JPS582418A - エンジンの制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの制御装置に関し、特にウォータポ
ンプをエンジン温度に応じて駆動制御して冷却水循環量
をエンジン温度に応じて制（財）するようにしたエンジ
ンにおいて、各種制御装置をエンジン温度に応じて制御
するようにしたものに関する。

従来、エンジン内部に冷却水を循環させるためのウォー
タポンプは、直接エンジンによってエンジン回転に対し
一定の速度比でもって駆動することが行われていだが、
最近、駆動損失の低減化および燃費の改善を図るととも
にエンジンの温度制御を緻密に行うために、ウォータポ
ンプを、独自のモータによっであるいはエンジンと可変
プーリ又はクラッチを介して連結することによって、エ
ンジンの回転に対して速度比が可変に、つまり独立的に
駆動制御するようにしたもの（実開昭５１−１３８６３
０号公報、実開昭５１−１’３８６３１号公報参照）が
提案されている。

ところで、このような独立駆動制御方式のウォータポン
プをエンジン温度に応じて駆動制御して、冷却水循環量
をエンジン温度に応じて制御するようにしたエンジンに
おいて、排気還流制御装置や空燃比制御装置等の各種制
御装置をエンジン温度（エンジン暖機状態）に応じて制
御する場合、冷却水循環量がエンジン温度に応じて変化
し、特にエンジンの冷機時には冷却水循環量が少なくな
るので、エンジン型式や冷却水中の不凍液の濃度等の要
因によって、検出されるエンジン温度値が変動し、エン
ジン全体の温度、すなわちエンジン暖機状態を正確に検
出することができず、その結果、上記各種制御装置に対
する暖機信号としての精度に欠け、各種制御装置の制御
を精度良く行い得ないという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑み、上記のような独立駆動制御方
式のウォータポンプをエンジン温度に応じて駆動制御す
るように口たエンジンにおいて、工／ジン始動時を検出
して所定時間経過したとき一過信号を出力するタイマー
を設け、該タイマーの経過信号をエンジン暖機信号′と
して用いて排気還流制御装置等の各種制御装置を制御す
るとともに、エンジンの負荷を検出する負荷センサを設
け、該負荷センサの出力に応じて上記タイマーの経過信
号を補正制御し、エンジンの負荷の増大に応じて上記タ
イマーの所定時間を短くするようにすることにより、エ
ンジン温度に応じて冷却水循環量が変動しても、エンジ
ンの暖機信号を間接的ではあるが正確に検出して、各種
制御装置の制御を精度良く行い得るようにしたエンジン
の制御装置を提供せんとするものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図において、１はエンジン、２はエンジン１内部に
冷却水を循環させるためのウォータポンプ、６はラジェ
ータであって、上記エンジン１とラジェータ６とは第１
循環往路４ａおよび第１循環復路４ｂによって接続され
て第１循環通路４が形成されているとともに、該第１循
環通路４には上記第１循環往路４ａの、途中から分岐し
てラジェータ６をバイパスするバイパス通路５が並設さ
れ、該バイパス通路５の第１循環往路４ａとの分岐部に
はサーモスタット６が配設されており、冷却水温が設定
値より低いエンジン冷機時にはサーモスタット６の閉作
動により第１循環往路４ａを閉じてバイパス通路５を開
くことにより、冷却水をラジェータ５に循環させずにバ
イパスしてエンジン１の暖機を促進する一方、冷却水温
が設定値より高いエンジン暖機後はサーモスタット６の
開作動によりバイパス通路５を閉じて第１循環往路４ａ
を開くことにより、冷却水をラジェータ６に循環させて
通常のエンジン１の冷却を行うように構成されている。

また、７はエンジン１の冷却水をヒータコア８に循環さ
せる第２循環通路であって、該第２循環通路７の下流端
は上記バイパス通路５の途中に接続されて該バイパス通
路５および第１循環復路４ｂの一部を第２〜循環通路７
の一部として兼用している。上記第２循環通路７の途中
には切換パルプ９が介設されており、該切換パルプ９の
開作動により冷却水をヒータコア８に循環せしめて該ヒ
ータコア８によりブロア（図示せず）からの風を温風に
生成するように構成されている。

そして、１０は上言己ウォータポンプ２をベルト伝動機
構１１を介して、エンジン１の回転に対して速度比が可
変になるように独立的に駆動制御するモータであって、
該モータ１０にはモータ１０を制御する制御回路１２が
接続され、該制御回路１２にはエンジン温度（エンジン
の燃焼室近傍の壁温又は冷却水温）を検出する温度セン
サ１３が接続されている。

上記制御回路１２は、第２図に示すように、温度センサ
１６の検出信号（抵抗値信号）に応じてエンジン温度に
対応する電圧信号を出力する温度検出回路１４と、該温
度検出回路１４からの出力信号に応じてモータ１０への
出力電流を制御する。

出力電流信号を出力する出力電流制御回路１５と、該出
力電流制御回路１５の出力電流信号を増幅する増幅回路
１６とを備えてなり、上記出力電流信号に応じて、電源
Ｂから給電されているモータ１０の励磁コイル１０ａへ
のフィールド電流をトランジスタＴ、を介して制御する
とともに、上記出力電流信号によシリン−ＭＲをＯＮ作
動せしめて電源Ｂからモータ１０の電動子１０１）に通
電するととにより、モータ１０をエンジン温度に応じて
駆動制御するものである。以上のモータ１０、ベルト伝
動機構１１、制御回路１２および第１温度センサ１６に
より、ウォータポンプ２をエンジン温度に応じて駆動制
御する駆動装置１７を構成しており、よって冷却水循環
量をエンジン温度に応じて制御するように構成されてい
る。尚、第２図中、Ｓはキースイッチである。

一方、第３図において、１８はエンジン１から放出され
た排気ガスの一部を吸気通路１９に還流する排気ガス還
流通路であって、該排気ガス還流通路１８の途中には排
気ガス還流通路１８を開閉制御する還流制御弁２０が介
設されている。該還流制御弁２０は、排気ガス還流通路
１８を開閉する弁体２１と、該弁体２１をロッド２２を
介して支持するダイヤフラム２５と、該ダイヤフラム２
６によって画成された負圧室２４と、該負圧室２４内に
縮装された不プリング２５とを備え、上記負圧室２４は
負圧導入通路２６を介して吸気通路１９の絞弁２７全閉
位置の直上流に連通し、該負圧導入通路２６の途中には
大気開放口２８が開設され、該大気開放口２８には大気
開放口２８を開閉する電磁弁２９が配設されており、該
電磁弁２９のＯＮ作動時には、大気開放口２８を閉じて
負圧導入通路２６を介して負圧室２４に吸気負圧を導入
することにより、ダイヤフラム２５−ｔスプリング２５
のばね力に抗して図で上方に偏倚させて弁体２１を開作
動させ、排気ガス還流通路１８を開いて排気ガスを吸気
通路１９に還流する一方、電磁弁２９のＯＦＦ作動時に
は、大気開放口２８を開いて負圧室２４を大気に開放す
ることにより、ダイヤフラム２５をスプリング２５のば
ね力により図で下方に偏倚させて弁体２１を閉作動させ
、排気ガス還流通路１８を閉じて排気ガスの還流を停止
するよう制御するようにした排気還流制御装置６０が構
成されている。

また、′５１は、電源Ｂからの通電により始動モータ５
２を作動させる始動回路５５に介設されたスタータスイ
ッチ６４をＯＮ操作したとき、すなわちエンジン始動時
を検出してエンジン始動後所定時間経過したときに経過
信号を出力するタイマーであって、該タイマー！＋１は
上記電磁弁２９を制御する制御回路り５に接続されてい
る。

上記制御回路５５は、タイマー６１からの出力に応じて
上記電磁弁２９への出力電流を制御する出力電流信号（
ＯＮ−ＯＦＦ信号）を出力する出力電流制御回路５６と
、該出力電流制御回路′５６からの出力電流信号を増幅
する増幅回路５７とを備えてなり、上記出力電流信号に
応じて電磁弁２９を０Ｎ−ＯＦＦ作動せしめ、よって上
記排気還流制御装置６０をエンジン始動後の経過時間に
基づいて制御し、所定時間経過するまでのエンジン冷機
時には電磁弁２９−ｉＯＦＦ作動せしめて排気ガスの還
流を停止する一方、所定時間経過したエンジン暖機完了
時には電磁弁２９をＯＮ作動せしめて排気ガス還流を行
うよう制御するものである。

さらに、５８はエンジン１の負荷を吸気負圧として検出
する吸気負圧センサよりなる負荷センサ、５９は外気温
を検出する外気温センサ、４０は上記始動回路５５に介
設されて始動モータ５２の電流を検出する電流計であっ
て、これら負荷センサ！＋８、外気温センサ６９および
電流計４０は補正回路４１に接続され、該補正回路４１
は上記タイマー５１に接続されている。

上記補−正回路４１は、負荷センサ５８からの出力を受
けてエンジン負荷の増大に応じてタイマー５１の所定時
間を短くするよう補正し、また外気温センサ５９の出力
を受けて外気温の上昇に応じてタイマー！＋１の所定時
間を短くするよう補正し、さらに電流計４０の出力を受
けて始動モータ！１２の電流値の大小、すなわちエンジ
ンの潤滑オイル粘性の大小によるエンジン始動時の暖機
状態に応じて上記タイマー６１の所定時間を補正制御す
るものである。

次に、上記実施例の作動だついて説明すれば、温度セン
サ１５によってエンジン温度が検出され、この検出信号
は制御回路１２に入力される。そして、該制御回路１２
において、上記温度センサ１６からの検出信号は温度検
出回路１４によりエンジン温度に対応した電圧信号に変
換されたのち、出力電流制御回路１５によりエンジン温
度に基づいて予め設定されたモータ１０への出力電流に
相当する出力電流信号が出力され、増幅回路１６で増幅
されてモータ１０に入力される。このことにより、モー
タ１０のフィールド電流は上記出力電流信号に応じて制
御され、モータ１０の回転数、すなわちウォータポンプ
２の回転数はエンジン温度に応じて適正に制御されるこ
とになる。よって、エンジン１内部に循環される冷却水
循環量はエンジン温度に応じて適正に制御されて、エン
ジン１は適正な温度に精度良く温度制御され、良好なエ
ンジン冷却性能を確保することができる。

一方、タイマーＳ１によってエンジン始動時が検出され
エンジン始動後所定時間経過すると経過信号が出力され
、この経過信号は制御回路５５に゛入力される。該制御
回路６５において、上記タイマー６１からの経過信号の
有無に応じて、出力電流制御回路５６によりエンジン始
動後の経過時間に基づいて予め設定された電磁弁２９へ
の出力電流に相当する出力電流信号（ＯＮ−ＬＯＦＦ信
号）が出力され、増幅回路５７で増幅されたのち電磁弁
２９に入力される。

その場合、エンジン始動後所定時間経過せずに上記経過
信号が出力されないエンジン冷機時には、出力電流制御
回路′５６からのＯＦＦ信号により電磁弁２９がＯＦＦ
作動し、そのことにより大気開放口２８が開放されて排
気還流制御装！’５０の弁体２１が閉作動し、排気ガス
還流通路１８が閉氷されて排気ガスの還流は行われない
。一方、エンジン始動後所定時間経過し上記経過信号が
出力されたエンジン暖機完了時には、出力電流制御回路
！＋６からのＯＮ信号により電磁弁２９がＯＮ作動し、
そのことにより大気開放口２８が閉塞されて排気還流制
御装置６０の弁体２１が開作動し、排気ガス還流通路１
８が開かれて排気ガスの還流が行われ、ＮＯｘの低減化
が図られる。

その際、エンジン１の負荷、外気温およびエンジン始動
時の暖機状態がそれぞれ負荷センサ５８、外気温センサ
！＋９および電流計４０によって検出。

され、これらの検出信号が補正回路４１に入力されて、
該補正回路４１によりタイマー６１で設定される所定時
間が補正制御され、エンジン負荷の増大に応じて、又は
外気温の上昇に応じて、あるいはエンジン始動時の暖機
状態が進んでいるときには上記タイマー３１の所定時間
が短くなるように補正されるので、エンジン１の暖機時
間をエンジン負荷、外気温および始動時の暖機状態に応
じて設定することができ、よってエンジン１の暖機信号
を正確に得ることができ、排気還流制御装置５０の制御
を精度良く行うことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものであり、例えば上記
実施例では、独自のモータ１０によりウォータポンプ２
をエンジン回転に対して速度比が可変に、駆動制御する
ようにしたが、その他、エンジン１とウォータポンプ２
と全可変プーリ又はクラッチ等を介して連結してウォー
タポンプ２を駆動制御するようにしてもよいのは勿論で
あるが、制御の容易性の面では上記実施例の如きモータ
が好ましい。

また、上記実施例では、タイマー５１の出力に基づいて
排気還流制御装置５０を制御する場合について説明した
が、その他、空燃比制御装置等の各種制御装置の制御に
ついても同様に適用できるのは言うまでもない。

さらに、上記実施例では、負荷センサ６８、外気温セン
サ６９および電流計４０からの出力によりタイマー５１
の所定時間を補正するようにしたが、負荷センサ５８か
らの出力のみによって上記所定時間を補正するようにし
ても本来の目的を十分に達成し得るものである。

以上説明したように、本発明によれば、独立駆動制御方
式のウォータポンプをエンジン温度に応じて駆動制御す
るようにしたエンジンにおいて、各種制御装置を、エン
ジン負荷の増大に応じて短くなるよう設定されたエンジ
ン始動後の経過時間（工／ジン暖機時間）に基づいて制
御するようにしたものであるので、各種制御装置の制御
信号とじてのエンジンの暖機信号を正確に検出して、各
種制御装置の制御全精度良く行うことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施態様を例示するもので、第１図はエ
ンジン冷却水の循環系統を示す概略図、第２図はウォー
タポンプ駆動用モータの制御回路のブロック図、第３図
は排気還流制御装置の制御回路のブロック図である。 １・・エンジン、２・・ウォータポンプ、１０・・モー
タ、１２・・制御回路、１！Ｉ・・温度センサ、１７・
・駆動装置、１８・・排気ガス還流通路、２０・・還流
制御弁、２６・・負圧導入通路、２８・・大気開放口、
２９・・電磁弁、５０・・排気還流制御装置、己１・・
タイマー、３４・・スタータスイッチ、５５・・制御回
路、′５６・・出力電流制御回路、６８・・負荷センサ
、４１・・補正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 川　冷却水をエンジン内部に循環させるだめのウォータ
   ポンプと、該ウォータポンプをエンジン温度に応じて駆
   動制御する駆動装置とを設け、冷却水循環量をエンジン
   温度に応じて制御するように構成する一方、エンジン始
   動時を検出して所定時間経過したとき経過信号を出力す
   るタイマーと、該タイマーの出力を受は各種制御装置を
   制御する制御回路とを設け、各種制御装置をエンジン始
   動後所定時間経過したときに制御するように構成し、か
   つエンジンの負荷を検出する負荷センサと、該負荷セン
   サの出力を受は負荷の増大に応じて上記タイマーの所定
   時間を短くする補正回路とを設けたことを特徴とするエ
   ンジンの制御装置。