JPS6388261A - 内燃機関の燃料冷却フアン制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料冷却ファン制御装置に関する。

〔従来の技術〕

機関が停止すると機関の冷却装置も同時に停止するため
に機関温度が急激に上昇する。その結果、燃料噴射弁を
具えた内燃機関では燃料噴射弁内或いは燃料噴射弁に至
る燃料通路内の燃料が蒸発し、従って機関が高温の状態
で再始動せしめられると燃料噴射弁から蒸発燃料しか供
給されないために機関の再始動が困難であるという問題
がある。このような問題を解決するために機関の燃料系
を冷却するための冷却ファンを具備し、機関停止後機関
冷却水温或いは機関排気温が予め設定された温度以下と
なるまで冷却ファンを駆動して機関の燃料系を冷却する
ようにした内燃機関が公知である（実公昭５８−７０８
２号公報或いは特開昭５８−２１１５２２号公報参照）
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらガソリン燃料の蒸発のしやすさは季節によ
って異なり、またアルコールをガソリンに混入した場合
には混入したアルコールの量によっても燃料のス発のし
やすさが変化する。従って上述のように常に機関冷却水
温等が設定温度以下となるまで一律に冷却ファンを駆動
させると冷却ファンが必要以上に駆動され、電力が無駄
に消費されるという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によれば第１図の発
明の構成図に示されるように機関温度を検出する機関温
度検出器９０と、機関の燃料系を冷却する冷却ファン１
４と、機関の停止を検出する機関停止検出手段９１とを
具備し、機関温度検出器９０および機関停止検出手段９
１の検出結果に基いて機関停止後に機関温度が予め定め
られた設定温度以下となるまで冷却ファン１４を駆動す
る冷却ファン駆動制御手段９２とを具備した燃料冷却フ
ァン制御装置において、機関停止直後の機関温度を記憶
する記憶手段９３と、機関始動時間を検出する始動時間
検出手段９４と、機関停止直後の機関温度が上記の設定
温度よりも高い場合であって機関始動時間が予め定めら
れた設定時間よりも長いときは設定温度を下降させ機関
始動時間が設定時間よりも短かいときは設定温度を上昇
させる設定温度制御手段９５とを具備している。

〔実施例〕

第２図を参照すると、１は機関本体、２はピストン、３
は燃焼室、４は吸気弁、５は吸気ボート、６は吸気枝管
、７はサージタンク、８は吸気ダクト、９は吸気ダクト
８内に配置されたスロットル弁、１０は排気マニホルド
、１１は各吸気枝管６に取付けられた燃料噴射弁を夫々
示す。燃料噴射弁１１は燃料分配管１２を介して燃料供
給ポンプ（図示せず）に連結されており、この燃料分配
管１２には燃料温度を検出する燃料温センサ１３が取付
けられる。これら燃料噴射弁１１および燃料分配管１２
の上方にはこれら燃料系を冷却するための電動式冷却フ
ァン１４が配置される。冷却ファン１４は電子制御ユニ
ット２０に接続され、電子制御ユニット２０の出力信号
によって制御される。

電子制御ユニット２０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス２１によって相互に接続されたＲＯＭ
　（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ　（ランダムア
クセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２
４、入力ポート２５および出力ボート２６を具備する。

ＣＰＵ　２４には不揮発メモリからなるバックアップラ
ム２７が接続される。

燃料温センサ１３は燃料分配管１２内の燃料温に比例し
た出力電圧を発生し、この燃料温センサ１３はＡＤ変換
器２８を介して入力ポート２５に接続される。スロット
ル弁７上流の吸気ダクト８内には吸入空気温に比例した
出力電圧を発生する吸気温センサ１５が配置され、この
吸気温センサ１５はＡＤ変換器２９を介して入力ポート
２５に接続される。また、機関本体１には機関冷却水温
に比例した出力電圧を発生する水温センサ１６が取付け
られ、この水温センサ１６はＡＤ変換器３０を介して入
力ポート２５に接続される。また、入力ポート２５には
離開始動用のスタータモータを作動させるためのスター
タスイッチ３１が接続され、更に入力ポート２５には機
関回転数に比例した周波数の出力パルスを発生する回転
数センサ３２が接続される。ＣＰＵ　２４内ではこの回
転数センサ３２の出力パルスから機関回転数が計算され
る。

電源３３は一方ではイグニッションスイッチ３４および
電圧検出器３５を介してＣＰＵ　２４に接続され、他方
ではメインリレー３６を介してＣＰＵ　２４に接続され
る。電圧検出器３５はイグニッションスイッチ３４を介
してＣＰＵ　２４に印加される電圧を検出するために設
けられており、この電圧検出器３５はＣＰＵ　２４に印
加される電圧に対応したディジタル信号を発生する。こ
の電圧検出器３５は入力ポート２５に接続される。

出力ボート２６は一方では駆動回路３７を介して冷却フ
ァン１４に連結され、他方では駆動回路３７を介してメ
インリレー３６に接続される。イグニッションスイッチ
３４がオンになると出力ポート２６にはメインリレー３
６をオンにすべき出力信号が出力され、その結果、メイ
ンリレー３６は導通状態となる。従ってこのとき電源３
６からの電力はイグニッションスイッチ３４およびメイ
ンリレー３６の双方を介してＣＰＵ　２４に供給される
。

一方、イグニッションスイッチ３４がオフになってもメ
インリレー３６は導通状態にあり、従ってイグニッショ
ンスイッチ３４がオフ後であってもＣＰＵ　２４は作動
状態にある。その後メインリレー３６をオフにすべき出
力信号が出力ポート２６に出力されるとメインリレー３
６はオフとなり、ＣＰＩＪ　２４への電力の供給が完全
に停止せしめられる。

次に第３図から第５図を参照しつつ本発明による冷却フ
ァンの制御について説明する。なお、これらの各ルーチ
ンは一定の時間間隔をおいて割込みにより実行される。

第３図は冷却ファン制御を実行するためのフローチャー
トを示す。第３図を参照するとまず始めにステップ４０
において電圧検出器３５の出力信号からＣＰＵ　２４に
印加される電圧ＶＢが一定（ｉｆｆ　Ｖ　０以上である
か否かが判別される。イグニッションスイッチ３４がオ
ンのときには通常ＶＢ＞Ｖｏとなっており、このときに
はステップ４１に進んでカウンタＣがクリアされる。一
方、イグニッションスイッチ３４がオフになるとＶＢ≦
Ｖｏとなるのでステップ４２に進み、カウンタＣが１だ
けインクリメントされる。次いでステップ４３ではカウ
ンタのカウント値Ｃが予め定められた一定値Ｃｏよりも
大きいか否かが判別される。Ｃｏｃ。

であればステップ４４に進む。卯ち、ＶＢが一時的に低
下したときをイグニッションスイッチ３４がオフになっ
たと判断しないようにＶ　Ｂ　＞　Ｖｏである状態が一
定時間Ｃｏ以上ｍ続したときのみ、即ち真にイグニッシ
ｉンスイ・ノチ３４がオフになったときのみステップ４
４に進むようにしている。

ステップ４４では温度検出フラグがセントされているか
否かが判別され、セントされていなければステップ４５
に進んで機関温度ＴＨをＴ　ＨＯとする。この機関温度
Ｔｌｌは燃料温センサ１３により検出された燃料温、吸
気温センサ１５により検出された吸気温、水温センサ１
６により検出された冷却水温のいづれをも使用すること
ができる。次いでステップ４６では温度検出フラグがセ
ットされ、ステップ４７に進む、ひとたび温度検出フラ
グがセントされるとその後の割込みルーチンではステッ
プ４４からステップ４７に進む。従ってＴＨＯはイグニ
ッションスイッチ３４が真にオフとなった後の、即ち機
関停止直後の機関温度ＴＨを表わしていることになる。

この機関温度ＴＨＯはバックアップラム２７内に記憶さ
れる。

ステップ４７では機関温度ＴＨが予め設定された設定温
度Ｔｏよりも高いか否かが判別される。

ＴＨ＞Ｔｏであればステップ４８に進んで冷却ファン１
４が作動せしめられ、それによって燃料系の冷却が行な
われる。ＴＨ≦Ｔｏになるとステップ４９に進んで温度
検出フラグがリセットされ、次いでステップ５０におい
て冷却ファン１４の作動が停止せしめられる。次いでス
テップ５１においてメインリレー３６をオフにする出力
信号が出力ポート２６に出力される。

第４図および第５図は第３図のステップ４７において用
いられる設定温度Ｔｏの制御ルーチンを示す。第４図を
参照するとまず始めにステップ６０においてスタータス
イッチ３１の出力信号からスタータスイッチ３１がオン
であるか否かが判別される。イグニッションスイッチ３
４がオンにされてからスタータスイッチ６０がオンとさ
れるまではステップ６１に進んでカウンタＤがクリアさ
れ、次いでステップ６２で制御完了フラグがリセットさ
れる。スタータスイッチ３１がオンになるとステップ６
３に進んで回転数センサ３２の出力信号から機関回転数
ＮＥが予め設定された回転数Ｎｏよりも高くなったか否
か、即ち機関が始動したか否かが判別される。機関が自
刃運転を開始していない場合にはステップ６４に進んで
カウンタＤが１だけインクリメントされる。次いで機関
が自刃運転を開始してＮＥ≧Ｎｏになるとステップロ５
に進み、カウンタＤのインクリメント作用が停止する。

従ってカウンタのカウント値りはスタータスイッチ３１
が作動せしめられてから機関が始動するまでの機関始動
時間を表わしている。

ステップ６５では制御完了フラグがセットされているか
否かが判別される。今、制御完了フラグはリセフトされ
ているのでステップ６６に進み、制御フラグがセットさ
れる。

第５図のステップ７０では制御フラグがセット　゛され
ているか否かが判別される。今、制御フラグがセントさ
れているのでステップ７１に進み、カウンタのカウント
値Ｄ、即ち機関始動時間りが予め定められた設定時間Ｄ
ｏよりも長いか否かが判別される。Ｄ＞Ｄｏの場合には
ステップ７３に進んで機関停止直後の機関温度Ｔ　）［
Ｏが設定温度ＴＯよりも高いか否かが判別される。ＴＨ
Ｏ＞Ｔｏであればステップ７４に進んで設定温度Ｔ。

から一定値ｔ、を減算した減算値Ｔｏ−ｔ、が下限温度
Ｔ１よりも大きいか否かが判別される。

Ｔｏ　−ｔｌ　≧Ｔ、であればステップ７５において設
定温度ＴｏｆＴ＋　　　ｔ、とした後にステップ７６に
進む。一方、Ｔｏ　−ｔ、　＜’ｌ’、であればステッ
プ７７に進んで設定温度ＴＯをＴ、とする。

この下限値Ｔ、は経験により定められている。−方、ス
テップ７３においてＴ　ＨＯ≦ＴＯと判別されたときは
ステップ７６に進む。このようにＤ〉Ｄｏであってかつ
Ｔｔ（Ｏ＞Ｔｏのときは設定温度Ｔｏが低下せしめられ
る。設定温度Ｔｏが低下せしめられるということは冷却
ファン１４の作動時間を長くすることを意味している。

即ち、機関停止時における機関温度ＴＨＯが高くかつ機
関の始動にかなりの時間りを要したということは機関停
止時に燃料系が十分に冷却されなかったために多量の燃
料蒸気が発生し、その結果機関の始動に時間を要したと
考えられる。従ってこのような場合には冷却ファン１４
の作動時間を長（して燃料系を十分に冷却するようにし
ている。

一方、ステップ７１においてＤ＜Ｄｏと判別されたとき
はステップ７８に進んで機関停止時における機関温度Ｔ
ＨＯが設定温度Ｔｏよりも高いか否かが判別される。Ｔ
ＨＯ＜Ｔｏであればステップ７６に進む。これに対して
ＴＨＯ＞Ｔｏであればステップ７９に進んで設定温度Ｔ
ｏに一定値ｔ２を加算した加算値Ｔｏ十ｔｚが上限値Ｔ
２よりも小さいか否かが判別される。Ｔｏ＋ｔ、≦Ｔ２
の場合はステップ８０に進んでＴｏ＋ｔ２を設定温度Ｔ
ｏとした後にステップ７６に進み、Ｔｏ　＋ｔ２＞’］
’２の場合にはステップ８１に進んでＴ２を設定温度Ｔ
ｏとした後にステップ７６に進む。

上限値Ｔ、は経験により定められている。このようにＤ
≦ＤｏであってかつＴ　ＨＯ＞　Ｔ　ｏのときは設定温
度Ｔｏが高められ、冷却ファン１４の作動時間が短縮さ
れる。即ち機関停止時における機関温度ＴＨＯが高くて
も機関始動時間りが短かかったということは機関停止時
に燃料系が過剰に冷却されていることを意味している。

従ってこのような場合には冷却ファン１４の作動時間を
短かくして無駄な電力の消費を阻止するようにしている
。

ステップ７６では制御フラグがリセ・ノドされ、次いで
ステップ８２では制？ＩＩ＋完了フラグ８２がセットさ
れる。制御フラグがひとたびリセットされるとステップ
７０を経て処理ルーチンを完了する。

一方、制御完了フラグ８２がセットされると第４図にお
いて機関回転数ＮＥがＮＯよりも高い状態が続いてもス
テップ６５を経て処理ルーチンを完了し、スタータスイ
ッチ３１がオフとならない限り再び；！ｉｌ＋御フラグ
がセントされることがない。

〔発明の効果〕

本発明によれば機関の始動のしやすさから必要最低限の
冷却ファンの作動時間が定められるので冷却ファンの駆
動電力の無駄な消費を阻止することができると共に季節
変化や燃料の種類に応じて燃料系を最適に冷却すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は内燃機関の側面断面
図、第３図は冷却ファン制？１１のためのフローチャー
ト、第４図および第５図は設定温度制御のためのフロー
チャートである。 ５・・・吸気ボート、　　　６・・・吸気枝管、１１・
・・燃料噴射弁、　　　１２・・・燃料分配管、１３・
・・燃料圧センサ、　１４・・・冷却ファン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関温度を検出する機関温度検出器と、機関の燃料系を
   冷却する冷却ファンと、機関の停止を検出する機関停止
   検出手段とを具備し、機関温度検出器および機関停止検
   出手段の検出結果に基いて機関停止後に機関温度が予め
   定められた設定温度以下となるまで冷却ファンを駆動す
   る冷却ファン駆動制御手段とを具備した燃料冷却ファン
   制御装置において、機関停止直後の機関温度を記憶する
   記憶手段と、機関始動時間を検出する始動時間検出手段
   と、機関停止直後の機関温度が上記設定温度よりも高い
   場合であって機関始動時間が予め定められた設定時間よ
   りも長いときは該設定温度を下降させ機関始動時間が設
   定時間よりも短かいときは該設定温度を上昇させる設定
   温度制御手段とを具備した内燃機関の燃料冷却ファン制
   御装置。