JPH0814043A - Water pump control device for internal combustion engine - Google Patents
Water pump control device for internal combustion engineInfo
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- JPH0814043A JPH0814043A JP14997294A JP14997294A JPH0814043A JP H0814043 A JPH0814043 A JP H0814043A JP 14997294 A JP14997294 A JP 14997294A JP 14997294 A JP14997294 A JP 14997294A JP H0814043 A JPH0814043 A JP H0814043A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のウォーター
ポンプ制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water pump control device for an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車用などの内燃機関の冷却水は、機
関出口部に配置されたサーモスタットによって一定温度
に保つように構成されている。即ち、前記サーモスタッ
トを取り付けた部分で冷却水通路を、ラジエータに送る
通路と、直接ウォーターポンプに還流する通路とに分岐
し、サーモスタットに流入する冷却水温度が低いと還流
側通路の水量を多くし、高いとラジエータ側通路の水量
を多くし、再び合流させてシリンダブロックに送り込む
サイクルを繰り返している。2. Description of the Related Art Cooling water for an internal combustion engine for an automobile or the like is constructed to be kept at a constant temperature by a thermostat arranged at the engine outlet. That is, the cooling water passage at the part where the thermostat is attached is branched into a passage for sending to the radiator and a passage for returning directly to the water pump, and if the temperature of the cooling water flowing into the thermostat is low, the amount of water in the returning side passage is increased. If it is too high, the amount of water in the radiator side passage is increased, and the cycle of rejoining and sending to the cylinder block is repeated.
【０００３】ところで従来のウォーターポンプは、機関
の動力を直接伝達して回転させているが、内燃機関の出
力を最大限車両走行に利用するため、ウォーターポンプ
の駆動を電動機に切り換えてウォーターポンプの回転制
御範囲を広くし、冷却水温度が低いときにはウォーター
ポンプを低速回転させ、動力を無駄に消費しないようす
ることが提案されている。例えば特開昭５７−１５９９
１７号公報に開示された手段は、冷却水の機関出口に機
関温度を検出する温度センサを取り付け、機関温度が設
定値以下のときはウォーターポンプの回転を設定回転速
度に保ち設定値を越えると、徐々に上昇させ、ウォータ
ーポンプの回転を可及的に低くして冷却水循環に消費さ
れる機関出力を可及的に少なくしたものである。In the conventional water pump, the power of the engine is directly transmitted to rotate, but in order to maximize the output of the internal combustion engine for running the vehicle, the drive of the water pump is switched to the electric motor to drive the water pump. It has been proposed to widen the rotation control range and rotate the water pump at a low speed when the cooling water temperature is low so as to avoid wasting power. For example, JP-A-57-1599
The means disclosed in Japanese Patent No. 17 is equipped with a temperature sensor for detecting the engine temperature at the engine outlet of cooling water, and when the engine temperature is below a set value, the rotation of the water pump is kept at the set rotational speed and exceeds the set value. The engine output consumed for cooling water circulation is reduced as much as possible by gradually increasing the rotation of the water pump.
【０００４】また特開昭６１−２６５３２０号公報に開
示された手段は、ウォーターポンプを駆動する電動機
を、ラジエータ及び機関本体のウォータージャケットに
取り付けた水温センサ、エンジンオイル用の油温セン
サ、吸気温度センサ、車速センサなどの各種センサを取
り付け、これらのセンサの出力に応じてコントロールユ
ニットにより前記電動機の回転を制御し、冷却水循環に
消費される機関出力を可及的に少なくするようにしたも
のである。The means disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-265320 is a water temperature sensor in which an electric motor for driving a water pump is attached to a radiator and a water jacket of an engine body, an oil temperature sensor for engine oil, and an intake air temperature. Various sensors such as sensors and vehicle speed sensors are attached, and the control unit controls the rotation of the electric motor according to the outputs of these sensors so as to reduce the engine output consumed for cooling water circulation as much as possible. is there.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディーゼル
エンジンの場合、ガソリンエンジンと異なり火種がなく
ても着火する、いわゆる自己着火による燃焼であるた
め、吸入空気温度や、機関、特にシリンダの温度が低い
と着火が起こりにくい。燃料噴霧近くにグロープラグな
どの火種を設けたものもあるが、それでも極低温時には
着火するまで数十秒掛かったり、着火しても熱の発生が
殆どない冷炎燃焼を起こし爆発エネルギーが少なく、燃
料噴射量を増しても機関回転速度が上がらず、自力運転
できない状態が更に数十秒続く場合がある。By the way, in the case of a diesel engine, unlike a gasoline engine, the combustion is carried out by so-called self-ignition, which is ignited without any kind of ignition, so that the intake air temperature and the temperature of the engine, especially the cylinder are low. Ignition is unlikely to occur. There are things such as glow plugs provided near the fuel spray, but it still takes several tens of seconds to ignite at extremely low temperatures, and even if it ignites, there is little heat generation and cold flame combustion causes little explosion energy, Even if the fuel injection amount is increased, the engine rotation speed does not increase, and self-driving may not continue for several tens of seconds.
【０００６】またディーゼルエンジンでは冷却水に奪わ
れる熱量、即ち冷却水損失が比較的少なく、更に長距離
用トラックでは、運転席での仮眠などのため長時間アイ
ドリング運転を行う場合があり、冷却水温度が、例えば
６０℃以下と低くなる場合がある。ところで一般に車両
の暖房は通常冷却水を熱源としているので、冷却水温度
が低いと暖房効率が低下するという問題がある。したが
って小さい排気量で高過給化した機関では、冷却水温度
が上がらないため、車両内で仮眠することがあるトラッ
クの場合では別に電気毛布を準備しなければならない場
合もある。Further, in a diesel engine, the amount of heat taken by the cooling water, that is, the cooling water loss is relatively small, and in a long-distance truck, the idling operation may be performed for a long time due to a nap in the driver's seat. The temperature may be as low as 60 ° C. or lower. By the way, in general, the heating of a vehicle usually uses cooling water as a heat source, so that there is a problem that the heating efficiency decreases when the cooling water temperature is low. Therefore, in a highly supercharged engine with a small displacement, the temperature of the cooling water does not rise, and in the case of a truck that may take a nap in the vehicle, a separate electric blanket may have to be prepared.
【０００７】前記公報に記載された手段は低温始動時、
暖機促進時、低温ヒーター作動時などの条件に適合させ
ることができず、なお改善の必要が認められる。本発明
は、以上の問題に着目してなされたものであり、車両用
内燃機関の低温始動時、暖機促進時に、内燃機関の運転
状態に応じてウォーターポンプの回転を状況に合わせて
最適制御をする内燃機関のウォーターポンプの制御装置
を提供することを第１の目的としている。The means described in the above publication is
It is not possible to meet the conditions such as when warming up and when operating the low-temperature heater, and there is a need for improvement. The present invention has been made in view of the above problems, and optimally controls the rotation of the water pump according to the operating state of the internal combustion engine in accordance with the operating state of the internal combustion engine for a vehicle during cold start and warming up. A first object of the present invention is to provide a control device for a water pump of an internal combustion engine that performs the above.
【０００８】本発明の第２の目的は、更に冷却水が低温
のときに暖房効率を上げることができる内燃機関のウォ
ーターポンプの制御装置を提供することを第２の目的と
している。A second object of the present invention is to provide a control device for a water pump of an internal combustion engine, which can increase heating efficiency when the cooling water is at a low temperature.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るための本発明の内燃機関のウォーターポンプ制御装置
の構成は、車両に搭載する水冷式内燃機関の冷却水循環
用ウォーターポンプに、ポンプ駆動用の電動機を取り付
け、冷却水出口付近に配置した温度センサが検出する冷
却水温度が通常始動下限水温以下であるとウォーターポ
ンプを停止し、通常始動下限水温を越え、暖機促進上限
水温以下であるとウォーターポンプを高速回転させる制
御手段を設けたものである。The structure of a water pump control device for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the first object is a water pump for circulating cooling water of a water-cooled internal combustion engine mounted on a vehicle, and a pump. If the temperature of the cooling water detected by the temperature sensor installed near the cooling water outlet is below the normal starting lower limit water temperature, the water pump will be stopped and the normal starting lower limit water temperature will be exceeded and the warm-up acceleration upper limit water temperature will be exceeded. Then, the control means for rotating the water pump at a high speed is provided.
【００１０】前記通常始動下限水温、暖機促進上限水温
及び通常制御下限水温は、特に限定はなく実際に則して
適宜決定すればよい。通常始動下限温度は、自然対流程
度で前記温度センサが冷却水温度を感知でき、しかも急
な高負荷が加わっても機関の作動に支障のない温度、一
般的には−５〜＋１０℃程度とする。また、暖機促進上
限水温も特に限定はないが、一般的には４０〜６０℃程
度とすることが推奨される。また前記始動下限水温と暖
機促進上限水温との間におけるウォーターポンプの回転
速度は、連続運転可能な範囲で高速回転させる以外に特
に限定はないが、少なくとも連続運転可能とする最高回
転速度の５０％以上の値を選択することが好ましい。The normal starting lower limit water temperature, the warm-up acceleration upper limit water temperature and the normal control lower limit water temperature are not particularly limited and may be appropriately determined in accordance with actual conditions. Normally, the lower limit temperature for starting is a temperature at which the temperature sensor can detect the cooling water temperature by natural convection and does not hinder the operation of the engine even when a sudden high load is applied, generally about -5 to + 10 ° C. To do. The upper limit water temperature for warming up is not particularly limited, but generally recommended to be about 40 to 60 ° C. Further, the rotation speed of the water pump between the starting lower limit water temperature and the warming-up promotion upper limit water temperature is not particularly limited except that it is rotated at a high speed within a range where continuous operation is possible, but at least 50 times the maximum rotational speed at which continuous operation is possible. It is preferable to select a value of at least%.
【００１１】また、前記第２の目的を達成するための本
発明の内燃機関のウォーターポンプ制御装置の構成は、
前記内燃機関に前記冷却水を熱源とする室内暖房用空調
機を搭載し、前記空調機のヒータースイッチがオンさ
れ、且つ冷却水温度が暖気促進モード切換基準温度（例
えば１０℃）と低温ヒーターモード切換基準温度（例え
ば６０℃）との間の温度であると、ウォーターポンプ
を、暖機促進上限冷却水温度で高速回転させ、冷却水温
度が高くなるほどウォーターポンプの回転速度を低下さ
せる制御手段を設けて実施する。Further, the structure of a water pump control device for an internal combustion engine of the present invention for achieving the second object is as follows:
An air conditioner for indoor heating that uses the cooling water as a heat source is mounted on the internal combustion engine, a heater switch of the air conditioner is turned on, and the cooling water temperature is a warm air promotion mode switching reference temperature (for example, 10 ° C.) and a low temperature heater mode. When the temperature is between the switching reference temperature (for example, 60 ° C.), the water pump is rotated at the warm-up acceleration upper limit cooling water temperature at a high speed, and the rotation speed of the water pump is reduced as the cooling water temperature increases. Provide and implement.
【００１２】前記の低温ヒーターモード制御のポンプ回
転速度を低下させる割合には特に限定はないが、暖機促
進モード切換え基準温度でのポンプ回転速度を、ポンプ
の回転速度が少なくとも連続運転可能最高速度の５０％
前後とし、前記低温ヒーターモード切換基準温度でのポ
ンプ回転速度を低温ヒーターモード時最低回転速度（例
えばウォーターポンプ定格最高回転速度の１／２の回転
速度）とし、その間の冷却水温度上昇に逆比例させてポ
ンプ回転速度を低下させるようにすることができる。The rate of lowering the pump rotation speed in the low temperature heater mode control is not particularly limited, but the pump rotation speed at the warm-up promotion mode switching reference temperature is the maximum speed at which the pump rotation speed is at least continuously operable. 50% of
Before and after, the pump rotation speed at the low temperature heater mode switching reference temperature is the minimum rotation speed in the low temperature heater mode (for example, half of the rated maximum rotation speed of the water pump), and is inversely proportional to the temperature rise of the cooling water in the meantime. The pump rotation speed can be reduced.
【００１３】冷却水温度が上昇（暖機終了）し通常の運
転状態となった後は、低温側調整基準温度以下となる
と、ウォーターポンプの定格回転速度から一定回転速度
低下させ、また高温側調整基準温度以上であると定格回
転速度から一定回転速度上昇させ、オーバーヒートの危
険がある場合には許容最高回転速度で作動させるように
制御する。但し、本発明は、この制御方法に限定され
ず、他の制御動作と組み合わせて実施することもでき
る。After the temperature of the cooling water rises (warming up ends) and the normal operating state is reached, when the temperature falls below the reference temperature for low temperature adjustment, the rated rotational speed of the water pump is reduced by a constant rotational speed, and the high temperature adjustment is performed. When the temperature is higher than the reference temperature, the rated rotation speed is increased to a constant rotation speed, and when there is a risk of overheating, the maximum rotation speed is controlled. However, the present invention is not limited to this control method and can be implemented in combination with other control operations.
【００１４】前記温度センサには特に限定はなく、−３
０〜１２０℃程度の温度が測定できるセンサであればよ
く、例えば熱電対、温度係数の大きい電気抵抗体、サー
ミスタなど適宜使用することができる。本発明は、ディ
ーゼルエンジンのウォーターポンプの制御に好適に適用
することができるが、ガソリンエンジンなど他の内燃機
関のウオーターポンプの制御に適用することもできる。The temperature sensor is not particularly limited, and -3
Any sensor capable of measuring a temperature of about 0 to 120 ° C. may be appropriately used, for example, a thermocouple, an electric resistor having a large temperature coefficient, a thermistor, or the like. The present invention can be suitably applied to control of a water pump of a diesel engine, but can also be applied to control of a water pump of another internal combustion engine such as a gasoline engine.
【００１５】[0015]
【作用】機関温度が低温の場合の始動の際にウォーター
ポンプを停止させる前記手段は、シリンダ壁面やシリン
ダヘッド壁面からの熱伝達を下げ、スタータのクランキ
ング時間及び自力運転できるまでの時間を短縮する作用
がある。また前記空調機のヒータースイッチがオンさ
れ、且つ冷却水温度が暖機促進上限水温と低温ヒーター
モード上限水温との間の温度であると、ウォーターポン
プを、暖機促進上限冷却水温度で高速回転させ、冷却水
温度が高くなるほどウォーターポンプの回転速度を低下
させる前記手段は、ヒータコアへの熱伝導を高め、機関
と冷却水との間の熱伝達を高め、冷却水温度上昇を助
け、機関全体を速く暖め、滑らかな機関運転を可能にす
る。更に前記機関全体の温度を上昇させる作用は、水冷
式オイルクーラーを取り付けた通常の内燃機関では、低
温時にはオイルクーラーがオイルウオーマーとして作用
するので、上記作用を更に効果的に作用させることがで
きる。The means for stopping the water pump at the time of starting when the engine temperature is low reduces the heat transfer from the wall surface of the cylinder and the wall surface of the cylinder head, and shortens the cranking time of the starter and the time until self-driving. There is an action. When the heater switch of the air conditioner is turned on and the cooling water temperature is between the warm-up accelerating upper limit water temperature and the low temperature heater mode upper-limit water temperature, the water pump is rotated at the warm-up accelerating upper limit cooling water temperature at high speed. The means for lowering the rotation speed of the water pump as the temperature of the cooling water becomes higher enhances the heat conduction to the heater core, enhances the heat transfer between the engine and the cooling water, helps to raise the temperature of the cooling water, Warms up quickly and enables smooth engine operation. Further, in the case of a normal internal combustion engine equipped with a water-cooled oil cooler, the oil cooler acts as an oil warmer when the temperature is low, so that the action of increasing the temperature of the entire engine can be more effectively exerted.
【００１６】[0016]
【実施例】以下添付の図面を参照して一実施例により本
発明を具体的に説明する。図１において、本実施例に使
用した内燃機関１の冷却水（矢印で流れ方向を示す）
は、ウォーターポンプ２からシリンダブロック３の冷却
水通路（図示せず）に送り込まれ、シリンダヘッド４を
通り、冷却水温度を検出する温度センサ５を配置した冷
却水出口通路６に排出される。なお図１に示す符号７は
ウォーターポンプ２駆動用の電動機である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, the cooling water of the internal combustion engine 1 used in this embodiment (the flow direction is indicated by an arrow)
Is sent from the water pump 2 to the cooling water passage (not shown) of the cylinder block 3, passes through the cylinder head 4, and is discharged to the cooling water outlet passage 6 in which the temperature sensor 5 for detecting the cooling water temperature is arranged. Reference numeral 7 shown in FIG. 1 is an electric motor for driving the water pump 2.
【００１７】冷却水出口通路６の直ぐ後ろには、冷却水
を直接ウォーターポンプ２に還流する還流管８と、ラジ
エータ９に冷却水を送る導管10とを接続した分流部11が
接続されている。前記還流管８側とラジエータ９側とに
分かれた冷却水は、合流部12で一緒になりウォーターポ
ンプ２の吸引側に接続されている。なお図１に示す符号
13は冷却水の導管であり、14はサーモスタットである。Immediately behind the cooling water outlet passage 6, there is connected a flow dividing portion 11 which connects a reflux pipe 8 for directly circulating the cooling water to the water pump 2 and a conduit 10 for sending the cooling water to the radiator 9. . The cooling water divided into the side of the reflux pipe 8 and the side of the radiator 9 are combined at the confluence portion 12 and connected to the suction side of the water pump 2. The symbols shown in FIG.
13 is a cooling water conduit, and 14 is a thermostat.
【００１８】暖房用空調機15の放熱器16に冷却水（熱
源）を送る温水通路17はウォーターポンプ２の吐出側に
接続し、放熱した後の冷却水は、還流通路18を通じて前
記合流部12に接続されている。そして、放熱器16と熱交
換した温風を車両室内（図示せず）に送るファン19の駆
動は電動機20によって行っている。そしてウォーターポ
ンプ２の制御装置21は、前記温度センサ５の検出する温
度信号、及びヒータースイッチ22のオンオフ信号、及び
負荷センサ23の検出信号を入力信号とし、ウォーターポ
ンプ２を駆動する電動機７の回転速度を制御するように
構成している。なお本実施例では、前記ファン19を駆動
する電動機20は直接ヒータースイッチ22によって作動す
るのではなく、ヒータースイッチ22のオンオフ信号によ
って、制御装置21が電源の入り切りするようにした。ま
た、図１に示す符号25はオーバーヒート警告灯である。
その他回転速度センサなど制御に当然使用するものは説
明を省略した。The hot water passage 17 for sending cooling water (heat source) to the radiator 16 of the heating air conditioner 15 is connected to the discharge side of the water pump 2, and the cooling water after radiating heat is passed through the return passage 18 to the confluence section 12 It is connected to the. The electric motor 20 drives the fan 19 that sends the warm air that has exchanged heat with the radiator 16 into the vehicle compartment (not shown). Then, the control device 21 of the water pump 2 receives the temperature signal detected by the temperature sensor 5, the ON / OFF signal of the heater switch 22, and the detection signal of the load sensor 23 as input signals, and rotates the electric motor 7 that drives the water pump 2. It is configured to control speed. In this embodiment, the electric motor 20 for driving the fan 19 is not directly operated by the heater switch 22, but the control device 21 is turned on and off by an on / off signal of the heater switch 22. Further, reference numeral 25 shown in FIG. 1 is an overheat warning lamp.
Descriptions of other components such as the rotation speed sensor which are naturally used for control are omitted.
【００１９】次に図２〜６に基づき、前記制御装置21の
動作を説明する。図２においてスタータキーがキー穴に
差し込まれ、電源スイッチがオンすると通常運転モード
がスタートし、ステップ１においてスタータモーター
（図示せず）が始動開始したか否かが判別され、否定的
結果が得られると再びステップ１が繰り返され、肯定的
結果が得られると、ステップ２においてポンプ回転速度
ｎが読み込まれ、次いでステップ３において冷却水温度
Ｔが読み込まれる。Next, the operation of the control device 21 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, when the starter key is inserted into the key hole and the power switch is turned on, the normal operation mode is started, and in step 1, it is determined whether or not the starter motor (not shown) is started, and a negative result is obtained. If so, step 1 is repeated again, and if a positive result is obtained, the pump rotation speed n is read in step 2, and then the cooling water temperature T is read in step 3.
【００２０】次いでステップ４において、冷却水温度Ｔ
が通常始動下限水温Ｔ0 より高いか否かが判別され、否
定的結果が得られるとステップ５の低温始動モードとな
り、制御装置21はウォーターポンプ２の電源をオフし冷
却水の循環を停止させ、再びステップ２が実行される。
ステップ４において肯定的結果が得られるとステップ６
においてウォーターポンプ２の電源をオンし、ステップ
７において冷却水温度Ｔが暖機促進モード切換基準温度
ＴL （例えば４０℃）を越えているか否かが判別され、
否定的結果が得られるとステップ８の暖機促進モードと
なり、制御装置21は、ポンプ回転速度ｎを暖機促進回転
速度Ｎ0 （例えば２０００ｒｐｍ）にセットし、再びス
テップ２が実行される。Next, in step 4, the cooling water temperature T
Is higher than the normal starting lower limit water temperature T 0 , and if a negative result is obtained, the low temperature starting mode of step 5 is entered, and the controller 21 turns off the power of the water pump 2 to stop the circulation of the cooling water. , Step 2 is executed again.
If a positive result is obtained in step 4, step 6
At step 7, the power source of the water pump 2 is turned on, and at step 7, it is determined whether or not the cooling water temperature T exceeds the warm-up promotion mode switching reference temperature T L (for example, 40 ° C.),
When a negative result is obtained, the warm-up promotion mode of step 8 is entered, the controller 21 sets the pump rotation speed n to the warm-up promotion rotation speed N 0 (for example, 2000 rpm), and step 2 is executed again.
【００２１】前記暖機促進モードは、冷却水温度を可及
的に速く昇温させることを目的としている。したがって
設定する暖機促進回転速度Ｎ0 は、高速回転とするもの
であり、ウォーターポンプ２を連続運転できる定格最高
回転速度ＮH （例えば３０００ｒｐｍ）の２分の１以上
の所望の値に設定することが好ましい。ステップ７にお
いて肯定的結果が得られると、ステップ９においてヒー
タースイッチ22がオンされているか否かが判別され、肯
定的結果が得られるとステップ10が実行され、否定的結
果が得られるとステップ12が実行される。The warm-up promotion mode is intended to raise the temperature of the cooling water as quickly as possible. Therefore, the set warm-up promoting rotation speed N 0 is set to a high speed rotation, and is set to a desired value that is ½ or more of the rated maximum rotation speed N H (for example, 3000 rpm) at which the water pump 2 can be continuously operated. It is preferable. When a positive result is obtained in step 7, it is determined in step 9 whether or not the heater switch 22 is turned on. When a positive result is obtained, step 10 is executed, and when a negative result is obtained, step 12 is performed. Is executed.
【００２２】ヒータースイッチ22がオンされると、ステ
ップ10において冷却水温度Ｔが低温ヒーターモード上限
水温ＴH （例えば６５℃）を越えているか否かが判別さ
れ、否定的結果が得られると、ステップ11において低温
ヒーターモードが実行され、肯定結果が得られるとステ
ップ12が実行される。前記低温ヒーターモードとは、本
来暖房用空調機15の熱源である冷却水温度は高いことが
好ましいが、水温が十分高くなる前にヒータースイッチ
22がオンされる場合が多い。したがって、適温以下での
暖房の際には、可及的速やかに室温を上昇させることが
好ましいため、ポンプ回転速度ｎを、暖気促進切換基準
温度Ｔ L と低温ヒーターモード上限水温ＴH との間で
は、高速回転速度とし、温度上昇と共にポンプ回転速度
ｎを低下させ、低温ヒーターモード上限水温ＴH に達す
るとウォーターポンプ定格最高回転速度ＮH となるよう
に制御する。本実施例のステップ11においては、ポンプ
回転速度ｎを次式によって制御した。When the heater switch 22 is turned on, the
Up to 10 the cooling water temperature T is low temperature heater mode upper limit
Water temperature TH(For example, 65 ℃)
Results in negative results in step 11
When the heater mode is executed and a positive result is obtained, the
12 is executed. What is the low temperature heater mode?
The temperature of the cooling water, which is the heat source of the air conditioner 15 for incoming heating, may be high.
Preferable, but heater switch before water temperature is high enough
22 is often turned on. Therefore, below the optimum temperature
When heating, raise the room temperature as quickly as possible.
Since it is preferable, the pump rotation speed n is set to the warming acceleration switching reference.
Temperature T LAnd low temperature heater mode upper limit water temperature THBetween
Is the high-speed rotation speed, and the pump rotation speed increases as the temperature rises.
n is lowered, and low temperature heater mode upper limit water temperature THReach
Water pump rated maximum rotation speed NHSo that
To control. In step 11 of this example, the pump
The rotation speed n was controlled by the following equation.
【００２３】 但し、記号ＮL は低温ヒータモード時のウォーターポン
プ最低回転速度（例えば前記ＮH の１／２）である。ス
テップ11が実行されると、プログラムはステップ２に戻
り、再び通常制御モードが実行される。温度ＴH 〜ＴL
の間の状態でヒータースイッチ22がオフされたままであ
れば流速を早める必要はない。したがって、ウォーター
ポンプ２の駆動損失を低減させるために比較的低速（例
えば５００ｒｐｍ）とする。[0023] However, the symbol N L is the minimum rotation speed of the water pump in the low temperature heater mode (for example, 1/2 of N H ). When step 11 is executed, the program returns to step 2 and the normal control mode is executed again. Temperature T H ~T L
If the heater switch 22 remains off in the state between the above, it is not necessary to increase the flow rate. Therefore, in order to reduce the drive loss of the water pump 2, the speed is made relatively low (for example, 500 rpm).
【００２４】ステップ10において肯定結果が得られる
と、ステップ12において、冷却水温度Ｔが、通常運転時
の低温側調整基準水温Ｔl （例えば８５℃）以上、通常
運転時の高温側調整基準水温Ｔh （例えば９０℃）以下
の温度範囲にあるか否かが判別され、肯定結果が得られ
るとステップ13が実行され、否定結果が得られると図３
に示す適温外制御モード、即ち冷却水温度Ｔが適温（Ｔ
l ≦Ｔ≦Ｔh ）から外れた冷却水温度Ｔを適温範囲に戻
す制御が実行せれる。When a positive result is obtained in step 10, in step 12, the cooling water temperature T is equal to or higher than the low temperature side adjustment reference water temperature T l (for example, 85 ° C.) during the normal operation and the high temperature side adjustment reference water temperature during the normal operation. When it is determined whether or not the temperature is within the temperature range of T h (for example, 90 ° C.) or less, and a positive result is obtained, step 13 is executed, and when a negative result is obtained, FIG.
In the optimum temperature control mode shown in, that is, the cooling water temperature T is the optimum temperature (T
Control for returning the cooling water temperature T deviating from ( l ≤ T ≤ Th ) to an appropriate temperature range can be executed.
【００２５】前記ステップ13が実行されると、ポンプ回
転速度ｎが定格最高回転速度ＮH 未満であるか否かが判
別され、肯定結果が得られると、冷却水温度Ｔ及びポン
プポンプ回転速度ｎ共に正常であると判断され、プログ
ラムはステップ１に戻る。そして、ステップ13において
否定的結果が得られるとステップ14においてポンプ回転
速度ｎを定格最高回転速度ＮH に低下させる制御を行
い、ステップ１にリターンされる。When step 13 is executed, it is judged whether or not the pump rotation speed n is less than the rated maximum rotation speed N H , and when a positive result is obtained, the cooling water temperature T and the pump pump rotation speed n Both are determined to be normal, and the program returns to step 1. Then, if a negative result is obtained in step 13, control is performed to reduce the pump rotation speed n to the rated maximum rotation speed N H in step 14, and the process returns to step 1.
【００２６】前記ステップ12で否定的結果が得られ、前
記適温外制御モードが実行されると、ステップＴ１（図
３）において、冷却水温度Ｔが通常運転時の低温側調整
基準水温Ｔl 未満であるか否かが判別され、肯定結果が
得られるとステップＴ２においてポンプ回転速度ｎを１
０ｒｐｍ低下させる制御を行い、再び通常制御モードの
ステップ１が実行される。When a negative result is obtained in step 12 and the appropriate outside temperature control mode is executed, in step T1 (FIG. 3), the cooling water temperature T is lower than the low temperature side adjustment reference water temperature T l during normal operation. If a positive result is obtained, the pump rotation speed n is set to 1 in step T2.
The control for lowering the rpm by 0 rpm is performed, and step 1 of the normal control mode is executed again.
【００２７】前記ステップＴ１において否定的結果が得
られるとステップＴ３が実行され、冷却水温度Ｔがオー
バーヒート警告基準温度以下であるか否かが判別され、
否定結果が得られるとステップＴ４においてオーバーヒ
ート警告灯25をオンし、ステップＴ６が実行される。ま
たステップＴ３で肯定的結果が得られると、ステップＴ
５においてオーバーヒート警告灯25をオフし、ステップ
Ｔ６が実行される。If a negative result is obtained in step T1, step T3 is executed to determine whether or not the cooling water temperature T is below the overheat warning reference temperature,
When a negative result is obtained, the overheat warning lamp 25 is turned on in step T4, and step T6 is executed. If a positive result is obtained in step T3, step T
In step 5, the overheat warning lamp 25 is turned off, and step T6 is executed.
【００２８】ステップＴ６においてポンプ回転速度ｎが
定格最高回転速度ＮH 以下であるか否かが判別され、肯
定結果が得られるとステップＴ７においてポンプ回転速
度ｎを１０ｒｐｍ上昇させる制御を行い、ステップ１に
リターンされる。またステップＴ６において否定的結果
が得られると、ステップＴ８において一旦ｎ＞ＮH とな
ってからの経過時間をカウントし、設定時間ｔ0 経過し
たか否かを判別し、否定結果が得られるとステップＴ７
が実行され、肯定結果が得られるとステップＴ９におい
てポンプ回転速度ｎを定格最高回転速度ＮH に低下させ
る制御を行ったのち、ステップ１にリターンされる。In step T6, it is determined whether or not the pump rotation speed n is less than or equal to the rated maximum rotation speed N H. If a positive result is obtained, control is performed to increase the pump rotation speed n by 10 rpm in step T7, and step 1 Will be returned to. When a negative result is obtained in step T6, the elapsed time after once n> N H is counted in step T8, it is determined whether or not the set time t 0 has elapsed, and a negative result is obtained. Step T7
Is executed, and when a positive result is obtained, control is performed to reduce the pump rotation speed n to the rated maximum rotation speed N H in step T9, and then the process returns to step 1.
【００２９】なお図２，３に示したフローチャート及び
温度及び回転速度の具体的数値は、いずれも例示のため
であって、本発明はこれに限定されず、前記定義の本発
明を逸脱しいないものであれば、適宜変更して実施する
ことができる。図４に示した内燃機関は、前記実施例に
使用したサーモスタット７に換えて、切換バルブ26を用
い、冷却水温度Ｔが設定温度より低いときには還流管８
を閉止し、ラジエータ９を開放し、設定温度より高いと
きには還流管８を開放し、ラジエータ９を閉止するよう
にしたものである。なお、図４に示す制御系は、前記説
明と同様であるので、以下の表に要約して詳細な説明を
省略する。The flow charts shown in FIGS. 2 and 3 and the specific numerical values of the temperature and the rotation speed are merely examples, and the present invention is not limited to these and does not deviate from the invention defined above. If it is a thing, it can change suitably and can be implemented. The internal combustion engine shown in FIG. 4 uses a switching valve 26 instead of the thermostat 7 used in the above-described embodiment, and when the cooling water temperature T is lower than the set temperature, the return pipe 8 is used.
Is closed, the radiator 9 is opened, and when the temperature is higher than the set temperature, the reflux pipe 8 is opened and the radiator 9 is closed. Since the control system shown in FIG. 4 is the same as the above description, it is summarized in the following table and detailed description is omitted.
【００３０】[0030]
【表1】 但し、切換バルブ26の弁位置のＡは導管13側を閉止した
場合であり、Ｂはラジエータ９側を閉止した場合をそれ
ぞれ表している。なお、前記切換弁26は、オンオフ方式
で切り換えるのではなく数段回に分けて動作するように
構成することもできる。【table 1】 However, A of the valve position of the switching valve 26 indicates the case where the conduit 13 side is closed, and B indicates the case where the radiator 9 side is closed. Note that the switching valve 26 may be configured to operate in several stages, instead of switching on / off.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
ウォーターポンプ制御装置は次の効果を奏することがで
きる。 冷却水温度が低温時にはウォーターポンプを停止す
るようにしたので、シリンダ壁面やシリンダヘッド壁面
からの熱伝達を低下させることが可能となり、スタータ
のクランクング時間、自力運転できるまでの時間を短縮
することができる。As described above, the water pump control system for an internal combustion engine of the present invention can bring about the following effects. Since the water pump is stopped when the cooling water temperature is low, it is possible to reduce the heat transfer from the cylinder wall surface and the cylinder head wall surface, and it is possible to shorten the cranking time of the starter and the time until it can operate by itself. You can
【００３２】 暖機促進時にはウォーターポンプを高
速回転させるようにして、冷却水に熱を奪わせるように
したので、冷却水温度の上昇を速め、機関全体を暖める
ことにより機関作動をより速く滑らかなに運転させるこ
とができる。 冷却水が比較的低温のときに暖房を開始する場合
に、ポンプ回転速度を高くして低温のときには冷却水損
失を大きくして暖房機の放熱量を大きくし、冷却水温度
が高温（正常温度）となるにしたがってポンプ回転速度
を低下させてポンプに消費される機関出力を低下させよ
うにしたので、比較的冷却水温度が低い場合にも暖房性
能を向上させることができる。When the warm-up is promoted, the water pump is rotated at a high speed so that the cooling water can take away heat. Therefore, the temperature of the cooling water is increased quickly, and the entire engine is warmed to make the engine operation smoother and faster. Can be driven. When heating is started when the cooling water is at a relatively low temperature, the pump rotation speed is increased to increase the cooling water loss and increase the heat radiation amount of the heating device when the cooling water is at a low temperature. Therefore, the heating performance can be improved even when the temperature of the cooling water is relatively low because the engine speed consumed by the pump is reduced by decreasing the pump rotation speed.
【図１】本発明の実施例に使用した内燃機関のウォータ
ーポンプ制御系統の概要説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a water pump control system of an internal combustion engine used in an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す内燃機関の始動時から通常運転まで
ウォーターポンプ制御ノフローチャートである。FIG. 2 is a water pump control flowchart from the time of starting of the internal combustion engine shown in FIG. 1 to a normal operation.
【図３】図２に付随するフローチャートであり、冷却水
の温度が適温を外れた場合の制御のフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart accompanying FIG. 2, and is a flowchart of control when the temperature of cooling water deviates from an appropriate temperature.
【図４】図１に示す内燃機関の変形例である。FIG. 4 is a modification of the internal combustion engine shown in FIG.
１ 内燃機関 ２ ウォーターポン
プ ５ 温度センサ ７ 電動機 15 室内暖房用空調機 20 電動機 21 制御手段21制御装置 22 ヒータースイッ
チ ｎ ポンプ回転速度 Ｎ0 高速回転 ＮH 高速回転 Ｔ 冷却水温度Ｔ冷
却水温 ＴO 度通常始動下限水温 ＴH 低温ヒーターモ
ード上限水温 ＴL 暖機促進切換温度1 Internal Combustion Engine 2 Water Pump 5 Temperature Sensor 7 Electric Motor 15 Indoor Heating Air Conditioner 20 Electric Motor 21 Control Unit 21 Controller 22 Heater Switch n Pump Rotational Speed N 0 High Speed Rotation N H High Speed Rotation T Cooling Water Temperature T Cooling Water Temperature T O Degree Normal start lower limit water temperature T H Low temperature heater mode upper limit water temperature T L Warm-up promotion switching temperature
Claims (2)
循環用ウォーターポンプに、ポンプ駆動用の電動機を取
り付け、冷却水出口付近に配置した温度センサが検出す
る冷却水温度が通常始動下限水温以下であるとウォータ
ーポンプを停止し、通常始動下限水温を越え、暖機促進
上限水温以下であるとウォーターポンプを高速回転させ
る制御手段を設けた内燃機関のウォーターポンプ制御装
置。1. A water pump for circulating cooling water of a water-cooled internal combustion engine mounted on a vehicle is provided with an electric motor for driving the pump, and a cooling water temperature detected by a temperature sensor arranged near the cooling water outlet is below a normal starting lower limit water temperature. The water pump control device for an internal combustion engine is provided with a control means that stops the water pump, exceeds the lower limit water temperature for normal startup, and rotates the water pump at a high speed when the water temperature is below the warming acceleration upper limit water temperature.
室内暖房用空調機を搭載し、前記空調機のヒータースイ
ッチがオンされ、且つ冷却水温度が暖気促進モード切換
基準温度と低温ヒーターモード切換基準温度との間の温
度であると、ウォーターポンプを、暖機促進上限冷却水
温度で高速回転させ、冷却水温度が高くなるほどウォー
ターポンプの回転速度を低下させる制御手段を設けた請
求項１記載の内燃機関のウォーターポンプ制御装置。2. An indoor air conditioner that uses the cooling water as a heat source is mounted on the internal combustion engine, a heater switch of the air conditioner is turned on, and the cooling water temperature is a warm air promotion mode switching reference temperature and a low temperature heater mode. The control means for rotating the water pump at a temperature between the switching reference temperature and the warm-up acceleration upper limit cooling water temperature at a high speed, and reducing the rotation speed of the water pump as the cooling water temperature increases. A water pump control device for an internal combustion engine as described above.
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|---|---|---|---|
| JP14997294A JP3513919B2 (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Water pump control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP14997294A JP3513919B2 (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Water pump control device for internal combustion engine |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0814043A true JPH0814043A (en) | 1996-01-16 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3513919B2 (en) |
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-
1994
- 1994-06-30 JP JP14997294A patent/JP3513919B2/en not_active Expired - Fee Related
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