JPS61149517A - 車両用空冷熱交換器の異常検出装置 - Google Patents

車両用空冷熱交換器の異常検出装置

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JPS61149517A
JPS61149517A JP59271245A JP27124584A JPS61149517A JP S61149517 A JPS61149517 A JP S61149517A JP 59271245 A JP59271245 A JP 59271245A JP 27124584 A JP27124584 A JP 27124584A JP S61149517 A JPS61149517 A JP S61149517A
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JP
Japan
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heat radiation
heat exchanger
air
vehicle
intercooler
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JP59271245A
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English (en)
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Norio Minato
湊 則男
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/16Indicating devices; Other safety devices concerning coolant temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、過給器からの圧縮空気もしくはエンジン内部
を流通する冷却用の液体(冷却水又は冷却油)を走行風
によって冷却する車両用空冷熱交換器の異常検出装置に
関するものである。
(従来技術) 上記のような車両用空冷熱交換器では、一般に充分な放
熱機能が必要であり、もし本来の放熱機能が何らかの事
情(故障等の異常状態)で維持できないようになると、
エンジンのオーバヒート等の原因になる。特に、上記の
ような放熱機能の低下は、最近のようにエンジンの出力
向上の観点から一部の車両に採用されているインターク
ーラつきターボチャージャ一方式の車両においては次の
ような大きな問題が生じる。
すなわち、インタークーラつきターボチャージャ一方式
の車両では、エンジンの吸排気系に排気タービン過給機
を設け、当該過給機からの高温の圧縮空気を冷却するこ
とによってエンジン燃焼室への吸気密度を高めるように
なっており、そのためにタ−ボチャージャーとエンジン
側吸気マニボールド]との間に冷却−のインタークーラ
が設けられる。ところが、このインタークーラは冷媒を
その中は通す細管がフィン状に複雑に配設され、しかも
枠組としての壁板も薄いことから、従来から上記インタ
ークーラにおいては圧縮空気洩れがおこりやすかった。
圧縮空気洩れが発生すると、当然エンジン燃焼室への吸
気量が減少して出力が低下し、燃料消費率も響些し、ま
たインタークーラでの冷却作用が低減するために排気温
度が異常に上昇し、エンジンの破損にもつながりやすい
そこで、従来上記のような空気洩れの検出手段として、
上記インタークーラ内に中間タンクを設け、この中間タ
ンク内に圧力センサーを設置するとともにこの圧力セン
サーを比較器を介して警報器に接続することにより圧力
変化を検知して、運転中のインタークーラの空気洩れの
発生を運転者に報知するように構成したものがある(特
開昭58−35226号公報参照)。
しかし、この従来例の場合、インタークーラ内部での圧
力変化のみを検出条件として空気洩れを検出しているの
で、インタークーラ内部での異常状態しか検出すること
ができない欠点がある。
特に上記のようなインタークーラの冷却は、車両前面側
の開口部から走行風を採り入れることによっ、て行って
いるので、その開口部に遮蔽物が入り易くそれによって
走行風の通過量が大きく変化(減少)することになり放
熱量に大きな影響を与えることになるが、このような異
常状態は上述の内部条件のみの方法では検出できない。
(発明の目的) 本発明は、上記の欠点を改善し、熱交換器の内部と外部
の両方で発生する異常状態を共に検出することができる
ようにした車両用空冷熱交換器の異常検出装置を提供す
ることを目的とするものである。
(目的を達成するための手段) 本発明は、上記の目的を達成するために、過給空気もし
くはエンジン内部を流通する液体を冷却する熱交換器を
走行風を受ける箇所に配置した車両用の空冷熱交換器の
異常検出装置において、上記熱交換器の放熱量を検出す
る放熱量検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手
段と、外気の温度を検出する外気温検出手段とを設ける
とともに、上記車速検出手段と外気温検出手段の出力を
受け上記熱交換器の基準放熱量を算出する基準放熱量算
出手段と、この基準放熱量算出手段の出力値と上記熱交
換器の放熱量検出手段の出力値を比較し上記熱交換器の
放熱量が上記基準放熱量を下回った時にその判別信号を
出力する比較判別手段とを設けたものである。
(作用) 上記の手段によると、車両の速度と外気温とから正常な
熱交換器の本来の基準放熱量を算出し、この基準放熱量
を比較基準値として熱交換器の実際の放熱量を比較し、
実際の放熱量が上記基準放熱量を下回った時に異常と判
別きれることになる。
従って、熱交換器の内部または外部のいずれに異常があ
る場合であっても共に熱交換器自体の放熱量の低下とし
てその異常状態が検出される。その結果、異常検出装置
としての信頼性も高くなる。
(実施例) 図面は、本発明の車両用空冷熱交換器の異常検出装置の
実施例を示し、第1図は、同実施例のブロック図、第2
図は、当該実施例における熱交換器(インタークーラ)
の放熱量と車速との関係を示すグラフであり、3種の外
気温(A=−10℃、B=10℃、C=30℃)に応じ
た各温度ごとの基準放熱量特性を表している。
先ず第1図において、符号lはターボチャージャ一方式
のエンジン本体(上面視図)であり、符号la4よこの
エンジン本体lの排気マニホールド、符号1bは同吸気
マニホールド、符号8は排気タービン8aと吸気圧縮機
8bとをそなえたターボチャージャーである。
上記ターボチャージャー8の圧縮機8bと上記吸気マニ
ホールド1bとの間には、吸気パイプ2(圧縮機側)お
よび同3(吸気マニホールド側)を介して冷媒配管を枠
組みしたインタークーラ(熱交換器)4が接続されてい
る。そして、上記圧縮機側の吸気パイプ2および吸気マ
ニホールド側の吸気パイプ3には、それぞれ例えばサー
ミスタよりなる第1の吸気温度検出手段IOおよび同1
1が設けられている。また、上記吸気管6中のターボチ
ャージャー8よりに上流側には吸入空気量を検出するた
めのエアフローメータ7が設けられている。
そして、上記インタークーラ4は、車両の走行風Wを図
示のように受けて冷却される。
ここで、上記ターボチャージャー8とインタークーラ4
の作用を簡単に説明すると、先ず上述のように排気マニ
ホールドlaからの排気ガスのエネルギーにより排気タ
ービン8aが回転するとその回転力によって圧縮機8b
が駆動される。そして、圧縮機8bが駆動されることに
より、吸気管6より吸気パイプ2に供給される吸入空気
(過給吸気)は圧縮され高温高圧状態となる。この過給
吸気をインタークーラ4で冷却することにより、高密度
化した後吸気パイプ3を介して吸気マニホールドIbよ
りエンジン(シリンダ)に供給し、充填効率を高くして
高トルク、高出力を得る。
一方、符号12は、第1の吸気温度検出手段で検出され
た上記インタークーラ4への上記圧縮空気の入口側での
温度信号(Tin)と上記第2の吸気温度検出手段II
で検出されたインタークーラ4の出口側での温度信号(
Tex)とを各々入力して両者の温度差(Tin−Ta
x)を検出する温度差検出手段であり、この温度差検出
信号は、上記エアフローメータ7の検出信号と共に次段
の放熱量検出手段13に供給される。放熱量検出手段1
3は、上記エアフローメータ7の吸入空気量検出信号と
上記温度差検出信号とから、吸入空気量に対応したイン
タークーラ4の実際の放熱量を検出し、その検出信号を
比較判別手段14に供給する。
比較判別手段14には、他方車速検出手段17の車速検
出信号と外気温検出手段18の外気温検出信号とから本
来上記インタークーラ4において放熱されるべき基準放
熱量を算出する基準放熱量算出手段15の算出信号が比
較基準値信号として供給されている。この基準放熱量の
算出は、第2図の基本特性(A−C)に示すように、上
記インタ−クーラ4自体の放熱性能と関連して外気温と
車速とによって特定(演算またはデータマツプからのル
ックアップ)されるようになっている。
そして、上記比較判別手段14は、上記基準放熱量算出
手段15の算出信号を基準として上記放熱量検出手段1
3の検出信号を比較し、放熱量検出手段13の検出値が
上記基準値を下回る時(小の時)にそれを判別して出力
を発生し、警報ランプその他の報知機構よりなる警報手
段16を駆動する。これにより、インタークーラ4の放
熱機能の低下となる異常状態がその発生場所に関係なく
検出される。
なお、上記の実施例では、本発明をターボチャージャー
過給機の過給吸気を冷却する熱交換器(インタークーラ
)に適用した場合について説明したが、本発明はその他
にもエンジン冷却水の空冷熱交換器(ラジェータ)やオ
イルクーラにも同様に適用できることは言うまでもない
(発明の効果) 本発明は、以上に説明したように、過給空気もしくはエ
ンジン内部を流通する液体を冷却する熱※換器を走行風
を受ける箇所に配置した車両用の空冷熱交換器の異常検
出装置において、上記熱交換器の放熱量を検出する放熱
量検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、
外気の温度を検出する外気温検出手段とを設けるととも
に、上記車速検出手段と外気温検出手段の出力を受け上
記熱交換器の基準放熱量を算出する基準放熱量算出手段
と、この基準放熱量算出手段の出力値と上記熱交換器の
放熱量検出手段の出力値を比較し上記熱交換器の放熱量
が上記基準放熱量を下回った時にその判別信号を出力す
る比較判別手段とを設けたことを特徴とするものである
従って、本発明によると、車両の速度と外気温とから熱
交換器の本来の基準放熱量を算出し、この基準放熱量を
比較基準値として現在の熱交換器の実際の放熱量を比較
し、実際の放熱量が上記基準放熱量を下回った時に異常
と判別されることになる。
従って、熱交換器の内部または外部のいずれに異常があ
る場合であっても共に熱交換器自体の放熱量の低下とし
てその異常状態が検出される。その結果、異常検出装置
としての信頼性も高くなるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の車両用空冷熱交換器の異常検出装置
の実施例のブロック図、第2図は、同実施例における車
速と外気温によって特定される熱交換器の基準放熱量の
基本特性を示したグラフである。 1・轡・・・エンジン本体 4・・・・・熱交換器(インタークーラ)8・・・・・
ターボチャージャー 13・・・・放熱量検出手段 14・・・・比較判別手段 15・・・・基準放熱量算出手段 17・・・・車速検出手段 18・・・・外気温検出手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、過給空気もしくはエンジン内部を流通する液体を冷
    却する熱交換器を走行風を受ける箇所に配置した車両用
    の空冷熱交換器の異常検出装置であって、上記熱交換器
    の放熱量を検出する放熱量検出手段と、車両の速度を検
    出する車速検出手段と、外気の温度を検出する外気温検
    出手段とを設けるとともに、上記車速検出手段と外気温
    検出手段の出力を受け上記熱交換器の基準放熱量を算出
    する基準放熱量算出手段と、この基準放熱量算出手段の
    出力値と上記熱交換器の放熱量検出手段の出力値を比較
    し上記熱交換器の放熱量が上記基準放熱量を下回った時
    にその判別信号を出力する比較判別手段とを設けたこと
    を特徴とする車両用空冷熱交換器の異常検出装置。
JP59271245A 1984-12-21 1984-12-21 車両用空冷熱交換器の異常検出装置 Pending JPS61149517A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63235620A (ja) * 1987-03-23 1988-09-30 Komatsu Ltd ラジエータコアの目詰り監視装置
EP1548260A2 (en) * 2003-12-26 2005-06-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality determination device for engine system
JP2010151040A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Hino Motors Ltd インタークーラの異常検出装置

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EP1548260A3 (en) * 2003-12-26 2011-06-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality determination device for engine system
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