JPH04237898A - 内燃機関のウォータポンプ - Google Patents
内燃機関のウォータポンプInfo
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- JPH04237898A JPH04237898A JP433791A JP433791A JPH04237898A JP H04237898 A JPH04237898 A JP H04237898A JP 433791 A JP433791 A JP 433791A JP 433791 A JP433791 A JP 433791A JP H04237898 A JPH04237898 A JP H04237898A
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Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
- F04D15/0016—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves mixing-reversing- or deviation valves
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のウォータポ
ンプに関し、特に、機関の各部に供給される冷却水の配
分を変えられるようにしたウォータポンプに関する。
ンプに関し、特に、機関の各部に供給される冷却水の配
分を変えられるようにしたウォータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関のウォータポンプとして
は、例えば図８に示すようなものがある（例えば、特開
昭５６−１４８６１０号公報参照） 。内燃機関３１に
は２つのウォータポンプ３２，３３が取り付けられ、夫
々シリンダヘッド３４と、シリンダブロック３５とを冷
却する構造となっており、シリンダブロック３５側のウ
ォータポンプ３３の流入通路には制御弁３６が設けられ
、該制御弁３６により冷却水の流入量を制御している。
は、例えば図８に示すようなものがある（例えば、特開
昭５６−１４８６１０号公報参照） 。内燃機関３１に
は２つのウォータポンプ３２，３３が取り付けられ、夫
々シリンダヘッド３４と、シリンダブロック３５とを冷
却する構造となっており、シリンダブロック３５側のウ
ォータポンプ３３の流入通路には制御弁３６が設けられ
、該制御弁３６により冷却水の流入量を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関のウォータポンプにあっては、２つ
のウォータポンプと制御弁とを設けて冷却水の流入量を
制御する構成であるため、機関のウォータポンプ駆動損
失による出力低下が大きい上に、ウォータポンプ回りの
冷却水配管が多く、機関前面部の形状が複雑で他の部品
の配置が困難になる等の問題を有していた。
うな従来の内燃機関のウォータポンプにあっては、２つ
のウォータポンプと制御弁とを設けて冷却水の流入量を
制御する構成であるため、機関のウォータポンプ駆動損
失による出力低下が大きい上に、ウォータポンプ回りの
冷却水配管が多く、機関前面部の形状が複雑で他の部品
の配置が困難になる等の問題を有していた。
【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みな
されたもので、１個のウォータポンプの構造の改良によ
り上記問題点を解決した内燃機関のウォータポンプを提
供することを目的とする。
されたもので、１個のウォータポンプの構造の改良によ
り上記問題点を解決した内燃機関のウォータポンプを提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明に係る内
燃機関のウォータジャケットは、ケーシング内に軸支さ
れた羽根体とケーシング外壁との間に形成される冷却水
通路の出口部分を、該通路の中間部に沿って形成した境
界壁によって２つの通路に分割し、前記境界壁の上流端
に前記２つの通路の入口開口面積比を可変に制御する冷
却水制御翼を装着した構成とする。
燃機関のウォータジャケットは、ケーシング内に軸支さ
れた羽根体とケーシング外壁との間に形成される冷却水
通路の出口部分を、該通路の中間部に沿って形成した境
界壁によって２つの通路に分割し、前記境界壁の上流端
に前記２つの通路の入口開口面積比を可変に制御する冷
却水制御翼を装着した構成とする。
【０００６】
【作用】冷却水制御翼によって２つの通路の入口開口面
積比を制御することにより、該２つの通路から吐出され
る冷却水流量比が制御され、これら通路に夫々接続され
た機関各部、例えばシリンダヘッドとシリンダブロック
とに分配される冷却水流量の比を適当に制御することに
より、シリンダボア等を適温に制御することができる。
積比を制御することにより、該２つの通路から吐出され
る冷却水流量比が制御され、これら通路に夫々接続され
た機関各部、例えばシリンダヘッドとシリンダブロック
とに分配される冷却水流量の比を適当に制御することに
より、シリンダボア等を適温に制御することができる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。本発明の一実施例に係るウォータポンプの内部構造
を示す図１において、ウォータポンプ１は内部の冷却水
通路２が出口部分において、シリンダヘッド内の冷却水
通路に開口するヘッド側通路３とシリンダブロック内の
冷却水通路に開口するブロック側通路４とに分岐してい
る。これら２つの通路３，４を仕切る境界壁５はケーシ
ング７内に軸支された羽根体６の円周に沿うように羽根
体６とケーシング７のフランジ （外壁） との間に設
けられている。
る。本発明の一実施例に係るウォータポンプの内部構造
を示す図１において、ウォータポンプ１は内部の冷却水
通路２が出口部分において、シリンダヘッド内の冷却水
通路に開口するヘッド側通路３とシリンダブロック内の
冷却水通路に開口するブロック側通路４とに分岐してい
る。これら２つの通路３，４を仕切る境界壁５はケーシ
ング７内に軸支された羽根体６の円周に沿うように羽根
体６とケーシング７のフランジ （外壁） との間に設
けられている。
【０００８】この境界壁５の上流端には冷却水制御翼８
が戻しバネ９によってシリンダブロック側３を閉じる形
で回転自由に軸支して設けられる。図２に示すように、
前記冷却水制御翼８を一端に固定した回転軸８ａのケー
シング７から突出する他端にはレバー８ｂが固定され、
該レバー８ｂの揺動端部は図３に示すようにダイアフラ
ム装置１０に固定されている。
が戻しバネ９によってシリンダブロック側３を閉じる形
で回転自由に軸支して設けられる。図２に示すように、
前記冷却水制御翼８を一端に固定した回転軸８ａのケー
シング７から突出する他端にはレバー８ｂが固定され、
該レバー８ｂの揺動端部は図３に示すようにダイアフラ
ム装置１０に固定されている。
【０００９】図４は、前記構造のウォータポンプ１を装
着した内燃機関の冷却水循環システムの構成を示し、ウ
ォータポンプ１のヘッド側通路３及びブロック側通路４
から吐出された冷却水は夫々シリンダヘッド１１内の冷
却水通路及びシリンダブロック１２内の冷却水通路を経
た後、機関外部の冷却水通路１３で合流し、ラジエータ
１４で放熱した後ウォータポンプ１の入口に戻される。 前記ダイアフラム装置１０の圧力作動室１０ａは電磁弁
１５を介装した圧力導入管１６を介して機関の吸気通路
１７に連通している。吸気通路１７に介装されたスロッ
トル弁の開度を検出するスロットルセンサ１８及びシリ
ンダブロック１２内の冷却水温度を検出する温度センサ
１９からの各信号が制御ユニット２０に入力され、制御
ユニット２０はこれら信号に応じて前記電磁弁１５の通
電をデューティ制御することにより、電磁弁１５の開閉
時間割合を制御し、以てダイアフラム１０の圧力作動室
１０ａへの吸気負圧と大気圧の連通時間比率を変えて導
入圧力を制御する。これにより、前記導入圧力の負圧が
大きいときほど、レバー８ｂを介して冷却水制御翼８が
戻しバネ８ａに抗して移動し、ブロック側通路４の開度
が増大するように制御される。又は、電磁弁１５の通電
時間のみを制御してもよいが、いずれの場合も精度よく
冷却水制御翼８の開度を制御するためには該冷却水制御
翼８の開度をセンサによって検出しつつフィードバック
制御するのが好ましい。それ程の精度を要求しないので
あれば平均的な吸気負圧に対して予め実験的に求めた開
度対応の制御量に設定すればよい。
着した内燃機関の冷却水循環システムの構成を示し、ウ
ォータポンプ１のヘッド側通路３及びブロック側通路４
から吐出された冷却水は夫々シリンダヘッド１１内の冷
却水通路及びシリンダブロック１２内の冷却水通路を経
た後、機関外部の冷却水通路１３で合流し、ラジエータ
１４で放熱した後ウォータポンプ１の入口に戻される。 前記ダイアフラム装置１０の圧力作動室１０ａは電磁弁
１５を介装した圧力導入管１６を介して機関の吸気通路
１７に連通している。吸気通路１７に介装されたスロッ
トル弁の開度を検出するスロットルセンサ１８及びシリ
ンダブロック１２内の冷却水温度を検出する温度センサ
１９からの各信号が制御ユニット２０に入力され、制御
ユニット２０はこれら信号に応じて前記電磁弁１５の通
電をデューティ制御することにより、電磁弁１５の開閉
時間割合を制御し、以てダイアフラム１０の圧力作動室
１０ａへの吸気負圧と大気圧の連通時間比率を変えて導
入圧力を制御する。これにより、前記導入圧力の負圧が
大きいときほど、レバー８ｂを介して冷却水制御翼８が
戻しバネ８ａに抗して移動し、ブロック側通路４の開度
が増大するように制御される。又は、電磁弁１５の通電
時間のみを制御してもよいが、いずれの場合も精度よく
冷却水制御翼８の開度を制御するためには該冷却水制御
翼８の開度をセンサによって検出しつつフィードバック
制御するのが好ましい。それ程の精度を要求しないので
あれば平均的な吸気負圧に対して予め実験的に求めた開
度対応の制御量に設定すればよい。
【００１０】次に前記制御ユニット２０による冷却水制
御翼８の開度制御を図５に示したフローチャートに従っ
て説明する。まず、イグニッションスイッチがオンされ
ると同時に初期化設定が行われ制御フラグＦが０リセッ
トされる。ステップ（図ではＳと記す。以下同様）１で
は、制御フラグＦの値を判定する。最初は前記初期化設
定により０となっているため、ステップ２へ進む。
御翼８の開度制御を図５に示したフローチャートに従っ
て説明する。まず、イグニッションスイッチがオンされ
ると同時に初期化設定が行われ制御フラグＦが０リセッ
トされる。ステップ（図ではＳと記す。以下同様）１で
は、制御フラグＦの値を判定する。最初は前記初期化設
定により０となっているため、ステップ２へ進む。
【００１１】ステップ２では、前記温度センサ１９によ
り検出された機関の水温Ｔを第１の比較温度Ｔ１ （例
えば８０°Ｃ）と比較する。 そして、Ｔ＜Ｔ１ のときは、ステップ３で制御フラグ
Ｆを０に保持すると共にステップ４で冷却水制御翼８の
開度θＦ を所定角度α（例えば５°）だけ小さくする
ように電磁弁１５の通電デューティを制御する（以下、
開度制御は電磁弁１５の通電制御によるものとし、説明
は省略する）。
り検出された機関の水温Ｔを第１の比較温度Ｔ１ （例
えば８０°Ｃ）と比較する。 そして、Ｔ＜Ｔ１ のときは、ステップ３で制御フラグ
Ｆを０に保持すると共にステップ４で冷却水制御翼８の
開度θＦ を所定角度α（例えば５°）だけ小さくする
ように電磁弁１５の通電デューティを制御する（以下、
開度制御は電磁弁１５の通電制御によるものとし、説明
は省略する）。
【００１２】Ｔ≧Ｔ１ のときはステップ５へ進み、前
記スロットルセンサ１８により検出されたスロットル弁
開度θＳ を所定開度θ１ （例えば全開の１／２）と
比較し、θＳ ≧θ１ のときはステップ６でフラグＦ
を１とし、ステップ７でθＦ を所定開度α増大してこ
のルーチンを終了する。ステップ５でθＳ ＜θ１のと
きは、ステップ８へ進んで水温Ｔを第３の比較温度Ｔ３
（例えば９５°Ｃ） と比較し、Ｔ≧Ｔ３ のとき
はステップ９でフラグＦを０とし、ステップ１０でθＦ
を所定開度α増大してこのルーチンを終了する。
記スロットルセンサ１８により検出されたスロットル弁
開度θＳ を所定開度θ１ （例えば全開の１／２）と
比較し、θＳ ≧θ１ のときはステップ６でフラグＦ
を１とし、ステップ７でθＦ を所定開度α増大してこ
のルーチンを終了する。ステップ５でθＳ ＜θ１のと
きは、ステップ８へ進んで水温Ｔを第３の比較温度Ｔ３
（例えば９５°Ｃ） と比較し、Ｔ≧Ｔ３ のとき
はステップ９でフラグＦを０とし、ステップ１０でθＦ
を所定開度α増大してこのルーチンを終了する。
【００１３】また、前記ステップ６で制御フラグＦが１
とされた後は、ステップ１での判断の後ステップ１１へ
進んで、Ｔを第２の比較温度Ｔ２ （例えば７５°Ｃ）
と比較し、Ｔ＜Ｔ２ のときはステップ３，４へ進み、
Ｔ≧Ｔ２ のときはステップ５以降へ進む。即ち、スロ
ットル弁開度θが増大する高負荷時は冷却水制御翼８の
開度を増大してシリンダブロック１２への冷却水流量を
増大する一方、冷却水制御翼８を閉じる水温を低めの値
Ｔ２ に設定して冷却を優先する。
とされた後は、ステップ１での判断の後ステップ１１へ
進んで、Ｔを第２の比較温度Ｔ２ （例えば７５°Ｃ）
と比較し、Ｔ＜Ｔ２ のときはステップ３，４へ進み、
Ｔ≧Ｔ２ のときはステップ５以降へ進む。即ち、スロ
ットル弁開度θが増大する高負荷時は冷却水制御翼８の
開度を増大してシリンダブロック１２への冷却水流量を
増大する一方、冷却水制御翼８を閉じる水温を低めの値
Ｔ２ に設定して冷却を優先する。
【００１４】このようにして、シリンダブロック１２内
の冷却水温度Ｔを監視しつつ、水温が所定以下に低下す
る時は冷却水制御翼８の開度θＦ を減少させ、所定以
上に上昇する時はθＦ を増大させてシリンダブロック
１２への冷却水流量を減少又は増大させることにより、
シリンダブロック１２の水温がＴ１ 〜Ｔ３ （例えば
８０〜９５°Ｃ）の範囲内にあるように制御し、シリン
ダボアの温度を適温に制御しスカッフや焼きつき等が防
止できる。
の冷却水温度Ｔを監視しつつ、水温が所定以下に低下す
る時は冷却水制御翼８の開度θＦ を減少させ、所定以
上に上昇する時はθＦ を増大させてシリンダブロック
１２への冷却水流量を減少又は増大させることにより、
シリンダブロック１２の水温がＴ１ 〜Ｔ３ （例えば
８０〜９５°Ｃ）の範囲内にあるように制御し、シリン
ダボアの温度を適温に制御しスカッフや焼きつき等が防
止できる。
【００１５】また、シリンダヘッド１１には可能な限り
多量の冷却水が流入するように制御したため効率のよい
燃焼室及び排気ポートの冷却を行うことができる。更に
、スロットルセンサ１８による負荷信号で冷却水制御翼
８の開度θＦ を調節する制御を加えたため負荷による
シリンダボアの温度上昇を予測した冷却水流量配分の制
御ができる。
多量の冷却水が流入するように制御したため効率のよい
燃焼室及び排気ポートの冷却を行うことができる。更に
、スロットルセンサ１８による負荷信号で冷却水制御翼
８の開度θＦ を調節する制御を加えたため負荷による
シリンダボアの温度上昇を予測した冷却水流量配分の制
御ができる。
【００１６】そして、かかる機能を１個のウォータポン
プで得ることができるため、２個のウォータポンプを使
用するものに比較して機関のウォータポンプ駆動損失を
低減でき冷却水配管も簡素で機関前面形状が複雑化する
こともないので他の部品の配置にも影響を与えなくて済
む。図６，図７は、別の実施例を示す。
プで得ることができるため、２個のウォータポンプを使
用するものに比較して機関のウォータポンプ駆動損失を
低減でき冷却水配管も簡素で機関前面形状が複雑化する
こともないので他の部品の配置にも影響を与えなくて済
む。図６，図７は、別の実施例を示す。
【００１７】この実施例では、前記実施例と異なるのは
冷却水制御翼８’を形状記憶合金にて形成したものであ
り、この冷却水制御翼８’は所定温度（例えば９０°Ｃ
）により変形し、ブロック側通路４を開く構成となって
いる。その他の構成は第１の実施例と同様であり、同一
符号を付してある。したがって、制御翼８’の開度を制
御するための第１の実施例のような電磁弁，ダイアフラ
ム装置等の特別な手段が不要となり、構成がよりで簡素
化されコストダウンも図れる。
冷却水制御翼８’を形状記憶合金にて形成したものであ
り、この冷却水制御翼８’は所定温度（例えば９０°Ｃ
）により変形し、ブロック側通路４を開く構成となって
いる。その他の構成は第１の実施例と同様であり、同一
符号を付してある。したがって、制御翼８’の開度を制
御するための第１の実施例のような電磁弁，ダイアフラ
ム装置等の特別な手段が不要となり、構成がよりで簡素
化されコストダウンも図れる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
ォータポンプ内の冷却水制御翼によって機関の各部へ吐
出される冷却水流量の比を制御して最適な冷却を行うこ
とができ、２個のウォータポンプを使用する方式に比較
してウォータポンプの駆動損失を低減できると共に、冷
却水配管が簡素化し機関前面形状が複雑化することもな
いので他の部品の配置にも影響を与えなくて済む等種々
の利点を備えるものである。
ォータポンプ内の冷却水制御翼によって機関の各部へ吐
出される冷却水流量の比を制御して最適な冷却を行うこ
とができ、２個のウォータポンプを使用する方式に比較
してウォータポンプの駆動損失を低減できると共に、冷
却水配管が簡素化し機関前面形状が複雑化することもな
いので他の部品の配置にも影響を与えなくて済む等種々
の利点を備えるものである。
【図１】本発明の一実施例に係るウォータポンプの構成
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】同上ウォータポンプに装着される冷却水制御翼
を示す斜視図。
を示す斜視図。
【図３】同上ウォータポンプと前記冷却水制御翼に連結
されるダイアフラム装置を示す一部断面図。
されるダイアフラム装置を示す一部断面図。
【図４】同上のウォータポンプを用いた冷却水循環シス
テムを示す図。
テムを示す図。
【図５】同上実施例の冷却水制御翼の開度制御を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図６】本発明の別の実施例に係るウォータポンプの構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
【図７】同上ウォータポンプに装着される冷却水制御翼
を示す斜視図。
を示す斜視図。
【図８】従来例の冷却水循環システムを示す図。
１ ウォータポンプ
２ 冷却水通路
３ ヘッド側通路
４ ブロック側通路
５ 境界壁
６ 羽根体
７ ケーシング
８ 冷却水制御翼
８’ 冷却水制御翼
Claims (1)
- 【請求項１】ケーシング内に軸支された羽根体とケーシ
ング外壁との間に形成される冷却水通路の出口部分を、
該通路の中間部に沿って形成した境界壁によって２つの
通路に分割し、前記境界壁の上流端に前記２つの通路の
入口開口面積比を可変に制御する冷却水制御翼を装着し
たことを特徴とする内燃機関のウォータポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP433791A JPH04237898A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 内燃機関のウォータポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP433791A JPH04237898A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 内燃機関のウォータポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04237898A true JPH04237898A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=11581629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP433791A Pending JPH04237898A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 内燃機関のウォータポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04237898A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009185644A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Hitachi Ltd | オイルポンプ |
| GB2459970A (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | Interpet Ltd | Anti-blockage pump |
| WO2011101019A1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-25 | Pierburg Pump Technology Gmbh | Mechanical coolant pump |
| WO2013120543A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Pierburg Pump Technology Gmbh | Mechanical coolant pump |
| WO2014060041A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Pierburg Pump Technology Gmbh | Mechanical coolant pump |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP433791A patent/JPH04237898A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102844539A (zh) * | 2010-02-16 | 2012-12-26 | 皮尔伯格泵技术有限责任公司 | 机械式冷却液泵 |
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| JP2015507137A (ja) * | 2012-02-14 | 2015-03-05 | ピールブルグ パンプ テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＰｉｅｒｂｕｒｇ Ｐｕｍｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ | 機械式のクーラントポンプ |
| US9689392B2 (en) | 2012-02-14 | 2017-06-27 | Pierburg Pump Technology Gmbh | Mechanical coolant pump |
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