(57)【要約】      （修正有）【課題】排ガスに含まれる強酸成分による腐食を防止することができる、インタークーラ及びＥＧＲシステムを備えたエンジンを提供する。【解決手段】制御手段２３は、インタークーラ５を通過中の吸気２５の温度を測定する吸気温度センサ２６の測定値Ｔが、排ガス８に含まれる強酸成分の液化温度Ｄ以下である場合には、インタークーラ５を冷却する低水温冷却回路１７のサブウォータポンプ２２を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気通路に介設された水冷式のインタークーラと、前記エンジンの排気通路から前記インタークーラの上流側の前記吸気通路へ接続するＥＧＲ通路を有するＥＧＲシステムと、前記インタークーラと環状に接続されたサブラジーエータ及びサブウォータポンプを有する低水温冷却回路と、制御装置とを有するエンジンにおいて、
前記インタークーラに、又は該インタークーラの下流側の前記吸気通路に吸気温度センサを設置し、
前記制御手段は、前記吸気温度センサの測定値が前記排ガスに含まれる強酸成分の液化温度以下である場合には、前記サブウォータポンプを停止する制御を行うように構成されていることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記低水温冷却回路における前記インタークーラの入口近傍に冷却水温度センサを設置し、
前記制御装置は、前記吸気温度センサの測定値が前記液化温度超であって、かつ予め設定されたしきい温度以下であるときは、前記サブウォータポンプの流量を前記冷却水温度センサの測定値に比例させて増減する一方で、
前記吸気温度センサの測定値が前記しきい温度以上であるときは、前記サブウォータポンプの流量を予め設定された定格値に維持する制御を行うように構成されている請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記液化温度が４０℃超かつ５０℃未満の範囲の温度であって、かつ前記しきい温度が５０℃以上かつ６０℃以下の範囲の温度である請求項２に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンに関し、更に詳しくは、排ガスに含まれる強酸成分による腐食を防止することができる、インタークーラ及びＥＧＲシステムを備えたエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの出力増加を目的として、ターボチャージャーなどの過給器により吸入空気量を増加させるとともに、そのターボチャージャーで圧縮された吸入空気をインタークーラで冷却して吸入空気密度を高める機構が広く実用化されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この機構のインタークーラには、冷却後の吸気温度を安定させるために、水冷式のインタークーラが採用される場合がある。その場合には、吸気の冷却効率を向上するため、エンジン本体を冷却する高水温冷却回路とは別に専用の低水温冷却回路を設けて、インタークーラの入口における冷却水温度を４０℃程度にするケースが多い。
【０００４】
また、ディーゼルエンジンにおいては、排ガスの一部を吸気に還流させることで、燃焼温度を低く抑えてＮＯｘの生成を抑制するＥＧＲシステムも広く実用化されている（例えば、特許文献２を参照）。このＥＧＲシステムを設置すると、上述したインタークーラ内を、空気に加えて排ガスも流れることになる。
【０００５】
そのため、ディーゼルエンジンが暖機中のときは、低水温冷却回路を流れる冷却水の温度が低く、かつエンジン負荷も低いため、インタークーラの内部が排ガスに含まれる気体状の強酸成分（硫酸や硝酸を含む化合物など）が液化する温度（以下、「液化温度」という。）以下になってしまう場合がある。そのように、インタークーラの内部が液化温度以下になると、液化した硫酸や硝酸によりインタークーラやエンジン本体の各部が腐食されて、最悪の場合には破損に至るおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１８７７号公報
【特許文献２】特開２００１−４１１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、排ガスに含まれる強酸成分による腐食を防止することができる、インタークーラ及びＥＧＲシステムを備えたエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のエンジンは、エンジンの吸気通路に介設された水冷式のインタークーラと、前記エンジンの排気通路から前記インタークーラの上流側の前記吸気通路へ接続するＥＧＲ通路を有するＥＧＲシステムと、前記インタークーラと環状に接続されたサブラジーエータ及びサブウォータポンプを有する低水温冷却回路と、制御装置とを有するエンジンにおいて、前記インタークーラに、又は該インタークーラの下流側の前記吸気通路に吸気温度センサを設置し、前記制御手段は、前記吸気温度センサの測定値が前記排ガスに含まれる強酸成分の液化温度以下である場合には、前記サブウォータポンプを停止する制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエンジンによれば、インタークーラを通過中又はエンジン本体へ流入する吸気の温度が、排ガスに含まれる強酸成分の液化温度以下であるときには、低水温冷却回路のサブウォータポンプを停止して、インタークーラが冷却されないようにしたので、排ガスの強酸成分が液化することがないため、腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態からなるエンジンの構成図である。
【図２】制御装置の機能を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるエンジンを示す。なお、図中における矢印は、流体の流れる方向を示している。
【００１２】
このエンジンは、車両に搭載されたディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンにおいては、吸気通路１へ吸入された空気Ａは、吸入空気２となって図示しないエアクリーナーを通過してから過給器であるターボチャージャー３のコンプレッサー４により圧縮され、水冷式のインタークーラ５で冷却された後にインテークマニホールド６を経てエンジン本体７に供給される。
【００１３】
エンジン本体７に供給された吸入空気２は、気筒内で噴射燃料と混合・燃焼して熱エネルギーを発生させた後に、排ガス８となってエキゾーストマニホールド９から排気通路１０へ排気されるが、その一部はインタークーラ５の上流側の吸気通路１に接続するＥＧＲ通路１１にＥＧＲガス１２となって分流する。ＥＧＲ通路１１には、ＥＧＲガス１２を冷却するＥＧＲクーラ１３と、ＥＧＲガス１２の流量を調整するＥＧＲバルブ１４とが、排気通路１０側から順に配置されている。
【００１４】
一方で、ＥＧＲ通路１１に分流しなかった排ガス８は、ターボチャージャー３のタービン１５を回転駆動させた後に、図示しない浄化装置を通過して排出ガスＧとなって大気中へ放出される。
【００１５】
このディーゼルエンジンは、エンジン本体７を冷却する高水温冷却回路１６と、インタークーラ５を冷却する低水温冷却回路１７とからなる、互いに独立した二系統の冷却システムを有している。
【００１６】
高水温冷却回路１６は、エンジン本体７から順に環状に接続されたサーモスタット１８、メインラジエータ１９及びメインウォータポンプ２０から構成される。なお、図１に示す高水温冷却回路１６は、いわゆる出口制御方式であるが、サーモスタット１８をメインラジエータ１９とメインウォータポンプ２０との間に配置した、いわゆる入口制御方式であっても良い。
【００１７】
低水温冷却回路１７は、インタークーラ５から順に環状に接続されたサブラジエータ２１及びサブウォータポンプ２２から構成される。サブウォータポンプ２２は、電動式及びエンジン駆動式のいずれであっても良く、ＥＣＵなどの制御装置２３により、起動停止及び流量が調整される。このサブウォータポンプ２２の流量は、車両の走行中においては、予め設定された定格値Ｃとなるように制御される。なお、低水温冷却回路１７におけるサブウォータポンプ２２の位置は、特に限定するものではないが、図１に示すように、サブラジエータ２１の出口近傍に配置することが好ましい。
【００１８】
これらの高水温冷却回路１６及び低水温冷却回路１７におけるメインラジエータ１９及びサブラジエータ２１は、車速風や冷却ファン２４の冷却風を利用した空冷により、回路を循環している冷却水をそれぞれ冷却する。
【００１９】
このようなディーゼルエンジンにおいて、インタークーラ５には、内部を流れる吸気２５の温度を測定する吸気温度センサ２６が設置されている。なお、吸気温度センサ２６は、インテークマニホールド６の入口近傍の吸気通路１に設置して、エンジン本体７へ流入する吸気２５の温度を測定するようにしても良い。更に、低水温冷却回路１７におけるインタークーラ５の入口近傍には、冷却水の温度を測定する冷却水温度センサ２７が設置されている。
【００２０】
これらの吸気温度センサ２６及び冷却水温度センサ２７は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、制御装置２３に接続されている。
【００２１】
このディーゼルエンジンにおける制御装置２３の機能を、図２に基づいて以下に説明する。
【００２２】
制御装置２３は、吸気温度センサ２６の測定値Ｔを入力し（Ｓ１０）、その測定値Ｔが排ガス８に含まれる気体状の強酸成分が液化する温度（以下、「液化温度」という）Ｄ以下であるか否かを判定する（Ｓ２０）。ここで、強酸成分とは、硫酸や硝酸を含む化合物や混合物を意味する。この強酸成分の液化温度Ｄは、含有量や排ガスの圧力などにより変化するが、通常は４０℃超かつ５０℃未満の範囲の温度とするのが望ましく、特に４６℃とすることが好ましい。
【００２３】
そして、制御装置２３は、測定値Ｔが液化温度Ｄ以下である場合には、サブウォータポンプ２２を停止する（Ｓ３０）。
【００２４】
一方で、制御装置２３は、測定値Ｔが液化温度Ｄ超である場合には、測定値Ｔが予め設定されたしきい値Ｓ未満であるか否かを判定し（Ｓ４０）、測定値Ｔがしきい値Ｓ未満である場合には、冷却水温度センサ２７の測定値Ｌを入力する（Ｓ５０）。このしきい値Ｓは、液化温度Ｄ超であってかつ適切な裕度を有する温度値であり、エンジニアリング的には５０℃以上かつ６０℃以下の範囲の温度とするのが望ましく、特に５０℃とすることが好ましい。
【００２５】
次に、制御装置２３は、サブウォータポンプ２２の流量を、定格値Ｃを上限として測定値Ｌに比例して増減させる（Ｓ６０）。なお、制御装置２３は、測定値Ｔがしきい値Ｓ以上である場合には、サブウォータポンプ２２の流量を定格値Ｃに維持する（Ｓ７０）。
【００２６】
このように、インタークーラ５を通過中又はエンジン本体７へ流入する吸気２５の温度Ｔが、排ガス８の強酸成分の液化温度Ｄ以下であるときには、低水温冷却回路１７のサブウォータポンプ２２を停止して、インタークーラ５へ冷却水が流入しないようにしたので、インタークーラ５内やエンジン本体７内で強酸成分が液化することがないため、腐食を防止することができるのである。
【００２７】
また、インタークーラ５を通過中又はエンジン本体７へ流入する吸気２５の温度Ｔが、液化温度Ｄ超である場合には、適切に設定されたしきい値Ｓにおいてサブウォータポンプ２２の流量が定格値Ｃとなるように、インタークーラ５に流入する冷却水の温度Ｌに比例してサブウォータポンプ２２の流量を増減させるようにしたので、インタークーラ５の冷却効率の低下を抑制することができるのである。
【符号の説明】
【００２８】
１  吸気通路
３  ターボチャージャー
５  インタークーラ
７  エンジン本体
８  排ガス
１０  排気通路
１１  ＥＧＲ通路
１６  高水温冷却回路
１７  低水温冷却回路
２０  メインウォータポンプ
２２  サブウォータポンプ
２３  制御装置
２５  吸気
２６  吸気温度センサ
２７  冷却水温度センサ
【図１】
2017141674.tif 000003
【図２】
2017141674.tif 000004