JPH06280563A - エンジンの冷却水温度制御方法及び装置 - Google Patents

エンジンの冷却水温度制御方法及び装置

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JPH06280563A
JPH06280563A JP5072155A JP7215593A JPH06280563A JP H06280563 A JPH06280563 A JP H06280563A JP 5072155 A JP5072155 A JP 5072155A JP 7215593 A JP7215593 A JP 7215593A JP H06280563 A JPH06280563 A JP H06280563A
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JP
Japan
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cooling water
engine
temperature
engine cooling
circuit
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Pending
Application number
JP5072155A
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English (en)
Inventor
Makoto Misawa
誠 三沢
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン冷却水が回収した排熱を他の運転系
に利用するようにした装置において、エンジン冷却水の
異常低温を防止する温度制御方法と装置の提供。 【構成】 エンジン冷却水回路20のエンジン本体入口
側の回路にエンジン冷却水の下限設定温度を監視する温
度センサ42と制御部40を設け、前記温度センサ42
の検出信号によりエンジン冷却水温度を下限設定温度よ
りも高く維持するように他の運転系21,35,36へ
の給熱を制御するエンジン冷却水温度制御方法及び装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン冷却水の異常
低温から発生する凝縮水に起因して潤滑油性能が低下す
るのを防止する温度制御方法及び装置に関し、特に熱ポ
ンプ装置の駆動源に使用するエンジン用に好適なエンジ
ン冷却水温度制御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジン駆動式熱ポンプ装置では、その
エンジン排熱を熱ポンプ装置の冷媒加熱に利用すること
によって冷凍サイクルの能力向上を図ることができる。
そのエンジンからの排熱の回収は主としてエンジン冷却
水や排ガスから行うことができる。
【0003】しかし、エンジン冷却水から排熱を回収す
る場合、その回収量が多くなりすぎると、それに伴って
エンジン冷却水の温度が低下するため、エンジン本体内
部に結露を発生し、その凝縮水が潤滑油に混入するよう
になる。このように凝縮水が潤滑油に混入すると、潤滑
油はエマルジョン化して粘度が低下し、潤滑性能が低下
するという不具合が発生する。また、凝縮水がエンジン
本体の発錆を招くこともある。
【0004】このような問題は、熱ポンプ装置を駆動す
るエンジンの場合に限らず、エンジンの排熱を回収して
他の運転系に利用するようにした装置において、同様に
発生する問題である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のようにエンジン冷却水が回収した排熱を他の運転系に
利用するようにした装置において、エンジン冷却水の異
常低温による潤滑性能の低下を防止可能にするエンジン
冷却水の温度制御方法及び装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のエンジン冷却水の温度制御方法は、エンジン本体に
エンジン冷却水を強制循環する冷却水回路を設け、該エ
ンジン冷却水に回収されたエンジン排熱を他の運転系へ
給熱するようにしたエンジンにおいて、前記冷却水回路
のエンジン本体入口側の回路にエンジン冷却水の下限設
定温度を監視する温度センサを設け、該エンジン冷却水
温度を前記下限設定温度よりも高く維持するように前記
他の運転系への給熱を制御することを特徴とするもので
ある。
【0007】このようにエンジン本体の入口側の回路に
エンジン冷却水の下限設定温度を監視する温度センサを
設け、エンジン冷却水を常に下限設定温度以上に維持さ
れるように系外の運転系に対するエンジン排熱の供給を
制御するため、エンジン本体内での凝縮水の発生を防止
し、その凝縮水の潤滑油への混入に伴うトラブルをなく
すことができる。
【0008】また、上記冷却水温度制御方法を実施する
装置は、エンジン本体にエンジン冷却水を強制循環する
冷却水回路と、該エンジン冷却水が回収したエンジン排
熱を他の運転系へ給熱する温水回路とを互いに連結する
ように設け、前記冷却水回路のエンジン本体入口側の回
路にエンジン冷却水の下限設定温度を監視する温度セン
サと制御部とを設け、該制御部が、前記温度センサの検
出信号によりエンジン冷却水温度を前記下限設定温度よ
りも高く維持するように前記他の運転系への給熱を制御
することを特徴とするものである。
【0009】以下、本発明を図に示す実施例によって説
明する。図1において、1はエンジンであり、このエン
ジン1によって2台の圧縮機2が駆動されるようになっ
ている。圧縮機2は冷媒を圧縮し、それを冷媒回路15
に循環させるようになっている。冷媒回路15は、圧縮
機2と四方弁5との間を形成する回路が、圧縮機2から
吐出した冷媒を四方弁5まで送りだす吐出回路3と、四
方弁5から還流する冷媒を圧縮機2へ戻す吸込回路4と
から構成されている。吐出回路3の途中には冷媒中のオ
イルを分離するオイルセパレータ6が接続され、また吸
込回路4の途中には液相の冷媒を一時貯留するアキュム
レータ7,8が接続されている。
【0010】四方弁5から延びる冷媒循環回路は管路
9,10,11を介して環状に形成され、その途中に室
内熱交換器12と室外熱交換器13が接続されている。
この冷媒循環回路は、四方弁5の切り替えにより冷媒を
実線矢印Wの方向に循環させると暖房サイクルになり、
また破線矢印Cの方向に循環させると冷房サイクルにな
る。室内熱交換器12は1台だけに限らず、必要により
図中に鎖線で示すように複数台を連結したマルチ系にす
ることもできる。また、室外熱交換器13には室外ファ
ン14が対設されている。
【0011】20はエンジン1の冷却水回路である。ま
た、22はエンジン1の消音器に設けた排ガス熱交換器
であり、この排ガス熱交換器22を温水が循環する温水
回路21が設けられている。これら二つの温水回路の循
環ポンプとしては、エンジン冷却水回路20には電動ポ
ンプ23が、また温水回路21には電動ポンプ24がそ
れぞれ独立に設けられている。
【0012】二つのエンジン冷却水回路20と温水回路
21との間は三方弁27と管路25,26を介して接続
されている。三方弁27は、その流路を管路26と26
aの間を交互に切り替える構成になっており、管路26
側に切り替えると、冷却水回路20のエンジン冷却水が
温水回路21へ流出すると共に、温水回路21の温水の
一部が管路25から冷却水回路20へ流入し、また管路
26a側に切り替えると、エンジン冷却水は冷却水回路
20だけを、また温水回路21の温水は温水回路21だ
けをそれぞれ循環する。
【0013】温水回路21では、排ガス熱交換器22か
ら延長する管路28が、リニア弁33と34とを介して
それぞれ管路31と32とに分岐されている。一方の管
路31は、冷媒回路15内のアキュムレータ7の液相冷
媒中に設けた冷媒熱交換器35を経由して、再び排ガス
熱交換器22に戻る管路29に還流し、また、他方の管
路32は、室外に設けた放熱用熱交換器36を経由し
て、同じく排ガス熱交換器22への管路29に還流する
ようになっている。
【0014】リニア弁33,34は、弁開度が無段階に
変えられるように構成された流量制御弁である。これら
リニア弁33,34の弁開度Sw1, Sw2は、マイクロコ
ンピュータで構成された制御部40とデータ記憶部41
により制御されるようになっている。すなわち、制御部
40には、冷凍サイクルの負荷の代替値となる種々の信
号(例えば、エンジンのスロットル開度、圧縮機回転
数、温水回路の温水温度、冷媒の低圧飽和温度、外気温
度、室外ファン回転数Nfなど)が入力される。制御部
40は、これらの信号から負荷条件に応じて冷凍サイク
ルの能力を向上するために冷媒に与えるべき熱量を決定
し、それに対応した冷媒熱交換器35及び放熱用熱交換
器36に対する温水流量をリニア弁33,34の弁開度
Sa,Sbと、室外ファン14の回転数Naとして出力
するようになっている。
【0015】さらに、エンジン冷却水回路20には、エ
ンジン1本体に対する入口側の回路に、エンジン冷却水
の下限設定温度Toを監視する温度センサ42が設置さ
れている。この下限設定温度Toとは、エンジン冷却水
の温度Teが、この温度Toよりも低くなると、エンジ
ン本体内に結露が発生する限界として設定される温度で
ある。
【0016】このエンジン冷却水温度Teは制御部40
に入力されるようになっている。このようなエンジン冷
却水温度Teの入力によって、上述したリニア弁33,
34の弁開度Sa,Sbや室外ファン14の回転数Na
による冷凍サイクル運転に対して与えるエンジン排熱の
量が、エンジン冷却水温度を下限設定温度Toより低く
することがないようにしている。
【0017】また、このようなリニア弁33,34の弁
開度や室外ファン14の回転数の調整だけで、エンジン
冷却水温度Teを下限設定温度To以上に維持すること
が困難になったときは、制御部40から三方弁27に対
して三方弁27の流路を管路26a側へ切り替える駆動
信号Vaを出力し、エンジン冷却水が冷却回路20だけ
を循環するようにするようにしている。このような三方
弁27の切り替えにより、エンジン冷却水は冷却水回路
20だけを循環するため、エンジン冷却水温度Teは下
限設定温度Toよりも上昇し、エンジン本体内に結露を
発生することはない。
【0018】図2は上述したエンジン冷却水の温度制御
の一例をフローチャートで示したものである。この温度
制御では、上記下限設定温度Toを、暖房時の下限設定
温度Todと、冷房時の下限設定温度Torとで異なる温度
として設定している。まず、運転すると、冷媒回路15
における冷凍サイクルが、暖房モードと冷房モードとの
いずれであるかが判断される(101)。暖房モードの
場合には、温度センサ42が検出したエンジン冷却水温
度Teが、下限設定温度Todよりも低いと判断すると
(102)、リニア弁33を絞る方向へ調整し、冷媒熱
交換器35への温水流量を低減させる(103)。
【0019】この調整は、リニア弁33が全閉になるま
で行われ(104)、その後放熱用熱交換器36への温
水流量を制御するリニア弁34の弁開度を絞る方向へ調
整する(105)。このときの弁開度Sw2が、送液用
の電動ポンプ24の負荷の限界である弁開度SLOよりも
小さいか、若しくは等しいと判断されると(106)、
そのシステムを停止する(107)と共に、前述したよ
うに冷却水回路20の三方弁27を、エンジン冷却水が
冷却水回路20だけを循環するように切り替える。
【0020】また冷房モードの場合は、温度センサ42
が検出したエンジン冷却水温度Teが、冷房時下限設定
温度Torよりも低いと判断すると(102’)、室外フ
ァン14の回転数Nfを落とす方向へ調整し、放熱用熱
交換器36からの放熱量を制限する(203)。この調
整において、室外ファン回転数Nfが放熱量の飽和する
限界回転数Noを越えると(204)、暖房モードの場
合と同様に、放熱用熱交換器36への温水流量を制御す
るリニア弁34の弁開度を絞る方向へ調整する(20
5)。このときの弁開度Sw2が、送液用の電動ポンプ
24の負荷の限界である弁開度SLOよりも小さいか、若
しくは等しいと判断されると(206)、そのシステム
を停止する(207)と共に、上記同様に冷却水回路2
0の三方弁27を、エンジン冷却水が冷却回路20だけ
を循環するように切り替える。
【0021】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、エン
ジン本体の入口側の回路にエンジン冷却水の下限設定温
度を監視する温度センサを設け、エンジン冷却水の温度
が常に下限設定温度以上に維持されるように系外の運転
系に対するエンジン排熱の供給を制御するため、エンジ
ン本体内での凝縮水の発生を防止し、その凝縮水の潤滑
油への混入に伴う潤滑性低下をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエンジンの冷却水温度制御方法を
実施する装置の一例を示す概略説明図である。
【図2】本発明を実施する冷却水温度制御の一例を示す
フローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン 2 圧縮機 15 冷媒回路 20 冷却水回路 21 温水回路 22 排ガス熱交換器 23,24 電動ポンプ 27 三方弁 33,34 リニア弁 35 冷媒熱交換器 36 放熱用熱交換器 40 制御部 41 データ記憶部 42 温度センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン本体にエンジン冷却水を強制循
    環する冷却水回路を設け、該エンジン冷却水に回収され
    たエンジン排熱を他の運転系へ給熱するようにしたエン
    ジンにおいて、前記冷却水回路のエンジン本体入口側の
    回路にエンジン冷却水の下限設定温度を監視する温度セ
    ンサを設け、該エンジン冷却水温度を前記下限設定温度
    よりも高く維持するように前記他の運転系への給熱を制
    御するエンジンの冷却水温度制御方法。
  2. 【請求項2】 エンジン本体にエンジン冷却水を強制循
    環する冷却水回路と、該エンジン冷却水が回収したエン
    ジン排熱を他の運転系へ給熱する温水回路とを互いに連
    結するように設け、前記冷却水回路のエンジン本体入口
    側の回路にエンジン冷却水の下限設定温度を監視する温
    度センサと制御部とを設け、該制御部が、前記温度セン
    サの検出信号によりエンジン冷却水温度を前記下限設定
    温度よりも高く維持するように前記他の運転系への給熱
    を制御する構成からなるエンジンの冷却水温度制御装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276364A (ja) * 2001-03-14 2002-09-25 Denso Corp ハイブリッド電気自動車の冷却装置
JP2003028508A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Tokyo Gas Co Ltd 加熱装置
JP2008184981A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Sanki Eng Co Ltd 高粘度流体冷却システム
JP2008208716A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Toyota Motor Corp 冷却系システム

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