JPH01310121A

JPH01310121A - ターボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置

Info

Publication number: JPH01310121A
Application number: JP13807588A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Aihara; 粟飯原　裕之; Shigeki Baba; 茂樹馬場; Eitetsu Akiyama; 英哲秋山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1989-12-14
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2654807B2

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）本発明はターボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装
置に関し、特にセンサの出力に応じて冷却装置の作動を
制御する制御手段を備える場合に、前記センサ系又は該
制御手段の異常時に前記冷却装置の作動を適切に制御す
る冷却制御装置に関する。

（従来の技術）従来、エンジンの適正な運転を確保するとともに・、エ
ンジン及びその補機類の著しい耐久性の劣化を防止すべ
く、エンジン自体を制御するための制御装置とは別個の
制御装置を僅え、該制御装置によりエンジンの運転状態
を検出するセンサの出ツノに応じて、エンジンを冷却す
る冷却装置の作動を制御し、これによりエンジンを過不
足なく冷却し、その温度の過上昇を防止するようにした
冷却制御装置が知られている。また、このような冷却制
御装置において、前記センサ、前記冷却装置としてのウ
ォータポンプを駆動装置あるいは前記制御装置の故障時
にもエンジンを冷却してその温度上昇を防止すべく、該
故障時に作動しエンジンに冷却風を送る電動ファンを設
けたものが公知である（例えば特開昭５７−１９１４１
５号公報）。

（′９．明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の冷却制御装置はセンサ等の故
障時にのみ作動される電動ファンを別個に設ける必要が
あるため、装置のコスト増及び大型化等を招くという問
題点がある。

また、上記従来の冷却制御装置はウォータポンプ及び電
動ファンがエンジンのみを冷却対象としているため、例
えばターボチャージャを備えたエンジンにあってはター
ボチャージャの温度の過上昇を防止できないとともに、
ターボチャージャがエンジンルーム内における主要熱源
の一つであることから、゛ターボチャージャの温度上昇
に起因するエンジン温度の過上昇を防止できず、したが
ってエンジンの適正な運転や耐久性を確保できない恐れ
がある。

更に、上記従来の冷却制御装置は、電動ファンがエンジ
ンに冷却風を直接送るものであって、ラジェータを冷却
するものではないため、ラジェータの冷却不足によりエ
ンジン温度が過上昇し、上述と同様の不具合が生ずる場
合がある。

本発明は上記従来の技術の問題点を解決するためになさ
れたものであり、装置のコスト増及び大型化等を招くこ
となく、センサ系や制御装置の異常時にエンジン及びタ
ーボチャージャの温度の過上昇を防止し、もってこれら
エンジン系の適正な運転や耐久性を確保できるようにし
たターボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、エンジンの運転状態
を検出するセンサと、ターボチャージャ又はインターク
ーラを冷却する冷却手段とを備え、前記センサの出力に
応じて該冷却手段の作動を制御するように構成されたタ
ーボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置において
、前記センサ又は前記冷却手段の作動を制御する制御手
段の異常時に前記冷却手段を駆動する駆動手段を備えた
ものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の制御装置を適用したターボチャージャ
付内燃エンジンの燃料供給制御装置の全体構成図である
。同図中の符号ｌは例えば６気筒の内燃エンジンを示し
、エンジンｌの上流側には吸気管２、下流側には排気管
３が接続され、吸気管２及び排気管３の途中にターボチ
ャージャ４が介装されている。

吸気管２には上流側より順にエアクリーナ５、インター
クーラ６及びスロットル弁７が設けられている。

ターボチャージャ４とインタークーラ６との間には過給
圧（Ｐ２）センサ１００が設けられており、過給圧Ｐ２
を表す電気的信号を電子コントロールユニット（以下ｒ
ＥｃＵＪという）９に供給する。

スロットル弁７にはスロットル弁開度（Ｏｎ＋）センサ
８が連結されてスロットル弁７の弁開度を電気的信号に
変換しＥＣＵ９に送るようにされている。

一方、スロットル弁７の下流には吸気管内絶対圧（Ｐ＋
＋＾）センサ１０が設けられており、このＰＢ＾センサ
１０によって電気的信号に変換された絶対圧ｆδ号は前
記ＥＣＵ９に送られる。また、その下流には吸気温（１
゛＾）センサ１１が取付けられており、吸気温Ｔ＾を検
出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ９に供給する
。

吸気管２のエンジンｌとスロットル弁７間には燃料噴射
弁１２が設けられている。この燃料噴射弁１２は吸気管
２の吸気弁１３の少し上流側に気筒毎に設けられており
（２個のみ図示）、各噴射弁１２は図示しない燃料ポン
プに接続されていると共にＥＣＵ９に電気的に接続され
て、ＥＣＵ９からの信号によって燃料噴射の開弁時間が
、即ち燃料供給量が制御される。

エンジン１本体には第１及び第２のエンジン冷却水温セ
ンサ（以下それぞれｒＴｗεｌセンサ」。

ｒＴｗｉ２センサ」という）１４，１０１が設けられて
いる。この両センサ１４．＋０１はサーミスタ等から成
り、冷却水が充満したエンジン気筒周壁内に挿着され、
ＴＩＩＩＥＩセンサ１４は後述の冷却用電子コントロー
ルユニット（以下ｒＥ（？Ｃ：ＵＪという）１５に、Ｔ
ＷＥ２センサ１０１はＥＣｔＪ９にそれぞれ検出水温信
号を供給する。

また、エンジン１本体にはその潤滑油温度を検出する潤
滑油温センサ（以下ｒＴｏｌｔセンサ」という）】６が
設けられ、その検出油温信号を前記ＥＣ：Ｃｕ２Ｓに供
給する。

エンジン回転数センサ（以下ｒＮ＋：センサ」という）
１７がエンジンｌの図示しないカム軸周囲又はクランク
軸周囲に取付けられており、ＴＤＣ信号、即ちエンジン
ｌのクランク軸の１２０’回転毎に所定のクランク角度
位置で１パルスを出力し、このパルスをＥｃＵ９に供給
する。

排気管３のエンジンｌより直ぐ下流側には、０２センサ
１８，１８が装着され、排気ガス中の酸素濃度を検出し
その検出値信号をＥＣＵ９に供給する。また、排気管３
のターボチャージャ４より下流側には三元触媒１９が配
置され、排気ガス中のＨＣ，Ｇｏ、ＮＯｘ成分の浄化作
用を行う。

ターボチャージャ４は後述するように可変容量型のもの
であり、該ターボチャージャ４にはウォータポンプ２０
及びサブラジェータ２１を介装した管路２２が接続され
ている。即ち、ウォータポンプ２０、サブラジェータ２
１及び管路２２は、図示しないエンジン用冷却系とは別
個独立した水冷式のターボチャージャ用冷却系２３を構
成するも・のであり、該冷却系２３により供給される冷
却水が、ターボチャージャ４の後述する潤滑部ケーシン
グ４３に形成されたウォータージャケット５７（第３図
）内をｍ環することにより、ターボチャージャ４が冷却
されるようになっている。また、管路２２は分岐してイ
ンタークーラー６内に配置され、該インタークーラー６
内を通る吸入空気を冷却する。

ターボチャージャ用冷却系２３のターボチャージャ４の
直ぐ下流側には、ターボチャージャ冷却水温センサ（以
下ｒＴｗ丁センサ」という）２４が設けられており、そ
の検出水温信号をＥＣＣＵ　ｌ　５に供給する。更にＥ
ＣＣＵ１５にはイグニッションスイッチ２５が接続され
、そのオン・オフ信号が供給される。

また、第２図に示すように、エンジンルーム２６内には
、その前部に位置して前後方向に送風を行うラジェータ
ファン２７、後側上部に位置して下向きの送風を行うボ
ンネットファン２８が配されている。しジエータファン
２７は第１の電動機２９によって駆動され、回転の正逆
及び強弱のＷｌ整が可能であり、ボンネットファン２８
は第２の電動機３０によって駆動される。

第３図はターボチャージャ４の全体構成図を示す、即ち
、ターボチャージャ４はコンプレッサ部分のスクロール
を形成するコンブ１ノツサケーシング４１と、該コンプ
レッサケーシング４１の背面を閉塞する背板４２とから
なるケーシングと、ターボチャージャ４の主軸を軸支し
、その軸受を潤滑するとともに冷却水が循環する構造を
内蔵する潤滑部ケーシング４３と、タービン部分のスク
ロールを形成するタービンケーシング４４とを有してい
る。

コンプレッサケーシングｌの内部には、それぞれ吸気管
２が接続されたスクロール通路４５及び軸線方向通路４
６が形成され、前者４５は吸気出口をなし、後者４６は
吸気入口をなしている。

タービンケーシング４４の内部には、スクロール通路４
７と、接線方向に向けて開口するその入口開口４７ａと
、軸線方向に延在する出口通路４８と、その出口開口４
８ａとが形成され、入口開口４７ａ及び出口開口４８ａ
はそれぞれ排気管３に接続されている。

潤滑部ケーシング４３の内部に形成された軸受孔４９．
５０には、ラジアル軸受メタル５１により、０；Ｉ記し
たように主軸５２が枢支されている。

また、背板４２と潤滑部ケーシング４３の端面との間に
は、スラスト軸受メタル５３が挟設されている。

潤滑部ケーシング４３の第３図に於ける上端部には、潤
滑油導入孔５４が穿設されており、図示されていない潤
滑油ポンプから供給されたエンジンｌと共用の潤滑油を
、潤滑部ケーシング４３の内部に穿設された潤滑油通路
５５を経てラジアル軸受メタル５１及びスラスト軸受メ
タル５３に供給している。各潤滑部から排出された潤滑
油は、潤滑部ケーシング４３内に形成された潤滑油排出
口５６から排出され、図示されていないオイルサンプに
回収される。

スラスト軸受メタル５３に供給された潤滑油がコンプレ
ッサ側に流れ込むことを防ぐため、背板２の中心孔部に
はシールリング６４が設けられている。

また、潤滑部ケーシング４３内にはウォータージャケッ
ト５７が形成されている。該ウォータージャケット５７
は潤滑部ケーシング４３のターピングケーシング４４側
では断面環状をなし、これと連続する中央部では第３図
における上端部において断面Ｕ字状をなすとともに、前
記ターボチャージャ用冷却系２３の管路２２が図示しな
い接続部において接続され、冷却水が循環するようにな
っており、これによりターボチャージャ４が冷却される
。

第４図に併せて示されるように、スクロール通路４７の
中心部に配設された固定ベーン部材５８の外周部には、
タービンホイール５９を同心的に外囲するように、４つ
の固定ベーン６０が形成されている。これら固定ベーン
６０は、それぞれが部分弧状をなすとともに、円周方向
に沿って等幅かつ等間隔に設けられている。各固定ベー
ン６０の間には、背板６１に回動自在に枢着された回動
ビン６２の遊端に固着された可動ベーン６３がそれぞれ
配置されている。

これら可動ベーン６３は、固定ベーン６０と同等の曲率
の弧状をなし、かつ概ね同一の円周上に位置していて、
第４図に実線で示す最小開度位置と、鎖線で示す全開位
置との間で回動可能である。

各固定ベーン６０相互間の空隙は、これら各可動ベーン
６３が同期して回動駆動されることによりそれぞれ開閉
され、該各空隙の流通面積がその回動量、即ち可動ベー
ン６３の傾斜角度に応じて調整される。

各可動ベーン６３の同期した回動駆動は、それぞれを支
持する回動ビン６２、該回動ビン６２と連結された駆動
ロッド７０（第１図）を介して、そのアクチュエータ７
１によりなされ、駆動ロッド７０が伸長力向（第１図中
左方向）に作動せしめられたときに、各可動ベーン６３
による開度が増大し各空隙流通面積が大となるように、
また縮小方向（第１図中右方向）に作動せしめられたと
きには、上記開度が減少し各空隙流通面積が小となるよ
うになっており、かかる開度制御によりターボチャージ
ャ４の容量が調節される。

前記アクチュエータ７１は、第１図に示すように、ダイ
アフラム７１ａにより画成される第１圧力室７１ビと第
２圧力室７１ｃとを有し、既述した駆動ロッド７０は、
第２圧力室７１ｃ側でハウジングを貫通してダイアフラ
ム７１ａに連結されている。第２圧力室７１ｂに挿着さ
れたバネ７］ｄは、該ダイアフラム７１ａを、駆動ロッ
ド７０が縮小する方向、即ち前記可動ベーン６３により
開度が減少する方向に付勢している。

第１圧力室７１ｂには、エアクリーナ５及びターボチャ
ージャ４間の吸気路が絞り７２を介して接続されると共
に、ターボチャージャ４及びインタークーラ６間の吸気
路がレギュレータ７３、絞り７４及び過給圧導入用制御
弁７５を介して接続されている。

過給圧導入用制御弁７５は、常閉型のオンーオフ２位置
作動型電磁弁であり、ソレノイド７５ａと・該ソレノイ
ド７５ａの励磁により開弁する弁体７５ｂとを有してい
る。ソレノイド７５ａの（＝Ｊ勢により弁体７５ｂを開
成させると、前記ターボチャージャ４及びインタークー
ラ６間の吸気路における過給圧Ｐ２がアクチュエータ７
１の第１圧力室７１ｂに導入される。

したがって、過給圧導入用制御弁７５のソレノイド７５
ａの開弁デユーティ比Ｄ１を変化させることにより、過
給圧Ｐ２の大きさを制御でき、該開弁デユーティ比Ｄ１
がより大きいほど、前記第１圧力室７１ｂ内に導入され
る圧力がより大きくなることにより過給圧Ｐ２は減少す
る。

一方、前記アクチュエータ７１の第２圧力室７１ｃには
、スロットル弁７より下流側の吸気路が定圧ブ１！７６
及び負圧導入用制御弁７７を介して接続されている。該
負圧導入用制御弁７７も前記過給圧導入用制御弁７５と
同様の常閉型のオンーオフ２位置作動型電磁弁であって
、そのソレノイド７７ａの励磁により弁体７７ｂが開成
し、定圧弁７６により一定圧に調整された負圧を第２圧
力室７１ｃに導入するとともに、消磁時、弁体７７ｂの
閉成により、エアクリーナ７７ｃを介して大気を第２圧
力室７１ｃに導入する。

したがって、負圧導入用制御弁７７のソレノイド７７ａ
の開弁デユーティ比Ｄ２を制御することによっても過給
圧Ｐ２を制御でき、該開弁デユーティ比Ｄ２がより大き
いほど、前記第２圧力室７１ｃに導入される圧力がより
小さくなることにより過給圧Ｐ２は減少する。

前記両制御弁７５．７７のソレノイド７５ａ。

７７ａは前記ＥＣＵ９にそれぞれ接続され、ＥＣＵ９か
らの信号によって上記デユーティ比Ｄｌ。

Ｄ２が制御される。

前記ＥＣＵ９はエンジンｌの運転時に作動し、前述の各
種センサからの入力信号に基づいて、エンジンｌの運転
状態を判別し、該判別された運転状態に応じた燃費特性
、加速特性等の諸特性の最適化が図られるように、燃料
噴射弁１２の燃料噴射時間Ｔｏｕｒ、点火装置３１の点
火時期等を演算し、該演算結果に基づく駆動信号を燃料
噴射弁１２゜点火装置３１に供給する。

また、ＥＣＵ９は、各種センサからの入力信号に基づい
て過給圧導入用制御弁７５及び負圧導入用制御弁７７の
開弁デユーティ比Ｄｓ、Ｄ２を演算し、該演算結果に基
づく駆動信号を前記両制御弁７５．７７のソレノイド７
５ａ、７７ａに供給し、アクチュエータ７１を駆動する
ことにより、ターボチャージャ４の容量を最適に制御す
る。

更にＥＣＵ９はエンジンｌの運転時、後述する制御プロ
グラム（第６図）に基づき、各種センサからの入力信号
に応じてウォータポンプ２０の運転・停止を決定し、そ
の駆動信号をウォータポンプ２０に供給する。

前記ＥＣＣＵ１５はエンジンｌの運転時及び停止後の所
定時間内において作動し、′ｒｗεｌセンサＩ４、Ｔ’
ｏ　Ｉ　Ｌセンサ１６及び１”ＷＴセンサ２４からの入
力信号等に基づいて、ラジェータファン２７の運転・停
止２回転の正逆及び強弱、ボンネットファン２８の運転
・停止及びエンジン１の停止後におけるウォータポンプ
の運転・停止を決定し、その駆動信号をウォータポンプ
２０、第１及び第２の電動機２９．３０に供給する。

また、ＥＣＣＩＪ１５はＥＣＵ９と電気的に接続されて
おり、ＥＣＵ９はエンジン１の運転時、ＥＣＣＵｌ　５
が前記各種センサ系の異常を検知したときに、後述する
フェイルセーフ処理を行う。

第５図は前述したＥＣ：ＣｕＩ２の外部結線状態等を詳
細に示す配線図であ番ハＥＣＣＵ１５は端子Ｂ１％Ｂ９
．Ａｔ〜Ａ７を有する。端子Ｂｌはバッテリに接続され
、バッテリ電圧が印加される。端子Ｂ９はグランド（ボ
ディアース）端子である。

端子Ｂ２は、通常のイグニッションスイッチ２５のオン
・オフ端子に接続される。一方、端７−８３は、これと
は異なり、イグニッションスィッチ２５オフ時でもバッ
テリと接続している。エンジン１運転中にイグニッショ
ンスイッチ２５をオフすると、エンジン１は停止し、ま
たＥＣＵ３もスイッチオフにより非作動状＠（メモリ記
憶保持機能は除く）となるが、ＥＣＣＵｌ　５は、既述
の如く、エンジン停止後も必要に応じ所定時間作動させ
るため、イグニッションスイッチ２５のオフ操作にかか
わらずバッテリとの接続がある上記端子Ｂ２が設けられ
ている。ＥＣＣＵｌ　５のエンジン停止後の作動時間は
、イグニッションスイッチ２５のオフ操作に伴って起動
されるタイマによって設定する。

エンジン停止後のＥＣＣＵ１５ＣＣ用のタイマの設定時
間については、エンジン停止状態、従って車載発電機に
よる充電がなされない状態で電動のラジェータファン２
７、ボンネットファン２８、ウォータポンプ２０のいず
れが一つ以−ヒが運転駆動されるものであるから、バッ
テリの消費がなるべく少なく、しがも冷却効果を上げら
れるように。

これら両方の観点から適用する車両のエンジンルームの
広狭、各部のレイアウト等をも考慮して決定する。−例
として、かかるＥＣＣＵｌ　５の作動可能時間は、１５
分に設定される。

ＥＣＣＵ１５ＣＣ用のタイマにより設定された所定時間
中は、冷却統合ユニットとしてのＥＣＣＵｌ５はイグニ
ッションスイッチの状態にかかわらず常にバッテリから
電圧を受け、制御可能状態となり、所定時間が経過した
時点で、ＥＣＣＵｌ５により所定の冷却制御動作は打ち
切られる。

端子Ａ　Ｉ　〜Ａ　３はＴＷＥ１センサ１４、ＴＷＴセ
ンサ２４及びＴｏｏｔセンサ１６の検出信号入力用端子
で、各センサに接続されている。端子Ａ４はＥＣＣＵｌ
５の内部回路の信号系のグランド端子である。

また、端子Ａ５はエアコン（Ａ／Ｃ）ユニット８０に接
続されており、エアコンのスイッチのオン・オフ信号が
入力される。

端子８４〜Ｂ６はラジェータファン２７制御用端子で、
駆動回路２９０に接続されている。該駆動回路２９０は
、正転時の弱回転及び強回転切換え用のそれぞれコイル
２０１　ａ　、　２０２　ａ、ノーマルオーブン接点２
９１　ｂ　、　２９２　ｂから成る第１及び第２のリレ
ー回路２０１及び２９２と、正逆回転切換え用のそれぞ
れコイル２９３ａ、　２０４ａ、ノーマルクローズ端子
２９３ｂ　。

２９４ｂ及びノーマルオーブン端子２９３　ｃ　、　２
９４　ｃから成る第３及び第４のリレー回路２０３．２
９４と抵抗２９５とを有しており、ラジェータファン低
速（ＬＯＷ）回転指示用の端子Ｂ４が第１のリレー回路
２９１に、また同高速（Ｉｌｌ）回転指示用の端子Ｂ５
が第２のリレー回路２９２に、更に同逆転（ＲＥＶ）　
＃′！示用の端子Ｂ６が第３及び第４の各リレー回路２
０３．２９４と接続されている。

ラジェータファン２７の回転の強弱、正逆は下記のよう
にして行われる。

正転時の弱回転の場合は、端子Ｂ４に低レベル出力が出
される。これにより、第１のリレー回路２９１が作動し
、第１の電動機２９には抵抗２９５により低減された駆
動電流が流れ、ラジェータファン２７は低速回転する。

強回転の場合は、端子Ｂ５に低レベル出力が出され、第
２のリレー回路２９２が作動する。この場合には、電動
機２９に大なる駆動電流が流れ、ラジェータファン２７
は高速回転する。

逆回転の場合には、端子Ｂ６に高レベル出力が出され、
第３及び第４のリレー回路２９３．２９４が作動し、各
リレー接点がノーマルオーブン端子２０３ｃ。

２９４ｃ側に切換わる。これにＪ：り電動機２９への印
加電圧の極性が反転し、かつ駆動電流は抵抗２９５によ
り低減され、ラジェータファン２７は逆転低速回転する
。

上記逆転駆動は、エンジン停止後の所定時間内において
、連続的にあるいは断続的に行われる。

該ラジェータファン２フ逆転時には、第２図に矢印で示
すように、エンジンルーム２６内の空気は内部から車両
前方外部へ排出される。

端子Ｂ７はボンネットファン２８制御用端子で、駆動回
路３００中のコイル３（ＩＩ　ａとノーマルオープン接
点３０１ｂから成るリレー回路コＯ１に接続されている
。また、該駆動回路３００には、専用のヒユーズ３１０
が設けられている。ボンネットファン２８の駆動は」二
連と異なり、第２の電動機３０によるオン・オフ駆動の
みであり、その運転・停止は端子Ｂ７に高レベル、低レ
ベル出力が出されることによってなされる。

該ボンネットファン２８の駆動制御は、エンジン１の運
転時及びエンジン停止後の前記所定時間内に連続的にあ
るいは断続的に行われる。

、端子Ｂ８はウォータポンプ２０制御用端子で、ウォー
タポンプ２０駆動用の第３の電動機２０１と、コイル２
０２ａ及びノーマルオープン接点２０２ｂから成るリレ
ー回路２０２とを有する駆動回路２００に接続されてい
る。該駆動回路２００も専用のヒユーズ２１０が設けら
れている。ウォータポンプ２０の駆動も、上記ボンネッ
トファン２８の場合と同様オン・オフ駆動のみであり、
その運転・停止は端子Ｂ８に高レベル、低レベル出力が
出されることによってなされる。

該ウォータポンプ２０の駆動制御は、エンジン１の運転
時及びエンジン停止後の前記所定時間内に連続的にある
いは前記ボンネットファン２８に代えて断続的に行われ
る。

端子へ６〜Ａ８はそれぞれ第１〜第３の電動機２９゜３
０及び２０１の端子電圧Ｖｎｐ、　ＶＩＩＦ及びＶＷＰ
の入力用端子である。

端子Ａ９〜Ａ１２はＥＣＵ９に接続されている。

鎖端７−Ａ９はＥＣＵ９からの一１ユ記ウォータポンプ
２０制御用の信号入力端子であり、エンジンｌの運転時
におけるエンジン回転数、エンジン水温、吸気温等に応
じたエンジン運転状態に基づく制御を行う場合、該運転
状態に基づいて得られたウォータポンプ２０に対する制
御信号がＥＣＵ９から端子Ａ９に供給される。端子Ａ’
ｔｏはフェイルセーフ出力端子であり、異常検出時には
該端子Ａｇｏからフェイルセーフ指示用の制御信号がＥ
ＣＵ９に送出され、ＥＣＵ９がこれに基づいて、後述す
る所定のフェイルセーフ動作を行えるようになっている
。

端子Ａｌｔはエアコン冷媒圧力スイッチ８１に接続され
ており、そのオン−オフ信号が人力される。

該スイッチ８１はエアコン用の図示しない圧縮機による
冷媒圧力が所定圧以上のときにオンするスイッチであり
、そのオン−オフ信号はＩ？、Ｃ：Ｕ　９にも入力され
る。また、端子ＡＩ２はエアコンが運転中であることを
表す信号をＥＣＵ”Ｊに出力する端子である。

上記スイッチ８１並びに端子Ａｌｌは、次のようなラジ
ェータファン２７の駆動制御に用いられる。

・即ち、エンジン冷却水温ＴＷＥＩが高温の所定（１α
（例えば９０℃）を超えるような状態のときは、送風冷
却を行うべく、既述したように、端子Ｂ５へ低レベル出
力を出してラジェータファン２７を高速正回転させる必
要があるところ、エンジン冷却水温Ｔｗε１が上記所定
値以下ではあるが該所定値よりやや低い値を呈している
場合（例えば８４℃以上）においても、エアコンの稼動
並びに冷媒の圧力如何によっては、ラジェータファン２
７を回転させ、しかも高速回転、低速回転を切換制御す
るのが望ましい場合がある。特に、ラジェータファン２
７をエアコンのコンデンサファンと連動させる構成を採
用するときは、エンジン冷却水温Ｔｗεｌが上記所定値
を超えなくても、事前にラジェータファン２７を回転駆
動すれば、エアコンの冷媒の冷却を行わせることにより
エアコン性能の低下を防止することが可能であり、且つ
かかる場合に冷媒の圧力が所定圧（例えば１０）ｃｇ／
ｃｆｆｌ）以上の高い状態とそうでない状態とで送風の
強弱を切り換えられば、より適切な制御を行うことがで
きる。

そこで、エンジン冷却水温Ｔｗε１が上記所定値以下で
、且つエアコンの冷媒圧が高いとき、即ち上記スイッチ
８１のオンのときにはラジェータファン２７を事前に高
速回転させ、しからされば、即ち上記スイッチ８１がオ
フのときにはラジェータファン２７を回転させるも低速
回転させるよう制御することとしている。

上記エアコン冷媒圧力スイッチ８１並びにそのスイッチ
信号入力用の端子Ａ＋ｔは、かかる駆動制御の情報を取
り込むため設けられており、また、該制御のためのプロ
グラムもＥＣＣＵｌ　５の記憶手段に予め記憶させてお
くことができる。

ＥＣ：Ｃｕ２Ｓは、各種入力信号を供給され、入力信号
波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナ
ログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有す
る入力回路、中央演算処理回路（ＣＰＵ）、ＣＰＵで実
行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する
記憶手段、及び前記端子Ｂ４〜Ｂｓ、Ａ１ｏに出力を送
出する出力回路等から構成される。

更に、ＥＣＣ，Ｕ１５はＣＰＵが正常に作動しているか
否かを検知するための、ＣＰＵの処理時間を引時するタ
イマと、該タイマのタイムアツプにより発生する所定の
信号によって前記端子Ｂ５及びＢ８を印加するアナログ
回路（いずれも図示せず）を含む構成とされている。

次に、上記構成の冷却制御装置の作用を説明する。

第６図はＥＣ：Ｕ９により実行される。ウォータポンプ
２０の運転・停止を制御するサブルーチンのフローチャ
ートを示す。杢プログラムはイグニッションスイッチ２
５のオン時、常時実行される。

まず、前記各種センサの検出信号からエンジン冷却水温
Ｔｗε２．吸気温Ｔ＾及びエンジン回転数ＮＥを読み込
むとともに、演算された燃料噴射弁１２の燃料噴射時間
’ＦＯＵＴを読み込む（ステップ６０１）。

次いでエンジン冷却水温ＴＷＩ：２がエンジンｌの極高
温状態を表す所定温度Ｔｗ＋ｃｎ　（例えば＋００”Ｃ
）より高いか否かを判別する（ステップ６０２）。この
答がＩ￥定（Ｙｅｓ）のときにはエンジン回転数Ｎｅが
アイドル回転数に相当する所定回転数ＮＥＬＯＰより小
さいか否かを判別する（ステップ６０３）、この答が肯
定（Ｙｅｓ）のときにはウォータポンプ２０の運転を停
止しくステップ６０４）、本プログラムを終了する一方
、否定（Ｎｏ）のときには後述するステップ６２３に進
む。

前記ステップ６０２の答が否定（Ｎｏ）、即ちＴｗε２
≦Ｔｗ＋ｃｏが成立するときには、エンジン回転数ＮＥ
がクランキング回転数に相当する所定回転数ＮＥ＾（例
えば４０Ｏｒｐｍ）より小さいか否かを判別しくステッ
プ６０５）、この答が肯定（Ｙｅｓ）のときには、エン
ジンがクランキング中であると判断し、前記ステップ６
０４を実行して本プログラムを終了する。

０１ｊ記ステツプ６０５の答が否定（Ｎｏ）、即ちＮε
≧Ｎε＾が成立するときには、該条件の成立後、所定時
間が経過したか否かを判別する（ステップ６０６）。

この答が否定（Ｎｏ）のときには前記ステップ６０４を
実行し、肯定（Ｙｅｓ）のときにはステップ６０７に・
進む。

このステップ６０７では吸気温Ｔ＾が第１の所定温度′
「＾＋ｃ１（例えば１５℃）より低いか否かを判別し、
この答が肯定（Ｙｅｓ）のときには、燃料噴射時間′１
”００丁が第１の所定時間’ｒＯＵＴＩｃｏより大きい
か否かを判別する（ステップ６０８）。この第１の所定
時間Ｔｏｕｒｒｃｏは、エンジンｌが高負荷運転状態に
あるか否かを判断するためのものである。

前記ステップ６０８の答が否定（Ｎｏ）、即ちＴＯＵＴ
≦ｌ’ｏｕｒ＋ｃｏが成立するときには前記ステップ６
０４を実行する一方、肯定（Ｙｅｓ）、即ちＴｏｏ丁〉
Ｔｏｕｒｒｃｏが成立するときには前記ステップ６２３
に進む。即ち、低吸気温時にはエンジンｌが高負荷運転
状態にある場合にウォータポンプ２０が運転される。

前記ステップ６０７の答が否定（Ｎｏ）、即ちＴ＾≧１
′＾ＩＣＩが成立するときには、吸気温゛ｒ＾が第２の
所定温度′■゛＾ｒｃ２（例えば９０℃）より高いか否
かを判別する（ステップ６０９）。この答が肯定（Ｙ　
ｅｓ　）のときには、燃料噴射時間ＴＯＩＪＴが第２の
所定時間ＴＯＩＪＴＩＣ４より大きいか否かを判別する
（ステップロ１０）、この第２の所定時間ＴｏｕＴ■ｃ
４はエンジン１が中負荷運転状態にあるか否かを判断す
るためのものである。前記ステップ６１０の答が否定（
ＮＯ）、即ちＴｏｕｒ≦ＴＯＵＴＴＣ４が成立するとき
には前記ステップ６０４を実行する一力、肯定（Ｙｅｓ
）、即ちＴＯＵＴ＞　ＴＯＵＴＩＣ４が成立するときに
は前記ステップ６２３に進む。即ち、高吸気温時にはエ
ンジン１が中・高負荷運転状態にある場合にウォータポ
ンプ２０が運転される。

前記ステップ６０９の答が否定（Ｎｏ）、即ちＴＡｒｃ
ｔ≦゛「＾≦Ｔ＾１０２が成立するときには、エンジン
冷却水温ＴＷＥ２が第１の所定温度Ｔｗｘｃｔ（例えば
２０℃）より低いか否かを判別する（ステップ６１１）
。

この答が肯定（Ｙｅｓ）、即ち”Ｉ’ＷＥ２＜ＴＷＩＣ
Ｉが成立するときには、エンジン冷却水温ＴＷＥ２に応
じた番地ｉを値ｌに設定する（ステップ６１２）。この
番地１は、後述するエンジン回転数ＮＨに応じた番地ｊ
とともに、燃料噴射時間ＴＯＵＴの第３の所定時間Ｔｏ
ｕｔ＋ｃｉｊを記憶した第７図に示すマツプの１番地を
与えるものである。

前記ステップ６１１の答が否定（ＮＯ）のときには、エ
ンジン冷却水温ＴＷＥ２が前記第１の所定温度’ｒ”ｗ
ｒｃ＋より大なる第２の所定温度”ｌ”ｗ１ｃ２（例え
ば５０℃）より小さいか否かを判別しくステップ６１３
）、この答が１′Ｆ定（Ｙｅ　ｓ　）、即ちＴｗｔｃｌ
≦−”Ｉ’ＷＥ２＜ｉ’ＷＩｃ２が成立するときには前
記番地ｉを値２に設定しくステップ６１４）、否定（Ｎ
Ｏ）、即ち７ｗε２≧’Ｉ’ＷＩＣ２が成立するときに
は番地ｉを値３に設定する（ステップ６１５）。

前記ステップ６１２．６１４又は６１５でエンジン冷却
水温Ｔｗε２に応じて番地ｉを設定した後は、ステップ
６１６乃至６２０においてエンジン回転数ＮＨに応じて
同様に番地ｊを設定する。即ち、エンジン回転数ＮＥが
第１の所定回転数ＮＦ、ｒｃｘ　（例えば３，５００ｒ
ｐｍ　）より小さいか否か（ステップ６１６）　、第２
の所定回転数ＮＥＩＣ２（＞ＮＥＩＣＩ）　（例えば６
．０００ｒｐｎ＋）より小さいか否か（ステップ６１８
）をそれぞれ判別し、番地ｊを、Ｎａ（Ｎ＋ｒｃｔ、　
Ｎεｒｃ１≦ＮＥ＜ＮＥＩＣ２及びＮ日≧ＮεＩ０２の
ときにそれぞれ値ｌ。

２及び３に設定する（ステップ６１７．６１９及び６２
０）。

次いで、上記設定された番地１１Ｊに応じて、第７図の
マツプから燃料噴射時間’Ｉ’ＯＩＪ丁の第３の所定時
間Ｔｏｕｎｃｉｊを読み出す（ステップ６２１）。

この第３の所定時間Ｔｏｕｎｃｉｊは番地ｉが大きいほ
ど、即ちエンジン冷却水温ＴＷＥ２が大きいほど、より
小さな値に設定されている。

次に、燃料噴射時間ＴＯＵＴが上記ステップ６２１で読
み出された第３の所定時間Ｔｏｕｒｒｃｉｊより大きい
か否かを判別しくステップ６２２）、この答が否定（Ｎ
ｏ）、即ち’Ｉ’ＯＵＴ≦’ｒｏｕｒｒｃｉｊが成立す
るときには前記ステップ６０４を実行する一方、肯定（
Ｙｅｓ）、即ちＴｏｕｒ＞Ｔｏｕｎｃｉｊが成立すると
きには前記ステップ６２３に進む。このステップ６２３
ではバッテリ電圧ＶＢがその所定電圧ＶＢＩＣより大き
いか否かを判別し、この答が否定（Ｎｏ）のときには前
記ステップ６０４を実行する一方、！！ｒ定（Ｙｅｓ）
のときにはウォータポンプ２０を作動（オン）シくステ
ップ６２４）、本プログラムを終了する。

以上のような制御により、吸気温Ｔ＾が適正値と、なる
ようにウォータポンプ２０の作動が制御され、吸気の過
冷却及び過熱が防止される６次に、センサ系及びＥＣＣ
Ｕｌ　５の異常判別方法、並びに異常と判別されたとき
の処理の内容について説明する。

まず、ＥＣＣＵＩ　５は各センサの検出信号、即ちエン
ジン冷却水温Ｔｗε１．ターボチャージャ冷却水温Ｔｗ
τ及び潤滑油温Ｔｏ＋　ｔ、が、各センサの正常作動時
に示す値であるそれぞれの所定範囲にあるか否かを判別
し、これらのいずれかが所定範囲にないときには該当す
るセンサ系が異常であると判定し、該当するセンサの検
出値を、固定値である異常時代替値に再設定する。この
異常時代替値ＴＷＥＩＦＳ、　ＴＷ丁ＦＳ及び’ｒｏ！
ＬＦＳは前記ウォータポンプ２０．ラジェータファン２
７又はボンネットファン２８が確実に作動するように、
より高い値に設定される。これにより、センサ系の異常
時にこれらの冷却装置の作動が確保され、エンジン系の
過熱を防止することができる。特に、エンジンｌの運転
時においてはラジェータファン２７の運転が停止］−さ
れるとエンジンｌの温度が過上昇し易いが、上述の制御
によればかかる事態を確実に回避することができる。

また、ＥＣ：Ｃｕ２Ｓは異常と判定されたセンサ系に対
応した回数をもってＬＥＤ　（発光ダイオード）を点滅
させるとともに、端子Ａ＋ｏからフェールセーフ信号を
ＥＣ：Ｕ　９に出力する。

ＥＣＵ９はこのフェールセーフ信号が入力されると、ま
ず過給圧導入用制御弁７５の開弁デユーティ比Ｄ１及び
負圧導入用制御弁７７の開弁デユーティ比１）２の双方
又はいずれか一方を増大させることにより、アクチュエ
ータ７１を駆動し、過給圧１）２を低下させる。これに
より、ターボチャージャ４の過熱及びこれに起因するエ
ンジン１の過熱が防ＩＬされる。

更にこの場合ＥＣＵ９は、ｇＳ６図の制御プログラムの
エンジン冷却水温ＴＷε２の所定判別値、即ちステップ
６０２において適用される所定温度ＴＷＩＣＩ＋並びに
ステップ６＋１及び６１３においてそれぞれ適用される
第１及び第２の所定温度Ｔｗ＋ｃ＋及びＴｌｌｌＩＣ２
の少なくともいずれか一つをより小さな値に再設定する
。第６図の制御プログラム及び第７図のマツプから明ら
かなように、これらの所定温度がより小さな値に設定さ
れるとウォータポンプ２０の作動範囲が拡大するので、
これによりターボチャージャ４及びエンジンｌの温度の
過上昇を防止できる。このようにＥＣ：ＣＵ　１５から
フェールセーフ信号が人力されると、燃料供給制御等を
行うために通常設けられているＥＣＵ９によってエンジ
ン１やターボチャージャ４の冷却を制御するので、セン
サ系の異常時に同様の制御を行うために格別の装置を設
けることが不要となる。

更に、ＥＣＵ９は該ＥＣＵ９側のＬＥＤ及びインストル
メントパネルに設けられた警告灯（いずれも図示せず）
を点灯し、運転音への警告を行う。

次に、ＥＣＣＵＩ　５自体の異常、即ち該ＥＣ，ＣＵ１
５のＣＰＵの故障については前述したタイマにより検知
される。即ち、該タイマはＣＰＵの正常時における単位
処理時間より所定時間だけ長い設定時間を計時したとき
、即ちＣＩ）　Ｕが処理開始からこの設定時間が経過し
ても該処理を終了していないときにタイムアツプするも
のであり、該タイマのタイムアツプによりＣＰＵ自体に
故障が生じたと判定して所定の信号が発生するとともに
、ＬＥＤが点灯する。　　　　　　　　　　　　　　　
　４この所定の信号は、端子Ｂ５及びＢ８と接続された
前述のアナログ回路に供給され、該アナログ回路により
端子Ｂ５に低レベル出力が出されラジェータファン２７
が高速回転するとともに、端子！３ａに高レベル信号が
出力されてウォータポンプ２０が運転される。

このように、ＩＥＣＣＵＩ５のＣＩ）Ｕの故障時には簡
便な構成のアナログ回路によりラジェータファン２７の
高速運転及びウォータポンプ２０の運転が確保され、こ
れによりエンジンｌ及びターボチャージャ４の温度の過
上昇を防止することができる。

（発明の効果）以」ユ詳述したように本発明によれば、装置のコスト増
及び大型化等を招くことなく、センサ系や制御装置の異
常時にエンジン及びターボチャージャの温度の過上昇を
防止でき、したがってこれらエンジン系の適正な運転や
耐久性を確保することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置を適用したターボチャージャ
付内燃エンジンの燃料供給制御装置の全体＋１°り成図
、第２図は該エンジン搭載車両のエンジンルーム内の概
略構成図、第３図はターボチャージャの縦断面図、第４
図は第３図の［Ｖ−ＩＶ線からタービンケーシング側を
見た矢硯図、第５図はＥＣＣＵの外部結線状態等を示す
配線図、第６図はウォータポンプの運転・停止を制御す
るサブルーチンのフローチャート、第７図は第６図のサ
ブルーチンに適用されるマツプを示す図である。ｌ・・・内燃エンジン、４・・・ターボチャージャ、６
・・・インタークーラ、９・・・電子コントロールユニ
ット（Ｆ、Ｃ：Ｕ）　　（駆動手段）、１４・・・第１
のエンジン冷却水温（１’ｗｆｉ２）センサ（センサ）
、１５・・・冷却用電子コントロールユニット（Ｅ　Ｃ
ＣＵ　）　　（制押手段）、１６・・・潤滑油温（１’
ｏ＋ｔ）センサ（センサ）、２０・・・ウォータポンプ
、２４・・・ターボチャージャ冷却水温（ＴＷＴ）セン
サ（センサ）、２７・・・ラジェータファン、＋０１・
・・第２のエンジン冷却水温（Ｔ憤Ｅ２）センサ。出願人　　木１１Ｊ技研工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、エンジンの運転状態を検出するセンサと、ターボチ
ャージャ又はインタークーラを冷却する冷却手段とを備
え、前記センサの出力に応じて該冷却手段の作動を制御
するように構成されたターボチャージャ付内燃エンジン
の冷却制御装置において、前記センサの異常時に前記冷
却手段を駆動する駆動手段を備えたことを特徴とするタ
ーボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置。２、前記駆動手段は前記冷却手段の作動を少なくともエ
ンジン温度に応じて制御し、前記センサの異常時に該エ
ンジン温度の作動判別値を変更することを特徴とする請
求項１記載のターボチャージャ付内燃エンジンの冷却制
御装置。３、前記冷却手段はターボチャージャ又はインタークー
ラに冷却水を供給するウォータポンプであるとともに、
前記駆動手段は前記センサの異常時にラジエータファン
を作動させることを特徴とする請求項２記載のターボチ
ャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置。４、前記駆動手段は前記センサの異常時に過給圧を低下
させることを特徴とする請求項２記載のターボチャージ
ャ付内燃エンジンの冷却制御装置。５、前記冷却手段はターボチャージャ又はインタークー
ラに冷却水を供給するウォータポンプであり、前記駆動
手段は前記センサの異常時に、ラジエータファンを作動
させるとともに過給圧を低下させることを特徴とする請
求項２記載のターボチャージャ付内燃エンジンの冷却制
御装置。６、エンジンの運転状態を検出するセンサと、ターボチ
ャージャ又はインタークーラを冷却する冷却手段と、前
記センサの出力に応じて該冷却手段の作動を制御する制
御手段とを備えたターボチャージャ付内燃エンジンの冷
却制御装置において、前記制御手段の異常時に前記冷却
手段を駆動する駆動手段を備えたことを特徴とするター
ボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置。７、前記駆動手段は前記制御手段の異常時に前記冷却手
段を作動させるように構成されたアナログ回路であるこ
とを特徴とする請求項６記載のターボチャージャ付内燃
エンジンの冷却制御装置。８、前記アナログ回路は前記冷却手段とともにラジエー
タファンを作動させるように構成される請求項７記載の
ターボチャージャ付内燃エンジンの冷却制御装置。