JP5831790B2

JP5831790B2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: JP5831790B2
Application number: JP2011175706A
Authority: JP
Inventors: 洋之木村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: JP2013036452A

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関であって、インタークーラの出口側で吸気から凝縮水が発生するのを簡易な手段で防止可能にした内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine mounted on a vehicle and capable of preventing condensed water from being generated from intake air on the exit side of an intercooler with simple means.

最近の内燃機関は、排気の一部を吸気路に再循環するＥＧＲ装置が設けられ、かつ燃料の噴射量や噴射時期を制御することで、出力を向上させると共に、ＮＯ_Ｘやスモークの発生を最小限に抑える運転が可能になってきた。また、ディーゼルエンジン及びその他の内燃機関では、吸気温度を下げ、単位容積当りの吸気質量を増加させて出力を向上させるため、吸気通路にインタークーラを設けている。しかし、インタークーラで吸気を冷却し過ぎると、インタークーラの出口側で吸気から凝縮水が発生する。 Recent internal combustion engines are equipped with an EGR device that recirculates part of the exhaust gas to the intake passage, and by controlling the fuel injection amount and injection timing, the output is improved and NO _X and smoke are generated. Driving to a minimum has become possible. Further, in a diesel engine and other internal combustion engines, an intercooler is provided in the intake passage in order to improve the output by lowering the intake air temperature and increasing the intake mass per unit volume. However, if the intake air is cooled too much by the intercooler, condensed water is generated from the intake air on the outlet side of the intercooler.

この凝縮水が下流側吸気管に設けられた空燃比センサ、酸素濃度センサなどのセンサ素子に衝突すると、素子割れを起し、センサが破損するおそれがある。また、大量の凝縮水がシリンダに進入すると、ウォーターハンマー現象による衝撃の発生や蒸気爆発が起こり、シリンダ構成機器が破損するおそれがある。排気には燃料の燃焼によって生成される水蒸気が含まれるため、含有水蒸気量は吸気より多い。ＥＧＲ装置を備えた内燃機関では、排気の一部が吸気管に導入されるため、インタークーラで冷却されると凝縮水が発生しやすい。 If this condensed water collides with a sensor element such as an air-fuel ratio sensor or an oxygen concentration sensor provided in the downstream side intake pipe, the element may be cracked and the sensor may be damaged. In addition, when a large amount of condensed water enters the cylinder, there is a possibility that impact due to a water hammer phenomenon or a steam explosion may occur, and the cylinder components may be damaged. Since the exhaust gas contains water vapor generated by the combustion of fuel, the amount of water vapor contained is greater than that of the intake air. In an internal combustion engine equipped with an EGR device, a part of the exhaust gas is introduced into the intake pipe, so that condensed water is likely to be generated when cooled by an intercooler.

特許文献１には、排気管と吸気管間に接続されたＥＧＲガスの環流路に設けられたＥＧＲクーラにおいて、ＥＧＲガスの過冷却と凝縮水の発生を防止する手段が開示されている。特許文献１に開示された内燃機関は、エンジン冷却水を循環させてＥＧＲガスを冷却する冷却水循環路がＥＧＲクーラに連結されている。凝縮水発生防止手段は、ＥＧＲクーラでＥＧＲガスを過冷却させないように、ＥＧＲクーラに冷却水を送る冷却水供給管の冷却水流量を調整するものである。 Patent Document 1 discloses means for preventing EGR gas supercooling and generation of condensed water in an EGR cooler provided in an EGR gas circulation passage connected between an exhaust pipe and an intake pipe. In the internal combustion engine disclosed in Patent Document 1, a cooling water circulation path that circulates engine cooling water to cool EGR gas is connected to the EGR cooler. The condensed water generation preventing means adjusts the cooling water flow rate of the cooling water supply pipe that sends the cooling water to the EGR cooler so that the EGR gas is not supercooled by the EGR cooler.

特許文献２にも、ＥＧＲクーラ通過後の吸気通路中で、凝縮水が発生するのを防止する手段が開示されている。この手段は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）により、新気とＥＧＲガスとを合わせた吸気の飽和水蒸気分圧未満の目標水蒸気分圧を推定すると共に、該目標水蒸気分圧に対応した目標ＥＧＲガス温度を推定する。そして、ＥＣＵにより、該目標ＥＧＲガス温度となるように、ＥＧＲクーラに供給される冷却水量を調整するか、又はＥＧＲクーラ下流側のＥＧＲガス路に設けられたヒータでＥＧＲガスを加熱するようにしている。 Patent Document 2 also discloses means for preventing the generation of condensed water in the intake passage after passing through the EGR cooler. This means uses an ECU (engine control unit) to estimate a target water vapor partial pressure less than the saturated water vapor partial pressure of the intake air combined with fresh air and EGR gas, and to achieve a target EGR corresponding to the target water vapor partial pressure. Estimate the gas temperature. Then, the amount of cooling water supplied to the EGR cooler is adjusted by the ECU so that the target EGR gas temperature is reached, or the EGR gas is heated by a heater provided in the EGR gas path downstream of the EGR cooler. ing.

特開平１１−３５１０７３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-351073 特開２０１０−２２３１７９号公報JP 2010-223179 A

特許文献１及び２では、ＥＧＲガスの冷却手段として、ＥＧＲクーラに冷却水供給管を設け、ＥＧＲガスと冷却水とを熱交換させるようにしている。また、特許文献２では、ＥＧＲガスを加熱するヒータを設け、ＥＧＲガスの温度を調整するようにしている。そのため、設備が大掛かりとなり、高コストとなるという問題がある。また、特許文献１では、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを通過し、吸気管から吸入された空気と合流した後のことが考慮されていない。そのため、空気の湿度や水蒸気分圧、さらには外気温度等の影響によって、吸気管中で凝縮水が発生してしまうおそれがある。 In Patent Documents 1 and 2, as an EGR gas cooling means, a cooling water supply pipe is provided in an EGR cooler to exchange heat between the EGR gas and the cooling water. Moreover, in patent document 2, the heater which heats EGR gas is provided and the temperature of EGR gas is adjusted. Therefore, there is a problem that the facilities are large and the cost is high. Further, Patent Document 1 does not consider the situation after the EGR gas passes through the EGR cooler and merges with the air sucked from the intake pipe. For this reason, there is a risk that condensed water may be generated in the intake pipe due to the influence of air humidity, water vapor partial pressure, and outside air temperature.

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、簡易かつ低コストな手段で、吸気管に設けられたインタークーラの出口側吸気で凝縮水の生成を確実に防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to reliably prevent the generation of condensed water with the intake air on the outlet side of an intercooler provided in an intake pipe with simple and low-cost means.

かかる目的を達成するため、本発明の内燃機関は、車両に搭載され、吸気管に走行風と吸気とを熱交換させて吸気を冷却するインタークーラを備えた内燃機関において、インタークーラの上流側吸気管の吸気温度を検出する上流側吸気温度手段と、インタークーラの上流側吸気管の吸気湿度を検出する上流側吸気湿度手段と、インタークーラに配設され、インタークーラに当る走行風量を調節する開度調節可能なシャッタ装置と、前記シャッタ装置の作動を制御して前記インタークーラにおける前記吸気の冷却能力を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記上流側吸気温度検出手段及び前記上流側吸気湿度検出手段の検出値から吸気の水蒸気分圧を算出し、前記水蒸気分圧と前記インタークーラ出口側吸気の飽和水蒸気分圧とを比較しながら、前記インタークーラ出口側吸気温度が該水蒸気分圧を飽和水蒸気分圧とする温度（露点温度）以上となるように前記シャッタ装置の作動を制御し、さらに、前記コントローラは、前記インタークーラ出口側吸気温度が前記水蒸気分圧を飽和水蒸気分圧とする温度以上となるように、エンジンルームの暖気を前記インタークーラに当ててインタークーラ出口側吸気温度を上昇可能な電動ファンの作動を制御するものである。
In order to achieve such an object, an internal combustion engine of the present invention is mounted on a vehicle and includes an intercooler that cools intake air by exchanging heat between running air and intake air in an intake pipe. An upstream intake air temperature means for detecting the intake air temperature of the intake pipe, an upstream intake air humidity means for detecting the intake air humidity of the upstream intake pipe of the intercooler, and an intercooler disposed on the intercooler to adjust the amount of traveling airflow hitting the intercooler An opening-adjustable shutter device, and a controller for controlling the operation of the shutter device to control the cooling capacity of the intake air in the intercooler, the controller comprising the upstream-side intake air temperature detection means and the The water vapor partial pressure of the intake air is calculated from the detection value of the upstream side intake humidity detection means, and the water vapor partial pressure and the saturated water vapor of the intercooler outlet side air intake are calculated. While comparing the pressure, the then controlling the operation of the so intercooler outlet air temperature is the temperature (dew point temperature) than for the water vapor partial pressure and saturated water vapor pressure shutter device, further wherein the controller An electric fan capable of raising the intercooler outlet-side intake temperature by applying warm air from the engine room to the intercooler so that the intercooler outlet-side intake temperature is equal to or higher than the temperature at which the water vapor partial pressure is the saturated water vapor partial pressure. It controls the operation of .

本発明の内燃機関では、走行風を冷却媒体としたインタークーラを備えているので、冷却水供給管を必要とせず、構成を簡易かつ低コストにできる。また、コントローラで、吸気の水蒸気分圧を算出し、インタークーラ出口側吸気温度が露点温度以上となるようにシャッタ装置の作動を制御するので、確実に凝縮水の生成を防止できる。そのため、水滴によりセンサ素子やシリンダ構成部位が破損するのを防止できる。 The internal combustion engine of the present invention includes an intercooler that uses traveling air as a cooling medium, so that a cooling water supply pipe is not required, and the configuration can be simplified and reduced in cost. Further, the controller calculates the water vapor partial pressure of the intake air and controls the operation of the shutter device so that the intercooler outlet side intake air temperature becomes equal to or higher than the dew point temperature, so that the generation of condensed water can be reliably prevented. Therefore, it is possible to prevent the sensor element and the cylinder component from being damaged by water droplets.

本発明は、さらに、前記コントローラは、前記インタークーラ出口側吸気温度が前記水蒸気分圧を飽和水蒸気分圧とする温度以上となるように、エンジンルームの暖気を前記インタークーラに当ててインタークーラ出口側吸気温度を上昇可能な電動ファンの作動を制御することを特徴とする。これによって、吸気路にヒータ等を設置する必要がなくなり、構成を簡易かつ低コストにできる。
In the present invention, it is further preferable that the controller applies the warm air in the engine room to the intercooler so that the intercooler outlet side intake air temperature is equal to or higher than a temperature at which the water vapor partial pressure is the saturated water vapor partial pressure. The operation of the electric fan capable of raising the side intake air temperature is controlled. As a result, there is no need to install a heater or the like in the intake passage, and the configuration can be simplified and reduced in cost.

また、コントローラは、シャッタ装置のシャッタ開度が最小開度に達した後に電動ファンの作動を制御するようにするとよい。このように、シャッタ装置による制御を優先することで、電動ファンによりエンジンルーム内の暖気が当てられることによる単位容積当りの吸気質量低下を抑制することができる。
The controller may control the operation of the electric fan after the shutter opening of the shutter device reaches the minimum opening. Thus, by giving priority to the control by the shutter device, it is possible to suppress a decrease in intake mass per unit volume due to warm air in the engine room being applied by the electric fan.

本発明において、吸気管に設けられたコンプレッサ及び排気管に設けられた排気タービンからなる過給機と、過給機の下流側排気管から排気の一部を過給機の上流側吸気管に供給する低圧ＥＧＲ装置と、インタークーラの出口側吸気温度を検出する出口側吸気温度検出手段と、インタークーラの出口側吸気圧力を検出する出口側吸気圧力検出手段とを備え、コントローラが、上流側吸気温度検出手段及び上流側吸気湿度検出手段の検出値から新気の水蒸気分圧Ｗairを算出するＷair算出部と、新気の水蒸気分圧、ＥＧＲ率及び噴射燃料量からＥＧＲガスの水蒸気分圧Ｗegrを算出するＷegr算出部と、出口側吸気温度センサの検出値からインタークーラ出口側吸気の飽和水蒸気分圧Ｗｍを算出するＷｍ算出部とを備え、コントローラでＷｍ＞Ｗair＋Ｗegrとなるように、インタークーラ出口側吸気温度を制御するとよい。 In the present invention, a turbocharger comprising a compressor provided in an intake pipe and an exhaust turbine provided in an exhaust pipe, and a part of the exhaust from a downstream exhaust pipe of the supercharger to an upstream intake pipe of the supercharger. A controller comprising: a low pressure EGR device to be supplied; an outlet side intake temperature detecting means for detecting an outlet side intake air temperature of the intercooler; and an outlet side intake pressure detecting means for detecting an outlet side intake pressure of the intercooler; A air calculation unit for calculating the fresh water vapor partial pressure Wair from the detected values of the intake air temperature detection means and the upstream intake humidity detection means, and the EGR gas water vapor partial pressure from the fresh air water vapor partial pressure, EGR rate, and injected fuel amount A Wegr calculation unit that calculates Wegr, and a Wm calculation unit that calculates a saturated water vapor partial pressure Wm of the intercooler outlet-side intake air from a detection value of the outlet-side intake air temperature sensor, and Wm> Wair + As will be egr, it may control the intercooler outlet air temperature.

排気には燃料の燃焼によって生成される水分が含まれるため、含有水蒸気量は吸気より多い。インタークーラより下流側の吸気管にＥＧＲガスを循環させる低圧ＥＧＲ装置を備えた内燃機関では、インタークーラの出口側吸気で凝縮水が発生しやすい。これに対し、本発明では、コントローラで、新気の水蒸気分圧Ｗair及びＥＧＲガスの水蒸気分圧Ｗegrを夫々算出し、吸気の飽和水蒸気分圧ＷｍがＷｍ＞（Ｗair＋Ｗegr）となるように、インタークーラ出口側吸気温度を制御するので、確実に凝縮水の生成を防止できる。 Since the exhaust gas contains moisture generated by the combustion of fuel, the amount of water vapor contained is greater than that of intake air. In an internal combustion engine equipped with a low pressure EGR device that circulates EGR gas in an intake pipe downstream of the intercooler, condensed water is likely to be generated by the intake air on the outlet side of the intercooler. On the other hand, in the present invention, the controller calculates the steam partial pressure Wair of fresh air and the steam partial pressure Wegr of EGR gas by the controller, respectively, Since the cooler outlet side intake air temperature is controlled, the generation of condensed water can be reliably prevented.

また、Ｗair、Ｗegr及びＷｍの算出は、すでに内燃機関に設けられている既存のセンサ類の検出値から算出可能であるので、新たなセンサの設置など設備改造をほとんどする必要がない。そのため、コスト増となることはない。 In addition, since calculation of Wair, Wegr, and Wm can be calculated from the detection values of existing sensors already provided in the internal combustion engine, there is almost no need to modify the equipment such as installing a new sensor. Therefore, there is no increase in cost.

なお、吸気の温度、湿度又は圧力を検出する手段は、センサで直接これらの状態値を検出する代わりに、他の状態値を求めて、それらの値から算出するようにしてもよい。特に、吸気湿度は、吸気の温度、圧力、水蒸気分圧等を検出し、それらの値から算出できる。 Note that the means for detecting the temperature, humidity, or pressure of the intake air may obtain other state values instead of directly detecting these state values with a sensor and calculate them from those values. In particular, the intake air humidity can be calculated from detected values of intake air temperature, pressure, water vapor partial pressure, and the like.

本発明において、吸気湿度検出手段は、降雨状態を検出するレインライトセンサの検出信号又は降雨状態を自動検出して作動するワイパ自動作動装置の作動状態から吸気の湿度を設定するとよい。これによって、吸気湿度センサを設けなくて済むので、装置をさらに低コスト化できる。 In the present invention, the intake air humidity detection means may set the intake air humidity from a detection signal of a rain light sensor that detects a rain condition or an operating state of an automatic wiper operating device that operates by automatically detecting the rain condition. This eliminates the need to provide an intake humidity sensor, thereby further reducing the cost of the apparatus.

本発明によれば、車両に搭載され、吸気管に走行風と吸気とを熱交換させて吸気を冷却するインタークーラを備えた内燃機関において、インタークーラの上流側吸気管の吸気温度を検出する上流側吸気温度手段と、インタークーラの上流側吸気管の吸気湿度を検出する上流側吸気湿度手段と、インタークーラに配設され、インタークーラに当る走行風量を調節する開度調節可能なシャッタ装置と、前記シャッタ装置の作動を制御して前記インタークーラにおける前記吸気の冷却能力を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記上流側吸気温度検出手段及び前記上流側吸気湿度検出手段の検出値から吸気の水蒸気分圧を算出し、前記水蒸気分圧と前記インタークーラ出口側吸気の飽和水蒸気分圧とを比較しながら、前記インタークーラ出口側吸気温度が該水蒸気分圧を飽和水蒸気分圧とする温度（露点温度）以上となるように前記シャッタ装置の作動を制御し、さらに、前記コントローラは、前記インタークーラ出口側吸気温度が前記水蒸気分圧を飽和水蒸気分圧とする温度以上となるように、エンジンルームの暖気を前記インタークーラに当ててインタークーラ出口側吸気温度を上昇可能な電動ファンの作動を制御するので、簡易かつ低コストな手段で、インタークーラの出口側吸気から凝縮水が生成するのを確実に防止できる。これによって、水滴によるセンサやシリンダ構成部位の破損を防止できる。 According to the present invention, in an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and includes an intercooler that cools intake air by exchanging heat between the traveling wind and intake air in the intake pipe, the intake air temperature of the intake pipe upstream of the intercooler is detected. An upstream intake air temperature means, an upstream intake air humidity means for detecting the intake air humidity of the upstream intake pipe of the intercooler, and a shutter device that is disposed in the intercooler and adjusts the amount of traveling air that strikes the intercooler. And a controller for controlling the cooling capacity of the intake air in the intercooler by controlling the operation of the shutter device, the controller detecting the upstream intake air temperature detecting means and the upstream intake humidity detecting means. The water vapor partial pressure of the intake air is calculated from the value, and the water vapor partial pressure is compared with the saturated water vapor partial pressure of the intercooler outlet side intake air. Kura outlet side intake temperature the water vapor partial pressure to control the operation of the shutter device so that temperature (dew point temperature) or more to the saturated water vapor pressure, further, the controller, the intercooler outlet intake air temperature Since the operation of the electric fan capable of raising the intercooler outlet side intake air temperature by applying warm air in the engine room to the intercooler so as to be equal to or higher than the temperature at which the water vapor partial pressure becomes the saturated water vapor partial pressure, It is possible to reliably prevent the condensed water from being generated from the intake air on the outlet side of the intercooler by means of low cost. This can prevent damage to the sensor and cylinder components due to water droplets.

本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した第１実施形態の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a first embodiment in which the present invention is applied to a diesel engine mounted on a vehicle. 第１実施形態で、インタークーラの設置位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the installation position of an intercooler in 1st Embodiment. 第１実施形態のインタークーラの斜視図であり、（Ａ）はシャッタ装置が開状態を示し、（Ｂ）はシャッタ装置が閉状態を示す。It is a perspective view of the intercooler of a 1st embodiment, (A) shows an opened state of a shutter device, and (B) shows a closed state of a shutter device. 第１実施形態で、吸気の含有水蒸気量を示す図表である。It is a chart which shows the amount of water vapor contained in intake air in a 1st embodiment. 第１実施形態の運転操作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the driving | operation operation procedure of 1st Embodiment. 第１実施形態で、インタークーラの設置位置を変えた変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification which changed the installation position of the intercooler in 1st Embodiment. 本発明装置の第２実施形態を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of this invention apparatus.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.

（実施形態１）
本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示す本実施形態のディーゼルエンジン１０において、複数のシリンダブロック１２が設けられ、各シリンダブロック１２の上部にシリンダヘッド１４が設けられている。各シリンダヘッド１４の中央に燃料噴射装置１６が設けられ、シリンダヘッド１４の燃料噴射装置１６の両側に、吸気導入部及び排気排出部が設けられている。該吸気導入部は、吸気マニホールド１７を介して吸気管１８に接続され、該排気排出部は、排気マニホールド１９を介して排気管２０に接続されている。 (Embodiment 1)
1st Embodiment which applied this invention to the diesel engine mounted in the vehicle is described based on FIGS. In the diesel engine 10 of the present embodiment shown in FIG. 1, a plurality of cylinder blocks 12 are provided, and a cylinder head 14 is provided above each cylinder block 12. A fuel injection device 16 is provided at the center of each cylinder head 14, and an intake introduction portion and an exhaust discharge portion are provided on both sides of the fuel injection device 16 of the cylinder head 14. The intake air introduction portion is connected to an intake pipe 18 via an intake manifold 17, and the exhaust discharge portion is connected to an exhaust pipe 20 via an exhaust manifold 19.

吸気管１８及び排気管２０の途中に、吸気管１８に設けられたコンプレッサ及び排気管２０に設けられた排気タービンからなる過給機２２が設けられている。過給機２２より下流側の排気管２０には、ディーゼル・パーティキュレート・フィルタを備えた排ガス浄化装置２４が設けられている。過給機２２の上流側排気管２０と過給機２２の下流側吸気管１８とを接続する高圧ＥＧＲ管２６と、高圧ＥＧＲ管２６に介設され、ＥＧＲガスを浄化する触媒装置２８と、高圧ＥＧＲ管２６の出口部に設けられ、高圧ＥＧＲ管２６を流れるＥＧＲガスの流量を調節可能な高圧ＥＧＲバルブ３０とからなる高圧ＥＧＲ装置３２が設けられている。 A supercharger 22 including a compressor provided in the intake pipe 18 and an exhaust turbine provided in the exhaust pipe 20 is provided in the middle of the intake pipe 18 and the exhaust pipe 20. An exhaust gas purification device 24 having a diesel particulate filter is provided in the exhaust pipe 20 on the downstream side of the supercharger 22. A high-pressure EGR pipe 26 connecting the upstream exhaust pipe 20 of the supercharger 22 and the downstream intake pipe 18 of the supercharger 22; a catalyst device 28 interposed in the high-pressure EGR pipe 26 and purifying EGR gas; A high-pressure EGR device 32 that is provided at the outlet of the high-pressure EGR pipe 26 and includes a high-pressure EGR valve 30 that can adjust the flow rate of the EGR gas flowing through the high-pressure EGR pipe 26 is provided.

過給機２２の下流側排気管２０と過給機２２の上流側吸気管１８とを接続する低圧ＥＧＲ管３４と、低圧ＥＧＲ管３４に介設された低圧ＥＧＲクーラ３６と、ＥＧＲ管３４の出口部に設けられ、低圧ＥＧＲ管３４を流れるＥＧＲガスの流量を調節可能な低圧ＥＧＲバルブ３７とからなる低圧ＥＧＲ装置３８が設けられている。 A low pressure EGR pipe 34 connecting the downstream exhaust pipe 20 of the supercharger 22 and the upstream intake pipe 18 of the supercharger 22, a low pressure EGR cooler 36 interposed in the low pressure EGR pipe 34, and an EGR pipe 34 A low-pressure EGR device 38 is provided, which is provided at the outlet and includes a low-pressure EGR valve 37 capable of adjusting the flow rate of EGR gas flowing through the low-pressure EGR pipe 34.

過給機２２の下流側吸気管１８に、吸気を冷却するインタークーラ４０Ａが設けられている。吸気管１８の入口１８ａには、フィルタ装置４２と、フィルタ装置４２の下流側に、吸気流量を検出するエアフローセンサ４４、吸気温度センサ４６及び吸気湿度センサ４８が設けられている。また、これらセンサの下流側吸気管及びインタークーラ下流側の吸気管に、シリンダ内に吸引される吸気量を調節する吸気スロットル弁５０及び５２が設けられている。各吸気マニホールド１７には、吸気温度センサ５４、吸気圧力を検出するブーストセンサ５６及びＡ／Ｆセンサ５８が設けられている。 An intercooler 40 </ b> A for cooling the intake air is provided in the downstream side intake pipe 18 of the supercharger 22. The inlet 18 a of the intake pipe 18 is provided with a filter device 42, and an air flow sensor 44, an intake temperature sensor 46, and an intake humidity sensor 48 that detect the intake flow rate on the downstream side of the filter device 42. In addition, intake throttle valves 50 and 52 for adjusting the amount of intake air sucked into the cylinders are provided on the downstream side intake pipe and the intercooler downstream side intake pipe of these sensors. Each intake manifold 17 is provided with an intake temperature sensor 54, a boost sensor 56 that detects intake pressure, and an A / F sensor 58.

ディーゼルエンジン１０の運転開始で、排気ｅによって過給機２２の排気タービンが駆動され、過給機２２のコンプレッサによって大気が吸気管１８に吸引される。また、前記各センサ類から検出信号がＥＣＵ６０に入力される。ＥＣＵ６０は、これらの検出信号に応じて、吸気スロットル弁５０，５２、ＥＧＲバルブ３０、３６、燃料噴射装置１６、及びインタークーラ４０Ａに設けられた後述するシャッタ装置及び電動ファン等を制御する。 At the start of operation of the diesel engine 10, the exhaust turbine of the supercharger 22 is driven by the exhaust e, and the air is sucked into the intake pipe 18 by the compressor of the supercharger 22. Also, detection signals are input to the ECU 60 from the sensors. The ECU 60 controls the intake throttle valves 50 and 52, the EGR valves 30 and 36, the fuel injection device 16, the shutter device described later provided in the intercooler 40A, an electric fan, and the like according to these detection signals.

かかる構成において、中低負荷時には、高圧ＥＧＲ装置３２で多量の排気を吸気管１８に再循環させ、排気中ＮＯ_Ｘ量を低減する。高負荷時には、低圧ＥＧＲ装置３８から少量の排気を比較的高精度で吸気管１８に再循環させ、排気中ＮＯ_Ｘ量を低減する。また、吸気管１８に設けられた吸気温度センサ４６、５４及びＡ／Ｆセンサ５８により、シリンダに導入される新吸気とＥＧＲガスとの混合ガスの温度及びＯ_２濃度を検出し、これら検出信号をＥＣＵ６０に入力する。ＥＣＵ６０は、これらの検出信号に応じて、過給圧、低圧ＥＧＲ装置３８及び高圧ＥＧＲ装置３２から導入されるＥＧＲガス量、燃料噴射装置１６の燃料噴射量、噴射時期を制御する。これによって、排気中のＮＯ_Ｘ量を最小限に抑えることができる。なお、過給圧は、可変ベーンを備えた過給機の可変ベーンの角度調節、又はウェイストゲートを備えた過給機のウェイストゲートの開度調節等によって調節される。 In such a configuration, in the time of low load, a large amount of exhaust in the high-pressure EGR device 32 is recirculated to the intake pipe 18, to reduce the exhaust amount of NO _X. During high load, it is recirculated to the intake pipe 18 at a relatively high accuracy of a small amount of exhaust from the low-pressure EGR device 38, to reduce the exhaust amount of NO _X. Further, the intake air temperature sensors 46 and 54 and the A / F sensor 58 provided in the intake pipe 18 detect the temperature and O ₂ concentration of the mixed gas of the new intake air and the EGR gas introduced into the cylinder, and detect these signals. Is input to the ECU 60. The ECU 60 controls the supercharging pressure, the EGR gas amount introduced from the low pressure EGR device 38 and the high pressure EGR device 32, the fuel injection amount of the fuel injection device 16, and the injection timing in accordance with these detection signals. Thereby, it is possible to minimize the amount of NO _X in the exhaust gas. The supercharging pressure is adjusted by adjusting the angle of the variable vane of the supercharger provided with the variable vane, or adjusting the opening degree of the wastegate of the supercharger provided with the waste gate.

図２及び図３に、インタークーラ４０Ａの構成を示す。インタークーラ４０Ａは、車体ボディ７０の前部７２に設けられている。前部７２にエンジンルーム７４が設けられ、エンジンルーム７４の内部にディーゼルエンジン１０が配置されている。前部７２には通風口７２ａが設けられている。車両が走行すると、通風口７２ａから走行風ｗが入り、インタークーラ４０に当り、インタークーラ４０Ａに導入される吸気ａを冷却する。インタークーラ４０Ａの走行風ｗが流入する入口側に、シャッタ装置７４が設けられ、走行風ｗの出口側に電動ファン７６が設けられている。 2 and 3 show the configuration of the intercooler 40A. The intercooler 40 </ b> A is provided at the front portion 72 of the vehicle body 70. An engine room 74 is provided in the front portion 72, and the diesel engine 10 is disposed inside the engine room 74. The front portion 72 is provided with a vent 72a. When the vehicle travels, traveling wind w enters from the ventilation opening 72a, hits the intercooler 40, and cools the intake air a introduced into the intercooler 40A. A shutter device 74 is provided on the entrance side of the intercooler 40A where the traveling wind w flows, and an electric fan 76 is disposed on the exit side of the traveling wind w.

シャッタ装置７６は、横方向に並列に配置された複数の開閉板７６２と、開閉板７６２の軸７６４とリンク機構を介して接続された駆動軸７６６と、真空ポンプ（図示省略）によって駆動され、駆動軸７６６を駆動する負圧アクチュエータ７６８とから構成されている。インタークーラ４０Ａのハウジング４０２に吸気入口管４０４が設けられ、吸気入口管４０４から吸気ａが導入される。負圧アクチュエータ７６８によって開閉板７６２が回転し、その開度が調節される。走行風ｗは、ハウジング４０２内の熱交換部４０６で吸気ａと熱交換し、吸気ａを冷却する。 The shutter device 76 is driven by a plurality of open / close plates 762 arranged in parallel in the lateral direction, a drive shaft 766 connected to the shaft 764 of the open / close plate 762 via a link mechanism, and a vacuum pump (not shown). And a negative pressure actuator 768 that drives the drive shaft 766. An intake inlet pipe 404 is provided in the housing 402 of the intercooler 40 </ b> A, and intake air a is introduced from the intake inlet pipe 404. The opening / closing plate 762 is rotated by the negative pressure actuator 768 and its opening degree is adjusted. The traveling wind w exchanges heat with the intake air a in the heat exchanging unit 406 in the housing 402 to cool the intake air a.

シャッタ装置７６の反対側には、エンジンルーム７４の内部空間に面して電動ファン７８が設けられている。電動ファン７８はエンジンルーム７４内の暖気ｈをインタークーラ４０の熱交換部４０６に送り、吸気ａの温度を上昇させる。ＥＣＵ６０によって負圧アクチュエータ７６８が駆動され、開閉板７６２の開度を調節すると共に、ＥＣＵ６０によって、電動ファン７８の発停が制御される。図３（Ａ）は、開閉板７６２の開度が最大となり、かつ電動ファン７８が停止することで、吸気ａの最大冷却時を示す。図３（Ｂ）は、開閉板７６２の開度が最小となり、かつ電動ファン７８が駆動し、エンジンルーム７４の暖気ｈを熱交換部４０６に送り、吸気ａを加熱している状態を示している。 On the opposite side of the shutter device 76, an electric fan 78 is provided so as to face the internal space of the engine room 74. Electric fan 78 sends warm air h in engine room 74 to heat exchanger 406 of intercooler 40 to raise the temperature of intake air a. The negative pressure actuator 768 is driven by the ECU 60 to adjust the opening degree of the opening / closing plate 762, and the start / stop of the electric fan 78 is controlled by the ECU 60. FIG. 3A shows the maximum cooling time of the intake air a when the opening degree of the opening / closing plate 762 is maximized and the electric fan 78 is stopped. FIG. 3B shows a state in which the opening degree of the opening / closing plate 762 is minimized, the electric fan 78 is driven, the warm air h in the engine room 74 is sent to the heat exchanging unit 406, and the intake air a is heated. Yes.

図４は、吸気ａに含まれる水蒸気量（水蒸気分圧）を示す。図中、Ｗｍは吸気ａの水蒸気含有可能量（飽和水蒸気分圧）（ｇ／Ｌ）を示し、Ｗairは新吸気中に含まれる水蒸気量（ｇ／Ｌ）を示し、ＷegrはＥＧＲガス中に含まれる水蒸気量（ｇ／Ｌ）を示す。吸気ａの水蒸気含有可能量Ｗｍは、吸気ａの圧力と温度に影響され、例えば、吸気ａの圧力が低減すると増加し、吸気ａの圧力が増加すると、減少する。また、吸気ａの温度が低いと、減少し、吸気ａの温度が高いと、増加する。また、水蒸気含有可能量Ｗｍに対する影響は、圧力より温度のほうが大きい。 FIG. 4 shows the amount of water vapor (water vapor partial pressure) contained in the intake air a. In the figure, Wm indicates the amount of water vapor that can be contained in the intake a (saturated water vapor partial pressure) (g / L), Wair indicates the amount of water vapor (g / L) contained in the new intake air, and Wegr is in the EGR gas. The amount of water vapor contained (g / L) is shown. The amount of water vapor Wm that can be contained in the intake air a is affected by the pressure and temperature of the intake air a. For example, the amount Wm of the intake air increases when the pressure of the intake air a decreases, and decreases when the pressure of the intake air a increases. Further, the temperature decreases when the temperature of the intake air a is low, and increases when the temperature of the intake air a is high. In addition, the temperature has a larger effect on the water vapor content Wm than the pressure.

燃料が燃焼したとき、水が生成されるため、ＥＧＲガスの含有水蒸気量Ｗegrは新気より多い。また、ＥＧＲガスの温度は高いため、水蒸気含有可能量Ｗｍは新気より多くなる。図４に示すように、ＥＧＲガスが混合した後の吸気ａの水蒸気量は、新気及びＥＧＲガスに含まれる水蒸気量が合計される。過給機２２によって過給された後、吸気ａの圧力は上昇するが、温度も上昇するため、水蒸気含有可能量Ｗｍは若干多くなる。その後、吸気ａがインタークーラ４０Ａで冷却されると、水蒸気含有可能量Ｗｍが減少し、吸気ａの含有水蒸気量と水蒸気含有可能量Ｗｍとの差が凝縮水生成量Ｗｎとなる。 Since water is generated when the fuel burns, the water vapor content Wegr of the EGR gas is greater than fresh air. Further, since the temperature of the EGR gas is high, the water vapor-containing amount Wm is greater than that of fresh air. As shown in FIG. 4, the amount of water vapor in the intake air a after the EGR gas is mixed is the sum of the amount of water vapor contained in the fresh air and the EGR gas. After being supercharged by the supercharger 22, the pressure of the intake air a rises, but the temperature also rises, so that the possible water vapor content Wm slightly increases. Thereafter, when the intake air a is cooled by the intercooler 40A, the water vapor content Wm is reduced, and the difference between the water vapor content Wm and the water vapor content Wm becomes the condensed water generation amount Wn.

次に、図５により、ディーゼルエンジン１０の運転操作手順を説明する。始動時には、シャッタ装置７６を全開とし、電動ファン７８を停止させ、インタークーラ４０Ａの冷却能力を最大としておく（Ｓ１０）。次に、ＥＣＵ６０のＷair算出部６０２で、新気の含有水蒸気量Ｗair（ｇ／Ｌ）を算出する（Ｓ１２）。水蒸気量Ｗairは、エアフローセンサ４４、吸気温度センサ４６及び吸気湿度センサ４８の検出値から算出する。 Next, the operation procedure of the diesel engine 10 will be described with reference to FIG. At the start, the shutter device 76 is fully opened, the electric fan 78 is stopped, and the cooling capacity of the intercooler 40A is maximized (S10). Next, the fresh water-containing water vapor amount Wair (g / L) is calculated by the air calculation unit 602 of the ECU 60 (S12). The water vapor amount Wair is calculated from detection values of the air flow sensor 44, the intake air temperature sensor 46 and the intake air humidity sensor 48.

次に、ＥＣＵ６０のＷegr算出部６０４で、低圧ＥＧＲ装置３８から再循環されるＥＧＲガスの含有水蒸気量Ｗegr（ｇ／Ｌ）を算出する（Ｓ１４）。水蒸気量Ｗegrは、次の式から算出される。
Ｗegr＝Ｗair×ＥＧＲ率／（１−ＥＧＲ率）＋噴射燃料から燃焼時に生成される水蒸気量Ｗf×ＥＧＲ率・・・（１）
なお、ＥＧＲ率＝ＥＧＲガス量／（新気量＋ＥＧＲガス量）である。
次に、Ｗｍ算出部６０６で、吸気温度センサ５４及びブーストセンサ５６の検出値から、ＥＣＵ６０の記憶部６０７に記憶されている相関マップ（吸気の温度・圧力と飽和水蒸気量との相関マップ）によって、水蒸気含有可能量Ｗｍ（ｇ／Ｌ）を算出する（Ｓ１６）。 Next, the Wegr calculation unit 604 of the ECU 60 calculates the amount of water vapor Wegr (g / L) contained in the EGR gas recirculated from the low pressure EGR device 38 (S14). The water vapor amount Wegr is calculated from the following equation.
Wegr = Wair × EGR rate / (1−EGR rate) + amount of water vapor generated from the injected fuel during combustion Wf × EGR rate (1)
Note that EGR rate = EGR gas amount / (new air amount + EGR gas amount).
Next, the Wm calculation unit 606 uses a correlation map (correlation map of intake air temperature / pressure and saturated water vapor amount) stored in the storage unit 607 of the ECU 60 based on the detection values of the intake air temperature sensor 54 and the boost sensor 56. Then, the water vapor-containing amount Wm (g / L) is calculated (S16).

次に、これらの算出量から、Ｗｎ算出部６０８で、凝縮水生成量Ｗｎ（ｇ／Ｌ）を算出する（Ｓ１８）。Ｗｎ＞０（又は多少の許容値を見込む場合、Ｗｎ＞許容値）のとき（Ｓ２０）、凝縮水が生成するので、シャッタ装置７６の開度を縮小し、インタークーラ出口側吸気温度を水蒸気含有可能量Ｗｍを飽和水蒸気分圧とする温度（露点温度）以上に上昇させる（Ｓ２２）。Ｗｎ≦０のとき、シャッタ装置７６の開度を拡大し、インタークーラ出口側吸気温度を下降させ（Ｓ２４）、その後、Ｓ１２に戻る。シャッタ装置７６の開度を縮小する際に、シャッタ装置７６の開度が全閉となったとき（Ｓ２６）、電動ファン７８を稼動させる（Ｓ２８）。次に、Ｓ３０〜Ｓ３８で、Ｓ１２〜Ｓ２０と同様の操作を行い、Ｗｎ＞０のとき（Ｓ３８）、Ｓ３０に戻る。Ｗｎ≦０のとき（Ｓ３８）、電動ファン７８を停止させ（Ｓ４０）、その後、Ｓ１２に戻る。 Next, the condensed water generation amount Wn (g / L) is calculated by the Wn calculation unit 608 from these calculated amounts (S18). When Wn> 0 (or Wn> allowable value when a certain allowable value is expected) (S20), since condensed water is generated, the opening degree of the shutter device 76 is reduced and the intake air temperature on the intercooler outlet side contains steam The possible amount Wm is raised to a temperature equal to or higher than the saturation water vapor partial pressure (dew point temperature) (S22). When Wn ≦ 0, the opening degree of the shutter device 76 is enlarged, the intercooler outlet side intake air temperature is lowered (S24), and then the process returns to S12. When the opening degree of the shutter device 76 is reduced, when the opening degree of the shutter device 76 is fully closed (S26), the electric fan 78 is operated (S28). Next, in S30 to S38, the same operations as in S12 to S20 are performed. When Wn> 0 (S38), the process returns to S30. When Wn ≦ 0 (S38), the electric fan 78 is stopped (S40), and then the process returns to S12.

本実施形態によれば、吸気ａに含まれる水蒸気量（Ｗair＋Ｗegr）と、吸気ａの水蒸気含有可能量Ｗｍとを算出し、常時、これらを比較しながら、シャッタ装置７６の開度と電動ファン７８の発停とを制御し、インタークーラ４０Ａの出口側吸気温度を、水蒸気含有可能量Ｗｍを飽和水蒸気分圧とする温度（露点温度）以上に制御しているので、凝縮水の生成を確実に防止できる。そのため、低圧ＥＧＲ装置３８から含有水蒸気量が多いＥＧＲガスを吸気に再循環させていても、インタークーラ４０Ａの出口側で、吸気ａの凝縮水生成を確実に防止できる。従って、吸気ａに含まれる水滴によって、各種センサ類が破損されるおそれがなくなると共に、シリンダ内に水滴が進入して、シリンダ構成部位を破損させる蒸気爆発等を起こすおそれがなくなる。 According to the present embodiment, the amount of water vapor (Wair + Wegr) contained in the intake air a and the possible amount Wm of water vapor contained in the intake air a are calculated, and the opening degree of the shutter device 76 and the electric fan 78 are constantly compared with each other. And the outlet side intake air temperature of the intercooler 40A is controlled to be equal to or higher than the temperature (dew point temperature) at which the water vapor content possible Wm is the saturated water vapor partial pressure, so that the generation of condensed water is ensured. Can be prevented. Therefore, even if EGR gas having a large amount of water vapor is recirculated from the low-pressure EGR device 38 to the intake air, the generation of condensed water in the intake air a can be reliably prevented on the outlet side of the intercooler 40A. Therefore, there is no possibility that various sensors will be damaged by the water droplets contained in the intake air a, and there is no possibility that the water droplets enter the cylinder and cause a steam explosion or the like that damages the cylinder components.

また、本実施形態のインタークーラ４０Ａは、走行風ｗの流量をシャッタ装置７６によって調節する冷却手段と、電動ファン７８の発停によるに加熱手段とを採用しているので、凝縮水生成防止手段を簡易かつ低コスト化できる。 Further, the intercooler 40A according to the present embodiment employs a cooling means for adjusting the flow rate of the traveling wind w by the shutter device 76 and a heating means by the start and stop of the electric fan 78, so that the condensed water generation preventing means. Can be simplified and reduced in cost.

前記実施形態は、車体ボディ７０の前部７２に通風口７２ａが設けられ、この通風口７２ａに面してインタークーラ４０Ａを設けた例であるが、代わりに、図６に示すように、インタークーラ４０Ａをシリンダヘッド１４の上方に配置してもよい。以下、この変形例を図６により説明する。車体ボディ７０の前部７２の上面に、通風路８０が設けられ、通風路８０の開口８０ａは、車両の走行時、開口８０ａから走行風ｗが進入するように前方に向けられている。また、ディーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１４の上方で、かつ通風路８０の内側で通風路８０に面してインタークーラ４０Ｂが配置されている。 The above embodiment is an example in which a ventilation port 72a is provided in the front portion 72 of the vehicle body 70, and an intercooler 40A is provided facing the ventilation port 72a, but instead, as shown in FIG. The cooler 40A may be disposed above the cylinder head 14. Hereinafter, this modification will be described with reference to FIG. A ventilation path 80 is provided on the upper surface of the front portion 72 of the vehicle body 70, and the opening 80a of the ventilation path 80 is directed forward so that the traveling wind w enters from the opening 80a when the vehicle is traveling. An intercooler 40B is disposed above the cylinder head 14 of the diesel engine 10 and inside the ventilation path 80 so as to face the ventilation path 80.

シャッタ装置７６は、インタークーラ４０からやや離れて通風路８０の中ほどに設けられ、電動ファン７８は、エンジンルーム７４の内部空間に面し、インタークーラ４０Ｂに対してシリンダヘッド１４側に配置されている。かかる構成において、インタークーラ４０Ｂでは、通風路８０から進入する走行風ｗで吸気ａが冷却され、電動ファン７８の稼動でエンジンルーム７４の暖気ｈがインタークーラ４０Bの熱交換部に導入され、吸気ａが加熱される。この変形例では、ディーゼルエンジン１０の前側スペースが空くので、該スペースを他の利用に供することができる。 The shutter device 76 is provided in the middle of the ventilation path 80 slightly away from the intercooler 40, and the electric fan 78 faces the internal space of the engine room 74 and is disposed on the cylinder head 14 side with respect to the intercooler 40B. ing. In such a configuration, in the intercooler 40B, the intake air a is cooled by the traveling wind w entering from the ventilation path 80, and the warm air h in the engine room 74 is introduced into the heat exchanging portion of the intercooler 40B by the operation of the electric fan 78. a is heated. In this modification, since the front space of the diesel engine 10 is vacant, the space can be used for other purposes.

（実施形態２）
次に、本発明装置の第２実施形態を図７により説明する。図７において、車両の前部フレームの上面に、降雨状態を検出し、その検出信号をＥＣＵ６０に送るレインライトセンサ８２が設けられている。ワイパー駆動装置８４及びワイパー速度センサ８６が設けられ、ワイパー速度センサ８６の検出信号はＥＣＵ６０に送られる。レインライトセンサ８２で降雨状態を検出すると、その検出信号がＥＣＵ６０に送られる。ＥＣＵ６０では、その検出信号を受けると、ワイパー駆動装置８４を駆動させる。駆動したワイパー駆動装置８４のワイパー速度をワイパー速度センサ８６で検出し、その検出信号はＥＣＵ６０に送られる。 (Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, a rain light sensor 82 is provided on the upper surface of the front frame of the vehicle to detect a rain condition and send the detection signal to the ECU 60. A wiper driving device 84 and a wiper speed sensor 86 are provided, and a detection signal of the wiper speed sensor 86 is sent to the ECU 60. When the rain light sensor 82 detects a rain condition, a detection signal is sent to the ECU 60. When the ECU 60 receives the detection signal, the wiper driving device 84 is driven. The wiper speed of the driven wiper driving device 84 is detected by the wiper speed sensor 86, and the detection signal is sent to the ECU 60.

レインライトセンサ８２から入力する降雨状態の有無に係る検出信号に基づいて、ＥＣＵ６０では吸気ａの湿度を自動設定する。また、ワイパー速度センサ８６から入力するワイパー速度に応じて、吸気ａの湿度を何段階かに自動設定する。この自動設定した湿度に基づいて、新気に含まれる水蒸気量を算出する。これによって、吸気湿度センサが不要となり、低コスト化できる。その他の構成は第１実施形態と同一である。 The ECU 60 automatically sets the humidity of the intake air a based on a detection signal relating to the presence or absence of a rainy state input from the rain light sensor 82. Further, the humidity of the intake air a is automatically set in several steps according to the wiper speed input from the wiper speed sensor 86. Based on this automatically set humidity, the amount of water vapor contained in fresh air is calculated. This eliminates the need for an intake humidity sensor and can reduce costs. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

第２実施形態の変形例として、レインライトセンサ８２をなくし、代わりに、降雨状態を検出して、ワイパーを自動稼動するワイパー自動駆動装置及びワイパー速度センサを設けてもよい。ＥＣＵ６０で、ワイパー速度センサ８６から入力されるワイパー速度に応じて吸気ａの湿度を何段階かに分けて設定する。これによって、レインライトセンサ８２が不溶になり、さらなる低コスト化を達成できる。 As a modified example of the second embodiment, the rain light sensor 82 may be eliminated, and instead, a wiper automatic drive device and a wiper speed sensor for automatically operating the wiper by detecting a rain condition may be provided. The ECU 60 sets the humidity of the intake air a in several stages according to the wiper speed input from the wiper speed sensor 86. As a result, the rain light sensor 82 becomes insoluble, and further cost reduction can be achieved.

本発明によれば、簡易かつ低コストな手段で内燃機関のインタークーラ出口側吸気路で凝縮水の生成を確実に防止できる。 According to the present invention, it is possible to reliably prevent the generation of condensed water in the intake passage on the intercooler outlet side of the internal combustion engine with simple and low-cost means.

１０ディーゼルエンジン
１２シリンダブロック
１４シリンダヘッド
１６燃料噴射装置
１７吸気マニホールド
１８吸気管
１８ａ入口
１９排気マニホールド
２０排気管
２２過給機
２４排ガス浄化装置
２６高圧ＥＧＲ管
２８触媒装置
３０高圧ＥＧＲバルブ
３２高圧ＥＧＲ装置
３４低圧ＥＧＲ管
３６低圧ＥＧＲクーラ
３７低圧ＥＧＲバルブ
３８低圧ＥＧＲ装置
４０Ａ、４０Ｂインタークーラ
４０２ハウジング
４０４吸気入口管
４０６熱交換部
４２フィルタ装置
４４エアフローセンサ
４６，５４吸気温度センサ
４８吸気湿度センサ
５０，５２吸気スロットル弁
５６ブーストセンサ
５８Ａ／Ｆセンサ
６０ＥＣＵ
６０２Ｗair算出部
６０４Ｗegr算出部
６０６Ｗｍ算出部
６０７記憶部
６０８Ｗｎ算出部
７０車体ボディ
７２前部
７２ａ通風口
７４エンジンルーム
７６シャッタ装置
７６２開閉板
７６４軸
７６６駆動軸
７６８負圧アクチュエータ
７８電動ファン
８０通風路
８０ａ開口
８２レインライトセンサ
８４ワイパー駆動装置
８６ワイパー速度センサ
Ｗair、Ｗegr 水蒸気量（水蒸気分圧）
Ｗｍ水蒸気含有可能量（飽和水蒸気分圧）
Ｗｎ凝縮水生成量
ａ吸気
ｅ排気 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diesel engine 12 Cylinder block 14 Cylinder head 16 Fuel injection apparatus 17 Intake manifold 18 Intake pipe 18a Inlet 19 Exhaust manifold 20 Exhaust pipe 22 Supercharger 24 Exhaust gas purifier 26 High pressure EGR pipe 28 Catalytic device 30 High pressure EGR valve 32 High pressure EGR apparatus 34 Low pressure EGR pipe 36 Low pressure EGR cooler 37 Low pressure EGR valve 38 Low pressure EGR device 40A, 40B Intercooler 402 Housing 404 Intake inlet pipe 406 Heat exchange section 42 Filter device 44 Air flow sensor 46, 54 Intake temperature sensor 48 Intake humidity sensor 50, 52 Intake throttle valve 56 Boost sensor 58 A / F sensor 60 ECU
602 Wair Calculation Unit 604 Wegr Calculation Unit 606 Wm Calculation Unit 607 Storage Unit 608 Wn Calculation Unit 70 Body Body 72 Front 72a Ventilation Port 74 Engine Room 76 Shutter Device 762 Opening / Closing Plate 764 Shaft 766 Drive Shaft 768 Negative Pressure Actuator 78 Electric Fan 80 Ventilation path 80a Opening 82 Rain light sensor 84 Wiper drive device 86 Wiper speed sensor Wair, Wegr Water vapor volume (water vapor partial pressure)
Wm Possible amount of water vapor (saturated water vapor partial pressure)
Wn Condensate generation amount a Intake e Exhaust

Claims

In an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and includes an intercooler that cools intake air by exchanging heat between the traveling wind and intake air in an intake pipe,
Upstream intake air temperature detection means for detecting the upstream intake air temperature of the intercooler;
Upstream intake humidity detection means for detecting upstream intake humidity of the intercooler;
A shutter device that is disposed in the intercooler and that can adjust the opening degree that adjusts the amount of travel air that strikes the intercooler;
A controller for controlling the cooling performance of the intake air in the intercooler by controlling the operation of the shutter device,
The controller calculates the water vapor partial pressure of the intake air from the detection values of the upstream side intake air temperature detection means and the upstream side intake humidity detection means, and calculates the water vapor partial pressure and the saturated water vapor partial pressure of the intercooler outlet side intake air. While comparing, the operation of the shutter device is controlled so that the intercooler outlet side intake air temperature is equal to or higher than the temperature at which the water vapor partial pressure is the saturated water vapor partial pressure ,
Further, the controller applies the warm air from the engine room to the intercooler so that the intercooler outlet side intake air temperature is equal to or higher than a temperature at which the water vapor partial pressure is the saturated water vapor partial pressure, and sets the intercooler outlet side intake air temperature. An internal combustion engine that controls the operation of an electric fan that can be raised .

Wherein the controller is an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that for controlling the operation of the electric fan after the shutter opening of the shutter device has reached a minimum opening.

A turbocharger comprising a compressor provided in the intake pipe and an exhaust turbine provided in the exhaust pipe, and a part of the exhaust gas is supplied from an exhaust pipe downstream of the turbocharger to the upstream intake pipe of the turbocharger. An outlet side intake temperature detecting means for detecting an outlet side intake temperature of the intercooler, and an outlet side intake pressure detecting means for detecting an outlet side intake pressure of the intercooler,
The controller calculates a fresh water vapor partial pressure Wair from the detected values of the upstream intake air temperature detection means and the upstream intake humidity detection means, a fresh water vapor partial pressure Wair, an EGR rate, and an injection A Wegr calculation unit for calculating the water vapor partial pressure Wegr of EGR gas from the fuel amount, and a saturated water vapor partial pressure Wm of the intercooler outlet side intake air from the detected values of the outlet side intake temperature sensor and the outlet side intake pressure sensor. A Wm calculator,
As a Wm> Wair + Wegr by the controller, internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that controlling the intercooler outlet air temperature.

The intake air humidity detection means sets the intake air humidity from a detection signal of a rain light sensor that detects a rain condition or an operating state of a wiper automatic operation device that operates by automatically detecting a rain condition. The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 .