JP3044502B2 - Engine cooling system controller - Google Patents
Engine cooling system controllerInfo
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- JP3044502B2 JP3044502B2 JP4032331A JP3233192A JP3044502B2 JP 3044502 B2 JP3044502 B2 JP 3044502B2 JP 4032331 A JP4032331 A JP 4032331A JP 3233192 A JP3233192 A JP 3233192A JP 3044502 B2 JP3044502 B2 JP 3044502B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの冷却系制御
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for an engine cooling system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、エンジンの冷却系では、エンジン
およびラジエータ間を結ぶ冷却水循環回路のエンジン入
口側に配設される水ポンプをエンジンに連結し、水ポン
プの回転数がエンジンの回転数のみで定まるようにする
とともに、一定の温度で開閉するサーモスタットにより
ラジエータを流通する冷却水量を制御するようにしてお
り、このような冷却系では、エンジンの負荷などの運転
状態に応じた最適制御が困難であった。そこで、特公平
２−１１７２６号公報等で開示されるように、水ポンプ
の容量をエンジン回転とは独立して制御するようにして
運転状態に応じた制御を可能とした冷却系制御装置も実
現されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a cooling system of an engine, a water pump disposed on an engine inlet side of a cooling water circuit connecting the engine and a radiator is connected to the engine, and the rotation speed of the water pump is limited to the rotation speed of the engine. And the amount of cooling water flowing through the radiator is controlled by a thermostat that opens and closes at a constant temperature. With such a cooling system, optimal control according to operating conditions such as engine load is difficult. Met. Therefore, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-11726, etc., a cooling system control device that controls the capacity of the water pump independently of the engine rotation and enables control according to the operation state is also realized. Have been.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
低負荷運転時には、冷却損失の低減および燃料の霧化向
上により燃費の低減を図る上で冷却水温を比較的高温に
保つことが望ましく、上記特公平２−１１７２６号公報
で開示されるように容量可変の水ポンプおよびサーモス
タットを用いたものでは、水ポンプの容量を減少させる
ことにより冷却水温の高温化を図ることになる。しかる
に、サーモスタットが開いていることからラジエータで
冷却されて必要以上に低温となった水がエンジン本体に
流れることになるので、水ポンプの容量を極度に低下さ
せる必要があり、極く微量の冷却水をエンジンに流す
と、エンジン本体内における冷却水通路の複雑な形状に
より冷却水の均一な流通が困難となり、ボイリングが発
生するおそれがある。When the engine is operated under a low load, it is desirable to keep the cooling water temperature relatively high in order to reduce the fuel consumption by reducing the cooling loss and improving the atomization of the fuel. In the case of using a variable capacity water pump and a thermostat as disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 2-11726, the cooling water temperature is increased by reducing the capacity of the water pump. However, since the thermostat is open, water that has been cooled by the radiator and cooled to an unnecessarily low temperature flows into the engine body, so it is necessary to extremely reduce the capacity of the water pump. When water flows into the engine, uniform distribution of the cooling water becomes difficult due to the complicated shape of the cooling water passage in the engine body, and boiling may occur.
【０００４】また水ポンプをエンジンに連結し、開度を
変化させ得る制御弁を冷却水の通路に設けたものも実現
されている。このものでは、水ポンプの容量がエンジン
高負荷時の発熱量およびラジエータの放熱量等により決
定されるので、エンジン低負荷時には水ポンプの容量が
必要充分過ぎる量となるが、前記制御弁の開度を絞るこ
とよりエンジン本体の冷却水流通量を減少させて冷却水
温の高温化を図ることが可能である。しかるに制御弁の
開度を絞ることにより、水ポンプの上流側で冷却水通路
が減圧され、それによるボイリングが発生してしまう。Further, a water pump is connected to an engine, and a control valve capable of changing an opening degree is provided in a cooling water passage. In this case, the capacity of the water pump is determined by the amount of heat generated when the engine is heavily loaded, the amount of heat radiated by the radiator, and the like. By reducing the degree of cooling, it is possible to reduce the amount of cooling water flowing through the engine body and increase the temperature of the cooling water. However, by narrowing the opening of the control valve, the cooling water passage is depressurized on the upstream side of the water pump, thereby causing boiling.
【０００５】さらに本発明者は、エンジン高負荷時にお
いては、燃費の低減を図る上で図９で示すように冷却水
温の最適値が存在するだけでなく、ノッキングの発生を
回避する上からも図１０で示すように冷却水温の最適値
が存在し、さらに摩擦損失の低減を図る上でも冷却水温
の最適値が存在することを見出したが、上記従来の制御
装置では、このような値に冷却水温を制御することは困
難である。Further, the present inventor has found that when the engine is under a high load, not only does the cooling water temperature have an optimum value as shown in FIG. 9 in order to reduce fuel consumption, but also from the viewpoint of avoiding the occurrence of knocking. As shown in FIG. 10, it has been found that there is an optimum value of the cooling water temperature, and that there is an optimum value of the cooling water temperature in order to further reduce the friction loss. It is difficult to control the cooling water temperature.
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、エンジンの運転状態に応じて冷却水温を適正
に制御することを可能としたエンジンの冷却系制御装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a cooling system control device for an engine which can appropriately control a cooling water temperature according to an operating state of the engine. I do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の特徴に従う装置は、エンジン本体お
よびラジエータ間を結ぶ冷却水循環回路と、ラジエータ
を迂回して冷却水循環回路に接続されるバイパス回路
と、容量を可変として冷却水循環回路のエンジン入口側
に配設される電動式水ポンプと、ラジエータを流通する
冷却水流量を制御するための流量制御弁と、冷却水循環
回路のエンジン出口水温を検出する出口水温検出器と、
冷却水循環回路のエンジン入口水温を検出する入口水温
検出器と、少なくともエンジン出口水温に応じて前記水
ポンプの作動を制御するとともに少なくともエンジン入
口水温に応じて前記流量制御弁の作動を制御する制御手
段とを備えてなり、制御手段は、少なくともエンジン回
転数およびエンジン吸気圧をパラメータとして定められ
る目標出口水温を目標値とした水ポンプのフィードバッ
ク制御と、少なくともエンジン回転数およびエンジン吸
気圧をパラメータとして定められる目標入口水温を目標
値とした流量制御弁のフィードバック制御とを実行可能
に構成される。In order to achieve the above object, an apparatus according to a first aspect of the present invention comprises a cooling water circulation circuit connecting an engine body and a radiator, and a cooling water circulation circuit bypassing the radiator. A bypass circuit, a variable-capacity electric water pump disposed on the engine inlet side of the cooling water circulation circuit, a flow control valve for controlling the flow rate of cooling water flowing through the radiator, and an engine of the cooling water circulation circuit. An outlet water temperature detector for detecting an outlet water temperature;
An inlet water temperature detector for detecting an engine inlet water temperature of the cooling water circulation circuit, and control means for controlling the operation of the water pump at least according to the engine outlet water temperature and controlling the operation of the flow control valve at least according to the engine inlet water temperature. And the control means includes at least an engine
The speed and engine intake pressure are defined as parameters.
Water pump feedback with the target outlet water temperature
Control and at least engine speed and engine
Target inlet water temperature is set with atmospheric pressure as a parameter
Value and feedback control of flow control valve can be executed
Ru is configured.
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【００１０】本発明の第２の特徴によれば、上記第１の
特徴の構成に加えて、制御手段は、エンジン出口水温が
予め定めた基準水温以上であるときの水ポンプのフィー
ドバック制御と、エンジン出口水温が前記基準水温未満
であるときにエンジン出口水温およびエンジン吸気圧に
基づく制御値による水ポンプのオープンループ制御とを
切換可能に構成される。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the control means includes a feedback control of the water pump when the engine outlet water temperature is equal to or higher than a predetermined reference water temperature, When the engine outlet water temperature is lower than the reference water temperature, it is possible to switch between open loop control of the water pump and a control value based on the engine outlet water temperature and the engine intake pressure.
【００１１】さらに本発明の第３の特徴によれば、上記
第１の特徴の構成に加えて、制御手段は、流量制御弁の
フィードバック制御のゲインを、ラジエータでの水温な
らびにエンジン入口水温に応じて変化させるべく構成さ
れる。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the control means adjusts the gain of the feedback control of the flow control valve in accordance with the water temperature at the radiator and the engine inlet water temperature. It is configured to change.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】先ず図１において、エンジン本体Ｅおよび
ラジエータＲを結んで冷却水循環回路１が構成されてお
り、この冷却水循環回路１は、エンジン本体Ｅの出口お
よびラジエータＲの入口間を結ぶ管路１ａと、ラジエー
タＲの出口およびエンジン本体Ｅの入口間を結ぶ管路１
ｂとを備える。また管路１ａ，１ｂ間は、ラジエータＲ
を迂回するバイパス回路２で接続される。First, in FIG. 1, a cooling water circulation circuit 1 is formed by connecting an engine body E and a radiator R. The cooling water circulation circuit 1 is a conduit 1a connecting an outlet of the engine body E and an inlet of the radiator R. 1 connecting the outlet of the radiator R and the inlet of the engine body E
b. A radiator R is provided between the pipelines 1a and 1b.
Are connected by a bypass circuit 2 that bypasses.
【００１４】冷却水循環回路１における管路１ｂの途中
には、開度を無段階に変化させ得る流量制御弁３が配設
されており、バイパス回路２は該流量制御弁３よりも下
流側すなわちエンジン本体Ｅ側で管路１ｂに接続されて
いる。また管路１ｂのエンジン本体Ｅ寄りの部分には、
容量可変である電動式水ポンプ４が配設される。A flow control valve 3 capable of continuously changing the opening degree is provided in the middle of the pipe line 1b in the cooling water circulation circuit 1, and the bypass circuit 2 is located downstream of the flow control valve 3, ie, The engine body E is connected to the pipeline 1b. In the portion of the pipe 1b near the engine body E,
An electric water pump 4 having a variable capacity is provided.
【００１５】冷却水循環回路１における管路１ａには、
切換弁５を介して管路６，７の一端が接続されており、
両管路６，７の他端は冷却水循環回路１における管路１
ｂの流量制御弁３および水ポンプ４間に接続される。而
して、一方の管路６の途中にはヒータユニット８が介装
され、他方の管路７の途中には、その上流側から順に制
御弁９およびトランスミッションオイルウォーマ１０が
介設される。In the cooling water circulation circuit 1,
One end of each of the pipelines 6 and 7 is connected via the switching valve 5,
The other ends of both pipes 6 and 7 are connected to pipe 1 in cooling water circulation circuit 1.
b is connected between the flow control valve 3 and the water pump 4. Thus, a heater unit 8 is interposed in the middle of one pipe 6, and a control valve 9 and a transmission oil warmer 10 are sequentially installed in the middle of the other pipe 7 from the upstream side.
【００１６】ラジエータＲに付設されたラジエータファ
ン１１は、ラジエータＲの出口側に配設されたファンス
イッチ１２により、オン・オフ制御されるものであり、
ラジエータＲの出口水温が所定値以上となったときにラ
ジエータファン１１が作動せしめられる。A radiator fan 11 attached to the radiator R is controlled on / off by a fan switch 12 disposed on the outlet side of the radiator R.
When the outlet water temperature of the radiator R becomes equal to or higher than a predetermined value, the radiator fan 11 is operated.
【００１７】流量制御弁３、水ポンプ４、切換弁５、制
御弁９、ならびにヒータユニット８に付設されたファン
１３は、コンピュータから成る制御手段１４により制御
されるものであり、この制御手段１４には、冷却水循環
回路１におけるエンジン出口水温ＴWOを検出する出口水
温検出器１５、冷却水循環回路１におけるエンジン入口
水温ＴWIを検出する入口水温検出器１６、ラジエータＲ
の出口においてラジエータ水温ＴWRを検出するラジエー
タ水温検出器１７、トランスミッションオイルの温度Ｔ
O を検出する油温検出器１８、外気温ＴD を検出する外
気温検出器１９、車室内温度ＴR を検出する車室温検出
器２０、エンジン回転数ＮE を検出する回転数検出器２
１、ならびにエンジン吸気圧ＰB を検出する吸気圧検出
器２２がそれぞれ接続される。The flow control valve 3, the water pump 4, the switching valve 5, the control valve 9, and the fan 13 attached to the heater unit 8 are controlled by a control means 14 comprising a computer. The outlet water temperature detector 15 for detecting the engine outlet water temperature TWO in the cooling water circulation circuit 1, the inlet water temperature detector 16 for detecting the engine inlet water temperature TWI in the cooling water circulation circuit 1, and the radiator R
Radiator water temperature detector 17 for detecting radiator water temperature T WR at the outlet of the transmission oil temperature T
Oil temperature detector 18 for detecting the O, outside air temperature detector 19 for detecting the outside air temperature T D, vehicle interior temperature detector 20 for detecting the vehicle interior temperature T R, the rotation speed detector for detecting the engine rotational speed N E 2
1, and an intake pressure detector 22 for detecting the engine intake pressure P B is connected.
【００１８】而して、制御手段１４は、上記各温度
ＴWO，ＴWI，ＴWR、ＴO ，ＴD ，ＴR 、エンジン回転数
ＮE 、ならびにエンジン吸気圧ＰB に応じて流量制御弁
３、水ポンプ４、切換弁５、制御弁９およびファン１３
の作動を制御するものであるが、本発明に従えば、水ポ
ンプ４は、少なくともエンジン出口水温ＴWOに応じて制
御され、流量制御弁３は少なくともエンジン入口水温Ｔ
WIに応じて制御されるものであり、次に水ポンプ４およ
び流量制御弁３の作動制御に関して制御手段１４で設定
されている制御手順について説明する。The control means 14 controls the flow rate according to the temperatures T WO , T WI , T WR , T O , T D , T R , the engine speed N E , and the engine intake pressure P B. Valve 3, water pump 4, switching valve 5, control valve 9, and fan 13
According to the present invention, the water pump 4 is controlled at least according to the engine outlet water temperature T WO , and the flow control valve 3 is controlled at least at the engine inlet water temperature T WO
A control procedure which is controlled according to the WI and which is set by the control means 14 regarding the operation control of the water pump 4 and the flow control valve 3 will be described next.
【００１９】図２は、エンジン作動状態での水ポンプ４
の作動を制御すべく制御手段１４で設定されている制御
手順を示すものであり、第１ステップＳ１では、パラメ
ータとしてエンジン回転数ＮE 、エンジン吸気圧ＰB お
よびエンジン出口水温ＴWOが読込まれ、第２ステップＳ
２で、エンジン出口水温ＴWOが予め設定してある基準水
温ＴWSたとえば８０度Ｃ以上であるか否かが判定され
る。この第２ステップＳ２で、ＴWO＜ＴWSであると判定
されたときには第３ステップＳ３に進む。FIG. 2 shows the water pump 4 in an engine operating state.
Are those showing a control procedure which is set by the control unit 14 to control the operation of, the first step S1, the engine speed N E, the engine intake pressure P B and the engine outlet water temperature T WO is read in as a parameter , The second step S
At 2, it is determined whether or not the engine outlet water temperature T WO is equal to or higher than a preset reference water temperature T WS, for example, 80 ° C. When it is determined in this second step S2 that T WO <T WS , the process proceeds to a third step S3.
【００２０】ところで、電動式である水ポンプ４のモー
タはＤＣモータであり、そのデューティ比を制御するこ
とにより、水ポンプ４の容量が変化する。而して、第３
ステップＳ３では、エンジン出口水温ＴWOおよびエンジ
ン吸気圧ＰB に応じて図３で示すように予め設定されて
いるマップに従ってデューティ比ＤO が検索される。す
なわち、エンジン出口水温ＴWOおよびエンジン吸気圧Ｐ
B に応じてＤO1（たとえば５％）、ＤO2（たとえば１０
％）、ＤO3（たとえば２０％）、ＤO4（たとえば３０
％）、ＤO5（たとえば４０％）等の複数のデューティ比
が予め設定されており、エンジン出口水温ＴWOおよびエ
ンジン吸気圧ＰB が低いときには、エンジン本体Ｅでボ
イリングが生じない程度の許容最小値としてデューティ
比ＤO がたとえば５％程度に設定される。The electric motor of the water pump 4 is a DC motor, and the capacity of the water pump 4 changes by controlling the duty ratio. Thus, the third
In step S3, the duty ratio D O is searched according to a preset map as shown in FIG. 3 according to the engine outlet water temperature T WO and the engine intake pressure P B. That is, the engine outlet water temperature T WO and the engine intake pressure P
Depending on B , D O1 (eg, 5%), D O2 (eg, 10%)
%), D O3 (for example, 20%), D O4 (for example, 30%)
%), D O5 (for example, 40%), etc., are set in advance, and when the engine outlet water temperature T WO and the engine intake pressure P B are low, an allowable minimum that does not cause boiling in the engine body E. As a value, the duty ratio DO is set to, for example, about 5%.
【００２１】その後、第４ステップＳ４で、前記検索デ
ューティ比ＤO に基づいて水ポンプ４のモータが作動せ
しめらされる。すなわちエンジン出口水温ＴWOが基準水
温Ｔ WS未満であるときには、エンジン出口水温ＴWOおよ
びエンジン吸気圧ＰB に応じて定まる固定のデューティ
比ＤO で水ポンプ４のモータがオープンループで制御さ
れることになる。Thereafter, in a fourth step S4, the search data
Duty ratio DOThe motor of the water pump 4 operates based on
I'm impressed. That is, the engine outlet water temperature TWOIs reference water
Warm T WSIf it is less than, the engine outlet water temperature TWOAnd
And engine intake pressure PBFixed duty determined according to
Ratio DOThe motor of the water pump 4 is controlled by open loop
Will be.
【００２２】第２ステップＳ２で、ＴWO≧ＴWSであると
判定されたときには、第５ステップＳ５〜第１０ステッ
プＳ１０に従ってフィードバック制御が実行されること
になり、第５ステップＳ５では、エンジン回転数ＮE お
よびエンジン吸気圧ＰB に応じて図４で示すように予め
定めたマップにより、目標出口水温ＴWOTRが検索され
る。図４において目標出口水温ＴWOTR1 は、たとえば８
０〜９０度Ｃに設定されており、目標出口水温ＴWOTR2
は、たとえば１３０度Ｃに設定されている。When it is determined in the second step S2 that T WO ≧ T WS , the feedback control is executed in accordance with the fifth step S5 to the tenth step S10, and in the fifth step S5, the engine rotation is performed. the predetermined map as shown in Figure 4 in accordance with the number N E and the engine intake pressure P B, the target outlet water temperature T WOTR is searched. In FIG. 4, the target outlet water temperature T WOTR1 is, for example, 8
0 ° C to 90 ° C, and the target outlet water temperature T WOTR2
Is set to 130 degrees C, for example.
【００２３】次の第６ステップＳ６では、エンジン回転
数ＮE およびエンジン吸気圧ＰB に応じて図５で示すよ
うに予め設定されている基準デューティ比ＤFSが検索さ
れる。図５において、エンジン回転数ＮE およびエンジ
ン吸気圧ＰB に応じて基準デューティ比ＤFSの５つの領
域ＤFS1 ，ＤFS2 ，ＤFS3 ，ＤFS4 ，ＤFS5 が設定され
ており、たとえばＤFS1 は５％、ＤFS2 は１０％、Ｄ
FS3 は２０〜５０％、Ｄ FS4 は５０〜６０％、ＤFS5 は
８０〜１００％である。In the next sixth step S6, the engine speed
Number NEAnd engine intake pressure PBAs shown in FIG.
The reference duty ratio D set in advanceFSIs searched
It is. In FIG. 5, the engine speed NEAnd engine
Intake pressure PBAccording to the reference duty ratio DFS5 territories
Area DFS1, DFS2, DFS3, DFS4, DFS5Is set
And for example DFS1Is 5%, DFS2Is 10%, D
FS3Is 20-50%, D FS4Is 50-60%, DFS5Is
80 to 100%.
【００２４】第７ステップＳ７では、エンジン出口水温
ＴWOおよび目標出口水温ＴWOTRの水温差ΔＴWO（＝ＴWO
−ＴWOTR）が算出され、第８ステップＳ８で、フィード
バック制御値ＤF が（ＤFS＋Ｋ・ΔＴWO）として算出さ
れる。而してＫは、ゲインである。In a seventh step S7, a water temperature difference ΔT WO (= T WO) between the engine outlet water temperature T WO and the target outlet water temperature T WOTR.
-T WOTR) is calculated, in the eighth step S8, the feedback control value D F is calculated as (D FS + K · ΔT WO ). Thus, K is a gain.
【００２５】第９ステップＳ９では、第８ステップＳ８
で得られたフィードバック制御値Ｄ F が許容最小値Ｄ
FMIN未満であるかどうかが判定され、ＤF ＜ＤFMINであ
ったときには第１０ステップＳ１０でＤF ＝ＤFMINとさ
れた後、第４ステップＳ４に進み、ＤF ≧ＤFMINであっ
たときには第１０ステップＳ１０を迂回して第４ステッ
プＳ４に進む。In a ninth step S9, an eighth step S8
Feedback control value D obtained by FIs the minimum allowable value D
FMINIs determined to be less thanF<DFMINIn
D in the tenth step S10F= DFMINTosa
After that, the process proceeds to the fourth step S4, where DF≧ DFMINSo
The fourth step, bypassing the tenth step S10.
Proceed to step S4.
【００２６】図６は、エンジン作動状態での流量制御弁
３の作動を制御すべく制御手段１４で設定されている制
御手順を示すものであり、第１ステップＭ１では、パラ
メータとしてエンジン回転数ＮE 、エンジン吸気圧
ＰB 、エンジン入口水温ＴWIおよびラジエータ水温ＴWR
が読込まれる。次いで第２ステップＭ２では、エンジン
回転数ＮE およびエンジン吸気圧ＰB に応じて予め図７
で示すように設定されるマップに従って目標入口水温Ｔ
WITRが検索される。図７において、目標入口水温Ｔ
WITR1 はたとえば１１０度Ｃであり、目標入口水温Ｔ
WITE2 はたとえば８０度Ｃであり、目標入口水温Ｔ
WITR3 はたとえば６０度Ｃである。FIG. 6 shows a flow control valve in an engine operating state.
The control set by the control means 14 to control the operation of
The first step M1 shows the control procedure.
Engine speed N as meterE, Engine intake pressure
PB, Engine inlet water temperature TWIAnd radiator water temperature TWR
Is read. Next, in a second step M2, the engine
Revolution NEAnd engine intake pressure PB7 in advance according to
The target inlet water temperature T according to the map set as shown by
WITRIs searched. In FIG. 7, the target inlet water temperature T
WITR1Is, for example, 110 ° C. and the target inlet water temperature T
WITE2Is 80 ° C., for example, and the target inlet water temperature T
WITR3Is 60 degrees C, for example.
【００２７】第３ステップＭ３では、流量制御弁３のフ
ィードバック制御におけるゲインＫ VCがエンジン入口水
温ＴWIおよびラジエータ水温ＴWRに応じて算出される。
すなわち、図８で示すように、ラジエータ水温ＴWRおよ
びエンジン入口水温ＴWIの水温差（ＴWR−ＴWI）に応じ
てゲインＫVCが予め設定されており、この図８に従って
ゲインＫVCが得られることになる。In the third step M3, the flow control valve 3
Gain K in feedback control VCIs the engine inlet water
Warm TWIAnd radiator water temperature TWRIs calculated according to.
That is, as shown in FIG.WRAnd
And engine inlet water temperature TWIWater temperature difference (TWR-TWIDepending on)
Gain KVCIs set in advance, and according to FIG.
Gain KVCIs obtained.
【００２８】第４ステップＭ４では、流量制御弁３のフ
ィードバック制御開度ＶCMD が算出される。すなわち、
ＶCMD ＝ＫVC・（ＴWI−ＴWITR）なる演算式が実行さ
れ、次の第５ステップＭ５で流量制御弁３の開度が前記
フィードバック制御開度ＶCMDに従って制御されること
になる。In a fourth step M4, the feedback control opening VCMD of the flow control valve 3 is calculated. That is,
An arithmetic expression of V CMD = K VC · (T WI −T WITR ) is executed, and in the next fifth step M5, the opening of the flow control valve 3 is controlled according to the feedback control opening V CMD .
【００２９】次にこの実施例の作用について説明する
と、エンジンの暖機状態でエンジン出口水温ＴWOが基準
水温ＴWSに達していないときには、エンジン出口水温Ｔ
WOおよびエンジン吸気圧ＰB に応じて定まる固定のデュ
ーティ比ＤO により水ポンプ４のモータがオープンルー
プで制御される。しかもエンジン出口水温ＴWOが、２０
度Ｃ以下の低温状態ではデューティ比ＤO を５％程度の
低い値にして小量の冷却水がエンジン本体Ｅに流される
ので、エンジン本体Ｅ各部の温度をほぼ均等にして冷却
水温を基準水温ＴWSまで急速に昇温させることができ
る。この際、流量制御弁３は閉じており、冷却水はラジ
エータＲを通過せず、パイパス回路２を流通することに
なる。Next, the operation of this embodiment will be described. When the engine outlet water temperature T WO does not reach the reference water temperature T WS in the warmed-up state of the engine, the engine outlet water temperature T W
Motor of the water pump 4 is controlled in an open loop by the fixed duty ratio D O determined according to WO and the engine intake pressure P B. Moreover, the engine outlet water temperature T WO is 20
In a low temperature state of the temperature C or lower, the duty ratio D O is set to a low value of about 5% and a small amount of cooling water flows through the engine body E. The temperature can be raised rapidly to T WS . At this time, the flow control valve 3 is closed, and the cooling water does not pass through the radiator R but flows through the bypass circuit 2.
【００３０】またエンジンが低負荷状態にあるときに
は、図４で示すように水ポンプ４のフィードバック制御
における目標出口水温ＴWOTRが１３０度Ｃ程度の比較的
高い値に設定されるとともに、流量制御弁３のフィード
バック制御における目標入口水温ＴWITRが図７で示すよ
うに１１０度Ｃ程度の比較的高い値に設定されているこ
とにより、エンジン本体Ｅにおける冷却水温を比較的高
いレベルに保ち、冷却損失の低減および燃料の霧化向上
により燃費の低減を図ることが可能となり、これにより
排出ガス性状の悪化も回避される。When the engine is in a low load state, the target outlet water temperature T WOTR in the feedback control of the water pump 4 is set to a relatively high value of about 130 ° C., as shown in FIG. Since the target inlet water temperature T WITR in the feedback control 3 is set to a relatively high value of about 110 ° C. as shown in FIG. 7, the cooling water temperature in the engine body E is maintained at a relatively high level, and the cooling loss It is possible to reduce fuel consumption by reducing fuel consumption and improving atomization of fuel, thereby avoiding deterioration of exhaust gas properties.
【００３１】しかも水ポンプ４による冷却水循環量をエ
ンジン本体Ｅ内でボイリングが生じない程度の最小限度
に制御することが可能であり、また流量制御弁３の開度
にかかわらず水ポンプ４の上流側が減圧状態になること
はないので、冷却水循環回路１でボイリングが発生する
こともない。Furthermore, the amount of cooling water circulated by the water pump 4 can be controlled to a minimum level that does not cause boiling in the engine main body E. Further, regardless of the opening of the flow control valve 3, the upstream side of the water pump 4 can be controlled. Since the pressure is not reduced on the side, boiling does not occur in the cooling water circulation circuit 1.
【００３２】ところで、エンジンが高負荷状態となった
ときには、燃費の低減を図る上で図９で示すように冷却
水温の最適値が存在し、またノッキングの発生を回避す
る上からも図１０で示すように冷却水温の最適値が存在
するが、水ポンプ４の容量をエンジン出口水温ＴWOに応
じて制御し、また流量制御弁３の開度をエンジン入口水
温ＴWIに応じて制御することにより、燃費の低減、ノッ
キングの発生回避、ならびにエンジン出力向上等の観点
からエンジン本体Ｅでの冷却水温を最適に制御すること
が可能となる。By the way, when the engine is in a high load state, there is an optimum value of the cooling water temperature as shown in FIG. 9 in order to reduce fuel consumption, and also in FIG. 10 in order to avoid occurrence of knocking. Although there is an optimum value of the cooling water temperature as shown, the capacity of the water pump 4 is controlled according to the engine outlet water temperature TWO, and the opening of the flow control valve 3 is controlled according to the engine inlet water temperature TWI. Accordingly, it is possible to optimally control the temperature of the cooling water in the engine body E from the viewpoints of reducing fuel consumption, avoiding occurrence of knocking, and improving engine output.
【００３３】しかも流量制御弁３のフィードバック制御
のゲインＫVCが、ラジエータ水温Ｔ WRおよびエンジン入
口水温ＴWIに応じて変化せしめられるので、ラジエータ
Ｒを流通する冷却水量と、バイパス回路２を流通する冷
却水量との比を最適に制御して、エンジン負荷状態に適
合した水温の冷却水をエンジン本体Ｅの入口に供給する
ことが可能となる。Moreover, feedback control of the flow control valve 3
Gain KVCIs the radiator water temperature T WRAnd engine
Mouth water temperature TWIRadiator because it can be changed according to
R and the amount of cooling water flowing through the bypass circuit 2.
Optimal control of the ratio to the amount of water rejected to suit engine load conditions
Supply cooling water with the combined water temperature to the inlet of the engine body E
It becomes possible.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴に従う
装置は、エンジン本体およびラジエータ間を結ぶ冷却水
循環回路と、ラジエータを迂回して冷却水循環回路に接
続されるバイパス回路と、容量を可変として冷却水循環
回路のエンジン入口側に配設される電動式水ポンプと、
ラジエータを流通する冷却水流量を制御するための流量
制御弁と、冷却水循環回路のエンジン出口水温を検出す
る出口水温検出器と、冷却水循環回路のエンジン入口水
温を検出する入口水温検出器と、少なくともエンジン出
口水温に応じて前記水ポンプの作動を制御するとともに
少なくともエンジン入口水温に応じて前記流量制御弁の
作動を制御する制御手段とを備えるので、エンジン出口
水温に応じた最適流量の冷却水がエンジン本体を流通す
るようにし、しかもラジエータを流通する冷却水量とバ
イパス回路を流通する冷却水量とを制御して適正なエン
ジン入口水温を確保することができる。しかも上記制御
手段は、少なくともエンジン回転数およびエンジン吸気
圧をパラメータとして定められる目標出口水温を目標値
とした水ポンプのフィードバック制御と、少なくともエ
ンジン回転数およびエンジン吸気圧をパラメータとして
定められる目標入口水温を目標値とした流量制御弁のフ
ィードバック制御とを実行可能に構成されるので、エン
ジン負荷に応じた制御が可能となる。 As described above, the apparatus according to the first aspect of the present invention comprises a cooling water circulation circuit connecting the engine body and the radiator, a bypass circuit connected to the cooling water circulation circuit bypassing the radiator, and a capacity. An electric water pump that is variablely disposed on the engine inlet side of the cooling water circulation circuit,
A flow control valve for controlling the flow rate of the cooling water flowing through the radiator, an outlet water temperature detector for detecting an engine outlet water temperature of the cooling water circulation circuit, and an inlet water temperature detector for detecting an engine inlet water temperature of the cooling water circulation circuit, Control means for controlling the operation of the water pump in accordance with the engine outlet water temperature and at least controlling the operation of the flow control valve in accordance with at least the engine inlet water temperature. An appropriate engine inlet water temperature can be ensured by controlling the amount of cooling water flowing through the radiator and the amount of cooling water flowing through the bypass circuit so as to flow through the engine body. Moreover, the above control
Means include at least engine speed and engine intake
The target outlet water temperature, which is determined using the pressure as a parameter, is the target value.
Water pump feedback control and at least
Engine speed and engine intake pressure as parameters
The flow control valve flow with the specified target inlet water temperature as the target value
Feedback control can be executed.
Control according to the gin load becomes possible.
【００３５】[0035]
【００３６】[0036]
【００３７】また本発明の第２の特徴によれば、上記第
１の特徴の構成に加えて、制御手段は、エンジン出口水
温が予め定めた基準水温以上であるときの水ポンプのフ
ィードバック制御と、エンジン出口水温が前記基準水温
未満であるときにエンジン出口水温およびエンジン吸気
圧に基づく制御値による水ポンプのオープンループ制御
とを切換可能に構成されるので、暖機状態で冷却水温を
急速に昇温させて暖機を速やかに完了することができ
る。[0037] According to a second aspect of the present invention, the first
In addition to the configuration of the first aspect, the control means performs feedback control of the water pump when the engine outlet water temperature is equal to or higher than a predetermined reference water temperature, and controls the engine outlet water temperature when the engine outlet water temperature is lower than the reference water temperature. Since it is possible to switch between the open loop control of the water pump and the control value based on the engine intake pressure, it is possible to quickly raise the cooling water temperature in the warm-up state and complete the warm-up quickly.
【００３８】さらに本発明の第３の特徴によれば、上記
第１の特徴の構成に加えて、制御手段は、流量制御弁の
フィードバック制御のゲインを、ラジエータでの水温な
らびにエンジン入口水温に応じて変化させるべく構成さ
れるので、ラジエータおよびバイパス回路を流通する冷
却水を最適に制御することができる。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the control means adjusts the gain of the feedback control of the flow control valve in accordance with the water temperature at the radiator and the engine inlet water temperature. The cooling water flowing through the radiator and the bypass circuit can be optimally controlled.
【図１】エンジンの冷却系制御装置の全体系統図であ
る。FIG. 1 is an overall system diagram of an engine cooling system control device.
【図２】水ポンプの制御手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of a water pump.
【図３】オープンループ制御でのデューティ比設定マッ
プを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a duty ratio setting map in open loop control.
【図４】目標出口水温の設定マップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a setting map of a target outlet water temperature.
【図５】基準デューティ比の設定マップを示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a reference duty ratio setting map.
【図６】流量制御弁の制御手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of a flow control valve.
【図７】目標入口水温の設定マップを示す図である。FIG. 7 is a view showing a setting map of a target inlet water temperature.
【図８】ゲインの設定マップを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a gain setting map.
【図９】冷却水温による燃料消費率特性図である。FIG. 9 is a fuel consumption rate characteristic diagram depending on a cooling water temperature.
【図１０】冷却水温によるノッキング発生点火時期特性
図である。FIG. 10 is a diagram showing knocking ignition timing characteristics according to cooling water temperature.
１ 冷却水循環回路 ２ バイパス回路 ３ 流量制御弁 ４ 水ポンプ １４ 制御手段 １５ 出口水温検出器 １６ 入口水温検出器 Ｅ エンジン本体 Ｒ ラジエータ Reference Signs List 1 cooling water circulation circuit 2 bypass circuit 3 flow control valve 4 water pump 14 control means 15 outlet water temperature detector 16 inlet water temperature detector E engine body R radiator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 裕央 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 岡崎 幸治 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−258915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−169623（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−11726（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01P 7/16 505 F01P 7/16 502 F01P 3/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroo Shimada 1-4-1, Chuo, Wako, Saitama Prefecture Inside Honda R & D Co., Ltd. (72) Koji Okazaki 1-4-1, Chuo, Wako, Saitama Inside Honda R & D Co., Ltd. (56) References JP-A-3-258915 (JP, A) JP-A-60-169623 (JP, A) JP-B-2-11726 (JP, B2) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01P 7/16 505 F01P 7/16 502 F01P 3/20
Claims (3)
（Ｒ）間を結ぶ冷却水循環回路（１）と、ラジエータ
（Ｒ）を迂回して冷却水循環回路（１）に接続されるバ
イパス回路（２）と、容量を可変として冷却水循環回路
（１）のエンジン入口側に配設される電動式水ポンプ
（４）と、ラジエータ（Ｒ）を流通する冷却水流量を制
御するための流量制御弁（３）と、冷却水循環回路
（１）のエンジン出口水温を検出する出口水温検出器
（１５）と、冷却水循環回路（１）のエンジン入口水温
を検出する入口水温検出器（１６）と、少なくともエン
ジン出口水温に応じて前記水ポンプ（４）の作動を制御
するとともに少なくともエンジン入口水温に応じて前記
流量制御弁（３）の作動を制御する制御手段（１４）と
を備えてなり、 前記制御手段（１４）は、少なくともエンジン回転数お
よびエンジン吸気圧をパラメータとして定められる目標
出口水温を目標値とした水ポンプ（４）のフィードバッ
ク制御と、少なくともエンジン回転数およびエンジン吸
気圧をパラメータとして定められる目標入口水温を目標
値とした流量制御弁（３）のフィードバック制御とを実
行可能に構成される ことを特徴とする、エンジンの冷却
系制御装置。1. A cooling water circulation circuit (1) connecting an engine body (E) and a radiator (R), and a bypass circuit (2) connected to the cooling water circulation circuit (1) bypassing the radiator (R). An electric water pump (4) disposed at the engine inlet side of the cooling water circulation circuit (1) with a variable capacity, and a flow control valve (3) for controlling the flow rate of the cooling water flowing through the radiator (R). An outlet water temperature detector (15) for detecting an engine outlet water temperature of the cooling water circulation circuit (1); an inlet water temperature detector (16) for detecting an engine inlet water temperature of the cooling water circulation circuit (1); it comprises at least the flow control valve according to the engine inlet water temperature and control means for controlling (14) the operation of (3) to control the operation of the water pump (4) in response to said control means (1 4) At least the engine speed and
That can be set with the engine and engine intake pressure as parameters
Water pump (4) feedback with outlet water temperature as target value
Control and at least engine speed and engine
Target inlet water temperature is set with atmospheric pressure as a parameter
Feedback control of the flow control valve (3)
A cooling system control device for an engine, characterized in that it is configured to be operable.
水温が予め定めた基準水温以上であるときの水ポンプ
（４）のフィードバック制御と、エンジン出口水温が前
記基準水温未満であるときにエンジン出口水温およびエ
ンジン吸気圧に基づく制御値による水ポンプ（４）のオ
ープンループ制御とを切換可能に構成されることを特徴
とする請求項１記載のエンジンの冷却系制御装置。2. The control means (14) performs feedback control of the water pump (4) when the engine outlet water temperature is equal to or higher than a predetermined reference water temperature, and controls the engine when the engine outlet water temperature is lower than the reference water temperature. cooling system control system of claim 1, wherein the engine and the open-loop control, characterized in that it is switchable to construction of the water pump by the control value based on the outlet water temperature and the engine intake pressure (4).
（３）のフィードバック制御のゲインを、ラジエータ
（Ｒ）での水温ならびにエンジン入口水温に応じて変化
させるべく構成されることを特徴とする請求項１記載の
エンジンの冷却系制御装置。3. The control means (14) is configured to change the gain of the feedback control of the flow control valve (3) according to the water temperature at the radiator (R) and the engine inlet water temperature. The cooling system control device for an engine according to claim 1 .
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- 1992-02-19 JP JP4032331A patent/JP3044502B2/en not_active Expired - Fee Related
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