JP4065869B2 - Cooling system control device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は車両に搭載される水冷エンジンの冷却水温を制御する冷却系制御装置の改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a cooling system control device for controlling the cooling water temperature of a water-cooled engine mounted on a vehicle.

内燃機関(以下エンジンという)を搭載した車両にとって燃費の向上、排ガスの低減は説明するまでもなく重要な課題である。エンジンの燃費向上/ガス低減の手法にはさまざまなものがあるが、従来から研究されている技術の中で、エンジンの冷却水温を制御するものがある。この制御は冷却水温を適正な範囲に保持することが狙いであり、冷却水温を一般的には高温化することでエンジン油温が上昇してエンジンのフリクションが低下し、これによって、エンジン負荷が低減するため燃料消費量が少なくて済み、燃費向上、排気ガス低減に効果がある。
エンジン温度(冷却水温)と燃費との関係については、過去に各種の論文が公開されているので、ここでの詳細な説明は省略するが、走行中のエンジン冷却水の平均水温が上昇するに伴い、平均油温も上昇し、その結果モード燃費が向上することが知られている。燃費が向上するのはエンジンオイルのフリクションの変化が主要因であり、油温が高いほどエンジンオイルのフリクションは低くなるため、なるべく高い温度で水温を制御するのが燃費向上には有効である。しかしながら、水温をあまりに高くしすぎると、オイルの寿命、ひいてはエンジン各部の摩耗が促進されるなど好ましくない面も生じるので、適正温度を越えることがないよう、より厳密に制御することが求められている。
Needless to say, improvement of fuel consumption and reduction of exhaust gas are important issues for vehicles equipped with an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine). There are various methods for improving the fuel consumption of the engine / reducing the gas. Among the techniques that have been studied in the past, there are those that control the cooling water temperature of the engine. The purpose of this control is to maintain the cooling water temperature within an appropriate range. Generally, increasing the cooling water temperature raises the engine oil temperature and lowers the engine friction, thereby reducing the engine load. This reduces fuel consumption and reduces fuel consumption and exhaust gas.
Regarding the relationship between engine temperature (cooling water temperature) and fuel consumption, various papers have been published in the past, so a detailed explanation here will be omitted, but the average water temperature of the engine cooling water during driving will increase. Along with this, it is known that the average oil temperature also increases, and as a result, the mode fuel efficiency improves. Changes in engine oil friction are the main factors that improve fuel efficiency. The higher the oil temperature, the lower the engine oil friction. Therefore, controlling the water temperature at as high a temperature as possible is effective in improving fuel efficiency. However, if the water temperature is too high, there will be unfavorable aspects such as the life of the oil and the accelerated wear of the various parts of the engine, so there is a need for more precise control so that the proper temperature is not exceeded. Yes.

周知の通り、数年前まではエンジンの水温はエンジン内部の一般的には冷却水出口に設置したサーモスタットによって機械的に開閉する弁(いわゆるサーモバルブ)によりエンジン内部を通過する冷却水の流量を調整することで制御されていた。しかし、エンジンの状態により目標温度を変化させる必要とか、制御精度、応答遅れ、信頼性などの面から、前述の燃費向上などの目的に沿うものとは言い難く、任意の温度に、より高精度で制御できるものが必要である。このような目的で特許文献1にはエンジン冷却系の水温制御装置として、サーモバルブを電動式とした上で、目標水温と実水温との偏差に応じて電動ウオータポンプの回転速度と電動サーモバルブ開度とを調整して水温の制御を行うものが開示されている。   As is well known, until several years ago, the engine water temperature was generally controlled by the flow rate of cooling water passing through the engine by a valve (so-called thermo valve) that was opened and closed mechanically by a thermostat installed at the cooling water outlet. It was controlled by adjusting. However, it is difficult to say that the target temperature needs to be changed depending on the engine status, control accuracy, response delay, reliability, etc. You need something that you can control with. For such a purpose, Patent Document 1 discloses an engine cooling system water temperature control device in which a thermo valve is electrically operated, and the rotational speed of the electric water pump and the electric thermo valve are set according to the deviation between the target water temperature and the actual water temperature. What controls the water temperature by adjusting the opening is disclosed.

そして、最近ではエンジン水温を検出する安価で信頼性の高い方法として、サーミスタを用いた水温センサが、マイコンなどのディジタル制御装置と組み合わせて用いられるようになった。サーミスタは水温の変化によって抵抗値が変化するがその特性は温度に対してリニアではない。サーミスタの特性は実施の形態1の説明で詳細に説明するが、測定温度が高くなるほど抵抗値が低くなり、かつ、単位温度変化に対する抵抗値の変化(Δr/Δt)は、車両の環境温度例えば−30℃〜120℃程度の範囲では温度が低いほど大きく、高温になるほど小さくなり、しかもその差は数倍に達するのである。そのため、水温が高くなるほど温度変化に対する電圧変化が少なくなり、エンジン温度を特に高温で精度良く制御したいという観点からは、肝心の高温で温度に対する感度が低下してしまうという課題があった。
さらに、今ひとつの問題として、車両に搭載するディジタル制御装置は経済性の観点からビット数を極力少なくして使用したいという要求がある。1ビットに対応するセンサの出力電圧は一定なので、0℃以下で0.1℃以下の実用上適当な検出分解能を得られるように構成すると、90℃では約0.5℃(約5分の一)、120℃では約1℃(約10分の一)の検出分解能しか得られないという課題が生じる。
Recently, as an inexpensive and reliable method for detecting engine water temperature, a water temperature sensor using a thermistor has been used in combination with a digital control device such as a microcomputer. The resistance value of the thermistor varies with changes in water temperature, but its characteristics are not linear with respect to temperature. Although the characteristics of the thermistor will be described in detail in the description of the first embodiment, the resistance value decreases as the measurement temperature increases, and the change in resistance value (Δr / Δt) with respect to the unit temperature change is the environmental temperature of the vehicle, for example In the range of about −30 ° C. to 120 ° C., the lower the temperature, the larger the temperature, and the smaller the temperature, and the difference reaches several times. For this reason, as the water temperature increases, the voltage change with respect to the temperature change decreases. From the viewpoint of accurately controlling the engine temperature particularly at a high temperature, there is a problem that the sensitivity to the temperature decreases at an essential high temperature.
Furthermore, as another problem, there is a demand for using a digital control device mounted on a vehicle with as few bits as possible from the viewpoint of economy. Since the output voltage of the sensor corresponding to 1 bit is constant, when it is configured to obtain a practically suitable detection resolution of 0 ° C. or less and 0.1 ° C. or less, about 90 ° C. (about 5 minutes at 90 ° C.) 1) At 120 ° C., there arises a problem that only a detection resolution of about 1 ° C. (about 1/10) can be obtained.

検出分解能が低下することによる弊害についての理解を助けるため、図11に上記のような特性を有する水温センサを用いて、目標水温に対する水温フィードバック制御を行った場合の制御値変化のタイムチャートを示す。図11の(1)図は、目標水温が90℃の場合、(2)図は目標水温が100℃の場合のものである。各図の横軸は時間、縦軸は水温を表している。制御に用いている水温センサ(サーミスタ)で検出した水温線20に対し、観察のため別に用意した水温検出精度が十分細かい温度センサ(水温フィードバック制御には使用しない)によって検出した実水温線21を示している。90℃でのフィードバック制御では、目標水温に対して実水温で±0.5℃の制御精度で水温が制御されるが、100℃では目標水温に対して±1℃の精度で水温制御が行われる。このように、目標水温への追従性はセンサとディジタル制御装置とを組み合わせた制御分解能(以下単に分解能とも言う)よりも小さくすることができず、常に分解能以上の定常偏差が発生することになる。   In order to help understanding of the harmful effects caused by the reduction in detection resolution, FIG. 11 shows a time chart of control value change when water temperature feedback control is performed on the target water temperature using the water temperature sensor having the above characteristics. . FIG. 11A shows a case where the target water temperature is 90 ° C., and FIG. 11B shows a case where the target water temperature is 100 ° C. In each figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents water temperature. For the water temperature line 20 detected by the water temperature sensor (thermistor) used for control, the actual water temperature line 21 detected by a temperature sensor (not used for water temperature feedback control) with sufficiently fine water temperature detection accuracy prepared separately for observation is used. Show. In the feedback control at 90 ° C, the water temperature is controlled with an accuracy of ± 0.5 ° C at the actual water temperature relative to the target water temperature, but at 100 ° C, the water temperature is controlled with an accuracy of ± 1 ° C with respect to the target water temperature. Is called. Thus, the followability to the target water temperature cannot be made smaller than the control resolution (hereinafter also simply referred to as resolution) combining the sensor and the digital control device, and a steady deviation exceeding the resolution always occurs. .

また、エンジン負荷が急変するような過渡時においては次のような問題がある。水温の変化は分解能の範囲でしか検出できないため、早い水温変化が生じた時は目標水温に対する制御応答遅れが発生し、目標水温と実水温との偏差が更に大きくなってしまう問題がある。また、エンジン発熱量とラジエータ放熱量が安定している定常運転では、実水温は目標水温に対して安定しやすいが、過渡状態ではエンジン発熱量やラジエータ放熱量が変化するため実水温は目標水温に対して安定しにくい。高温時の方が水温センサとディジタル制御装置とを組み合わせた分解能が粗くなるため、このような過渡状態においても高温となるほど制御水温が目標水温に追従するまでの時間が長くなり、水温の制御性が悪化してしまうという課題があった。
特開2001−32714号公報
In addition, there are the following problems at the time of transition where the engine load changes suddenly. Since the change in the water temperature can be detected only within the range of resolution, there is a problem that when an early change in the water temperature occurs, a control response delay with respect to the target water temperature occurs, and the deviation between the target water temperature and the actual water temperature becomes even larger. In steady operation where the engine heat generation and radiator heat dissipation are stable, the actual water temperature tends to be stable with respect to the target water temperature, but in transient conditions the engine heat generation and radiator heat dissipation change, so the actual water temperature is the target water temperature. It is difficult to stabilize. At higher temperatures, the combined resolution of the water temperature sensor and digital controller becomes coarser. Therefore, even in such a transient state, the higher the temperature, the longer the time until the control water temperature follows the target water temperature, and the controllability of the water temperature. There was a problem that would get worse.
JP 2001-32714 A

従来の内燃機関の冷却系の制御装置は、以上のように構成されているため次のような課題があった。
水温センサとして用いるサーミスタはその信頼性の面から他のものに代え難いが、その特性はノンリニアで水温が低いほど温度変化に対する抵抗値の変化(出力電圧変化)が大きく、目標とする高温では抵抗値の変化(出力電圧変化)が少なくなる。また、車両制御に用いるディジタル制御装置は環境の全温度範囲に対応できるものとする関係から、1ビットに対応する電圧値をあまり小さくすることができず、0℃付近で所定の分解能を得られるように構成すると、90℃では約5分の1、120℃では約10分の1の検出分解能しか得られないという課題があった。
その結果、目標とする高温では常に大きい定常偏差が発生するので、安全性のためエンジンの限界水温に対してマージンをとって目標水温を低めに設定することになるが、水温の制御性が悪い場合はマージンを大きく取らざるを得ず、燃費向上度合をより高めるには制御水温を出来るだけ高くしたいという要求に反し、燃費向上度合が目減りしてしまう。また、水温制御精度に見合わないほどマージンを少なくしすぎた場合にはエンジンが限界水温に至りエンジンを破壊してしまう恐れがあるという課題があった。
Since the conventional control device for the cooling system of the internal combustion engine is configured as described above, it has the following problems.
Thermistors used as water temperature sensors are difficult to replace with other ones because of their reliability, but their characteristics are non-linear and the lower the water temperature, the larger the change in resistance value (change in output voltage) with temperature change. Change in value (change in output voltage) is reduced. Also, since the digital control device used for vehicle control can cope with the entire temperature range of the environment, the voltage value corresponding to 1 bit cannot be made very small, and a predetermined resolution can be obtained near 0 ° C. With such a configuration, there was a problem that only a detection resolution of about 1/5 was obtained at 90 ° C. and about 1/10 of a detection resolution at 120 ° C.
As a result, a large steady-state deviation always occurs at the target high temperature. For safety reasons, the target water temperature is set lower with a margin for the engine limit water temperature, but the controllability of the water temperature is poor. In such a case, a large margin must be taken, and the degree of improvement in fuel consumption is reduced against the request to increase the control water temperature as much as possible in order to further increase the degree of improvement in fuel consumption. In addition, if the margin is too small to meet the water temperature control accuracy, there is a problem that the engine may reach the limit water temperature and destroy the engine.

この発明は上記のような課題を解消し、サーミスタ温度センサとビット数の少ないディジタル制御装置を組み合わせて用いながら、冷却水温が高温の範囲でも高精度で温度制御できる内燃機関の冷却系制御装置を得ることを目的とする。   The present invention eliminates the above-mentioned problems and provides a cooling system control device for an internal combustion engine that can control the temperature with high accuracy even when the temperature of the cooling water is high, while using a thermistor temperature sensor and a digital control device with a small number of bits. The purpose is to obtain.

本発明の内燃機関の冷却系の制御装置は、水冷式内燃機関の冷却水流量を制御する電動調整弁、
前記冷却水の水温を検出して電圧信号を出力するサーミスタを用いた温度センサ、
前記水温が予め定めた所定温度以上か否かを判定して結果を出力する水温判定手段、
前記水温判定手段の出力が前記所定温度以上でないとき、前記温度センサの出力電圧から予め記憶した第1のテーブルを参照して第1の分解能で前記水温を演算する第1演算手段、
前記水温判定手段の出力が前記所定温度以上でないとき、前記温度センサの出力電圧から予め記憶した第1のテーブルを参照して第1の分解能で前記水温を演算する第1演算手段、
前記水温判定手段の出力が前記所定温度以上の時、前記温度センサの出力電圧から複数の互いに異なる減衰電圧信号を生成する減衰率が予めわかっている複数の減衰手段と、
同一ビット数の複数のA/D端子を有し、各A/D端子のそれぞれから前記複数の減衰電圧信号の互いに異なる一つを取り込み、複数の前記減衰電圧信号の和を演算し、この和を前記複数の各減衰手段の減衰率の和で除することによりもとの出力電圧を求め、求めた前記出力電圧から予め記憶した第1のテーブルを参照して第2の分解能で前記冷却水温を求めるディジタル制御装置を含む第2演算手段、
演算した前記水温と別途与えられた目標温度との偏差にもとづいて前記電動調整弁を制御して前記冷却水流量を制御し、もって前記水温を制御する電子制御装置を備えたものである。
A control device for a cooling system of an internal combustion engine of the present invention includes an electric adjustment valve that controls a cooling water flow rate of a water-cooled internal combustion engine,
A temperature sensor using a thermistor that detects the coolant temperature and outputs a voltage signal;
Water temperature determining means for determining whether or not the water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and outputting a result;
A first calculating means for calculating the water temperature with a first resolution by referring to a first table stored in advance from the output voltage of the temperature sensor when the output of the water temperature determining means is not equal to or higher than the predetermined temperature;
A first calculating means for calculating the water temperature with a first resolution by referring to a first table stored in advance from the output voltage of the temperature sensor when the output of the water temperature determining means is not equal to or higher than the predetermined temperature;
A plurality of attenuating means having a known attenuation rate for generating a plurality of different attenuating voltage signals from the output voltage of the temperature sensor when the output of the water temperature determining means is equal to or higher than the predetermined temperature ;
A plurality of A / D terminals having the same number of bits, taking different ones of the plurality of attenuated voltage signals from the respective A / D terminals, and calculating a sum of the plurality of attenuated voltage signals; Is divided by the sum of the attenuation rates of the plurality of attenuation means to obtain an original output voltage, and the cooling water temperature is determined with a second resolution by referring to a first table stored in advance from the obtained output voltage. Second computing means including a digital control device for obtaining
An electronic control device is provided for controlling the water flow rate by controlling the electric adjustment valve based on a deviation between the calculated water temperature and a separately provided target temperature, thereby controlling the water temperature.

この発明の内燃機関の冷却系の制御装置は、温度センサとして十分な直線性が得られないサーミスタを用い、かつ、ビット数の少ないディジタル制御装置を用いていながら、高温の範囲でもエンジンの温度を低温の範囲と同様な分解能で制御することができるという効果が得られる。   The control system for the cooling system of the internal combustion engine according to the present invention uses a thermistor that does not provide sufficient linearity as a temperature sensor, and uses a digital control device with a small number of bits. The effect that the control can be performed with the same resolution as the low temperature range is obtained.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1について説明する。図1は本発明の内燃機関の冷却系の制御装置の構成を示したもので、エンジン(内燃機関)201にはその冷却水を循環させるためのウオータポンプ202と、冷却水の放熱を行うためのラジエータ203、車室内暖房用の熱を冷却水からとるための熱交換を行うヒータコア204が互いに配管13(一部は図示せず)によって接続されている。配管13の途中にはエンジン201からラジエータ203へ循環する水量を調整するための調整弁205(この発明に言う電動調整弁である)、エンジン201から排出された冷却水とラジエータ203で放熱されて温度が低くなった冷却水が混合して再びウオータポンプ202へ環流するバイパス通路206がある。ラジエータ203には送風を行うラジエータファン208、ラジエータファン208にはラジエータファンのモータを駆動するためのラジエータファンコントローラ209が設けられている。エンジン201の冷却水出口付近の図示しない冷却水循環経路にはエンジン冷却水の水温を検出するための水温センサ103が取り付けられている。
エンジン201に取り付けられた上記センサや、その他の図示しない各種センサの信号はエンジン入力情報の検出と制御演算およびこの車両の運転に関わる図示しないアクチュエータの制御を行う電子制御装置101(ECUとも言う)に入力されている。電子制御装置(ECU)101はエンジン201の点火制御や燃料噴射制御等、内燃機関の制御を行うとともに本発明の冷却水温の制御を行う。
なお、エンジン201に対するウオータポンプ202や調整弁205その他の部分の接続順序は、自動車メーカによってさまざまに異なる場合があり、ここでは本願発明の説明の都合上、1つの形式を例として示したものであり、図1の形式に限るというものではない。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of a control system for a cooling system of an internal combustion engine according to the present invention. A water pump 202 for circulating the cooling water to an engine (internal combustion engine) 201 and heat radiation of the cooling water are performed. The radiator 203 and a heater core 204 that exchanges heat for taking heat for heating the vehicle interior from the cooling water are connected to each other by a pipe 13 (not shown). In the middle of the pipe 13, an adjustment valve 205 (which is an electric adjustment valve according to the present invention) for adjusting the amount of water circulating from the engine 201 to the radiator 203, the cooling water discharged from the engine 201 and the radiator 203 radiates heat. There is a bypass passage 206 in which the cooling water whose temperature has been lowered is mixed and recirculated to the water pump 202. The radiator 203 is provided with a radiator fan 208 for blowing air, and the radiator fan 208 is provided with a radiator fan controller 209 for driving a motor of the radiator fan. A coolant temperature sensor 103 for detecting the coolant temperature of the engine coolant is attached to a coolant circulation path (not shown) near the coolant outlet of the engine 201.
Signals from the above-described sensors attached to the engine 201 and other various sensors (not shown) are used to detect engine input information, perform control calculations, and control an actuator (not shown) related to driving of the vehicle (also referred to as an ECU). Has been entered. An electronic control unit (ECU) 101 controls the internal combustion engine such as ignition control and fuel injection control of the engine 201 and also controls the cooling water temperature of the present invention.
Note that the connection order of the water pump 202, the regulating valve 205, and other parts to the engine 201 may vary depending on the automobile manufacturer. Here, for convenience of explanation of the present invention, one type is shown as an example. Yes, it is not limited to the format of FIG.

図2はECU101に設けられた各種制御系の内、特に水温センサと温度検出部分を示したものである。ECU101内にはマイコン102が搭載されている。水温センサ103の信号は入力回路104を経由してマイコン102の第1のA/D端子105に入力される。水温センサ103はサーミスタ式のものが使われ、電源10から十分大きい抵抗器11を介して電圧が印加される。あるいは図示しない定電流回路から一定の電流が供給されても良い。冷却水温の変化によって水温センサの抵抗値は変化する。
図3はサーミスタ式の水温センサ103の抵抗値変化特性を表したグラフ13で、横軸は水温、縦軸は水温センサ103の抵抗値を示している。水温センサ103の水温検出範囲は冷却水温度が−30℃程度から120℃程度の範囲となっており、水温が高くなるほど抵抗値が低くなる特性を持つ。単位温度変化に対する抵抗値の変化量は水温が低いほど大きく、高温では単位温度変化に対する抵抗値の変化が少なくなる。
FIG. 2 shows a water temperature sensor and a temperature detection part, among various control systems provided in the ECU 101. A microcomputer 102 is mounted in the ECU 101. A signal from the water temperature sensor 103 is input to the first A / D terminal 105 of the microcomputer 102 via the input circuit 104. A thermistor type water temperature sensor 103 is used, and a voltage is applied from a power source 10 through a sufficiently large resistor 11. Alternatively, a constant current may be supplied from a constant current circuit (not shown). The resistance value of the water temperature sensor changes according to the change of the cooling water temperature.
FIG. 3 is a graph 13 showing resistance value change characteristics of the thermistor type water temperature sensor 103, where the horizontal axis indicates the water temperature and the vertical axis indicates the resistance value of the water temperature sensor 103. The water temperature detection range of the water temperature sensor 103 is a range where the cooling water temperature is about −30 ° C. to 120 ° C., and the resistance value decreases as the water temperature increases. The amount of change in the resistance value with respect to the unit temperature change is larger as the water temperature is lower, and the change in the resistance value with respect to the unit temperature change is less at high temperatures.

図4は、図3の特性13から水温に対するセンサの温度検出分解能14を求めたものである。図において、横軸は水温、縦軸は温度検出分解能を表している。ECU101に使用するマイコン102の第1A/D端子105の検出分解能は10bit程度である。そのため、この水温センサ103に対しては−30℃から0℃付近では0.1℃以下の検出分解能となるが、90℃では約0.5℃、120℃では約1℃の検出分解能となる。
電源10から十分大きい抵抗器11を介して所定の電流が水温センサ103に流されることにより、第1A/D端子105の電圧を検出して予め記憶している図示しないテーブルと比較するか所定の演算を行うことで水温を求めることができる。入力回路104には増幅回路106が接続されている。増幅回路106(本発明に言うアナログ増幅手段)は水温センサ103の出力電圧を、例えば4倍に増幅するアナログ増幅器(デイジタルならばビット分解能が十分高いものが必要)構成となっている。増幅回路106の出力は第2のA/D端子107に入力される。4倍にした信号13Bを比較説明のため図3に点線で示す。ただし図3の特性13は抵抗値の特性であり、厳密には電圧とは異なっている。しかし、抵抗器11の抵抗値がサーミスタの抵抗値に比して十分大きければ抵抗特性は電圧特性と同じであると見なすことができる。ここで増幅器の増幅率は4倍にかぎらず3〜6倍程度が好ましい。
これによって、第1A/D端子105からは水温センサ103の1倍の信号(以下説明の都合上、信号Aという)が、第2A/D端子107からは水温センサ103の4倍の信号(以下、説明の都合上、信号Bという)がマイコン102に入力される。
FIG. 4 shows the temperature detection resolution 14 of the sensor relative to the water temperature from the characteristic 13 of FIG. In the figure, the horizontal axis represents the water temperature, and the vertical axis represents the temperature detection resolution. The detection resolution of the first A / D terminal 105 of the microcomputer 102 used in the ECU 101 is about 10 bits. For this reason, the water temperature sensor 103 has a detection resolution of 0.1 ° C. or less at around −30 ° C. to 0 ° C., but a detection resolution of about 0.5 ° C. at 90 ° C. and about 1 ° C. at 120 ° C. .
When a predetermined current is passed from the power source 10 to the water temperature sensor 103 through a sufficiently large resistor 11, the voltage of the first A / D terminal 105 is detected and compared with a table (not shown) stored in advance or predetermined. The water temperature can be obtained by performing the calculation. An amplifier circuit 106 is connected to the input circuit 104. The amplifying circuit 106 (analog amplifying means according to the present invention) has an analog amplifier that amplifies the output voltage of the water temperature sensor 103 by, for example, four times (a digital signal that has sufficiently high bit resolution is necessary for digital). The output of the amplifier circuit 106 is input to the second A / D terminal 107. The quadruple signal 13B is indicated by a dotted line in FIG. 3 for comparison. However, the characteristic 13 in FIG. 3 is a characteristic of the resistance value, and strictly speaking, is different from the voltage. However, if the resistance value of the resistor 11 is sufficiently larger than the resistance value of the thermistor, the resistance characteristic can be regarded as the same as the voltage characteristic. Here, the amplification factor of the amplifier is not limited to 4 times, but is preferably about 3 to 6 times.
As a result, the signal from the first A / D terminal 105 is one time that of the water temperature sensor 103 (hereinafter referred to as signal A for convenience of explanation), and the signal from the second A / D terminal 107 is four times that from the water temperature sensor 103 (hereinafter referred to as signal A). For convenience of explanation, the signal B) is input to the microcomputer 102.

続いて図2の水温センサ検出回路を用いた水温制御の動作について、図5のフローチャートにより説明する。
ECU101はステップS301でエンジン201の運転状態を検出する。即ち、図示しないクランク信号センサなどからエンジン回転速度(NEという)を演算するとともに、図示しない吸気量センサの信号と上記NEより充填効率を演算する。
ステップS302で第1A/D端子105に入力されている水温センサ103の信号Aを検出し、ステップS303で水温センサ電圧値Aより、図3の13に示した特性線をテーブルに書き換えた第1のテーブル(予め記憶している)を参照して水温Aを演算する。ステップS302は本発明に言う第1演算手段である。
ステップS304ではステップS301で演算したエンジン201の運転状態(少なくとも充填効率を含む)から目標水温(WTという)を演算する。
ステップS305ではステップS303で演算した現在水温Aが、あらかじめ設定したかあるいは、ステップS304で得た目標温度WTから後述のように設定される所定の水温WT1以上であるか否かを判定する。水温WT1は例えば目標温度WTより10℃程度低い温度に設定されているのが好ましいが、目標温度は運転条件により変化するので、例えば0℃以上で、目標温度以下である特定の水温に設定してもよい。ステップS305の判定は本発明に言う水温判定手段により行う。
Next, the operation of water temperature control using the water temperature sensor detection circuit of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
ECU 101 detects the operating state of engine 201 in step S301. That is, the engine speed (referred to as NE) is calculated from a crank signal sensor (not shown) and the like, and the charging efficiency is calculated from the signal of an intake air sensor (not shown) and the NE.
In step S302, the signal A of the water temperature sensor 103 input to the first A / D terminal 105 is detected. In step S303, the characteristic line shown in 13 of FIG. The water temperature A is calculated with reference to the table (stored in advance). Step S302 is the first calculation means according to the present invention.
In step S304, a target water temperature (referred to as WT) is calculated from the operating state (including at least charging efficiency) of the engine 201 calculated in step S301.
In step S305, it is determined whether the current water temperature A calculated in step S303 is set in advance or is equal to or higher than a predetermined water temperature WT1 set as described later from the target temperature WT obtained in step S304. The water temperature WT1 is preferably set to a temperature that is about 10 ° C. lower than the target temperature WT, for example. However, since the target temperature varies depending on operating conditions, it is set to a specific water temperature that is, for example, 0 ° C. or more and below the target temperature. May be. The determination in step S305 is performed by the water temperature determination means referred to in the present invention.

ステップS305で否定(N)の場合にはステップS306に移項する。ここでは現在水温Aが目標水温WTより低い状態であり、目標水温との偏差(ΔWT)を演算する。ここで信号Bを用いない理由は、温度が低いため4倍増幅していない水温センサ電圧値Aでも水温検出分解能を得られるということと、水温センサ出力電圧が高いため増幅した水温センサ電圧値Bを用いると、第2A/D端子107の検出電圧範囲を越えてしまう可能性があるからである。
ステップS307ではステップS306で演算した偏差ΔWTを用いて、水温フィードバック制御を行うために調整弁205の開度を演算する。
目標開度の演算方法を下記に示す。
θ = Kp ・ ΔWT + Ki ・ΣΔWT + Kd ・ dΔWT + θi ・・・・(1)
ここで、
θ;調整弁目標開度
ΔWT;水温偏差(目標水温と現在水温の偏差)
ΣΔWT;水温偏差積分値
dΔWT;水温偏差微分値
Kp;比例ゲイン
Ki;積分ゲイン
Kd;微分ゲイン
θi;調整弁初期開度
このように水温が所定水温WT1以下の場合には、増幅していない水温センサ出力信号Aを用いて水温のフィードバック制御を行う。図5のフローは繰り返し実行される。
If negative (N) in step S305, the process proceeds to step S306. Here, the current water temperature A is lower than the target water temperature WT, and a deviation (ΔWT) from the target water temperature is calculated. Here, the reason why the signal B is not used is that the water temperature detection resolution can be obtained even with the water temperature sensor voltage value A that is not amplified four times because the temperature is low, and the amplified water temperature sensor voltage value B because the water temperature sensor output voltage is high. This is because there is a possibility that the detection voltage range of the second A / D terminal 107 is exceeded.
In step S307, using the deviation ΔWT calculated in step S306, the opening of the adjustment valve 205 is calculated in order to perform water temperature feedback control.
The calculation method of the target opening is shown below.
θ = Kp • ΔWT + Ki • ΣΔWT + Kd • dΔWT + θi (1)
here,
θ: Adjustable valve target opening ΔWT: Water temperature deviation (deviation between target water temperature and current water temperature)
ΣΔWT: Water temperature deviation integral value
dΔWT: Water temperature deviation differential value
Kp: proportional gain
Ki: integral gain
Kd; differential gain θi; initial opening of adjusting valve When the water temperature is equal to or lower than the predetermined water temperature WT1, feedback control of the water temperature is performed using the water temperature sensor output signal A that has not been amplified. The flow in FIG. 5 is repeatedly executed.

ステップS305で肯定(Y)の場合は、水温が高いため水温センサ電圧値Aでは水温センサの検出分解能が不足しているため、ステップS308に進んで水温の検出処理を行う。
ステップS308では図2の増幅回路106で増幅した水温センサ電圧値Bの読込を行い、ステップS309ではステップS308で検出した電圧値Bによって、予め図3の13Bに示した特性線をテーブルに書き換え記憶している第2のテーブルを参照して水温を演算する。増幅回路106は電圧値を4倍に増幅しているため、マイコン102の第2A/D端子107の分解能が10bitであれば、実質的に12bitに相当する検出分解能を得ることができる。
ステップS310ではステップS309で演算した水温Bをもとに、目標水温WTとの偏差(ΔWT)を演算する。その後ステップS307に進み、調整弁205の目標開度を演算する。演算の仕方は式(1)に示したとおりである。
ステップS308〜ステップS310による温度の演算は本発明に言う第2演算手段である。
If the determination in step S305 is affirmative (Y), the water temperature is high and the detection resolution of the water temperature sensor is insufficient for the water temperature sensor voltage value A. Therefore, the process proceeds to step S308 and water temperature detection processing is performed.
In step S308, the water temperature sensor voltage value B amplified by the amplifier circuit 106 in FIG. 2 is read. In step S309, the characteristic line shown in 13B in FIG. 3 is rewritten and stored in a table in advance by the voltage value B detected in step S308. The water temperature is calculated with reference to the second table. Since the amplification circuit 106 amplifies the voltage value four times, if the resolution of the second A / D terminal 107 of the microcomputer 102 is 10 bits, a detection resolution substantially equivalent to 12 bits can be obtained.
In step S310, a deviation (ΔWT) from the target water temperature WT is calculated based on the water temperature B calculated in step S309. Thereafter, the process proceeds to step S307, and the target opening degree of the adjustment valve 205 is calculated. The way of calculation is as shown in the equation (1).
The temperature calculation in steps S308 to S310 is the second calculation means in the present invention.

このように実施の形態1によれば、水温センサ103の検出分解能が悪くなる水温高温範囲において、水温センサ103の出力電圧を増幅した増幅電圧によって水温の検出を行うため、高水温時においても水温センサの検出分解能を良好に維持できる。そのため、目標水温WTに対する水温制御を行う場合に、温度制御が定常状態となった時の目標水温と現在水温との偏差を小さくすることができる。また、水温検出分解能が向上するため水温の変動を素早く察知でき、目標水温に対する過渡時の制御偏差を少なくすることができる。また、目標水温との偏差を少なくできるため、エンジン温度を設定するに際し、エンジン限界水温とのマージンを少なく設定することができ、より高い目標水温を設定できるものである。そのため、燃費特性をより向上させることができる。   As described above, according to the first embodiment, the water temperature is detected by the amplified voltage obtained by amplifying the output voltage of the water temperature sensor 103 in the water temperature high temperature range where the detection resolution of the water temperature sensor 103 is deteriorated. The detection resolution of the sensor can be maintained well. Therefore, when performing the water temperature control on the target water temperature WT, the deviation between the target water temperature and the current water temperature when the temperature control is in a steady state can be reduced. Moreover, since the water temperature detection resolution is improved, fluctuations in the water temperature can be detected quickly, and the control deviation during the transition with respect to the target water temperature can be reduced. In addition, since the deviation from the target water temperature can be reduced, when setting the engine temperature, the margin with the engine limit water temperature can be set small, and a higher target water temperature can be set. Therefore, fuel consumption characteristics can be further improved.

実施の形態2.
実施の形態1では高温時の水温検出分解能を向上させるため、水温センサ103の出力電圧を増幅させた信号によって水温検出を行ったが、他の方法について以下に説明する。
実施の形態2のエンジン冷却システムの構成は実施の形態1の図1と同一なので説明を省略する。ECU101内の水温センサ103の検出部分の構成を図6に示す。図6の構成は実施の形態1の図2の構成よりも簡素な(増幅器106と第2A/D端子107がない)構成なので説明を省略する。本実施の形態は通常の水温センサ103の検出回路だけを用いて水温検出分解能を向上するもので、図7のフローチャートとともにその方法を説明する。図7は水温演算を行うため、定期的に実行されるルーチンであり、例えば6.25ms毎に処理を行っている。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, in order to improve the water temperature detection resolution at high temperature, the water temperature is detected by a signal obtained by amplifying the output voltage of the water temperature sensor 103. Other methods will be described below.
Since the configuration of the engine cooling system of the second embodiment is the same as that of FIG. FIG. 6 shows the configuration of the detection part of the water temperature sensor 103 in the ECU 101. Since the configuration of FIG. 6 is simpler than the configuration of FIG. 2 of the first embodiment (there is no amplifier 106 and second A / D terminal 107), the description thereof is omitted. In this embodiment, only the detection circuit of the normal water temperature sensor 103 is used to improve the water temperature detection resolution. The method will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 7 is a routine that is periodically executed to calculate the water temperature. For example, processing is performed every 6.25 ms.

ステップS401では、前回の水温演算タイミングにおいて、検出した水温が予め定めた所定値以上であるかの判定を行う。ステップS401で否定の場合には、水温が低く水温検出分解能が確保できており、通常の水温検出処理を行うためにステップS410に進む。
ステップS410では水温センサ電圧値Vwtの読込を行う。
ステップS411ではステップS410で検出した水温センサ電圧値Vwtを用いて水温の演算を行う。
In step S401, it is determined whether the detected water temperature is equal to or higher than a predetermined value at the previous water temperature calculation timing. In the case of negative in step S401, the water temperature is low and the water temperature detection resolution can be secured, and the process proceeds to step S410 in order to perform a normal water temperature detection process.
In step S410, the water temperature sensor voltage value Vwt is read.
In step S411, the water temperature is calculated using the water temperature sensor voltage value Vwt detected in step S410.

ステップS401で肯定であればステップS402に進む。
ステップS402ではルーチン実行回数をカウントするため、カウンタ値をN+1にインクリメントする。
ステップS403では水温センサ電圧値Vwtの読み取りを行う。
ステップS404ではステップS403で読みとった水温センサ電圧値Vwtを水温センサ電圧値の総和ΣVwtに加える。
ステップS405ではステップS402でカウントしたルーチン実行回数が16となったか否かの確認を行う。本ルーチンは6.25ms毎に処理を行うため、16回のルーチン実行で100msとなる。肯定であればステップS406に進む。
ステップS406ではこれまでの100ms間に16回検出した水温センサ電圧値Vwtの平均値Vwt_aveを演算する。
ステップS407ではステップS406で演算した水温センサ電圧値の平均値Vwt_aveから、あらかじめ記憶している電圧/水温読替テーブル(第2のテーブル)などにより水温を演算する。
ここで演算した水温はセンサ電圧検出16回の平均値であるため、水温検出分解能は1回の演算で得られる水温の分解能の16倍となる。第1のA/D端子105の分解能が10bitであるため、見かけ上14bitの分解能で水温を検出することができる。
ステップS408では水温センサ電圧値の総和ΣVwtをクリアする。
ステップS409ではカウンタ値Nをクリアする。
ステップS405で否定の場合は平均値演算を行うタイミングではないため、そのまま処理を終了し次のサイクルへ移る。
ステップS401〜ステップS407を繰り返す工程は本発明に言う第2演算手段の一つである。
If affirmative in step S401, the process proceeds to step S402.
In step S402, the counter value is incremented to N + 1 in order to count the number of routine executions.
In step S403, the water temperature sensor voltage value Vwt is read.
In step S404, the water temperature sensor voltage value Vwt read in step S403 is added to the sum ΣVwt of the water temperature sensor voltage values.
In step S405, it is confirmed whether or not the number of routine executions counted in step S402 has become 16. Since this routine performs processing every 6.25 ms, it is 100 ms after 16 routine executions. If affirmative, the process proceeds to step S406.
In step S406, an average value Vwt_ave of the water temperature sensor voltage value Vwt detected 16 times in the past 100 ms is calculated.
In step S407, the water temperature is calculated from the average value Vwt_ave of the water temperature sensor voltage value calculated in step S406 using a voltage / water temperature reading table (second table) stored in advance.
Since the water temperature calculated here is an average value of 16 sensor voltage detections, the water temperature detection resolution is 16 times the resolution of the water temperature obtained by one calculation. Since the resolution of the first A / D terminal 105 is 10 bits, the water temperature can be detected with an apparent resolution of 14 bits.
In step S408, the sum ΣVwt of the water temperature sensor voltage values is cleared.
In step S409, the counter value N is cleared.
In the case of negative in step S405, it is not the timing for calculating the average value, so the processing is ended as it is and the next cycle is started.
The process of repeating steps S401 to S407 is one of the second calculation means in the present invention.

このように本実施例においては、水温センサ103の検出分解能が低下する高水温時には水温センサ103の電圧値を複数回検出してその平均値を用いることで、ECU101内での水温検出分解能を向上させることができる。水温の検出分解能の向上によって、実施の形態1と同様に燃費向上に対して効果を得ることができるものである。
実施の形態1においては、水温センサ103の出力電圧を増幅することで水温検出分解能を向上させるようにしたが、この方法の場合には水温の検出範囲が狭くなってしまう。本実施の形態2では水温センサ103の出力電圧を複数回測定してその平均値によって水温を検出するようにしているため、水温センサの水温検出範囲全域において水温検出分解能を向上させることができる。そのため、広い領域に渡って水温検出分解能を向上させることができるものである。
以上の説明に於いて、平均化回数は16としたが、適宜変更して良いことは言うまでもない。
Thus, in this embodiment, the water temperature detection resolution in the ECU 101 is improved by detecting the voltage value of the water temperature sensor 103 a plurality of times and using the average value at a high water temperature when the detection resolution of the water temperature sensor 103 is lowered. Can be made. By improving the detection resolution of the water temperature, an effect can be obtained for improving the fuel consumption as in the first embodiment.
In the first embodiment, the output temperature of the water temperature sensor 103 is amplified to improve the water temperature detection resolution. However, in this method, the water temperature detection range is narrowed. In the second embodiment, the output voltage of the water temperature sensor 103 is measured a plurality of times and the water temperature is detected based on the average value, so that the water temperature detection resolution can be improved over the entire water temperature detection range of the water temperature sensor. Therefore, the water temperature detection resolution can be improved over a wide area.
In the above description, the averaging count is 16, but it goes without saying that it may be changed as appropriate.

実施の形態3.
図7では水温センサの電圧値を平均化して、電圧値平均値によって水温を検出したが、図8に示すフローを採ることもできる。
図8において、ステップS401、402、403及びステップS410、411は図7のフローの同符号のステップSと同じなので説明を省略する。
ステップS504ではステップS503で検出した水温センサ電圧値Vwtにより、第1のテーブルを参照して水温(WT)を求める。
ステップS505ではステップS504で演算した水温WTを水温の総和ΣWTに加える。
ステップS506ではルーチン実行回数が16となったかの確認を行う。本ルーチンは6.25ms毎に処理を行うため、16回のルーチン実行で100msとなる。
肯定であればステップS507に進む。
ステップS507では100ms間に16回演算した水温(WT)の平均値(WT#ave)
を演算する。
ここで演算した水温は水温演算16回の平均値としているため、水温検出分解能は16倍となる。A/D端子105の分解能が10bitであるため、見かけ上14bitの分解能で水温を検出することができる。
ステップS508では水温の総和(ΣWT)をクリアする。
ステップS509ではカウンタ値をクリアする。
以上に説明した工程も本願発明に言う第2演算手段の一つである。
ステップS506で否定の場合は水温演算を行うタイミングではないため、そのまま処
理を終了する。
Embodiment 3 FIG.
In FIG. 7, the voltage value of the water temperature sensor is averaged, and the water temperature is detected by the voltage value average value. However, the flow shown in FIG. 8 may be adopted.
In FIG. 8, steps S401, 402, 403 and steps S410, 411 are the same as step S with the same reference numerals in the flow of FIG.
In step S504, the water temperature (WT) is obtained by referring to the first table based on the water temperature sensor voltage value Vwt detected in step S503.
In step S505, the water temperature WT calculated in step S504 is added to the sum ΣWT of water temperatures.
In step S506, it is confirmed whether the routine execution count has reached 16. Since this routine performs processing every 6.25 ms, it is 100 ms after 16 routine executions.
If affirmative, the process proceeds to step S507.
In step S507, the average value (WT # ave) of the water temperature (WT) calculated 16 times in 100 ms.
Is calculated.
Since the water temperature calculated here is an average value of 16 times of water temperature calculation, the water temperature detection resolution is 16 times. Since the resolution of the A / D terminal 105 is 10 bits, the water temperature can be detected with an apparent resolution of 14 bits.
In step S508, the sum of water temperatures (ΣWT) is cleared.
In step S509, the counter value is cleared.
The process described above is also one of the second calculation means in the present invention.
If the result in Step S506 is negative, it is not the timing for calculating the water temperature, so the processing is performed as it is.
End the process.

実施の形態3では、演算してまず水温を求めた後に、水温を平均化処理して水温検出分解能を向上するようにしているが、実施の形態2で説明した水温センサ出力電圧を平均化処理する方法と同様に、水温検出分解能向上によって燃費向上効果を得ることができる。   In the third embodiment, after calculating the water temperature first, the water temperature is averaged to improve the water temperature detection resolution. However, the water temperature sensor output voltage described in the second embodiment is averaged. In the same manner as the method, the fuel efficiency improvement effect can be obtained by improving the water temperature detection resolution.

実施の形態4.
水温検出分解能を向上させる別の実施形態について説明を行う。図9は実施の形態4のECU101の水温センサ103の検出部分を示した構成図である。実施の形態1の図2の符号と同符号のものは同じものなので詳細な説明を省略する。
図において、入力回路104の信号電圧は直列接続した抵抗R1、R2、R3、R4によって分割される。この分割回路は本発明に言う複数の減衰手段である。分割された信号電圧は第3A/D端子602、第4A/D端子603、第5A/D端子604には、これらの抵抗器によって分割された各点の電圧が入力されることになる。これらの各端子は同一のビット数を持つものとする。
図9の水温センサ検出回路による水温検出の動作を図10のフローチャートを用いて説明する。
ステップS401は実施の形態2の図7のステップS401と同じであるので説明を省略するが、水温が所定値以上であるか否かの判定を行っている。肯定であればステップS702に進む。
Embodiment 4 FIG.
Another embodiment for improving the water temperature detection resolution will be described. FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a detection portion of the water temperature sensor 103 of the ECU 101 according to the fourth embodiment. Since the same reference numerals as those in FIG. 2 of the first embodiment are the same, detailed description thereof is omitted.
In the figure, the signal voltage of the input circuit 104 is divided by resistors R1, R2, R3, and R4 connected in series. This dividing circuit is a plurality of attenuation means according to the present invention. The divided signal voltages are input to the third A / D terminal 602, the fourth A / D terminal 603, and the fifth A / D terminal 604, respectively, at the points divided by these resistors. Each of these terminals has the same number of bits.
The operation of water temperature detection by the water temperature sensor detection circuit of FIG. 9 will be described using the flowchart of FIG.
Step S401 is the same as step S401 in FIG. 7 of the second embodiment, and thus a description thereof is omitted. However, it is determined whether or not the water temperature is equal to or higher than a predetermined value. If affirmative, the process proceeds to step S702.

ステップS702では水温センサ電圧値の読込を行う。第1A/D端子105での検出電圧をVwtとし、
K1 = (R2+R3+R4)/ (R1+R2+R3+R4)
K2 = (R3+R4)/ (R1+R2+R3+R4)
K3 = (R4)/ (R1+R2+R3+R4) とおくと、
第3A/D端子602での検出電圧は K1・Vwt
第4A/D端子603での検出電圧は K2・Vwt
第5A/D端子604での検出電圧は K3・Vwt となる。
ステップS703ではA/D端子での読み取り電圧の総和を演算する。
ΣVwt = Vwt + K1・Vwt + K2・Vwt + K3・Vwt
= ( 1+K1+K2+K3)・Vwt
上式より、本方法を用いれば水温センサの出力分解能が( 1+K1+K2+K3)倍となる。
ステップS704ではステップS703で演算した読み取り電圧の総和を用いて水温の演算を行う。
この演算はもちろん、Vwt=ΣVwt/(1+K1+K2+K3)としてVwtを求め、予め記憶している電圧と水温との関係を示すテーブルから水温を読みとる。
水温センサの出力分解能が( 1+K1+K2+K3)倍となっているため、水温の検出分解能も( 1+K1+K2+K3)倍とすることができ、高温時の水温検出分解能を確保することができる。
In step S702, the water temperature sensor voltage value is read. The detection voltage at the first A / D terminal 105 is Vwt,
K1 = (R2 + R3 + R4) / (R1 + R2 + R3 + R4)
K2 = (R3 + R4) / (R1 + R2 + R3 + R4)
K3 = (R4) / (R1 + R2 + R3 + R4)
The detection voltage at the 3rd A / D terminal 602 is K1 · Vwt.
The detection voltage at the 4th A / D terminal 603 is K2 · Vwt.
The detection voltage at the fifth A / D terminal 604 is K3 · Vwt.
In step S703, the sum of read voltages at the A / D terminal is calculated.
ΣVwt = Vwt + K1, Vwt + K2, Vwt + K3, Vwt
= (1 + K1 + K2 + K3) ・ Vwt
From the above formula, using this method, the output resolution of the water temperature sensor is (1 + K1 + K2 + K3) times.
In step S704, the water temperature is calculated using the sum of the read voltages calculated in step S703.
Of course, Vwt is calculated as Vwt = ΣVwt / (1 + K1 + K2 + K3), and the water temperature is read from a table indicating the relationship between the voltage stored in advance and the water temperature.
Since the output resolution of the water temperature sensor is (1 + K1 + K2 + K3) times, the water temperature detection resolution can also be (1 + K1 + K2 + K3) times, and the water temperature detection resolution at high temperatures can be increased. Can be secured.

S701で否定の場合には、水温が低く水温検出分解能が確保できており、通常の水温検出処理を行うためにS705に進む。
S705では水温センサ電圧値(Vwt)の読込を行う。
S706ではS705で検出した水温センサ電圧値(Vwt)を用いて水温の演算を行う。
In the case of negative in S701, the water temperature is low and the water temperature detection resolution can be secured, and the process proceeds to S705 to perform the normal water temperature detection processing.
In S705, the water temperature sensor voltage value (Vwt) is read.
In S706, the water temperature is calculated using the water temperature sensor voltage value (Vwt) detected in S705.

このように本実施例においても高水温時の水温検出分解能を向上できるため、前記した実施例と同様に燃費向上に効果を得ることができる。   As described above, also in the present embodiment, since the water temperature detection resolution at the time of high water temperature can be improved, the effect of improving the fuel consumption can be obtained as in the above-described embodiment.

この発明の内燃機関の冷却系制御装置は、車両に搭載されるエンジンとして説明したが、これに限らず、船舶、航空機の各種エンジンに適用することができる。   The cooling system control device for an internal combustion engine of the present invention has been described as an engine mounted on a vehicle, but is not limited to this, and can be applied to various engines of ships and aircraft.

本発明の実施の形態1の内燃機関の冷却系制御装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a cooling system control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 図1の電子制御装置(ECU)の水温検出部分の構成図である。It is a block diagram of the water temperature detection part of the electronic controller (ECU) of FIG. 図2の水温センサの温度/抵抗特性説明図である。It is temperature / resistance characteristic explanatory drawing of the water temperature sensor of FIG. 図2の水温センサの温度/検出分解能特性説明図である。It is temperature / detection resolution characteristic explanatory drawing of the water temperature sensor of FIG. 図2の水温検出動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the water temperature detection operation | movement of FIG. 本発明の実施の形態2の内燃機関の冷却系制御装置に使用する電子制御装置(ECU)の水温検出部分の構成図である。It is a block diagram of the water temperature detection part of the electronic controller (ECU) used for the cooling system control apparatus of the internal combustion engine of Embodiment 2 of this invention. 図6のECUによる水温検出動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the water temperature detection operation | movement by ECU of FIG. 本発明の実施の形態3による電子制御装置の水温検出動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the water temperature detection operation | movement of the electronic control apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による内燃機関の冷却系制御装置に使用する電子制御装置(ECU)の水温検出部分の構成図である。It is a block diagram of the water temperature detection part of the electronic controller (ECU) used for the cooling system control apparatus of the internal combustion engine by Embodiment 4 of this invention. 図9のECUによる水温検出動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the water temperature detection operation | movement by ECU of FIG. サーミスタ水温センサを用いて水温フィードバック制御を行う際の挙動を示したチャートである。It is the chart which showed the behavior at the time of performing water temperature feedback control using the thermistor water temperature sensor.

符号の説明Explanation of symbols

101 電子制御装置(ECU)、 102 マイコン、 103 水温センサ、
104 入力回路、 105 第1A/D端子、 106 増幅回路、
107 第2A/D端子、
201 エンジン、 202 ウオータポンプ、 203 ラジエータ、
204 調整弁、 206 バイパス水路、
602 第3A/D端子、 603 第4A/D端子、 604 第5A/D端子。
101 electronic control unit (ECU), 102 microcomputer, 103 water temperature sensor,
104 input circuit, 105 first A / D terminal, 106 amplifier circuit,
107 2nd A / D terminal,
201 engine, 202 water pump, 203 radiator,
204 Regulating valve, 206 Bypass waterway,
602 3rd A / D terminal, 603 4th A / D terminal, 604 5th A / D terminal.

Claims (2)

水冷式内燃機関の冷却水流量を制御する電動調整弁、
前記冷却水の水温を検出して電圧信号を出力するサーミスタを用いた温度センサ、
前記水温が予め定めた所定温度以上か否かを判定して結果を出力する水温判定手段、
前記水温判定手段の出力が前記所定温度以上でないとき、前記温度センサの出力電圧から予め記憶した第1のテーブルを参照して第1の分解能で前記水温を演算する第1演算手段、
前記水温判定手段の出力が前記所定温度以上の時、前記温度センサの出力電圧から複数の互いに異なる減衰電圧信号を生成する減衰率が予めわかっている複数の減衰手段と、
同一ビット数の複数のA/D端子を有し、各A/D端子のそれぞれから前記複数の減衰電圧信号の互いに異なる一つを取り込み、複数の前記減衰電圧信号の和を演算し、この和を前記複数の各減衰手段の減衰率の和で除することによりもとの出力電圧を求め、求めた前記出力電圧から予め記憶した第1のテーブルを参照して第2の分解能で前記冷却水温を求めるディジタル制御装置を含む第2演算手段、
演算した前記水温と別途与えられた目標温度との偏差にもとづいて前記電動調整弁を制御して前記冷却水流量を制御し、もって前記水温を制御する電子制御装置を備えたことを特徴とする内燃機関の冷却系制御装置。
An electric regulating valve for controlling the cooling water flow rate of the water-cooled internal combustion engine,
A temperature sensor using a thermistor that detects the coolant temperature and outputs a voltage signal;
Water temperature determining means for determining whether or not the water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and outputting a result;
A first calculating means for calculating the water temperature with a first resolution by referring to a first table stored in advance from the output voltage of the temperature sensor when the output of the water temperature determining means is not equal to or higher than the predetermined temperature;
A plurality of attenuating means having a known attenuation rate for generating a plurality of different attenuating voltage signals from the output voltage of the temperature sensor when the output of the water temperature determining means is equal to or higher than the predetermined temperature ;
A plurality of A / D terminals having the same number of bits, taking different ones of the plurality of attenuated voltage signals from the respective A / D terminals, and calculating a sum of the plurality of attenuated voltage signals; Is divided by the sum of the attenuation rates of the plurality of attenuation means to obtain an original output voltage, and the cooling water temperature is determined with a second resolution by referring to a first table stored in advance from the obtained output voltage. Second computing means including a digital control device for obtaining
An electronic control device is provided that controls the electric control valve based on a deviation between the calculated water temperature and a separately provided target temperature to control the cooling water flow rate, thereby controlling the water temperature. A cooling system control device for an internal combustion engine.
前記水温判定手段が判定する前記所定温度は0℃以上で前記目標温度以下であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の冷却系制御装置。 2. The cooling system control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined temperature determined by the water temperature determination means is not less than 0 ° C. and not more than the target temperature .
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