(57)【要約】【課題】過給機付きの内燃機関において、ノッキングの発生を抑止することのできる過給機付き内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】過給機３０を備えた内燃機関１０において、過給機３０によって過給された空気を内燃機関１０の吸気系へ供給するための吸気通路２６と、吸気通路２６の途中に配置されたインタークーラ３４と、内燃機関１０の吸気ポート１８の壁面内部に形成された吸気ポート冷却通路３６と、インタークーラ３４下流側の吸気通路２６から分岐して吸気ポート冷却通路３６へ連通する分岐通路３８と、を備える。好ましくは、吸気圧を検出する吸気圧センサ４０と、吸気ポート１８の壁温を検出する温度センサ４２と、吸気ポート冷却通路３６の空気量を調整する流量調整弁４４と、を備え、吸気圧およびポート壁温に応じて該流量調整弁４４の開度を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機を備えた内燃機関において、
前記過給機によって過給された空気を前記内燃機関の吸気系へ供給するための吸気通路と、
前記吸気通路の途中に配置されたインタークーラと、
前記内燃機関の吸気ポートの壁面内部に形成された冷却通路と、
前記吸気通路における前記インタークーラ下流側から分岐して前記冷却通路へ連通する分岐通路と、
を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、実開平１−１３６６２５号公報には、過給機を備える内燃機関において、過給された吸気を内燃機関のシリンダヘッドやシリンダブロックに形成された冷却チャンバに導入するシステムが開示されている。このシステムでは、より具体的には、過給機によって過給された吸気を当該冷却チャンバに導入することで機関を冷却する。機関との熱交換によって温度上昇された吸気は、インタークーラ内で冷却された後に機関の吸気系へ導入される。これにより、充填効率がよくなるのでエンジン出力を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平１−１３６６２５号公報
【特許文献２】特開平６−２１２９３９号公報
【特許文献３】特開２００６−２３３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のシステムでは、過給後の高温の吸気がそのままエンジンの冷却に使用される。このため、かかる吸気を熱媒体として使用しても効率よくエンジンを冷却することができず、ノッキングが発生するおそれがあった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、過給機付きの内燃機関において、ノッキングの発生を抑止することのできる過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、過給機を備えた内燃機関において、
前記過給機によって過給された空気を前記内燃機関の吸気系へ供給するための吸気通路と、
前記吸気通路の途中に配置されたインタークーラと、
前記内燃機関の吸気ポートの壁面内部に形成された冷却通路と、
前記吸気通路における前記インタークーラ下流側から分岐して前記冷却通路へ連通する分岐通路と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１の発明によれば、インタークーラで冷却された過給空気の一部が、吸気ポートの壁面内部に形成された冷却通路に導入される。このため、本発明によれば、吸気ポートの冷却を効率よく行うことができる。これにより、筒内に吸入される空気の温度を低減させることができるので、ノッキングの発生を効果的に抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図３】ポート壁温と流量調整弁の開度との関係を規定するマップを示す。
【図４】吸気圧と流量調整弁の開度との関係を規定するマップを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいてこの発明の幾つかの実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。図１に示すとおり、本実施の形態のシステムは内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、ガソリンを燃料とする火花点火式のエンジンとして構成されている。内燃機関１０の筒内には、その内部を往復運動するピストン１２が設けられている。また、内燃機関１０は、シリンダヘッド１４を備えている。ピストン１２とシリンダヘッド１４との間には、燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６には、該シリンダヘッド１４内に形成された吸気ポート１８および排気ポート２０が連通している。吸気ポート１８および排気ポート２０には、それぞれ吸気弁２２および排気弁２４が配置されている。また、吸気ポート１８および排気ポート２０には、それぞれ吸気通路２６および排気通路２８が接続されている。
【００１１】
本実施の形態のシステムは過給機３０を備えている。過給機３０のタービン側は、上述した排気通路２８の途中に接続されている。また、過給機３０のコンプレッサ側は、上述した吸気通路２６の途中に接続されている。吸気通路２６における過給機３０の下流側には、通路内を流通する吸気を冷却するためのインタークーラ３４が設けられている。
【００１２】
吸気ポート１８の壁面内部には、吸気ポート冷却通路３６が形成されている。また、インタークーラ３４の下流側には、吸気通路２６から分岐した分岐通路３８の一端が連通している。分岐通路３８の他端は、吸気ポート冷却通路３６に連通している。
【００１３】
［実施の形態１の特徴的動作］
次に、図１を参照して本実施の形態の内燃機関の制御装置の特徴的動作について説明する。過給機３０によって過給された空気は、吸気通路２６を流通してインタークーラ３４内に導入される。インタークーラ３４では、加圧によって高温となった空気が冷却される。冷却後の空気は吸気通路２６から吸気ポート１８へ導入される。
【００１４】
ここで、インタークーラ３４の下流側の吸気通路２６は、分岐通路３８に分岐している。そして、該分岐通路３８の下流側は吸気ポート冷却通路３６に連通している。このため、インタークーラ３４で冷却された空気の一部は該分岐通路３８を介して吸気ポート冷却通路３６に導入される。冷却後の空気は吸気ポート１８の熱を効率よく吸熱する。これにより、吸気ポート１８内の吸気が壁面から受ける熱量を低減することができる。この結果、燃焼室１６へ吸入される吸気の温度を低減することができるので、ノッキングの発生を効果的に抑止することが可能となる。
【００１５】
尚、上述した実施の形態１においては、吸気ポート冷却通路３６が前記第１の発明における「冷却通路」に相当している。
実施の形態２．
［実施の形態２の構成］
図２は、本発明の実施の形態２としてのシステム構成を説明するための概略構成図である。尚、図２において図１と共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図２に示すとおり、本実施の形態のシステムは実施の形態１におけるシステムに加えて、吸気圧を検出するための吸気圧センサ４０と、吸気ポート１８の壁温を検出するための温度センサ４２と、吸気ポート冷却通路３６を流れる空気量を調整するための流量調整弁４４と、を更に備えている。
【００１６】
［実施の形態２の特徴的動作］
次に、図２乃至図４を参照して本実施の形態の内燃機関の制御装置の特徴的動作について説明する。本実施の形態のシステムでは、過給圧および吸気ポート１８の壁温に応じて、吸気ポート冷却通路３６へ導入される空気量を制御する点に特徴がある。すなわち、上述した実施の形態１のシステムのように、吸気ポート冷却通路３６へ導入される空気量を制御することができないシステムでは、必要以上の空気が該吸気ポート冷却通路３６へ導入されることにより、過給機３０の仕事量が増大してしまうおそれがある。また、反対に、該吸気ポート冷却通路３６へ導入される空気量が必要量に満たないことにより、吸気ポート１８の冷却が不完全になってしまうおそれもある。
【００１７】
この点、本実施の形態のシステムでは、吸気圧センサ４０によって検出された過給圧、および温度センサ４２によって検出された吸気ポート１８のポート壁温に応じて、流量調整弁４４の開度が可変に設定される。図３は、ポート壁温と流量調整弁４４の開度との関係を規定するマップを示す。この図に示すとおり、流量調整弁４４の開度は、ポート壁温が高いほど大きな値に設定される。これにより、ポート壁温が低い場合には、吸気ポート冷却通路３６へ導入される空気量を減少させることができるので、過給機３０の仕事量を最小にすることができる。
【００１８】
また、図４は、吸気圧と流量調整弁４４の開度との関係を規定するマップを示す。この図に示すとおり、流量調整弁４４の開度は、吸気圧が高いほど小さな値に設定される。これにより、吸気圧が高い場合には、吸気ポート冷却通路３６へ導入される空気量を減少させることができるので、過給機３０の仕事量を最小にすることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１０  内燃機関（エンジン）
１２  ピストン
１４  シリンダヘッド
１６  燃焼室
１８  吸気ポート
２０  排気ポート
２２  吸気弁
２４  排気弁
２６  吸気通路
２８  排気通路
３０  過給機
３４  インタークーラ
３６  吸気ポート冷却通路
３８  分岐通路
４０  吸気圧センサ
４２  温度センサ
４４  流量調整弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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