(57)【要約】【課題】エンジンが停止された直後であっても一定時間電子制御装置を冷却する。【解決手段】エンジン１０の側部に鉛直方向に取付けられエンジンと反対側に凹部２１ａが形成されたハウジング２１と、凹部を塞ぐようにハウジングに取付けられて電子制御装置１１が密着する蓋板２４と、凹部をエンジン側の第１室２８と蓋板側の第２室２９に二分しかつ第１室と第２室が下部において連通するようにハウジングに取付けられた多孔質の仕切材２７と、ハウジングの上部に形成され第１室の上端に連通する燃料供給口３１と、ハウジングの上部に形成され第２室の上端に連通する燃料排出口３２とを備える。エンジンの作動時では燃料が仕切材に沿って流れ、エンジンが停止した時に多孔質の仕切材は燃料を透過させて第１室と第２室の燃料の温度差により凹部において燃料を対流させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(10)の電子制御装置(11)が取付けられ前記電子制御装置(11)の熱を内部に流通する燃料に伝達する冷却板(20)において、
前記エンジン(10)の側部に鉛直方向に取付けられ前記エンジン(10)と反対側に凹部(21a)が形成されたハウジング(21)と、
前記凹部(21a)を塞ぐように前記ハウジング(21)に取付けられて前記電子制御装置(11)が密着する蓋板(24)と、
前記蓋板(24)により塞がれた前記凹部(21a)を前記エンジン(11)側の第１室(28)と前記蓋板(24)側の第２室(29)に二分しかつ前記第１室(28)と前記第２室(29)が下部において連通するように前記ハウジング(21)に取付けられた多孔質の仕切材(27)と、
前記ハウジング(21)の上部に形成され前記第１室(28)の上端に連通する燃料供給口(31)と、
前記ハウジング(21)の上部に形成され前記第２室(29)の上端に連通する燃料排出口(32)と
を備え、
前記エンジン(10)の作動時では前記燃料供給口(31)を介して前記第１室(28)に供給された燃料が前記仕切材(27)に沿って下方に流れて前記第１室(28)の下部から前記第２室(29)に移動し前記第２室(29)を前記仕切材(27)に沿って上昇して前記燃料排出口(32)から排出されるように構成され、
前記エンジン(11)の不作動時であって前記燃料供給口(31)から前記第１室(28)への燃料の供給又は前記第２室(19)の燃料の前記燃料排出口(32)からの排出が停止した時に多孔質の前記仕切材(27)は燃料を透過させて前記第１室(28)と前記第２室(29)の燃料の温度差により前記凹部(21a)において燃料を対流させるように構成された
ことを特徴とするエンジンの電子制御装置用冷却板。
【請求項２】
多孔質の仕切材(27)は、複数の小孔(27a)が形成された金属板、多孔質のセラミック板又は濾紙のいずれかである請求項１記載のエンジンの電子制御装置用冷却板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに取付けられた電子制御装置（Electronic Control Unit）の熱を内部に流通する燃料に伝達してその電子制御装置を冷却する冷却板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンが設けられた部屋は比較的高温になり、そのエンジンに電子制御装置が設けられるとその電子制御装置は熱的に厳しい環境で用いられることになる。この電子制御装置は一般的に熱に対して弱く、過熱されると適切に動作しなくなるので、エンジンには従来から電子制御装置を冷却するために冷却板が設けられる（例えば、特許文献１参照。）。その冷却板においては、電子制御装置で発生した熱を除去してその電子制御装置の寿命が短くなることを防止している。この従来の冷却板における具体的構造では、エンジンに供給された燃料により電子制御装置を冷却している。
【特許文献１】特開２０００−３４９４２号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来の冷却板では、冷媒である燃料の供給はエンジンが作動しているときに限られ、エンジンが停止すると燃料の供給も停止される。一方、エンジンは作動時に比較的高い温度に上昇するため、電子制御装置がエンジンに取付けられると、そのそのエンジンの停止とともに冷却板における冷却も停止されるけれども、その停止直後に高温のエンジンから電子制御装置が熱を受け、エンジン停止直後に電子制御装置の温度が過度に上昇して、結果的に電子制御装置の寿命が短くなる不具合があった。
この点を解消するために、エンジンの停止直後から所定時間燃料を冷却板に供給するような補機を設けることや、冷却板自体における熱容量を増加させて停止直後に電子制御装置が受ける熱量の全てを燃料の供給が停止された冷却板自体に吸収させて電子制御装置の温度上昇を防止することが考えられる。しかし、燃料を供給する補機を設けることは部品点数の増加を招き、冷却板自体における熱容量を増加させることは冷却板の重量を著しく増加させる不具合がある。
本発明の目的は、部品点数や重量を著しく増加させることなく、エンジンが停止された直後の一定時間電子制御装置を冷却し得るエンジンの電子制御装置用冷却板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る発明は、図４に示すように、エンジン１０の電子制御装置１１が取付けられ電子制御装置１１の熱を内部に流通する燃料に伝達する冷却板２０の改良である。
その特徴ある構成は、図１及び図２に詳しく示すように、エンジン１０の側部に鉛直方向に取付けられエンジン１０と反対側に凹部２１ａが形成されたハウジング２１と、凹部２１ａを塞ぐようにハウジング２１に取付けられて電子制御装置１１が密着する蓋板２４と、蓋板２４により塞がれた凹部２１ａをエンジン１０側の第１室２８と蓋板２４側の第２室２９に二分しかつ第１室２８と第２室２９が下部において連通するようにハウジング２１に取付けられた多孔質の仕切材２７と、ハウジング２１の上部に形成され第１室２８の上端に連通する燃料供給口３１と、ハウジング２１の上部に形成され第２室２９の上端に連通する燃料排出口３２とを備え、エンジン１０の作動時では燃料供給口３１を介して第１室２８に供給された燃料が仕切材２７に沿って下方に流れて第１室２８の下部から第２室２９に移動し第２室２９を仕切材２７に沿って上昇して燃料排出口３２から排出されるように構成され、エンジン１０の不作動時であって燃料供給口３１から第１室２８への燃料の供給又は第２室１９の燃料の燃料排出口３２からの排出が停止した時に多孔質の仕切材２７は燃料を透過させて第１室２８と第２室２９の燃料の温度差により凹部２１ａにおいて燃料を対流させるように構成されたところにある。
【０００５】
この請求項１に記載されたエンジンの電子制御装置用冷却板では、第１室２８と第２室２９を仕切る仕切材２７が多孔質であるため、図２に示すようにエンジン１０停止等の不作動時にその仕切材２７は燃料を透過させて凹部２１ａにおいて燃料を対流させる。すると、温度が上昇していない第１室２８の燃料がその下部から第２室２９に流れ込んでその第２室２９を上昇してエンジン１０が停止された直後の電子制御装置１１を一定時間冷却する。
また、燃料供給口３１から第１室２８への燃料の供給又は第２室１９の燃料の燃料排出口３２からの排出が停止した時にも仕切材２７は燃料を透過させて凹部２１ａにおいて燃料を対流させるので、冷媒である燃料の供給量が運転条件に左右されるようなエンジン１０であっても冷却板２０における冷却性能の変動は吸収され、冷却性能が著しく変動した場合において電子制御装置１１の温度が過度に上昇することを防止することができる。
なお、多孔質の仕切材２７は、複数の小孔２７ａが形成された金属板、多孔質のセラミック板又は濾紙のいずれかであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のエンジンの電子制御装置用冷却板では、エンジンの側部に鉛直方向に取付けられエンジンと反対側に凹部が形成されたハウジングと、凹部を塞ぐようにハウジングに取付けられて電子制御装置が密着する蓋板と、蓋板により塞がれた凹部をエンジン側の第１室と蓋板側の第２室に二分しかつ第１室と第２室が下部において連通するようにハウジングに取付けられた多孔質の仕切材と、ハウジングの上部に形成され第１室の上端に連通する燃料供給口と、ハウジングの上部に形成され第２室の上端に連通する燃料排出口とを備え、エンジンの作動時では燃料供給口を介して第１室に供給された燃料が仕切材に沿って下方に流れて第１室の下部から第２室に移動し第２室を仕切材に沿って上昇して燃料排出口から排出されるように構成され、エンジンの不作動時であって燃料供給口から第１室への燃料の供給又は第２室の燃料の燃料排出口からの排出が停止した時に多孔質の仕切材は燃料を透過させて第１室と第２室の燃料の温度差により凹部において燃料が対流するように構成したので、燃料供給口から第１室への燃料の供給又は第２室の燃料の燃料排出口からの排出が停止した時に温度が上昇していない第１室の燃料がその下部から第２室に流れ込んでその第２室を上昇してエンジンが停止された直後等における電子制御装置を一定時間冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図４に示すように、本発明の冷却板２０は、エンジン１０の電子制御装置１１が取付けられその電子制御装置１１の熱を内部に流通する燃料に伝達するものである。この実施の形態におけるエンジンは６つの気筒を有するディーゼルエンジン１０であって、これらの気筒毎にユニットインジェクタ１２が配設され、これらのインジェクタ１２には図示しない供給管を介してコモンレール１３が接続される。コモンレール１３には供給管１４ａを介して供給ポンプ１４が接続され、ポンプ１４から圧送された燃料をコモンレール１３に蓄圧するように構成される。供給ポンプ１４はフィードポンプ１４ｄにより燃料タンク１７から吸い上げられた燃料をコモンレール１３に圧送するように構成され、本発明の冷却板２０はフィードポンプ１４ｄと供給ポンプ１４の間の供給管１４ａに介装される。
【０００８】
図１〜図３に示すように、冷却板２０は、エンジン１０の側部に鉛直方向に取付けられエンジン１０と反対側に凹部２１ａが形成されたハウジング２１を備える。ハウジング２１はアルミニウム合金をダイキャスト又は合金板をプレス加工することにより作られ、その両側部にはエンジン１０に取付けるための第１取付片２１ｂ（図３）が凹部２１ａとともに一体的に形成される。第１取付片２１ｂには取付孔２１ｃが形成され、この取付孔２１ｃにゴムブッシュ２２が挿着される。このゴムブッシュ２２には取付ねじ２３が挿通され、エンジン１０に形成されたボス１０ａにこの取付ねじ２３を螺着することによりハウジング２１はエンジン１０の側部にそのエンジン１０と所定の間隔を開けて鉛直方向に取付けられる。ここで、ハウジング２１をゴムブッシュ２２を介してエンジン１０に取付けるのは、エンジン１０の振動がハウジング２１に直接伝達されることをゴムブッシュ２２により防止して電子制御装置１１の保護を図るためであり、ハウジング２１をエンジン１０の側部にそのエンジン１０と所定の間隔を開けて取付けるのは、エンジン１０から直接熱がハウジング２１に伝達されることを防止するためである。
【０００９】
また、冷却板２０は、ハウジング２１の凹部２１ａを塞ぐようにそのハウジング２１に取付けられて電子制御装置１１が密着する蓋板２４を備える。この実施の形態における蓋板２４はアルミニウム合金からなる板材であって、ハウジング２１には溶接により取付けられる。この蓋板２４の両側部には電子制御装置１１を取付けるための第２取付片２４ａ（図３）が一体的に形成される。第２取付片２４ａに対向する電子制御装置１１には第３取付片１１ａが形成され、第２取付片２４ａには雌ねじ孔２４ｂが形成され、第３取付片１１ａには挿通孔１１ｂが形成される。そして挿通孔１１ｂに挿入された雄ねじ２６を第２取付片２４ａにおける雌ねじ２４ｂに螺合することにより電子制御装置１１は蓋板２４に密着して取付けられる。
【００１０】
また、ハウジング２１には多孔質の仕切材２７が取付けられる。この実施の形態における仕切材２７は、複数の小孔２７ａが形成されたアルミニウム合金からなる金属板であって、その小孔２７ａの直径は１０ｍｍ〜１ｍｍであってその厚さは０．５ｍｍ〜１０ｍｍのものが使用される。図１及び図２に示すように、この仕切材２７は、蓋板２４により塞がれた凹部２１ａをエンジン１０側の第１室２８と蓋板２４側の第２室２９に二分するように鉛直方向に取付けられ、その第１室２８と第２室２９が下部において連通するように、その下方に所定の隙間を空けてハウジング２１に取付けられる。そして、ハウジング２１の上部には第１室２８の上端に連通する燃料供給口３１と、第２室２９の上端に連通する燃料排出口３２が形成され、燃料供給口３１がフィードポンプ１４ｄに接続され、燃料排出口３２が供給ポンプ１４に接続される。
【００１１】
ここで、仕切材２７は多孔質であるので、燃料供給口３１から第１室２８の上端に供給された燃料が仕切材２７を透過することなくその仕切材２７に沿って流れるようにすることが好ましい。このため、第１室２８を下降する燃料と第２室２９を上昇する燃料の仕切材２７近傍の動圧を等しくするように第１室２８の流路断面積と第２室２９の流路断面積が調整され、その値になるように仕切材２７がハウジング２１に取付けられる。具体的には、第１室２８の流路断面積をＡ1、第２室２９の流路断面積をＡ2、燃料質量流量をＭ、燃料密度をρ、及び全圧損失をΔＰ0とするとき、ベルヌーイの定理より以下の式（１）を満たすことが好ましい。
【００１２】
【数１】
2006070801.tif 000003
【００１３】
このように構成されたエンジンの電子制御装置用冷却板の動作を説明する。
エンジン１０の作動時ではフィードポンプ１４ｄにより燃料タンク１７から燃料が吸い上げられ、本発明の冷却板２０を介してその燃料が供給ポンプ１４に送られる。供給ポンプ１４では燃料をコモンレール１３に圧送し、コモンレール１３ではその燃料を蓄圧し、インジェクタ１２に供給する。従って、冷却板２０にはフィードポンプ１４ｄから供給ポンプ１４に供給される燃料が流通する。具体的に説明すると、図１に詳しく示すように、フィードポンプ１４ｄから供給された燃料は燃料供給口３１を介して第１室２８に供給され、その燃料は仕切材２７に沿って第１室２８の内部で下方に流れて第１室２８の下部からその下部に連通する第２室２９の下部に移動する。すると燃料はその第２室２９を仕切材２７に沿って上昇し、第２室２９の上端に連通する燃料排出口３２から排出されて供給ポンプ１４に至る。
【００１４】
ここで、エンジン１０が作動中の電子制御装置１１は、電子制御装置１１自体の発熱及び比較的高温に達したエンジン１０から受ける熱によりその温度が上昇する。この上昇した温度は冷却板２０における蓋板２４に伝達され、その蓋板２４から第２室２９を上昇する燃料に更に伝達される。従って、燃料タンク１７からフィードポンプ１４ｄによりくみ上げられて供給され、第２室２９を上昇する燃料の温度が上昇しない限りエンジン１０が作動中の電子制御装置１１は常に冷却され、その寿命が短縮されることはない。
【００１５】
一方、車両の図示しないメインスイッチが切断されてエンジン１０の作動が停止されるとフィードポンプ１４ｄも停止し、燃料供給口３１から第１室２８への燃料の供給が停止し、それとともに第２室２９の燃料の燃料排出口３２からの排出も停止する。一方、エンジン１０は停止してもその直後には比較的高い温度であるため、エンジン１０の停止直後に高温のエンジン１０から電子制御装置１１が熱を受けてその温度が上昇する。この上昇した温度は冷却板２０における蓋板２４に伝達され、その蓋板２４から第２室２９を満たす燃料に更に伝達される。ここで燃料の供給は停止しているので、蓋板２４から熱が伝達された第２室２９における燃料の温度は上昇するけれども、第１室２８の燃料の温度は上昇せずに第１室２８と第２室２９の燃料の間に温度差が生じる。ここで、第１室２８と第２室２９を仕切る仕切材２７は複数の小孔２７ａを有する多孔質に形成されているため、図２に示すように、その仕切材２７は燃料をその上部において透過させて第１室２８の燃料を下降させ第２室２９の燃料を上昇させるように、その温度差により凹部２１ａにおいて燃料を対流させる。すると、温度が上昇していない第１室２８の燃料がその下部から第２室２９を新たに上昇してエンジン１０が停止された直後の電子制御装置１１を、第１室２８における燃料の全てが第２室２９を上昇してその温度が上昇するまでの一定時間冷却することができる。この一定時間経過後にはエンジン１０もその熱を外部に放散して温度が低下し、電子制御装置１１がエンジン１０から熱を受けてその温度が上昇することはない。
【００１６】
また、燃料供給口３１から第１室２８への燃料の供給又は第２室１９の燃料の燃料排出口３２からの排出が停止した時にも仕切材２７は燃料を透過させて凹部２１ａにおいて燃料を対流させるので、エンジン１０が運転条件によって冷媒である燃料の供給量が変動する供給ポンプ１４を備えていても、燃料の供給量が少ない場合に仕切材２７は燃料を透過させて凹部２１ａにおいて燃料を対流させて電子制御装置１１を冷却するので、冷却板２０における冷却性能の変動は吸収され、冷却性能が著しく変動した場合において電子制御装置１１の温度が過度に上昇することを防止することもできる。
なお、上述した実施の形態では、複数の小孔２７ａが形成された金属板からなる多孔質の仕切材２７を用いて説明したが、多孔質の仕切材とは、多孔質のセラミック板又は濾紙のいずれかであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施形態の冷却板の構造を示す図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】その凹部において燃料が循環する状態を示す図１に対応する断面図である。
【図３】その冷却板の構造を示す分解斜視図である。
【図４】その冷却板が側部に設けられたエンジンの側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  エンジン
１１  電子制御装置
２０  冷却板
２１  ハウジング
２１ａ  凹部
２４  蓋板
２７  仕切材
２７ａ  小孔
２８  第１室
２９  第２室
３１  燃料供給口
３２  燃料排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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