JPH05222933A - 内燃機関の冷却制御装置 - Google Patents
内燃機関の冷却制御装置Info
- Publication number
- JPH05222933A JPH05222933A JP2292992A JP2292992A JPH05222933A JP H05222933 A JPH05222933 A JP H05222933A JP 2292992 A JP2292992 A JP 2292992A JP 2292992 A JP2292992 A JP 2292992A JP H05222933 A JPH05222933 A JP H05222933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling water
- temperature
- humidity
- intake air
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は内燃機関の冷却制御装置に関し、燃料
消費量の低減、および排気エミッションの向上を図るこ
とを目的とする。 【構成】ラジエータ12を通過した低温の冷却水を流す
冷却水通路15bと、ラジエータ12を通過させずに高
温の冷却水を流す冷却水通路20とに夫々接続し、低温
の冷却水と高温の冷却水をミキシングして冷却水ポンプ
13の吸入側に流す3方流量制御弁30を設ける。ま
た、吸入空気の湿度を検出する湿度センサ45を設け
る。ECU50は湿度センサ45からの信号により、吸
入空気の湿度が低下するほどエンジン入口の冷却水温度
を低くするよう、また、吸入空気の湿度が上昇するほど
冷却水温度を高くするよう、3方流量制御弁30の弁開
度をフィードバック制御する。
消費量の低減、および排気エミッションの向上を図るこ
とを目的とする。 【構成】ラジエータ12を通過した低温の冷却水を流す
冷却水通路15bと、ラジエータ12を通過させずに高
温の冷却水を流す冷却水通路20とに夫々接続し、低温
の冷却水と高温の冷却水をミキシングして冷却水ポンプ
13の吸入側に流す3方流量制御弁30を設ける。ま
た、吸入空気の湿度を検出する湿度センサ45を設け
る。ECU50は湿度センサ45からの信号により、吸
入空気の湿度が低下するほどエンジン入口の冷却水温度
を低くするよう、また、吸入空気の湿度が上昇するほど
冷却水温度を高くするよう、3方流量制御弁30の弁開
度をフィードバック制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の冷却制御装置
に係り、特に冷却装置の冷却能力を制御して燃料消費量
および排気エミッションの向上を図るようにした内燃機
関の冷却制御装置に関する。
に係り、特に冷却装置の冷却能力を制御して燃料消費量
および排気エミッションの向上を図るようにした内燃機
関の冷却制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関の冷却制御装置について
は、例えば特開昭57−168017号公報に開示され
たものがある。この公報に開示された冷却制御装置は、
吸気管圧力に代表される内燃機関(エンジン)負荷に応
じてラジエータの冷却水循環量、即ちエンジン入口にお
ける冷却水温度を制御することにより、低、中負荷域に
おけるエンジンの過冷却を防止して機関効率および排気
エミッションを向上させたものである。
は、例えば特開昭57−168017号公報に開示され
たものがある。この公報に開示された冷却制御装置は、
吸気管圧力に代表される内燃機関(エンジン)負荷に応
じてラジエータの冷却水循環量、即ちエンジン入口にお
ける冷却水温度を制御することにより、低、中負荷域に
おけるエンジンの過冷却を防止して機関効率および排気
エミッションを向上させたものである。
【0003】このように、例えばサーモスタットバルブ
等によりエンジンの入口における冷却水温度を一定の値
に制御していた技術に対して、エンジン運転状態の各値
(エンジン回転数、負荷等)をパラメータとしてエンジ
ン入口における冷却水温度を変化させて制御する冷却制
御装置が従来において周知である。
等によりエンジンの入口における冷却水温度を一定の値
に制御していた技術に対して、エンジン運転状態の各値
(エンジン回転数、負荷等)をパラメータとしてエンジ
ン入口における冷却水温度を変化させて制御する冷却制
御装置が従来において周知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般的にエンジンの吸
入空気における各種データ(湿度、温度、空気密度等)
の変化は、エンジンの出力、ノッキングの発生し易さ
等、主にエンジン出力に関するエンジン性能に影響を及
ぼすことが知られている。また、従来の冷却制御装置に
おいては、上記の如くエンジン回転数や負荷等をパラメ
ータとして冷却能力を制御しているものの、吸入空気の
上記各種データをパラメータとした冷却能力の制御を行
っていない。このため、吸入空気の上記各種データの変
化に応じて冷却能力を変化させる制御を行うことによ
り、エンジン出力の増大、これに伴う燃焼消費量の低
減、排気エミッションの向上等の効果が期待できるもの
の、これらの効果は従来の技術において不明確とされた
ままとなっている。
入空気における各種データ(湿度、温度、空気密度等)
の変化は、エンジンの出力、ノッキングの発生し易さ
等、主にエンジン出力に関するエンジン性能に影響を及
ぼすことが知られている。また、従来の冷却制御装置に
おいては、上記の如くエンジン回転数や負荷等をパラメ
ータとして冷却能力を制御しているものの、吸入空気の
上記各種データをパラメータとした冷却能力の制御を行
っていない。このため、吸入空気の上記各種データの変
化に応じて冷却能力を変化させる制御を行うことによ
り、エンジン出力の増大、これに伴う燃焼消費量の低
減、排気エミッションの向上等の効果が期待できるもの
の、これらの効果は従来の技術において不明確とされた
ままとなっている。
【0005】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、吸入空気の湿度に応じて冷却性能を制御すること
により、燃料消費量の低減、および排気エミッションの
向上を図った内燃機関の冷却制御装置を提供することを
目的とする。
ので、吸入空気の湿度に応じて冷却性能を制御すること
により、燃料消費量の低減、および排気エミッションの
向上を図った内燃機関の冷却制御装置を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は上記目的を達成す
る本発明の原理構成図である。同図に示すように本発明
は、内燃機関1の冷却系統2の冷却能力を変化せしめる
冷却能力調節手段3と、吸入空気の湿度を検出する湿度
センサ4と、前記湿度センサ4の出力信号を入力して、
前記吸入空気の湿度が低いほど前記冷却能力を高めるよ
うに前記冷却能力調節手段3を制御する冷却能力制御手
段5とを設けた構成である。
る本発明の原理構成図である。同図に示すように本発明
は、内燃機関1の冷却系統2の冷却能力を変化せしめる
冷却能力調節手段3と、吸入空気の湿度を検出する湿度
センサ4と、前記湿度センサ4の出力信号を入力して、
前記吸入空気の湿度が低いほど前記冷却能力を高めるよ
うに前記冷却能力調節手段3を制御する冷却能力制御手
段5とを設けた構成である。
【0007】
【作用】一般に吸入空気の湿度が低いほど、吸入空気中
に含まれる水分量が少なくノッキングが発生しやすいと
いうことが知られている。従って、本発明において、冷
却能力制御手段5が、吸入空気の湿度が低いほど冷却能
力を高めるように冷却能力調節手段3を制御することに
より、吸入空気の湿度が低いほど燃焼室の壁温が低下
し、点火遅角を行うことなくノッキングを防止するとこ
ができる。このように、ノッキングが発生する状態にお
いても点火遅角が行われないため、点火遅角分の出力が
増大する。また、燃焼室の壁温が低下することにより最
高燃焼温度が低下し、最高燃焼温度に応じてその発生量
が増減する窒素酸化物(NOx)の発生が抑制される。
に含まれる水分量が少なくノッキングが発生しやすいと
いうことが知られている。従って、本発明において、冷
却能力制御手段5が、吸入空気の湿度が低いほど冷却能
力を高めるように冷却能力調節手段3を制御することに
より、吸入空気の湿度が低いほど燃焼室の壁温が低下
し、点火遅角を行うことなくノッキングを防止するとこ
ができる。このように、ノッキングが発生する状態にお
いても点火遅角が行われないため、点火遅角分の出力が
増大する。また、燃焼室の壁温が低下することにより最
高燃焼温度が低下し、最高燃焼温度に応じてその発生量
が増減する窒素酸化物(NOx)の発生が抑制される。
【0008】また、反対に吸入空気の湿度が高いほどノ
ッキングが発生しにくい。従って、吸入空気の湿度が高
いほど冷却能力を低下させるように冷却能力調節手段3
を制御することにより、燃焼室の壁温が上昇し、これに
よるフリクションロスの低減、および燃焼室内の燃焼エ
ネルギが壁面に吸収されることによる出力の損失、所
謂、冷却損失が低減することにより、その分の出力が増
大する。また、燃焼室の壁温が上昇し、燃焼速度がアッ
プすることによっても出力が増大する。
ッキングが発生しにくい。従って、吸入空気の湿度が高
いほど冷却能力を低下させるように冷却能力調節手段3
を制御することにより、燃焼室の壁温が上昇し、これに
よるフリクションロスの低減、および燃焼室内の燃焼エ
ネルギが壁面に吸収されることによる出力の損失、所
謂、冷却損失が低減することにより、その分の出力が増
大する。また、燃焼室の壁温が上昇し、燃焼速度がアッ
プすることによっても出力が増大する。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図2は本発明が適用される内燃機関およびその周辺装置
の一実施例のシステム構成図を示す。
図2は本発明が適用される内燃機関およびその周辺装置
の一実施例のシステム構成図を示す。
【0010】同図中、11は機関本体(単にエンジンと
称する)、12はラジエータ、13はエンジンの出力軸
によって回転駆動される冷却水ポンプ、14は機関本体
11内に設けられ、シリンダブロックおよびシリンダヘ
ッドを冷却する冷却水の冷却水通路、15a、15bは
冷却水通路14とラジエータ12とを接続する冷却水通
路、16はスロットルボデー、17はアイドルスピード
コントロールバルブ(ISCV)、18はリヤウォータ
バイパスジョイント、19はウォータアウトレットハウ
ジング、20はリヤウォータバイパスジョイント18か
らの冷却水をスロットルボデー16およびISCV17
へ流す冷却水通路である。
称する)、12はラジエータ、13はエンジンの出力軸
によって回転駆動される冷却水ポンプ、14は機関本体
11内に設けられ、シリンダブロックおよびシリンダヘ
ッドを冷却する冷却水の冷却水通路、15a、15bは
冷却水通路14とラジエータ12とを接続する冷却水通
路、16はスロットルボデー、17はアイドルスピード
コントロールバルブ(ISCV)、18はリヤウォータ
バイパスジョイント、19はウォータアウトレットハウ
ジング、20はリヤウォータバイパスジョイント18か
らの冷却水をスロットルボデー16およびISCV17
へ流す冷却水通路である。
【0011】また、30はISCV17を通過した後の
冷却水通路20と、ラジエータ12を通過した後の冷却
水通路15bとが夫々接続され、冷却水通路15b,2
0を夫々流れる冷却水をミキシングして冷却水ポンプ1
3の吸入側に流す、前記冷却能力調節手段3に該当する
3方流量制御弁である。冷却水通路20を流れる冷却水
は、機関本体11内の冷却水通路14を流れて加熱され
ているため比較的高い温度を有しており、冷却水通路1
5bを流れる冷却水はラジエータ12を通過しているた
め低い温度を有している。このため、3方流量制御弁3
0は、弁開度を調節して、冷却水通路20から冷却水ポ
ンプ13に流れる流量と、冷却水通路15bから冷却水
ポンプ13に流れる流量との割合を変えることにより、
エンジン入口における冷却水温度を変えることができ
る。
冷却水通路20と、ラジエータ12を通過した後の冷却
水通路15bとが夫々接続され、冷却水通路15b,2
0を夫々流れる冷却水をミキシングして冷却水ポンプ1
3の吸入側に流す、前記冷却能力調節手段3に該当する
3方流量制御弁である。冷却水通路20を流れる冷却水
は、機関本体11内の冷却水通路14を流れて加熱され
ているため比較的高い温度を有しており、冷却水通路1
5bを流れる冷却水はラジエータ12を通過しているた
め低い温度を有している。このため、3方流量制御弁3
0は、弁開度を調節して、冷却水通路20から冷却水ポ
ンプ13に流れる流量と、冷却水通路15bから冷却水
ポンプ13に流れる流量との割合を変えることにより、
エンジン入口における冷却水温度を変えることができ
る。
【0012】更に図2において、31はヒータ、32は
リヤウォータバイパスジョイント18からの冷却水の一
部をヒータ31を介して上記3方流量制御弁30と冷却
水ポンプ13との間の冷却水通路15bに流す冷却水通
路、33はヒータウォータバルブ、34はラジエータ1
2のリザーブタンク、35はリザーブタンク34への冷
却水通路、36はラジエータキャップである。
リヤウォータバイパスジョイント18からの冷却水の一
部をヒータ31を介して上記3方流量制御弁30と冷却
水ポンプ13との間の冷却水通路15bに流す冷却水通
路、33はヒータウォータバルブ、34はラジエータ1
2のリザーブタンク、35はリザーブタンク34への冷
却水通路、36はラジエータキャップである。
【0013】更に、41はエンジン入口部における冷却
水温度THWを検出する水温センサ、42は機関本体1
1の吸気管圧力Pを検出する圧力センサ、43は吸入空
気量Qを検出するエアーフローメータ、44は吸入空気
の温度THAを検出する吸気温センサ、45は吸入空気
の湿度Huを検出する湿度センサ(前記湿度センサ4に
該当する)、46はディストリビュータ(図示せず)に
設けられ、エンジン回転数Neに対応する信号を出力す
る回転角センサ、47はスロットルバルブの開度θth
を検出するスロットルポジションセンサ、48はノッキ
ングを検出すると共に点火時期を制御してノッキングの
発生を防止するノックコントロールシステム(KCS)
である。
水温度THWを検出する水温センサ、42は機関本体1
1の吸気管圧力Pを検出する圧力センサ、43は吸入空
気量Qを検出するエアーフローメータ、44は吸入空気
の温度THAを検出する吸気温センサ、45は吸入空気
の湿度Huを検出する湿度センサ(前記湿度センサ4に
該当する)、46はディストリビュータ(図示せず)に
設けられ、エンジン回転数Neに対応する信号を出力す
る回転角センサ、47はスロットルバルブの開度θth
を検出するスロットルポジションセンサ、48はノッキ
ングを検出すると共に点火時期を制御してノッキングの
発生を防止するノックコントロールシステム(KCS)
である。
【0014】また、エンジンコントロールユニット(E
CU)50はマイクロコンピュータからなり、一般的に
各種センサからの信号を入力して所定の演算、制御を行
うことにより、図示されていない燃料噴射弁、イグナイ
タおよびISCV17等の各種アクチュエータに対して
適当な信号を出力し、エンジンを所望の運転状態とする
制御が行われている。本実施例においては、後で詳述す
るが、上記各種センサ41〜48からの信号を入力して
演算および各種処理を行い、これによって3方流量制御
弁30を適当な開度とする制御が、上記各種アクチュエ
ータの制御に加えて行われている。
CU)50はマイクロコンピュータからなり、一般的に
各種センサからの信号を入力して所定の演算、制御を行
うことにより、図示されていない燃料噴射弁、イグナイ
タおよびISCV17等の各種アクチュエータに対して
適当な信号を出力し、エンジンを所望の運転状態とする
制御が行われている。本実施例においては、後で詳述す
るが、上記各種センサ41〜48からの信号を入力して
演算および各種処理を行い、これによって3方流量制御
弁30を適当な開度とする制御が、上記各種アクチュエ
ータの制御に加えて行われている。
【0015】図3はECU50の具体的な構成要素を示
す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。同図中、中央処理ユニット(CP
U)51は、各センサから出力されるデータを制御プロ
グラムに従って入力、演算すると共に、燃料噴射弁、イ
グナイタ、ISCV17等の各種アクチュエータ、およ
び3方流量制御弁30を制御するための処理を行うよう
になっている。リードオンリメモリ(ROM)52は、
上記制御プログラム、点火時期演算マップ等のデータを
格納する記憶装置であり、ランダムアクセスメモリ(R
AM)53は、各センサから出力されるデータや演算制
御に必要なデータを一時的に読み書きする記憶装置であ
り、バックアップランダムアクセスメモリ(バックアッ
プRAM)54は、図示しないイグニッションスイッチ
がオフになっても機関駆動に必要なデータ等がバッテリ
ー電源によりバックアップされる記憶装置である。
す。同図中、図2と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。同図中、中央処理ユニット(CP
U)51は、各センサから出力されるデータを制御プロ
グラムに従って入力、演算すると共に、燃料噴射弁、イ
グナイタ、ISCV17等の各種アクチュエータ、およ
び3方流量制御弁30を制御するための処理を行うよう
になっている。リードオンリメモリ(ROM)52は、
上記制御プログラム、点火時期演算マップ等のデータを
格納する記憶装置であり、ランダムアクセスメモリ(R
AM)53は、各センサから出力されるデータや演算制
御に必要なデータを一時的に読み書きする記憶装置であ
り、バックアップランダムアクセスメモリ(バックアッ
プRAM)54は、図示しないイグニッションスイッチ
がオフになっても機関駆動に必要なデータ等がバッテリ
ー電源によりバックアップされる記憶装置である。
【0016】また入力部55は圧力センサ42、エアー
フローメータ43等の各センサからの入力信号を図示し
ない波形整形回路により波形整形し、この信号を図示し
ないマルチプレクサによりCPU51に選択的に出力す
るようにしている。入力部55では、各センサからの出
力信号がアナログ信号であればこれをA/Dコンバータ
57によりデジタル信号に変換する。入出力部56は、
エンジン回転数Neの信号の基となる回転角センサ46
等からの入力信号を波形整形回路により波形整形し、こ
の信号を入力ポートを介してRAM53等に書き込む。
また入出力部56は、上記CPU51の指令により出力
ポートを介して駆動する駆動回路により、図示されてい
ない燃料噴射弁、イグナイタ、およびISCV17、3
方流量制御弁30等を所定のタイミングで所定量駆動す
る。バスライン58は、上記CPU51、ROM52等
の各素子および入力部55に接続されるA/Dコンバー
タ57、入出力部56を結び各種データを送るものであ
る。
フローメータ43等の各センサからの入力信号を図示し
ない波形整形回路により波形整形し、この信号を図示し
ないマルチプレクサによりCPU51に選択的に出力す
るようにしている。入力部55では、各センサからの出
力信号がアナログ信号であればこれをA/Dコンバータ
57によりデジタル信号に変換する。入出力部56は、
エンジン回転数Neの信号の基となる回転角センサ46
等からの入力信号を波形整形回路により波形整形し、こ
の信号を入力ポートを介してRAM53等に書き込む。
また入出力部56は、上記CPU51の指令により出力
ポートを介して駆動する駆動回路により、図示されてい
ない燃料噴射弁、イグナイタ、およびISCV17、3
方流量制御弁30等を所定のタイミングで所定量駆動す
る。バスライン58は、上記CPU51、ROM52等
の各素子および入力部55に接続されるA/Dコンバー
タ57、入出力部56を結び各種データを送るものであ
る。
【0017】ECU50は、上記の如く、燃料噴射弁、
イグナイタおよびISCV17等の各種アクチュエータ
を制御する他に、前記冷却能力調節手段3に該当する3
方流量制御弁30を適当な開度に制御する。即ち、EC
U50内のCPU51は、ROM52内に格納されたプ
ログラムに従い、以下に説明するフローチャートの処理
を実行し、前記した冷却能力制御手段5をソフトウェア
処理にて実現する。
イグナイタおよびISCV17等の各種アクチュエータ
を制御する他に、前記冷却能力調節手段3に該当する3
方流量制御弁30を適当な開度に制御する。即ち、EC
U50内のCPU51は、ROM52内に格納されたプ
ログラムに従い、以下に説明するフローチャートの処理
を実行し、前記した冷却能力制御手段5をソフトウェア
処理にて実現する。
【0018】次に、本発明装置の一実施例の要部を構成
する制御プログラムとして、冷却水温度制御ルーチンに
ついて説明する。
する制御プログラムとして、冷却水温度制御ルーチンに
ついて説明する。
【0019】図4は上記の冷却水温度制御ルーチンのフ
ローチャートを示す。同図に示す冷却水温度制御ルーチ
ンは所定時間毎に割り込み起動される。ルーチンが起動
されると先ずステップ102において、CPU51の初
期化、および上記各種センサ41〜48からの入力デー
タを読み込む。次のステップ104ではエンジン回転数
Ne、負荷Q/Neをパラメータとした燃費が最も良好
となる冷却水温度THWを図5に示すマップから求め、
これを目標値THW0 とする。即ち、上記ステップ10
2における各種入力データのうち、回転角センサ46の
入力データからエンジン回転数Ne、回転角センサ46
およびエアーフローメータ43の入力データからエンジ
ン負荷Q/Neの値を算出し、これを図5に示すマップ
に当てはめることにより、現在のエンジン運転状態にお
いて燃費が最良となる冷却水温度THWが得られる。
ローチャートを示す。同図に示す冷却水温度制御ルーチ
ンは所定時間毎に割り込み起動される。ルーチンが起動
されると先ずステップ102において、CPU51の初
期化、および上記各種センサ41〜48からの入力デー
タを読み込む。次のステップ104ではエンジン回転数
Ne、負荷Q/Neをパラメータとした燃費が最も良好
となる冷却水温度THWを図5に示すマップから求め、
これを目標値THW0 とする。即ち、上記ステップ10
2における各種入力データのうち、回転角センサ46の
入力データからエンジン回転数Ne、回転角センサ46
およびエアーフローメータ43の入力データからエンジ
ン負荷Q/Neの値を算出し、これを図5に示すマップ
に当てはめることにより、現在のエンジン運転状態にお
いて燃費が最良となる冷却水温度THWが得られる。
【0020】ここで、図5に示すマップは、標準状態
(例えば大気圧P0 =760mmHg、吸気温度T0 =
20℃、吸気湿度Hu0 =50%)において、エンジン
回転数Ne、負荷Q/Neをパラメータとして燃費が最
も良好となる冷却水温度を実験により求め、これをプロ
ットして作成されたものであり、ECU50内のROM
52に格納されている。同図に示すように、燃費最良と
なる冷却水温度は常に一定ではなく、低回転、低負荷域
ほど高く、高回転、高負荷域となるに従って低くなる傾
向を有する。また、同図の縦軸となるエンジン負荷を表
す値は、同図に示す如く吸入空気量Qをエンジン回転数
Neで割った値に限らず、ECU50内で算出される燃
料噴射量Qf、またはスロットルポジションセンサ47
により検出されるスロットルバルブ開度θthであって
もよい。
(例えば大気圧P0 =760mmHg、吸気温度T0 =
20℃、吸気湿度Hu0 =50%)において、エンジン
回転数Ne、負荷Q/Neをパラメータとして燃費が最
も良好となる冷却水温度を実験により求め、これをプロ
ットして作成されたものであり、ECU50内のROM
52に格納されている。同図に示すように、燃費最良と
なる冷却水温度は常に一定ではなく、低回転、低負荷域
ほど高く、高回転、高負荷域となるに従って低くなる傾
向を有する。また、同図の縦軸となるエンジン負荷を表
す値は、同図に示す如く吸入空気量Qをエンジン回転数
Neで割った値に限らず、ECU50内で算出される燃
料噴射量Qf、またはスロットルポジションセンサ47
により検出されるスロットルバルブ開度θthであって
もよい。
【0021】次のステップ106では、水温センサ41
によるエンジン入口部における現時点での冷却水温度T
HWs、吸気温センサ44による現時点での吸気温度T
HA、そしてKCS48からの信号により、現在ノッキ
ングが発生しているか否かのノッキング信号を夫々読み
込む。また、続くステップ108では、湿度センサ45
からの入力信号により現時点における吸入空気の湿度
(吸気湿度)Huを読み込む。ここで冷却水温度THW
s、吸気温度THA、ノッキング信号、および吸気湿度
Hu夫々は上記ステップ102において一度読み込まれ
ているが、このステップ106にて更新する。
によるエンジン入口部における現時点での冷却水温度T
HWs、吸気温センサ44による現時点での吸気温度T
HA、そしてKCS48からの信号により、現在ノッキ
ングが発生しているか否かのノッキング信号を夫々読み
込む。また、続くステップ108では、湿度センサ45
からの入力信号により現時点における吸入空気の湿度
(吸気湿度)Huを読み込む。ここで冷却水温度THW
s、吸気温度THA、ノッキング信号、および吸気湿度
Hu夫々は上記ステップ102において一度読み込まれ
ているが、このステップ106にて更新する。
【0022】次のステップ110では、図6に示される
湿度Huに対する補正値K1 のマップより、ステップ1
08にて読み込まれた現時点での吸気湿度Huに対応す
る補正値K1 を求める。この補正値K1 とは、ステップ
104で求められた標準状態(吸気湿度Hu0 =50
%)における冷却水温度の目標値THW0 を、現時点の
吸気湿度の場合における目標値に補正するための補正値
である。標準状態での目標値THW0 は補正値K1 によ
り加算補正される。このため、図6中、上記標準状態の
吸気湿度Hu0 における補正値K1 は0とされている。
尚、図6に示されるマップも図5に示すマップと同様に
予め実験により求められたものである。
湿度Huに対する補正値K1 のマップより、ステップ1
08にて読み込まれた現時点での吸気湿度Huに対応す
る補正値K1 を求める。この補正値K1 とは、ステップ
104で求められた標準状態(吸気湿度Hu0 =50
%)における冷却水温度の目標値THW0 を、現時点の
吸気湿度の場合における目標値に補正するための補正値
である。標準状態での目標値THW0 は補正値K1 によ
り加算補正される。このため、図6中、上記標準状態の
吸気湿度Hu0 における補正値K1 は0とされている。
尚、図6に示されるマップも図5に示すマップと同様に
予め実験により求められたものである。
【0023】次のステップ112では上記ステップ10
6により読み込まれた現時点での吸気温度THA(=大
気温度)により、上記ステップ110で算出された補正
値K 1 にガードを設ける。図7は吸気温度THAに対応
する上限ガードKmaxと下限ガードKminを表した
マップである。吸気温センサ44から得られる吸気温度
THAにより上下限ガードKmax,Kminが設定さ
れ、補正値K1 が上下限ガードKmax,Kminを越
える場合には、K1 =Kmax或いはK1 =Kminと
される。従って、補正値K1 は、図7中、ハッチングで
示される範囲内となるようにガードされる。図7に示す
上下限ガードKmax,Kminの基本的な考え方は、
過補正防止と、寒冷時における最低水温の確保と、酷暑
時の水温過熱の防止である。
6により読み込まれた現時点での吸気温度THA(=大
気温度)により、上記ステップ110で算出された補正
値K 1 にガードを設ける。図7は吸気温度THAに対応
する上限ガードKmaxと下限ガードKminを表した
マップである。吸気温センサ44から得られる吸気温度
THAにより上下限ガードKmax,Kminが設定さ
れ、補正値K1 が上下限ガードKmax,Kminを越
える場合には、K1 =Kmax或いはK1 =Kminと
される。従って、補正値K1 は、図7中、ハッチングで
示される範囲内となるようにガードされる。図7に示す
上下限ガードKmax,Kminの基本的な考え方は、
過補正防止と、寒冷時における最低水温の確保と、酷暑
時の水温過熱の防止である。
【0024】次にステップ114では、次式により冷却
水温度THWの最終目標値THWfを算出する。
水温度THWの最終目標値THWfを算出する。
【0025】 THWf=THW0 +K1 ……(1) 次のステップ116では、上記ステップ106にて読み
込まれたノッキング信号により現時点においてノッキン
グが発生しているか否かの判定を行う。ノッキングが発
生していない場合にはステップ118に進み、上記ステ
ップ106にて読み込まれた現時点における冷却水温度
THWsと上記ステップ114にて算出された冷却水温
度の最終目標値THWfとを比較する。冷却水温度TH
Wsが目標値THWfを越えてしまっている場合にはス
テップ120に進み、ステップ120で3方流量制御弁
(単に制御弁ともいう)30を現時点の開度から更に開
方向に駆動せしめる。制御弁30が開方向に駆動される
こと、即ち制御弁30の開度が増すことにより、図2
中、高温側の冷却水通路20よりも低温側の冷却水通路
15bから冷却水ポンプ13に流れる冷却水の割合が増
加し、エンジン入口における冷却水温度を低下せしめ
る。このため、検出される冷却水温度THWsが目標値
THWfに近づく方向に制御される。
込まれたノッキング信号により現時点においてノッキン
グが発生しているか否かの判定を行う。ノッキングが発
生していない場合にはステップ118に進み、上記ステ
ップ106にて読み込まれた現時点における冷却水温度
THWsと上記ステップ114にて算出された冷却水温
度の最終目標値THWfとを比較する。冷却水温度TH
Wsが目標値THWfを越えてしまっている場合にはス
テップ120に進み、ステップ120で3方流量制御弁
(単に制御弁ともいう)30を現時点の開度から更に開
方向に駆動せしめる。制御弁30が開方向に駆動される
こと、即ち制御弁30の開度が増すことにより、図2
中、高温側の冷却水通路20よりも低温側の冷却水通路
15bから冷却水ポンプ13に流れる冷却水の割合が増
加し、エンジン入口における冷却水温度を低下せしめ
る。このため、検出される冷却水温度THWsが目標値
THWfに近づく方向に制御される。
【0026】また、ステップ118にて、冷却水温度T
HWsが目標値THWf未満である場合にはステップ1
22に進み、制御弁30を現時点の開度から閉方向に駆
動せしめる。制御弁30が閉方向に駆動されると、即ち
制御弁30の開度が減ると、上記とは反対に低温側の冷
却水通路15bよりも高温側の冷却水通路20から冷却
水ポンプ13に流れる冷却水の割合が増加し、エンジン
入口における冷却水温度を上昇せしめる。従ってこの場
合にも、検出される冷却水温度THWsが目標値THW
fに近づく方向に制御される。
HWsが目標値THWf未満である場合にはステップ1
22に進み、制御弁30を現時点の開度から閉方向に駆
動せしめる。制御弁30が閉方向に駆動されると、即ち
制御弁30の開度が減ると、上記とは反対に低温側の冷
却水通路15bよりも高温側の冷却水通路20から冷却
水ポンプ13に流れる冷却水の割合が増加し、エンジン
入口における冷却水温度を上昇せしめる。従ってこの場
合にも、検出される冷却水温度THWsが目標値THW
fに近づく方向に制御される。
【0027】ステップ120,122のいずれかの処理
が行われた後は、再び上記ステップ106に戻され、ス
テップ106以降の処理が繰り返し実行される。このよ
うに、上記ステップ118,120、122の処理を繰
り返し実行することにより、冷却水温度THWsが目標
値THWfとなるように制御弁30のフィードバック制
御が行われる。
が行われた後は、再び上記ステップ106に戻され、ス
テップ106以降の処理が繰り返し実行される。このよ
うに、上記ステップ118,120、122の処理を繰
り返し実行することにより、冷却水温度THWsが目標
値THWfとなるように制御弁30のフィードバック制
御が行われる。
【0028】また、ステップ116においてノッキング
発生有りと判定された場合には、無条件でステップ12
0に進んで冷却水温度を低下せしめ、燃焼室壁面の温度
を低下させてノッキングの発生を防止する。このように
本実施例においては、燃焼室壁面の温度を低下させてノ
ッキングの発生を防止するため、上述したKCS48は
ノッキングが検出されている場合においても点火遅角を
実行しないように制御されている。
発生有りと判定された場合には、無条件でステップ12
0に進んで冷却水温度を低下せしめ、燃焼室壁面の温度
を低下させてノッキングの発生を防止する。このように
本実施例においては、燃焼室壁面の温度を低下させてノ
ッキングの発生を防止するため、上述したKCS48は
ノッキングが検出されている場合においても点火遅角を
実行しないように制御されている。
【0029】以上のように図4に示す冷却水温度制御ル
ーチンによれば、吸気湿度Huが高いほど、図6に示す
マップから大きい値の補正値K1 が得られ、冷却水温度
THWsは、上式(1)により得られる高めの最終目標
値THWfにフィードバック制御される。よって、エン
ジン入口における冷却水温度が高くなり冷却能力が低下
する。また反対に、吸気湿度Huが低いほど、小さい値
の補正値K1 (標準状態の吸気湿度Hu0 よりも低い場
合には負の値)により低めの最終目標値THWfにフィ
ードバック制御される。よって、エンジン入口における
冷却水温度が低くなり冷却能力が高まる。従って、図4
に示す冷却水温度制御ルーチンにより、前記冷却能力制
御手段5が実現される。
ーチンによれば、吸気湿度Huが高いほど、図6に示す
マップから大きい値の補正値K1 が得られ、冷却水温度
THWsは、上式(1)により得られる高めの最終目標
値THWfにフィードバック制御される。よって、エン
ジン入口における冷却水温度が高くなり冷却能力が低下
する。また反対に、吸気湿度Huが低いほど、小さい値
の補正値K1 (標準状態の吸気湿度Hu0 よりも低い場
合には負の値)により低めの最終目標値THWfにフィ
ードバック制御される。よって、エンジン入口における
冷却水温度が低くなり冷却能力が高まる。従って、図4
に示す冷却水温度制御ルーチンにより、前記冷却能力制
御手段5が実現される。
【0030】次に本実施例における効果について説明す
る。
る。
【0031】同一大気条件で湿度のみ低下すると、乾燥
空気の割合が増加して湿り空気の割合が減少する。この
ため、吸気中における空気分の割合が増加するため燃
焼速度が速まる。吸気中における水分の気化潜熱によ
る冷却効果が減少するため燃焼温度即ち燃焼室壁面の温
度が上昇する。上記、の理由により吸気の湿度が低
下するとノッキングが発生しやすくなる。
空気の割合が増加して湿り空気の割合が減少する。この
ため、吸気中における空気分の割合が増加するため燃
焼速度が速まる。吸気中における水分の気化潜熱によ
る冷却効果が減少するため燃焼温度即ち燃焼室壁面の温
度が上昇する。上記、の理由により吸気の湿度が低
下するとノッキングが発生しやすくなる。
【0032】本実施例では、上記の如く吸気湿度Huが
低いほど冷却能力が高まるため、これによって燃焼室の
壁面の温度が低下し、点火遅角を行うことなくノッキン
グの発生を防止することができる。このように、本実施
例ではノッキングが発生するような状態においても点火
遅角を行わないため、従来に比べて点火遅角分の出力が
増大する。また、この出力の増大により従来に比べて少
ない燃料量で同じ出力を発生させることができるため、
燃料消費量を低減することができる。更に、燃焼室壁面
の温度を低下させることにより最高燃焼温度を低下させ
ることができるため、最高燃焼温度に応じてその発生量
が増減するNOxの発生が従来に比べて抑制され、排気
エミッションを向上させることができる。
低いほど冷却能力が高まるため、これによって燃焼室の
壁面の温度が低下し、点火遅角を行うことなくノッキン
グの発生を防止することができる。このように、本実施
例ではノッキングが発生するような状態においても点火
遅角を行わないため、従来に比べて点火遅角分の出力が
増大する。また、この出力の増大により従来に比べて少
ない燃料量で同じ出力を発生させることができるため、
燃料消費量を低減することができる。更に、燃焼室壁面
の温度を低下させることにより最高燃焼温度を低下させ
ることができるため、最高燃焼温度に応じてその発生量
が増減するNOxの発生が従来に比べて抑制され、排気
エミッションを向上させることができる。
【0033】また反対に湿度が上昇すると、乾燥空気の
割合が減少して湿り空気の割合が増加するため、上記と
は反対に燃焼速度が低下すると共に、冷却効果が大きく
作用して燃焼温度が低下する。このため、吸気の湿度が
上昇するとノッキングが発生しにくくなる。従って、吸
気の湿度が高いほど、ノッキングが発生しにくくなる
分、燃焼室壁面の温度を上昇させることができる。
割合が減少して湿り空気の割合が増加するため、上記と
は反対に燃焼速度が低下すると共に、冷却効果が大きく
作用して燃焼温度が低下する。このため、吸気の湿度が
上昇するとノッキングが発生しにくくなる。従って、吸
気の湿度が高いほど、ノッキングが発生しにくくなる
分、燃焼室壁面の温度を上昇させることができる。
【0034】そして本実施例では、上記の如く吸気湿度
Huが高いほど冷却能力が低下するため、燃焼室の壁面
の温度が上昇する。このため、潤滑油の粘性低下により
フリクションロスが低減し、また燃焼室内の燃焼エネル
ギが壁面に吸収される冷却損失が低減することにより、
エンジンの出力が増大する。また、燃焼室壁面の温度が
上昇するとこにより燃焼速度が速まり、これによっても
出力が増大する。そして、これらの出力の増大により、
上記と同様に燃料消費量を低減することができる。
Huが高いほど冷却能力が低下するため、燃焼室の壁面
の温度が上昇する。このため、潤滑油の粘性低下により
フリクションロスが低減し、また燃焼室内の燃焼エネル
ギが壁面に吸収される冷却損失が低減することにより、
エンジンの出力が増大する。また、燃焼室壁面の温度が
上昇するとこにより燃焼速度が速まり、これによっても
出力が増大する。そして、これらの出力の増大により、
上記と同様に燃料消費量を低減することができる。
【0035】以上のように本実施例によれば、吸気湿度
が低下するほどエンジン入口の冷却水温度を低く制御し
て冷却能力を高め、また、吸気湿度が上昇するほどエン
ジン入口の冷却水温度を高く制御して冷却能力を低下さ
せることにより、従来に比べてエンジンの出力を増大さ
せることができ、これによって燃料消費量を低減させる
ことができる。また、低湿度の条件下においては、排気
エミッションを向上させることができる。
が低下するほどエンジン入口の冷却水温度を低く制御し
て冷却能力を高め、また、吸気湿度が上昇するほどエン
ジン入口の冷却水温度を高く制御して冷却能力を低下さ
せることにより、従来に比べてエンジンの出力を増大さ
せることができ、これによって燃料消費量を低減させる
ことができる。また、低湿度の条件下においては、排気
エミッションを向上させることができる。
【0036】尚、上記実施例においては、前記冷却能力
調節手段3として3方流量制御弁30を設け、低温の冷
却水と高温の冷却水とを適当にミキシングすることによ
りエンジン入口における冷却水温度を変えて冷却能力を
変化させていた。しかしながら、本発明は上記実施例の
構成に限定されるものではなく、前記冷却能力調節手段
3の一例として以下に示す他の方法も考えられる。例え
ば、ラジエータファンの回転数を調節する方法、ラ
ジエータにおける冷却水の通過面積を変化させる方法、
ラジエータにおける冷却空気の通過面積を変化させる
方法、冷却水ポンプの回転数を調節する方法等の各方
法によりエンジン入口における冷却水温度を変化させる
構成であってもよい。そして、前記冷却能力調節手段3
として、上記〜の構成を設けた実施例においても、
上記実施例と同様の効果を得ることができる。
調節手段3として3方流量制御弁30を設け、低温の冷
却水と高温の冷却水とを適当にミキシングすることによ
りエンジン入口における冷却水温度を変えて冷却能力を
変化させていた。しかしながら、本発明は上記実施例の
構成に限定されるものではなく、前記冷却能力調節手段
3の一例として以下に示す他の方法も考えられる。例え
ば、ラジエータファンの回転数を調節する方法、ラ
ジエータにおける冷却水の通過面積を変化させる方法、
ラジエータにおける冷却空気の通過面積を変化させる
方法、冷却水ポンプの回転数を調節する方法等の各方
法によりエンジン入口における冷却水温度を変化させる
構成であってもよい。そして、前記冷却能力調節手段3
として、上記〜の構成を設けた実施例においても、
上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【0037】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ノッキン
グが発生しやすい吸入空気の湿度が低い状態において
は、燃焼室の壁温が低下して点火遅角を行うことなくノ
ッキングが防止されるため、点火遅角分の内燃機関の出
力を増大させることができ、また、ノッキングが発生し
にくい吸入空気の湿度が高い状態においては、燃焼室の
壁温が上昇してフリクションロスの低減、冷却損失の低
減、および燃焼速度の向上が図られるため、内燃機関の
出力を増大させることができる。そしてこれらの出力増
大により燃料消費量を低減させることができる。また、
吸入空気の湿度が低い状態においては、燃焼室の壁温が
低下してNOxの排出量が抑制されるため、排気エミッ
ションの向上を図ることができる。
グが発生しやすい吸入空気の湿度が低い状態において
は、燃焼室の壁温が低下して点火遅角を行うことなくノ
ッキングが防止されるため、点火遅角分の内燃機関の出
力を増大させることができ、また、ノッキングが発生し
にくい吸入空気の湿度が高い状態においては、燃焼室の
壁温が上昇してフリクションロスの低減、冷却損失の低
減、および燃焼速度の向上が図られるため、内燃機関の
出力を増大させることができる。そしてこれらの出力増
大により燃料消費量を低減させることができる。また、
吸入空気の湿度が低い状態においては、燃焼室の壁温が
低下してNOxの排出量が抑制されるため、排気エミッ
ションの向上を図ることができる。
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明が適用される内燃機関(エンジン)およ
びその周辺装置の一実施例のシステム構成図である。
びその周辺装置の一実施例のシステム構成図である。
【図3】図2中のエンジンコントロールユニット(EC
U)の具体的な構成要素を示す図である。
U)の具体的な構成要素を示す図である。
【図4】本発明装置の一実施例の要部を構成する冷却水
温度制御ルーチンのフローチャートである。
温度制御ルーチンのフローチャートである。
【図5】エンジン回転数および負荷をパラメータとして
燃費が最良となる冷却水温度を求めるマップを表す図で
ある。
燃費が最良となる冷却水温度を求めるマップを表す図で
ある。
【図6】吸入空気の湿度Huに対する補正値K1 のマッ
プを表す図である。
プを表す図である。
【図7】吸気温度THAに対応する上限ガードKmax
と下限ガードKminのマップを表した図である。
と下限ガードKminのマップを表した図である。
1 内燃機関 2 冷却系統 3 冷却能力調節手段 4,45 湿度センサ 5 冷却能力制御手段 11 機関本体 12 ラジエータ 13 冷却水ポンプ 14,15a,15b,20,32,35 冷却水通路 30 3方流量制御弁 41 水温センサ 48 ノックコントロールシステム(KCS) 50 エンジンコントロールユニット(ECU) 51 中央処理ユニット(CPU)
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の冷却系統の冷却能力を変化せ
しめる冷却能力調節手段と、 吸入空気の湿度を検出する湿度センサと、 前記湿度センサの出力信号を入力して、前記吸入空気の
湿度が低いほど前記冷却能力を高めるように前記冷却能
力調節手段を制御する冷却能力制御手段とを設けたこと
を特徴とする内燃機関の冷却制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292992A JPH05222933A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 内燃機関の冷却制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292992A JPH05222933A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 内燃機関の冷却制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222933A true JPH05222933A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=12096323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2292992A Pending JPH05222933A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 内燃機関の冷却制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05222933A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100244746B1 (ko) * | 1995-12-07 | 2000-03-02 | 정몽규 | 엔진 냉각시 웜업시간 단축을 위한 냉각수 순환제어장치 |
| JP2017072059A (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP2292992A patent/JPH05222933A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100244746B1 (ko) * | 1995-12-07 | 2000-03-02 | 정몽규 | 엔진 냉각시 웜업시간 단축을 위한 냉각수 순환제어장치 |
| JP2017072059A (ja) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 |
| CN106567784A (zh) * | 2015-10-07 | 2017-04-19 | 三菱电机株式会社 | 内燃机的控制装置及内燃机的控制方法 |
| US9863347B2 (en) | 2015-10-07 | 2018-01-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2586218B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| US9863393B2 (en) | Waste heat controller | |
| JP2003239742A (ja) | 内燃機関の冷却装置 | |
| US20170276059A1 (en) | Internal combustion engine | |
| JP2003120294A (ja) | 電子制御サーモスタットの制御方法 | |
| JP3379354B2 (ja) | 2系統冷却装置付き内燃機関の排気再循環制御装置 | |
| JP6319254B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
| JP4752832B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP4516455B2 (ja) | 内燃機関の冷却装置 | |
| JP4062285B2 (ja) | 蓄熱システム | |
| CN106246392A (zh) | 内燃机的控制装置 | |
| JPH05222933A (ja) | 内燃機関の冷却制御装置 | |
| JP6384505B2 (ja) | 過給機付きエンジンの制御装置 | |
| JPH05222932A (ja) | 内燃機関の冷却制御装置 | |
| JPS64571B2 (ja) | ||
| JP5067397B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2004169634A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3018740B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JP5672930B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP6992738B2 (ja) | エンジンの吸気温度制御装置 | |
| JP2669092B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2014125974A (ja) | 内燃機関 | |
| JPH0526049A (ja) | 機械式過給機の過給制御装置 | |
| JPS6311308Y2 (ja) | ||
| JP2004232501A (ja) | 圧縮自着火式内燃機関の冷却装置 |