JPH0350101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの制御装置に関し、特にウ
オータポンプをエンジン温度に応じて駆動制御し
て冷却水循環量をエンジン温度に応じて制御する
ようにしたエンジンにおいて、エンジンの各種燃
焼制御装置をエンジン温度に応じて制御するよう
にしたものに関する。

（従来の技術） 従来、エンジン内部に冷却水を循環させるため
のウオータポンプは、直接エンジンによつてエン
ジン回転に対し一定の速度比でもつて駆動するこ
とが行われていた。しかし、最近、駆動損失の低
減化及び燃費の改善を図るとともにエンジンの温
度制御を緻密に行うために、ウオータポンプを、
独自のモータによつて、あるいはエンジンと可変
プーリ又はクラツチを介して連結することによつ
て、エンジンの回転に対して速度比が可変に、つ
まりエンジンの回転とは独立して駆動できるよう
にしたもの（実開昭51−138630号公報、実開昭51
−138631号公報参照）が提案されている。

（発明が解決しようする課題） ところで、このようにエンジン回転とは独立し
た駆動が可能なウオータポンプをエンジン温度に
応じて駆動制御して、冷却水循環量をエンジン温
度に応じて制御するようにしたエンジンにおい
て、排気還流制御装置や空燃比制御装置等のエン
ジンの各種燃焼制御装置をエンジン温度に応じて
制御する場合、冷却水循環量がエンジン温度に応
じて変化し、特にエンジンの冷機時には冷却水循
環量が少なくなるので、エンジン型式や冷却水中
の不凍液の濃度等の要因によつて、検出されるエ
ンジン温度値が変動しやすく、エンジン全体の温
度を正確に検出することができず、その結果、上
記各種燃焼制御装置に対する暖機信号としての精
度に欠け、各種燃焼制御装置の制御を精度良く行
い得ないという問題がある。特にエンジン内部に
おいては、走行中であつても、高温領域と低温領
域が存在し、冷却水の循環速度が遅くときにはこ
の傾向が大きく、上記問題が顕著となる。

本発明は斯かる点に鑑み、上記のようにエンジ
ン回転とは独立した駆動が可能なウオータポンプ
をエンジン温度に応じて駆動制御するようにした
エンジンにおいて、エンジン内部におけるエンジ
ンの低温部の温度及びエンジンの高温部の温度を
それぞれ検出し、このエンジン低温部の温度とエ
ンジン高温部の温度との２点測温信号の両方を用
いて演算して求めた演算値（つまり、一方の検出
温度を他方の検出温度で補正した補正値）に基づ
いて排気還流制御装置等の各種燃焼制御装置を制
御するようにすることにより、冷却水循環量の少
なく循環速度の遅いエンジン冷機時等においても
エンジン温度を正確に検出し、この正確な暖機信
号により各種燃焼制御装置の制御を精度良く行い
得るようにしたエンジンの制御装置を提供せんと
するものである。

尚、この場合、上記２点測温方式により演算値
（補正値）として例えば平均温度を検出すること
に代えて、エンジン内部におけるエンジン低温部
とエンジン高温部との中間位置を１つのセンサで
温度検出することが考えられるが、運転状態によ
つては平均温度が検出される位置が変わるので、
温度検出位置が特定できず、この１点測温方式は
採用し難い。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、冷却水をエンジン内部に循環させるためのウ
オータポンプと、該ウオータポンプをエンジン温
度に応じて駆動制御する駆動装置とを設け、冷却
水循環量をエンジン温度に応じて制御するように
したエンジンを前提とする。そして、エンジン内
部に設けられエンジン内部の低温部の温度を検出
する第１温度センサと、エンジン内部に設けられ
エンジン内部の高温部の温度を検出する第２温度
センサと、上記第１温度センサの出力信号と第２
温度センサの出力信号とを受け、上記一方の検出
温度を他方の検出温度で補正した補正値と予め設
定された設定値とを比較してエンジンの各種燃焼
制御装置を制御する制御回路とを設けたものとす
る。

（作用） これにより、本発明では、第１温度センサによ
つてエンジン内部の低温部の温度が検出され、ま
た第２温度センサによつてエンジン内部の高温部
の温度が検出され、これら検出信号はそれぞれ制
御回路に入力される。該制御回路により、上記第
１温度センサからの検出信号と第２温度センサか
らの検出信号との両信号を用いて一方の検出温度
を他方の検出温度で補正した補正値を求め、この
補正値と予め設定された設定値とを比較してエン
ジンの各種燃焼制御装置が制御される。

その際、上記燃焼制御装置はエンジン内部にお
ける低温部の温度と高温部の温度とを共に反映さ
せた補正値に基づいて制御されるので、冷却水循
環量の少なく循環速度の遅いエンジン冷機時にお
いても暖機信号としてのエンジン温度を、エンジ
ン型式や不凍液温度等に影響されずに正確に検出
することができ、よつて上記燃焼制御装置の制御
を精度良く行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図において、１はエンジン、２はエンジン
１内部に冷却水を循環させるためのウオータポン
プ、３はラジエータである。上記エンジン１とラ
ジエータ３とは第１循環往路４ａ及び第１循環復
路４ｂによつて接続されて第１循環通路４が形成
されている。該第１循環通路４には上記第１循環
往路４ａの途中から分岐してラジエータ３をバイ
パスするバイパス通路５が並設され、該バイパス
通路５の第１循環往路４ａとの分岐部にはサーモ
スタツト６が配設されている。よつて、冷却水温
が設定値より低いエンジン冷機時にはサーモスタ
ツト６の閉作動により第１循環往路４ａを閉じて
バイパス通路５を開くことにより、冷却水をラジ
エータ３に循環させずにバイパスしてエンジン１
の暖機を促進する一方、冷却水温が設定値より高
いエンジン暖機後はサーモスタツト６の開作動に
よりバイパス通路５を閉じて第１循環往路４ａを
開くことにより、冷却水をラジエータ３に循環さ
せて通常のエンジン１の冷却を行うように構成さ
れている。また、７はエンジン１の冷却水をヒー
タコア８に循環させる第２循環通路であつて、該
第２循環通路７の下流端は上記バイパス通路５の
途中に接続されて該バイパス通路５及び第１循環
復路４ｂの一部を第２循環通路７の一部として兼
用している。上記第２循環通路７の途中には切換
バルブ９が介設されており、該切換バルブ９の開
作動により冷却水をヒータコア８に循環せしめて
該ヒータコア８によりブロア（図示せず）からの
風を温風に生成するように構成されている。

そして、１０は上記ウオータポンプ２をベルト
伝動機構１１を介して、エンジン１の回転に対し
て速度比が可変になるように独立的に駆動するモ
ータであつて、該モータ１０には該モータ１０を
制御する制御回路１２が接続され、該制御回路１
２にはエンジン温度（エンジンの燃焼室近傍の温
度又は冷却水温）を検出する第３温度センサ１３
が接続されている。

上記制御回路１２は、第２図に示すように、第
３温度センサ１３の検出信号（抵抗値信号）に応
じてエンジン温度に対応する電圧信号を出力する
第３温度検出回路１４と、該第３温度検出回路１
４からの出力信号に応じてモータ１０への出力電
流を制御する出力電流信号を出力する出力電流制
御回路１５と、該出力電流制御回路１５の出力電
流信号を増幅する増幅回路１６とを備えてなる。
そして、上記出力電流信号に応じて、電源Ｂから
給電されているモータ１０の励磁コイル１０ａへ
のフイールド電流をトランジスタTrを介して制
御するとともに、上記出力電流信号によりリレー
MRをON作動せしめて電源Ｂからモータ１０の
電動子１０ｂに通電することにより、モータ１０
をエンジン温度に応じて駆動制御するものであ
る。以上のモータ１０、ベルト伝動機構１１、制
御回路１２及び第３温度センサ１３により、ウオ
ータポンプ２をエンジン温度に応じて駆動制御す
る駆動装置１７を構成しており、よつて冷却水循
環量をエンジン温度に応じて制御するように構成
されている。尚、第２図中、Ｓはキースイツチで
ある。

一方、１８はエンジン１から放出された排気ガ
スの一部を吸気通路１９に還流する排気ガス還流
通路であつて、該排気ガス還流通路１８の途中に
は排気ガス還流通路１８を開閉制御する還流制御
弁２０が介設されている。該還流制御弁２０は、
排気ガス還流通路１８を開閉する弁体２１と、該
弁体２１をロツド２２を介して支持するダイヤフ
ラム２３と、該ダイヤフラム２３によつて区画形
成された負圧室２４と、該負圧室２４内に縮装さ
れたスプリング２５とを備える。上記負圧室２４
は負圧導入通路２６を介して吸気通路１９の絞弁
２７全閉位置の直上流に連通しており、該負圧導
入通路２６の途中には大気開放口２８が開設さ
れ、該大気開放口２８には大気開放口２８を開閉
する電磁弁２９が配設されている。そして、該電
磁弁２９のON作動時には、大気開放口２８を閉
じて負圧導入通路２６を介して負圧室２４に吸気
負圧を導入することにより、ダイヤフラム２３を
スプリング２５のばね力に抗して図で上方に偏倚
させて弁体２１を開作動させ、排気ガス還流通路
１８を開いて排気ガスを吸気通路１９に還流する
一方、電磁弁２９のOFF作動時には、大気開放
口２８を開いて負圧室２４を大気に開放すること
により、ダイヤフラム２３をスプリング２５のば
ね力により図で下方に偏倚させて弁体２１を閉作
動させ、排気ガス還流通路１８を閉じて排気ガス
の還流を停止するよう制御するようにした燃焼制
御装置の一種である排気還流制御装置３０が構成
されている。

さらに、３１はエンジン１内部におけるシリン
ダブロツク下部等の低温部に配設されてエンジン
１の低温部の温度を検出する第１温度センサ、３
２はエンジン１内部における燃焼室近傍等の高温
部に配設されてエンジン１の高温部の温度を検出
する第２温度センサであつて、各温度センサ３
１，３２はそれぞれ制御回路３３に接続されてお
り、該制御回路３３には上記電磁弁２９が接続さ
れている。

上記制御回路３３は、第３図に示すように、第
１温度センサ３１の検出信号（抵抗値信号）に応
じてエンジン１の低温部の温度に対応する電圧信
号を出力する第１温度検出回路３４と、第２温度
センサ３２の検出信号に応じてエンジン１の高温
部の温度に対応する電圧信号を出力する第２温度
検出回路３５と、上記第１及び第２温度検出回路
３４，３５からの両出力信号を用いて一方の検出
温度を他方の検出温度で補正した補正値の一例と
して両検出温度を平均演算した平均値信号を出力
する演算回路３６と、該演算回路３６の平均値信
号を予め設定された設定値と比較して電磁弁２９
への出力電流を制御する出力電流信号（ON−
OFF信号）を出力する出力電流制御回路３７と、
該出力電流制御回路３７からの出力電流信号を増
幅する増幅回路３８とを備えてなる。そして、上
記出力電流信号に応じて電磁弁２９をON−OFF
作動せしめ、よつて上記排気還流制御装置３０を
エンジン１内部の低温部の温度と高温部の温度と
の両方を反映させて求めた補正値としての平均温
度に応じて制御し、該平均温度が設定値より低い
エンジン冷機時には電磁弁２９をOFF作動せし
めて排気ガスの還流を停止する一方、平気温度が
設定値より高いエンジン暖機完了後は電磁弁２９
をON作動せしめて排気ガス還流を行うよう制御
するものである。

次に、上記実施例の作動について説明すれば、
第３温度センサ１３によつてエンジン温度が検出
され、この検出信号は制御回路１２に入力され
る。そして、該制御回路１２において、上記第３
温度センサ１３からの検出信号は第３温度検出回
路１４によりエンジン温度に対応した電圧信号に
変換されたのち、出力電流制御回路１５により上
記エンジン温度に基づいて予め設定されたモータ
１０への出力電流に相当する出力電流信号が出力
され、増幅回路１６で増幅されてモータ１０に入
力される。このことにより、モータ１０のフイー
ルド電流は上記出力電流信号に応じて制御され、
モータ１０の回転数、すなわちウオータポンプ２
の回転数がエンジン温度に応じて適正に制御され
ることになる。よつて、エンジン１内部に循環さ
れる冷却水循環量はエンジン温度に応じて適正に
制御されて、エンジン１は適正な温度に精度良く
温度制御され、良好なエンジン冷却性能を確保す
ることができる。

一方、第１温度センサ３１によつてエンジン内
部１の低温部の温度が検出され、また第２温度セ
ンサ３２によつてエンジン１内部の高温部の温度
が検出され、これら検出信号はそれぞれ制御回路
３３に入力される。該制御回路３３において、上
記第１及び第２温度センサ３１，３２からの検出
信号はそれぞれ第１及び第２温度検出回路３４，
３５によりエンジン１内部の低温部の温度及びエ
ンジン１内部の高温部の温度に対応した電圧信号
に変換されたのち、演算回路３６により上記エン
ジン１の低温部の温度と高温部の温度との両方を
用いて求めた補正値としての平均値に相当する平
均値信号が出力され、この平均値信号は設定値と
を比較して、出力電流制御回路３７によりエンジ
ン温度に基づいて予め設定された電磁弁２９への
出力電流に相当する出力電流信号（ON−OFF信
号）が出力され、増幅回路３８で増幅されたのち
電磁弁２９に入力される。

その場合、上記平均値信号が設定レベルより低
いエンジン冷機時には、出力電流制御回路３７か
らのOFF信号により電磁弁２９がOFF作動し、
そのことにより大気開放口２８が開放されて排気
還流制御装置３０の弁体２１が閉作動し、排気ガ
ス還流通路１８が閉じられて排気ガスの還流は行
われない。一方、上記平均値信号が設定レベルよ
り高いエンジン暖機完了後は、出力電流制御回路
３７からのON信号により電磁弁２９がON作動
し、そのことにより大気開放口２８が閉塞されて
排気還流制御装置３０の弁体２１が開作動し、排
気ガス還流通路１８が開かれて排気ガスの還流が
行われ、NO_xの低減化が図られる。

その際、上記排気還流制御装置３０の電磁弁２
９はエンジン１内部における低温部の温度と高温
部の温度との両方を用いて求めた補正値としての
平均温度に応じて制御されるので、冷却水循環量
の少なく循環速度の遅いエンジン冷機時において
も暖機信号としてのエンジン温度を、エンジン型
式や不凍液濃度等に影響されずに正確に検出する
ことができ、よつて上記排気還流制御装置３０の
制御を精度良く行うことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば上記実施例では、独自のモータ１０に
よりウオータポンプ２をエンジン回転に対して速
度比が可変に駆動するようにしたが、その他、エ
ンジン１とウオータポンプ２とを可変プーリ又は
クラツチ等を介して連結してウオータポンプ２を
駆動するようにしてもよいのは勿論であるが、制
御の容易性の面では上記実施例の如きモータが好
ましい。

また、上記実施例では、第１及び第２温度セン
サ３１，３２の出力に基づいて排気還流制御装置
３０を制御する場合について述べたが、その他、
空燃比制御装置等のエンジンの各種燃焼制御装置
に対しても同様に適用できるのは言うまでもな
い。

さらに、上記実施例では、エンジン１の低温部
の温度とエンジン１の高温部の温度との平均温度
に応じて排気還流制御装置３０を制御したが、要
はエンジン内部における低温部の検出温度と高温
部の検出温度とを用い一方の検出温度を他方の検
出温度で補正した補正値を求め、この補正値と予
め設定された設定値とを比較して各種燃焼制御装
置を制御するように構成すればよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ウオー
タポンプによる冷却水循環量をエンジン温度に応
じて制御するようにしたエンジンにおいて、エン
ジンの各種燃焼制御装置をエンジン内部における
低温部の検出温度と高温部の検出温度との両方を
用いて一方の検出温度を他方の検出温度で補正し
た補正値を求め、この補正値と設定値とを比較し
て制御するようにしたので、各種燃焼制御装置の
制御信号としてのエンジン温度の検出を、冷却水
循環量の少なく循環速度の遅いエンジン冷機時に
おいても正確に行つて、運転状態や運転要求に応
じて各種燃焼制御装置の制御を精度良く行うこと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示するもので、第１
図はエンジン冷却水の循環系統を示す概略図、第
２図はウオータポンプ駆動用モータの制御回路の
ブロツク図、第３図は排気還流制御装置の制御回
路のブロツク図である。 １……エンジン、２……ウオータポンプ、１０
……モータ、１２……制御回路、１３……第３温
度センサ、１７……駆動装置、１８……排気ガス
還流通路、２０……還流制御弁、２６……負圧導
入通路、２８……大気開放口、２９……電磁弁、
３０……排気還流制御装置、３１……第１温度セ
ンサ、３２……第２温度センサ、３３……制御回
路、３４……第１温度検出回路、３５……第２温
度検出回路、３６……演算回路、３７……出力電
流制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却水をエンジン内部に循環させるためのウ
   オータポンプと、該ウオータポンプをエンジン温
   度に応じて駆動制御する駆動装置とを設け、冷却
   水循環量をエンジン温度に応じて制御するように
   したエンジンにおいて、エンジン内部に設けられ
   エンジン内部の低温部の温度を検出する第１温度
   センサと、エンジン内部に設けられエンジン内部
   の高温部の温度を検出する第２温度センサと、上
   記第１温度センサの出力信号と第２温度センサの
   出力信号とを受け、上記一方の検出温度を他方の
   検出温度で補正した補正値と予め設定された設定
   値とを比較してエンジンの各種燃焼制御装置を制
   御する制御回路とを設けたことを特徴とするエン
   ジンの制御装置。