JPS62247112A - 内燃機関の冷却系制御装置 - Google Patents

内燃機関の冷却系制御装置

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JPS62247112A
JPS62247112A JP61070183A JP7018386A JPS62247112A JP S62247112 A JPS62247112 A JP S62247112A JP 61070183 A JP61070183 A JP 61070183A JP 7018386 A JP7018386 A JP 7018386A JP S62247112 A JPS62247112 A JP S62247112A
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cooling
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Masato Itakura
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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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷却水通路をヘッド側とブロック側とに分離
した２系統冷却システムに利用できる内燃機関の冷却系
制御装置に関するものである。
（従来の技術） エンジン冷却において、シリンダヘッドの冷却系と、ン
リンダブロノクの冷却系を夫々独立させ。
夫々のサーモスタットにより／す／ダヘソド側の冷却水
温度を低温に制御し、ノッキング制御及び充填効率の向
上を１′：Ａると共に、シリンダブロック側の冷却水温
度を高温に制御し、潤滑油温度を上昇させてその粘度を
低下させ、摩擦力の低減を図るようにした内燃機関の冷
却装置が、特開昭５９−２１５９１５号公報において提
案されている。
また実開昭６０−１０２４２２号公報で提案されている
水冷エンジンの冷却装置では、その両系統の温度設定を
、夫々の通路に設けられたサーモスタットで行ない、か
つ夫々の通路が共通の管路かも分岐されており、夫々の
分岐管断面積の差による流量の差で行なっている。
しかし、なから前記従来装置には、次のような欠点があ
った。即ち、温度設定手段としてサーモスタットを用い
ることは、その応答性が悪いこと及び設定温度が変えら
れないことから、常時変化し続ける車両の運転条件に追
従できないこと、及び夫々の運転条件毎に夫々適正な温
度制御が出来ないという欠点があった。
また面積差のある分岐管による方法では、両通路の流量
割合は設定できても、実際に必要な流ｌを供給すること
は出来なかった。即ち、流量供給源であるウォータポン
プは、エンジンのクランクシャフトによって駆動されて
おり、その回転数と流量は略正比例するため、両通路に
供給される冷却水流酸はエンジンの回転数まかせであり
、運転条件に応じた適正な流量制御が出来ない等の欠点
があった。
従来も応答速度を速くするものとしては、特開昭５９−
２１３９１８号公報に示すものが提案されており、これ
は水温センサーの信号を電子制御ユニットが判断し、Ｖ
ＳＶによってダイヤフラムで水量制御弁の制御子の位置
決めを行な５ものであるが、制御精度という点において
、負圧をダイヤスラムでストロークに変える方法は、弁
を構成する部品の摺動抵抗或は冷却水回路の動圧又は静
圧陀よっても、その位置決め精度に影響が出るものであ
る・ またサーモスタット弁の設定温度を可変化させるものと
して、特開昭６０−１２８９２４号公報に示す如く、吸
気管負圧に応動するダイヤスラムでワックス式サーモス
タットの開弁温度を調整する装置が提案され【いる。し
かし、この場合も設定温度の制御精度の面で問題があっ
た。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来のエノジン冷却装置における運転条件毎
の適正な制御ができないなどの問題、制御精度が劣るな
どの問題点を解決しようとするものである。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段） このため本発明は、第１０第２のウォータジャケット、
第１０第２のウォータポンプ、第１０第２のラジェータ
、第１０第２の導通路、第１０第２の戻道路、第１．第
２のバイパス通路、第１０第２の混合弁及び第１０第２
のモータファ／を有する内燃機関用の冷却装置において
、前記第１０第２のウォータポンプは回転数制御可能な
電動モータによって駆動され、前記第１０第２の混合弁
はその混合割合を決定する弁はＤＣモータ又はステップ
モータで駆動され、夫々のモータ及び前記モータファン
用のモータの回転制御は、機関回転数、車速、吸気管負
圧、前記第１のウォータジャケットの入口水温、第２の
ウォータジャケットの入口水温及び外気温からのセンサ
ー信号を受ける制御ユニットによって行なわれるように
したもので、これを問題点解決のための手段とするもの
である。
（作　　用） 温度制御の命令信号及び弁の作動は電気的に処理される
ことにより、その応答速度は従来のワックス式サーモス
タット弁に対し、数十分の１以下とすることができる。
また各センサーの信号を受けて制御ユニットが車両の運
転条件及び外気温を判断し、それに応じて弁の設定温度
を可変にすることも可能となる。更に流量の制御は電動
モータの回転数と略正比例となり、機関の回転数によら
ず、必要十分な流量を供給することが可能である。
また制御精度についても従来のバキュウム式アクチュエ
ータに比べ、フィードバック制御が容易で、かつ分解能
の高い電動式アクチュエータによって向上する。
（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
〜第４図は本発明の実施例を示す。先ず第１図に示す冷
却系制御装置ｌは、シリ／ダヘンドに設けられた第１の
ウォータジャケット２と、シリンダブロックに設けられ
た第２のウォータジャケット３と、該第１０第２のジャ
ケットの上流側入口近傍に夫々設けられた第１０第２の
ウォータポンプ４．５と、第１．第２のジャケット２．
３の下流側出口と第１０第２のラジェータ８．９の入口
を夫々連通する第１０第２の導通路６．７と、該ラジェ
ータ８．９の出口と第１０第２のウォータポツプ４．５
を連通する第１０第２の戻通路１２．１３と、第１０第
２の導通路６．７の途中から分岐し、夫々第１０第２の
戻通路１２．１３の途中へ連通する第１０第２のバイパ
ス通路１４．１５と、該バイパス通路１４゜１５と第１
０第２の戻通路１２．１３との合流点にあって夫々の通
路からの冷却水を混合し、前記第１０第２のウォータポ
ンプ４，５へ戻して行く第１０第２の混合弁１６．１７
と、第１０第２のラジェータ８゜９に夫々冷却風を送る
第１０第２のモータファ／１０．１１を有し、前記第１
０第２のウォータポツプ４．５は口伝数制御可能な電動
モータ２７，２Ｂによって駆動され、前記第１０第２の
混合弁１６．１７はその混合割合を決定する弁はＤＣモ
ータ２９又はステップモータ３０で駆動され、夫々のモ
ータ及び前記モータフ１ノ１０．１１用のモータ３１，
３２の回転制御は、ヘッド側入口水温、ブロック側入口
水温、機関回転数、車速、吸気管負圧及び外気温からの
センサー１８．１９，２０，２１．２２及び２３の信号
を受けるコントロールユニット２４によって行なわれる
ようにしたものである。また２５はトラ７スミッション
、２６はプロペラシャフトである。
次に作用を説明すると、エンジン始動からジャケット内
温度が所定の温度（ヘッド側は約６０℃、ブロック側は
約９０℃）に達するまで、第１０第２混合弁１６．１７
は第１．第２ラジェータ８．９からの水の流れを遮断し
、かつ第１０第２ウォータボング４．５はエンジン内に
局所的過熱部が生じない最低限の水を循環させることで
暖機な促進させる。
所定の温度になると、第１０第２ウォータポンプ４．５
はジャケットの出入口の温度差が約５℃前後となる流量
（低負荷時ならば現行エンジンの約１／２程度）を確保
しつつ、第１０第２混合弁１６゜１７が水温センサー１
８．１９により感知した入口温度を設定温度に保つよう
に第１０第２バイパス通路１４　、１５から流れて来る
高温の水と、第１０第２ラジェータ８．９からの低温の
水とを混合制御する。
第１０第２混合弁１６．１７の詳細を第２図〜第４図に
示す。第２図の円錐弁式はＤＣモータ２９の回転を制御
子３３のストロークに変換して高温水と低温水の混合割
合を決める。水温センサー１８．１９がらの入口温度の
信号が設定温度より高い場合は、バイパス通路１４．１
５からの高温水量を絞る方向へＤＣモータ２９が回転し
、低い場合は逆回転する。
制御子３３の上下限位置はギヤ３４に連動したポテンシ
ョメータ３５の抵抗により検出する。コントロールユニ
ット２４内には設定温度と入口温度を比較する回路が組
まれており、その大小関係によってモータの回転方向を
決定する機能が組込まれている。
第３図及び第４図はストップモータ３０を用いたロータ
リ弁式を示す。通常運転時は第１．第２混合弁１６．１
７が前述の作動をしつづけて、各ジャケット２．３内の
温度を適正に保持する。この適正温度とは、市街地走行
に代表されるような低負荷時には、ヘッド側が９０〜９
５℃、ブロック側が９５〜１００℃程度の範囲であり、
また高速、高加速、登板に代表される高負荷時には、ヘ
ッド側が６０〜７０℃、ブロック側が９０〜９５℃程度
の範囲であることは一般に知られている（負荷の高低は
吸気管負圧カラコントロールユニットカ判断）。
いま高負荷時に入口温度が混合弁１６．１７の制御域（
即ち、第２図制御子３３のストローク範囲内）を越えて
高くなった場合、第１ステツプとして第１０第２ウオー
タポ／プ４，５の回転数を増加させる信号がコノトロー
ルユニット２４から出る。更にポツプモータの最高域で
も制御域を出てしまう場合には、第２ステツプとしてモ
ータファ／ＩＯ，ｆｌを回転させて第１．第２戻通路１
２．１３内の水温を低く保つ。このステップは現在車両
全体の騒音低減を求める市場ニーズとも関連している。
なお、ここで云うモータファ／の作動は、ラジェータに
冷却風を送ることであるから、車速風による冷却分があ
る場合は、コントロールユニット２４が判断し、モータ
ファ／の回転数は必要最小限に抑える。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明した如く本発明によれば、工／ジノは常
にその車両運転条件に対し適正な水温分布を保持するこ
とが可能であり、しかも制御速度。
精度は従来に比べて高（することができる。更に同じ水
温を保持するにしても、モータファンの回転数及び回転
頻度を低減できるため、騒音面で有利になる。また工／
ンン停止後にも水冷却系を作動させることができるため
、所謂デッドソーク状態を解消することも可能であり、
エンジン寿命を長（することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す冷却系制御装置のシステ
ム図、第２図は第１図における混合弁の１例を示す平面
断面図、第３図は第２図と異なる実施例を示す混合弁の
側断面図、第４図は同平面断面図である。 図の主要部分の説明

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダヘッドに設けられた第１のウォータジャケット
    と、シリンダブロックに設けられた第２のウォータジャ
    ケットと、該第１、第２のジャケットの上流側入口近傍
    に夫々設けられた第１、第２のウォータポンプと、前記
    第１、第２のジャケットの下流側出口と第１、第２のラ
    ジエータ入口を夫々連通する第１、第２の導通路と、前
    記第１、第２のラジエータの出口と前記第１、第２のウ
    ォータポンプを連通する第１、第２の戻通路と、前記第
    １、第２の導通路の途中から分岐し夫々前記第１、第２
    の戻通路の途中へ連通する第１、第２のバイパス通路と
    、該バイパス通路と前記第１０第２の戻通路との合流点
    にあって夫々の通路からの冷却水を混合し、前記第１、
    第２のウォータポンプへ戻して行く第１、第２の混合弁
    と、前記第１、第２のラジエータに夫々冷却風を送る第
    １０第２のモータファンとを有する内燃機関用の冷却装
    置において、前記第１、第２のウォータポンプは回転数
    制御可能な電動モータによって駆動され、前記第１、第
    ２の混合弁はその混合割合を決定する弁はＤＣモータ又
    はステップモータで駆動され、夫々のモータ及び前記モ
    ータファン用のモータの回転制御は、機関回転数、車速
    、吸気管負圧、前記第１のウォータジャケットの入口水
    温、第２のウォータジャケットの入口水温及び外気温か
    らのセンサー信号を受ける制御ユニットによって行なわ
    れることを特徴とする内燃機関の冷却系制御回路。
JP61070183A 1986-03-28 1986-03-28 内燃機関の冷却系制御装置 Pending JPS62247112A (ja)

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US07/031,669 US4726325A (en) 1986-03-28 1987-03-30 Cooling system controller for internal combustion engines

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