JP5505267B2 - Intake air cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、サージタンクの内部に水冷式のインタークーラを配置してエンジン(内燃機関)に吸い込まれる吸気の冷却を行なう吸気冷却装置に関する。 The present invention relates to an intake air cooling device that cools intake air sucked into an engine (internal combustion engine) by disposing a water-cooled intercooler inside a surge tank.
サージタンクの内部(一般的には、インテークマニホールドに設けられるサージタンクの内部)に、水冷式のインタークーラを配置する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このように、サージタンクの内部にインタークーラを配置することで、エンジンに吸い込まれる吸気を冷却することができるとともに、インタークーラの搭載スペースを確保できる。
A technique has been proposed in which a water-cooled intercooler is disposed inside a surge tank (generally, inside a surge tank provided in an intake manifold) (see, for example, Patent Document 1).
Thus, by arranging the intercooler inside the surge tank, the intake air sucked into the engine can be cooled, and the space for mounting the intercooler can be secured.
インタークーラは、冷却水と吸気の熱交換を行なう熱交換器であり、インタークーラの内部を冷却水が通過する。
この種のインタークーラは、長期に使用されても冷却水の漏れが生じないように高い品質管理で製造される。
しかしながら、車両が予期しない過酷な使用環境(過大な振動や、想定外の海水分を含む吸気等)で使用されたり、車両が予期しないほど長期に亘って使用されたり、あるいは車両のメンテナンス等においてインタークーラや冷却水配管の接合部に、過大な負荷や衝撃が加えられる可能性が想定される。
The intercooler is a heat exchanger that exchanges heat between the cooling water and the intake air, and the cooling water passes through the interior of the intercooler.
This type of intercooler is manufactured with high quality control so as not to cause cooling water leakage even when used for a long period of time.
However, when the vehicle is used in an unexpected harsh usage environment (excessive vibration, intake including unexpected seawater, etc.), the vehicle is used for an unexpectedly long period of time, or in vehicle maintenance, etc. It is assumed that an excessive load or impact may be applied to the joint of the intercooler or cooling water piping.
インタークーラ内の冷却水通路や、インタークーラと冷却水配管の接合部に、腐食や応力疲労等によって亀裂や孔が発生した場合を想定すると、インタークーラから冷却水がサージタンク内に漏れ出る可能性がある。
このため、例えインタークーラからサージタンク内に冷却水が漏れ出る事態が生じたとしても、サージタンク内に漏れ出た冷却水がエンジンに吸い込まれないようにする必要がある。
Assuming that cracks or holes have occurred in the cooling water passage in the intercooler or the joint between the intercooler and the cooling water piping due to corrosion or stress fatigue, cooling water can leak from the intercooler into the surge tank. There is sex.
For this reason, even if the coolant leaks from the intercooler into the surge tank, it is necessary to prevent the coolant leaked into the surge tank from being sucked into the engine.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えインタークーラからサージタンク内に冷却水が漏れ出る事態が生じたとしても、サージタンク内に漏れ出た冷却水がエンジンに吸い込まれない吸気冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose of the present invention is to prevent the cooling water leaking into the surge tank even if the cooling water leaks into the surge tank from the intercooler. An object of the present invention is to provide an intake air cooling device that is not sucked into an engine.
〔請求項1の手段〕
請求項1の吸気冷却装置は、サージタンクの底部と連通部を介して連通するキャッチタンクを、サージタンクの下に設けている。
このため、万が一に、例えインタークーラからサージタンク内に冷却水が漏れ出る事態が生じたとしても、サージタンク内に漏れ出た冷却水は下部のキャッチタンクに貯水され、サージタンク内に漏れ出た冷却水がエンジンに吸い込まれる不具合を回避できる。
即ち、サージタンクの内部に水冷式のインタークーラを配置する車両の信頼性を高めることができる。
[Means of Claim 1]
In the intake air cooling device according to the first aspect, a catch tank communicating with the bottom of the surge tank via the communication portion is provided under the surge tank.
For this reason, even if the coolant leaks into the surge tank from the intercooler, the coolant leaked into the surge tank is stored in the catch tank below and leaks into the surge tank. The trouble that the cooling water is sucked into the engine can be avoided.
That is, the reliability of the vehicle in which the water-cooled intercooler is arranged inside the surge tank can be improved.
特に、請求項1の手段の吸気冷却装置によれば、インタークーラの冷却水循環回路から漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するレベルセンサ、あるいはサージタンク内に漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するレベルセンサを備える。
一方、キャッチタンクの容量は、レベルセンサが検出する所定漏れ量以上の容量を確保している。
そして、エンジンの運転制御を行なうエンジン制御装置(エンジン・コントロール・ユニット:以下、ECUと称す)は、レベルセンサによって冷却水の漏れを検出した際に(具体的には、レベルセンサによって冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出した際に)、
(i)冷却水循環回路におけるウォータポンプの作動を停止し、
(ii)エンジンの運転状態を退避走行モードへ切り替え、
(iii)車両乗員への表示装置を作動させて車両乗員に異常の発生を知らせる。
In particular, according to the intake air cooling device of the means of
On the other hand, the capacity of the catch tank is ensured to be equal to or greater than a predetermined leakage amount detected by the level sensor.
An engine control device (engine control unit: hereinafter referred to as ECU) that controls the operation of the engine detects a leakage of the cooling water by the level sensor (specifically, the cooling water by the level sensor). When it detects that the leak has reached the specified leak)
(I) stop the operation of the water pump in the cooling water circulation circuit;
(Ii) switch the operating state of the engine to the evacuation travel mode,
(Iii) The display device for the vehicle occupant is operated to notify the vehicle occupant of the occurrence of an abnormality.
上記の構成を採用することにより、万が一に、例えインタークーラからサージタンク内に冷却水が漏れ出る事態が生じたとしても、冷却水の漏れをレベルセンサが検出するまでは、漏れた冷却水の全てをキャッチタンクが貯水するため、サージタンク内に漏れ出した冷却水がエンジンに吸い込まれる不具合が生じない。この時、ECUは、エンジンの運転に制約を与えないため、運転者は車両を自由に運転できる。
また、冷却水の漏れをレベルセンサが検出した後は、ECUがエンジンの運転状態を退避走行モードに切り替えることで、エンジンの回転上昇が抑えられる。このため、例えサージタンクの下部に冷却水が溜まったとしても、冷却水がエンジンに吸い込まれる不具合が生じない。
By adopting the above configuration, even if the coolant leaks from the intercooler into the surge tank, the leaked coolant is not detected until the level sensor detects the coolant leak. Since the catch tank stores all the water, there is no problem that the coolant leaked into the surge tank is sucked into the engine. At this time, since the ECU does not restrict the operation of the engine, the driver can drive the vehicle freely.
Further, after the level sensor detects the leakage of the cooling water, the ECU switches the engine operating state to the evacuation travel mode, thereby suppressing an increase in engine rotation. For this reason, even if the cooling water accumulates in the lower part of the surge tank, the problem that the cooling water is sucked into the engine does not occur.
ここで、通常インタークーラは、ターボチャージャやスーパーチャージャ等の吸気過給機で加圧されて温度上昇した吸気を冷却するために搭載される。
吸気過給機で加圧された吸気が導かれる吸気通路の容積(コンプレッサからエンジンに至る吸気通路の容積)は、アクセルの応答性を高める目的で小さい容積が要求される。
そこで、上記の構成(冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達するまでは冷却水をキャッチタンクで貯水させ、所定漏れ量に達した後は退避走行モードに切り替える構成)を採用することにより、キャッチタンクの容量を小さく抑えることが可能になる。即ち、キャッチタンクを設けることによるアクセルの応答性の悪化を抑えることができる。
Here, the normal intercooler is mounted in order to cool the intake air that has been pressurized by an intake supercharger such as a turbocharger or a supercharger and has risen in temperature.
The volume of the intake passage through which the intake air pressurized by the intake supercharger is guided (volume of the intake passage from the compressor to the engine) is required to be small for the purpose of improving the response of the accelerator.
Therefore, by adopting the above configuration (a configuration in which the cooling water is stored in the catch tank until the leakage amount of the cooling water reaches the predetermined leakage amount and is switched to the evacuation travel mode after reaching the predetermined leakage amount), the catch is achieved. The capacity of the tank can be kept small. That is, it is possible to suppress the deterioration of the accelerator response due to the provision of the catch tank.
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段は、冷却水循環回路のウォータポンプを停止した状態で、インタークーラからサージタンク内に冷却水が最大に漏れ出して、サージタンクに冷却水が溜まった状態であっても、サージタンク内に溜まった冷却水がサージタンクの吸気入口および吸気出口を塞がないように、
(i)冷却水循環回路におけるラジエータとインタークーラの上下配置関係が設定され、
(ii)サージタンクに通じる吸気通路(例えば、吸気管の取回し)の取回配置が設定され、
(iii)サージタンクの吸気入口および吸気出口の形状、大きさ、上下位置が設定される。
このため、冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことをレベルセンサが検出した後であっても、退避走行が可能になる。
[Means of claim 2 ]
According to the second aspect of the present invention, even when the cooling water is leaked to the maximum in the surge tank from the intercooler while the water pump of the cooling water circulation circuit is stopped, Make sure that the cooling water accumulated in the tank does not block the intake and intake ports of the surge tank.
(I) The vertical arrangement relationship between the radiator and the intercooler in the cooling water circulation circuit is set,
(Ii) the arrangement of intake passages (for example, intake pipe routing) leading to the surge tank is set,
(Iii) The shape, size, and vertical position of the intake inlet and the intake outlet of the surge tank are set.
For this reason, even after the level sensor detects that the cooling water leakage amount has reached the predetermined leakage amount, the retreat traveling is enabled.
図面を参照して[発明を実施するための形態]を説明する。
吸気冷却装置は、
・吸気脈動や吸気干渉を低減するサージタンク1およびこのサージタンク1から分岐する複数の吸気ブランチ2を有するインテークマニホールド3と、
・サージタンク1の内部に配置されて、サージタンク1内を通過する吸気を冷却する水冷式のインタークーラ4と、
・冷却水の放熱を行なうラジエータ5、冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ6、所定量の冷却水を貯溜可能なリザーブタンク7を有してインタークーラ4に冷却水を循環供給する冷却水循環回路8と、
・サージタンク1の下(下側、下部、下方のいずれか)に設けられ、サージタンク1の底部と連通部9を介して連通するキャッチタンク10と、
・冷却水循環回路8から漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するレベルセンサ11(あるいは、サージタンク1内に漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するレベルセンサ11)を備える。
[Description of Embodiments] [Mode for carrying out the invention] will be described with reference to the drawings.
Intake air cooling system
An intake manifold 3 having a
A water-cooled
Cooling water circulation having a radiator 5 that radiates cooling water, an
A
A
そして、キャッチタンク10の容量は、レベルセンサ11が検出する所定漏れ量以上の容量を確保している。
さらに、エンジン制御を行なうECU12は、レベルセンサ11によって冷却水の漏れを検出した際に、
(i)冷却水循環回路8におけるウォータポンプ6の作動を停止し、
(ii)エンジンの運転状態を退避走行モード(エンジン回転数の上限を低く制限した運転モード)へ切り替え、
(iii)車両乗員への表示装置13を作動させて車両乗員に異常の発生を知らせる。
なお、キャッチタンク10は、サージタンク1(インテークマニホールド3の一部)と一体に設けられるものであっても良いし、サージタンク1とは別体に設けられて配管等で連通されるものであっても良い。
And the capacity | capacitance of the
Furthermore, when the
(I) Stop the operation of the
(Ii) switching the operating state of the engine to a retreat traveling mode (an operation mode in which the upper limit of the engine speed is limited to be low);
(Iii) The
The
以下において本発明が適用された具体的な一例(実施例)を、図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。なお、以下の実施例において上記[発明を実施するための形態]と同一符号は、同一機能物を示すものである。 Hereinafter, a specific example (example) to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The embodiment discloses a specific example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the “DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION” denote the same functional objects.
(実施例の具体的な構成1)
車両走行用のエンジン(ガソリンエンジン等の火花点火機関であっても、ディーゼルエンジン等の圧縮着火機関であっても良い)は、吸気を気筒内に導く吸気通路と、気筒内で発生した排気ガスを大気中に排出する排気通路とを備える。
(
An engine for driving a vehicle (which may be a spark ignition engine such as a gasoline engine or a compression ignition engine such as a diesel engine) includes an intake passage that guides intake air into the cylinder and exhaust gas generated in the cylinder. And an exhaust passage for discharging the air into the atmosphere.
吸気通路は、エアクリーナやスロットルバルブ14等が配置される吸気管15と、吸気を各気筒へ分配するインテークマニホールド3と、エンジンのシリンダヘッド16に形成された吸気ポート17とによって構成される。
インテークマニホールド3は、通路断面積が拡大して設けられて吸気脈動や吸気干渉を低減させるサージタンク1と、このサージタンク1内の吸気をエンジンの各気筒毎に分配する複数の吸気ブランチ2とを、樹脂等によって一体化して設けたものである。
排気通路は、エンジンのシリンダヘッド16に形成された排気ポートと、各排気ポートから排出される排気ガスを集合させるエキゾーストマニホールドと、三次元触媒(火花点火機関の場合)あるいはパティキュレートフィルタ(圧縮着火機関の場合)が配置される排気管とによって構成される。
The intake passage is configured by an
The intake manifold 3 is provided with an enlarged passage cross-sectional area to reduce intake pulsation and intake interference, and a plurality of
The exhaust passage includes an exhaust port formed in the
この実施例の車両には、コンプレッサによって吸気を加圧する吸気過給機(ターボチャージャ、スーパーチャージャ等)が搭載されている。そして、吸気過給機の吸気下流側の吸気通路には、コンプレッサによって圧縮されて高圧になり温度上昇した吸気を強制冷却する水冷式のインタークーラ4が配置されている。
このインタークーラ4は、インテークマニホールド3におけるサージタンク1の内部に挿入配置されるものであり、サージタンク1を通過する全ての吸気を冷却するように設けられている。
The vehicle of this embodiment is equipped with an intake supercharger (turbocharger, supercharger, etc.) that pressurizes intake air by a compressor. A water-cooled
The
インタークーラ4は、冷却水が循環する冷却水循環回路8の機能部品であり、冷却水循環回路8には、インタークーラ4の他に、冷却水の放熱を行なうラジエータ5、冷却水を循環させるウォータポンプ6、所定量の冷却水を貯溜可能なリザーブタンク7を有し、各機能部品を冷却水配管で環状に接合した構成を採用している。
The
ラジエータ5は、車両走行風を受ける部位(車両のフロントグリルの内部等)に搭載されて、走行風を受けるとともに、エンジン冷却水を冷却するラジエータファンのファン風を受けて、冷却水が効率的に冷却されるように設けられている。
ウォータポンプ6は、通電により作動が制御される電動ポンプであり、エンジンの運転状態を制御するECU12によって作動制御される。
リザーブタンク7は、インタークーラ4、ラジエータ5、ウォータポンプ6より高い位置(車両搭載時における天地方向の上側)に配置され、インタークーラ4、ラジエータ5、ウォータポンプ6の内部に常に冷却水が満ちるように設けられている。
なお、この実施例に示す冷却水循環回路8は、エンジン冷却水循環回路など他の冷却水回路と独立して設けられるものであるが、限定されるものではない。
The radiator 5 is mounted on a portion that receives the vehicle running wind (such as the interior of the front grille of the vehicle), receives the running wind, receives the fan wind of the radiator fan that cools the engine cooling water, and the cooling water is efficient. It is provided so as to be cooled.
The
The
In addition, although the cooling water circulation circuit 8 shown in this Example is provided independently of other cooling water circuits, such as an engine cooling water circulation circuit, it is not limited.
この実施例のインテークマニホールド3は、サージタンク1の下部(車両搭載時における天地方向の下側)に、サージタンク1の底部と連通部9を介して連通するキャッチタンク10を有している。
なお、この実施例のキャッチタンク10は、サージタンク1および吸気ブランチ2とともにインテークマニホールド3の一部として一体に設けられる例を示すが、限定されるものではなく、キャッチタンク10をサージタンク1(インテークマニホールド3)と独立した部材で設け、サージタンク1の下方に配置して、サージタンク1の下部とキャッチタンク10内とを配管等を用いて連通させても良い。
The intake manifold 3 of this embodiment has a
In addition, although the
この実施例のキャッチタンク10は、上述したように、サージタンク1(インテークマニホールド3)と一体のものであり、サージタンク1の底壁によってサージタンク1の内部空間とキャッチタンク10の内部空間とが区画されている。
サージタンク1の底部とキャッチタンク10の上部を連通する連通部9は、サージタンク1に形成された貫通穴であり、サージタンク1の底部とキャッチタンク10の上部とを常時連通する開口である。
As described above, the
A communication portion 9 that communicates the bottom of the
なお、キャッチタンク10の内部に冷却水を貯水した状態で、車両が旋回走行しても、車両が坂道走行や加減速走行しても、キャッチタンク10内の冷却水がサージタンク1内に逆流しないように工夫されている。
具体的な一例を示すと、連通部9はキャッチタンク10の天井壁(サージタンク1の底壁)の略中央付近に設けられている。
あるいは、キャッチタンク10の内部に冷却水の移動を抑える邪魔板(一部が連通する仕切壁)を配置したり、連通部9の下部にパイプ(側面方向に開口部を有する管)を設けるなどして、キャッチタンク10の内部に冷却水が貯水する状態で車両が走行しても、キャッチタンク10内の冷却水がサージタンク1内に逆流しないように設けられている。
Note that the cooling water in the
As a specific example, the communication portion 9 is provided near the approximate center of the ceiling wall of the catch tank 10 (the bottom wall of the surge tank 1).
Alternatively, a baffle plate (partially connecting partition wall) that suppresses the movement of the cooling water is disposed inside the
リザーブタンク7には、このリザーブタンク7内に貯水された冷却水の液面レベルが所定の液面レベルに達したことを検出するレベルセンサ11が取り付けられている。
このレベルセンサ11は、冷却水循環回路8から漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量(例えば1L:この数値は単に理解補助のための数値であって限定されるものではない)に達したことを検出するものである。
即ち、レベルセンサ11は、リザーブタンク7内の冷却水の液面レベルが、基準レベル(満水レベル:図1におけるリザーブタンク7内の破線参照)より所定漏れ量(例えば1L)だけ減ったことを検出するセンサである。
そして、このレベルセンサ11のセンサ出力は、ECU12に入力される。
The
The
That is, the
The sensor output of the
ここで、キャッチタンク10の容量は、レベルセンサ11が検出する所定漏れ量以上の容量を確保している。
理解補助のために具体的な数値例を示すと、レベルセンサ11が検出する所定漏れ量が「1L」とすると、キャッチタンク10の容量は1L以上(例えば、1.1L)に設けられるものである。もちろん、この数値は限定されるものではない。
即ち、インタークーラ4からサージタンク1内に冷却水が漏れ出したと仮定した場合、レベルセンサ11によって冷却水の漏れが検出された時の液面レベルαは、図1、図2に示すように、キャッチタンク10内に存在するものであり、冷却水がサージタンク1内に溜まらないように設けられている。
Here, the
As a specific numerical example for assisting understanding, if the predetermined leakage amount detected by the
That is, assuming that the coolant leaks from the
一方、インタークーラ4から冷却水が漏れ出したことを想定した場合、冷却水循環回路8のウォータポンプ6を停止した状態で、インタークーラ4からサージタンク1内に冷却水が最大に漏れ出た状態では、キャッチタンク10が満水になり、サージタンク1の内部まで冷却水が溜まることが考えられる。
このような事態が生じても、サージタンク1の吸気入口1a(インテークマニホールド3の吸気入口)およびサージタンク1の吸気出口1b(吸気ブランチ2の吸気入口)が、サージタンク1内に溜まった冷却水によって塞がれないように設けられる。
On the other hand, when it is assumed that the coolant has leaked from the
Even when such a situation occurs, the
具体的には、ウォータポンプ6を停止した状態で、インタークーラ4からサージタンク1内に冷却水が最大に漏れ出した場合の液面レベルβは、図1、図2に示すように、サージタンク1内に溜まった冷却水が吸気通路を塞がないように、
(i)インタークーラ4とラジエータ5の上下配置関係が設定され(例えば、インタークーラ4に対してラジエータ5が極力低い位置に配置され)、
(ii)サージタンク1の吸気通路の取り回し配置が設定され(例えば、サージタンク1に接続される吸気管15が極力水平方向に伸びて配置され)、
(iii)サージタンク1の吸気入口1aおよび吸気出口1bの形状、大きさ、上下位置が設定される(例えば、図2に示すように、サージタンク1の吸気入口1aが縦長に設けられ、サージタンク1の吸気出口1bがサージタンク1の上部に配置される)ものである。
なお、図1、図2で示す液面レベルα、βの位置は、理解補助のための参考水位であって、限定されるものではない。
Specifically, the liquid level β when the coolant leaks from the
(I) The vertical arrangement relationship between the
(Ii) The arrangement of the intake passage of the
(Iii) The shape, size, and vertical position of the
The positions of the liquid level α and β shown in FIGS. 1 and 2 are reference water levels for assisting understanding and are not limited.
ECU12は、CPU、記憶装置、入出力装置などを含む周知構成のコンピュータを搭載するものであり、このECU12には、レベルセンサ11によって冷却水の漏れを検出した際に、冷却水の漏れに対処するための漏れ対策プログラムが搭載されている。
この漏れ対策プログラムは、レベルセンサ11によって冷却水の漏れを検出した際に、(i)冷却水循環回路8におけるウォータポンプ6の作動を停止(通電停止)し、
(ii)エンジンの回転数の上限を所定回転数以下(例えば、2000rpm以下)に規制する退避走行モードへ切り替え、
(iii)車両乗員への表示装置13(例えば、異常警告灯などの視覚表示手段)を作動(点灯)させて、車両乗員(運転者)に異常の発生を知らせるものである。
The
When this leakage countermeasure program detects the leakage of cooling water by the
(Ii) switch to a retreat travel mode that restricts the upper limit of the engine speed to a predetermined speed or less (eg, 2000 rpm or less);
(Iii) The
(実施例の効果1)
この実施例における吸気冷却装置は、インタークーラ4からサージタンク1内に冷却水が漏れる事態が生じた場合、冷却水の漏れの発生をレベルセンサ11が検出するまでは、漏れた冷却水の全てをキャッチタンク10が貯水する。このため、インタークーラ4から漏れ出した冷却水をエンジンが吸い込む不具合がない。
この時(冷却水が漏れても漏れ量が所定漏れ量に達していない時)、ECU12は、エンジンの運転に制約を与えないため(退避走行モードに切り替えないため)、運転者は車両を自由に不具合なく運転できる。
(
In the intake air cooling apparatus in this embodiment, when a situation in which cooling water leaks from the
At this time (when the coolant leaks and the leak amount does not reach the predetermined leak amount), the
レベルセンサ11が冷却水の漏れを検出すると、ECU12がウォータポンプ6の作動を停止する。これにより、冷却水循環回路8中の冷却水を強制的にインタークーラ4へ圧送しなくなるため、インタークーラ4から過剰に冷却水が漏れ出る不具合(『ウォータポンプ6を停止した状態で、インタークーラ4からサージタンク1内に冷却水が最大に漏れ出る量』よりも多くの冷却水がサージタンク1内に漏れ出る不具合)を回避できる。
即ち、インタークーラ4から冷却水が最大に漏れ出ても、サージタンク1内に溜まった冷却水がサージタンク1の吸気入口1aおよび吸気出口1bを塞ぐことがない。
When the
That is, even if the cooling water leaks from the
また、レベルセンサ11が冷却水の漏れを検出すると、ECU12がエンジンの運転状態を退避走行モードに切り替える。退避走行モードによってエンジンの回転が抑えられるため、例えサージタンク1の下部に冷却水が貯水されたとしても、冷却水がエンジンに吸い込こまれる不具合が生じず、車両の退避走行を実施することができる。
Further, when the
さらに、レベルセンサ11が冷却水の漏れを検出すると、ECU12が表示装置13を作動させて、車両乗員に異常の発生を知らせる。これにより、車両に異常が発生している旨を車両乗員が知ることができ、エンジンの運転状態が自動的に退避走行モードに切り替えられた旨を把握することができる。
Furthermore, when the
一方、この実施例における吸気冷却装置を搭載する車両は、上述したように、吸気過給機を搭載する。吸気過給機を搭載する車両では、アクセルの応答性を高める目的で、コンプレッサからエンジンに至る吸気通路の容積を小さくすることが要求される。
そこで、この実施例では、上述したように、レベルセンサ11が冷却水の漏れを検出するまでは、冷却水をキャッチタンク10で貯水させ、レベルセンサ11が冷却水の漏れを検出した後(冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達した後)はエンジンの運転状態を退避走行モードに切り替える構成を採用することにより、キャッチタンク10の容量を小さく抑えることが可能になる。
即ち、サージタンク1に連通するキャッチタンク10を設けるものであるが、キャッチタンク10の容量を小さくすることができるため、アクセルの応答性の悪化を抑えることができる。
On the other hand, the vehicle equipped with the intake air cooling device in this embodiment is equipped with the intake air supercharger as described above. In a vehicle equipped with an intake supercharger, it is required to reduce the volume of the intake passage from the compressor to the engine for the purpose of improving the responsiveness of the accelerator.
Therefore, in this embodiment, as described above, until the
That is, although the
(実施例の具体的な構成2)
次に、サージタンク1内で発生、あるいはサージタンク1内に導かれた水(冷却水とは異なる水)やオイルの排出技術を示す。
サージタンク1の内部には、上述したようにインタークーラ4が配置されている。このため、インタークーラ4によって吸気が冷却されて凝縮水が生じると、その凝縮水はサージタンク1の内部に滴下する。
(
Next, a technique for discharging water (water different from cooling water) or oil generated in the
As described above, the
一方、エンジンには、エンジンで発生したブローバイガス(燃焼室からクランクケース内に侵入した未燃焼ガスと排気ガスの混合ガス)を吸気通路の途中(例えば、サージタンク1の吸気上流部など)へ戻すブローバイガス還流装置が設けられており、ブローバイガスに含まれる水やオイルが吸気の流れによってサージタンク1内に導かれる。
また、エンジンには、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路の途中(例えば、サージタンク1と吸気ブランチ2の境界付近など)へ戻すEGR装置(排気ガス還流装置)が設けられており、EGRガスに含まれる水やオイルが吸気脈動等によってサージタンク1内に導かれる。
On the other hand, the blowby gas generated in the engine (mixed gas of unburned gas and exhaust gas that has entered the crankcase from the combustion chamber) is supplied to the engine in the middle of the intake passage (for example, the intake upstream portion of the surge tank 1). A blow-by gas recirculation device is provided to return water and oil contained in the blow-by gas into the
Further, the engine is provided with an EGR device (exhaust gas recirculation device) for returning a part of the exhaust gas as EGR gas to the middle of the intake passage (for example, near the boundary between the
このように、サージタンク1内で発生、あるいはサージタンク1内に導かれた水やオイルは、サージタンク1の下部に設けられたキャッチタンク10の内部に貯溜する。
そこで、この実施例の吸気冷却装置には、キャッチタンク10内に貯溜した水やオイルを、吸気通路内に生じる吸気負圧により吸気ブランチ2内へ吸い上げて、エンジンに吸わせる水オイル排出手段が搭載されている。
As described above, the water or oil generated in the
In view of this, the intake air cooling device of this embodiment has a water oil discharge means for sucking water and oil stored in the
この水オイル排出手段は、
・キャッチタンク10の下部と吸気ブランチ2の内部とを連通する第1連通管21と、
・キャッチタンク10の内部と大気(あるいは、スロットルバルブ14の吸気上流側の吸気通路内:吸気負圧の発生が弱い範囲内)とを連通する第2連通管22と、
・この第2連通管22を開閉する電動開閉バルブ23(例えば、吸気負圧を利用したバキューム・スイッチング・バルブ:VSV)と、
・エンジンの運転状態に応じてこの電動開閉バルブ23の開度制御を行なうECU12とで構成される。
なお、図2における符号24は、電動開閉バルブ23が大気に連通する場合に大気導入口に取り付けられるフィルタである。
This water oil discharge means
A
A
An electric on-off
-It is comprised with ECU12 which performs the opening degree control of this electric on-off
In addition, the code |
ECU12には、エンジンの運転状態に応じて電動開閉バルブ23の開度制御を行なう水オイル吸引プログラムが搭載されている。
この水オイル吸引プログラムは、エンジンの運転状態が、燃焼室に吸気とともに少量の水やオイルを混入させても問題が生じない運転状態の時(例えば、減速などにおける燃料カット時、エンジンの運転を停止する時、あるいは低負荷走行時など)に、電動開閉バルブ23を少量開き(例えば、VSVにおける電磁弁をデューティ比制御することでVSVを少量開き)、キャッチタンク10内に貯溜した水やオイルを小量ずつエンジンに吸わせるものである。
The
This water-oil suction program is used when the engine is in an operating state where no problem occurs even if a small amount of water or oil is mixed into the combustion chamber along with intake air (for example, when the fuel is cut during deceleration, etc. When stopping or when driving at a low load, etc., the electric open /
(実施例の効果2)
この実施例の吸気冷却装置は、キャッチタンク10に貯溜する水やオイルを、上述した水オイル排出手段によって、エンジンに吸わせる。これにより、キャッチタンク10内を、ほぼ空の状態に常に保つことができる。
このため、万が一に、インタークーラ4から冷却水が漏れたとしても、キャッチタンク10内がほぼ空の状態に保たれているため、レベルセンサ11が冷却水の漏れを検出するまでは、漏れた冷却水の全てをキャッチタンク10において貯水することができ、エンジンに冷却水が吸い込まれる不具合が生じない。
(
The intake air cooling device of this embodiment causes the engine to suck water or oil stored in the
For this reason, even if the cooling water leaks from the
上記の実施例では、レベルセンサ11をリザーブタンク7に設けて冷却水循環回路8における冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出する例を示したが、図3に示すように、レベルセンサ11をキャッチタンク10に設けてサージタンク1内に漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するように設けても良い。
In the above embodiment, the
上記の実施例では、インテークマニホールド3にサージタンク1が設けられる例を示したが、サージタンク1をインテークマニホールド3(吸気分岐管)とは独立して設け、独立したサージタンク1の内部にインタークーラ4を配置したものに本発明を適用しても良い。
In the above embodiment, the
上記の実施例では、第1、第2連通管21、22をインテークマニホールド3と独立した配管(チューブ等)で設ける例を示したが、第1、第2連通管21、22をインテークマニホールド3と一体に設けるものであっても良い。
上記の実施例に開示した水オイル排出手段(キャッチタンク10内の水やオイルをエンジンに吸わせる技術)は、具体的な一例であり、他の技術によりキャッチタンク10内に貯溜する水やオイルをエンジンに吸わせるように設けても良い。
In the above embodiment, the first and
The water oil discharging means (technology for causing the engine to suck water and oil in the catch tank 10) disclosed in the above embodiment is a specific example, and water and oil stored in the
1 サージタンク
1a 吸気入口
1b 吸気出口
2 吸気ブランチ
4 インタークーラ
5 ラジエータ
6 ウォータポンプ
7 リザーブタンク
8 冷却水循環回路
9 連通部
10 キャッチタンク
11 レベルセンサ
12 ECU(エンジン制御装置)
13 表示装置
DESCRIPTION OF
13 Display device
Claims (2)
このサージタンク(1)の内部に配置されて、当該サージタンク(1)内を通過する吸気を冷却する水冷式のインタークーラ(4)と、
前記サージタンク(1)の下に設けられ、前記サージタンク(1)の底部と連通部(9)を介して連通するキャッチタンク(10)と、
を具備する吸気冷却装置であって、
この吸気冷却装置は、
前記インタークーラ(4)に冷却水を循環供給する冷却水循環回路(8)から漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するレベルセンサ(11)、あるいは前記サージタンク(1)内に漏れた冷却水の漏れ量が所定漏れ量に達したことを検出するレベルセンサ(11)を備え、
前記キャッチタンク(10)の容量は、前記レベルセンサ(11)が検出する所定漏れ量以上の容量を確保しており、
前記エンジンの運転制御を行なうエンジン制御装置(12)は、前記レベルセンサ(11)によって冷却水の漏れを検出した際に、前記冷却水循環回路(8)におけるウォータポンプ(6)の作動を停止し、前記エンジンの運転状態を退避走行モードへ切り替え、車両乗員への表示装置(13)を作動させて車両乗員に異常の発生を知らせることを特徴とする吸気冷却装置。 A surge tank (1) having an enlarged passage cross-sectional area in an intake passage that guides intake air to the engine;
A water-cooled intercooler (4) disposed inside the surge tank (1) for cooling the intake air passing through the surge tank (1);
A catch tank (10) provided under the surge tank (1) and communicating with the bottom of the surge tank (1) via the communication portion (9);
An intake air cooling device comprising :
This intake air cooling device
A level sensor (11) that detects that the amount of coolant leaked from the coolant circulation circuit (8) that circulates and supplies coolant to the intercooler (4) reaches a predetermined leak amount, or the surge tank (1) ) Having a level sensor (11) for detecting that the amount of cooling water leaked in has reached a predetermined amount of leakage,
The capacity of the catch tank (10) secures a capacity equal to or greater than a predetermined leakage amount detected by the level sensor (11).
The engine control device (12) for controlling the operation of the engine stops the operation of the water pump (6) in the cooling water circulation circuit (8) when the leakage of the cooling water is detected by the level sensor (11). The intake air cooling device is characterized in that the operating state of the engine is switched to the evacuation travel mode, and a display device (13) for the vehicle occupant is operated to notify the vehicle occupant of the occurrence of an abnormality.
前記ウォータポンプ(6)を停止した状態で、前記インタークーラ(4)から前記サージタンク(1)内に冷却水が最大に漏れ出した状態であっても、
前記サージタンク(1)内に溜まった冷却水が前記サージタンク(1)の吸気入口(1a)および吸気出口(1b)を塞がないように、
前記冷却水循環回路(8)におけるラジエータ(5)と前記インタークーラ(4)の上下配置関係が設定され、
前記サージタンク(1)に通じる吸気通路の取回配置が設定され、
前記サージタンク(1)の吸気入口(1a)および吸気出口(1b)の形状、大きさ、上下位置が設定されることを特徴とする吸気冷却装置。 The intake air cooling device according to claim 1,
With the water pump (6) stopped, even if the coolant leaks from the intercooler (4) into the surge tank (1) to the maximum,
The cooling water accumulated in the surge tank (1) does not block the intake inlet (1a) and the intake outlet (1b) of the surge tank (1).
The vertical arrangement relation of the radiator (5) and the intercooler (4) in the cooling water circulation circuit (8) is set,
The arrangement of intake passages leading to the surge tank (1) is set,
The intake air cooling device , wherein the shape, size, and vertical position of the intake inlet (1a) and the intake outlet (1b) of the surge tank (1) are set .
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