JP2014152712A - 吸気冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮水が一度に多量に燃焼室に吸入することを抑制しつつ、小型化が可能な吸気冷却装置を提供する。
【解決手段】第２冷却部３４は、第１冷却部３３よりも上方に位置するとともに、吸気口１１ａよりも上方に位置する。第２冷却部３４で発生した凝縮水３７は、吸気とともに定常的に燃焼室１１ｂに至るので、第２冷却部３４にて発生した凝縮水３７によって内燃機関１１が損傷することを抑制することができる。また第１冷却部３３で発生した凝縮水３７は、上方に位置する第２冷却部３４を通過後に燃焼室１１ｂに至ることになる。したがって第１冷却部３３で発生した凝縮水は、重力が抵抗となり、徐々に第２冷却部３４に流れる。また第２冷却部３４そのものが第１冷却部３３からの凝縮水３７の流れの抵抗となるので、第１冷却部３３からの凝縮水が一度に多量に燃焼室１１ｂに流れることを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に供給される吸気を冷却する吸気冷却装置に関する。

近年、燃費低減を図るべくエンジンの排気量を小さく（ダウンサイジング）する傾向にある。そして、ダウンサイジングによるエンジン出力の低下分を、過給機で補うことが主流になりつつある。過給機とは、エンジンの排気エネルギ（排気の流速エネルギおよび熱エネルギ）によりタービンを回転させ、このタービンの回転によりコンプレッサを駆動させて吸気を過給するものである。

また燃費低減のため、ＬＰＬ(Low Pressure Loop)と呼ばれるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置も併用される。ＬＰＬ−ＥＧＲは、過給機のタービンより下流の排気管から排ガスの一部を抜出し、コンプレッサより上流の吸気管へ再循環させる装置である。

このように過給ダウンサイジング＋ＬＰＬ−ＥＧＲを組合わせた車両では、吸気およびＥＧＲを冷却する必要があるので、それぞれインタークーラ（Ｉ／Ｃ）およびＥＧＲクーラを用いて冷却している。特にＩ／Ｃには空冷式と水冷式があり、水冷式ではエンジン冷却回路とは独立した冷却回路を持つシステムがある。

ＬＰＬ−ＥＧＲ＋Ｉ／Ｃの課題は、Ｉ／Ｃ部で発生する凝縮水をどのように処理または抑制するかにある。凝縮水は定常的にエンジンに吸われれば問題ないが、吸気系のどこかで一旦溜まり、ある時に一気にエンジンに吸われるとエンジンが故障する恐れがある。そこで特許文献１に記載の従来技術では、吸気経路内に水溜め機構を設けている。水溜め機構によって、凝縮水を一箇所に留めて凝縮水がエンジンに吸われることを抑制している。

仏国特許出願公開第２９２２９６２号明細書

前述の特許文献１に記載の従来技術では、水溜め機構を設けるスペースが必要となる。したがって水溜め機構によって、吸気経路が拡大あるいはＩ／Ｃが大型化するという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、凝縮水が一度に多量に燃焼室に吸入することを抑制しつつ、小型化が可能な吸気冷却装置を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

本発明では、内燃機関（１１）の燃焼室（１１ｂ）に供給される吸気が流れる吸気ダクト（１５）と、吸気ダクトに設けられ、吸気ダクトを通過する吸気を冷却する第１冷却部（３３）と、吸気ダクトの第１冷却部よりも下流側に設けられ、第１冷却部を通過した吸気を冷却する第２冷却部（３４）と、を含み、第２冷却部は、第１冷却部よりも上方に位置するとともに、内燃機関の吸気口（１１ａ）よりも上方に位置することを特徴とする吸気冷却装置である。

このような本発明に従えば、第２冷却部は、第１冷却部よりも上方に位置するとともに、内燃機関の吸気口よりも上方に位置する。したがって第２冷却部で発生した凝縮水は、吸気ととも重力によって定常的に吸気口を経て燃焼室に至るので、一度に多量の凝縮水が燃焼室に送られることを抑制することができる。したがって第２冷却部にて発生した凝縮水によって内燃機関が損傷することを抑制することができる。また第１冷却部で発生した凝縮水は、第１冷却部よりも上方に位置する第２冷却部を通過後に燃焼室に至ることになる。したがって第１冷却部で発生した凝縮水は、重力が抵抗となり、徐々に第２冷却部に流れる。また第２冷却部そのものが第１冷却部からの凝縮水の流れの抵抗となるので、第１冷却部からの凝縮水が一度に多量に燃焼室に流れることを抑制することができる。また本発明の吸気冷却装置では、凝縮水を留める部位は不要であるので小型化可能である。したがって本発明の吸気冷却装置では、凝縮水が一度に多量に燃焼室に吸入されることを抑制しつつ、小型にすることができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態の内燃機関システム１０を簡略化して示す図である。 図１の一部を斜視図で示した図である。 吸気冷却装置１２の制御を示すフローチャートである。 第２実施形態の内燃機関システム１０Ａを簡略化して示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図３を用いて説明する。内燃機関システム１０は、内燃機関１１、吸気冷却装置１２、ターボチャージャ１３および排ガス再循環装置１４を含んで構成される。内燃機関１１は、たとえば道路走行車両のための走行用動力源である。内燃機関１１は、自己着火型のディーゼルエンジン、または火花点火型のガソリンエンジンによって提供することができる。内燃機関システム１０は、内燃機関１１のための吸気系統および排気系統を備える。吸気系統は、内燃機関１１が吸入する吸気が流れる吸気ダクト１５を備える。排気系統は、内燃機関１１から排出された排ガスが流れる排気ダクト１６を備える。

ターボチャージャ１３は、排気系統と吸気系統との間に設けられる。ターボチャージャ１３は、排気ダクト１６に流れる排気のエネルギを回収し、吸気を圧縮する過給機を提供する。ターボチャージャ１３は、排気ダクト１６に設けられたタービン２１と、吸気ダクト１５に設けられたコンプレッサ２２とを備える。タービン２１は、排気のエネルギを回転に変換する。タービン２１の回転は、コンプレッサ２２に伝達され、コンプレッサ２２が機能する。コンプレッサ２２は吸気を加圧する。

排ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）１４は、排気ダクト１６と吸気ダクト１５との間に設けられる。ＥＧＲ装置１４は、ＥＧＲ系統を備える。ＥＧＲ系統は、排気の一部を吸気ダクト１５に還流させるためのＥＧＲダクト１７を備える。またＥＧＲ系統は、ＥＧＲダクト１７を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３を備える。ＥＧＲクーラ２３は、内燃機関１１の冷却水によってＥＧＲガスを冷却する水冷熱交換器によって提供される。ＥＧＲダクト１７は、排気ダクト１６の低圧部分に開口するＥＧＲ入口（図示せず）と、吸気ダクト１５の過給前部分に開口するＥＧＲ出口２４とを有する。ＥＧＲ系統は、ＬＰＬ−ＥＧＲ装置を構成する。

吸気系統は、吸気冷却装置１２を備える。吸気冷却装置１２は、内燃機関１１の燃焼室に供給される吸気を冷却する。吸気冷却装置１２は、インタークーラとも呼ばれる。吸気冷却装置１２は、コンプレッサ２２と内燃機関１１との間に設けられている。吸気冷却装置１２は、水冷型であり、低温ラジエータ３１によって冷却された冷却水が供給される。内燃機関１１の冷却水は、高温ラジエータ４１によって冷却される。

高温ラジエータ４１は、内燃機関冷却装置４０を構成する。内燃機関冷却装置４０は、高水温回路４２、高温ラジエータ４１およびメインウォーターポンプ４３を含んで構成される。高温ラジエータ４１は、高水温回路４２に設けられる。高水温回路４２は、内燃機関１１に接続され、内燃機関１１を冷却するための冷却水が循環する第１循環路である。高水温回路４２には、高温ラジエータ４１およびメインウォーターポンプ４３が設けられる。メインウォーターポンプ４３は、冷却水を循環させるためのポンプであって、内燃機関１１の駆動力を受けて回転作動する内燃機関直結式のポンプである。高温ラジエータ４１は、メインウォーターポンプ４３によって高水温回路４２を循環する冷却水を外気との熱交換により冷却する。

内燃機関システム１０は、さらに、制御装置１８（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を備える。制御装置１８は、内燃機関システム１０を制御するエンジン制御装置である。制御装置１８は、複数のセンサから信号を入力する。例えば、制御装置１８は、内燃機関１１の回転数、内燃機関１１の吸入空気量Ｇなどの内燃機関１１の運転状態を示す複数の信号を入力する。吸入空気量は、吸気ダクト１５に設けられる流量センサ１９によって検出される。制御装置１８は、予め設定された制御プログラムを実行することにより、制御処理を実行する。制御装置１８は、複数のアクチュエータを制御する。すなわち、制御装置１８は、複数のセンサからの信号に応答して、複数のアクチュエータを制御する。制御装置１８は、たとえば内燃機関１１のための燃料供給装置２０、吸気冷却装置１２および内燃機関冷却装置４０を制御する。

制御装置１８は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、制御装置１８によって実行されることによって、制御装置１８を機能させる。制御装置１８が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

次に、吸気冷却装置１２に関してさらに説明する。吸気冷却装置１２は、低水温回路３０、低温ラジエータ３１、サブウォーターポンプ３２、第１冷却部３３、第２冷却部３４および三方弁３５を含む。低水温回路３０は、エンジンに吸入される燃焼用の空気（吸気）を冷却するための冷却水が循環する第２循環路である。低水温回路３０には、サブウォーターポンプ３２、低温ラジエータ３１、第１冷却部３３、第２冷却部３４および三方弁３５が設けられる。サブウォーターポンプ３２は、冷却水を循環させるためのポンプである。サブウォーターポンプ３２は、起動状態および停止状態が制御装置１８によって制御される。

低温ラジエータ３１は、サブウォーターポンプ３２によって低水温回路３０を循環する冷却水を外気との熱交換により冷却する。第１冷却部３３および第２冷却部３４は、燃焼用の空気（吸気）をサブウォーターポンプ３２によって低水温回路３０を循環する冷却水との熱交換により冷却する。

三方弁３５は、第１冷却部３３および第２冷却部３４のそれぞれ流れる冷却水の流量を制御する流量調整手段である。三方弁３５は、第１冷却部３３に冷却水が流れる通路と第２冷却部３４に冷却水が流れる通路とが分岐する分岐部３６に設けられる。三方弁３５の状態は、制御装置１８によって制御される。サブウォーターポンプ３２が動作しており三方弁３５が二つの通路を開状態にしている場合には、第１冷却部３３および第２冷却部３４に冷却水が流れる。またサブウォーターポンプ３２が動作しており三方弁３５が第１冷却部３３側のみ開状態の場合には、第１冷却部３３にのみ冷却水が流れる。またサブウォーターポンプ３２が動作しており三方弁３５が第２冷却部３４側のみ開状態の場合には、第２冷却部３４にのみ冷却水が流れる。このように三方弁３５によって、各冷却部３３，３４の冷却能力を制御することができる。

高水温回路４２と低水温回路３０とでは、冷却対象物が互いに異なるので、循環する冷却水の温度も互いに異なる。本実施の形態では、内燃機関１１を冷却する冷却水は吸気を冷却する冷却水よりも高温であるので、高水温回路４２を循環する冷却水は低水温回路３０を循環する冷却水より高温である。

第１冷却部３３および第２冷却部３４は、図１および図２に示すように吸気ダクト１５に設けられ、通過する吸気を冷却する。第１冷却部３３は、コンプレッサ２２の下流側に設けられる。第２冷却部３４は、第１冷却部３３よりも下流側に設けられる。したがって第２冷却部３４は、第１冷却部３３を通過した吸気を冷却する。また第２冷却部３４は、第１冷却部３３よりも上方に位置するとともに、内燃機関１１の吸気口１１ａよりも上方に位置する。上方とは、鉛直方向（重力方向）における上方である。また第１冷却部３３は、吸気口１１ａよりも下方に位置する。したがって図１に示すように、吸気ダクト１５は吸気を上方に向かって導くための曲部１５ａを有している。曲部１５ａの上流側に第１冷却部３３が設けられ、曲部１５ａの下流側に第２冷却部３４が設けられる。また第１冷却部３３および第２冷却部３４は、たとえば本実施形態のようにともに吸気ダクト１５が水平方向に延びる部分に設けられる。

第１冷却部３３は、第２冷却部３４よりも吸気を冷却する冷却性能（吸気温の低減しろ）が高い。第１冷却部３３および第２冷却部３４は水冷式であるので、冷却性能が高い第１冷却部３３の方が大型である。第２冷却部３４は、たとえば１〜２ｋｗの冷却性能であり、第１冷却部３３は、たとえば５ｋＷ〜３０ｋＷの冷却性能である。

次に吸気冷却装置１２の制御に関して図３を用いて説明する。図３に示す処理は、制御装置１８によって短時間に繰返し実行される。

フローが開始され、ステップＳ１では、吸気冷却要求の有無が判断され、冷却要求がある場合は、ステップＳ２に移り、冷却要求がない場合には、ステップＳ８に移る。冷却要求は、吸気を冷却する必要の有無を内燃機関１１の回転数や吸入空気量に基づいて、制御装置１８が判断する。ステップＳ８では、冷却要求がないので、サブウォーターポンプ３２（サブＷＰ）の動作を停止し、本フローを終了する。

ステップＳ２では、冷却要求があるのでサブウォーターポンプ３２が動作するように制御し、ステップＳ３に移る。これによって低水温回路３０に冷却水が循環する。

ステップＳ３では、冷却負荷が第１所定値Ｇ１以下であるか否かを判断し、第１所定値Ｇ１以下の場合は、ステップＳ４に移り、第１所定値Ｇ１以下でない場合には、ステップＳ５に移る。冷却負荷は、たとえば吸入空気量である。吸入空気量が少ない場合（第１所定値Ｇ１以下の場合）には、冷却負荷が小さくなる。

ステップＳ４では、冷却負荷が第１所定値Ｇ１以下であるので、第１冷却部３３の冷却能力（第１冷却能力）を制限して、本フローを終了する。第１冷却部３３の方が冷却性能が高いので、冷却負荷が小さい場合には、第２冷却部３４だけで充分に冷却できるからである。したがってステップＳ４では、制御装置１８は三方弁３５の状態を制御して、第２冷却部３４を優先して動作させて、第２冷却部３４にだけ冷却水が流れるように制御する。

ステップＳ５では、冷却負荷が第２所定値Ｇ２以下であるか否かを判断し、第２所定値Ｇ２以下の場合は、ステップＳ６に移り、第２所定値Ｇ２以下でない場合には、ステップＳ７に移る。第２所定値Ｇ２は、第１所定値Ｇ１よりも冷却負荷が大きい値である。

ステップＳ６では、冷却負荷が第２所定値Ｇ２以下であるので、第２冷却部３４の冷却能力（第２冷却能力）を制限して、本フローを終了する。第２冷却部３４の方が冷却性能が低いので、冷却負荷が中間の場合には、第１冷却部３３だけで充分に冷却できるからである。したがってステップＳ５では、制御装置１８は三方弁３５の状態を制御して、第１冷却部３３を優先して動作させて、第１冷却部３３にだけ冷却水が流れるように制御する。

ステップＳ７では、冷却負荷が第２所定値Ｇ２より大きいので、第１冷却部３３および第２冷却部３４の冷却能力を制限せずに、本フローを終了する。冷却負荷が高い場合には、第１冷却部３３および第２冷却部３４の両方を動作させる必要がある。したがってステップＳ７では、制御装置１８は三方弁３５の状態を制御して、第１冷却部３３および第２冷却部３４の両方に冷却水が流れるように制御する。

このように図３に示す制御では、冷却負荷に応じて動作する冷却部３３，３４を選択している。選択する冷却部３３，３４について、表１を用いて説明する。表１は、各冷却部３３，３４の低負荷および高負荷の場合の動作状況を示す表である。

表１に示す低負荷の場合とは、冷却負荷が第１所定値Ｇ１以下の場合である。また高負荷の場合とは、冷却負荷が第２所定値Ｇ１よりも大きいである。表１に示すように、低負荷の場合には、ステップＳ４のように少なくとも第２冷却部３４は動作（○の状態）するように制御し、第１冷却部３３は動作を停止するか（×の状態）、能力を落として動作（△の状態）させてもよい。また高負荷の場合には、ステップＳ７のように少なくとも第１冷却部３３は動作するように制御する。第２冷却部３４は動作を停止するか、能力を落として動作させてもよい。能力を落として動作させる場合には、制御装置１８はサブウォーターポンプ３２の吐出量を制御する。

以上説明したように本実施形態では、第２冷却部３４で発生した凝縮水３７は、吸気とともに定常的に燃焼室１１ｂに至るので、第２冷却部３４にて発生した凝縮水３７によって内燃機関１１が損傷することを抑制することができる。また第１冷却部３３で発生した凝縮水３７は、上方に位置する第２冷却部３４を通過後に燃焼室１１ｂに至ることになる。したがって第１冷却部３３で発生した凝縮水は、重力が抵抗となり、徐々に第２冷却部３４に流れる。また第２冷却部３４そのものが第１冷却部３３からの凝縮水３７の流れの抵抗となるので、第１冷却部３３からの凝縮水が一度に多量に燃焼室１１ｂに流れることを抑制することができる。また本実施形態の吸気冷却装置１２では、凝縮水３７を留める部位は不要であるので小型化可能である。したがって本発明の吸気冷却装置１２では、凝縮水３７が一度に多量に燃焼室１１ｂに吸入されることを抑制しつつ、小型にすることができる。

また本実施形態では、第１冷却部３３は、第２冷却部３４よりも吸気を冷却する冷却性能が高い。これによって冷却負荷に応じて、使用する冷却部を選択することができる。また第２冷却部３４は、吸気口１１ａの上方に位置するので、設置スペースが小さい場合が多い。このように小さい設置スペースでも、第２冷却部３４を配置することができる。そして第２冷却部３４だけでは冷却性能が不足する場合には、冷却性能が高い第１冷却部３３を用いることによって、吸気を確実に冷却することができる。また冷却性能が高い第１冷却部３３は、吸気ダクト１５のどこかに配置すればいいので、設置スペースを確保しやすい。

さらに本実施形態では、冷却負荷を検出する負荷検出手段として吸入空気量を検出する流量センサ１９と、第１冷却部３３および第２冷却部３４の冷却能力を制御する制御装置（制御手段）１８を含んで構成される。そして制御装置１８は、流量センサ１９によって検出された冷却負荷が第１所定値Ｇ１よりも低い場合には、第２冷却部３４を第１冷却部３３よりも優先して動作させる。これによって吸入空気量（吸気量）が第１所定値Ｇ１以下で少ない時には第２冷却部３４を使うことになる。したがって第２冷却部３４だけに凝縮水３７が発生し、第２冷却部３４で発生した凝縮水３７は、低吸気量でも吸気口１１ａへ定常的に吸われる。低吸気量でも第２冷却部３４が吸気口１１ａよりも上方に位置するので、重力によって凝縮水３７が吸気口１１ａに流れ込みやすいからである。したがって低吸気量であっても、吸気ダクト１５に凝縮水３７が溜まることがないので、大量の水が一気に内燃機関１１に流入することはない。

また本実施形態では、制御装置１８は、流量センサ１９によって検出された冷却負荷が第２所定値Ｇ２よりも高い場合には、第１冷却部３３を第２冷却部３４よりも優先して動作させる。これによって吸入空気量が第２所定値Ｇ２よりも多いので、冷却性能に優れる第１冷却部３３を使うことになる。したがって第１冷却部３３に凝縮水３７が発生し、第１冷却部３３で発生した凝縮水３７は、高吸気量であるので吸気口１１ａへ定常的に吸われることになる。高吸気量の場合には、吸気口１１ａよりも下方に位置する第１冷却部３３であってもその気流によって、凝縮水３７が吸気口１１ａまで運ばれるからである。したがって高吸気量の場合にも定常的に凝縮水３７が吸気口１１ａまで運ばれるので、大量の水が一気に内燃機関１１に流入することはない。

したがって低吸気量のときは、吸気口１１ａの上方に位置する第２冷却部３４の凝縮水３７は重力と弱い気流によって吸気口１１ａに運ばれ、高吸気量のときは吸気口１１ａの下方に位置する第１冷却部３３の凝縮水３７は、強い気流によって重力に逆らって第２冷却部３４を経て吸気口１１ａに運ばれる。いずれにしても凝縮水３７が吸気ダクト１５内に留まることがないので、一度に多量の凝縮水３７が吸気口１１ａに運ばれることを抑制することができる。

さらに本実施形態では、第２冷却部３４は、低水温回路３０に設けられ、低水温回路３０を循環する冷却水と吸気との間で熱交換して吸気を冷却する。低水温回路３０（第２循環路）は、内燃機関１１を冷却するための冷却水が循環する高水温回路４２（第１循環路）とは独立した回路であって、高水温回路４２の冷却水よりも低温の冷却水が循環する。このように低温の冷却水を用いるので吸気冷却装置１２の冷却性能を高めることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図４を用いて説明する。本実施形態では、低水温回路３０の構成が異なり、三方弁３５に換えて開閉弁５０を用いる点に特徴を有する。開閉弁５０は、第１冷却部３３および第２冷却部３４のそれぞれ流れる冷却水の流量を制御する流量調整手段である。開閉弁５０は、第１冷却部３３に冷却水が流れる通路に設けられる。開閉弁５０の開閉状態は、制御装置１８によって制御される。サブウォーターポンプ３２が動作しており開閉弁５０が開状態の場合には、第１冷却部３３および第２冷却部３４に冷却水が流れる。またサブウォーターポンプ３２が動作しており開閉弁５０が閉状態の場合には、第２冷却部３４にのみ冷却水が流れる。このように開閉弁５０によって、各冷却部３３，３４の冷却能力を制御することができる。このような開閉弁５０を用いても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１実施形態では、第１冷却部３３および第２冷却部３４の両方が低水温回路３０に設けられるが、両方が低水温回路３０に設けられる構成に限るものではなく、第１冷却部３３が低水温回路３０に設けられ、第２冷却部３４が高水温回路４２に設けられてもよく、その逆であってもよい。

前述の第１実施形態では、２つの所定値Ｇ１，Ｇ２を用いて制御しているが、１つの所定値でもよい。また前述の第１実施形態では、負荷検出手段は流量センサ１９によって実現されるが、流量センサ１９に限るものではなく、吸気の温度を測定するセンサであってもよく、その他の冷却負荷を検出可能な手段であればよい。前述の第２実施形態では、開閉弁５０は第１冷却部３３に冷却水が流れる通路に設けられたが、第２冷却部３４に冷却水が流れる通路に設けてもよい。

１１…内燃機関 １１ａ…吸気口 １１ｂ…燃焼室
１２…吸気冷却装置 １５…吸気ダクト
１８…制御装置（制御手段） １９…流量センサ（負荷検出手段）
２０…燃料供給装置 ３０…低水温回路（第２循環路）
３１…低温ラジエータ ３２…サブウォーターポンプ
３３…第１冷却部 ３４…第２冷却部
３５…三方弁（流量調整手段） ３７…凝縮水
４１…高温ラジエータ ４２…高水温回路（第１循環路）
４３…メインウォーターポンプ ５０…開閉弁（流量調整手段）

Claims (8)

1. 内燃機関（１１）の燃焼室（１１ｂ）に供給される吸気が流れる吸気ダクト（１５）と、
   前記吸気ダクトに設けられ、前記吸気ダクトを通過する前記吸気を冷却する第１冷却部（３３）と、
   前記吸気ダクトの前記第１冷却部よりも下流側に設けられ、前記第１冷却部を通過した前記吸気を冷却する第２冷却部（３４）と、を含み、
   前記第２冷却部は、前記第１冷却部よりも上方に位置するとともに、前記内燃機関の吸気口（１１ａ）よりも上方に位置することを特徴とする吸気冷却装置。
2. 前記第１冷却部は、前記第２冷却部よりも前記吸気を冷却する冷却性能が高いことを特徴とする請求項１に記載の吸気冷却装置。
3. 吸気の冷却負荷を検出する負荷検出手段（１９）と、
   前記第１冷却部および前記第２冷却部の冷却能力を制御する制御手段（１８）と、をさらに含み、
   前記制御手段は、前記負荷検出手段によって検出された前記冷却負荷が所定値よりも低い場合には、前記第２冷却部を前記第１冷却部よりも優先して動作させることを特徴とする請求項２に記載の吸気冷却装置。
4. 吸気の冷却負荷を検出する負荷検出手段（１９）と、
   前記第１冷却部および前記第２冷却部の冷却能力を制御する制御手段（１８）と、をさらに含み、
   前記制御手段は、前記負荷検出手段によって検出された前記冷却負荷が所定値よりも高い場合には、前記第１冷却部を第２冷却部よりも優先して動作させることを特徴とする請求項２に記載の吸気冷却装置。
5. 前記内燃機関を冷却するための冷却水が循環する第１循環路（４２）とは独立した第２循環路であって、前記第１循環路の前記冷却水よりも低温の冷却水が循環する第２循環路（３０）をさらに含み、
   前記第２冷却部は、前記第２循環路に設けられ、前記第２循環路を循環する前記冷却水と前記吸気との間で熱交換して前記吸気を冷却することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸気冷却装置。
6. 前記第１冷却部および前記第２冷却部は、前記第２循環路に設けられ、前記第２循環路を循環する前記冷却水と前記吸気との間で熱交換して前記吸気を冷却し、
   前記第１冷却部および前記第２冷却部のそれぞれ流れる前記冷却水の流量を制御する流量調整手段（３５，５０）をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の吸気冷却装置。
7. 前記流量調整手段は、前記第１冷却部に前記冷却水が流れる通路と前記第２冷却部に前記冷却水が流れる通路とが分岐する分岐部に設けられた三方弁（３５）であることを特徴とする請求項６に記載の吸気冷却装置。
8. 前記流量調整手段は、前記第１冷却部に前記冷却水が流れる通路および前記第２冷却部に前記冷却水が流れる通路のいずれか一方に設けられた開閉弁（５０）であることを特徴とする請求項６に記載の吸気冷却装置。

Images