JPS59120749A - 内燃エンジンの温度による制御装置 - 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、内燃エンジンの温度による制御装置に関し、
特に、内燃エンジンを制御するための温度データを、唯
一個の感温素子から得るよりにした内燃エンジンの温度
による制御装置に関する。

従来から、内燃エンジンの各種制御を、各部の温度に応
じて実行することが行なわれている。その代表的な幾つ
かの例を、以下に示す。

１）水温メータ： エンジンの冷却水の温度を測定、指示する。

２）ラジェータ用クーリングファン制御：冷却水の温度
が設定値以上に上昇したときは、クーリングファンを起
動してランエータへの送風を行ない、冷却水の温度が設
定値以下に下ったときは、前記ファンを停止させる。

３）オートマチック・チョークの制御′始動時の外気温
またはエンジン温度に厄じて、ちるいは暖機時の冷却水
の温度やエンジンの温度に応じてチョーク弁の開度を制
御する。

４）　　ＥＧＲ（排気再循環）制御： ＥＧＲ制御を実行させるか否かの判定を、エンジン温度
に基づいて行ない、ＥＧＲ制御系のオン／オフを制御す
る。

以上のような、各種の、温度に基づく制御を実行するた
めに、従来は、制御対象ごとに、それぞれ別個の感温素
子が装備されている。このために、必要な感温素子の個
数が多くなり、 １）コスト上昇および信頼性低下の原因となる、２）感
温素子の取り付は穴の数−したがって、そのだめの工数
が増える、 ３）感温素子から該当するアクチュエータへの配管、配
線の引回し距離が長くなり、振動による断線や短絡など
の確率が高くなる。

などの欠点を生ずる。

本発明は、前述の欠点を解消するためになされたもので
、その目的は、必要な感温素子の数を減少させ、信頼性
の向上とコスト低減を実現することのできる内燃エンジ
ンの温度による制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明においては、複数種
の制御に、−個の感温素子を共通に用い、それぞれの制
御のために設けられた固有の比較器などによって、共通
の温度テークを、基準値と対比させ、その比較結果に応
じて該当のアクチュエータを制御するようにしている。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１囚は本発明の一実施例を示すフロック図である。感
温索子１は固定抵抗Ｒと共に電源Ｖｃｅに直列接続され
、分圧回路を構成する。ｌ＄−１この例の場合、感己素
子としてはサーミスタ素子を用いるものとする。

感温索子ｌと固定抵抗Ｒとの接続点Ｐ　Ｏ）電圧信号ｖ
（ｔ）は、各比較器Ｃ１，−０４の反転端子および比較
器Ｃ５の非反転端子に供給される。

各比較器０１〜Ｃ４の非反転端子には、それぞれ、対応
して設けられた抵抗分圧回路Ｒ１１とＲ１２゜Ｒ２１と
Ｒ２２，Ｒ３１とＲ３２，およびＲ４１とＲ４２によっ
て、基準電圧ｖ１〜■４が供給される。

また、この実施例では、前記各基準電圧■１〜■４の間
に、Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４＞Ｖｌの関係が成立するように、
各抵抗の値が選定されているものと仮定する。

比較器０１〜Ｃ４の非反転端子は、フィードバック抵抗
Ｒｆｌ〜Ｒｆ４’ｉ介してそれぞれの出力０１〜０４に
接続される。

前記各出力はそれぞれの負荷抵抗ＲＬＩ〜ＲＬ４を介し
て電源Ｖｃｃに接続される。また、前記各出力は、それ
ぞれ対応するスイッチング素子（トランジスタ）　Ｔｒ
ｉ〜Ｔｒ４をオン／オフ制御するのに用いられる。

スイッチング素子Ｔｒｉは、クーリング７アンリレー２
を介して電源Ｖｃｃに接続される。前記リレー２が付勢
されると、リレースイッチ２人が閉成され、邂動ファン
３が起動されて、ラジェータの冷却が行なわれる。

スイッチング素子Ｔｒ２は、Ａソレノイド４ｔｌ−介し
て電源Ｖｃｃに接続される。スイッチング素子Ｔｒ３は
、Ｂソレノイド５を介して電源Ｖｃ　ｃに接続される。

スイッチング素子Ｔｒ４は、Ｃソレノイド６を介して電
源Ｖｃ　ｃに接続される。

比較器Ｃ５の出力０５は負荷抵抗ＲＬ５を介して電源Ｖ
ｃｃに接続されるとともに、バッファ抵抗を介してトラ
ンジスタＴｒ５のベースに接続される。

トランジスタＴｒ５のエミッタは比較器Ｃ５の反転端子
に接続されると共に、抵抗ＲＥを介して接地される。ト
ランジスタＴｒ５のコレクタは水温メータ７を介して電
源Ｖｃｅに接続される。

第２図は感温素子としてのサーミスタの温度−抵抗値特
性の一例を示す図であり、横軸は温度（度Ｃ）、縦軸は
抵抗値（ＫＱ）である。

図から明らかなように、サーミスタの抵抗値は温度の上
昇にともなって減少する。それ故に、第１図の点Ｐにお
ける電位は、第３図のグラフに示すように、温度上昇に
ともなって低下する。なお、第３図において、横軸はサ
ーミスタの温度、縦軸は第１図の点Ｐにおける電位をあ
られしている。

いま、感温素子１は冷却水の温度を検知するものとし、
前記温度が２−０度Ｃ以下で内燃エンジンが始動される
ものとする。また、この時のＰ点の電圧、すなわちサー
ミスタ出力Ｖ　（ｔ）は、基準電圧■２よりも大でちる
と仮定する。

この状態では、比較器０１〜Ｃ４の出力はいずれもロー
レベルであり、トランジスタＴｒｉは遮断され、トラン
ジスタＴｒ２　、　Ｔｒ３　、　Ｔｒ４は導通している
。

したがって、電動７アン３は不作動で、ラジェータの冷
却は行なわれない。一方、Ａソレノイド４、Ｂソレノイ
ド５．Ｃソレノイド６は励磁されるので、オートチョー
クＡ、Ｂは両者共オン、ＥＧＲ制御もオンとなる。

エンジンの暖機が進むのに伴なって冷却水の温度が上昇
し、サーミスタ出力Ｖ（ｔ）が減少する。

このようにして、サーミスタ出力Ｖ　（ｔ）が降下し、
基準電圧ｖ２以下になると、比較器Ｃ２の出力０２がハ
イレベルになる。その結果、トランジスタＴｒ２が遮断
され、Ａソレノイド４がオフになり、オートチ目−りＡ
がオフになる。

つづいて、サーミスタ出力Ｖ　（ｔ）が降下し、基準電
圧ｖ３以下になると、比較器Ｃ３の出力０３がハイレベ
ルになる。その結果、トランジスタＴｒ３が遮断され、
Ｂソレノイド５がオフになり、オートチョークＢのバイ
パス通路がオフになる。

さらに、サーミスタ出力Ｖ（ｔ）が降下し、基準電圧ｖ
４以下になると、比較器Ｃ４の出力０４がハイレベルに
なる。その結果、トランジスタＴｒ４が遮断され、Ｃソ
レノイド６がオフにな！ｌ、ＥＧＲのコントロール通路
がオフになる。

冷却水の温度がさらに上昇し、これに伴なってサーミス
タ出力Ｖ（ｔ）が降下し、基準電圧ｖ１以下になると、
比較器Ｃ１の出力０１がハイレベルになる。その結果、
トランジスタＴｒｉが付勢され、リレー接点２人が閉じ
る。これによって、電動ファン３が起動さり５、ラジェ
ータの冷却が行な、われるよりになる。

以上の動作に、ｐいて、リレー２ｊ＋ＰよびＣソレノイ
ド６には、ヒステリシス特性を持たせることが望ましい
。本実施例みおいては、前記ヒステリシス特性は、つぎ
のようにして実現されている。

リレー２の場合を例にとって説明する。内燃エンジンの
始動時で、比較器Ｃ１の出力がローレベルの時には、第
３図から分る工９に、基準電圧■１が、Ｖ（ｔ）曲線の
９０［Ｃに相当する値になるように、各関連抵抗の値が
選ばれている。

それ故に、冷却水の温度が８５度Ｃを越えても、９０度
Ｃ以下であるならば、比較器Ｃ１は反転せず、その出力
はローレベルのままに保持される。

冷却水の温贋が９０度Ｃを越えると、比較器Ｃ１が反転
し、七の出力が・・イレベルになる。これ・により、前
述のよＯＫ）ランジスタＴｒｉが導通し、リレー２が付
勢されて電動ノア／３が起動される。

これと声」時に、フィードバック抵抗Ｒｆｌおよび固定
抵抗Ｒ１２の回路に電流が流れ込むので、比較器Ｃ１の
非反転端子の電位−すなわち、基準電圧■１がｖｌａ（
第３図）ｌで上昇する。この例では、前記基準電圧Ｖｉ
ａは冷却水の温度８５度Ｃに相当する。

それ故に、電動２γ７３によってラジェータが冷却され
、冷却水の温度が９０［Ｃ以下に降下して米ても、８５
２：Ｃ以下になるまでは、比較器Ｃ１の出力０１は反転
せず、ハイレベルのままである。

冷却水の温度が８５度Ｃ以下になると、はじめて、比較
器Ｃ１が反転し、その出力０１がローレベルになって、
リレー２が消勢され、遡動ファン３が停止する。

以上のようにして、リレー２および電動ファン３０制御
回路にヒステリシス特性を持たせているので、基準電圧
の位置−すなわち、設定温度の位置で、制御回路がチャ
タリングを起すなどして、誤動作金することは完全に防
止される。

Ｃソレノイド６を制御するための比較器Ｃ４も、同様の
ヒステリシス特性をもたせられており、その基準電圧は
、第３図の例ではｖ４からＶ４ａへ変化する。Ａソレノ
イド４およびＢソレノイド５に関しても同様にすること
ができるが、その幅は、余シ大きくする必要はない。

つぎに、水温メータフの系統の動作について説明する。

水温メータ７は、トランジスタＴｒ５および固定抵抗Ｒ
Ｅと直列に電源Ｖｃｃに接続されるので、その指示（ま
たは、振れ）は固定抵抗Ｒ，ＥＫ流れる電流−換貫すれ
ば、第１図の点Ｑの電圧Ｖｑに依存する。

いま、サーミスタの出力電圧信号Ｖ　（＋、）が、電圧
Ｖｑよ）も高いとすると、比較器Ｃ５の出力０５１ハイ
レベルとなり、トランジスタＴｒ５が低インピーダンス
となる。これによって、前記固定抵抗ＲＥを流れる電流
が増加し、電圧Ｖｑが上昇する。

また、反対に、サーミスタシ出力電圧信号ｖ（ｔ）が、
電圧Ｖｑよりも低くなったとすると、比較器Ｃ５の出力
０５はローレベルどなり、トランジスタＴｒ５が高イン
ピーダンスとなる。これによって、前記固定抵抗ＲＥを
流れる電流が減少し、電圧Ｖｑが低下する。

それ故に、比較器Ｃ５の反転端子の電位は、その非反転
端子の電位に常に等しく保たれる。したがって、水温メ
ータ７を流れる電流（すなわち、水温メータの指示）は
、サーミスタの温度に忠実に依存することになる。

以上に説明したように、本発明によれば、唯一個の感温
素子を用いるだけで、水温の指示、ラジェータ用り−リ
／グアアン制御、オートチョーク制御、′Ｅ；ＧＲ制御
など、従来はそれぞれ個別の感温素子によって行なわれ
ていた制御を実行できるので、感温素子の数や、所要配
線の長さを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフロック図、第２図は
サーミスタの抵抗値−温夏特性の一例を示すグラフ、第
３図はサーミスタを含む分圧回路の分圧電圧一温度特性
の一例を示すグラフである。 １・・・サーミスタ、２・・リレー、３・・・電動ファ
ン、４〜６・・・ンレノイド、７・・・水温メータ、ｃ
１〜Ｃ５・・・比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却水などのように、内燃エンジンの温度を代表
   する部材の温度を測定し、温度信号を発生するための感
   温素子と、前記温度信号を一人力とする複数の比較器と
   、前記各比較器の他人力に予定の基準電圧を与える複数
   の手段と、前記比較器の出力に応じてそれぞれの動作を
   制御される複数のアクチェータとを具備したことを特徴
   とする内燃エンジンの温度による制御装置。