(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌用エンジンの放出熱のうち仕事として利用されない熱を前記車輌用エンジンの冷却水を暖める熱として用いることで暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図る車輌用エンジンの吸気温制御装置において、
前記車輌用エンジンを搭載する車輌のエンジンルームのうちエンジン配置個所よりも上方にある空間部に向けて前記車輌用エンジンの吸気通路から分岐して延びかつ自由端が車輌後方に向けられた分岐通路と、
この分岐通路を外気温に合わせて開閉制御する開閉制御装置と、
を備えたことを特徴とする車輌用エンジンの吸気温制御装置。
【請求項２】
前記開閉制御装置は、
前記分岐通路を開閉することで前記吸気通路と前記分岐通路との間の空気の流通を制御する弁体と、
外気温が所定値以下の温度状態にあるときに前記弁体を駆動して前記分岐通路を開く駆動部と、
を備え、
この駆動部には、外気温の高低に合わせて伸縮する感温部材が用いられるとともにこの感温部材と前記弁体とが連結されることを特徴とする請求項１に記載の車輌用エンジンの吸気温制御装置。
【請求項３】
前記感温部材は、外気が常に流通する前記吸気通路に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車輌用エンジンの吸気温制御装置。
【請求項４】
車輌前方から流れて来る走行風の前記分岐通路への侵入を遮る遮蔽部材を前記分岐通路の自由端に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車輌用エンジンの吸気温制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用エンジンの吸気温制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用エンジンから発生する熱のうち、仕事として利用できる熱はわずか２０〜３０パーセントに過ぎず、残りは、冷却や排気、摩擦その他の損失によって消費され、実際に車輌を動かす仕事として用いられていない。
【０００３】
この仕事として用いられていない熱を暖機促進や車室用ヒータに利用することは周知であり、例えば特開昭６３−５５３５９号公報では、前記仕事として用いられていない熱の一部である排気熱によって吸気を加熱し、これによって暖機促進を図ったり車室用ヒータの性能向上に利用するという技術を示している。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、この技術は、仕事として利用されない熱の一部である排気熱のみの利用にとどまり、仕事として利用されない熱の有効利用率を高めるという観点からすれば、改良の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑み為されたものであって、その解決しようとする課題は、車輌用エンジンから出る熱のうち、仕事として利用されない熱の有効利用率を高めることで、車室用ヒータの効きや暖機促進を高めることを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の車輌用エンジンの吸気温制御装置は、車輌用エンジンの放出熱のうち仕事として利用されない熱を前記車輌用エンジンの冷却水を暖める熱として用いることで暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図る車輌用エンジンの吸気温制御装置において、以下の構成とした。
【０００７】
すなわち、前記車輌用エンジンを搭載する車輌のエンジンルームのうちエンジン配置個所よりも上方にある空間部に向けて前記車輌用エンジンの吸気通路から分岐して延びかつ自由端が車輌後方に向けられた分岐通路と、この分岐通路を外気温に合わせて開閉制御する開閉制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の車輌用エンジンの吸気温制御装置では、エンジン表面から出る熱によってエンジン周りの空気が暖められると、この暖められた空気はエンジンルームのうちエンジン配置個所よりも上方にある空間部に篭るようになる。ここでいうエンジン表面から出る熱とは、シリンダブロック，シリンダヘッド，オイルパン，インテークマニホールド，エキゾーストマニホールド，排気管の一部等のエンジン本体表面およびオルタネータ等補機部品表面から出る熱のことをいう。
【０００９】
一方、前記空間部には、エンジンの一構成部材である吸気通路から分岐して延びる分岐通路を配置してある。よって、この分岐通路を経由して、前記上方に篭っていた暖かな空気は、それよりも低温な外気が流れる吸気通路に向かうようになる。そして、外気温に合わせて分岐通路を開閉制御する開閉制御装置によって分岐通路の開度が増大されると、吸気通路には、分岐通路から前記暖かな空気が流れ込み、この暖かな空気と前記低温の外気とが混ざり合う。
【００１０】
このように、開閉制御装置によって分岐通路の開度が増大されると、エンジンの上方にあった暖められた空気の多くは分岐通路を経由して吸気通路に集められるので、例えば低温時に開閉制御装置によって分岐通路の開度が増大されるようにしておけば、車輌用エンジンの表面から出る熱の多くを、吸気を暖めるための熱として有効利用できる。
【００１１】
この結果、排気熱の利用のみによって吸気温を高めていた従来技術と比較し、エンジンの吸気温度は、大幅に高まる。
また、分岐通路の開口は車輌後方に向けられているので、車輌走行中にエンジンルームの隙間からエンジンルームに入って来る冷たい外気があったにしても、この外気が直接的に分岐通路の開口には入りにくい。よって、分岐通路を介して吸気通路に向かう暖かな空気の温度は下がりにくい。
【００１２】
以上より、機関冷却水を暖める熱量が増大するため、本発明では、車室用ヒータの効きや暖機促進をこれまで以上に図ることができる。
また、開度制御装置は、前記分岐通路を開閉することで前記吸気通路と前記分岐通路との間の空気の流通を制御する弁体と、外気温が所定値以下の温度状態にあるときに  前記弁体を駆動して前記分岐通路を開く駆動部と、を備え、この駆動部には、外気温の高低に合わせて伸縮する感温部材が用いられるとともにこの感温部材と前記弁体とが連結されるようにしてもよい。なお、所定値とは、例えば１０゜Ｃ以下の温度をいうものとする。
【００１３】
さらに、感温部材（駆動部）は、外気が常に流通する前記吸気通路に配置することが望ましい。
そして、車輌前方から流れて来る走行風の前記分岐通路への侵入を遮る遮蔽部材を前記分岐通路の自由端に設けるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〈装置の全体構成〉
以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基いて説明する。
【００１５】
図１および図２からわかるように、車輌１のフロントボディ３には、エンジンルーム５が備えられ、エンジンルーム５の中にはエンジン７を始めとした以下に述べる関連部材が搭載されている。
【００１６】
エンジンルーム５は、ボンネット９、左右のフロントフェンダ１１，１３等から画成され、ボンネット９を閉めたときにエンジン７の上方には、複数のデッドスペース１５，１５，・・・ができる。
【００１７】
図１において、エンジン７は、エンジン本体１７が、エンジンルーム５の中央部後方寄りに配置され、それよりも後部に吸気サージタンク１９や図示しないインテークマニホールド等が配置されている。なお、実施の形態でいう前、後、右および左は、図面にそれらの語句を用いて示した側のことである。
【００１８】
また、エンジン７の前部には、排気マニホールドシュラウド２１が配置されている。
さらに、図１において、エンジンルーム５の右側では、エアクリーナ２３がＬ字形をした吸気ダクト２５を介して前記吸気サージタンク１９と連結されている。
【００１９】
そして、エアクリーナ２３の前部には外気導入管２７が接続されている。外気導入管２７と吸気ダクト２５とを合わせて吸気通路２８ということにする。
外気導入管２７は、エアクリーナ２３の前部から車輌前方に延びており、その長手方向における中央部２７ａが拡径された管である。この中央部２７ａには、エンジン７の上方にできたデッドスペース１５と外気導入管２７とを結ぶＬ字形をしたエンジンルーム内気導入管２９の一端２９ａが接続されている。よって、エンジンルーム内気導入管２９は、吸気通路２８の構成部材である外気導入管２７から分岐してエンジン７の上方にできた前記デッドスペース１５に延びるような形態をしている。このため、エンジンルーム内気導入管２９は、吸気通路２８の分岐通路である。なお、エンジン７の上方にできたデッドスペース１５を他の箇所のデッドスペース１５，１５，・・・と区別するために、符号１５ａで示す。
【００２０】
エンジンルーム内気導入管２９の前記一端２９ａに対する他端である自由端２９ｂは、デッドスペース１５ａのほぼ中央、換言すれば、エンジン本体１７の真上におけるほぼ中央に位置する。また、自由端２９ｂの周囲には、これをフランジ状に取り囲み、かつ断面が凹溝状で後方に開口したごとき形態の遮風滞留板３１が取付けられている。この遮風滞留板３１は、図１の矢印ａ１で示すような車輌前方からエンジンルーム内に入って来る冷たい外気が、エンジンルーム内気導入管２９に直接入らないようにするためのものである。
【００２１】
また、外気導入管２７の中央部２７ａとエンジンルーム内気導入管２９の一端２７ａとの接続箇所は、接続口３３とされ、この接続口３３には、これを開閉する開閉弁３５が取付けられている。また、開閉弁３５は、これを開閉駆動する駆動部３７と連結棒３７ａを介して連結されている。開閉弁３５を開閉することで外気導入管２７とエンジンルーム内気導入管２９との間での空気の流通が制御される。
【００２２】
駆動部３７には、外気温の高低に合わせて伸縮する感温部材４１が用いられている。この感温部材４１は、円柱形をしており、外気温が所定値として、例えば１０°Ｃ以下の低い温度のときに縮むことで開閉弁３５を駆動し、これにより接続口３３を開き、同時にこの弁３５によって外気導入管２７を閉鎖する。
【００２３】
また、外気温が前記１０°Ｃよりも高いときには、反対に感温部材４１は伸び、これによっても開閉弁３５を駆動する。このときの開閉弁３５の駆動によって今度は外気導入管２７を開き、同時に接続口３３を閉じる。なお、感温部材４１は、感温用にその周囲を少量であるが外気が常時通れる構造になっている。
【００２４】
このような、開閉弁３５と、感温部材４１からなる駆動部３７と、連結棒３７ａとを備えたものを接続口３３の開閉制御装置３８という。
なお、エンジンルーム前側に符号４３で示すものは、ラジエータファン４３ａを含むラジエータであり、エンジンルーム後側に符号Ｈで示すものは、エンジン本体１７とつながっている車室用ヒータである。
【００２５】
ラジエータ４３もヒータＨもエンジン本体１７の図示しないウォータジャケットとつながっており、冷却水がエンジン本体１７とそれらラジエータ４３およびヒータＨとの間で循環され、ラジエータ４３およびヒータＨにて、冷却水の持つ温度が周知の如く熱交換される。
【００２６】
以上述べたように、エンジン７が搭載されるエンジンルーム５のうちエンジン配置個所よりも上方に位置するデッドスペース１５ａに向けて、エンジンルーム内気導入管２９を外気導入管２７から分岐して延ばし、このエンジンルーム内気導入管２９と外気導入管２７との接続口３３には、外気温が低いときに接続口３３の開度を増大し、常温のときには接続口３３の開度を減少する開閉制御装置３８を設け、エンジンルーム内気導入管２９の自由端２９ｂを車輌後方に向けるようにしたものが、本発明の実施の形態に係る車輌用エンジンの吸気温制御装置Ａである。
【００２７】
〈実施の形態の作用効果〉
次に、車輌用エンジンの吸気温制御装置Ａの作用効果について説明する。
車輌用エンジンの吸気温制御装置Ａでは、エンジン７の表面から出る熱によってエンジン周りの空気が暖められる。エンジン７の表面から出る熱とは、図示しないシリンダブロック，シリンダヘッド，オイルパン，インテークマニホールド，エキゾーストマニホールド，排気管の一部等のエンジン本体１７の表面およびオルタネータ等の補機部品表面から出る熱のことをいう。
【００２８】
そして、この暖められた空気はエンジンルーム５のうちエンジン７の配置個所よりも上方に位置するデッドスペース１５，１５，・・・に篭るようになるが、これらのデッドスペース１５，１５，・・・のうちエンジン本体１７真上のデッドスペース１５ａには、エンジン７の一構成部材である吸気通路２８に含まれる外気導入管２７から延びるエンジンルーム内気導入管２９を配置してあるので、デッドスペース１５ａに篭っている暖かな空気は、図１の矢印ａ２で示すように、エンジンルーム内気導入管２９の自由端開口２９ｂ1からエンジンルーム内気導入管２９内に入り、その後、それよりも低温な外気の流れる吸気通路２８の外気導入管２７と通じるようになる。
【００２９】
また、外気温が低いときには、開閉制御装置３８の開閉弁３５によって外気導入管２７とエンジンルーム内気導入管２９との接続口３３の開度が増大するため、暖かな空気が十分に外気導入管２７および吸気ダクト２５からなる吸気通路２８の中に流れ込んで外気と混ざり合い、その結果、吸気の温度が高まる。
【００３０】
そして、接続口３３が開かれると、開閉弁３５によって外気導入管２７が既述のように閉鎖されるので外気導入管２７を経由しては外気が吸気通路２８に入らず、よって吸気のほとんどは、前記暖められた空気によるものとなる。
【００３１】
このように、低温時には、エンジン本体１７の上方にあった暖かな空気がエンジンルーム内気導入管２９を経由して吸気通路２８に集められるので、エンジン７から出る熱（エンジン本体１７の表面放熱）のかなりの量を利用しているといえる。よって、エンジン７から出る熱のうち、仕事として利用されない熱の有効利用を大幅に高めたことになる。
【００３２】
この結果、排気熱の利用のみによって吸気温を上げていた従来技術と比較し、エンジン７の図示しないシリンダに入る吸気の温度は、大幅に上昇する。
また、エンジンルーム内気導入管２９の自由端２９ｂは車輌後方に向けられているだけでなく、遮風滞留板３１によって覆われているので、車輌走行中にエンジンルーム５の隙間からエンジンルーム５に入って来る冷たい外気があったにしても、この外気が直接的にエンジンルーム内気導入管２９の自由端２９ｂの開口２９ｂ1には入りにくい。よって、エンジンルーム内気導入管２９を介して吸気通路２８に向かう暖かな空気の温度は下がりにくい。したがって、前記ウォータジャケットの冷却水を暖める熱量が増大するようになるため、車輌用エンジンの吸気温制御装置Ａにあっては、車室用ヒータＨの性能向上や暖機促進をこれまで以上に図ることができる。
【００３３】
一方、前記１０°Ｃよりも高いときには、接続口３３が開閉弁３５によって閉じられると共に外気導入管２７が開かれる。よって、外気導入管２７からの外気による吸気の量とエンジンルーム内気導入管２９からの暖かい空気による吸気の量とが逆転し、主に外気導入管２７からの外気が吸気として導入される。この結果、吸気温が上がり過ぎることがないので、エンジンの出力低下やスモークの発生も防止できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、車輌用エンジンの放出熱のうち仕事として利用されない熱を前記車輌用エンジンの冷却水を暖める熱として用いることで暖機促進や車室用ヒータの性能向上を図る車輌用エンジンの吸気温制御装置において、前記車輌用エンジンを搭載する車輌のエンジンルームのうちエンジン配置個所より上方にある空間部に向けて前記車輌用エンジンの吸気通路から分岐して延びかつ自由端が車輌後方に向けられた分岐通路と、この分岐通路を外気温に合わせて開閉制御する開閉制御装置と、を備えたので、車輌用エンジンから出る熱のうち、仕事として利用されない熱の有効利用率を高められ、よって、暖機促進を図るとともに車室用ヒータの効きを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る車輌用エンジンの吸気温制御装置を採用した車輌を
そのボンネットを開いた状態で示す平面図
【図２】  本発明に係る車輌用エンジンの吸気温制御装置を採用した車輌を
そのボンネットを閉じた状態で示す縦断面図
【符号の説明】
１…車輌
３…フロントボディ
５…エンジンルーム
７…エンジン
９…ボンネット
１１…左フロントフェンダ
１３…右フロントフェンダ
１５…デッドスペース
１５ａ…エンジン上方のデッドスペース（空間部）
１７…エンジン本体
１９…吸気サージタンク
２１…排気マニホールドシュラウド
２３…エアクリーナ
２５…吸気ダクト
２７…外気導入管
２７ａ…外気導入管の長手方向における中央部
２８…吸気通路
２９…エンジンルーム内気導入管（分岐通路）
２９ａ…エンジンルーム内気導入管２９の一端
２９ｂ…エンジンルーム内気導入管２９の自由端
２９ｂ1…自由端２９ｂの開口
３１…遮風滞留板（遮蔽部材）
３３…接続口
３５…開閉弁（弁体）
３７…駆動部
３７ａ…連結棒
４１…感温部材
３８…開閉制御装置
４３…ラジエータ
Ｈ…車室用ヒータ
Ａ…車輌用エンジンの吸気温制御装置
ａ１…エンジンルーム内気導入管２９の自由端開口２９ｂ1からエンジンルーム
内気導入管２９内に入る暖かい空気
ａ２…車輌前方からエンジンルーム内に入る外気
【図１】
0003872189.tif 000002
【図２】
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