JPS62153518A - Intake air cooling device for internal combustion engine - Google Patents
Intake air cooling device for internal combustion engineInfo
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- JPS62153518A JPS62153518A JP29330085A JP29330085A JPS62153518A JP S62153518 A JPS62153518 A JP S62153518A JP 29330085 A JP29330085 A JP 29330085A JP 29330085 A JP29330085 A JP 29330085A JP S62153518 A JPS62153518 A JP S62153518A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は過給機付き内燃機関の吸気冷却装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an intake air cooling device for a supercharged internal combustion engine.
内燃機関の吸気系に排気ターボ過給機やエンジン駆動過
給機等の過給機を設け、機関に過給して出力を高めるこ
とは周知である。It is well known that a supercharger such as an exhaust turbo supercharger or an engine-driven supercharger is provided in the intake system of an internal combustion engine to supercharge the engine and increase its output.
機関を過給するとシリンダの圧縮圧力が増加すると共に
吸気温度が上昇し、ノンキングが発生し易くなる。そこ
で、水冷式または空冷式のインタークーラにより吸気を
冷却することが一般に行われている。しかし、この種の
インタークーラは特に吸入空気量が多くなる高速高負荷
運転域での冷却能力が十分でないので、この様な運転域
では点火時期を遅らせたり混合気の空燃比を濃厚にする
等の方法によりノッキングの発生を防止することを要し
、機関出力および燃費が犠牲となる。When an engine is supercharged, the cylinder compression pressure increases and the intake air temperature rises, making non-king more likely to occur. Therefore, it is common practice to cool intake air using a water-cooled or air-cooled intercooler. However, this type of intercooler does not have sufficient cooling capacity, especially in high-speed, high-load operating ranges where the amount of intake air is large. It is necessary to prevent the occurrence of knocking by this method, which sacrifices engine output and fuel efficiency.
また、自動車の車室冷房装置(ニアコンディショナ)の
冷媒を利用して吸入空気を冷却することも知られている
(特公昭60−35530号および実開昭59−914
21号)。冷媒はコンプレッサにより圧縮され、このコ
ンプレッサは電磁クラッチを介して機関のクランクプリ
ー等により、駆動される。この吸気冷却方式では、車室
の冷房と吸気の冷却との双方を同時に行うためには大容
量のコンプレッサが必要となり、機関の燃料消費率が増
大するという問題がある。It is also known to cool intake air using refrigerant in an automobile's cabin cooling system (near conditioner) (Japanese Patent Publication No. 60-35530 and Utility Model Publication No. 59-914).
No. 21). The refrigerant is compressed by a compressor, and this compressor is driven by an engine crank pulley or the like via an electromagnetic clutch. This intake air cooling system requires a large-capacity compressor in order to simultaneously cool the passenger compartment and the intake air, which poses a problem in that the fuel consumption rate of the engine increases.
本発明は、過給機付き内燃機関において、必要な十分な
吸気冷却能力を有し、しかも最小限の燃料消費率で作動
させることの可能な吸気冷却装置を提供することを目的
とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an intake air cooling device for a supercharged internal combustion engine that has sufficient intake air cooling capacity and can be operated at a minimum fuel consumption rate. be.
〔問題点を解決するための手段および作用の概要〕本発
明の吸気冷却装置は、水冷式の第1のインタークーラと
冷媒により冷却される第2のインタークーラとを有する
。これら2つのインタークーラは過給機の下流において
互いに直列に配置され、第1インタークーラにより冷却
された吸入空気が第2インタークーラにより更に冷却さ
れる様になっている。第1インタークーラにはラジェー
タで冷却された冷却液が循環される。第2インタークー
ラには車室冷房装置の冷凍回路から分岐回路を介して冷
媒が循環される。冷房装置の冷凍回路の冷媒コンプレッ
サには可変容量型のものが使用される。[Summary of Means and Effects for Solving Problems] The intake air cooling device of the present invention includes a water-cooled first intercooler and a second intercooler cooled by a refrigerant. These two intercoolers are arranged in series with each other downstream of the supercharger, so that the intake air cooled by the first intercooler is further cooled by the second intercooler. Coolant cooled by the radiator is circulated through the first intercooler. Refrigerant is circulated through the second intercooler from the refrigeration circuit of the vehicle room cooling device via a branch circuit. A variable capacity type refrigerant compressor is used in the refrigeration circuit of an air conditioner.
水冷式の第1インタークーラは機関負荷が設定値以上と
なった時に作動せられる。冷媒で冷却される第2インタ
ークーラは、第1インタークーラで冷却された吸入空気
の温度が例えば30℃以上の時に作動せられる。この場
合、この吸入空気温度が例えば50℃以上となった時に
は、可変容量型コンプレッサは最大容量で運転され、吸
気は最大限に冷却される。前記吸入空気温度が例えば3
0℃以上で50℃未満の場合には、コンプレッサは例え
ば50%容量で運転される。従って、コンプレッサ容量
の減少によりコンプレッサ駆動負荷が低減し、燃費が向
上する。The first water-cooled intercooler is activated when the engine load exceeds a set value. The second intercooler cooled by the refrigerant is activated when the temperature of the intake air cooled by the first intercooler is, for example, 30° C. or higher. In this case, when the intake air temperature reaches, for example, 50° C. or higher, the variable displacement compressor is operated at maximum capacity, and the intake air is cooled to the maximum extent. If the intake air temperature is, for example, 3
If the temperature is above 0°C and below 50°C, the compressor is operated at 50% capacity, for example. Therefore, the compressor drive load is reduced by reducing the compressor capacity, and fuel efficiency is improved.
第1図は本発明の吸気冷却装置の実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the intake air cooling device of the present invention.
エンジン10の燃焼室12は吸気通路14に通じている
。吸気通路14には従来型のエアフローメーク16、ス
ロ・ントル弁18、およびル−゛ンフ゛ロワ型過給機2
0が設けてあり、吸入空気は吸気弁22を経て燃焼室1
2に送られる。エアフローメータ16は吸入空気量を計
測し、アナログ信号を制御回路24に出力する。スロッ
トル弁18にはポテンショメータ型のスロットル開度セ
ンサ26が連動してあり、そのアナログ出力は制御回路
24に入力される。A combustion chamber 12 of the engine 10 communicates with an intake passage 14 . The intake passage 14 includes a conventional air flow make 16, a throttle valve 18, and a loop follower type supercharger 2.
0 is provided, and the intake air passes through the intake valve 22 and enters the combustion chamber 1.
Sent to 2. The air flow meter 16 measures the amount of intake air and outputs an analog signal to the control circuit 24. A potentiometer-type throttle opening sensor 26 is linked to the throttle valve 18 , and its analog output is input to the control circuit 24 .
過給機20はエンジン10のクランクプリー28により
ベルト30および電磁クラッチ32を介して駆動される
。過給機20のバイパス34はバイパス制御弁36によ
り周知の態様で制御される。The supercharger 20 is driven by a crank pulley 28 of the engine 10 via a belt 30 and an electromagnetic clutch 32. Bypass 34 of supercharger 20 is controlled in a known manner by a bypass control valve 36.
エンジン回転数を検出するため、ディストリビュータ3
8には従来型のクランク角度センサ40が設けてあり、
その出力パルスは制御回路24に送られる。Distributor 3 to detect engine speed
8 is provided with a conventional crank angle sensor 40,
The output pulses are sent to control circuit 24.
次に吸気冷却装置について説明するに、吸気通路14に
は過給機20の下流側に第1のインタークーラ42が設
けてあり、過給機から圧送された吸入空気を冷却する様
になっている。更に、第1インタークーラ42の下流に
は第2のインタークーラ44が設けてあり、第1インタ
ークーラ42で冷却された吸入空気を更に冷却し得る様
になっている。Next, to explain the intake air cooling system, a first intercooler 42 is provided in the intake passage 14 on the downstream side of the supercharger 20, and is designed to cool the intake air pressure-fed from the supercharger. There is. Further, a second intercooler 44 is provided downstream of the first intercooler 42 so that the intake air cooled by the first intercooler 42 can be further cooled.
第1インタークーラ42は水冷式のインタークーうであ
り、冷却液循環手段46により冷却液が循環される。こ
の冷却液循環手段46は、閉ループ状の配管48と、電
動ウォーターポンプ50と、ラジェータ52から成り、
ラジェータ52て冷却された冷却液はウォーターポンプ
50により第1インタークーラ42に循環される。ウォ
ーターポンプ50は後述の如く制御回路24により制御
される。The first intercooler 42 is a water-cooled intercooler, and a coolant circulation means 46 circulates the coolant therein. This coolant circulation means 46 consists of a closed loop pipe 48, an electric water pump 50, and a radiator 52.
The coolant cooled by the radiator 52 is circulated to the first intercooler 42 by the water pump 50. The water pump 50 is controlled by a control circuit 24 as described below.
第2インタークーラ44は車室冷房装置(ニアコンディ
ショナ)の冷凍回路54の冷媒により冷却されるエバポ
レータから成る。この車室冷房装置の冷凍回路54は、
冷媒コンプレ・ノサ56と、閉ループ状の配管58と、
コンデンサ60と、アキュームレータ62と、第1の電
磁式遮断弁64と、膨張弁66と、車室冷房用エバポレ
ータ68と、圧力調整弁70で構成される。コンプレッ
サ56はヘルド72および電磁クラッチ74を介してエ
ンジンクランクプリー28により駆動される。The second intercooler 44 is composed of an evaporator cooled by the refrigerant in the refrigeration circuit 54 of the vehicle room cooling system (near conditioner). The refrigeration circuit 54 of this vehicle room cooling system is
A refrigerant compressor 56, a closed loop pipe 58,
It is composed of a capacitor 60, an accumulator 62, a first electromagnetic cutoff valve 64, an expansion valve 66, an evaporator 68 for cooling the vehicle compartment, and a pressure regulating valve 70. The compressor 56 is driven by the engine crank pulley 28 via a heald 72 and an electromagnetic clutch 74.
第1電磁弁および電磁クラ、チア4は後述の如く制御回
路によりオン・オフ制御される。冷媒コンプレッサ56
は可変容量型であり、ソレノイド76を励磁すると容量
を50%に低減させることができる。この種の可変容量
型コンプレッサとしては、「トヨタクラウン新型車解説
書」 (昭和58年8月31日トヨタ自動車サービス部
発行、6−56頁以下)に記載されたものを使用するこ
とができる。車室冷房装置の運転はエアコンスイッチ7
8により乗員が選択することができ、その出力信号は制
御回路24に入力される。The first electromagnetic valve, electromagnetic club, and chia 4 are controlled on and off by a control circuit as described later. Refrigerant compressor 56
is a variable capacity type, and when the solenoid 76 is excited, the capacity can be reduced to 50%. As this type of variable capacity compressor, the one described in "Toyota Crown New Model Car Manual" (published by Toyota Motor Service Department on August 31, 1980, pp. 6-56 et seq.) can be used. To operate the cabin cooling system, press the air conditioner switch 7.
8 allows the passenger to make a selection, and its output signal is input to the control circuit 24.
冷凍回路54内の冷媒を第2インタークーラ44に循環
させるため、配管58には分岐回路80が接続してあり
、その途中に第2電磁式遮断弁82、膨張弁84、およ
び第2インタークーラ44が配管しである。コンプレッ
サ用型(nクラッチ74が接続されコンプレッサ56が
作動せられている時に第2電磁弁82を開らくと、冷媒
は第2インタークーラ44を循環して吸気を冷却する。In order to circulate the refrigerant in the refrigeration circuit 54 to the second intercooler 44, a branch circuit 80 is connected to the pipe 58, and a second electromagnetic shutoff valve 82, an expansion valve 84, and a second intercooler are connected to the pipe 58. 44 is the piping. When the second electromagnetic valve 82 is opened when the compressor type (n clutch 74 is connected and the compressor 56 is operated), the refrigerant circulates through the second intercooler 44 and cools the intake air.
第1インタークーラ42で冷却された吸入空気の温度を
計測するため、吸気通路14には第1インタークーラ4
2と第2インタークーラ44との間において吸気温セン
サ86が設けてあり、その出力は制?ff1回路24に
送られる。また、冷凍回路54の冷房負荷を検出するた
め、配管58には圧力調整弁70とコンプレッサ56と
の間において冷媒温センサ88が設けてあり、圧力調整
弁70下流の冷媒温度を計測することにより冷房負荷を
検出する様になっている。In order to measure the temperature of the intake air cooled by the first intercooler 42, the first intercooler 4 is connected to the intake passage 14.
An intake temperature sensor 86 is provided between the second intercooler 2 and the second intercooler 44, and its output is controlled. The signal is sent to the ff1 circuit 24. Furthermore, in order to detect the cooling load of the refrigeration circuit 54, a refrigerant temperature sensor 88 is provided in the piping 58 between the pressure regulating valve 70 and the compressor 56, and by measuring the temperature of the refrigerant downstream of the pressure regulating valve 70. It is designed to detect the cooling load.
この吸気冷却装置は機関負荷および吸気温度に基いて制
御回路24により制御される。This intake air cooling system is controlled by a control circuit 24 based on engine load and intake air temperature.
次に第2図を参照して制御回路24の構成例を説明する
。制御回路24はエンジン制?Ill用のマイクロコン
ピュータから成り、中央演算装置(CPU)90、リー
トオンリーメモリ(ROM)92 、ランダムアクセス
メモリ(RAM)94 、マルチプレクサ付きA/Dコ
ンバータ96、人力インターフェース回路98、出力イ
ンターフェース回路1OO1それらを接続するハス10
2、等で構成されている。スロットルセンサ26、エア
フローメータ16、吸気温センサ86、および冷媒温セ
ンサ88からのアナログ信号はA/Dコンハーク96に
よりそれぞれ2進数信号に変換されてRAM 94に格
納され、後述の演算に使用される。クランク角センサ4
0は例えばクランク角度30°毎に入力インターフェー
ス98にパルスを出力し、CPU 90はこのパルスを
受取る度に前後パルスの時間を計算してエンジン回転数
を演算する。エアコンスイッチ78からのオン・オフ信
号は入力インターフェース98に送られ、CPU 90
は必要に応じこの情報を読込む。第1インタークーラ冷
却用配管48のウォーターポンプ50、車室冷房用冷媒
回路58の第1電磁弁64、吸気冷却用分岐回路80の
第2電磁弁82、コンプレッサ川電磁クラッチ74、お
よびコンプレッサ56の8砒を減少させるためのソレノ
イド76は、出力インターフェース100からのオン・
オフ信号により制御される。Next, a configuration example of the control circuit 24 will be explained with reference to FIG. Is the control circuit 24 engine-controlled? Consists of a microcomputer for Ill, central processing unit (CPU) 90, read only memory (ROM) 92, random access memory (RAM) 94, A/D converter with multiplexer 96, human interface circuit 98, output interface circuit 1OO1. Lotus 10 connecting
It consists of 2, etc. Analog signals from the throttle sensor 26, air flow meter 16, intake temperature sensor 86, and refrigerant temperature sensor 88 are each converted into binary signals by an A/D converter 96, stored in RAM 94, and used for calculations described later. . Crank angle sensor 4
For example, the CPU 90 outputs a pulse to the input interface 98 every 30 degrees of crank angle, and each time the CPU 90 receives this pulse, it calculates the time of the preceding and following pulses to calculate the engine rotation speed. The on/off signal from the air conditioner switch 78 is sent to the input interface 98 and the CPU 90
reads this information as needed. The water pump 50 of the first intercooler cooling pipe 48 , the first solenoid valve 64 of the refrigerant circuit 58 for cooling the passenger compartment, the second solenoid valve 82 of the branch circuit 80 for cooling the intake air, the compressor river electromagnetic clutch 74 , and the The solenoid 76 for reducing the
Controlled by an off signal.
次に第3図および第4図のフローチャートを参照して吸
気冷却装置の制御ルーチンのプログラムを説明する。Next, the control routine program for the intake air cooling system will be explained with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4.
第3図のフローチャートは冷却液循環手段46の制御ル
ーチンを示す。ステップ201ではメインルーチンの割
込みルーチンとして例えば10ミリ秒ごとにこの制御ル
ーチンが開始される。ステップ202では機関負荷が設
定植入より大きいか否かを判定する。このためには、エ
アフローメータ16で計測した吸入空気量Qとクランク
角センサ40からの信号により計算したエンジン回転数
Neに基いて機関1回転当りの吸入空気量Q/Nを演算
し、これを設定値Aと比較することができる。この場合
、設定値Aは例えば0.6 (12/rev)にするこ
とができる。或いは、スロットル開度センサ26で検出
したスロットル開度に基いて負荷を判定してもよい。The flowchart in FIG. 3 shows a control routine for the coolant circulation means 46. In step 201, this control routine is started every 10 milliseconds, for example, as an interrupt routine of the main routine. In step 202, it is determined whether the engine load is greater than the set load. To do this, calculate the intake air amount Q/N per engine revolution based on the intake air amount Q measured by the air flow meter 16 and the engine rotation speed Ne calculated from the signal from the crank angle sensor 40. It can be compared with the set value A. In this case, the set value A can be set to 0.6 (12/rev), for example. Alternatively, the load may be determined based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor 26.
負荷が設定値以上の場合には、ステップ203に進み、
ウォーターポンプ50を作動させる。これにより、冷却
液はラジェータ52を経て第1インタークーラ42に循
環され、吸入空気は第1インタークーラ42により冷却
される。なお、ステップ203においてウォーターポン
プ50を作動させる場合には、RAM 94のメモリ領
域を利用したフラグに“1″を立て、ウォーターポンプ
50が“ON”状態にある事を記録しておく。この情報
はステップ204の判定で利用される。If the load is greater than or equal to the set value, proceed to step 203;
Activate the water pump 50. As a result, the coolant is circulated through the radiator 52 to the first intercooler 42, and the intake air is cooled by the first intercooler 42. In addition, when operating the water pump 50 in step 203, a flag using the memory area of the RAM 94 is set to "1" to record that the water pump 50 is in the "ON" state. This information is used in the determination at step 204.
ステップ202の判定において負荷が設定値より小さい
場合には、ステップ204に進み、前回のルーチンの実
行においてウォーターポンプ50がON”にされている
か否かを判定する。この判定は前述したフラグを用いて
行う。“ON”の場合にはステップ205に進み、エン
ジンがアイドル運転状態にあるか否かを判定する。この
判定はスロットル開度センサ26で検出したスロットル
開度に基いて行うことができ、スロットル弁18が全閉
の場合にはアイドル状態と判定する。アイドル状態の場
合にはステップ206に進み、ウォーターポンプ50を
停止すると共にフラグを“0”にする。これにより第1
インタークーラ42への冷却液の循環が停止せられ、第
1インタークーラ420機能が停止する。アイドル状態
でない場合には、ステ・ノブ203に進み、ウォーター
ポンプ50の運転を続行する。この様に、負荷が設定値
以下になっても直ちにウォーターポンプ50が停止せら
れる事はなく、アイドル状態を経過しない限りポンプ5
0の運転は続行される。負荷が設定値以下となった後更
にアイドル状態になって始めてステップ206において
ウォーターポンプ50が停止せられるのである。この様
にしたのは、負荷の変動に応じてウォーターポンプ50
が繰り返しオン・オフされるのを防止するためであり、
ウォーターポンプの制御にヒステリシスを与えるためで
ある。ステップ204の判定においてウォーターポンプ
50が“OFF”の場合にはステップ206に進み、ウ
ォーターポンプの停止をraする。以上から判る様に、
本発明の吸気冷却装置では、機関負荷が設定値以上の時
には水冷式の第1インタークーラ42は作動せられる。If the load is smaller than the set value in the determination at step 202, the process proceeds to step 204, where it is determined whether or not the water pump 50 was turned on in the previous execution of the routine.This determination is made using the flag described above. If it is "ON", the process proceeds to step 205, where it is determined whether or not the engine is in an idling operating state.This determination can be made based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor 26. If the throttle valve 18 is fully closed, it is determined that the engine is in an idle state.If it is in an idle state, the process proceeds to step 206, where the water pump 50 is stopped and the flag is set to "0".
The circulation of the coolant to the intercooler 42 is stopped, and the first intercooler 420 function is stopped. If it is not in the idle state, proceed to the steering knob 203 and continue operating the water pump 50. In this way, even if the load falls below the set value, the water pump 50 will not be stopped immediately, and the water pump 50 will not be stopped immediately unless the idle state passes.
0 operation continues. The water pump 50 is stopped in step 206 only after the load has fallen below the set value and the engine is in an idle state. This is because the water pump 50
This is to prevent the switch from being turned on and off repeatedly.
This is to provide hysteresis to water pump control. If the water pump 50 is "OFF" in step 204, the process proceeds to step 206, where the water pump is stopped. As can be seen from the above,
In the intake air cooling system of the present invention, the water-cooled first intercooler 42 is operated when the engine load is equal to or higher than a set value.
以上のルーチンを終えると、第4図のフローチャートの
ステップ207に進む。ステップ207では、エアコン
スイッチ78がON”状態にあるか否かを判定する。“
ON″の場合には、ステップ208においてコンプレッ
サ用電磁クラッチ74を接続する。Upon completion of the above routine, the process advances to step 207 in the flowchart of FIG. In step 207, it is determined whether the air conditioner switch 78 is in the "ON" state.
ON'', the compressor electromagnetic clutch 74 is connected in step 208.
これによりコンプレッサ74は冷媒を圧縮して冷凍回路
54に循環させ、冷凍サイクルが開始され、車室冷房用
エバポレータ68およびまたは吸気冷却用第2インター
クーラ44へ冷媒を循環させ得る状態となる。As a result, the compressor 74 compresses the refrigerant and circulates it to the refrigeration circuit 54, a refrigeration cycle is started, and the refrigerant becomes ready to be circulated to the evaporator 68 for cooling the passenger compartment and/or the second intercooler 44 for cooling the intake air.
次にステップ208に進み、冷媒温センサ88で検出し
た冷媒温度tが設定値(例えば、5℃)より小さいか否
かを判定する。この判定は冷房負荷の低減に応じてコン
プレッサ56の容量を減少させ、駆動負荷を低減して燃
費を向上させるためである。従って、冷房負荷が小さい
場合(tく5℃)にはステップ210においてコンプレ
ッサソレノイド76を“ON”にしてコンプレッサ容量
を50%に減少させ、冷房負荷が大きい場合にはステッ
プ211においてソレノイド76を“叶ビにして100
%容量とする。Next, the process proceeds to step 208, where it is determined whether the refrigerant temperature t detected by the refrigerant temperature sensor 88 is smaller than a set value (for example, 5° C.). This determination is made to reduce the capacity of the compressor 56 in accordance with the reduction in the cooling load, thereby reducing the driving load and improving fuel efficiency. Therefore, when the cooling load is small (5° C.), the compressor solenoid 76 is turned on in step 210 to reduce the compressor capacity to 50%, and when the cooling load is large, the solenoid 76 is turned on in step 211. 100 in Kanobi
% capacity.
次に、ステップ212に進み、水冷式第1インタークー
ラ42で冷却された吸気の温度Tを吸気温センサ86で
計測し、吸気温Tが第1設定値A(例えば、30℃)よ
り小さいか否かを判定する。Next, the process proceeds to step 212, where the temperature T of the intake air cooled by the water-cooled first intercooler 42 is measured by the intake air temperature sensor 86, and whether the intake air temperature T is smaller than the first set value A (for example, 30° C.) or not. Determine whether or not.
T<30℃の場合には第1インタークーラ42のみによ
る吸気冷却で十分であるとみなし、ステップ213にお
いて第2電磁弁82を閉じると共に、ステップ214に
おいて第1電磁弁64を開らき、ステップ215でメイ
ンルーチンに復帰する。これにより第2インタークーラ
44への冷媒循環が中止され第2インタークーラ44に
よる吸気冷却は停止されるが、車室冷房用エバポレータ
68へは冷媒が循環されるので車室の冷房は行われる。If T<30°C, it is considered that intake air cooling by only the first intercooler 42 is sufficient, and the second solenoid valve 82 is closed in step 213, the first solenoid valve 64 is opened in step 214, and the first solenoid valve 64 is opened in step 215. to return to the main routine. As a result, the refrigerant circulation to the second intercooler 44 is stopped, and the intake air cooling by the second intercooler 44 is stopped. However, the refrigerant is circulated to the vehicle interior cooling evaporator 68, so that the vehicle interior is cooled.
ステーツブ212の判定において吸気温Tが例えば30
℃以上の場合には、ステップ216において吸気温Tが
第2設定値B(例えば、50℃)以下であるか否かを判
定する。これは、第1インタークーラ42により予め冷
却された吸気の温度が高い場合にはコンプレッサを常に
100%容量で運転するためである。従って、T>50
℃の場合にはステップ217においてソレノイド76を
OFF”にして容量を100%に維持し、ステ・ノブ2
18に進む。In the determination of the state 212, if the intake temperature T is, for example, 30
If the temperature is higher than .degree. C., it is determined in step 216 whether the intake temperature T is lower than a second set value B (for example, 50.degree. C.). This is because the compressor is always operated at 100% capacity when the temperature of the intake air pre-cooled by the first intercooler 42 is high. Therefore, T>50
℃, the solenoid 76 is turned off in step 217 to maintain the capacity at 100%, and the steering knob 2 is turned off.
Proceed to step 18.
30℃≦T≦50℃の場合にはそのままステップ218
に進む。ステップ218では第2電磁弁82を開いて第
2インタークーラ44に冷媒を循環させる。従って、第
1インタークーラ42で冷却された吸気は更に第2イン
タークーラ44で冷却されるが、吸気温センサ86で計
測した吸気温が高い時はコンプレッサ56は100%容
量で作動して最大限に第2インタークーラ44を冷却し
、吸気温が第1設定値より高いが第2設定値より低い場
合には50%容量で作動する。If 30℃≦T≦50℃, continue to step 218
Proceed to. In step 218, the second solenoid valve 82 is opened to circulate the refrigerant to the second intercooler 44. Therefore, the intake air cooled by the first intercooler 42 is further cooled by the second intercooler 44, but when the intake air temperature measured by the intake air temperature sensor 86 is high, the compressor 56 operates at 100% capacity to maximize the capacity. The second intercooler 44 is cooled, and operates at 50% capacity when the intake air temperature is higher than the first set value but lower than the second set value.
ステップ207の判定結果が“ON”となるのは乗員が
車室冷房を選択していない場合である。この場合には吸
気温度に応じて第2インタークーラ44およびコンプレ
ッサ容量を制御する。即ち、エアコンスイッチ78が“
OFF”の場合には、ステップ219において、吸気温
センサ86で計測した吸気温Tが設定値A(30℃)よ
り小さいか否かを判定する。T<30℃の場合には第2
インタークーラ44による吸気冷却の必要がないので、
ステップ220でコンプレッサ電磁クラッチ74を切り
、ステップ221で第2電磁弁82を閉じ、ステップ2
22で第1電磁弁64を閉じる。これにより第2インタ
ークーラ44による吸気冷却は停止され、車室冷房も停
止される。The determination result in step 207 is "ON" when the occupant has not selected cabin cooling. In this case, the second intercooler 44 and compressor capacity are controlled according to the intake air temperature. That is, the air conditioner switch 78 is “
OFF”, in step 219 it is determined whether the intake temperature T measured by the intake temperature sensor 86 is smaller than the set value A (30°C). If T<30°C, the second
Since there is no need for intake air cooling by the intercooler 44,
In step 220, the compressor electromagnetic clutch 74 is disengaged, in step 221, the second electromagnetic valve 82 is closed, and in step 2
At 22, the first solenoid valve 64 is closed. As a result, cooling of the intake air by the second intercooler 44 is stopped, and cooling of the passenger compartment is also stopped.
T≧設定値A(30℃)の場合には第2インタークーラ
44による吸気冷却が必要であるので、ステップ223
に進みコンプレッサ電磁クラッチ74を接続しコンプレ
ッサを作動させる。次に、ステップ224において、T
≦第2設定値(50℃)か否かを判定し、30℃≦T≦
50°Cの場合にはステップでソレノイド76に通電す
ることによりコンプレッサ容量を50%に低減し、T>
50”Cの場合にはステップ226でソレノイド76を
“叶F″にして容量を100%にする。次にステップ2
27において第2電磁弁82を開いて第2インタークー
ラ44に冷媒を循環させ、ステップ222に進む。If T≧set value A (30°C), it is necessary to cool the intake air by the second intercooler 44, so step 223
Then, the compressor electromagnetic clutch 74 is connected and the compressor is operated. Next, in step 224, T
≦Determine whether or not the second set value (50℃), 30℃≦T≦
When the temperature is 50°C, the compressor capacity is reduced to 50% by energizing the solenoid 76 in steps, and T>
50"C, in step 226 the solenoid 76 is set to "F" to set the capacity to 100%.Next, in step 2
At step 27, the second electromagnetic valve 82 is opened to circulate the refrigerant to the second intercooler 44, and the process proceeds to step 222.
以上に説明した第4図のフローチャートのプログラムを
実行結果を解り易く示すと次表の様になる。The following table shows the execution results of the program shown in the flowchart of FIG. 4 explained above in an easy-to-understand manner.
以上から解る様に、水冷式第1インタークーラ42は機
関負荷が設定値以上の時に作動される。As can be seen from the above, the water-cooled first intercooler 42 is activated when the engine load is equal to or higher than the set value.
他方、第2インタークーラ44は第1インタークーラ4
2と第2インタークーラ44との間の吸気温が第1設定
値A(例えば30”C)以上となった時に作動される。On the other hand, the second intercooler 44 is the first intercooler 4
2 and the second intercooler 44 becomes equal to or higher than the first set value A (for example, 30''C).
その場合、吸気温が第1設定値以上で第2設定値B(例
えば、50’C)未満の時にシま冷媒コンプレッサは5
0%容量で運転され、第2設定値以上の時には100%
容量で運転される。In that case, when the intake temperature is equal to or higher than the first set value and lower than the second set value B (for example, 50'C), the strip refrigerant compressor
Operated at 0% capacity, 100% when the second set value or higher
Operated at capacity.
本発明の吸気冷却装置においては、機関負荷が高い時に
は先ず水冷式第1インタークーラにより吸気が冷却され
る。In the intake air cooling device of the present invention, when the engine load is high, the intake air is first cooled by the water-cooled first intercooler.
吸気温か第1設定値Aを超えると第2インタークーラが
作動せられ、更に第2インタークーラによって吸気が冷
却されるので、吸気冷却は第1および第2インタークー
ラの双方によって2段階に冷却され、冷却能力が増大す
る。その結果、点火時期を遅らせることなく、かつ、空
燃比を過濃にすることなくノッキングの発生を防止でき
るので、機関出力が向上し、燃費が節減される。When the intake air temperature exceeds the first set value A, the second intercooler is activated and the intake air is further cooled by the second intercooler, so the intake air is cooled in two stages by both the first and second intercoolers. cooling capacity increases. As a result, the occurrence of knocking can be prevented without delaying the ignition timing and without making the air-fuel ratio too rich, resulting in improved engine output and reduced fuel consumption.
しかも、吸気温が第2設定値B未満の時には冷媒コンプ
レッサの容量が減少されるので、コンプレッサ駆動負荷
が低減せられ、更に燃費が向上する。Moreover, since the capacity of the refrigerant compressor is reduced when the intake air temperature is less than the second set value B, the compressor drive load is reduced, further improving fuel efficiency.
第1図は本発明の実施例の模式図、第2図は制御回路の
ブロック図、第3図および4図は吸気冷却装置の制御ル
ーチンのフローチャートである。
14・・・吸気通路、 20・・・過給機、24
・・・制御回路、 28・・・クランクプリー、
42・・・水冷式第1インタークーラ、44・・・冷媒
冷却式第2インタークーラ、46・・・冷却液循環手段
、
50・・・ウォーターポンプ、
52・・・ラジェータ、 54・・・冷凍回路、5
6・・・冷媒コンプレッサ、
64・・・第1電磁弁、
74・・・コンプレッサ用電磁クラッチ、76・・・容
量可変用ソレノイド、
78・・・エアコンスイッチ、
80・・・分岐回路、 82・・・第2電磁弁、8
6・・・吸気温センサ。FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a control circuit, and FIGS. 3 and 4 are flowcharts of a control routine for an intake air cooling device. 14... Intake passage, 20... Supercharger, 24
...control circuit, 28...crank pulley,
42...Water-cooled first intercooler, 44...Refrigerant-cooled second intercooler, 46...Cooling liquid circulation means, 50...Water pump, 52...Radiator, 54...Freezing circuit, 5
6... Refrigerant compressor, 64... First solenoid valve, 74... Electromagnetic clutch for compressor, 76... Capacity variable solenoid, 78... Air conditioner switch, 80... Branch circuit, 82... ...Second solenoid valve, 8
6...Intake temperature sensor.
Claims (1)
容量型冷媒コンプレッサ(56)を電磁クラッチ(74
)を介して駆動する出力部(28)を備え、吸気系に過
給機(20)に備えた内燃機関において、(イ)吸気を
冷却するべく過給機の下流において吸気系に設置された
水冷式の第1のインタークーラ(42)と、 (ロ)冷却された冷却液を前記第1インタークーラに循
環させる冷却液循環手段(46)と、(ハ)第1インタ
ークーラーの下流において第1インタークーラと直列に
吸気系に設置され、冷媒により吸気を冷却する第2のイ
ンタークーラ(44)と、 (ニ)前記冷凍回路(54)内を流れる冷却された冷媒
を冷凍回路から分岐された前記第2インタークーラに循
環させる分岐回路(80)と、 (ホ)前記分岐回路を開閉する電磁式遮断弁(82)と
、 (ヘ)前記冷却液循環手段(46)、電磁クラッチ(7
4)、可変容量型冷媒コンプレッサ(56)、および電
磁式遮断弁(82)を制御する制御回路(24)であっ
て、機関負荷が設定値以上の時に前記冷却液循環手段(
46)を作動させ、第1インタークーラ(42)と第2
インタークーラ(44)との間の吸気温度が第1設定値
以上の時に第2インタークーラに冷媒を循環させるべく
電磁クラッチ(74)および電磁式遮断弁(82)を作
動させ、前記吸気温度が前記第1設定値より大きな第2
設定値未満の時に可変容量型コンプレッサ(56)の容
量を減少させ、前記吸気温度が前記第2設定値以上の時
に該コンプレッサの容量を最大にする制御回路(24)
、 とを備えて成る吸気冷却装置。[Claims] 1. The variable capacity refrigerant compressor (56) disposed in the refrigeration circuit (54) of the vehicle cooling system is connected to the electromagnetic clutch (74).
), the internal combustion engine is equipped with an output section (28) driven through a supercharger (20) and a supercharger (20) in the intake system. a water-cooled first intercooler (42); (b) a coolant circulation means (46) for circulating the cooled coolant to the first intercooler; and (c) a first intercooler downstream of the first intercooler. a second intercooler (44) that is installed in the intake system in series with the intercooler and cools the intake air with a refrigerant; a branch circuit (80) that circulates to the second intercooler; (e) an electromagnetic shutoff valve (82) that opens and closes the branch circuit; (f) the coolant circulation means (46); and an electromagnetic clutch (7).
4), a control circuit (24) for controlling the variable capacity refrigerant compressor (56) and the electromagnetic shutoff valve (82), which controls the cooling liquid circulation means (24) when the engine load is above a set value;
46), the first intercooler (42) and the second
When the intake air temperature between the intercooler (44) and the intake air temperature is equal to or higher than the first set value, the electromagnetic clutch (74) and the electromagnetic shutoff valve (82) are operated to circulate the refrigerant to the second intercooler. a second set value greater than the first set value;
a control circuit (24) that reduces the capacity of the variable capacity compressor (56) when the intake air temperature is less than a set value and maximizes the capacity of the compressor when the intake air temperature is equal to or higher than the second set value;
, and an intake air cooling device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29330085A JPS62153518A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Intake air cooling device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29330085A JPS62153518A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Intake air cooling device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62153518A true JPS62153518A (en) | 1987-07-08 |
Family
ID=17793046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29330085A Pending JPS62153518A (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Intake air cooling device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62153518A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01177407A (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-13 | Honda Motor Co Ltd | Cooling control method for turbocharger and intercooler |
EP2098700A2 (en) | 2008-03-05 | 2009-09-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Intake-air cooling device for internal combusion engine and automobile using the same |
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US10458314B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-10-29 | Hyundai Motor Company | Hybrid intercooler system integrated with air conditioning system and method of controlling the same |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29330085A patent/JPS62153518A/en active Pending
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