JPH0814043A - 内燃機関のウォーターポンプ制御装置 - Google Patents
内燃機関のウォーターポンプ制御装置Info
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- JPH0814043A JPH0814043A JP14997294A JP14997294A JPH0814043A JP H0814043 A JPH0814043 A JP H0814043A JP 14997294 A JP14997294 A JP 14997294A JP 14997294 A JP14997294 A JP 14997294A JP H0814043 A JPH0814043 A JP H0814043A
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- cooling water
- water
- water pump
- pump
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両用内燃機関の低温始動時、暖機促進時の
制御を最適にする内燃機関のウォーターポンプの制御装
置を提供する。 【構成】 水冷式内燃機関１のウォーターポンプ２を電
動機７で駆動し、冷却水出口付近に温度センサ５を取り
付け、制御装置21は、冷却水温度Ｔが通常始動下限水温
ＴO 以下でウォーターポンプ２を停止させ、通常始動下
限水温ＴO と暖機促進モード切換温度ＴL との間でポン
プ回転速度ｎを高速回転Ｎ0 させる。
制御を最適にする内燃機関のウォーターポンプの制御装
置を提供する。 【構成】 水冷式内燃機関１のウォーターポンプ２を電
動機７で駆動し、冷却水出口付近に温度センサ５を取り
付け、制御装置21は、冷却水温度Ｔが通常始動下限水温
ＴO 以下でウォーターポンプ２を停止させ、通常始動下
限水温ＴO と暖機促進モード切換温度ＴL との間でポン
プ回転速度ｎを高速回転Ｎ0 させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のウォーター
ポンプ制御装置に関するものである。
ポンプ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用などの内燃機関の冷却水は、機
関出口部に配置されたサーモスタットによって一定温度
に保つように構成されている。即ち、前記サーモスタッ
トを取り付けた部分で冷却水通路を、ラジエータに送る
通路と、直接ウォーターポンプに還流する通路とに分岐
し、サーモスタットに流入する冷却水温度が低いと還流
側通路の水量を多くし、高いとラジエータ側通路の水量
を多くし、再び合流させてシリンダブロックに送り込む
サイクルを繰り返している。
関出口部に配置されたサーモスタットによって一定温度
に保つように構成されている。即ち、前記サーモスタッ
トを取り付けた部分で冷却水通路を、ラジエータに送る
通路と、直接ウォーターポンプに還流する通路とに分岐
し、サーモスタットに流入する冷却水温度が低いと還流
側通路の水量を多くし、高いとラジエータ側通路の水量
を多くし、再び合流させてシリンダブロックに送り込む
サイクルを繰り返している。
【０００３】ところで従来のウォーターポンプは、機関
の動力を直接伝達して回転させているが、内燃機関の出
力を最大限車両走行に利用するため、ウォーターポンプ
の駆動を電動機に切り換えてウォーターポンプの回転制
御範囲を広くし、冷却水温度が低いときにはウォーター
ポンプを低速回転させ、動力を無駄に消費しないようす
ることが提案されている。例えば特開昭５７−１５９９
１７号公報に開示された手段は、冷却水の機関出口に機
関温度を検出する温度センサを取り付け、機関温度が設
定値以下のときはウォーターポンプの回転を設定回転速
度に保ち設定値を越えると、徐々に上昇させ、ウォータ
ーポンプの回転を可及的に低くして冷却水循環に消費さ
れる機関出力を可及的に少なくしたものである。
の動力を直接伝達して回転させているが、内燃機関の出
力を最大限車両走行に利用するため、ウォーターポンプ
の駆動を電動機に切り換えてウォーターポンプの回転制
御範囲を広くし、冷却水温度が低いときにはウォーター
ポンプを低速回転させ、動力を無駄に消費しないようす
ることが提案されている。例えば特開昭５７−１５９９
１７号公報に開示された手段は、冷却水の機関出口に機
関温度を検出する温度センサを取り付け、機関温度が設
定値以下のときはウォーターポンプの回転を設定回転速
度に保ち設定値を越えると、徐々に上昇させ、ウォータ
ーポンプの回転を可及的に低くして冷却水循環に消費さ
れる機関出力を可及的に少なくしたものである。
【０００４】また特開昭６１−２６５３２０号公報に開
示された手段は、ウォーターポンプを駆動する電動機
を、ラジエータ及び機関本体のウォータージャケットに
取り付けた水温センサ、エンジンオイル用の油温セン
サ、吸気温度センサ、車速センサなどの各種センサを取
り付け、これらのセンサの出力に応じてコントロールユ
ニットにより前記電動機の回転を制御し、冷却水循環に
消費される機関出力を可及的に少なくするようにしたも
のである。
示された手段は、ウォーターポンプを駆動する電動機
を、ラジエータ及び機関本体のウォータージャケットに
取り付けた水温センサ、エンジンオイル用の油温セン
サ、吸気温度センサ、車速センサなどの各種センサを取
り付け、これらのセンサの出力に応じてコントロールユ
ニットにより前記電動機の回転を制御し、冷却水循環に
消費される機関出力を可及的に少なくするようにしたも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディーゼル
エンジンの場合、ガソリンエンジンと異なり火種がなく
ても着火する、いわゆる自己着火による燃焼であるた
め、吸入空気温度や、機関、特にシリンダの温度が低い
と着火が起こりにくい。燃料噴霧近くにグロープラグな
どの火種を設けたものもあるが、それでも極低温時には
着火するまで数十秒掛かったり、着火しても熱の発生が
殆どない冷炎燃焼を起こし爆発エネルギーが少なく、燃
料噴射量を増しても機関回転速度が上がらず、自力運転
できない状態が更に数十秒続く場合がある。
エンジンの場合、ガソリンエンジンと異なり火種がなく
ても着火する、いわゆる自己着火による燃焼であるた
め、吸入空気温度や、機関、特にシリンダの温度が低い
と着火が起こりにくい。燃料噴霧近くにグロープラグな
どの火種を設けたものもあるが、それでも極低温時には
着火するまで数十秒掛かったり、着火しても熱の発生が
殆どない冷炎燃焼を起こし爆発エネルギーが少なく、燃
料噴射量を増しても機関回転速度が上がらず、自力運転
できない状態が更に数十秒続く場合がある。
【０００６】またディーゼルエンジンでは冷却水に奪わ
れる熱量、即ち冷却水損失が比較的少なく、更に長距離
用トラックでは、運転席での仮眠などのため長時間アイ
ドリング運転を行う場合があり、冷却水温度が、例えば
６０℃以下と低くなる場合がある。ところで一般に車両
の暖房は通常冷却水を熱源としているので、冷却水温度
が低いと暖房効率が低下するという問題がある。したが
って小さい排気量で高過給化した機関では、冷却水温度
が上がらないため、車両内で仮眠することがあるトラッ
クの場合では別に電気毛布を準備しなければならない場
合もある。
れる熱量、即ち冷却水損失が比較的少なく、更に長距離
用トラックでは、運転席での仮眠などのため長時間アイ
ドリング運転を行う場合があり、冷却水温度が、例えば
６０℃以下と低くなる場合がある。ところで一般に車両
の暖房は通常冷却水を熱源としているので、冷却水温度
が低いと暖房効率が低下するという問題がある。したが
って小さい排気量で高過給化した機関では、冷却水温度
が上がらないため、車両内で仮眠することがあるトラッ
クの場合では別に電気毛布を準備しなければならない場
合もある。
【０００７】前記公報に記載された手段は低温始動時、
暖機促進時、低温ヒーター作動時などの条件に適合させ
ることができず、なお改善の必要が認められる。本発明
は、以上の問題に着目してなされたものであり、車両用
内燃機関の低温始動時、暖機促進時に、内燃機関の運転
状態に応じてウォーターポンプの回転を状況に合わせて
最適制御をする内燃機関のウォーターポンプの制御装置
を提供することを第１の目的としている。
暖機促進時、低温ヒーター作動時などの条件に適合させ
ることができず、なお改善の必要が認められる。本発明
は、以上の問題に着目してなされたものであり、車両用
内燃機関の低温始動時、暖機促進時に、内燃機関の運転
状態に応じてウォーターポンプの回転を状況に合わせて
最適制御をする内燃機関のウォーターポンプの制御装置
を提供することを第１の目的としている。
【０００８】本発明の第２の目的は、更に冷却水が低温
のときに暖房効率を上げることができる内燃機関のウォ
ーターポンプの制御装置を提供することを第２の目的と
している。
のときに暖房効率を上げることができる内燃機関のウォ
ーターポンプの制御装置を提供することを第２の目的と
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るための本発明の内燃機関のウォーターポンプ制御装置
の構成は、車両に搭載する水冷式内燃機関の冷却水循環
用ウォーターポンプに、ポンプ駆動用の電動機を取り付
け、冷却水出口付近に配置した温度センサが検出する冷
却水温度が通常始動下限水温以下であるとウォーターポ
ンプを停止し、通常始動下限水温を越え、暖機促進上限
水温以下であるとウォーターポンプを高速回転させる制
御手段を設けたものである。
るための本発明の内燃機関のウォーターポンプ制御装置
の構成は、車両に搭載する水冷式内燃機関の冷却水循環
用ウォーターポンプに、ポンプ駆動用の電動機を取り付
け、冷却水出口付近に配置した温度センサが検出する冷
却水温度が通常始動下限水温以下であるとウォーターポ
ンプを停止し、通常始動下限水温を越え、暖機促進上限
水温以下であるとウォーターポンプを高速回転させる制
御手段を設けたものである。
【００１０】前記通常始動下限水温、暖機促進上限水温
及び通常制御下限水温は、特に限定はなく実際に則して
適宜決定すればよい。通常始動下限温度は、自然対流程
度で前記温度センサが冷却水温度を感知でき、しかも急
な高負荷が加わっても機関の作動に支障のない温度、一
般的には−５〜＋１０℃程度とする。また、暖機促進上
限水温も特に限定はないが、一般的には４０〜６０℃程
度とすることが推奨される。また前記始動下限水温と暖
機促進上限水温との間におけるウォーターポンプの回転
速度は、連続運転可能な範囲で高速回転させる以外に特
に限定はないが、少なくとも連続運転可能とする最高回
転速度の５０％以上の値を選択することが好ましい。
及び通常制御下限水温は、特に限定はなく実際に則して
適宜決定すればよい。通常始動下限温度は、自然対流程
度で前記温度センサが冷却水温度を感知でき、しかも急
な高負荷が加わっても機関の作動に支障のない温度、一
般的には−５〜＋１０℃程度とする。また、暖機促進上
限水温も特に限定はないが、一般的には４０〜６０℃程
度とすることが推奨される。また前記始動下限水温と暖
機促進上限水温との間におけるウォーターポンプの回転
速度は、連続運転可能な範囲で高速回転させる以外に特
に限定はないが、少なくとも連続運転可能とする最高回
転速度の５０％以上の値を選択することが好ましい。
【００１１】また、前記第２の目的を達成するための本
発明の内燃機関のウォーターポンプ制御装置の構成は、
前記内燃機関に前記冷却水を熱源とする室内暖房用空調
機を搭載し、前記空調機のヒータースイッチがオンさ
れ、且つ冷却水温度が暖気促進モード切換基準温度（例
えば１０℃）と低温ヒーターモード切換基準温度（例え
ば６０℃）との間の温度であると、ウォーターポンプ
を、暖機促進上限冷却水温度で高速回転させ、冷却水温
度が高くなるほどウォーターポンプの回転速度を低下さ
せる制御手段を設けて実施する。
発明の内燃機関のウォーターポンプ制御装置の構成は、
前記内燃機関に前記冷却水を熱源とする室内暖房用空調
機を搭載し、前記空調機のヒータースイッチがオンさ
れ、且つ冷却水温度が暖気促進モード切換基準温度（例
えば１０℃）と低温ヒーターモード切換基準温度（例え
ば６０℃）との間の温度であると、ウォーターポンプ
を、暖機促進上限冷却水温度で高速回転させ、冷却水温
度が高くなるほどウォーターポンプの回転速度を低下さ
せる制御手段を設けて実施する。
【００１２】前記の低温ヒーターモード制御のポンプ回
転速度を低下させる割合には特に限定はないが、暖機促
進モード切換え基準温度でのポンプ回転速度を、ポンプ
の回転速度が少なくとも連続運転可能最高速度の５０％
前後とし、前記低温ヒーターモード切換基準温度でのポ
ンプ回転速度を低温ヒーターモード時最低回転速度（例
えばウォーターポンプ定格最高回転速度の１／２の回転
速度）とし、その間の冷却水温度上昇に逆比例させてポ
ンプ回転速度を低下させるようにすることができる。
転速度を低下させる割合には特に限定はないが、暖機促
進モード切換え基準温度でのポンプ回転速度を、ポンプ
の回転速度が少なくとも連続運転可能最高速度の５０％
前後とし、前記低温ヒーターモード切換基準温度でのポ
ンプ回転速度を低温ヒーターモード時最低回転速度（例
えばウォーターポンプ定格最高回転速度の１／２の回転
速度）とし、その間の冷却水温度上昇に逆比例させてポ
ンプ回転速度を低下させるようにすることができる。
【００１３】冷却水温度が上昇（暖機終了）し通常の運
転状態となった後は、低温側調整基準温度以下となる
と、ウォーターポンプの定格回転速度から一定回転速度
低下させ、また高温側調整基準温度以上であると定格回
転速度から一定回転速度上昇させ、オーバーヒートの危
険がある場合には許容最高回転速度で作動させるように
制御する。但し、本発明は、この制御方法に限定され
ず、他の制御動作と組み合わせて実施することもでき
る。
転状態となった後は、低温側調整基準温度以下となる
と、ウォーターポンプの定格回転速度から一定回転速度
低下させ、また高温側調整基準温度以上であると定格回
転速度から一定回転速度上昇させ、オーバーヒートの危
険がある場合には許容最高回転速度で作動させるように
制御する。但し、本発明は、この制御方法に限定され
ず、他の制御動作と組み合わせて実施することもでき
る。
【００１４】前記温度センサには特に限定はなく、−３
０〜１２０℃程度の温度が測定できるセンサであればよ
く、例えば熱電対、温度係数の大きい電気抵抗体、サー
ミスタなど適宜使用することができる。本発明は、ディ
ーゼルエンジンのウォーターポンプの制御に好適に適用
することができるが、ガソリンエンジンなど他の内燃機
関のウオーターポンプの制御に適用することもできる。
０〜１２０℃程度の温度が測定できるセンサであればよ
く、例えば熱電対、温度係数の大きい電気抵抗体、サー
ミスタなど適宜使用することができる。本発明は、ディ
ーゼルエンジンのウォーターポンプの制御に好適に適用
することができるが、ガソリンエンジンなど他の内燃機
関のウオーターポンプの制御に適用することもできる。
【００１５】
【作用】機関温度が低温の場合の始動の際にウォーター
ポンプを停止させる前記手段は、シリンダ壁面やシリン
ダヘッド壁面からの熱伝達を下げ、スタータのクランキ
ング時間及び自力運転できるまでの時間を短縮する作用
がある。また前記空調機のヒータースイッチがオンさ
れ、且つ冷却水温度が暖機促進上限水温と低温ヒーター
モード上限水温との間の温度であると、ウォーターポン
プを、暖機促進上限冷却水温度で高速回転させ、冷却水
温度が高くなるほどウォーターポンプの回転速度を低下
させる前記手段は、ヒータコアへの熱伝導を高め、機関
と冷却水との間の熱伝達を高め、冷却水温度上昇を助
け、機関全体を速く暖め、滑らかな機関運転を可能にす
る。更に前記機関全体の温度を上昇させる作用は、水冷
式オイルクーラーを取り付けた通常の内燃機関では、低
温時にはオイルクーラーがオイルウオーマーとして作用
するので、上記作用を更に効果的に作用させることがで
きる。
ポンプを停止させる前記手段は、シリンダ壁面やシリン
ダヘッド壁面からの熱伝達を下げ、スタータのクランキ
ング時間及び自力運転できるまでの時間を短縮する作用
がある。また前記空調機のヒータースイッチがオンさ
れ、且つ冷却水温度が暖機促進上限水温と低温ヒーター
モード上限水温との間の温度であると、ウォーターポン
プを、暖機促進上限冷却水温度で高速回転させ、冷却水
温度が高くなるほどウォーターポンプの回転速度を低下
させる前記手段は、ヒータコアへの熱伝導を高め、機関
と冷却水との間の熱伝達を高め、冷却水温度上昇を助
け、機関全体を速く暖め、滑らかな機関運転を可能にす
る。更に前記機関全体の温度を上昇させる作用は、水冷
式オイルクーラーを取り付けた通常の内燃機関では、低
温時にはオイルクーラーがオイルウオーマーとして作用
するので、上記作用を更に効果的に作用させることがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下添付の図面を参照して一実施例により本
発明を具体的に説明する。図１において、本実施例に使
用した内燃機関１の冷却水（矢印で流れ方向を示す）
は、ウォーターポンプ２からシリンダブロック３の冷却
水通路（図示せず）に送り込まれ、シリンダヘッド４を
通り、冷却水温度を検出する温度センサ５を配置した冷
却水出口通路６に排出される。なお図１に示す符号７は
ウォーターポンプ２駆動用の電動機である。
発明を具体的に説明する。図１において、本実施例に使
用した内燃機関１の冷却水（矢印で流れ方向を示す）
は、ウォーターポンプ２からシリンダブロック３の冷却
水通路（図示せず）に送り込まれ、シリンダヘッド４を
通り、冷却水温度を検出する温度センサ５を配置した冷
却水出口通路６に排出される。なお図１に示す符号７は
ウォーターポンプ２駆動用の電動機である。
【００１７】冷却水出口通路６の直ぐ後ろには、冷却水
を直接ウォーターポンプ２に還流する還流管８と、ラジ
エータ９に冷却水を送る導管10とを接続した分流部11が
接続されている。前記還流管８側とラジエータ９側とに
分かれた冷却水は、合流部12で一緒になりウォーターポ
ンプ２の吸引側に接続されている。なお図１に示す符号
13は冷却水の導管であり、14はサーモスタットである。
を直接ウォーターポンプ２に還流する還流管８と、ラジ
エータ９に冷却水を送る導管10とを接続した分流部11が
接続されている。前記還流管８側とラジエータ９側とに
分かれた冷却水は、合流部12で一緒になりウォーターポ
ンプ２の吸引側に接続されている。なお図１に示す符号
13は冷却水の導管であり、14はサーモスタットである。
【００１８】暖房用空調機15の放熱器16に冷却水（熱
源）を送る温水通路17はウォーターポンプ２の吐出側に
接続し、放熱した後の冷却水は、還流通路18を通じて前
記合流部12に接続されている。そして、放熱器16と熱交
換した温風を車両室内（図示せず）に送るファン19の駆
動は電動機20によって行っている。そしてウォーターポ
ンプ２の制御装置21は、前記温度センサ５の検出する温
度信号、及びヒータースイッチ22のオンオフ信号、及び
負荷センサ23の検出信号を入力信号とし、ウォーターポ
ンプ２を駆動する電動機７の回転速度を制御するように
構成している。なお本実施例では、前記ファン19を駆動
する電動機20は直接ヒータースイッチ22によって作動す
るのではなく、ヒータースイッチ22のオンオフ信号によ
って、制御装置21が電源の入り切りするようにした。ま
た、図１に示す符号25はオーバーヒート警告灯である。
その他回転速度センサなど制御に当然使用するものは説
明を省略した。
源）を送る温水通路17はウォーターポンプ２の吐出側に
接続し、放熱した後の冷却水は、還流通路18を通じて前
記合流部12に接続されている。そして、放熱器16と熱交
換した温風を車両室内（図示せず）に送るファン19の駆
動は電動機20によって行っている。そしてウォーターポ
ンプ２の制御装置21は、前記温度センサ５の検出する温
度信号、及びヒータースイッチ22のオンオフ信号、及び
負荷センサ23の検出信号を入力信号とし、ウォーターポ
ンプ２を駆動する電動機７の回転速度を制御するように
構成している。なお本実施例では、前記ファン19を駆動
する電動機20は直接ヒータースイッチ22によって作動す
るのではなく、ヒータースイッチ22のオンオフ信号によ
って、制御装置21が電源の入り切りするようにした。ま
た、図１に示す符号25はオーバーヒート警告灯である。
その他回転速度センサなど制御に当然使用するものは説
明を省略した。
【００１９】次に図２〜６に基づき、前記制御装置21の
動作を説明する。図２においてスタータキーがキー穴に
差し込まれ、電源スイッチがオンすると通常運転モード
がスタートし、ステップ１においてスタータモーター
（図示せず）が始動開始したか否かが判別され、否定的
結果が得られると再びステップ１が繰り返され、肯定的
結果が得られると、ステップ２においてポンプ回転速度
ｎが読み込まれ、次いでステップ３において冷却水温度
Ｔが読み込まれる。
動作を説明する。図２においてスタータキーがキー穴に
差し込まれ、電源スイッチがオンすると通常運転モード
がスタートし、ステップ１においてスタータモーター
（図示せず）が始動開始したか否かが判別され、否定的
結果が得られると再びステップ１が繰り返され、肯定的
結果が得られると、ステップ２においてポンプ回転速度
ｎが読み込まれ、次いでステップ３において冷却水温度
Ｔが読み込まれる。
【００２０】次いでステップ４において、冷却水温度Ｔ
が通常始動下限水温Ｔ0 より高いか否かが判別され、否
定的結果が得られるとステップ５の低温始動モードとな
り、制御装置21はウォーターポンプ２の電源をオフし冷
却水の循環を停止させ、再びステップ２が実行される。
ステップ４において肯定的結果が得られるとステップ６
においてウォーターポンプ２の電源をオンし、ステップ
７において冷却水温度Ｔが暖機促進モード切換基準温度
ＴL （例えば４０℃）を越えているか否かが判別され、
否定的結果が得られるとステップ８の暖機促進モードと
なり、制御装置21は、ポンプ回転速度ｎを暖機促進回転
速度Ｎ0 （例えば２０００ｒｐｍ）にセットし、再びス
テップ２が実行される。
が通常始動下限水温Ｔ0 より高いか否かが判別され、否
定的結果が得られるとステップ５の低温始動モードとな
り、制御装置21はウォーターポンプ２の電源をオフし冷
却水の循環を停止させ、再びステップ２が実行される。
ステップ４において肯定的結果が得られるとステップ６
においてウォーターポンプ２の電源をオンし、ステップ
７において冷却水温度Ｔが暖機促進モード切換基準温度
ＴL （例えば４０℃）を越えているか否かが判別され、
否定的結果が得られるとステップ８の暖機促進モードと
なり、制御装置21は、ポンプ回転速度ｎを暖機促進回転
速度Ｎ0 （例えば２０００ｒｐｍ）にセットし、再びス
テップ２が実行される。
【００２１】前記暖機促進モードは、冷却水温度を可及
的に速く昇温させることを目的としている。したがって
設定する暖機促進回転速度Ｎ0 は、高速回転とするもの
であり、ウォーターポンプ２を連続運転できる定格最高
回転速度ＮH （例えば３０００ｒｐｍ）の２分の１以上
の所望の値に設定することが好ましい。ステップ７にお
いて肯定的結果が得られると、ステップ９においてヒー
タースイッチ22がオンされているか否かが判別され、肯
定的結果が得られるとステップ10が実行され、否定的結
果が得られるとステップ12が実行される。
的に速く昇温させることを目的としている。したがって
設定する暖機促進回転速度Ｎ0 は、高速回転とするもの
であり、ウォーターポンプ２を連続運転できる定格最高
回転速度ＮH （例えば３０００ｒｐｍ）の２分の１以上
の所望の値に設定することが好ましい。ステップ７にお
いて肯定的結果が得られると、ステップ９においてヒー
タースイッチ22がオンされているか否かが判別され、肯
定的結果が得られるとステップ10が実行され、否定的結
果が得られるとステップ12が実行される。
【００２２】ヒータースイッチ22がオンされると、ステ
ップ10において冷却水温度Ｔが低温ヒーターモード上限
水温ＴH （例えば６５℃）を越えているか否かが判別さ
れ、否定的結果が得られると、ステップ11において低温
ヒーターモードが実行され、肯定結果が得られるとステ
ップ12が実行される。前記低温ヒーターモードとは、本
来暖房用空調機15の熱源である冷却水温度は高いことが
好ましいが、水温が十分高くなる前にヒータースイッチ
22がオンされる場合が多い。したがって、適温以下での
暖房の際には、可及的速やかに室温を上昇させることが
好ましいため、ポンプ回転速度ｎを、暖気促進切換基準
温度Ｔ L と低温ヒーターモード上限水温ＴH との間で
は、高速回転速度とし、温度上昇と共にポンプ回転速度
ｎを低下させ、低温ヒーターモード上限水温ＴH に達す
るとウォーターポンプ定格最高回転速度ＮH となるよう
に制御する。本実施例のステップ11においては、ポンプ
回転速度ｎを次式によって制御した。
ップ10において冷却水温度Ｔが低温ヒーターモード上限
水温ＴH （例えば６５℃）を越えているか否かが判別さ
れ、否定的結果が得られると、ステップ11において低温
ヒーターモードが実行され、肯定結果が得られるとステ
ップ12が実行される。前記低温ヒーターモードとは、本
来暖房用空調機15の熱源である冷却水温度は高いことが
好ましいが、水温が十分高くなる前にヒータースイッチ
22がオンされる場合が多い。したがって、適温以下での
暖房の際には、可及的速やかに室温を上昇させることが
好ましいため、ポンプ回転速度ｎを、暖気促進切換基準
温度Ｔ L と低温ヒーターモード上限水温ＴH との間で
は、高速回転速度とし、温度上昇と共にポンプ回転速度
ｎを低下させ、低温ヒーターモード上限水温ＴH に達す
るとウォーターポンプ定格最高回転速度ＮH となるよう
に制御する。本実施例のステップ11においては、ポンプ
回転速度ｎを次式によって制御した。
【００２３】 但し、記号ＮL は低温ヒータモード時のウォーターポン
プ最低回転速度（例えば前記ＮH の１／２）である。ス
テップ11が実行されると、プログラムはステップ２に戻
り、再び通常制御モードが実行される。温度ＴH 〜ＴL
の間の状態でヒータースイッチ22がオフされたままであ
れば流速を早める必要はない。したがって、ウォーター
ポンプ２の駆動損失を低減させるために比較的低速（例
えば５００ｒｐｍ）とする。
プ最低回転速度（例えば前記ＮH の１／２）である。ス
テップ11が実行されると、プログラムはステップ２に戻
り、再び通常制御モードが実行される。温度ＴH 〜ＴL
の間の状態でヒータースイッチ22がオフされたままであ
れば流速を早める必要はない。したがって、ウォーター
ポンプ２の駆動損失を低減させるために比較的低速（例
えば５００ｒｐｍ）とする。
【００２４】ステップ10において肯定結果が得られる
と、ステップ12において、冷却水温度Ｔが、通常運転時
の低温側調整基準水温Ｔl （例えば８５℃）以上、通常
運転時の高温側調整基準水温Ｔh （例えば９０℃）以下
の温度範囲にあるか否かが判別され、肯定結果が得られ
るとステップ13が実行され、否定結果が得られると図３
に示す適温外制御モード、即ち冷却水温度Ｔが適温（Ｔ
l ≦Ｔ≦Ｔh ）から外れた冷却水温度Ｔを適温範囲に戻
す制御が実行せれる。
と、ステップ12において、冷却水温度Ｔが、通常運転時
の低温側調整基準水温Ｔl （例えば８５℃）以上、通常
運転時の高温側調整基準水温Ｔh （例えば９０℃）以下
の温度範囲にあるか否かが判別され、肯定結果が得られ
るとステップ13が実行され、否定結果が得られると図３
に示す適温外制御モード、即ち冷却水温度Ｔが適温（Ｔ
l ≦Ｔ≦Ｔh ）から外れた冷却水温度Ｔを適温範囲に戻
す制御が実行せれる。
【００２５】前記ステップ13が実行されると、ポンプ回
転速度ｎが定格最高回転速度ＮH 未満であるか否かが判
別され、肯定結果が得られると、冷却水温度Ｔ及びポン
プポンプ回転速度ｎ共に正常であると判断され、プログ
ラムはステップ１に戻る。そして、ステップ13において
否定的結果が得られるとステップ14においてポンプ回転
速度ｎを定格最高回転速度ＮH に低下させる制御を行
い、ステップ１にリターンされる。
転速度ｎが定格最高回転速度ＮH 未満であるか否かが判
別され、肯定結果が得られると、冷却水温度Ｔ及びポン
プポンプ回転速度ｎ共に正常であると判断され、プログ
ラムはステップ１に戻る。そして、ステップ13において
否定的結果が得られるとステップ14においてポンプ回転
速度ｎを定格最高回転速度ＮH に低下させる制御を行
い、ステップ１にリターンされる。
【００２６】前記ステップ12で否定的結果が得られ、前
記適温外制御モードが実行されると、ステップＴ１（図
３）において、冷却水温度Ｔが通常運転時の低温側調整
基準水温Ｔl 未満であるか否かが判別され、肯定結果が
得られるとステップＴ２においてポンプ回転速度ｎを１
０ｒｐｍ低下させる制御を行い、再び通常制御モードの
ステップ１が実行される。
記適温外制御モードが実行されると、ステップＴ１（図
３）において、冷却水温度Ｔが通常運転時の低温側調整
基準水温Ｔl 未満であるか否かが判別され、肯定結果が
得られるとステップＴ２においてポンプ回転速度ｎを１
０ｒｐｍ低下させる制御を行い、再び通常制御モードの
ステップ１が実行される。
【００２７】前記ステップＴ１において否定的結果が得
られるとステップＴ３が実行され、冷却水温度Ｔがオー
バーヒート警告基準温度以下であるか否かが判別され、
否定結果が得られるとステップＴ４においてオーバーヒ
ート警告灯25をオンし、ステップＴ６が実行される。ま
たステップＴ３で肯定的結果が得られると、ステップＴ
５においてオーバーヒート警告灯25をオフし、ステップ
Ｔ６が実行される。
られるとステップＴ３が実行され、冷却水温度Ｔがオー
バーヒート警告基準温度以下であるか否かが判別され、
否定結果が得られるとステップＴ４においてオーバーヒ
ート警告灯25をオンし、ステップＴ６が実行される。ま
たステップＴ３で肯定的結果が得られると、ステップＴ
５においてオーバーヒート警告灯25をオフし、ステップ
Ｔ６が実行される。
【００２８】ステップＴ６においてポンプ回転速度ｎが
定格最高回転速度ＮH 以下であるか否かが判別され、肯
定結果が得られるとステップＴ７においてポンプ回転速
度ｎを１０ｒｐｍ上昇させる制御を行い、ステップ１に
リターンされる。またステップＴ６において否定的結果
が得られると、ステップＴ８において一旦ｎ＞ＮH とな
ってからの経過時間をカウントし、設定時間ｔ0 経過し
たか否かを判別し、否定結果が得られるとステップＴ７
が実行され、肯定結果が得られるとステップＴ９におい
てポンプ回転速度ｎを定格最高回転速度ＮH に低下させ
る制御を行ったのち、ステップ１にリターンされる。
定格最高回転速度ＮH 以下であるか否かが判別され、肯
定結果が得られるとステップＴ７においてポンプ回転速
度ｎを１０ｒｐｍ上昇させる制御を行い、ステップ１に
リターンされる。またステップＴ６において否定的結果
が得られると、ステップＴ８において一旦ｎ＞ＮH とな
ってからの経過時間をカウントし、設定時間ｔ0 経過し
たか否かを判別し、否定結果が得られるとステップＴ７
が実行され、肯定結果が得られるとステップＴ９におい
てポンプ回転速度ｎを定格最高回転速度ＮH に低下させ
る制御を行ったのち、ステップ１にリターンされる。
【００２９】なお図２，３に示したフローチャート及び
温度及び回転速度の具体的数値は、いずれも例示のため
であって、本発明はこれに限定されず、前記定義の本発
明を逸脱しいないものであれば、適宜変更して実施する
ことができる。図４に示した内燃機関は、前記実施例に
使用したサーモスタット７に換えて、切換バルブ26を用
い、冷却水温度Ｔが設定温度より低いときには還流管８
を閉止し、ラジエータ９を開放し、設定温度より高いと
きには還流管８を開放し、ラジエータ９を閉止するよう
にしたものである。なお、図４に示す制御系は、前記説
明と同様であるので、以下の表に要約して詳細な説明を
省略する。
温度及び回転速度の具体的数値は、いずれも例示のため
であって、本発明はこれに限定されず、前記定義の本発
明を逸脱しいないものであれば、適宜変更して実施する
ことができる。図４に示した内燃機関は、前記実施例に
使用したサーモスタット７に換えて、切換バルブ26を用
い、冷却水温度Ｔが設定温度より低いときには還流管８
を閉止し、ラジエータ９を開放し、設定温度より高いと
きには還流管８を開放し、ラジエータ９を閉止するよう
にしたものである。なお、図４に示す制御系は、前記説
明と同様であるので、以下の表に要約して詳細な説明を
省略する。
【００３０】
【表1】 但し、切換バルブ26の弁位置のＡは導管13側を閉止した
場合であり、Ｂはラジエータ９側を閉止した場合をそれ
ぞれ表している。なお、前記切換弁26は、オンオフ方式
で切り換えるのではなく数段回に分けて動作するように
構成することもできる。
場合であり、Ｂはラジエータ９側を閉止した場合をそれ
ぞれ表している。なお、前記切換弁26は、オンオフ方式
で切り換えるのではなく数段回に分けて動作するように
構成することもできる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
ウォーターポンプ制御装置は次の効果を奏することがで
きる。 冷却水温度が低温時にはウォーターポンプを停止す
るようにしたので、シリンダ壁面やシリンダヘッド壁面
からの熱伝達を低下させることが可能となり、スタータ
のクランクング時間、自力運転できるまでの時間を短縮
することができる。
ウォーターポンプ制御装置は次の効果を奏することがで
きる。 冷却水温度が低温時にはウォーターポンプを停止す
るようにしたので、シリンダ壁面やシリンダヘッド壁面
からの熱伝達を低下させることが可能となり、スタータ
のクランクング時間、自力運転できるまでの時間を短縮
することができる。
【００３２】 暖機促進時にはウォーターポンプを高
速回転させるようにして、冷却水に熱を奪わせるように
したので、冷却水温度の上昇を速め、機関全体を暖める
ことにより機関作動をより速く滑らかなに運転させるこ
とができる。 冷却水が比較的低温のときに暖房を開始する場合
に、ポンプ回転速度を高くして低温のときには冷却水損
失を大きくして暖房機の放熱量を大きくし、冷却水温度
が高温（正常温度）となるにしたがってポンプ回転速度
を低下させてポンプに消費される機関出力を低下させよ
うにしたので、比較的冷却水温度が低い場合にも暖房性
能を向上させることができる。
速回転させるようにして、冷却水に熱を奪わせるように
したので、冷却水温度の上昇を速め、機関全体を暖める
ことにより機関作動をより速く滑らかなに運転させるこ
とができる。 冷却水が比較的低温のときに暖房を開始する場合
に、ポンプ回転速度を高くして低温のときには冷却水損
失を大きくして暖房機の放熱量を大きくし、冷却水温度
が高温（正常温度）となるにしたがってポンプ回転速度
を低下させてポンプに消費される機関出力を低下させよ
うにしたので、比較的冷却水温度が低い場合にも暖房性
能を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例に使用した内燃機関のウォータ
ーポンプ制御系統の概要説明図である。
ーポンプ制御系統の概要説明図である。
【図２】図１に示す内燃機関の始動時から通常運転まで
ウォーターポンプ制御ノフローチャートである。
ウォーターポンプ制御ノフローチャートである。
【図３】図２に付随するフローチャートであり、冷却水
の温度が適温を外れた場合の制御のフローチャートであ
る。
の温度が適温を外れた場合の制御のフローチャートであ
る。
【図４】図１に示す内燃機関の変形例である。
１ 内燃機関 ２ ウォーターポン
プ ５ 温度センサ ７ 電動機 15 室内暖房用空調機 20 電動機 21 制御手段21制御装置 22 ヒータースイッ
チ ｎ ポンプ回転速度 Ｎ0 高速回転 ＮH 高速回転 Ｔ 冷却水温度Ｔ冷
却水温 ＴO 度通常始動下限水温 ＴH 低温ヒーターモ
ード上限水温 ＴL 暖機促進切換温度
プ ５ 温度センサ ７ 電動機 15 室内暖房用空調機 20 電動機 21 制御手段21制御装置 22 ヒータースイッ
チ ｎ ポンプ回転速度 Ｎ0 高速回転 ＮH 高速回転 Ｔ 冷却水温度Ｔ冷
却水温 ＴO 度通常始動下限水温 ＴH 低温ヒーターモ
ード上限水温 ＴL 暖機促進切換温度
Claims (2)
- 【請求項１】 車両に搭載する水冷式内燃機関の冷却水
循環用ウォーターポンプに、ポンプ駆動用の電動機を取
り付け、冷却水出口付近に配置した温度センサが検出す
る冷却水温度が通常始動下限水温以下であるとウォータ
ーポンプを停止し、通常始動下限水温を越え、暖機促進
上限水温以下であるとウォーターポンプを高速回転させ
る制御手段を設けた内燃機関のウォーターポンプ制御装
置。 - 【請求項２】 前記内燃機関に前記冷却水を熱源とする
室内暖房用空調機を搭載し、前記空調機のヒータースイ
ッチがオンされ、且つ冷却水温度が暖気促進モード切換
基準温度と低温ヒーターモード切換基準温度との間の温
度であると、ウォーターポンプを、暖機促進上限冷却水
温度で高速回転させ、冷却水温度が高くなるほどウォー
ターポンプの回転速度を低下させる制御手段を設けた請
求項１記載の内燃機関のウォーターポンプ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14997294A JP3513919B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 内燃機関のウォーターポンプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14997294A JP3513919B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 内燃機関のウォーターポンプ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814043A true JPH0814043A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3513919B2 JP3513919B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=15486656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14997294A Expired - Fee Related JP3513919B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 内燃機関のウォーターポンプ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513919B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6530347B2 (en) | 2000-09-18 | 2003-03-11 | Denso Corporation | Cooling apparatus for liquid-cooled internal combustion engine |
| KR100411059B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2003-12-18 | 현대자동차주식회사 | 배출가스 저감을 위한 워터 펌프 제어장치 및 그 방법 |
| CN102072007A (zh) * | 2009-11-24 | 2011-05-25 | 爱信精机株式会社 | 发动机冷却*** |
| JP2011231670A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Denso Corp | 内燃機関冷却装置 |
| CN106715857A (zh) * | 2014-08-19 | 2017-05-24 | 博格华纳公司 | 热管理***以及制造和使用该***的方法 |
| US10309292B2 (en) | 2017-03-02 | 2019-06-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Coolant circulation system for vehicle-mounted internal combustion engine |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP14997294A patent/JP3513919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6530347B2 (en) | 2000-09-18 | 2003-03-11 | Denso Corporation | Cooling apparatus for liquid-cooled internal combustion engine |
| DE10145735B4 (de) * | 2000-09-18 | 2011-01-20 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Kühlvorrichtung für flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor |
| KR100411059B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2003-12-18 | 현대자동차주식회사 | 배출가스 저감을 위한 워터 펌프 제어장치 및 그 방법 |
| CN102072007A (zh) * | 2009-11-24 | 2011-05-25 | 爱信精机株式会社 | 发动机冷却*** |
| JP2011231670A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Denso Corp | 内燃機関冷却装置 |
| US8561580B2 (en) | 2010-04-27 | 2013-10-22 | Denso Corporation | Engine cooling device |
| CN106715857A (zh) * | 2014-08-19 | 2017-05-24 | 博格华纳公司 | 热管理***以及制造和使用该***的方法 |
| US10309292B2 (en) | 2017-03-02 | 2019-06-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Coolant circulation system for vehicle-mounted internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3513919B2 (ja) | 2004-03-31 |
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