JPS5996428A - 内燃機関の冷却液温度制御装置 - 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】 この発明は、車両用内燃機関の冷却液温度制御装置に関
する。

一般に液冷式内燃機関においては、冷却液通路中にサー
モスタットを配設し、冷却液の温度変化に応じて弁開度
を変化し、ラジェータに流れる液量を制御して冷却液温
度を常に適温に保つようにしている。

そして、特に機関の低・中負荷運転時においては、サー
モスタットの弁開度の基準点位置をずらして冷却液温度
を通常レベルよりも高くすると１−ＩＣ排出量の低減や
燃費向上に有効であることが知られている。

従来、このような内燃機関の冷却液温度制御装置として
は、例えば特開昭５１−４６６２９号公報に記載されて
いるようなものがある。

これを第１図によって説明すると、冷却液通路１の途中
にサーモスタット２を設けてあり、冷却液は、矢示Ｘ、
Ｙで示すようにシリンダヘッドのウォータジャケット側
から図示しないラジェータ側に流れようとするが、液温
か低いときにはサーモスタット２の弁部３がスプリング
４の力によって閉じているために流れない８ 液温か設定温度まで上昇すると、ケース５内のワックス
６が溶け、その体積が膨張することによつてケース５が
押下げられて弁部３が開き、冷却液を流してその温度を
一定に保つようにしている。

一方、このサーモスタット２には、ケース５の内部にワ
ックス６を介して収容されたゴム７と一体的に結合した
シャフト８がその中央に組み込まれて上方に突出してお
り、このシャフト８がダイヤフラム装置１０のダイヤフ
ラム１１に一端を固着したロッドＳの他端に連結されて
いる。

ダイヤフラム装置１０は、ダイヤフラム１１によって、
負圧室１２と大気室１３とに区画されており、負圧室１
２し；はスプリング１４を設けている。そして、この負
圧室１２には、絞り弁１５の上流にある気化器１６のベ
ンチュリ部１７からベンチュリ負圧ｐｖが管路１８を通
って増幅器１日で増幅され、管路２７を経て導入さ九で
いる。

ダイヤフラム１１のスプリング１４のバネ力をスプリン
グ４の力よりも大きくしであるので、ベンチュリ負圧Ｐ
Ｖが変化しないときには、ダイヤフラム１１は一定位置
にある。したがって、ロッド９及びシャフト８も一定位
置にある。

機関停止時はベンチュリ負圧がなく、負圧室１２内は大
気圧で、ダイヤフラム１１．ロッドＳ及びシャフト８は
最上位置にあり、弁部３は閉じている。

機関運転時は、その機関負荷が一定時には、シャフト８
は前述のように一定位置に静止しているため、冷却液温
度によって体積を変化するワックス６の作用によって弁
部３を開閉して液温を一定に保つ。

そして、機関が低・中負荷時には、ベンチュリ負圧ｐｖ
は生じるがその値は小さいので、ダイヤフラム１１．ロ
ッド９及びシャフト８は僅かしか下方に移動しない。し
たがって弁部３の開度も小さく、冷却液温度は高く保た
れる。機関負荷が増すにつれて、ベンチュリ負圧ＰＶが
大きくなるので、ダイヤフラム１１．ロッドＳ及びシャ
フト８が下方に移動し、弁部乙の開度が増大するので、
冷却液温度が低くなる。

しかしながら、このような従来の内燃機関の冷却液温度
制御装置にあっては、サーモスタット２３− の弁開度の基準点の位置を、スプリング４の付勢力と、
増幅されたベンチュリ負圧がダイヤフラム１１に作用す
る力とのバランスでずらすという構成となっていたため
、第２図で示すように、ノッキングが問題となる低速回
転時の高負荷域Ａを低温制御域（サーモスタット２の弁
部３が開く）とするには、高温・低温の制御域切換点を
破線Ｂで示すようにしなければならないが、実際には実
線Ｃで示すようになってしまい、車両用内燃機関が通常
使用される範囲Ｄ（斜線を施した部分）の半分近くが低
温制御域となってしまい、ＨＣの低減や燃費の向上が充
分得られないという問題点があった。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ＨＣ排
出量が多い機関低・中負荷運転時には冷却液温度を通常
レベルよりも高＜Ｌ、、ＨＣ排出量の少ない高負荷運転
時には冷却液温度を通常レベルに下げるようにすると共
に、低速高負荷域における冷却液の設定温度を低温域に
保ってノッキングを起こさないようにすることを目的と
する。

４− そのため、この発明による内燃機関の冷却液温度制御装
置は、サーモスタットの弁開度の基準点位置をずらすダ
イヤフラム装置のダイヤフラムの両側の負圧室に、気化
器のベンチュリ負圧と吸気管の吸入負圧とをそれぞれダ
イヤスラムに対して逆方向に作用するように導くように
したものである。

以下、添付図面を参照して、この発明の詳細な説明する
。

第３図は、この発明の一実施例の構成を示す要部断面図
であって、第１図と機能が同一の部分には同一符号を付
し、それらの説明を省略する。

この実施例では、シャフト８にはロッド９が当接するよ
うに設けられ、ロッドＳはダイヤフラム装置２０のダイ
ヤフラム２１に固着されている。

またダイヤフラム装置２０は、ダイヤフラム２１によっ
てベンチュリ負圧室２２と吸入負圧室２３とに区画され
ており、吸入負圧室２３には、ダイヤフラム２１を下方
に押し下げる方向に付勢するスプリング２４を設けであ
る。

ベンチュリ負圧室２２と冷却液通路１とは、ベロフラム
２５によって区画されている。

そして、気化器１６のベンチュリ部１７のベンチュリ負
圧ｐｖを管路１８によってベンチュリ負圧室２２に導き
、また、絞り弁１５の下流の吸気管２６内の吸入負圧Ｐ
Ｉを管路２７によって吸入負圧室２３に導く。

このベンチュリ負圧ＰＶと機関回転数及び吸入負圧Ｐ工
との関係を第４図に示す。

次に、この実施例の作用を説明する。

機関の低速運転時においては、ベンチュリ部１７にベン
チュリ負圧Ｐ■が生じるものの、その値は小さいので、
負荷が小さい場合、すなわち絞り弁１５がほとんど閉じ
て吸気管２６に生じる吸入負圧Ｐ工が大きい場合には、
ダイヤフラム装置２０のダイヤフラム２１がスプリング
２４に抗して上昇し、ロッド９が第３図で上方に移動す
るため、サーモスタット２のケース５内のワックスが熱
膨張しても、ロッド８が上昇できるのでケース５がすぐ
には下降せず弁部３が開きにくくなるから、冷却液温度
が高く保たれる。

負荷が大きくなると絞り弁１５の開度が大きくなり、ダ
イヤフラム１１に作用する吸入負圧Ｐ工が小さくなって
、スプリング２４の力の方が大きくなるので、図示のよ
うに座金２８がストッパ２日に当接するまでロッド９を
下方に移動させるため、サーモスタット２のケース内の
ワックスが熱膨張した時、ロッド８が殆んど上昇できな
くなるので、ケース５がすぐに下降して弁部３を開くよ
うになり、冷却液温度が低温域に保たれる。

一方、機関の高速運転時においては、ロッド９を下方に
移動させる力としてダイヤフラム２１に作用するベンチ
ュリ負圧室２２のベンチュリ負圧ＰＶが大きくなるため
、比較的吸入負圧Ｐ工が大きい低負荷域でも、ロッド９
は下方に移動するため、冷却液温度は低温域に保たれる
。

その結果、冷却液の高温・低温の設定域の切換え点は、
第２図に破線Ｂで示すようになる。

以上説明してきたように、この発明による内燃機関の冷
却液温度制御装置は、冷却液温度を制御７− するサーモスタットの弁開度の基準点位置をずらすため
のダイヤフラム装置のダイヤフラムに、ベンチュリ負圧
と吸入管内の吸入負圧とを反対方向に作用させるように
したため、車両用内燃機関における通常運転範囲の大部
分を高温制御域にして、燃費向上や、ＨＣ排出量の低減
を計ることができ、しかも低速高負荷域では、設定温度
を低温制御域にしてノッキングの発生を防ぐことができ
る。さらに、高速運転域では冷却水温を低温にできるた
め、耐熱的に有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の内燃機関の冷却液温度制御装置の構成
を示す要部断面図、 第２図は、機関回転数と吸入負圧に対する機関運転範囲
及び冷却液の高温・低温の制御域切換点を示す説明図、 第３図は、この発明の一実施例の構成を示す要部断面図
、 第４図は、ベンチュリ負圧と機関回転数及び吸入負圧と
の関係を示す曲線図である。 ８− １・・・冷却液通路　　　　２・・・サーモスタット３
・・・弁部　　　　　　　１５・・・絞り弁１日・・・
気化器　　　　　１７・・・ベンチュリ部１Ｂ・・・管
部　　　　　　２０・・・ダイヤフラム装置２１・・・
ダイヤフラム　　２２・・・ベンチュリ負圧室２３・・
・吸入負圧室　　　２７・・・管路（Ｙ’ｌ　　（Ｎ’
Ｊ　　　　　υ寸 ｑ、／、百ＨＲ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　内燃機関の冷却液の通路中に設けたサーモスタット
   の弁開度の基準点位置をダイヤプラム装置によってずら
   して冷却液の設定温度を変化させるようにした冷却液温
   度制御装置において、前記ダイヤフラム装置のダイヤフ
   ラムの両側の負圧室に気化器のベンチュリ負圧と吸気管
   内の吸入負圧とをそれぞれダイヤフラムに対して逆方向
   に作用するように導き、前記吸入負圧が大きくなる程冷
   却液の設定温度が高温側に変化するようにしたことを特
   徴とする内燃機関の冷却液温度制御装置６