JPS62237025A - エンジンの冷却水制御装置 - Google Patents

エンジンの冷却水制御装置

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JPS62237025A
JPS62237025A JP7821386A JP7821386A JPS62237025A JP S62237025 A JPS62237025 A JP S62237025A JP 7821386 A JP7821386 A JP 7821386A JP 7821386 A JP7821386 A JP 7821386A JP S62237025 A JPS62237025 A JP S62237025A
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JP
Japan
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cooling water
air
engine
control valve
fuel ratio
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JP7821386A
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Hideki Tanaka
英樹 田中
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Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は水冷式エンジンにおける冷却水の制御l装置に
関する。
(従来技術) −Sに水冷式エンジンでは、ラジェータで冷却された冷
却水をウオークポンプによってシリンダブロックに導き
、さらにこれをシリンダヘッドに通した後再びラジェー
タに戻すように循環させている。そして冷却水循環通路
に配設したサーモスタットにより、ラジェータへ流れる
水量を冷却水温に応じて変え、これにより冷却水の温度
が所定の範囲(70〜80℃)内に維持されるように制
御している。
しかしながら、このような従来の水温制御は、サーモス
タットに封入されている熱膨張ワックスの作用に依存し
てバルブの開閉を行っているため、エンジンの回転数や
負荷が変化した場合に、エンジンの発熱量の変化に伴っ
てサーモスタットの動作温度が、熱負荷の大きい領域で
は高くなり、熱負荷の低い領域では低くなるように変動
する欠点があった。すなわちこのような変動は、エンジ
ンのノッキングの発生あるいは実用運転域における燃焼
性に対して背反するものであり、好ましくない特性であ
った。
また、上記サーモスタットは、シリンダヘッドの冷却水
出口部に装着され、温度が高くなると開き、かつ温度が
下ると閉じるように動作するため、エンジンの発熱量の
低い低負荷領域では、エンジンの温度が設定値に対して
変動し、特に特開昭57−210137号公報に開示さ
れているような希薄空燃比にもって運転されるエンジン
では着火性悪化を招くおそれがあり、さらにヒータの効
きが悪いという欠点があった。
(発明の目的) そこで本発明は、エンジンの運転状態に応じて、冷却水
温を変え、これによりエンジンの出力特性および燃費特
性の向上を図るとともに、特に空燃比のリーン制御を行
う運転領域でエンジンの水温を高温に保持して、燃焼性
を向上させ、かつヒータの効き具合を良好にしたエンジ
ンの冷却水制御装置を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明によるエンジンの冷却水制御装置は、エンジンの
所定運転状態を検出してこのエンジンに吸入される混合
気の空燃比を理論空燃比よりもリーンの状態に制御する
水冷式エンジンにおいて、冷却水循環通路内に設けられ
た冷却水流量制御弁と、エンジンの運転状態検出手段と
、この運転状態検出手段からの信号にもとづき、所定の
冷却水温特性となるように上記流量制御弁を制御する手
段とを備えており、さらにこの制御手段が、空燃比のリ
ーン制御を行う所定運転状態において、冷却水温が理論
空燃比運転時よりも上昇するように上記流量制御弁の開
度を補正する流量制御弁開度補正手段を備えていること
を特徴とする。
(発明の効果) 本発明によれば、エンジンの運転状態に応じて流量制御
弁を冷却水循環通路内に備えているから、冷却水温をエ
ンジンの運転状態に応じて追従性良く変更することがで
き、エンジンの出力特性および燃費特性の向上を図るこ
とができる。さらに燃焼による発熱量の少ないリーン領
域で冷却水温を高温に保つことができるから、燃焼性お
よびヒータの効き具合を改善することができる。
(実 施 例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
第1図は本発明によるエンジンの冷却水制御装置の全体
構成図を示すもので、水冷式エンジンのシリンダブロッ
クl内のウォータジャケット2からラジェータ3に連通
ずる冷却水の主通路4aと、ラジェータ3からウォータ
ポンプ5を介してウォータジャケット2へ冷却水を還流
されるための主通路4bとによって冷却水循環通路6が
形成されている。上記主通路4aにはアクチェエータ7
によって開閉駆動される冷却水流量制御弁8が設けられ
ており、さらにこの制御弁8と並列にサーモバルブ9が
設けられている。また、ウォータジャケット2からバル
ブ10およびヒータ11を介してウォータポンプ5に連
通ずるバイパス通路12が設けられている。
一方、エンジンの吸気通路13には、その上流から下流
に向ってエアクリーナ14、エアフローメータ15およ
びスロットルバルブ16が配設され、吸気マニホルド1
7から各気筒へ分岐している吸気ボート18には燃料噴
射弁工9が配設されている。また、排気マニホルド20
には混合気の空燃比(A/F)を検知するための空燃比
センサ21が配設されている。22は冷却水の水温を検
出するための水温センサ、23はエンジン1の運転状態
に応じてオン・オフされる冷却ファンである。25は、
冷却水流量制御弁8を駆動するアクチュエータ7を制御
するためのマイクロコンピュータよりなるコントロール
ユニットで、このコントロールユニット25に、冷却水
温T。を検知する水温センサ22、外気温TAを検知す
べくエアクリーナ14内に設けられた外気温センサ(図
示せず)、エンジン回転数Nを検知するクランクアング
ルセンサ(図示せず)、吸入空気量QAを検知するエア
フローメータ15、空燃比センサ21およびヒータ吹出
温度センサ等からの諸信号が入力する。そしてコントロ
ールユニット25は、エンジンの運転状態をあられすこ
れら入力信号にもとづいて、燃料噴射弁19からの燃料
噴射量を制御するとともに、冷却水流量制御弁8のアク
チュエータ7を制御してエンジンの運転状態に応じて流
量制御弁8を開閉させる。さらにコントロールユニット
25は、冷却ファン23およびヒータ11に流れる水量
を調節するバルブ10を制御している。
次に第2図は、エンジン負荷に対応する流量制御弁8の
制御状態を説明するグラフで、エンジン負荷に対応して
設定された冷却水温Tdと、流量制御弁8の開度をあら
れす基本冷却水制御量Sdと、エンジン負荷に対応する
流量制御弁8の制御によってトルクが従来のものより増
大する状態とを示したものである。
次に第3図は、冷却水流量制御弁8の開閉制御を行うた
めにコントロールユニット25が実施する処理のフロー
を示したもので、まずステップS1において、冷却水温
Tw、外気温TA%エンジン回転数N、吸入空気量QA
等を入力する。次にステップS2において、冷却水/B
LT uがあらかじめ設定された温度T、より高いか否
かを判定し、この判定結果がrYEsJである場合のみ
、ステップS3に進み、エンジン回転数Nおよび吸入空
気iQAによってあられされるエンジン負荷に対応する
冷却水温Tdを設定するための図示のようなTdマツプ
を読みこむ。このTdマンブはマイクロコンピュータに
予め記憶されており、第2図からも明らかなように、こ
の冷却水温の設定値Tdは、エンジン負荷に応じて90
〜100℃、70〜80″Cおよび60〜70℃の3段
階のうちの何れかとなされ、この設定冷却水温Tdに応
じて流量制御弁8の開度をあられす基本冷却水制1Ns
dを決定する(第2図参照)。次にステップS4におい
て外気温補正係数KAを算出する。この補正係数KAは
、図示のグラフから明らかなように、外気温TAに比例
しており、冷却水流量制御弁8の開度を外気温T、に比
例して増大させるように補正するものである0次にステ
ップS5において、空燃比センサ(A/Fセンサ)から
の信号を入力する。そして次のステップS6でA/F補
正係数KL++−t−[iU示のグラフに従って算出す
る。この人/F補正係数K。は、図示のグラフから明ら
かなように、空燃比と比例しており、冷却水流量制御弁
8の開度を空燃比A/Fの増大に反比例させて減少させ
るように補正するために設定されたものであり、理論空
燃比においてKLN−1となる。そして次のステップS
7において、先にステップS3におけるTdマツプの読
みこみにより決定された基本冷却水制御11sdに再補
正係数KAおよびKLNを乗算して、流量側2’H弁8
の開度を外気温TAおよび空燃比A/Fに応じて補正す
る演算を行い、これにより空燃比のリーン状態を加味し
た冷却水制御量Sを決定し、ステップS8で流量制御弁
8を駆動して制御の1サイクルを終了する。なお、ステ
ップS2において、冷却水温Twが予め設定された値T
、よりも高くないと判定された場合、制御はステップS
9に移って流量制御弁8は閉じられる。
以上の説明で本発明によるエンジンの冷却水制振装置の
構成およびその流量制御弁80制御動作が明らかとなっ
たが、本発明によれば、エンジンの運転状態に応じて流
量制御弁8の開度を制御しているから、冷却水温をエン
ジンの運転状態に応じて追従性良く変化させることがで
き、エンジンの出力特性および燃費特性の向上を図るこ
とができる。特に第3図のフローチャートから明らかな
ように、流量制御弁8の制御手段が、空燃比のリーン制
御を行う所定運転状態において、流量制御弁8の開度を
減少側に補正して冷却水温が理論空燃比運転時よりも上
昇するように制御しているから、燃焼による発熱量の少
ないリーン領域で冷却水温を高温に保つことができ、燃
焼性およびヒータの効き具合を改善することができる。
なお、第1図に示された構成においては、流量制御弁8
と並列にサーモバルブ9が設けられているが、このサー
モバルブ9を省略した構成とすることもでき、あるいは
サーモバルブ9をバイパスする通路を設けて、このバイ
パス通路に流量制御弁8を配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体構成図、第2図はエン
ジン負荷に対応する冷却水流量制御弁の制御のMPlc
を示すグラフ、第3図は流量制御弁の’f/A御のフロ
ーチャートである6 1・・−シリンダブロック 2・・・ウォータジャケット 3−・・・ラジェータ 4a、4b・・・冷却水の主通路 5・・−ウォータポンプ   6・・・冷却水循環通路
7・・・アクチュエータ   8−・流量制御弁15・
・−エアフローメータ 22・・・水温センサ25−・
コントロールユニット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンの所定運転状態を検出してこのエンジンに吸入
    される混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーンの状態
    に制御する水冷式エンジンにおいて、 冷却水循環通路内に設けられた冷却水流量制御弁と、エ
    ンジンの運転状態検出手段と、この運転状態検出手段か
    らの信号にもとづき、所定の冷却水温特性となるように
    前記流量制御弁を開閉制御する制御手段とを備え、 この制御手段は、前記空燃比のリーン制御を行う所定運
    転状態において、冷却水温が理論空燃比運転時よりも上
    昇するように前記流量制御弁の開度を補正する流量制御
    弁開度補正手段を備えていることを特徴とするエンジン
    の冷却水制御装置。
JP7821386A 1986-04-07 1986-04-07 エンジンの冷却水制御装置 Expired - Lifetime JPH0726534B2 (ja)

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JPH0726534B2 JPH0726534B2 (ja) 1995-03-29

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02125910A (ja) * 1988-11-02 1990-05-14 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の冷却水流量制御装置
JPH0491314A (ja) * 1990-08-06 1992-03-24 Calsonic Corp 水冷式エンジンの冷却制御装置
WO1998054447A1 (fr) * 1997-05-29 1998-12-03 Nippon Thermostat Co., Ltd. Procede et appareil de regulation du refroidissement pour moteurs a combustion interne

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US6109219A (en) * 1997-05-29 2000-08-29 Nippon Thermostat Co., Ltd. Cooling control apparatus and cooling control method for internal combustion engines

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JPH0726534B2 (ja) 1995-03-29

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