JP2009209810A - 内燃機関の吸気冷却装置およびこれを用いた自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な時期に冷媒によって吸気を冷却でき、高効率運転を行える内燃機関の吸気冷却装置を提供する。
【解決手段】過給器１５からガソリンエンジン１への吸気管９に、外気によって吸気を冷却するインタークーラ４９および空調用の空調冷凍回路４７を循環する冷媒によって吸気を冷却する吸気蒸発器５１がこの順序で備えられたガソリンエンジン１の吸気冷却装置３であって、ガソリンエンジン１のノッキング状態を検出するノッキングセンサ６１と、吸気蒸発器５１への冷媒のバイパス冷凍回路５３を開閉する吸気膨張弁５５と、を備え、吸気膨張弁５５はノッキングセンサ６１がノッキング状態を検知した際に、開放されるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の吸気冷却装置およびこれを用いた自動車に関するものである。

ガソリンエンジン等の内燃機関では、過給器によって吸気量を増加して出力を高めることが広く行われている。
過給器によって吸気を圧縮すると、吸気の温度が増加し、ガソリンエンジンへの吸入温度が上昇するので、充填効率が低下するとともに、混合気温度が上昇してノッキングが発生し易くなる。
ノッキングを抑制するためには、点火時期を遅らせたり、混合気の空燃比を濃くしたりすることが行なわれるが、これらは出力および燃費の悪化をもたらす。
このため、外気を冷熱源としたインタークーラを用いて過給器から送られる吸気を冷却することが広く行われている。

この冷却を効果的に行うものとして、たとえば、特許文献１に示されるように、外気を用いて過給器からの吸気を冷却する第一熱交換器の下流側に、車室内冷房装置の冷凍回路を循環する冷媒によって吸気を冷却する第二熱交換器を備えたものが提案されている。
これは、第一熱交換器の出口部における吸気温度を測定し、この吸気温度が所定値を越えると、ノッキングが発生する可能性があるとし、第二熱交換器が作動され、吸気を冷却する。したがって、内燃機関のスパークプラグへの点火時期を遅らせることなく、かつ、空燃比を過濃にすることなく、ノッキングの発生を防止できるので、内燃機関の出力向上および燃費の節約を行うことができる。

特開昭６２−１５３５１８号公報

ところで、第二熱交換器に冷媒が供給されると、その分車室内の冷房に用いられる冷媒が少なくなるので、たとえば、所定の冷房能力を求められる場合、圧縮機の能力を高める必要がある。圧縮機は、内燃機関によって駆動されているので、内燃機関の出力は圧縮機の能力増加分に見合う分増加する。すなわち、内燃機関の出力を大きくするため、燃料消費率が大きくなり、内燃機関の運転効率は低下する。
特許文献１に示されるものは、第一熱交換器の出口部における吸気温度が所定値を越えると、ノッキングが発生する可能性があると判断している、言い換えると、間接的に判断しているので、この判断は現実にノッキングが発生するタイミングに対して余裕を持ったタイミングとなる。
したがって、必ずしも必要でない時期にも冷媒によって吸気を冷却することとなるので、その分内燃機関の運転効率が低下することになる。

本発明は、上記課題に鑑み、必要な時期に冷媒によって吸気を冷却でき、高効率運転を行える内燃機関の吸気冷却装置およびこれを用いた自動車を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の内燃機関の吸気冷却装置は、過給器から内燃機関への吸気通路に、外気によって吸気を冷却するインタークーラおよび空調用の冷凍回路を循環する冷媒によって前記吸気を冷却する吸気蒸発器がこの順序で備えられた内燃機関の吸気冷却装置であって、前記内燃機関のノッキング状態を検出するノッキングセンサと、前記吸気蒸発器への前記冷媒の供給路を開閉する開閉弁と、を備え、該開閉弁は前記ノッキングセンサがノッキング状態を検知した際に、開放されるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ノッキングセンサが内燃機関のノッキング状態を検出すると、吸気蒸発器への冷媒の供給路に設けられた開閉弁が開放され、この供給路を通って冷媒が吸気蒸発器へ流入し、吸気通路を通る吸気を冷却する。
吸気が冷却されると、内燃機関へ吸入される吸気の温度が低下するので、充填効率が向上するとともに、ノッキングの発生を防止することができる。
したがって、内燃機関の、たとえば、点火プラグへの点火時期を遅らせることなく、かつ、空燃比を過濃にすることなく、ノッキングの発生を防止できるので、内燃機関の出力向上および燃費の節約、言い換えると高効率運転を行うことができる。

また、開閉弁の開放タイミングがノッキング状態を検出したときであるので、冷却を求められるぎりぎりのタイミングで吸気の冷却が行われることになる。これにより、吸気蒸発器は、不必要な時期に冷媒が供給されることがないので、必ずしも必要でない時期に、たとえば、空調能力を維持するために余分な出力を必要としない。したがって、内燃機関の運転効率が不必要に低下することがないので、内燃機関は高効率運転を行うことができる。
なお、ここで「ノッキング状態」とは、ノッキングおよびその前兆状態を含んでいる。

上記発明の内燃機関の吸気冷却装置では、前記ノッキングセンサは、前記内燃機関の振動を検知するものとしてもよい。
また、上記発明では、前記ノッキングセンサは、前記内燃機関の筒内圧力を検知するものとしてもよい。

また、本発明の内燃機関の吸気冷却装置では、前記冷凍回路は、前記開閉弁が開放された場合、前記冷媒を圧縮して供給する圧縮機の能力を調節し、空調能力を所定に維持するようにされていることを特徴とする。

開閉弁が開放され、冷媒が吸気蒸発器へ供給されると、その分の冷房に用いられる冷媒が少なくなる。本発明では、この場合、冷媒を圧縮して供給する圧縮機の能力を調節し、空調能力を所定に維持するようにされているので、空調能力の低下を抑制することができる。
なお、圧縮機の能力を調節するとは、たとえば、可変容量式の圧縮機では、冷媒の吐出容量を増加させること、あるいは、一般に圧縮機への動力伝達を断接するクラッチの接続時間を増加させることである。これにより圧縮機から吐出される冷媒量を増加できるので、吸気蒸発器に冷媒を供給しても、空調用の冷媒量を確保することができる。

また、本発明の内燃機関の吸気冷却装置では、前記吸気蒸発器は、運転中常時所定量の冷媒を受け入れるようにされていることを特徴とする。

このように、吸気蒸発器は、運転中常時所定量の冷媒を受け入れるようにされているので、運転中に吸気蒸発器は常に冷却され、言い換えると、予冷されていることになる。これにより、吸気蒸発器は低温に保たれるので、開閉弁が開放されて冷媒が吸気蒸発器に供給されると、この冷媒は吸気蒸発器を冷却するのに用いられことなく直ぐに吸気を冷却することができる。
したがって、ノッチング状態を検出して開閉弁を開放すると、遅滞なく吸気を冷却することができる。
この場合、所定量は、エネルギーロスをできるだけ避ける意味で、吸気蒸発器を所定の温度に維持できる程度の少量とするのが好ましい。

また、本発明の内燃機関の吸気冷却装置では、前記内燃機関の出力が増大した場合、前記冷凍回路を流れる冷媒の全量が前記吸気蒸発器へ流れるようにされていることを特徴とする。

内燃機関の出力が増大するときには、それに伴い吸気量が増大するので、それを冷却するには大量の冷熱が必要となる。
本発明では、このような場合、冷凍回路を流れる冷媒の全量が前記吸気蒸発器へ流れる、すなわち、空調用途、たとえば、車内空調機器には冷媒を供給しないようにしているので、吸気を十分に冷却することができる。

また、本発明の自動車は、上記に記載の内燃機関の吸気冷却装置を備えていることを特徴とする。

このように、内燃機関が高効率運転を行うことができる吸気冷却装置を用いているので、内燃機関の出力向上および燃費の節約、言い換えると高効率運転を行うことができる。

本発明によれば、内燃機関のノッキング状態を検出するノッキングセンサと、吸気蒸発器への冷媒の供給路を開閉する開閉弁と、を備え、開閉弁はノッキングセンサがノッキング状態を検知した際に、開放されるように構成されているので、内燃機関の、たとえば、スパークプラグへの点火時期を遅らせることなく、かつ、空燃比を過濃にすることなく、ノッキングの発生を防止できるので、内燃機関の出力向上および燃費の節約、言い換えると高効率運転を行うことができる。
また、開閉弁の開放タイミングがノッキング状態を検出したときであるので、内燃機関の運転効率が不必要に低下することがなく、内燃機関は高効率運転を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態にかかる自動車のガソリンエンジン（内燃機関）１に用いられる吸気冷却装置３について、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態にかかる吸気冷却装置３を備えたガソリンエンジン１および車両空調装置５の概略構成を示すブロック図である。

ガソリンエンジン１には、エンジン本体７と、吸気管（吸気通路）９と、燃料供給管１１と、排気管１３と、過給器１５と、制御装置１７とが備えられている。燃料供給管１１のエンジン本体７側は、吸気管９と合流している。
エンジン本体７には複数のシリンダ１９が備えられている。シリンダ１９のシリンダヘッドには、点火プラグ２１と、接続されている吸気管９の開閉を行う吸気弁２３と、接続されている排気管１３の開閉を行う排気弁２５とが取り付けられている。

ピストン２７は、シリンダ１９の内部にその長手方向に摺動可能に保持されている。一端がピストン２７の下部に回動可能に取り付けられたコネクティングロッド２９は、他端部が図示しないクランクに取り付けられたクランクロッド３１の先端に回動自在に取り付けられている。クランクロッド３１およびコネクティングロッド２９はリンク機構を形成し、ピストン２７の直線状の往復動を回転運動に変換する機能を有している。

過給器１５には、シリンダ１９の排気によって回転駆動されるタービン３３と、タービン３３と同軸的に連結され、タービン３３の回転に伴い回転駆動され空気を圧縮するブロア３５とが備えられている。
ブロア３５によって圧縮された空気（吸気）は、吸気管９を通ってシリンダ１９へ供給される。

車両空調装置５には、冷媒を圧縮して高温高圧のガス状とする圧縮機３７と、圧縮機３７からのガス状冷媒を外気によって冷却し液化するコンデンサ３９と、液化した冷媒を送るレシーバ４１と、冷媒を減圧する空調膨張弁４３と、車室内の空気および冷媒の間で熱交換するエバポレータ４５と、が備えられている。
圧縮機３７、コンデンサ３９、レシーバ４１、空調膨張弁４３およびエバポレータ４５を循環するように空調冷凍回路４７が形成されている。

圧縮機３７には、回転軸の端部に電磁クラッチ３８を介してプーリ４０が断接可能に取り付けられている。
プーリ４０は、クランクに固定して取り付けられたクランクプーリ４２とベルト４４によって接続され、クランクの回転によって回転駆動される。
圧縮機３７は、電磁クラッチ３８の断接によってガソリンエンジン１から駆動されたり、駆動されなくされたりする。

吸気管９の中途には、吸気冷却装置３が備えられている。
吸気冷却装置３には、吸気と外気との間で熱交換するインタークーラ４９と、空調冷凍回路４７を循環する冷媒と吸気との間で熱交換を行う吸気蒸発器５１とが備えられている。
空調冷凍回路４７には、レシーバ４１の下流側の点Ａからエバポレータ４５の下流側の点Ｂとの間を接続するバイパス冷凍回路（冷凍回路）５３が備えられている。バイパス冷凍回路５３は、吸気蒸発器５１を通過するように構成されている。バイパス冷凍回路５３には、吸気蒸発器５１の上流側に冷媒を減圧するバイパス膨張弁５５が備えられている。
バイパス膨張弁５５は、電磁式の開閉弁としても機能する。

制御装置１７は、自動車の総合的な制御を行なうものである。制御装置１７には、ガソリンエンジン１の動作たとえば、燃料噴射、点火時期、ノッキング、アイドル回転速度等を制御する制御部としてのエンジンＥＣＵ５７と、車両空調装置５の動作を制御する制御部としてのＡ／ＣＥＣＵ５９とが備えられている。
エンジンＥＣＵ５７およびＡ／ＣＥＣＵ５９は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等を記憶した記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えて構成される。

エンジンＥＣＵ５７の記憶装置には、ノッキングの発生を防止するノッキング抑制制御プログラムが記憶されている。
ノッキング制御プログラムには、主モードとして吸気蒸発器５１によって吸気を冷却してノッキングを防止する吸気冷却モード７１と、ガソリンエンジン１のエンジン動作、たとえば、点火時期、空燃比等を制御してノッキングを防止するエンジン動作モード７３と、が備えられている。

さらに、主モードと併用される各種サブモードが備えられている。サブモードとして、たとえば、吸気冷却モード７１が作動中に、空調能力を維持する空調維持モード７５、同じくガソリンエンジン１の出力増加に伴い吸気蒸発器５１への冷媒を増加させる冷媒冷却強化モード等が備えられている。
ディトリビュータ６０は、点火プラグ２１に電気を送り点火するものである。エンジンＥＣＵ５７は、ディストリビュータ６０を制御し、複数の点火プラグに所定の順序で電気を送るようにする。

シリンダ１９の外周部には、シリンダ１９の振動を検出する、たとえば、圧電式のノッキングセンサ６１が取り付けられている。ノッキングセンサ６１としては圧電式に限らず、適宜形式のものを用いてもよい。
また、ノッキングセンサ６１は、たとえば、シリンダ１９の内部に検出部を有し、筒内圧力を検出するものを用いるようにしてもよい。

クランク部には、クランクの回転数、すなわち、ガソリンエンジン１の回転数を検出する回転数センサ６３が取り付けられている。
吸気管９の過給器１５へ入る前には、空気の流量を検出するエアフローセンサ６５が取り付けられている。
吸気管９のインタークーラ４９の出口部には、同部の吸気温度を検出する吸気温度センサ６７が取り付けられている。
エバポレータ４５の車室内への吹出し部には、吹き出される車室内空気の温度を検出する空気温度センサ６９が取り付けられている。

ノッキングセンサ６１、回転数センサ６３、エアフローセンサ６５および吸気温度センサ６７の検出信号は、エンジンＥＣＵ５７に入力されるようにされている。
空気温度センサ６９の検出信号はＡ／ＣＥＣＵ５９に入力されるようにされている。
なお、エンジンＥＣＵ５７およびＡ／ＣＥＣＵ５９には、図示していないがこれ以外にも必要な各部の状況を示す情報が入力されるようにされている。

以上のとおり構成された吸気冷却装置３を備えたガソリンエンジン１のノッキング抑制動作について図２および図３を参照して説明する。
図２は、吸気冷却モード７１およびエンジン動作モード７３を併用した動作のフローを示すフロー図である。図３は、空調維持モード７５の動作のフローを示すフロー図である。図２および図３のフローは例示されたものであって、これ以外のフローとしてもよい。

図２によるノッキング抑制動作について説明する。
ガソリンエンジン１が始動されると、エンジンＥＣＵ５７はガソリンエンジン１の動作の制御を開始する（ステップＳ１）と、エンジンＥＣＵ５７は、ノッキングセンサ６１、回転数センサ６３、エアフローセンサ６５および吸気温度センサ６７等を始めとする各種センサから、検出値を受取り、シリンダ振動、エンジン回転数、吸気流量、吸気温度等の状態を把握する（ステップＳ２）。
なお、ノッキングセンサ６１が、筒内圧力を検出するものの場合は、シリンダ振動の換わりに筒内圧力の情報を用いることになる。また、吸気温度は、シリンダ１９への導入部での温度を測定するようにしてもよい。

エンジンＥＣＵ５７は、これらの情報に基づいて制御演算、たとえば、適正点火時期の算出、適正空燃比（燃料噴射量）の算出を行い（ステップＳ３）、それに基づいてガソリンエンジン１の動作を制御する。これはガソリンエンジン１の作動中に常時行われる。
たとえば、エンジンＥＣＵ５７は、算出された適正点火時期に対応し、ディストリビュータ６０にそれを指示する。ディストリビュータ６０は、この指示に応じたタイミングで各点火プラグ２１を点火する。

エンジンＥＣＵ５７は、ノッキングセンサ６１からのシリンダ振動の情報に基づいてノッキングの有無を判定する（ステップＳ４）。
ノッキングが発生すると、シリンダ１９は異常な振動モードで振動することになるので、検出されたシリンダ振動情報を予め記憶していた定常運転中における振動モードと比較してノッキングの発生か否かを判定する。
この時、完全なノッキングでなくても、ノッキングしそうな場合には、振動モードが変動するので、ノッキングの前兆を捉えることができる。

ステップＳ４で、ノッキング無と判定されると、エンジンＥＣＵ５７は、Ａ／ＣＥＣＵ５９に吸気膨張弁５５を閉じるように指示する（ステップＳ５）。Ａ／ＣＥＣＵ５９は、吸気膨張弁５５の開閉状態をチェックし、それが開いていれば、閉じる。一方、吸気膨張弁５５が閉じていれば何もしない。

ステップＳ４で、ノッキング有と判定されると、エンジンＥＣＵ５７は、Ａ／ＣＥＣＵ５９に吸気膨張弁５５を開くように指示する（ステップＳ６）。この指示によってＡ／ＣＥＣＵ５９は、吸気膨張弁５５を開く。吸気膨張弁５５が開かれると、液状の冷媒がバイパス冷凍回路５３を通って吸気蒸発器５１に供給される。
この冷媒は、吸気管を通る吸気と熱交換される際、蒸発しこの蒸発潜熱によって吸気を冷却する。

吸気が冷却されると、シリンダ１９（ガソリンエンジン１）へ吸入される吸気の温度が低下するので、充填効率が向上するとともに、ノッキングの発生を抑制することができる。
したがって、ガソリンエンジン１の、たとえば、点火プラグへの点火時期を遅らせることなく、かつ、空燃比を過濃にすることなく、ノッキングの発生を抑制できるので、ガソリンエンジン１の出力向上および燃費の節約、言い換えると高効率運転を行うことができる。

また、吸気膨張弁５５の開放タイミングが、ノッキングセンサによってノッキングしそうな状態を検出したときであるので、冷却を求められるぎりぎりのタイミングで吸気の冷却が行われることになる。
これにより、吸気蒸発器５１は、不必要な時期、言い換えると、ノッキングが発生しそうにない時期に冷媒が供給されることがない。これにより、対策、すなわち、吸気蒸発器による冷却が必ずしも必要でない時期に、冷媒を吸気蒸発器５１に流すことがないので、たとえば、空調能力を維持するために余分なガソリンエンジン１の出力を必要としない。
したがって、ガソリンエンジン１の運転効率が不必要に低下することがないので、ガソリンエンジン１は高効率運転を行うことができる。

このとき、エンジンＥＣＵ５７は、図２に示されるように、吸気冷却モード７１とエンジン動作モード７３とを併用することができる。
ステップＳ４で、ノッキング有と判定されると、エンジンＥＣＵ５７は、Ａ／ＣＥＣＵ５９から吸気膨張弁５５の開閉状況の情報を得、吸気膨張弁５５が開いているか判定する（ステップＳ７）。
吸気膨張弁５５が閉じているとステップＳ６に入り、上記と同様な処置をして吸気膨張弁５５を開く。
吸気膨張弁５５が開いていると、エンジン動作モード７３に入ることになる。

これは、エンジンＥＣＵ５７が通常ノッキング防止としては、吸気冷却モード７１を優先して用いるようにしているからである。
このように、エンジン動作モード７３を併用するのは、たとえば、ガソリンエンジン１の出力が急激に増加し、通常の吸気冷却モード７１ではノッキングの抑制が十分でないと判断される場合である。
エンジン動作モード７３に入ると、エンジンＥＣＵ５７は、エンジン動作、たとえば、点火時期を遅らせる（遅角）および／または空燃比を増加（燃料噴射量を増加）させることによってノッキングの発生を抑制する（ステップＳ８）。

次いで、ステップＳ４と同様にノッキングの有無を判定する（ステップＳ９）。
ステップＳ９で、ノッキング無と判定されると、エンジンＥＣＵ５７は、エンジン動作によるノッキング回避を停止し、エンジン動作を元の状態に戻す（ステップＳ１０）。
ステップＳ４で、ノッキング有と判定されると、エンジンＥＣＵ５７は、エンジン動作によるノッキング回避を継続する。

吸気冷却モード７１によって吸気蒸発器５１に冷媒が流されると、その分エバポレータ４５を流れる冷媒が減少し、車室内の冷房能力が低下することになる。
エンジンＥＣＵ５７は、吸気蒸発器５１に冷媒が流されている場合に、車室内の冷房能力の低下を抑制すべく空調維持モード７５を用いるようにＡ／ＣＥＣＵ５９に指示することもできる。なお、Ａ／ＣＥＣＵ５９が独自に空調維持モード７５を実施することもある。
この空調維持モード７５について、図３に基づいて説明する。

Ａ／ＣＥＣＵ５９が空調維持モード７５を開始する（ステップＳ２１）と、Ａ／ＣＥＣＵ５９は、空気温度センサ６９等の各種センサから、外気温度、日射量、エバポレータ４５から吹き出される空気の温度（エバポレータ後空気温度）等の状態を把握する（ステップＳ２２）。

Ａ／ＣＥＣＵ５９は、これらの検出値に基づいて目標とするエバポレータ後空気温度（目標温度）を算出する（ステップＳ２３）。
次いで、空気温度センサ６９によって検出されたエバポレータ後空気温度（検出温度）と目標温度とを比較する（ステップＳ２４）。
目標温度が検出温度よりも小さい場合には、そのままとする。

目標温度が検出温度よりも大きい場合には、圧縮機３７の冷媒供給能力を増加させる（ステップＳ２５）。
圧縮機３７の冷媒供給能力の増加は、たとえば、断接クラッチ３８の接時間を増加させ、圧縮機の稼働率を増加させる、あるいは、可変容量式の圧縮機では、容量を増加させることで行う。

このように、空調維持モード７５では、エバポレータ後空気温度が目標温度以上にならないように圧縮機３７の冷媒供給能力が調節されるので、車室内の冷房能力が低下することを防止できる。

また、エンジンＥＣＵ５７は、冷媒冷却強化モードを備えている。冷媒冷却強化モードは、吸気冷却モード７１の場合に、空調冷凍回路４７への冷媒の供給を停止し、冷媒の全量を吸気蒸発器５１へ供給するようにするものである。
このようにすると、吸気蒸発器５１における冷却量が格別に増加するので、たとえば、ガソリンエンジン１の出力が急速に増大するのに伴う吸気量の増大に対して効果的に冷却することができる。
なお、この場合、全量ではなく通常よりも増加させるようにしてもよい。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
たとえば、本実施形態では、吸気膨張弁５５は開閉弁の機能と膨張弁の機能を併せ持つものであるが、これは、開閉弁と膨張弁とを別個に備えるようにしてもよい。

また、本実施形態では、吸気蒸発器５１は冷媒が供給されているか、供給されていないかのいずれかであるが、吸気蒸発器５１に、ガソリンエンジン１の運転中常時少量の冷媒を供給するようにしてもよい。
たとえば、バイパス冷凍回路５３とは別に常時開放された吸気蒸発器５１に供給する配管を設けてもよいし、吸気膨張弁５５を常時少し開くようにしてもよい。

このように、吸気蒸発器５１は、運転中常時少量の冷媒を受け入れるようにされているので、運転中に吸気蒸発器５１は常に冷却され、言い換えると、予冷されていることになる。
これにより、吸気蒸発器５１は比較的低温に保たれるので、吸気膨張弁５５が開放されて冷媒が吸気蒸発器５１に供給されると、この冷媒は吸気蒸発器５１を冷却するのに用いられことなく直ぐに吸気を冷却することができる。
したがって、ノッチング状態を検出して吸気膨張弁５５を開放すると、遅滞なく吸気を冷却することができる。
なお、常時供給される冷媒量を少量としているのは、エネルギーロスをできるだけ避ける意味である。この量は、吸気蒸発器５１を所定の温度に維持できる程度とされている。

また、本実施形態では、吸気冷却モード７１を優先させているが、エンジン動作モード７３を優先させて行い、冷媒冷却強化モードを併せ実施することでその不具合を解消するようにしてもよい。
すなわち、エンジン動作モード７３が作動すると、点火プラグへの点火時期を遅らせるおよび／または空燃比を過濃にするので、ガソリンエンジン１の運転効率は低下するが、吸気冷却モード７１を作動することによって吸気を冷却して運転効率の低下をある程度解消することができる。

本発明の一実施形態にかかる吸気冷却装置を備えたガソリンエンジンおよび車両空調装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態にかかる吸気冷却モードおよびエンジン動作モードを併用した動作のフローを示すフロー図である。 本発明の第一実施形態にかかる空調維持モードの動作のフローを示すフロー図である。

符号の説明

１ ガソリンエンジン
３ 吸気冷却装置
９ 吸気管
１５ 過給器
４７ 空調冷凍回路
４９ インタークーラ
５１ 吸気蒸発器
５３ バイパス冷凍回路
５５ 吸気膨張弁
６１ ノッキングセンサ

Claims (7)

1. 過給器から内燃機関への吸気通路に、外気によって吸気を冷却するインタークーラおよび空調用の冷凍回路を循環する冷媒によって前記吸気を冷却する吸気蒸発器がこの順序で備えられた内燃機関の吸気冷却装置であって、
   前記内燃機関のノッキング状態を検出するノッキングセンサと、
   前記吸気蒸発器への前記冷媒の供給路を開閉する開閉弁と、を備え、
   該開閉弁は前記ノッキングセンサがノッキング状態を検知した際に、開放されるように構成されていることを特徴とする内燃機関の吸気冷却装置。
2. 前記ノッキングセンサは、前記内燃機関の振動を検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
3. 前記ノッキングセンサは、前記内燃機関の筒内圧力を検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
4. 前記冷凍回路は、前記開閉弁が開放された場合、前記冷媒を圧縮して供給する圧縮機の能力を調節し、空調能力を所定に維持するようにされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関の吸気冷却装置。
5. 前記吸気蒸発器は、運転中常時所定量の冷媒を受け入れるようにされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の内燃機関の吸気冷却装置。
6. 前記内燃機関の出力が増大した場合、前記冷凍回路を流れる冷媒の全量が前記吸気蒸発器へ流れるようにされていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の内燃機関の吸気冷却装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の内燃機関の吸気冷却装置を備えていることを特徴とする自動車。
   

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