JP2000303841A - エンジンの冷却制御装置 - Google Patents
エンジンの冷却制御装置Info
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- JP2000303841A JP2000303841A JP11112794A JP11279499A JP2000303841A JP 2000303841 A JP2000303841 A JP 2000303841A JP 11112794 A JP11112794 A JP 11112794A JP 11279499 A JP11279499 A JP 11279499A JP 2000303841 A JP2000303841 A JP 2000303841A
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- electric
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンに設けられた電動ウオータポンプお
よび電動サーモスタットの制御をより適切に行って冷却
水による暖房能力を充分に発揮させる。 【解決手段】 エンジンＥのウオータジャケットＪおよ
びラジエータＲを接続する閉じた冷却水回路に、開弁時
に前記冷却水回路を構成して閉弁時にラジエータＲを通
過しないバイパス回路を構成する電動サーモスタットＴ
と、冷却水を循環させる電動ウオータポンプＰとを設け
る。ヒータコアＨを通過する冷却水温度であるヒータ温
度Ｔｈが低くて暖房能力が不充分なときには、電動サー
モスタットＴを全閉にした状態で電動ウオータポンプＰ
の回転数を次第に増加させて冷却水温度Ｔｈの上昇を図
り、その結果ヒータ温度Ｔｈが上昇して暖房能力が充分
になれば、電動サーモスタットＴの開度を次第に増加さ
せて冷却水温度Ｔｗの過剰な上昇を防止する。
よび電動サーモスタットの制御をより適切に行って冷却
水による暖房能力を充分に発揮させる。 【解決手段】 エンジンＥのウオータジャケットＪおよ
びラジエータＲを接続する閉じた冷却水回路に、開弁時
に前記冷却水回路を構成して閉弁時にラジエータＲを通
過しないバイパス回路を構成する電動サーモスタットＴ
と、冷却水を循環させる電動ウオータポンプＰとを設け
る。ヒータコアＨを通過する冷却水温度であるヒータ温
度Ｔｈが低くて暖房能力が不充分なときには、電動サー
モスタットＴを全閉にした状態で電動ウオータポンプＰ
の回転数を次第に増加させて冷却水温度Ｔｈの上昇を図
り、その結果ヒータ温度Ｔｈが上昇して暖房能力が充分
になれば、電動サーモスタットＴの開度を次第に増加さ
せて冷却水温度Ｔｗの過剰な上昇を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動サーモスタッ
トの開度および電動ウオータポンプの回転数を制御手段
で制御するエンジンの冷却制御装置に関する。
トの開度および電動ウオータポンプの回転数を制御手段
で制御するエンジンの冷却制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジンのウオータジャケット
およびラジエータを接続する閉じた冷却水回路に冷却水
を循環させるウオータポンプは、エンジンのクランクシ
ャフトに接続されて駆動されるようになっており、また
エンジンの冷間時に暖機を促進すべくラジエータを迂回
するバイパス回路を構成するサーモスタットは、冷却水
温度に反応するサーモワックスを駆動源としている。
およびラジエータを接続する閉じた冷却水回路に冷却水
を循環させるウオータポンプは、エンジンのクランクシ
ャフトに接続されて駆動されるようになっており、また
エンジンの冷間時に暖機を促進すべくラジエータを迂回
するバイパス回路を構成するサーモスタットは、冷却水
温度に反応するサーモワックスを駆動源としている。
【０００３】かかる従来のウオータポンプおよびサーモ
スタットを備えたエンジンの冷却制御装置では、ウオー
タポンプの回転数がエンジン回転数によって一義的に決
定されてしまい、かつサーモスタットの開度が冷却水温
度によって一義的に決定されてしまうため、ウオータポ
ンプの回転数およびサーモスタットの開度をきめ細かく
制御することができなかった。
スタットを備えたエンジンの冷却制御装置では、ウオー
タポンプの回転数がエンジン回転数によって一義的に決
定されてしまい、かつサーモスタットの開度が冷却水温
度によって一義的に決定されてしまうため、ウオータポ
ンプの回転数およびサーモスタットの開度をきめ細かく
制御することができなかった。
【０００４】それに対して、ウオータポンプを電気モー
タで駆動して回転数を任意に制御することを可能にし、
かつサーモスタットの開度を電気的に変化させてラジエ
ータを通過する冷却水の流量を任意に制御することを可
能にしたエンジンの冷却制御装置が、特開平５−２３１
１４８号公報、特開平５−２３１１４９号公報により公
知である。
タで駆動して回転数を任意に制御することを可能にし、
かつサーモスタットの開度を電気的に変化させてラジエ
ータを通過する冷却水の流量を任意に制御することを可
能にしたエンジンの冷却制御装置が、特開平５−２３１
１４８号公報、特開平５−２３１１４９号公報により公
知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記公報に記
載されたものは、冷却水による暖房能力を表すヒータ温
度、即ち空気との間で熱交換を行うヒータコア内を通過
する冷却水の温度、あるいはヒータコアを通過して車室
内に吹き出す温風の温度を考慮せずに電動ウオータポン
プおよび電動サーモスタットを制御しているので、冷却
水温度が充分に上昇せずに必要な暖房能力が得られない
場合があった。
載されたものは、冷却水による暖房能力を表すヒータ温
度、即ち空気との間で熱交換を行うヒータコア内を通過
する冷却水の温度、あるいはヒータコアを通過して車室
内に吹き出す温風の温度を考慮せずに電動ウオータポン
プおよび電動サーモスタットを制御しているので、冷却
水温度が充分に上昇せずに必要な暖房能力が得られない
場合があった。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンに設けられた電動ウオータポンプおよび電
動サーモスタットの制御をより適切に行って冷却水によ
る暖房能力を充分に発揮させることを目的とする。
で、エンジンに設けられた電動ウオータポンプおよび電
動サーモスタットの制御をより適切に行って冷却水によ
る暖房能力を充分に発揮させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのウ
オータジャケットおよびラジエータを接続する閉じた冷
却水回路に、開弁時に前記冷却水回路を構成して閉弁時
にラジエータを通過しないバイパス回路を構成する電動
サーモスタットと、冷却水を循環させる電動ウオータポ
ンプとを設け、制御手段が冷却水温度およびヒータコア
を通過する冷却水による暖房能力を表すヒータ温度に基
づいて電動サーモスタットの開度および電動ウオータポ
ンプの回転数を制御するエンジンの冷却制御装置におい
て、前記制御手段は、冷却水温度が第１閾値未満のとき
には、電動サーモスタットの開度をゼロにするとともに
電動ウオータポンプの回転数をゼロにし、冷却水温度が
前記第１閾値以上であり、かつヒータ温度が第２閾値未
満のときには、電動サーモスタットの開度をゼロに保持
したまま電動ウオータポンプの回転数を冷却水温度の上
昇に応じてゼロから増加させ、ヒータ温度が前記第２閾
値以上であり、かつヒータ温度が第３閾値未満のときに
は、電動サーモスタットの開度をヒータ温度の上昇に応
じてゼロから全開状態に向けて増加させるとともに電動
ウオータポンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じて更
に増加させることを特徴とするエンジンの冷却制御装置
が提案される。
に、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのウ
オータジャケットおよびラジエータを接続する閉じた冷
却水回路に、開弁時に前記冷却水回路を構成して閉弁時
にラジエータを通過しないバイパス回路を構成する電動
サーモスタットと、冷却水を循環させる電動ウオータポ
ンプとを設け、制御手段が冷却水温度およびヒータコア
を通過する冷却水による暖房能力を表すヒータ温度に基
づいて電動サーモスタットの開度および電動ウオータポ
ンプの回転数を制御するエンジンの冷却制御装置におい
て、前記制御手段は、冷却水温度が第１閾値未満のとき
には、電動サーモスタットの開度をゼロにするとともに
電動ウオータポンプの回転数をゼロにし、冷却水温度が
前記第１閾値以上であり、かつヒータ温度が第２閾値未
満のときには、電動サーモスタットの開度をゼロに保持
したまま電動ウオータポンプの回転数を冷却水温度の上
昇に応じてゼロから増加させ、ヒータ温度が前記第２閾
値以上であり、かつヒータ温度が第３閾値未満のときに
は、電動サーモスタットの開度をヒータ温度の上昇に応
じてゼロから全開状態に向けて増加させるとともに電動
ウオータポンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じて更
に増加させることを特徴とするエンジンの冷却制御装置
が提案される。
【０００８】上記構成によれば、冷却水温度が第１閾値
未満のときには、電動サーモスタットの開度をゼロにす
るとともに電動ウオータポンプの回転数をゼロにするの
で、ウオータジャケット内の冷却水の循環を停止してエ
ンジンの暖機を効果的に促進することができるだけでな
く、電動ウオータポンプの電力消費量を最小限に抑える
ことができる。
未満のときには、電動サーモスタットの開度をゼロにす
るとともに電動ウオータポンプの回転数をゼロにするの
で、ウオータジャケット内の冷却水の循環を停止してエ
ンジンの暖機を効果的に促進することができるだけでな
く、電動ウオータポンプの電力消費量を最小限に抑える
ことができる。
【０００９】また冷却水温度が前記第１閾値以上であ
り、かつヒータ温度が第２閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をゼロに保持したまま電動ウオータ
ポンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じてゼロから増
加させるので、暖房能力が不足しているときにヒータコ
アを流れる冷却水の温度上昇を促進し、かつ冷却水の流
量を増加させて暖房能力を高めることができるだけでな
く、冷却水の局部的過熱を防止して信頼性を向上させる
ことができる。
り、かつヒータ温度が第２閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をゼロに保持したまま電動ウオータ
ポンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じてゼロから増
加させるので、暖房能力が不足しているときにヒータコ
アを流れる冷却水の温度上昇を促進し、かつ冷却水の流
量を増加させて暖房能力を高めることができるだけでな
く、冷却水の局部的過熱を防止して信頼性を向上させる
ことができる。
【００１０】更にヒータ温度が前記第２閾値以上であ
り、かつヒータ温度が第３閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をヒータ温度の上昇に応じてゼロか
ら全開状態に向けて増加させるとともに電動ウオータポ
ンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じて更に増加させ
るので、暖房能力がやや不足している状態から充分な状
態まで冷却水の温度上昇を無段階に調整することが可能
になり、精度の高い暖房能力制御を可能にするととも
に、冷却水温度の過剰な上昇を回避してエンジンのオー
バーヒートを防止することができる。
り、かつヒータ温度が第３閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をヒータ温度の上昇に応じてゼロか
ら全開状態に向けて増加させるとともに電動ウオータポ
ンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じて更に増加させ
るので、暖房能力がやや不足している状態から充分な状
態まで冷却水の温度上昇を無段階に調整することが可能
になり、精度の高い暖房能力制御を可能にするととも
に、冷却水温度の過剰な上昇を回避してエンジンのオー
バーヒートを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】図１〜図４は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はエンジンの冷却系の全体構造を説明する図、
図２は図１に対応する冷間時の作用説明図、図３は電動
サーモスタットの縦断面図、図４は電動ウオータポン
プ、電動サーモスタット制御ルーチンのフローチャート
である。
で、図１はエンジンの冷却系の全体構造を説明する図、
図２は図１に対応する冷間時の作用説明図、図３は電動
サーモスタットの縦断面図、図４は電動ウオータポン
プ、電動サーモスタット制御ルーチンのフローチャート
である。
【００１３】先ず、図１の模式図に基づいてエンジンＥ
の冷却系の全体構造を説明する。
の冷却系の全体構造を説明する。
【００１４】エンジンＥは、シリンダブロックに形成し
たシリンダボアの外周とシリンダヘッドに形成した燃焼
室の外周とを囲むウオータジャケットＪを備えており、
このウオータジャケットＪを通過して温度上昇した冷却
水を冷却すべくラジエータＲが設けられる。ウオータジ
ャケットＪの下流端とラジエータＲの上部とがラジエー
タアッパーホースｈ1 で接続されるとともに、ラジエー
タＲの下部とウオータジャケットＪの上流端とがラジエ
ータロアホースｈ2 で接続され、このラジエータロアホ
ースｈ2 に電動サーモスタットＴおよび電動ウオータポ
ンプＰが設けられる。電動サーモスタットＴとウオータ
ジャケットＪの下流端とがバイパスホースｈ3 で接続さ
れる。ラジエータロアホースｈ2 とウオータジャケット
Ｊの下流端とを接続するヒータホースｈ4 に、暖房用の
ヒータコアＨおよび開閉弁Ｖが設けられる。
たシリンダボアの外周とシリンダヘッドに形成した燃焼
室の外周とを囲むウオータジャケットＪを備えており、
このウオータジャケットＪを通過して温度上昇した冷却
水を冷却すべくラジエータＲが設けられる。ウオータジ
ャケットＪの下流端とラジエータＲの上部とがラジエー
タアッパーホースｈ1 で接続されるとともに、ラジエー
タＲの下部とウオータジャケットＪの上流端とがラジエ
ータロアホースｈ2 で接続され、このラジエータロアホ
ースｈ2 に電動サーモスタットＴおよび電動ウオータポ
ンプＰが設けられる。電動サーモスタットＴとウオータ
ジャケットＪの下流端とがバイパスホースｈ3 で接続さ
れる。ラジエータロアホースｈ2 とウオータジャケット
Ｊの下流端とを接続するヒータホースｈ4 に、暖房用の
ヒータコアＨおよび開閉弁Ｖが設けられる。
【００１５】電動サーモスタットＴは、サーモワックス
を駆動源とする一般のサーモスタットと異なってリニア
ソレノイド１１を駆動源とするもので、その開度を連続
的に変化させることができる。電動ウオータポンプＰ
は、エンジンＥのクランクシャフトを駆動源とする一般
のウオータポンプと異なって電気モータ１２を駆動源と
してインペラ１３を回転駆動するもので、その回転数を
連続的に変化させることができる。
を駆動源とする一般のサーモスタットと異なってリニア
ソレノイド１１を駆動源とするもので、その開度を連続
的に変化させることができる。電動ウオータポンプＰ
は、エンジンＥのクランクシャフトを駆動源とする一般
のウオータポンプと異なって電気モータ１２を駆動源と
してインペラ１３を回転駆動するもので、その回転数を
連続的に変化させることができる。
【００１６】電子制御ユニットＵには、ウオータジャケ
ットＪに設けられて該ウオータジャケットＪ内の冷却水
温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサＳ1 からの信号
と、ヒータコアＨに設けられて該ヒータコアＨ内の冷却
水温度であるヒータ温度Ｔｈを検出するヒータ温度セン
サＳ2 からの信号とが入力される。電子制御ユニットＵ
は、前記冷却水温度Ｔｗおよびヒータ温度Ｔｈに基づい
て電動サーモスタットＴの開度および電動ウオータポン
プＰの回転数を制御するとともにオーバーヒートの発生
を検出し、オーバーヒートの発生時には警告灯１４を点
灯させて警告を行うとともに、オーバーヒートを抑制す
べく燃料噴射制御装置１５を介してエンジンＥの燃料噴
射量をリッチ化する。
ットＪに設けられて該ウオータジャケットＪ内の冷却水
温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサＳ1 からの信号
と、ヒータコアＨに設けられて該ヒータコアＨ内の冷却
水温度であるヒータ温度Ｔｈを検出するヒータ温度セン
サＳ2 からの信号とが入力される。電子制御ユニットＵ
は、前記冷却水温度Ｔｗおよびヒータ温度Ｔｈに基づい
て電動サーモスタットＴの開度および電動ウオータポン
プＰの回転数を制御するとともにオーバーヒートの発生
を検出し、オーバーヒートの発生時には警告灯１４を点
灯させて警告を行うとともに、オーバーヒートを抑制す
べく燃料噴射制御装置１５を介してエンジンＥの燃料噴
射量をリッチ化する。
【００１７】次に、図３に基づいて電動サーモスタット
Ｔの構造を説明する。
Ｔの構造を説明する。
【００１８】電動サーモスタットＴは、ラジエータロア
ホースｈ2 の上流側半部を介してラジエータＲの下部に
連なる第１ハウジング１６と、ラジエータロアホースｈ
2 の下流側半部を介して電動ウオータポンプＰに連なる
とともにバイパスホースｈ3を介してウオータジャケッ
トＪの下流端に連なる第２ハウジング１７とを備える。
第１ハウジング１６には第１弁座１８が形成されてお
り、第１弁座１８の周囲から第１ハウジング１６の内部
に向かって円錐状に延びる複数本の支持腕１９…の先端
に、第１弁座１８の中央を貫通して第２ハウジング１７
の内部に突出するガイドロッド２０が固定される。第２
ハウジング１７に開口するバイパスホースｈ3 の入口に
は、前記ガイドロッド２０の同軸上に位置するように第
２弁座２１が形成される。
ホースｈ2 の上流側半部を介してラジエータＲの下部に
連なる第１ハウジング１６と、ラジエータロアホースｈ
2 の下流側半部を介して電動ウオータポンプＰに連なる
とともにバイパスホースｈ3を介してウオータジャケッ
トＪの下流端に連なる第２ハウジング１７とを備える。
第１ハウジング１６には第１弁座１８が形成されてお
り、第１弁座１８の周囲から第１ハウジング１６の内部
に向かって円錐状に延びる複数本の支持腕１９…の先端
に、第１弁座１８の中央を貫通して第２ハウジング１７
の内部に突出するガイドロッド２０が固定される。第２
ハウジング１７に開口するバイパスホースｈ3 の入口に
は、前記ガイドロッド２０の同軸上に位置するように第
２弁座２１が形成される。
【００１９】ガイドロッド２０にはリニアソレノイド１
１が摺動自在に支持されており、このリニアソレノイド
１１を内部に保持するホルダー２２に第１弁体２３およ
び第２弁体２４が一体に設けられる。第１弁座１８と、
それに着座可能な第１弁体２３とは併せて冷却水流量制
御弁２５を構成し、また第２弁座２１と、それに着座可
能な第２弁体２４とは併せてバイパス弁２６を構成す
る。第２ハウジング１７の内部に固定されたばね座２７
と第１弁体２３との間に、圧縮された弁ばね２８が装着
されており、この弁ばね２８の弾発力で冷却水流量制御
弁２５の第１弁体２３は第１弁座１８に着座する方向に
付勢され、バイパス弁２６の第２弁体２４は第２弁座２
１から離反する方向に付勢される。
１が摺動自在に支持されており、このリニアソレノイド
１１を内部に保持するホルダー２２に第１弁体２３およ
び第２弁体２４が一体に設けられる。第１弁座１８と、
それに着座可能な第１弁体２３とは併せて冷却水流量制
御弁２５を構成し、また第２弁座２１と、それに着座可
能な第２弁体２４とは併せてバイパス弁２６を構成す
る。第２ハウジング１７の内部に固定されたばね座２７
と第１弁体２３との間に、圧縮された弁ばね２８が装着
されており、この弁ばね２８の弾発力で冷却水流量制御
弁２５の第１弁体２３は第１弁座１８に着座する方向に
付勢され、バイパス弁２６の第２弁体２４は第２弁座２
１から離反する方向に付勢される。
【００２０】従って、リニアソレノイド１１が非励磁状
態にあるとき、弁ばね２８の弾発力でホルダー２２が図
中左方向に移動し、第１弁体２３が第１弁座１８に着座
して冷却水流量制御弁２５が閉弁し、第２弁体２４が第
２弁座２１から離反してバイパス弁２６が開弁する。逆
に、リニアソレノイド１１が励磁状態にあるとき、鎖線
で示すようにホルダー２２が弁ばね２８の弾発力に抗し
てホルダー２２が図中右方向に移動し、第１弁体２３が
第１弁座１８から離反して冷却水流量制御弁２５が開弁
し、第２弁体２４が第２弁座２１に着座してバイパス弁
２６が閉弁する。
態にあるとき、弁ばね２８の弾発力でホルダー２２が図
中左方向に移動し、第１弁体２３が第１弁座１８に着座
して冷却水流量制御弁２５が閉弁し、第２弁体２４が第
２弁座２１から離反してバイパス弁２６が開弁する。逆
に、リニアソレノイド１１が励磁状態にあるとき、鎖線
で示すようにホルダー２２が弁ばね２８の弾発力に抗し
てホルダー２２が図中右方向に移動し、第１弁体２３が
第１弁座１８から離反して冷却水流量制御弁２５が開弁
し、第２弁体２４が第２弁座２１に着座してバイパス弁
２６が閉弁する。
【００２１】而して、冷却水温度センサＳ1 で検出した
冷却水温度Ｔｗが低いとき、例えばエンジンＥの始動直
後の冷間時には、電子制御ユニットＵからの指令で電動
サーモスタットＴのリニアソレノイド１１が図３に示す
非励磁状態になり、冷却水流量制御弁２５が閉弁してバ
イパス弁２６が開弁する。その結果、図２に示すよう
に、ラジエータＲの出口に連なるラジエータロアホース
ｈ2 が閉鎖され、冷却水がラジエータＲを通過する回路
が遮断される。従って、電動ウオータポンプＰからエン
ジンＥのウオータジャケットＪに供給された冷却水は、
ラジエータアッパーホースｈ1 を経てラジエータＲに流
入することなく、ウオータジャケットＪの下流端からバ
イパスホースｈ3 、開弁したバイパス弁２６およびラジ
エータロアホースｈ2 を経て電動ウオータポンプＰに還
流する。このように、ウオータジャケットＪを通過して
温度上昇した冷却水をラジエータＲを通過させずに循環
させることにより、エンジンＥの暖機運転を促進するこ
とができる。また、冷却水温度が特に低い間は電動ウオ
ータポンプＰの運転も停止され、ウオータジャケットＪ
内に冷却水を滞留させることにより、エンジンＥの暖機
運転が更に効果的に促進される。
冷却水温度Ｔｗが低いとき、例えばエンジンＥの始動直
後の冷間時には、電子制御ユニットＵからの指令で電動
サーモスタットＴのリニアソレノイド１１が図３に示す
非励磁状態になり、冷却水流量制御弁２５が閉弁してバ
イパス弁２６が開弁する。その結果、図２に示すよう
に、ラジエータＲの出口に連なるラジエータロアホース
ｈ2 が閉鎖され、冷却水がラジエータＲを通過する回路
が遮断される。従って、電動ウオータポンプＰからエン
ジンＥのウオータジャケットＪに供給された冷却水は、
ラジエータアッパーホースｈ1 を経てラジエータＲに流
入することなく、ウオータジャケットＪの下流端からバ
イパスホースｈ3 、開弁したバイパス弁２６およびラジ
エータロアホースｈ2 を経て電動ウオータポンプＰに還
流する。このように、ウオータジャケットＪを通過して
温度上昇した冷却水をラジエータＲを通過させずに循環
させることにより、エンジンＥの暖機運転を促進するこ
とができる。また、冷却水温度が特に低い間は電動ウオ
ータポンプＰの運転も停止され、ウオータジャケットＪ
内に冷却水を滞留させることにより、エンジンＥの暖機
運転が更に効果的に促進される。
【００２２】エンジンＥの暖機運転完了後の熱間時に
は、電子制御ユニットＵからの指令で電動サーモスタッ
トＴのリニアソレノイド１１が励磁状態になり、それま
で閉弁していた冷却水流量制御弁２５が開弁し、それま
で開弁していたバイパス弁２６が閉弁する。その結果、
図１に示すように、ラジエータＲの出口に連なるラジエ
ータロアホースｈ2 が開放され、冷却水がラジエータＲ
を通過する回路が形成される。従って、電動ウオータポ
ンプＰからエンジンＥのウオータジャケットＪに供給さ
れた冷却水は、バイパスホースｈ3 に流入することな
く、ウオータジャケットＪの下流端からラジエータアッ
パーホースｈ1 、ラジエータＲ、ラジエータロアホース
ｈ2 、開弁した冷却水流量制御弁２５およびラジエータ
ロアホースｈ 2 を介して電動ウオータポンプＰに還流す
る。このようにウオータジャケットＪを通過して温度上
昇した冷却水をラジエータＲを通過させて冷却すること
により、エンジンＥの温度を適切に保って安定した運転
を可能にすることができる。
は、電子制御ユニットＵからの指令で電動サーモスタッ
トＴのリニアソレノイド１１が励磁状態になり、それま
で閉弁していた冷却水流量制御弁２５が開弁し、それま
で開弁していたバイパス弁２６が閉弁する。その結果、
図１に示すように、ラジエータＲの出口に連なるラジエ
ータロアホースｈ2 が開放され、冷却水がラジエータＲ
を通過する回路が形成される。従って、電動ウオータポ
ンプＰからエンジンＥのウオータジャケットＪに供給さ
れた冷却水は、バイパスホースｈ3 に流入することな
く、ウオータジャケットＪの下流端からラジエータアッ
パーホースｈ1 、ラジエータＲ、ラジエータロアホース
ｈ2 、開弁した冷却水流量制御弁２５およびラジエータ
ロアホースｈ 2 を介して電動ウオータポンプＰに還流す
る。このようにウオータジャケットＪを通過して温度上
昇した冷却水をラジエータＲを通過させて冷却すること
により、エンジンＥの温度を適切に保って安定した運転
を可能にすることができる。
【００２３】次に、電子制御ユニットＵによる電動サー
モスタットＴの制御および電動ウオータポンプＰの制御
を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
モスタットＴの制御および電動ウオータポンプＰの制御
を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００２４】先ず、ステップＳ１で冷却水温度センサＳ
1 でウオータジャケットＪ内の冷却水温度Ｔｗを検出す
るとともに、ステップＳ２でヒータ温度センサＳ2 でヒ
ータコアＨ内の冷却水温度であるヒータ温度Ｔｈを検出
する。続くステップＳ３で冷却水温度Ｔｗを設定温度Ａ
と比較し、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ａ未満であれば、
ステップＳ４で電気モータ１２の電流をゼロにして電動
ウオータポンプＰの駆動を停止するとともに、ステップ
Ｓ５でリニアソレノイド１１のデューティ比を０％にし
て電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５を全閉
（バイパス弁２６を全開）状態にする。この状態では電
動ウオータポンプＰによる冷却水の循環が停止してウオ
ータジャケットＪ内に冷却水が滞留したままになるた
め、エンジンＥの暖機が急速に進行する。しかも電動ウ
オータポンプＰが停止するので、その消費電力を最小限
に抑えることができる。
1 でウオータジャケットＪ内の冷却水温度Ｔｗを検出す
るとともに、ステップＳ２でヒータ温度センサＳ2 でヒ
ータコアＨ内の冷却水温度であるヒータ温度Ｔｈを検出
する。続くステップＳ３で冷却水温度Ｔｗを設定温度Ａ
と比較し、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ａ未満であれば、
ステップＳ４で電気モータ１２の電流をゼロにして電動
ウオータポンプＰの駆動を停止するとともに、ステップ
Ｓ５でリニアソレノイド１１のデューティ比を０％にし
て電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５を全閉
（バイパス弁２６を全開）状態にする。この状態では電
動ウオータポンプＰによる冷却水の循環が停止してウオ
ータジャケットＪ内に冷却水が滞留したままになるた
め、エンジンＥの暖機が急速に進行する。しかも電動ウ
オータポンプＰが停止するので、その消費電力を最小限
に抑えることができる。
【００２５】エンジンＥの暖機が進行し、前記ステップ
Ｓ３で冷却水温度Ｔｗが設定温度Ａ以上になると、ステ
ップＳ６で電動ウオータポンプＰの回転数を冷却水温度
Ｔｗの増加に応じてゼロから次第に増加させる。そして
ステップＳ７でヒータ温度Ｔｈが設定温度Ｂ未満であっ
てヒータコアＨの暖房能力で不足していれば、冷却水温
度Ｔｗを高めて暖房能力を確保すべく、ステップＳ８で
電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５を全閉状
態に保持し、冷却水がラジエータＲを通過しないように
して冷却水温度Ｔｗの上昇を促進する。
Ｓ３で冷却水温度Ｔｗが設定温度Ａ以上になると、ステ
ップＳ６で電動ウオータポンプＰの回転数を冷却水温度
Ｔｗの増加に応じてゼロから次第に増加させる。そして
ステップＳ７でヒータ温度Ｔｈが設定温度Ｂ未満であっ
てヒータコアＨの暖房能力で不足していれば、冷却水温
度Ｔｗを高めて暖房能力を確保すべく、ステップＳ８で
電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５を全閉状
態に保持し、冷却水がラジエータＲを通過しないように
して冷却水温度Ｔｗの上昇を促進する。
【００２６】その結果、電動ウオータポンプＰにより加
圧された冷却水は、図２に矢印で示すように電動ウオー
タポンプＰ→ウオータジャケットＪ→バイパスホースｈ
3 →電動サーモスタットＴ→ラジエータロアホースｈ2
→電動ウオータポンプＰよりなる閉回路を循環する。こ
の閉回路にはラジエータＲが介在しないため、エンジン
Ｅの暖機を効果的に促進させながら冷却水温度Ｔｗが局
所的に上昇するのを抑制することができ、しかも電動ウ
オータポンプＰの回転数を徐々に増加させて必要・充分
な量の冷却水だけを循環させるので、電動モータ１２の
電力消費量を最小限に抑えることができる。
圧された冷却水は、図２に矢印で示すように電動ウオー
タポンプＰ→ウオータジャケットＪ→バイパスホースｈ
3 →電動サーモスタットＴ→ラジエータロアホースｈ2
→電動ウオータポンプＰよりなる閉回路を循環する。こ
の閉回路にはラジエータＲが介在しないため、エンジン
Ｅの暖機を効果的に促進させながら冷却水温度Ｔｗが局
所的に上昇するのを抑制することができ、しかも電動ウ
オータポンプＰの回転数を徐々に増加させて必要・充分
な量の冷却水だけを循環させるので、電動モータ１２の
電力消費量を最小限に抑えることができる。
【００２７】前記ステップＳ７でヒータ温度Ｔｈが設定
温度Ｂ以上であり、かつステップＳ９でヒータ温度Ｔｈ
が設定温度Ｃ未満であれば（Ｂ≦Ｔｈ＜Ｃ）、ヒータコ
アＨの暖房能力が未だ不足していると判断し、ステップ
Ｓ１０で電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５
を全閉状態に保持したまま、ステップＳ１１で電動ウオ
ータポンプＰの回転数を冷却水温度Ｔｗの増加に応じて
更に増加させる。その結果、冷却水がラジエータＲを通
過しないようにして冷却水温度Ｔｗの上昇を促進すると
ともに、ヒータコアＨを通過する冷却水の流量を増加さ
せて暖房能力を更に高めることができる。
温度Ｂ以上であり、かつステップＳ９でヒータ温度Ｔｈ
が設定温度Ｃ未満であれば（Ｂ≦Ｔｈ＜Ｃ）、ヒータコ
アＨの暖房能力が未だ不足していると判断し、ステップ
Ｓ１０で電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５
を全閉状態に保持したまま、ステップＳ１１で電動ウオ
ータポンプＰの回転数を冷却水温度Ｔｗの増加に応じて
更に増加させる。その結果、冷却水がラジエータＲを通
過しないようにして冷却水温度Ｔｗの上昇を促進すると
ともに、ヒータコアＨを通過する冷却水の流量を増加さ
せて暖房能力を更に高めることができる。
【００２８】ステップＳ１２でヒータ温度Ｔｈが設定温
度Ｃ以上、設定温度Ｄ未満であれば（Ｃ≦Ｔｈ＜Ｄ）、
ヒータコアＨの暖房能力が充分な状態に近づいたと判断
し、ステップＳ１３で電動サーモスタットＴの冷却水流
量制御弁２５をヒータ温度Ｔｈの増加に応じて次第に増
加させるとともに、ステップＳ１４で電動ウオータポン
プＰの回転数を冷却水温度Ｔｗの増加に応じて更に増加
させる。その結果、電動ウオータポンプＰにより加圧さ
れた冷却水は、図１に矢印で示すように電動ウオータポ
ンプＰ→ウオータジャケットＪ→ラジエータアッパーホ
ースｈ1 →ラジエータＲ→ラジエータロアホースｈ2 →
電動サーモスタットＴ→ラジエータロアホースｈ2 →電
動ウオータポンプＰよりなる閉回路を循環し、温度上昇
した冷却水をラジエータＲで冷却してエンジンＥの温度
を安定させ、冷却水温度の過剰な上昇を回避してオーバ
ーヒートを防止することができる。このように電動サー
モスタットＴの冷却水流量制御弁２５の開度および電動
ウオータポンプＰの回転数の両方を制御することによ
り、冷却水の温度上昇を無段階に調整して暖房能力を高
い精度で制御することが可能になる。
度Ｃ以上、設定温度Ｄ未満であれば（Ｃ≦Ｔｈ＜Ｄ）、
ヒータコアＨの暖房能力が充分な状態に近づいたと判断
し、ステップＳ１３で電動サーモスタットＴの冷却水流
量制御弁２５をヒータ温度Ｔｈの増加に応じて次第に増
加させるとともに、ステップＳ１４で電動ウオータポン
プＰの回転数を冷却水温度Ｔｗの増加に応じて更に増加
させる。その結果、電動ウオータポンプＰにより加圧さ
れた冷却水は、図１に矢印で示すように電動ウオータポ
ンプＰ→ウオータジャケットＪ→ラジエータアッパーホ
ースｈ1 →ラジエータＲ→ラジエータロアホースｈ2 →
電動サーモスタットＴ→ラジエータロアホースｈ2 →電
動ウオータポンプＰよりなる閉回路を循環し、温度上昇
した冷却水をラジエータＲで冷却してエンジンＥの温度
を安定させ、冷却水温度の過剰な上昇を回避してオーバ
ーヒートを防止することができる。このように電動サー
モスタットＴの冷却水流量制御弁２５の開度および電動
ウオータポンプＰの回転数の両方を制御することによ
り、冷却水の温度上昇を無段階に調整して暖房能力を高
い精度で制御することが可能になる。
【００２９】そして前記ステップＳ１２でヒータ温度Ｔ
ｈが設定温度Ｄ以上になると（Ｔｈ≧Ｄ）、ステップＳ
１５で電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５を
全開状態にしてラジエータＲの冷却能力を最大限に発揮
させ、エンジンＥのオーバーヒートを防止することがで
きる。
ｈが設定温度Ｄ以上になると（Ｔｈ≧Ｄ）、ステップＳ
１５で電動サーモスタットＴの冷却水流量制御弁２５を
全開状態にしてラジエータＲの冷却能力を最大限に発揮
させ、エンジンＥのオーバーヒートを防止することがで
きる。
【００３０】尚、前記設定温度Ａは本発明の第１閾値に
相当し、前記設定温度Ｃは本発明の第２閾値に相当し、
前記設定温度Ｄは本発明の第３閾値に相当する。
相当し、前記設定温度Ｃは本発明の第２閾値に相当し、
前記設定温度Ｄは本発明の第３閾値に相当する。
【００３１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３２】例えば、実施例では電動ウオータポンプＰ
および電動サーモスタットＴを冷却水温度Ｔｗおよびヒ
ータ温度Ｔｈに基づいて制御しているが、それに加えて
エンジン回転数やスロットル開度を考慮して制御を行う
ことも可能である。また実施例ではヒータ温度Ｔｈをヒ
ータコアＨ内の冷却水温度として定義しているが、ヒー
タコアを通過して車室内に吹き出す温風の温度をヒータ
温度Ｔｈとして定義することも可能である。
および電動サーモスタットＴを冷却水温度Ｔｗおよびヒ
ータ温度Ｔｈに基づいて制御しているが、それに加えて
エンジン回転数やスロットル開度を考慮して制御を行う
ことも可能である。また実施例ではヒータ温度Ｔｈをヒ
ータコアＨ内の冷却水温度として定義しているが、ヒー
タコアを通過して車室内に吹き出す温風の温度をヒータ
温度Ｔｈとして定義することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、冷却水温度が第１閾値未満のときには、電動
サーモスタットの開度をゼロにするとともに電動ウオー
タポンプの回転数をゼロにするので、ウオータジャケッ
ト内の冷却水の循環を停止してエンジンの暖機を効果的
に促進することができるだけでなく、電動ウオータポン
プの電力消費量を最小限に抑えることができる。
によれば、冷却水温度が第１閾値未満のときには、電動
サーモスタットの開度をゼロにするとともに電動ウオー
タポンプの回転数をゼロにするので、ウオータジャケッ
ト内の冷却水の循環を停止してエンジンの暖機を効果的
に促進することができるだけでなく、電動ウオータポン
プの電力消費量を最小限に抑えることができる。
【００３４】また冷却水温度が前記第１閾値以上であ
り、かつヒータ温度が第２閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をゼロに保持したまま電動ウオータ
ポンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じてゼロから増
加させるので、暖房能力が不足しているときにヒータコ
アを流れる冷却水の温度上昇を促進し、かつ冷却水の流
量を増加させて暖房能力を高めることができるだけでな
く、冷却水の局部的過熱を防止して信頼性を向上させる
ことができる。
り、かつヒータ温度が第２閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をゼロに保持したまま電動ウオータ
ポンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じてゼロから増
加させるので、暖房能力が不足しているときにヒータコ
アを流れる冷却水の温度上昇を促進し、かつ冷却水の流
量を増加させて暖房能力を高めることができるだけでな
く、冷却水の局部的過熱を防止して信頼性を向上させる
ことができる。
【００３５】更にヒータ温度が前記第２閾値以上であ
り、かつヒータ温度が第３閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をヒータ温度の上昇に応じてゼロか
ら全開状態に向けて増加させるとともに電動ウオータポ
ンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じて更に増加させ
るので、暖房能力がやや不足している状態から充分な状
態まで冷却水の温度上昇を無段階に調整することが可能
になり、精度の高い暖房能力制御を可能にするととも
に、冷却水温度の過剰な上昇を回避してエンジンのオー
バーヒートを防止することができる。
り、かつヒータ温度が第３閾値未満のときには、電動サ
ーモスタットの開度をヒータ温度の上昇に応じてゼロか
ら全開状態に向けて増加させるとともに電動ウオータポ
ンプの回転数を冷却水温度の上昇に応じて更に増加させ
るので、暖房能力がやや不足している状態から充分な状
態まで冷却水の温度上昇を無段階に調整することが可能
になり、精度の高い暖房能力制御を可能にするととも
に、冷却水温度の過剰な上昇を回避してエンジンのオー
バーヒートを防止することができる。
【図１】エンジンの冷却系の全体構造を説明する図
【図２】図１に対応する冷間時の作用説明図
【図３】電動サーモスタットの縦断面図
【図４】電動ウオータポンプ、電動サーモスタット制御
ルーチンのフローチャート
ルーチンのフローチャート
Ａ 設定値（第１閾値） Ｃ 設定値（第２閾値） Ｄ 設定値（第３閾値） Ｅ エンジン Ｈ ヒータコア Ｊ ウオータジャケット Ｔ 電動サーモスタット Ｐ 電動ウオータポンプ Ｒ ラジエータ Ｔｈ ヒータ温度 Ｔｗ 冷却水温度 Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジン（Ｅ）のウオータジャケット
（Ｊ）およびラジエータ（Ｒ）を接続する閉じた冷却水
回路に、開弁時に前記冷却水回路を構成して閉弁時にラ
ジエータ（Ｒ）を通過しないバイパス回路を構成する電
動サーモスタット（Ｔ）と、冷却水を循環させる電動ウ
オータポンプ（Ｐ）とを設け、制御手段（Ｕ）が冷却水
温度（Ｔｗ）およびヒータコア（Ｈ）を通過する冷却水
による暖房能力を表すヒータ温度（Ｔｈ）に基づいて電
動サーモスタット（Ｔ）の開度および電動ウオータポン
プ（Ｐ）の回転数を制御するエンジンの冷却制御装置に
おいて、 前記制御手段（Ｕ）は、 冷却水温度（Ｔｗ）が第１閾値（Ａ）未満のときには、
電動サーモスタット（Ｔ）の開度をゼロにするとともに
電動ウオータポンプ（Ｐ）の回転数をゼロにし、 冷却水温度（Ｔｗ）が前記第１閾値（Ａ）以上であり、
かつヒータ温度（Ｔｈ）が第２閾値（Ｃ）未満のときに
は、電動サーモスタット（Ｔ）の開度をゼロに保持した
まま電動ウオータポンプ（Ｐ）の回転数を冷却水温度
（Ｔｗ）の上昇に応じてゼロから増加させ、 ヒータ温度（Ｔｈ）が前記第２閾値（Ｃ）以上であり、
かつヒータ温度（Ｔｈ）が第３閾値（Ｄ）未満のときに
は、電動サーモスタット（Ｔ）の開度をヒータ温度（Ｔ
ｈ）の上昇に応じてゼロから全開状態に向けて増加させ
るとともに電動ウオータポンプ（Ｐ）の回転数を冷却水
温度（Ｔｗ）の上昇に応じて更に増加させることを特徴
とするエンジンの冷却制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112794A JP2000303841A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | エンジンの冷却制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11112794A JP2000303841A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | エンジンの冷却制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000303841A true JP2000303841A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14595691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11112794A Pending JP2000303841A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | エンジンの冷却制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000303841A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218115A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Mazda Motor Corp | エンジンの冷却装置 |
| JP2010031701A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Denso Corp | 車両用熱交換システムの制御装置 |
| JP2010216410A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Mazda Motor Corp | エンジンの油温制御装置 |
| WO2011046058A1 (ja) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | トヨタ自動車 株式会社 | サーモスタット及び車両の冷却装置 |
| JP2011111910A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Aisin Seiki Co Ltd | エンジンの冷却装置 |
| JP2012172525A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の冷却装置 |
| JP2013185535A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Suzuki Motor Corp | 車両用内燃機関の冷却装置 |
| CN115167565A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种温度控制装置、方法及设备 |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11112794A patent/JP2000303841A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218115A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Mazda Motor Corp | エンジンの冷却装置 |
| JP4682863B2 (ja) * | 2006-02-14 | 2011-05-11 | マツダ株式会社 | エンジンの冷却装置 |
| JP2010031701A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Denso Corp | 車両用熱交換システムの制御装置 |
| JP2010216410A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Mazda Motor Corp | エンジンの油温制御装置 |
| WO2011046058A1 (ja) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | トヨタ自動車 株式会社 | サーモスタット及び車両の冷却装置 |
| CN102597448A (zh) * | 2009-10-15 | 2012-07-18 | 丰田自动车株式会社 | 自动调温器和车辆用冷却装置 |
| US8596228B2 (en) | 2009-10-15 | 2013-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermostat and cooling device for vehicle |
| JP2011111910A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Aisin Seiki Co Ltd | エンジンの冷却装置 |
| JP2012172525A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の冷却装置 |
| JP2013185535A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Suzuki Motor Corp | 車両用内燃機関の冷却装置 |
| CN115167565A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种温度控制装置、方法及设备 |
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