JPH05179948A

JPH05179948A - エンジン冷却装置

Info

Publication number: JPH05179948A
Application number: JP35715291A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kano; 英樹狩野
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-25
Filing date: 1991-12-25
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、エンジンの負荷状態に応じてウォ
ータジャケット内を循環する冷却水の温度を調節する。【構成】エンジン本体１が始動すると、コントロール
ユニット３４はエアフローメータ３から出力された吸入
空気量信号Ｑａと、クランク角センサ６から出力された
エンジン回転数信号Ｎａを読込んで初期基本噴射量Ｔｐ
ａを演算し、これらから基本噴射量Ｔｐとエンジン回転
数Ｎを求める。そして、基本噴射量Ｔｐとエンジン回転
数Ｎとに基づいて、記憶エリア３４Ａ内に予め記憶され
たＴｐ−Ｎマップから設定水温を読出し、この設定水温
と水温センサ１３から出力された水温Ｔａとの偏差に応
じた制御信号を流量制御弁２１に印加する。これによ
り、流量制御弁２１は弁開度を変化させ、ウォータジャ
ケットから給排配管８を介してラジエータ９に流通する
冷却水の流量を調節し、冷却水の温度を設定水温に制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ンを冷却するのに用いて好適なエンジン冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１２に従来技術によるエンジン冷却装
置として自動車用エンジン冷却装置を例に挙げて示す。

【０００３】図において、１は例えば４個のシリンダ１
Ａ，１Ａ，…とクランク軸１Ｂ等とからなるエンジン本
体を示し、該各シリンダ１Ａを構成するシリンダブロッ
クには、冷却水が循環するウォータジャケット（いずれ
も図示せず）が形成されている。また、該エンジン本体
１の他端側には、後述するウォータポンプ１０およびフ
ァン１１が設けられている。そして、該エンジン本体１
は後述の吸気マニホールド２から吸込んだ燃料と吸入空
気との混合気を各シリンダ１Ａ内で燃焼させ、この燃焼
による回転出力をクランク軸１Ｂから導出するものであ
る。

【０００４】２はエンジン本体１の吸気側に接続された
吸気マニホールドを示し、該吸気マニホールド２の下流
側は分岐してエンジン本体１の各シリンダ１Ａ内にそれ
ぞれ連通し、上流側には後述のエアフローメータ３およ
びスロットルバルブ４等が設けられている。また、該吸
気マニホールド２には図示しない燃料噴射弁が設けられ
ている。

【０００５】３はエアクリーナ（図示せず）の下流側に
位置して吸気マニホールド２の途中に設けられ、後述の
コントロールユニット１４に接続されたエアフローメー
タを示し、該エアフローメータ３はエアクリーナから吸
気マニホールド２内に吸込んだ吸入空気量を検出し、こ
の吸入空気量を吸入空気量信号Ｑａとしてコントロール
ユニット１４に出力するようになっている。

【０００６】４はエアフローメータ３の下流側に位置し
て吸気マニホールド２の途中に設けられ、吸入空気量を
開度に応じて制御するスロットルバルブ、５は該スロッ
トルバルブ４に連動して設けられたスロットルセンサを
示し、該スロットルセンサ５はコントロールユニット１
４に接続されている。そして、該スロットルセンサ５は
スロットルバルブ４のバルブ開度を検出し、これをバル
ブ開度信号θａとしてコントロールユニット１４に出力
するものである。

【０００７】６はエンジン本体１のクランク軸１Ｂに取
付けられたクランク角センサを示し、該クランク角セン
サ６はエンジン回転数を検出し、これをエンジン回転数
信号Ｎａとしてコントロールユニット１４に出力するよ
うになっている。７は吸気マニホールド２の下流側に設
けられた圧力センサで、該圧力センサ７は吸気マニホー
ルド２内の吸入負圧を検出し、これを吸入負圧信号Ｐａ
としてコントロールユニット１４に出力するようになっ
ている。

【０００８】８はエンジン本体１と後述のラジエータ９
との間に設けられ、ラジエータ９および後述の流量制御
弁１２と共にエンジン冷却装置を構成する給排配管を示
し、該給排配管８は、一端側がウォータジャケットの流
入口（図示せず）に連通し、他端側がラジエータ９の流
出口９Ｂに接続された給水管８Ａと、一端側がウォータ
ジャケットの流出口（図示せず）に連通し、他端側がラ
ジエータ９の流入口９Ａに接続された排水管８Ｂと、該
給水管８Ａと排水管８Ｂとの間を連通して設けられ、絞
り通路となったバイパス管８Ｃとから構成され、該排水
管８Ｂの途中には流量制御弁１２が設けられている。そ
して、該給排配管８はラジエータ９の流出口９Ｂから流
出された冷却水を給水管８Ａを介してウォータジャケッ
ト内に供給すると共に、ウォータジャケットから排水さ
れた冷却水を排水管８Ｂを介してラジエータ９に戻すよ
うになっている。

【０００９】９は車両の前部側に位置して給排配管８の
他端側に設けられたラジエータを示し、該ラジエータ９
の流入口９Ａには給排配管８の排水管８Ｂが接続され、
流出口９Ｂには給排配管８の給水管８Ａが接続されてい
る。そして、該ラジエータ９は、給排配管８の排水管８
Ｂから流入した高温の冷却水を冷却しつつ、給排配管８
の給水管８Ａ内に流出させるようになっている。

【００１０】１０はエンジン本体１の他端側に位置して
給排配管８の途中に設けられたウォータポンプを示し、
該ウォータポンプ１０はエンジン本体１の回転出力によ
って駆動され、冷却水を強制循環させるものである。１
１はエンジン本体１の他端側に設けられ、該ウォータポ
ンプ１０と共にエンジン本体１の回転出力によって回転
駆動するファンを示し、該ファン１１はラジエータ９に
送風して該ラジエータ９の冷却効率を高めるようになっ
ている。

【００１１】１２は給排配管８のバイパス管８Ｃよりも
ラジエータ９側に位置して、排水管８Ｂの途中に設けら
れたワックスペレット弁等からなる流量制御弁を示し、
該流量制御弁１２は、排水管８Ｂ内を流通する冷却水の
温度を感知して弁開度を調整することにより、ウォータ
ジャケットとラジエータとの間を流通する冷却水の流量
を制御するものである。ここで、該流量制御弁１２は、
例えば排水管８Ｂ内を流通する冷却水の温度が８０℃よ
りも高い場合は、全開状態となってウォータジャケット
から排水された冷却水がラジエータ９に流入するのを許
し、冷却水の温度が所定温度よりも低い場合は、全閉状
態となってウォータジャケットから排水された冷却水を
バイパス管８Ｃを介してウォータジャケット内に還流
し、エンジン本体１の過冷却を防止するようになってい
る。

【００１２】１３はウォータジャケットの流出口側に位
置して、エンジン本体１に取付けられた水温センサを示
し、該水温センサ１３はウォータジャケットの流出口側
を流通する冷却水の水温を検出し、この水温を水温信号
Ｔａとしてコントロールユニット１４に出力するように
なっている。

【００１３】１４はＣＰＵ等からマイクロコンピュータ
として構成されたコントロールユニットを示し、該コン
トロールユニット１４の記憶回路内には記憶エリア１４
Ａが設けられている。また、該コントロールユニット１
４の入力側には、エアフローメータ３、スロットルセン
サ５、クランク角センサ６、圧力センサ７、水温センサ
１３が接続され、出力側には燃料噴射弁が接続されてい
る。そして、該コントロールユニット１４は、エアフロ
ーメータ３から出力された吸入空気量信号Ｑａと、クラ
ンク角センサ６から出力されたエンジン回転数信号Ｎａ
とから基本噴射量を求め、この基本噴射量に各種の補正
係数を演算し、燃料噴射信号を燃料噴射弁に出力するよ
うになっている。

【００１４】また、１５はエンジン本体１の排気側に接
続された排気マニホールドで、該排気マニホールド１５
はエンジン本体１の各シリンダ１Ａから排出された排気
ガスを排気させるものである。

【００１５】従来技術によるエンジン冷却装置は上述の
如き構成を有するもので、エンジン本体１の温度が低い
場合は、流量制御弁１２は全閉状態となり、ウォータジ
ャケットから排水された冷却水はバイパス管８Ｃを介し
てウォータジャケット内に還流し、エンジン本体１の各
シリンダ１Ａが過冷却されて燃焼効率が低下するのを防
止する。また、エンジン本体１の温度が上昇した場合
は、流量制御弁１２は全開状態となって、ウォータジャ
ケットから流出した高温の冷却水をラジエータ９に向け
て流通させ、ラジエータ９で冷却した冷却水をウォータ
ジャケットに循環させて各シリンダ１Ａの過熱を防止
し、ウォータジャケットの流出口側の水温を８０℃程度
に保持する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるものでは、給排配管８の排水管８Ｂの途中
に流量制御弁１２を設け、該流量制御弁１２によって給
排配管８を流通する冷却水の流量を制御し、ウォータジ
ャケット内を循環する冷却水の温度を８０℃程度に保つ
ようになっているものの、該流量制御弁１２はワックス
ペレット弁から構成されているから、温度応答性やバル
ブ開度（バルブリフト量）の再現性が低く、ウォータジ
ャケット内を循環する冷却水の温度を例えば８０℃程度
に精度よく保持することができないという問題がある。

【００１７】また、近年、市場からは「高出力、低燃
費」という相反する性能がエンジンに要求されている
が、「高出力」を実現するためには、ウォータジャケッ
ト内の冷却水温を低くして各シリンダ１Ａの冷却効率を
高めなくてはならず、一方、「低燃費」を達成するため
には、冷却水の温度を高くして各シリンダ１Ａ内での燃
焼効率を向上させる必要がある。しかし、流量制御弁１
２は、給排配管８の排水管８Ｂを流通する冷却水の温度
だけに基づいて、ラジエータ９を流通する冷却水の流量
を制御するようになっているから、高出力走行時、低燃
費走行時等のエンジン本体１の負荷状態に応じて冷却水
の温度を制御することができないという問題がある。

【００１８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、エンジンの負荷状態に応じてウォータジ
ャケット内を循環する冷却水の温度を調節することがで
きるようにしたエンジン冷却装置を提供するものであ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、給排配管の途中
に設けられ、外部からの制御信号によってウォータジャ
ケットとラジエータとの間を流通する冷却水の流量を制
御する流量制御弁と、エンジン本体の負荷状態に基づい
て冷却水の設定水温を演算する水温設定手段と、該水温
設定手段が演算した設定水温に基づいて前記流量制御弁
に制御信号を出力し、冷却水の温度を前記設定水温に制
御する水温制御手段とを設けたことにある。

【００２０】また、前記水温設定手段は、基本噴射量と
エンジン回転数とから前記エンジン本体の負荷状態を検
出するようにするのが好ましい。

【００２１】さらに、前記水温設定手段は、スロットル
バルブのバルブ開度と冷却水の水温とから前記エンジン
本体の負荷状態を検出するようにしてもよい。

【００２２】さらにまた、前記水温設定手段は、吸入負
圧と冷却水の水温とから前記エンジン本体の負荷状態を
検出するようにしてもよい。

【００２３】

【作用】上記構成により、水温設定手段はエンジン本体
の負荷状態に基づいて冷却水の設定水温を演算して求
め、水温制御手段はこの設定水温に基づいて流量制御弁
に制御信号を出力する。そして、該流量制御弁はこの制
御信号によってラジエータとウォータジャケットとの間
を流通する冷却水の流量を制御し、冷却水の温度を設定
水温に調節する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１１に
基づいて説明する。なお、実施例では前述した図１２に
示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、そ
の説明を省略するものとする。

【００２５】而して、図１ないし図７は本発明の第１の
実施例を示している。

【００２６】図において、２１は給排配管８のバイパス
管８Ｃよりもラジエータ９側に位置して、配水管８Ｂの
途中に設けられた本実施例による変位増幅型の流量制御
弁を示す。２２は排水管８Ｂに取付けられた該流量制御
弁２１のケーシングで、該ケーシング２２内には後述す
る積層圧電体２５、ピストン２３等が収容されている。
そして、前記ケーシング２２の下面側にはピストン挿通
穴２２Ａが形成され、該ピストン挿通穴２２Ａにはピス
トン２３が摺動可能に設けられ、該ピストン２３により
ケーシング２２の内部にはオイルが封入されている。

【００２７】２４はケーシング２２の開口部側（ピスト
ン挿通穴２２Ａ側）を施蓋するようにして該ケーシング
２２内に固着された段付板状の支持板を示し、該支持板
２４の外周側には複数の油穴２４Ａ，２４Ａ，…（２個
のみ図示）が軸方向（上下方向）に穿設され、上面側に
は積層圧電体２５が取付けられている。

【００２８】２５は支持板２３の上面側に固定された積
層圧電体を示し、該積層圧電体２５は複数の圧電体２５
Ａ，２５Ａ，…と、該各圧電体２５Ａ間に配設された電
極２５Ｂ，２５Ｂ，…とから構成され、該各電極２５Ｂ
はリード線２６を介して後述のコントロールユニット３
４に接続されている。そして、該積層圧電体２５はコン
トロールユニット３４から後述のデューティ信号Ｄが印
加されると、図２中の矢示Ｕ方向に伸長し、後述する上
側油室３２内のオイルを加圧して圧力を高め、この圧力
を支持板２４の油穴２４Ａを介してピストン２３の上面
側に作用させ、該ピストン２３を矢示Ｄ方向に移動させ
るものである。

【００２９】２７はピストン２３の下端側に固着された
ばね受、２８は該ばね受２７の中央部に下向きに設けら
れた弁体を示し、該弁体２８の先端側には後述する隔壁
部２９の流通口２９Ａ内を上下動するポペット状の弁部
２８Ａが設けられている。そして、該弁体２８は、積層
圧電体２５が矢示Ｕ，Ｄ方向に伸縮すると、ピストン２
３と共に排水管８Ｂ内を上下動し、弁部２８Ａを隔壁部
２９の流通口２９Ａ内に侵入させて流路面積を調節する
ようになっている。

【００３０】２９は排水管８Ｂの内壁に一体形成され、
流通口２９Ａが設けられた隔壁部、３０は該隔壁部２９
とばね受２７との間に設けられたコイルばねからなる弁
ばねを示し、該弁ばね３０は弁体２８を常時開弁方向に
付勢してするようになっている。

【００３１】３１はケーシング２２の内周と積層圧電体
２５の外周との間に設けられた油通路、３２はケーシン
グ２２の蓋部内面と積層圧電体２５の上面との間に形成
された大径な上側油室、３３は支持板２４の下面側に位
置してピストン挿通穴２２Ａ内に形成された小径な下側
油室をそれぞれ示し、該上側油室３２と下側油室３３は
油通路３１を介して連通している。そして、積層圧電体
２５がわずかに変位することによって加圧された上側油
室３２内のオイルは、油通路３１を介して下側油室３３
に導入され、ピストン２３を大きな変位となるように押
圧するものである。

【００３２】３４はＣＰＵ等からマイクロコンピュータ
として構成された本実施例によるコントロールユニット
を示し、該コントロールユニット３４は従来技術で述べ
たコントロールユニット１４とほぼ同様に、入力側には
エアフローメータ３、スロットルセンサ５、クランク角
センサ６、圧力センサ７、水温センサ１３が接続されて
いるものの、該コントロールユニット３４の出力側に
は、燃量噴射弁（図示せず）と共に流量制御弁２１が接
続され、記憶エリア３４Ａ内には図３、図５に示すプロ
グラムと、図４に示すＴｐ−Ｎマップ等が記憶されてい
る。

【００３３】本実施例によるエンジン冷却装置は上述の
如き構成を有するもので、次に水温設定処理について図
３および図４に基づき説明する。

【００３４】まず、ステップ１では、エンジン本体１が
始動すると、設定水温Ｔｓｔに予め記憶エリア３４Ａ内
に記憶された始動時設定水温Ｔｍをセットし、ステップ
２では、設定回数Ｎｓｔに所定の定数をセットし、次の
ステップ３では、何回データを測定したかを示す回数フ
ラグＣｏｎと、後述のステップ９で求められるエンジン
回転数Ｎおよび基本噴射量Ｔｐとを初期化する。

【００３５】そして、ステップ４では、エアフローメー
タ３から出力された吸入空気量信号Ｑａとクランク角セ
ンサ６から出力されたエンジン回転数信号Ｎａを読込
む。次のステップ５では、吸入空気量信号Ｑａとエンジ
ン回転数信号Ｎａとから初期基本噴射量Ｔｐａを、

【００３６】

【数１】Ｔｐａ＝ｋ・（Ｑａ／Ｎａ）但し、ｋ：定数として求める。

【００３７】そして、ステップ６では、エンジン回転数
信号Ｎａと前記ステップ５で求めた初期基本噴射量Ｔｐ
ａとを、前記ステップ３で初期化したエンジン回転数
Ｎ、基本噴射量Ｔｐにそれぞれ加算し、次のステップ７
では、回転フラグＣｏｎに１を加算して測定回数を記憶
し、ステップ８では、回数フラグＣｏｎが設定回数Ｎｓ
ｔに達したか否かを判定する。このステップ８で「Ｎ
Ｏ」と判定したときは、回数フラグＣｏｎが設定回数Ｎ
ｓｔに達していない場合だから、前記ステップ４に戻
り、このステップ８で「ＹＥＳ」と判定したときは、吸
入空気量信号Ｑａとエンジン回転数信号Ｎａを設定回数
Ｎｓｔだけ読込み、エンジン回転数Ｎと基本噴射量Ｔｐ
にそれぞれ積算した場合だから、次のステップ９に移
る。

【００３８】そして、ステップ９では、前記ステップ６
で積算したエンジン回転数Ｎと基本噴射量Ｔｐを、それ
ぞれ設定回数Ｎｓｔで割算して平均値を求め、次のステ
ップ１０では、この平均化されたエンジン回転数Ｎと基
本噴射量Ｔｐに基づき、図４に示すＴｐ−Ｎマップから
設定水温Ｔｓｔを読出し、結合子Ａを介して図５に示す
水温制御処理に移る。

【００３９】次に、水温制御処理について図５ないし図
７に基づき説明する。

【００４０】まず、ステップ１１では、水温センサ１３
から出力された水温信号Ｔａを読込み、ステップ１２で
は、図３に示す前記ステップ１０で求めた設定水温Ｔｓ
ｔとこの水温信号Ｔａとを比較して温度差△Ｔを求め、
ステップ１３では、図６に示す比例値マップからこの温
度差△Ｔに基づいて比例デューティ量Ｄｐを求め、ステ
ップ１４では、図７に示す積分値マップから前記ステッ
プ１２で求めた温度差△Ｔに基づいてデューティ変化量
Ｄｉを求める。

【００４１】そして、ステップ１５では、前記ステップ
１３で求めた比例デューティ量Ｄｐと前記ステップ１４
で求めたデューティ変化量Ｄｉとから、制御信号として
のデューティ信号Ｄを、

【００４２】

【数２】Ｄ＝Ｄｐ＋Ｄｉとして求める。

【００４３】ここで、前記デューティ信号Ｄは、上記数
２に示す如く比例デューティ量Ｄｐとデューティ変化量
Ｄｉとから構成されているから、デューティ信号Ｄの値
はデューティ変化量Ｄｉの変化分に応じて徐々に変化す
るようになっている。

【００４４】そして、次のステップ１６では、デューテ
ィ信号Ｄに応じた電圧パルスを積層圧電体２５に印加
し、積層圧電体２５を矢示Ｕ，Ｄ方向にわずかに伸縮さ
せて上側油室３２内の圧力を変化させる。これにより、
上側油室３２の圧力変化は下側油室３３に伝達され、各
油室３２，３３の断面積比に応じて増幅された圧力でピ
ストン２３を押圧し、該ピストン２３はこの圧力によっ
て弁体２８と共に大きな変位で上下動する。そして、隔
壁部２９の流通口２９Ａの流路面積は弁体２８の弁部２
８Ａによって調節され、給排配管８の配水管８Ｂ内をラ
ジエータ９に向けて流通する冷却水の流量を前記デュー
ティ変化量Ｄｉに応じて徐々に制御した後、結合子Ｂを
介して図３に示す前記ステップ３に戻る。

【００４５】かくして、本実施例によれば、平均化され
た基本噴射量Ｔｐとエンジン回転数Ｎとに基づいて設定
水温Ｔｓｔを設定することができ、この設定水温Ｔｓｔ
に応じたデューティ信号Ｄを積層圧電体２５に印加する
ことにより、弁体２８によって隔壁部２９の流通口２９
Ａの流路面積を調節し、給排配管８の排水管８Ｂをラジ
エータ９に向けて流通する冷却水の流量を制御すること
ができるから、エンジン本体１の負荷状態に応じてウォ
ータジャケット内を循環する冷却水の温度を可変に制御
することができ、エンジン本体１の負荷状態に応じたエ
ンジン出力と燃費を得ることができ、エンジン本体１を
効率よく冷却してエンジン性能を大幅に向上させること
ができる。

【００４６】次に、図８および図９は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、スロットルバルブのバ
ルブ開度と冷却水の水温に基づいて、設定水温を求める
ようにしたことにある。なお、本実施例では、図１ない
し図７に示す第１の実施例と同一の構成要素に同一の符
号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４７】まず、ステップ２１では、エンジン本体１
が始動すると、設定水温Ｔｓｔに予めコントロールユニ
ット３４の記憶エリア３４Ａ内に記憶された始動時設定
水温Ｔｍをセットし、ステップ２２では、設定回数Ｎｓ
ｔに所定の定数をセットし、次のステップ２３では、回
数フラグＣｏｎと、後述のステップ２８で求められるバ
ルブ開度θおよび水温Ｔを初期化する。

【００４８】そして、ステップ２４では、スロットルセ
ンサ５から出力されたバルブ開度信号θａと、水温セン
サ１３から出力された水温信号Ｔａ等を読込み、ステッ
プ２５では、前記ステップ２４で読込んだバルブ開度信
号θａと水温信号Ｔａを、前記ステップ２３で初期化し
たバルブ開度θ、水温Ｔにそれぞれ加算し、次のステッ
プ２６では回数フラグＣｏｎに１を加算して測定回数を
記憶し、ステップ２７では、回数フラグＣｏｎが設定回
数Ｎｓｔに達したか否かを判定する。このステップ２７
で「ＮＯ」と判定したときは、回数フラグＣｏｎが設定
回数Ｎｓｔに達していない場合だから、ステップ２４に
戻り、このステップ２７で「ＹＥＳ」と判定したとき
は、バルブ開度信号θａと水温信号Ｔａを設定回数Ｎｓ
ｔだけ読込み、バルブ開度θと水温Ｔにそれぞれ積算し
た場合だから、次のステップ２８に移る。

【００４９】そして、ステップ２８では、前記ステップ
２５で積算したバルブ開度θと水温Ｔを、それぞれ設定
回数Ｎｓｔで割算して平均値を求め、次のステップ２９
では、この平均化されたバルブ開度θと水温Ｔに基づ
き、図９に示すθ−Ｔマップから設定水温Ｔｓｔを読出
し、結合子Ａを介して上述した図５に示す水温制御処理
に移る。ここで、該θ−Ｔマップは、複数の冷却水温T
1,T2,T3, …（T1＞T2＞T3）とバルブ開度θとの関係が
マップとして記憶されたものである。そして、該θ−Ｔ
マップは、冷却水温Ｔが一定の場合は、バルブ開度θが
大きくなるにつれて設定水温Ｔｓｔが低下するという、
反比例関係になっている。

【００５０】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００５１】次に、図１０および図１１は本発明の第３
の実施例を示し、本実施例の特徴は、吸気マニホールド
の吸入負圧と冷却水の水温に基づいて、設定水温を求め
るようにしたことにある。なお、本実施例では、図１な
いし図７に示す第１の実施例と同一の構成要素に同一の
符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００５２】まず、ステップ３１では、エンジン本体１
が始動すると、設定水温Ｔｓｔに予めコントロールユニ
ット３４の記憶エリア３４Ａ内に記憶された始動時設定
水温Ｔｍをセットし、ステップ３２では、設定回数Ｎｓ
ｔに所定の定数をセットし、次のステップ３３では、回
数フラグＣｏｎと、後述のステップ３８で求められる吸
入負圧Ｐおよび水温Ｔを初期化する。

【００５３】そして、ステップ３４では、圧力センサ７
から出力された吸入負圧信号Ｐａと、水温センサ１３か
ら出力された水温信号Ｔａとを読込み、ステップ３５で
は、前記ステップ３４で読込んだ吸入負圧信号Ｐａと水
温信号Ｔａを、ステップ３３で初期化した吸入負圧Ｐ、
水温Ｔにそれぞれ加算し、次のステップ３６では、回数
フラグＣｏｎに１を加算して測定回数を記憶し、ステッ
プ３７では、回数フラグＣｏｎが設定回数Ｎｓｔに達し
たか否かを判定する。このステップ３７で「ＮＯ」と判
定したときは、回数フラグＣｏｎが設定回数Ｎｓｔに達
していない場合だから、前記ステップ３４に戻り、この
ステップ３７で「ＹＥＳ」と判定したときは、吸入負圧
信号Ｐａと水温信号Ｔａを設定回数Ｎｓｔだけ読込み、
吸入負圧Ｐと水温Ｔにそれぞれ積算した場合だから、次
のステップ３８に移る。

【００５４】そして、ステップ３８では、前記ステップ
３５で積算した吸入負圧Ｐと水温Ｔを、それぞれ設定回
数Ｎｓｔで割算して平均値を求め、次のステップ３９で
は、この平均化された吸入負圧Ｐと水温Ｔに基づき、図
１１に示すＰ−Ｔマップから設定水温Ｔｓｔを読出し、
結合子Ａを介して上述した図５に示す水温制御処理に移
る。ここで、該Ｐ−Ｔマップは、複数の冷却水温T1,T2,
T3, …（T1＞T2＞T3）と吸入負圧Ｐとの関係がマップと
して記憶されたものである。そして、該Ｐ−Ｔマップ
は、冷却水温Ｔが一定の場合に、吸入負圧Ｐが大きくな
るにつれて設定水温Ｔｓｔが増大するという、比例関係
になっている。

【００５５】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１、第２の実施例とほぼ同様の作用効果を
得ることができる。

【００５６】なお、前記実施例では、図３、図８、図１
０に示すプログラムが本発明の構成要件である水温設定
手段の具体例であり、図５に示すプログラムが本発明の
構成要件である水温制御手段の具体例である。

【００５７】また、前記実施例では、流量制御弁２１は
積層圧電体２５等から構成し、給排配管８の排水管８Ｂ
の途中に取付けるものとして述べたが、これに替えて、
例えば電動弁等の他の調節弁を流量制御弁として用いて
もよく、また、場合によっては、流量制御弁を給排配管
８の給水管８Ａに取付けてもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、給
排配管の途中に設けられ、外部からの制御信号によって
ウォータジャケットとラジエータとの間を流通する冷却
水の流量を制御する流量制御弁と、エンジン本体の負荷
状態に基づいて冷却水の設定水温を演算する水温設定手
段と、該水温設定手段が演算した設定水温に基づいて前
記流量制御弁に制御信号を出力し、冷却水の温度を前記
設定水温に制御する水温制御手段とを設けたから、エン
ジン本体の負荷状態に基づいて冷却水の設定水温を設定
することができ、流量制御弁は水温制御手段からの制御
信号によってラジエータとウォータジャケットとの間を
流通する冷却水の流量を制御し、冷却水の温度を前記水
温設定手段が求めた設定水温に調節することができ、エ
ンジン本体の負荷状態に応じたエンジン出力と燃費を得
ることができ、エンジン本体を効率よく冷却してエンジ
ン性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるエンジン冷却装置
を示すブロック回路図である。

【図２】図１中の流量制御弁を拡大して示す縦断面図で
ある。

【図３】本発明の第１の実施例による水温設定処理を示
す流れ図である。

【図４】図１中のコントロールユニットに記憶されたＴ
ｐ−Ｎマップである。

【図５】水温制御処理を示す流れ図である。

【図６】デューティ量Ｄｐと温度差△Ｔとの関係を示す
比例値マップである。

【図７】デューティ変化量Ｄｉと温度差△Ｔとの関係を
示す積分値マップである。

【図８】本発明の第２の実施例による水温設定処理を示
す流れ図である。

【図９】バルブ開度θと水温Ｔとの関係を示すθ−Ｔマ
ップである。

【図１０】本発明の第３の実施例による水温設定処理を
示す流れ図である。

【図１１】吸入負圧Ｐと水温Ｔとの関係を示すＰ−Ｔマ
ップである。

【図１２】従来技術によるエンジン冷却装置を示すブロ
ック回路図である。

【符号の説明】

１エンジン本体８給排配管９ラジエータ１０ウォータポンプ２１流量制御弁３４コントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｋ 31/02 Ａ 9131−3Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に冷却水が循環するウォータジャケ
ットを有するエンジン本体と、一端側が該エンジン本体
のウォータジャケットと連通して設けられ、該ウォータ
ジャケットに冷却水を給排する給排配管と、該給排配管
の他端側に設けられ、冷却水を冷却するラジエータと、
前記給排配管の途中に設けられ、該エンジン本体の駆動
によって冷却水を強制循環させるウォータポンプとから
なるエンジン冷却装置において、前記給排配管の途中に
設けられ、外部からの制御信号によって前記ウォータジ
ャケットとラジエータとの間を流通する冷却水の流量を
制御する流量制御弁と、前記エンジン本体の負荷状態に
基づいて冷却水の設定水温を演算する水温設定手段と、
該水温設定手段が演算した設定水温に基づいて前記流量
制御弁に制御信号を出力し、冷却水の温度を前記設定水
温に制御する水温制御手段とを設けたことを特徴とする
エンジン冷却装置。
【請求項２】前記水温設定手段は、基本噴射量とエン
ジン回転数とから前記エンジン本体の負荷状態を検出す
る構成としたことを特徴とする請求項１に記載のエンジ
ン冷却装置。
【請求項３】前記水温設定手段は、スロットルバルブ
のバルブ開度と冷却水の水温とから前記エンジン本体の
負荷状態を検出する構成としたことを特徴とする請求項
１に記載のエンジン冷却装置。
【請求項４】前記水温設定手段は、吸入負圧と冷却水
の水温とから前記エンジン本体の負荷状態を検出する構
成としたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷
却装置。