(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプロスの低減及び燃料の霧化能力を向上して低負荷時の燃費を向上させること。【解決手段】過給機１０が圧縮した吸気を内燃機関１の冷却水により冷却する水冷部分１５と送風空気により冷却する空冷部分１６との両方を有するインタークーラー１４と、空冷部分に当たる送風空気の風量を調整するシャッター１７と、シャッターを開閉するアクチュエータ１８と、内燃機関の低負荷運転時にはシャッターを閉じるようにアクチュエータを制御する制御手段１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機が圧縮した吸気を内燃機関の冷却水により冷却する水冷部分と前記過給機が圧縮した吸気を送風空気により冷却する空冷部分との両方を有するインタークーラーと、前記空冷部分に当たる送風空気の風量を調整するシャッターと、前記シャッターを開閉するアクチュエータと、前記内燃機関の低負荷運転時には前記シャッターを閉じるように前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とするインタークーラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はインタークーラー装置に係り、特に、過給機が圧縮した吸気を冷却するインタークーラーの冷却機能を制御してポンプロスの低減及び低負荷時の燃費を向上を図ったインタークーラー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出力や燃費の向上を目的として吸気を圧縮する過給機を備えた内燃機関においては、圧縮された吸気の温度を下げるために、インタークーラー装置を備えている。インタークーラー装置は、圧縮された吸気の温度を内燃機関の冷却水や送風空気により下げることで空気密度を向上し、充填効率の低下を防止している。
従来のインタークーラー装置には、特許文献１に、圧縮された吸気の温度を低負荷及び低回転の運転域における排気ガスのエミッション排出量を少なくできる温度とするように、インタークーラーへの内燃機関冷却水の水量又は送風空気の風量を制御することで、低負荷及び低回転の運転域を最適排気エミッション状態にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８７２３６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、圧縮した吸気の温度を下げすぎると、極低負荷の場合は空気密度が向上するため、同トルクを出すのにスロットルを閉じることでポンピングロスが悪化し、また、圧縮した吸気の温度低下で燃料の霧化能力を低下する。
このため、エンジンの運転領域、特に低負荷運転領域においては、燃費が悪化する問題がある。 
【０００５】
この発明は、内燃機関の低負荷運転時に過給機が圧縮した吸気の温度を過度に下げずに内燃機関に供給することで、ポンプロスの低減及び燃料の霧化能力を向上して低負荷時の燃費を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、過給機が圧縮した吸気を内燃機関の冷却水により冷却する水冷部分と前記過給機が圧縮した吸気を送風空気により冷却する空冷部分との両方を有するインタークーラーと、前記空冷部分に当たる送風空気の風量を調整するシャッターと、前記シャッターを開閉するアクチュエータと、前記内燃機関の低負荷運転時には前記シャッターを閉じるように前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、内燃機関の低負荷運転時にはシャッターを閉じて空冷部分の空冷による冷却機能を停止させることで、過給機が圧縮した吸気の温度を過度に下げずに内燃機関に供給することができ、ポンプロスの低減及び燃料の霧化能力を向上して低負荷時の燃費を向上させることができる。
また、この発明は、故障によってシャッターが全閉された状態になってしまっても、水冷部分の水冷により最低限の冷却機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はインタークーラー装置の低負荷運転時の動作を説明する図である。（実施例）
【図２】図２はインタークーラー装置の高負荷運転時の動作を説明する図である。（実施例）
【図３】図３はインタークーラー装置の制御フローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。 
【実施例】
【００１０】
図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１、図２において、車両等に搭載された内燃機関１は、各気筒に吸気を供給する吸気マニホルド２と、各気筒から排気ガスが排出される排気マニホルド３とを備えている。吸気マニホルド２には、外部の空気を吸気として取り入れる吸気管４を接続している。排気マニホルド３には、排気ガスを外部に排出する排気管５を接続している。
吸気管４には、外部から取り入れた空気を浄化するエアクリーナ６や、各気筒に供給される吸気の量を調整するスロットルバルブ７が設けられている。排気管５には、排気ガスを浄化する触媒８や、排気ガスの圧力を低減して消音するマフラ９が設けられている。
【００１１】
内燃機関１は、ターボ式の過給機１０を備えている。過給機１０は、吸気管４の途中にコンプレッサ１１を設け、排気管５の途中にコンプレッサ１１を駆動するタービン１２を設けている。コンプレッサ１１よりも下流側の吸気管４には、圧縮された吸気を冷却するインタークーラー装置１３のインタークーラー１４を備えている。
インタークーラー１４は、過給機１０が圧縮した吸気を内燃機関１の冷却水により冷却する水冷部分１５と、過給機１０が圧縮した吸気を送風空気により冷却する空冷部分１６との、両方を有している。水冷部分１５は、上流側に配置され、貫流する内燃機関１の冷却水との熱交換で吸気を冷却する。空冷部分１６は、下流側に配置され、接触する送風空気との熱交換で吸気を冷却する。
空冷部分１６には、空冷部分１６に当たる送風空気の風量を調整するシャッター１７を備え、シャッター１７を開閉するアクチュエータ１８を備えている。アクチュエータ１８は、シャッター１７を開くことで空冷部分１６に送風空気を当て、シャッター１７を閉じることで空冷部分１６に送風空気が当たることを阻止する。
アクチュエータ１８は、制御手段１９に接続されている。制御手段１９には、内燃機関１の運転負荷信号を出力するセンサとして、スロットルバルブ７のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２０が接続されている。制御手段１９は、スロットル開度センサ２０が検出するスロットル開度により内燃機関１の運転負荷を判断し、低負荷運転時にはシャッター１７を閉じるようにアクチュエータ１８を制御する。
【００１２】
次に作用を説明する。 
図３において、インタークーラー装置１３は、制御手段１９により制御のプログラムがスタートすると（Ｓ０１）、スロットル開度センサ２０が検出するスロットル開度により内燃機関１が低負荷運転であるか否かを判断する（Ｓ０２）。
内燃機関１が低負荷運転で判断（Ｓ０２）がＹＥＳの場合は、空冷部分１６のシャッター１７を閉じるようにアクチュエータ１８を制御し（Ｓ０４）、プログラムをエンドにする（Ｓ０４）。
このように、インタークーラー装置１３は、図１に示すように、内燃機関１の低負荷運転時にはシャッター１７を閉じて空冷部分１６の空冷による冷却機能を停止させる。これにより、インタークーラー装置１３は、過給機１０が圧縮した吸気の温度を過度に下げずに内燃機関１に供給することができ、ポンプロスの低減及び燃料の霧化能力を向上して低負荷時の燃費を向上させることができる。
また、インタークーラー装置１３は、故障によってシャッター１７が全閉された状態になってしまっても、水冷部分１５の水冷により最低限の冷却機能を確保することができる。
【００１３】
一方、内燃機関１が高負荷運転で判断（Ｓ０２）がＮＯの場合は、空冷部分１６のシャッター１７を開くようにアクチュエータ１８を制御し（Ｓ０３）、プログラムをエンドにする（Ｓ０４）。
このように、インタークーラー装置１３は、図２に示すように、内燃機関１の高負荷運転時にはシャッター１７を開いて、空冷部分１６の空冷による冷却機能を起動させる。これにより、インタークーラー装置１３は、インタークーラー１４の水冷部分１５の水冷による冷却機能と空冷部分１６の空冷による冷却機能とを合わせて、過給機１０が圧縮した吸気の温度を十分に下げて内燃機関１に供給することができ、空気密度を向上して充填効率の低下を防止することができる。
なお、上述実施例においては、低負荷運転時と高負荷運転時とによってシャッター１７をそれぞれ全閉と全開との２段階に制御したが、負荷の度合いに応じてシャッター１７の開度を変えることで、吸気の温度をより適切に下げることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
この発明は、内燃機関の低負荷運転時に過給機が圧縮した吸気の温度を過度に下げずに内燃機関に供給することで、ポンプロスの低減及び燃料の霧化能力を向上して低負荷時の燃費を向上させることができるものであり、ターボ式の過給機に限らず、機械式の過給機（スーパーチャージャー）のインタークーラー装置にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００１５】
１  内燃機関 
２  吸気マニホルド 
３  排気マニホルド 
４  吸気管 
５  排気管 
７  スロットルバルブ 
１０  過給機 
１１  コンプレッサ 
１２  タービン 
１３  インタークーラー装置 
１４  インタークーラー 
１５  水冷部分 
１６  空冷部分 
１７  シャッター 
１８  アクチュエータ 
１９  制御手段 
２０  スロットル開度センサ 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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