで冷却する。つまり、温度帯の異なる水冷式ＥＧＲクーラ２２ａと水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂとで段階的に冷却することで、ＥＧＲガスＧ２をより低温まで確実に冷却することができる。例えば、ＥＧＲガスＧ２は高負荷時や図示しない後処理装置の再生時には５００度以上の高温になるが、多段階で冷却することで、１００度未満まで冷却することが可能となる。
【００４１】
なお、第一実施形態のＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂのそれぞれに第二実施形態のような二つの水冷式ＥＧＲクーラを介設してもよい。
【００４２】
図４及び図５は本発明の第三実施形態からなる車両用冷却装置３０を例示している。この第三実施形態の車両用冷却装置３０は、第二実施形態の構成に加えて、主冷却回路４０から分岐して機械式ウォータポンプ４１により水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ１を循環させる第二ＥＧＲ冷却回路７０を備えて構成される。そして、第一ＥＧＲ冷却回路６０及び第二ＥＧＲ冷却回路７０のどちらか一方によりＥＧＲ通路２１の上流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ１又は冷却水Ｗ３を供給し、他方によりＥＧＲ通路２１の下流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂに冷却水Ｗ３又は冷却水Ｗ１を供給するように構成される。
【００４３】
図４は、第二ＥＧＲ冷却回路７０によりＥＧＲ通路２１の上流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ１を供給し、第一ＥＧＲ冷却回路６０によりＥＧＲ通路２１の下流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂに冷却水Ｗ３を供給する構成である。
【００４４】
一方、図５は、第一ＥＧＲ冷却回路６０の冷却水Ｗ３の供給先と第二ＥＧＲ冷却回路７０の冷却水Ｗ１の供給先を交換し、第一ＥＧＲ冷却回路６０によりＥＧＲ通路２１の上流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ３を供給し、第二ＥＧＲ冷却回路７０によりＥＧＲ通路２１の下流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂに冷却水Ｗ１を供給する構成である。
【００４５】
このように、ＥＧＲガスＧ２を段階的に、詳しくは最初にＥＧＲ通路２１の上流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａで冷却した後に、下流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂで冷却するようにしたことで、ＥＧＲガスＧ２をより低温まで確実に冷却することができる。また、上流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ａと下流側に配置された水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂとをそれぞれ独立した回路として、その温度帯を異ならせることで、第一ＥＧＲ冷却回路６０と主冷却回路４０とのそれぞれの冷却回路における冷却効率をより向上することができる。これにより、エンジン本体１５とＥＧＲガスＧ２との両方を効率良く冷却することができる。
【００４６】
例えば、上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａで熱交換した後の水温がエンジン本体１５で熱交換した後の水温と略同等、あるいはそれ以下の温度になる場合には、図４に示すように、第二ＥＧＲ冷却回路７０により上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ１を供給し、第一ＥＧＲ冷却回路６０により下流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂに冷却水Ｗ３を供給するように構成することが好ましい。このように構成することで、第一ＥＧＲ冷却回路６０を循環する冷却水Ｗ３をより低水温にすることができるので、ＥＧＲガスＧ２の冷却効果を向上することができる。
【００４７】
一方、上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａで熱交換した後の水温がエンジン本体１５で熱交換した後の水温よりも高い温度になる場合には、図５に示すように、第一ＥＧＲ冷却回路６０により上流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ａに冷却水Ｗ３を供給し、第二ＥＧＲ冷却回路７０により下流側の水冷式ＥＧＲクーラ２２ｂに冷却水Ｗ１を供給するように構成することが好ましい。このように構成することで、高温になる冷却水Ｗ３の循環が独立回路になるので、主冷却回路４０から分岐する第二ＥＧＲ冷却回路７０によって主冷却回路４０の熱負荷が高くなることを確実に回避できる。
【００４８】
なお、第一実施形態のＥＧＲ通路２１ａ、２１ｂのそれぞれに第三実施形態のような二つの水冷式ＥＧＲクーラを介設してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０  エンジン
１１  吸気通路
１７  排気通路
２１、２１ａ、２１ｂ  ＥＧＲ通路
２２ａ、２２ｂ  水冷式ＥＧＲクーラ
２３、２３ａ、２３ｂ  ＥＧＲバルブ
３０  車両用冷却装置
４０  主冷却回路
４３  ラジエータ
４６  ラジエータコア
４６ａ  エンジン用コア
４６ｂ  ＥＧＲ用コア
４７  アッパータンク
４７ａ  エンジン用入口
４７ｂ  ＥＧＲ用入口
４８  ロアータンク
４８ａ  エンジン用出口
４８ｂ  ＥＧＲ用出口
４９ａ、４９ｂ  仕切り板
６０  第一ＥＧＲ冷却回路
６１  電動ウォータポンプ
【図１】
2017072091.tif 000003
【図２】
2017072091.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017072091.tif 000006
【図５】
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