JP2535863B2

JP2535863B2 - 吸気冷却装置

Info

Publication number: JP2535863B2
Application number: JP62025883A
Authority: JP
Inventors: 建夫久米; 豊明福井; 祥吾大森
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPS63195323A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はターボチャージャのような過給装置を備えた
内燃機関の吸気冷却装置に関する。

（従来の技術）過給装置を備えた内燃機関において、吸気の圧縮によ
る吸気温度の上昇により充填効率が低下することを回避
するために、過給器を通過した吸気を冷却装置によって
冷却することが考えられている。この種の吸気冷却装置
は、過給装置の空気出口を内燃機関の吸気ポートに接続
する吸気通路の途中に設けられた熱交換器と、ポンプの
ような熱交換器へ冷却水のような冷却媒体を送る動力駆
動式冷却媒体送り装置とを有しており、この吸気冷却装
置に用いられる送り装置は電動式のものと内燃機関によ
り直接駆動される機関駆動式のものとが考えられる。電
動式のものは車両のバッテリ電源の電力を消費する。

（発明が解決しようとする問題点）動力駆動式冷却媒体送り装置は、エンジン暖機完了後
のアイドル状態を除き駆動されると共に、アイドルスイ
ッチがオフからオン（アイドル状態）となるスロットル
バルブが全閉となった直後から数秒間駆動される。この
ため、エンジン停止時かあるいはアイドル状態時に冷却
媒体を注入する場合は、動力駆動式冷却媒体送り装置は
駆動されないため、エア抜き性が悪いという問題点があ
る。

本発明の目的は外部スイッチにより強制的に動力駆動
式冷却媒体送り装置を駆動させて冷却媒体注入時の作業
性を向上させることができる吸気冷却装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段及び作用）過給装置を備えた内燃機関の吸気冷却装置において、
過給装置の空気出口を内燃機関の吸気ポートに接続する
吸気通路の途中に設けられた熱交換器と、前記熱交換器
へ冷却媒体を送る動力駆動式の冷却媒体送り装置と、上
記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された運転状態が予め
定められた設定条件のとき駆動制御手段を介して上記冷
却媒体送り装置の作動を制御する制御装置と、上記冷却
媒体送り装置の作動を制御すべく上記駆動制御手段に対
して接続された外部スイッチとを備え、上記駆動制御手
段は、上記制御装置、又は、上記外部スイッチからの作
動信号により上記冷却媒体送り装置の作動を制御するこ
とを特徴とする。

外部スイッチを操作するとその操作信号は直接動力駆
動力冷却媒体送り装置に送られる。このため、冷却媒体
を注入時に動力駆動力冷却媒体送り装置を駆動させるこ
とができ、注入時のエア抜き性を向上させることができ
る。

（実施例）以下図面を参照して本発明の一実施例に係わる吸気冷
却装置について説明する。第１図は、火花点火式内燃機
関の一つの実施例を示す概略構成図である。図におい
て、11は内燃機関である。この内燃機関11はシリンダブ
ロック12とシリンダヘッド13とを有しており、シリンダ
ブロック12はその内部に形成されたシリンダボアにピス
トン14を受入れており、そのピストン14の上方に上記シ
リンダヘッド13と共働して燃焼室15を設定している。

シリンダヘッド13には吸気ポート６と排気ポート７が
形成されており、これらポートは各々吸気バルブ18と排
気バルブ19により開閉されるようになっている。また、
シリンダヘッド13には点火プラグ20が取付けられてお
り、この点火プラグ20は図示されていない点火コイルが
発生する電流をディストリビュータ22を経て供給され、
燃焼室15内にて放電による火花を発生するようになって
いる。

吸気ポート16には吸気マニュホールド23、サージタン
ク24、スロットルバルブ26を備えたスロットルボディ1
5、吸気管32、ターボチャージャ40のコンプレッサハウ
ジング41、吸気管27、接続チューブ28、エアフローメー
タ29及び図示されていないエアクリーナが順に接続さ
れ、これらが内燃機関の吸気系を構成している。吸気マ
ニュホールド23の吸気ポート16に対する接続端近くには
燃料噴射弁30が取付けられている。燃料噴射弁30は図示
されていない燃料タンクに貯容されているガソリンのよ
うな液体燃料を燃料ポンプにより燃料供給管を経て供給
され、後述する制御装置60が発生する信号により開弁時
間を制御されて燃料噴射量を計量制御するようになって
いる。

排気ポート17には排気マニュホールド31及びターボチ
ャージャ40のタービンハウジング42が接続されている。

ターボチャージャ40はそのコンプレッサハウジング41
内にコンプレッサホイール43を有しており、このコンプ
レッサホイールは軸44によりタービンハウジング42内に
設けられたタービンホイール45に接続され、このタービ
ンホイールが内燃機関11より排出される排気ガスの圧力
により回転駆動されることによりコンプレッサホイール
43が回転し、内燃機関11に対し吸入空気の過給を行うよ
うになっている。また、タービンハウジング42にはター
ビンホイール45の配設部分をバイパスして設けられたバ
イパス通路46が設けられており、このバイパス通路46は
バイパス弁47により選択的に開閉されるようになってい
る。バイパス弁47はリンク要素48を経てダイヤフラム装
置49によって駆動されるようになっている。ダイヤフラ
ム装置49はその図示されていないダイヤフラム室に導管
50を経て内燃機関11の吸気管圧力を導入され、内燃機関
高負荷時のように、排気ガス圧力が高く、過給圧が過大
になる運転域においてバイパス弁47を開弁させてバイパ
ス通路46を開くようになっている。

吸気管32の途中には熱交換器33が設けられている。熱
交換器33の入口には導管34を経て電動式冷却水ポンプ35
の吐出口に接続され、また熱交換器33の出口は導管36を
経てラジエータ37に接続され、更にラジエータ37は導管
38を経て冷却水ポンプ35の吸入口接続され、熱交換器23
にはラジエータ37にて冷却された冷却水が冷却ポンプ35
により循環供給されるようになっている。冷却水ポンプ
35は電動機35aにより選択的に所定の回転数にて駆動さ
れるようになっている。電動機35aは図示されていない
バッテリ電源より電流を供給されるようになっている。
この電動機35aは後述する制御装置60から出力される作
動信号ａにより駆動される。この作動信号ａは上記アイ
ドルスイッチ53がオフ（つまり、スロットルバルブ26が
全閉ではない状態）でＨレベル信号となる。つまり、こ
の作動信号ａはオア回路70を介して上記電動機35aに出
力される。さらに、71は電動機35aを強制的に駆動する
ための外部操作スイッチであり、その操作信号はインバ
ータ72で反転されてオア回路70入力される。従って、外
部操作スイッチ71を閉成するとＨレベル信号が電動機35
aに出力されるため、冷却水ポンプ35が駆動され、熱交
換器33に冷却水が循環供給される。

制御装置60は一般的なマイクロコンピュータであって
よく、このマイクロコンピュータは燃料噴射弁20の燃料
噴射作動と冷却水ポンプ用電動機35aの作動とを制御す
るようになっており、その一例が第２図によく示されて
いる。このマイクロコンピュータ60、中央処理ユニット
（CPU）61と、リードオンメモリ（ROM）62と、ランダム
アクセスメモリ（RAM）63と、入力ポート装置64及び出
力ポート装置65とを有し、これら双方向のコモンバス66
により互いに接続されている。

入力ポート装置64は、エアフローメータ29が発生する
空気流量信号と、エアフローメータ29に取付けられた吸
気温センサ51が発生する吸気温度信号と、シリンダブロ
ック12に取付けられた水温センサ52が発生する冷却水温
度信号と、スロットルバルブ26が前閉でオンするアイド
ルスイッチ53からの信号と、タービンハウシング42に取
付けられたO2センサ54が発生する空気過剰率信号（酸素
濃度信号）と、ディストリビュータ22に取付けられた回
転角センサ55が発生するクランク回転角信号（エンジン
回転数信号）と、シリンダブロック12に取付けられたノ
ッキングセンサ56が発生するノッキング信号とを各々入
力され、それらのデータを適宜信号変換してCPU61の指
示に従いCPU及びRAM63へ出力するようになっている。CP
U61はROM62に記憶されているプログラムに従って前記各
センサよりのデータに基づき燃料噴射量を決定し、それ
に基く燃料噴射信号を出力ポート装置65より燃料噴射弁
30へ出力するようになっている。

従って、整備時に冷却水を注入する場合には外部操作
スイッチ71を閉成させることにより、冷却水ポンプ35を
駆動させることができるので、レーシング、アイドルス
イッチの開放等の操作なしに冷却水を注入させる場合の
エア抜きの作業性を向上させることができる。

次に、本発明の他の実施例について第３図を用いて説
明する。この他の実施例においては、外部操作スイッチ
71を閉成させた場合でも、エンジンが停止しているかあ
るいは車両が停止している場合に限り電動機35aを駆動
させるようにしている。つまり、インバータ72の出力及
びエンジン停止信号（エンジンが停止しているときにＬ
レベル信号となる）あるいは車両停止信号（車両が停止
しているときにＨレベル信号となる）との論理積をアン
ド回路73でとり、このアンド回路73の出力をオア回路70
に入力している。このように構成することにより、エン
ジン回転時あるいは車両が停止している場合のみ外部操
作スイッチ71を操作することにより電動機35aが駆動さ
れ、冷却水ポンプ35が回転して、熱交換器33に冷却水が
循環供給される。

この他の実施例によれば、車両が停止しているときの
みに外部操作スイッチにより冷却水ポンプ35を駆動させ
ることができるので、誤操作により外部操作スイッチを
閉成させても吸気が過冷却になることを回避することが
できる。さらに、エンジン停止時には外部操作スイッチ
71を閉成しても冷却水ポンプ35は駆動されないので、バ
ッテリの上がりを防止することができる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、外部操作スイッ
チの操作のみで、強制的に冷却水ポンプを駆動させるこ
とができるので、冷却水を注入する場合のエア抜きの操
作性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる吸気冷却装置を示す
構成図、第２図は制御装置の一例を示す図、第３図は本
発明の他の実施例を示す構成図である。 11……内燃機関、26……スロットルバルブ、35……冷却
水ポンプ、35a……電動機、60……制御装置、71……外
部操作スイッチ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】過給装置を備えた内燃機関の吸気冷却装置
において、過給装置の空気出口を内燃機関の吸気ポート
に接続する吸気通路の途中に設けられた熱交換器と、前記熱交換器へ冷却媒体を送る動力駆動式の冷却媒体送
り装置と、上記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態が予め
定められた設定条件のとき駆動制御手段を介して上記冷
却媒体送り装置の作動を制御する制御装置と、上記冷却媒体送り装置の作動を制御すべく上記駆動制御
手段に対して接続された外部スイッチとを備え、上記駆
動制御手段は、上記制御装置、又は、上記外部スイッチ
からの作動信号により上記冷却媒体送り装置の作動を制
御することを特徴とする吸気冷却装置。