JPH0211726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、機関の冷却水の温度がその運転条
件に対応して予め定めた基準温度となるように制
御する機関の冷却装置に関する。

従来の機関の冷却装置としては、例えば第１図
に示すようなものがあつた。図において、１は機
関のシリンダ・ブロツクである。冷却水は、この
シリンダ・ブロツク１を通過する際に図示してい
ない機関のシリンダ壁等を介してそれらの熱を奪
うことにより加熱され、低温の冷却水から高温の
冷却水となる。ここで図中に、白い矢印により低
温の冷却水を示し、黒の矢印方向により高温の冷
却水を示すと、低温の冷却水は、シリンダ・ブロ
ツク１により高温の冷却水となり、ウオータポン
プ２の強制循環により、シリンダ・ブロツク１か
らシリンダ・ヘツド３及びインテイクマニホール
ド４に流れる経路と、シリンダ・ヘツド３からサ
ーモスタツド５に流れる経路とに分岐して流れ
る。更に、高温の冷却水は、サーモスタツト５の
手前からバイパス通路６を介して直接ウオータポ
ンプ２に戻される経路もある。

通常、サーモスタツト５としてペレツト式サー
モスタツトが用いられ、冷却水の温度に対応して
その流量を調整するバルブを有する。サーモスタ
ツト５を通過した高温の冷却水は、ラジエータア
ツパーホース７よりラジエータ８に導入される。
高温の冷却水は、ラジエータ８を通過することに
より熱を放出して低温の冷却水となり、ラジエー
タロアーホース９を介してウオータポンプ２に戻
る。

機関では、ラジエータ８による熱の放散能力を
高めるために、モータ１０を駆動して冷却フアン
１１を回転させ、ラジエータ８に風を送り込む。
ラジエータ８の下側に接続されているラジエータ
ロアーホース９には、サーモスイツチ１２が取り
付けられている。このサーモスイツチ１２は冷却
水の温度が92℃以上となると、オンとなり、リレ
ー１３を作動させてモータ１０を駆動させる。一
方、冷却水の温度が87℃以下となると、サーモス
イツチ１２がオフとなり、リレー１３を減勢させ
る。従つて、リレー１３の減勢によりモータ１０
を停止させて冷却フアン１１を停止させる。

１４はキースイツチであり、バツテリ１５と当
該装置の各部分（図ではサーモスタツト１２のみ
を示す。）に接続されている電源線との間に直列
接続されており、オンのときは前記電源線を介し
て前記各部分に電力を供給する。また、機関の冷
却には直接関係ないが、シリンダ・ヘツド３には
ヒータ１６が接続されており、ヒータ１６を作動
させたときは、これを介して流れる高温の冷却水
は熱が奪わて低温の冷却水となり、ウオータポン
プ２に戻される。

しかしながら、サーモスタツト１２のオン．オ
フの設定温度及び冷却フアン１１の回転数は、そ
の時点の機関の運転条件と無関係にそれぞれ予め
設定されている。また、ウオータポンプ２の回転
数もほぼ機関の回転数に比例した値を有する。従
つて、例えば長い下り坂を当該機関を搭載してい
る車両が走行したときのように、機関が部分負荷
条件になつたときは、冷却水温度が低過ぎたもの
になつてしまうので、燃費の損失が大きくなり、
また運転性も低下するという問題点もあつた。

この発明は、このような従来技術の問題点を解
決すべくなされたものであり、その時点における
機関の運転条件に対応して最適の冷却水温度が得
られるように制御することができる機関の冷却装
置を提供することを目的とする。

この発明の機関の冷却装置は、機関の冷却水を
冷却する冷却フアンと、前記冷却水を冷却のため
に循環させるウオータポンプとを備え、前記冷却
水の温度がその運転条件に対応して予め定めた基
準温度となるように制御するものであつて、前記
冷却水の温度を検出する第１の検出手段と、前記
機関の回転数を検出する第２の検出手段と、前記
機関の絞り弁の開度を検出する第３の検出手段
と、前記第２及び第３の検出手段の検出出力に対
応させて予め定めた前記ウオータポンプの基準ウ
オータポンプ回転数を記憶する第１の記憶手段
と、前記第２及び第３の検出手段の検出出力に対
応させて予め定めた前記冷却水の基準冷却水温度
を記憶する第２の記憶手段と、前記第２及び第３
の検出手段の検出出力に対応させて予め定めた前
記冷却フアンの基準冷却フアン回転数を記憶する
第３の記憶手段と、前記第１の記憶手段から読み
出された前記基準ウオータポンプ基準回転数とな
るように、前記ウオータポンプを制御するウオー
タポンプ制御手段と、前記第２の記憶手段から読
み出された前記基準冷却水温度と前記第１の検出
手段から検出された冷却水の温度とを比較し、前
記冷却水の温度が前記基準冷却水温度より高いと
きは、前記冷却フアンの回転数が前記第３の記憶
手段から読み出された前記基準冷却フアン回転数
となるように、前記冷却フアンを駆動し、前記冷
却水の温度が前記基準冷却水温度より低いとき
は、前記冷却フアンの駆動を停止させるように制
御する冷却フアン制御手段とを備えたことを特徴
とするものである。

第２図はこの発明の一実施例である機関の冷却
装置のブロツク図である。第１図と同一部分は同
一の参照番号を用いて示されている。１７は水温
センサ（第１の検出手段）であり、シリンダ・ヘ
ツド３の冷却水の導出口側に取り付けられ、冷却
水の温度を検出し、この温度に対応した検出出力
を得る。１８は弁開度センサ（第３の検出手段）
であり、インテイクマニホールド４内の右端に取
り付けられ、当該機関の絞り弁の開度を検出し、
この絞り弁の開度に対応した検出出力を得る。１
９は点火コイルである。ここでは、点火コイル１
９の点火信号が機関の回転数に対応しているの
で、この点火信号を、機関の回転数を検出する検
出手段（第２の検出手段）からの信号として、以
下で説明するように用いる。

２４はウオータポンプであり、シリンダ・ブロ
ツク１とラジエータロアーホース９との間に設け
られると共に、縦線により示すように、そのシヤ
フトがモータ２５により駆動されて冷却水をシリ
ンダ・ブロツク１に送り込む動作をする。２６は
絞弁式のサーモスタツトであり、シリンダ・ヘツ
ド３とラジエータアツパーホース７との間に設け
られると共に、縦線により示すように、そのシヤ
フトがステツプモータ２７により駆動される。

２８は制御回路（ウオータポンプ制御手段、冷
却フアン制御手段）であり、水温センサ１７及び
弁開度センサ１８の検出出力、点火コイル１９の
点火信号を入力すると共に、モータ１０を介して
冷却フアン１１の回転、モータ２５を介してウオ
ータポンプ２４の回転、及びステツプモータ２７
を介してサーモスタツト２６の弁開度をそれぞれ
制御するものである。この制御については、第３
図のフローチヤートを参照して以下で詳細に説明
する。

なお、制御回路２８は、第２図には図示してい
ないが、第４図に示す冷却水の基準冷却水温度に
ついてのルツクアツプ・テーブルを格納したメモ
リ（第２のメモリ手段）と、第５図に示す基準冷
却フアン回転数についてのルツクアツプ・テーブ
ルを格納したメモリ（第３のメモリ手段）と、第
６図に示す基準ウオータポンプ回転数についての
ルツクアツプ・テーブル格納したメモリ（第１の
メモリ手段）と、第７図に示すサーモスタツト２
６の基準絞弁開度についてのルツクアツプ・テー
ブルを格納したメモリを備えている。これらのル
ツクアツプ・テーブルは、それぞれ絞り弁の開度
（deg）及び機関の回転数（r.p.m.）に対応させて
前述の各基準値を配列させており、テーブル・ル
ツクアツプにより参照即ち読み出される。

次に、当該機関の冷却装置の動作を第３図に示
すフローチヤートを参照して説明する。第３図は
当該機関が作動中に制御回路２８が連続的に実行
する処理の１サイクルを示すフローチヤートであ
る。

ステツプ５０において、点火信号及び弁開度セ
ンサ１８の検出出力に基づいて当該機関の回転数
及び絞り弁の開度を求める。ステツプ５１におい
て、第６図に示すルツクアツプ・テーブルを参照
して当該機関の回転数及び絞り弁の開度に対応す
るウオータポンプ２４の基準ウオータポンプ回転
数を読み出す。ステツプ５２において、ウオータ
ポンプ２４の回転数がそのウオータポンプ基準回
転数となるように、モータ２５を駆動する。ステ
ツプ５３において、第４図に示すルツクアツプ・
テーブルを参照してステツプ５０で求めた当該機
関の回転数及び絞り弁の開度に対応した基準冷却
水温度を読み出す。

ステツプ５４において、水温センサ１７により
検出された実際の冷却水が基準冷却水温度より高
いか否かの判断をする。イエスのときは、ステツ
プ５５に進み、第７図に示すルツクアツプ・テー
ブルを参照してサーモスタツト２６の基準絞弁開
度を読み出し、これに従つてサーモスタツト２６
の絞弁開度を設定することにより、シリンダ・ブ
ロツク１からラジエータ８に流れる冷却水の循環
量を制御する。

その後、ステツプ５６において、第５図に示す
ルツクアツプ・テーブルを参照して基準冷却フア
ン回転数を読み出す。ステツプ５７において、実
際の冷却水の温度が読み出した基準冷却水温度よ
り高いか否かの判断を再度実行する。イエスのと
きは、ステツプ５８に進み、冷却フアン１１をス
テツプ５６で読み出した基準冷却フアン回転数に
従つて駆動することにより、ラジエータ８からの
放熱量を増加させ、冷却水を低下させる。

一方、ステツプ５４でノーとなつたときは、ス
テツプ５９を実行して、サーモスタツト２６を全
閉状態にし、これを介してラジエータ８に流れ込
む冷却水の循環を停止させる。ステツプ５９に続
いて、及びステツプ５７でノーとなつたときは、
更にステツプ６０を実行して、冷却フアン１１の
駆動を停止させる。ステツプ５９及び６０の処理
によつて冷却水の温度の上昇が促される。ステツ
プ６０の実行が終了すると、当該処理の１サイク
ルの終了となる。

以上、詳細に説明したように、この発明は、当
該機関に取り付けられた水温センサ及び弁開度セ
ンサの検出出力、及び点火コイルの点火信号とか
らその時点で予め定められた当該機関の冷却フア
ン及びウオータポンプの回転数を制御することに
より、当該機関に最適な基準運転条件を設定する
ことができ、従つて冷間時に機関を始動したとき
は冷却水の温度を迅速に上昇させることができる
ので、始動性の向上、即ち暖機温度の短縮化が可
能となり、また始動後においても冷却水の温度を
適正に保持できるので、オバーヒートの防止は勿
論、燃費及び運転性の向上が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の機関の冷却装置のブロツク図、
第２図はこの発明の機関の冷却装置を示すブロツ
ク図、第３図は第２図に示す制御回路の処理手順
を示すフローチヤート、第４図〜第７図はこの発
明の機関の冷却装置の制御に用いられる種々の基
準値を配列したルツクアツプ・テーブルの図であ
る。 １０，２５……モータ、１１……冷却フアン、
１７……水温センサ、１８……弁開度センサ、１
９……点火コイル、２４……ウオータポンプ、２
６…サーモスタツト、２７……ステツプ・モー
タ、２８……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関の冷却水を冷却する冷却フアンと、前記
   冷却水を冷却のために循環させるウオータポンプ
   とを備え、前記冷却水の温度がその運転条件に対
   応して予め定めた基準温度となるように制御する
   機関の冷却装置において、 前記冷却水の温度を検出する第１の検出手段
   と、 前記機関の回転数を検出する第２の検出手段
   と、 前記機関の絞り弁の開度を検出する第３の検出
   手段と、 前記第２及び第３の検出手段の検出出力に対応
   させて予め定めた前記ウオータポンプの基準ウオ
   ータポンプ回転数を記憶する第１の記憶手段と、 前記第２及び第３の検出手段の検出出力に対応
   させて予め定めた前記冷却水の基準冷却水温度を
   記憶する第２の記憶手段と、 前記第２及び第３の検出手段の検出出力に対応
   させて予め定めた前記冷却フアンの基準冷却フア
   ン回転数を記憶する第３の記憶手段と、 前記第１の記憶手段から読み出された前記基準
   ウオータポンプ基準回転数となるように、前記ウ
   オータポンプを制御するウオータポンプ制御手段
   と、 前記第２の記憶手段から読み出された前記基準
   冷却水温度と前記第１の検出手段から検出された
   冷却水の温度とを比較し、前記冷却水の温度が前
   記基準冷却水温度より高いときは、前記冷却フア
   ンの回転数が前記第３の記憶手段から読み出され
   た前記基準冷却フアン回転数となるように、前記
   冷却フアンを駆動し、前記冷却水の温度が前記基
   準冷却水温度より低いときは、前記冷却フアンの
   駆動を停止させるように制御する冷却フアン制御
   手段と を備えたことを特徴とする機関の冷却装置。