JPH10169443A - Device and method for adjusting temperature for circulating fluid - Google Patents
Device and method for adjusting temperature for circulating fluidInfo
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- JPH10169443A JPH10169443A JP32978396A JP32978396A JPH10169443A JP H10169443 A JPH10169443 A JP H10169443A JP 32978396 A JP32978396 A JP 32978396A JP 32978396 A JP32978396 A JP 32978396A JP H10169443 A JPH10169443 A JP H10169443A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、循環系の流通路
を流れる循環流体をラジエータ等の熱交換手段によって
熱の授受を行うことにより循環流体を冷却または加熱す
る循環流体の温度調節装置および方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circulating fluid temperature control apparatus and method for cooling or heating a circulating fluid by exchanging heat with a radiator or other heat exchange means. It is about.
【0002】[0002]
【従来の技術】循環系の流通路で流体(循環流体)を循
環させる循環駆動手段と、循環流体の温度変化により流
体の流れを制御する流体制御弁とを有する温度調節装置
および温度調節方法として、液冷式の内燃機関に用いら
れるものがよく知られている。図7は流体制御弁として
サーモスタットを用いた自動車用エンジンの冷却装置の
一例で、符号1はエンジン,符号2はラジエータ,符号
3はエンジン1とラジエータ2との間で冷却水(循環流
体)の循環を循環させる冷却水路である。冷却水路3
は、エンジン1の上部に設けられた冷却水の流出部1a
からラジエータ2の上部に設けられた冷却水の流入部2
aまで連通する流出側冷却水路(第1の流通路)3a
と、ラジエータ2の下部に設けられた冷却水の流出部2
bからエンジン1の下部に設けられた冷却水の流入部1
bまで連通する流入側冷却水路(第2の流通路)3b
と、両冷却水路3a,3bの途中部位を連通状に接続す
るバイパス水路(第3の流通路)3cとからなってい
る。2. Description of the Related Art As a temperature control device and a temperature control method, there are provided a circulation driving means for circulating a fluid (circulating fluid) in a circulation passage of a circulation system, and a fluid control valve for controlling the flow of the fluid by changing the temperature of the circulating fluid. What is used for a liquid-cooled internal combustion engine is well known. FIG. 7 shows an example of a cooling system for an automobile engine using a thermostat as a fluid control valve. Reference numeral 1 denotes an engine, reference numeral 2 denotes a radiator, and reference numeral 3 denotes cooling water (circulating fluid) between the engine 1 and the radiator 2. It is a cooling water channel that circulates circulation. Cooling channel 3
Is a cooling water outflow portion 1a provided at an upper portion of the engine 1.
Cooling water inflow section 2 provided above radiator 2
outflow-side cooling water passage (first flow passage) 3a communicating with a
And a cooling water outlet 2 provided at a lower portion of the radiator 2.
b, the inflow part 1 of the cooling water provided in the lower part of the engine 1
b (inflow-side cooling water passage (second flow passage)) communicating with b
And a bypass water passage (third flow passage) 3c that connects the middle portions of the cooling water passages 3a and 3b in a communicating manner.
【0003】また、流出側冷却水路3aとバイパス水路
3cの分岐部には、サーモスタット6が設けられてい
る。このサーモスタット6は、冷却水温の変化により膨
張,収縮する熱膨張体を内蔵していて、冷却水温が高い
ときには前記熱膨張体の膨張によって弁を開き、エンジ
ン1の流出部1aから流出した冷却水が流出側冷却水路
3aを通ってラジエータ2に流入できるようにし、ラジ
エータ2で放熱されて低い温度となった冷却水が流出部
2bから流出して流入側冷却水路3bを通り、エンジン
1の流入部1bからエンジン1内に流れ込むようにする
ものである。また、冷却水温が低いときには熱膨張体の
収縮によって弁を閉じ、エンジン1の流出部1aから流
出した冷却水がバイパス水路3cを通って流入側冷却水
路3bを通り、エンジン1の流入部1bからエンジン1
内に流れ込むようにする。なお、図において符号4′は
ウォーターポンプで、エンジン1の図示しないクランク
シャフトの回転により回転軸が回転されて冷却水を強制
的に循環させるもので、符号12はラジエータ2に強制
的に冷却風を取り入れる冷却ファンである。[0003] A thermostat 6 is provided at a branch portion between the outflow side cooling water passage 3a and the bypass water passage 3c. The thermostat 6 has a built-in thermal expansion body that expands and contracts due to a change in the temperature of the cooling water. When the temperature of the cooling water is high, the valve opens by expansion of the thermal expansion body, and the cooling water flowing out of the outflow portion 1 a of the engine 1. Can flow into the radiator 2 through the outflow-side cooling water passage 3a, and the cooling water that has been radiated to the radiator 2 and has a low temperature flows out of the outflow portion 2b, passes through the inflow-side cooling water passage 3b, and flows into the engine 1 This is to flow into the engine 1 from the section 1b. When the temperature of the cooling water is low, the valve is closed by contraction of the thermal expansion body, and the cooling water flowing out of the outflow portion 1a of the engine 1 passes through the bypass water passage 3c, passes through the inflow cooling water passage 3b, and flows out of the inflow portion 1b of the engine 1. Engine 1
So that it flows inside. In the figure, reference numeral 4 'denotes a water pump, which rotates a rotation shaft by rotation of a crankshaft (not shown) of the engine 1 to forcibly circulate cooling water, and reference numeral 12 denotes a cooling air forcibly supplied to the radiator 2. Is a cooling fan.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サーモ
スタット6の開弁量は冷却水の温度により一義的に決定
されるものであるため、冷却水の温度を所望の温度に調
節することは極めて困難であるという問題がある。ま
た、特に自動車用のエンジンにおいては、上記のほかに
以下のような問題がある。 エンジンを流れる冷却水温は燃費や排気ガス特性
(特に一酸化炭素や窒素酸化物,炭化水素等の有害ガス
の割合や量)に大きく影響するが、熱膨張体の膨張,収
縮により弁体を開閉させて冷却水温の調節を行うサーモ
スタットを使用した従来の冷却システムでは、冷却水温
に対する開弁量が一義的であり、かつ、冷却水温を調節
することのみによって排気ガス特性などを最適なものに
することは極めて困難である。 また、熱膨張体を加熱手段で加熱することにより速
やかに開弁量を増大させ、高温になった冷却水をラジエ
ータ2に送り込むことを可能にしたサーモスタットも知
られているが、熱膨張体の熱時定数が大きいことから冷
却水温が低下してもなかなか開弁量が減少せず、冷却水
温が低くなり過ぎる。However, since the valve opening amount of the thermostat 6 is uniquely determined by the temperature of the cooling water, it is extremely difficult to adjust the temperature of the cooling water to a desired temperature. There is a problem that there is. In addition, especially in an engine for an automobile, there are the following problems in addition to the above. The temperature of the cooling water flowing through the engine greatly affects fuel efficiency and exhaust gas characteristics (particularly the ratio and amount of harmful gases such as carbon monoxide, nitrogen oxides, and hydrocarbons). In a conventional cooling system that uses a thermostat to adjust the cooling water temperature, the valve opening amount for the cooling water temperature is unique, and the exhaust gas characteristics etc. are optimized only by adjusting the cooling water temperature It is extremely difficult. There is also known a thermostat in which the amount of valve opening is quickly increased by heating the thermal expansion body by a heating means, and high-temperature cooling water can be sent to the radiator 2. Since the thermal time constant is large, the valve opening amount does not readily decrease even if the cooling water temperature decreases, and the cooling water temperature becomes too low.
【0005】 エンジンの駆動により直接ウォータポ
ンプを駆動させるタイプのものでは、エンジンの回転数
によって冷却水の循環量が決定されるので、例えば寒冷
期におけるアイドリング時の冷却水の循環量が多くなり
過ぎ、暖気運転が促進されず燃費や排気ガス特性を悪く
する。 ウォータポンプをサーボモータで駆動させるタイプ
のものでは、エンジン負荷が大負荷から低負荷に移行し
た際にはサーボモータの回転数を減少させ、ウォータポ
ンプによる冷却水の循環量を減少させる必要があるが、
冷却水温を検出する場所等によっては冷却水の流量が少
なくなるため、冷却水路3の配管内で局所的に冷却水が
沸騰するボイリングという現象が起きることがある。こ
のような現象はサーモスタットの開弁量を減ずることに
より防止できるが、従来のサーモスタットでは冷却水温
により一義的に開弁量が決定されるためできない。In the type in which the water pump is directly driven by driving the engine, the amount of circulation of the cooling water is determined by the number of revolutions of the engine. For example, the amount of circulation of the cooling water during idling in a cold season becomes too large. In addition, the warm-up operation is not promoted, and the fuel efficiency and the exhaust gas characteristics are deteriorated. In the case where the water pump is driven by a servo motor, when the engine load shifts from a large load to a low load, it is necessary to reduce the rotation speed of the servo motor and reduce the amount of cooling water circulated by the water pump. But,
Since the flow rate of the cooling water decreases depending on the location where the cooling water temperature is detected, a phenomenon called boiling, in which the cooling water boils locally in the piping of the cooling water passage 3, may occur. Such a phenomenon can be prevented by reducing the amount of valve opening of the thermostat, but is not possible with the conventional thermostat since the amount of valve opening is uniquely determined by the cooling water temperature.
【0006】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、循環流体を流通路で循環
させる循環駆動手段と、循環流体の温度変化により流体
の流れを制御する流体制御弁とを有する温度調節装置お
よび方法において、前記循環流体の温度を所望の温度に
調節することのできる循環流体の温度調節装置および方
法を提供すること、特に、エンジンの冷却装置におい
て、エンジンの負荷に応じた最適な冷却水温に調節する
ことが可能で、かつ、エンジン負荷の変化にともなって
冷却水の温度調節を応答良く行うことのできる循環流体
の温度調節装置および方法を提供しようとするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a circulating drive means for circulating a circulating fluid in a flow passage, and a fluid for controlling the flow of the fluid by changing the temperature of the circulating fluid. A temperature control device and a method for controlling the temperature of the circulating fluid to a desired temperature by providing a temperature control device and a method for controlling the temperature of the circulating fluid. It is an object of the present invention to provide a circulating fluid temperature control apparatus and method that can adjust a cooling water temperature to an optimum value according to a load, and can perform a temperature control of a cooling water with a high response in response to a change in an engine load. Things.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の循環流体の温度調節装置は、流体制御弁の
開弁量を制御可能とし、かつ、サーボモータ等の制御可
能な駆動体を用いて循環駆動手段も制御可能にし、循環
流体の温度と制御装置に予め設定された設定内容に基づ
いてこれらの制御を行うようにしたものである。より具
体的には、請求項1の温度調節装置は、循環系の流通路
と、前記流通路の途中に設けられ、循環流体を加熱また
は冷却する熱交換手段と、前記流通路に設けられ、前記
循環流体の温度変化により前記熱交換手段への前記循環
流体の流入または流出を制御する流体制御弁と、前記流
通路に流体を循環させる循環駆動手段と、前記循環流体
の温度を検出する温度検出手段と、前記流体制御弁およ
び前記循環駆動手段の駆動を、予め設定された設定内容
と前記温度検出手段により検出された循環流体の温度に
基づいて制御する制御手段とから構成した。請求項2の
温度調節装置は、前記流体制御弁は、温度変化により作
動する感温作動体を備えたサーモスタットであり、前記
感温作動体を前記循環流体の温度よりも高い温度または
低い温度で作動させるべく加熱または冷却する加熱また
は冷却手段を設け、前記制御手段は、前記加熱または冷
却手段および前記循環駆動手段の駆動を、予め設定され
た設定内容と前記温度検出手段により検出された循環流
体の温度に基づいて制御するものとして構成した。請求
項3の温度調節装置は、発熱体と、この発熱体により加
熱された循環流体を冷却する熱交換手段と、前記発熱体
から前記熱交換手段に流出した前記循環流体を流通させ
る第1の流通路と、前記熱交換手段で冷却された循環流
体を前記発熱体に流入させる第2の流通路と、この第1
の流通路と第2の流通路とを連通状に接続する第3の流
通路とからなる循環系の流通路と、前記第1の流通路な
いし第3の流通路のうちのいずれかに設けられるととも
に前記循環流体の温度変化により前記熱交換手段への前
記循環流体の流入または流出を制御する流体制御弁と、
前記流通路に流体を循環させる循環駆動手段と、前記循
環流体の温度を検出する温度検出手段と、前記流体制御
弁および前記循環駆動手段の駆動を、予め設定された設
定内容と前記温度検出手段により検出された循環流体の
温度に基づいて制御する制御手段とから構成した。請求
項4の温度調節装置は、上記の循環流体の温度調節装置
において、前記流体制御弁は循環流体の温度変化により
作動する感温作動体を備えたサーモスタットであり、前
記感温作動体を前記循環流体の温度よりも高い温度また
は低い温度で作動させるべく加熱または冷却する加熱ま
たは冷却手段を設け、前記発熱体はエンジンであり、こ
のエンジンの負荷を検出する状態検出手段を備え、前記
制御手段は前記状態検出手段から検出された検出内容に
基づいて予め設定された循環流体の温度の中から所定の
温度を選択し、選択された前記所定の温度と前記温度検
出手段により検出された循環流体の温度とから前記加熱
または冷却手段および前記循環駆動手段の駆動を制御す
ることを特徴とするものとして構成した。請求項5の温
度調節装置は、請求項3または請求項4に記載の温度調
節装置において、前記状態検出手段は、エンジン状態お
よびエンジン回転数を検出し、前記制御手段には、前記
エンジン状態およびエンジン回転数に応じて予め設定さ
れた循環流体の温度と、設定された前記循環流体の温度
と温度検出手段により検出された実際の循環流体の温度
との差に応じて予め設定された設定内容とを記憶する記
憶部を有し、検出されたエンジン状態およびエンジン回
転数により前記記憶部に記憶された前記循環流体の温度
の中から所定の温度を選択し、選択された前記温度と、
前記温度検出手段により検出された前記循環流体の温度
とを比較し、この比較結果に基づいて前記記憶部に記憶
された設定内容に従って前記加熱または冷却手段および
前記循環駆動手段の駆動を制御するものとして構成し
た。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a circulating fluid temperature controller according to the present invention is capable of controlling an opening amount of a fluid control valve and controlling a controllable drive of a servomotor or the like. The circulating drive means is also controllable using the body, and these controls are performed based on the temperature of the circulating fluid and the setting contents preset in the control device. More specifically, the temperature control device of claim 1 is provided in the circulation passage, a heat exchange unit that is provided in the middle of the circulation passage, and that heats or cools the circulating fluid, and is provided in the circulation passage, A fluid control valve for controlling the inflow or outflow of the circulating fluid to or from the heat exchange means by a temperature change of the circulating fluid, a circulation driving means for circulating the fluid in the flow passage, and a temperature for detecting the temperature of the circulating fluid The control unit controls the driving of the fluid control valve and the circulation drive unit based on preset settings and the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detection unit. The temperature control device according to claim 2, wherein the fluid control valve is a thermostat including a temperature-sensitive operating body that operates according to a temperature change, and the temperature-controlled operating body is heated at a temperature higher or lower than the temperature of the circulating fluid. Heating or cooling means for heating or cooling to operate is provided, and the control means controls the driving of the heating or cooling means and the circulating drive means by setting contents set in advance and the circulating fluid detected by the temperature detecting means. It is configured to control based on the temperature of. According to a third aspect of the present invention, there is provided a temperature control device, wherein: a heat generating element; heat exchange means for cooling a circulating fluid heated by the heat generating element; and a first flow path for circulating the circulating fluid flowing from the heat generating element to the heat exchange means. A flow passage, a second flow passage through which the circulating fluid cooled by the heat exchange means flows into the heating element,
And a third flow path connecting the second flow path and the second flow path in a communication manner, and a third flow path provided in one of the first flow path and the third flow path. A fluid control valve that controls the inflow or outflow of the circulating fluid to the heat exchange means by changing the temperature of the circulating fluid.
Circulation drive means for circulating the fluid in the flow passage, temperature detection means for detecting the temperature of the circulating fluid, drive of the fluid control valve and the circulation drive means, a preset content and the temperature detection means And control means for controlling based on the temperature of the circulating fluid detected by the control means. The temperature control device according to claim 4, wherein in the temperature control device for circulating fluid, the fluid control valve is a thermostat including a temperature-sensitive operating member that operates according to a change in temperature of the circulating fluid. Heating or cooling means for heating or cooling to operate at a temperature higher or lower than the temperature of the circulating fluid; the heating element is an engine; and a state detecting means for detecting a load on the engine; Selects a predetermined temperature from preset temperatures of the circulating fluid based on the detection content detected by the state detecting means, and selects the selected predetermined temperature and the circulating fluid detected by the temperature detecting means. The driving of the heating or cooling means and the circulation driving means is controlled based on the temperature of the heating means. The temperature control device according to claim 5 is the temperature control device according to claim 3 or 4, wherein the state detection means detects an engine state and an engine speed, and the control means includes the engine state and the engine speed. The setting content preset according to the temperature of the circulating fluid preset according to the engine speed, and the difference between the preset temperature of the circulating fluid and the actual temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting means. Having a storage unit for storing a predetermined temperature from the temperature of the circulating fluid stored in the storage unit according to the detected engine state and the engine speed, the selected temperature,
Comparing the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting unit with the temperature of the circulating fluid, and controlling the driving of the heating or cooling unit and the circulating driving unit based on the setting result stored in the storage unit based on the comparison result It was constituted as.
【0008】請求項6の温度調節方法は、循環系の流路
を流れる循環流体の温度を検出するステップと、検出さ
れた前記循環流体の温度と予め設定された前記循環流体
の温度とを比較するステップと、比較結果に基づいて前
記流路を流れる循環流体の流通を制御する流体制御弁お
よび前記流通路に流体を循環させる循環駆動手段の制御
を行うステップとから構成した。請求項7の温度調節方
法は、発熱体の始動後に循環流体の温度を検出するステ
ップと、前記発熱体の状態を検出するステップと、検出
された前記発熱体の状態に基づいて循環流体の所定の温
度を記憶部から読み出すステップと、検出された循環流
体の温度と前記記憶部から読み出された所定の温度とに
基づいて流体制御弁および循環駆動手段を制御するステ
ップとから構成した。請求項8の温度調節方法は、請求
項7の温度調節方法において、前記発熱体はエンジンで
あり、前記発熱体の状態は前記エンジン状態および回転
数であり、前記流体制御弁は循環流体の温度変化により
作動する感温作動体を備えたサーモスタットであり、前
記感温作動体を前記循環流体の温度よりも高い温度また
は低い温度で作動させるべく加熱または冷却するステッ
プを設け、前記感温作動体の加熱または冷却および循環
駆動手段の駆動は、前記エンジン状態およびエンジン回
転数から予め設定された循環流体の温度と、前記温度検
出手段により検出された前記循環流体の温度とを比較
し、この比較結果に基づいて制御されるものとして構成
した。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a temperature control method comprising the steps of: detecting a temperature of a circulating fluid flowing through a flow path of a circulating system; and comparing a detected temperature of the circulating fluid with a preset temperature of the circulating fluid. And controlling a fluid control valve that controls the circulation of the circulating fluid flowing through the flow path based on the comparison result and a circulation driving unit that circulates the fluid through the flow path. The temperature adjusting method according to claim 7, wherein a step of detecting a temperature of the circulating fluid after the heating element is started, a step of detecting a state of the heating element, and a step of detecting the state of the circulating fluid based on the detected state of the heating element. Reading the temperature from the storage unit, and controlling the fluid control valve and the circulation drive unit based on the detected temperature of the circulating fluid and the predetermined temperature read from the storage unit. The temperature control method according to claim 8 is the temperature control method according to claim 7, wherein the heating element is an engine, the state of the heating element is the engine state and the number of revolutions, and the fluid control valve is a circulating fluid temperature. A thermostat including a temperature-sensitive operating body that operates by change, wherein the thermostat includes a step of heating or cooling the temperature-sensitive operating body to operate at a temperature higher or lower than the temperature of the circulating fluid; The heating or cooling of the circulating fluid and the driving of the circulating driving means are performed by comparing the temperature of the circulating fluid preset from the engine state and the engine speed with the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting means. It was configured to be controlled based on the results.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に従って説明する。なお、以下の実施形態で循環
流体の温度調節装置は、冷却水(循環流体)が、エンジ
ン(発熱体)とラジエータ(熱交換手段)との間を循環
することにより、エンジンを冷却する自動車用のエンジ
ンの冷却装置として説明するが、本発明は循環する流体
を一定温度に調節するものであれば他の温度調節装置に
も適用が可能である。図1(a)は、本発明の循環流体
の温度調節装置を適用したエンジンの冷却装置の全体構
成図、図1(b)は制御装置の説明図、図2は図1の冷
却装置に使用されるサーモスタットの構成を説明する図
である。なお、エンジン1,ラジエータ2および冷却水
路3等、図7で示した従来例と同一部位,同一部材には
同一の符号を付して詳しい説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the circulating fluid temperature control device is used for an automobile that cools an engine by circulating cooling water (circulating fluid) between an engine (heating element) and a radiator (heat exchange means). Although the present invention will be described as an engine cooling device, the present invention can be applied to other temperature adjusting devices as long as the temperature of the circulating fluid is adjusted to a constant temperature. 1 (a) is an overall configuration diagram of an engine cooling device to which the circulating fluid temperature control device of the present invention is applied, FIG. 1 (b) is an explanatory diagram of a control device, and FIG. 2 is used for the cooling device of FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a thermostat to be used. The same parts and members as those of the conventional example shown in FIG. 7, such as the engine 1, the radiator 2, and the cooling water passage 3, are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0010】[循環駆動手段,水温検出手段の説明]こ
の実施形態において冷却水を図1中矢印の方向に循環さ
せる循環駆動手段は、制御装置9の指令信号(パルス信
号)に従って駆動軸が所定回転数で回転される駆動体と
してのサーボモータ5と、このサーボモータ5によって
駆動されるウォータポンプ4とから構成される。サーボ
モータ5の駆動軸とウォータポンプ4の回転軸との間に
はベルト5aが張設され、このベルト5aを介してサー
ボモータ5の駆動がウォータポンプ4に伝達される。な
お、駆動体は制御装置9によって制御可能であればよ
く、サーボモータ5に限らずステッピングモータ等他の
駆動体であってもよい。流出側水路3aには、流出側水
路3aを流れる冷却水の温度を検出する水温検出手段と
しての水温センサ10が設けられている。この実施形態
において水温センサ10は、エンジン1の冷却水流出部
1aの近傍に配置されているが、冷却水温を検出するこ
とができる位置であればこの位置に限らず他の位置、例
えば流体制御弁であるサーモスタット6の近傍に設ける
ものとしてもよい。この水温センサ10から出力された
検出信号は、信号線9aを介して制御装置9に送信され
る。[Description of Circulation Driving Means and Water Temperature Detection Means] In this embodiment, the circulation driving means for circulating the cooling water in the direction of the arrow in FIG. It comprises a servo motor 5 as a driving body rotated at a rotational speed, and a water pump 4 driven by the servo motor 5. A belt 5a is stretched between the drive shaft of the servo motor 5 and the rotation shaft of the water pump 4, and the drive of the servo motor 5 is transmitted to the water pump 4 via the belt 5a. The driving body may be any one that can be controlled by the control device 9, and is not limited to the servo motor 5, but may be another driving body such as a stepping motor. The outflow-side water passage 3a is provided with a water temperature sensor 10 as water temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water flowing through the outflow-side water passage 3a. In this embodiment, the water temperature sensor 10 is disposed near the cooling water outflow portion 1a of the engine 1, but is not limited to this position as long as it can detect the cooling water temperature. It may be provided near the thermostat 6 which is a valve. The detection signal output from the water temperature sensor 10 is transmitted to the control device 9 via the signal line 9a.
【0011】制御装置9には、水温センサ10から送信
された信号のほかに、エンジン1の状態を検出する状態
検出手段11から送信された信号が、信号線9bを介し
て入力される。状態検出手段11は、この実施形態では
スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジショ
ンセンサ11aと、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数検出用センサ11bとから構成されている。な
お、スロットルバルブの開度を検出するかわりに、エア
フローメータまたは負圧計等を設けて吸入空気量または
空気吸入管の負圧を検出するものとしてもよい。流出側
水路3aの分岐点に設けられたサーモスタット6は、図
2に示すように、流出側水路3aに固定されるフレーム
6bと、このフレーム6bに取り付けられ、感温作動体
としてのサーモエレメント7とを支持するフランジ部6
eと、サーモエレメント7によって開閉される弁体6a
と、この弁体6aを常時閉方向に付勢するばね6d等か
ら構成される。[0011] In addition to the signal transmitted from the water temperature sensor 10, a signal transmitted from the state detecting means 11 for detecting the state of the engine 1 is input to the control device 9 via a signal line 9 b. In this embodiment, the state detecting means 11 comprises a throttle position sensor 11a for detecting the opening of the throttle valve and an engine speed detecting sensor 11b for detecting the engine speed. Instead of detecting the opening of the throttle valve, an air flow meter or a negative pressure gauge may be provided to detect the amount of intake air or the negative pressure of the air intake pipe. As shown in FIG. 2, a thermostat 6 provided at a branch point of the outflow-side waterway 3a includes a frame 6b fixed to the outflow-side waterway 3a, and a thermoelement 7 attached to the frame 6b and serving as a temperature-sensitive operating body. Flange part 6 for supporting
e, a valve element 6a that is opened and closed by the thermoelement 7
And a spring 6d for normally urging the valve body 6a in the closing direction.
【0012】サーモエレメント7は、さらに、ピストン
ガイド7bにガイドされながら進退するとともに先端が
フレーム6bに形成された支持部6cの頂部と係合する
ピストン7aと、冷却水の温度変化により膨張または収
縮してピストン7aを進退移動させる熱膨張体(ワック
ス)7dを内蔵した温度感知部7cとからなり、温度感
知部7cの底部には熱膨張体7dを加熱する加熱手段と
してのサーミスタ(以下、PTCと記載)8が設けられ
ている。このPTC8は、冷却水路3の外部に設けられ
た給電部13とリード線8aによって接続され、給電部
13からの印加電圧の大きさに応じた温度で熱膨張体7
dを加熱することができるものである。給電部13は制
御装置9と信号線9cによって接続され、制御装置9の
指令信号によって所定の印加電圧をPTC8に付与す
る。符号14は、この給電部13に電源を供給するバッ
テリ等の電源である。The thermoelement 7 further advances and retreats while being guided by the piston guide 7b, and has a piston 7a whose tip engages with the top of a support portion 6c formed on the frame 6b. And a temperature sensor 7c having a built-in thermal expansion element (wax) 7d for moving the piston 7a forward and backward. A thermistor (hereinafter, PTC) as a heating means for heating the thermal expansion element 7d is provided at the bottom of the temperature detection section 7c. 8) are provided. The PTC 8 is connected to a power supply unit 13 provided outside the cooling water passage 3 by a lead wire 8 a, and has a temperature corresponding to the magnitude of the voltage applied from the power supply unit 13.
d can be heated. The power supply unit 13 is connected to the control device 9 by a signal line 9c, and applies a predetermined applied voltage to the PTC 8 according to a command signal from the control device 9. Reference numeral 14 denotes a power supply such as a battery that supplies power to the power supply unit 13.
【0013】なお、この実施形態におけるサーモスタッ
ト6は、循環流体の温度変化により弁体6aの開閉を行
う感温作動体を有するものであれば、上記のようなサー
モエレメント7の熱膨張体7dの膨張,収縮によって弁
体6aの開閉を行うものに限らず、例えば、温度変化に
ともなう内部圧力の変化により作動するベローズ式のサ
ーモスタットであってもよいし、バイメタルを用いたサ
ーモスタットであってもよい。また、この実施形態にお
いて加熱手段は、印加電圧の大きさに応じて熱膨張体7
dを冷却水よりも高い温度まで上昇させることができる
ものであれば、他の手段、例えばヒータであってもよ
い。If the thermostat 6 in this embodiment has a temperature-sensitive operating element that opens and closes the valve element 6a by a change in temperature of the circulating fluid, the thermo-expanding element 7d of the thermo-element 7 as described above is used. The present invention is not limited to the one that opens and closes the valve body 6a by expansion and contraction. For example, a bellows-type thermostat that operates by a change in internal pressure due to a temperature change or a thermostat that uses a bimetal may be used. . Further, in this embodiment, the heating means is provided with a thermal expansion member 7 according to the magnitude of the applied voltage.
Other means such as a heater may be used as long as d can be raised to a temperature higher than the cooling water.
【0014】制御装置9には、図1(b)に示すよう
に、記憶手段としてのメモリ17と、各種入力信号を制
御装置9の認識可能なデジタル信号等に変換する信号処
理部15と、この信号処理部15により処理された入力
データとメモリ17の記憶内容とを比較する比較部16
と、この比較部16による比較結果を演算処理して給電
部13やサーボモータ5に指令信号を出力する処理部1
8とを有している。 メモリ17には、エンジン1の負
荷状態ごとの最適な冷却水温が記憶されているほか、記
憶された最適な冷却水温T11, T12, T13・・Tnmと、
水温センサ10から入力された実際の冷却水温Tとの温
度差ΔTx (ΔTx =T−Tnm)ごとのサーボモータ5
の回転数(またはパルスデューティ値)およびPTC8
の加熱温度に基づく給電部13からの印加電圧が設定さ
れて記憶されている。As shown in FIG. 1B, the control device 9 includes a memory 17 as storage means, a signal processing unit 15 for converting various input signals into digital signals or the like recognizable by the control device 9, A comparing unit 16 for comparing the input data processed by the signal processing unit 15 with the contents stored in the memory 17
And a processing unit 1 for calculating the comparison result by the comparison unit 16 and outputting a command signal to the power supply unit 13 and the servomotor 5.
8 is provided. In the memory 17, in addition to optimum cooling temperature for each load condition of the engine 1 is stored, and optimal coolant temperature T 11, T 12, T 13 ·· T nm that stored,
Servo motor 5 for each temperature difference ΔT x (ΔT x = T−T nm ) from actual cooling water temperature T input from water temperature sensor 10
Rotation speed (or pulse duty value) and PTC8
The applied voltage from the power supply unit 13 based on the heating temperature is set and stored.
【0015】図3はメモリ17に記憶された記憶内容を
示したもので、(a) はエンジン1の負荷ごとの最適な冷
却水温をテーブルに表したもの、(b) は温度差ΔTx ご
とのサーボモータ5の回転数(rpm)および給電部1
3の印加電圧(V)をパラメータで示した一例である。
エンジン1の負荷は、一般にスロットルバルブの開度や
吸入空気量または負圧(空気吸入管の負圧)とエンジン
の回転数とに密接な関係があり、一定のエンジン回転数
の下ではスロットルバルブの開度や吸入空気量または負
圧が大きくなるほどエンジン1の負荷が大きくなり、冷
却水温を低くする必要がある。また、同様に、一定のス
ロットルバルブの開度,吸気空気量または負圧の下で
は、エンジン回転数が大きくなるほど冷却水温を低くす
る必要がある。[0015] Figure 3 shows the storage contents stored in the memory 17, (a) is a representation of the optimal coolant temperature per load of the engine 1 to the table, (b) the per temperature difference [Delta] T x Rotation speed (rpm) of the servo motor 5 and the power supply unit 1
3 is an example in which an applied voltage (V) of No. 3 is indicated by a parameter.
In general, the load of the engine 1 is closely related to the opening degree of the throttle valve, the amount of intake air or the negative pressure (negative pressure of the air intake pipe) and the engine speed. As the opening degree, the intake air amount, or the negative pressure increases, the load on the engine 1 increases, and the cooling water temperature needs to be lowered. Similarly, under a constant throttle valve opening, intake air amount, or negative pressure, it is necessary to lower the cooling water temperature as the engine speed increases.
【0016】図3(a) で示す表は、エンジン1の負荷と
冷却水温との関係を示したもので、横軸はエンジン回転
数(rpm)、縦軸はスロットルバルブの開度(θ)で
ある。この表では、縦軸をスロットル開度10°ごと、
横軸をエンジン回転数1000rpmごとに区切り、マ
トリクス状に仕切られた各領域ごとに最適な冷却水温T
11, T12,T13・・Tnmを定めている。一般に、エンジ
ン負荷は表の右上に向かうほど大きくなり、表の左下に
向かうほど小さくなるので、表の右上の冷却水温Tnmが
最も低くなり、表の左下の冷却水温T11が最も高くな
る。また、自動車用のエンジンの冷却水温は、一般に摂
氏75度〜110度の範囲であるから、右上の冷却水温
Tnmが75度となり、左下の冷却水温T11が110度と
なる。上記のように決定された最適な冷却水温T11, T
12,T13・・Tnmは、スロットル開度(θ)およびエン
ジン回転数(rpm)に対応させてメモリ17に記憶さ
れる。なお、吸入空気量または負圧とエンジン回転数か
ら最適な冷却水温を求める場合も同様である。The table shown in FIG. 3A shows the relationship between the load of the engine 1 and the temperature of the cooling water. The horizontal axis represents the engine speed (rpm), and the vertical axis represents the opening of the throttle valve (θ). It is. In this table, the vertical axis is every 10 ° of throttle opening,
The horizontal axis is divided for every 1000 rpm of the engine speed, and the optimal cooling water temperature T for each area partitioned in a matrix.
11, T 12 , T 13 ... T nm are defined. In general, the engine load increases as toward the top right of the table, becomes smaller as it goes to the lower left of the table, the upper right of the cooling water temperature Tnm table the lowest, bottom left of the cooling water temperature T 11 in the table is the highest. The cooling water temperature of the engine for an automobile, because generally in the range of 75 degrees to 110 degrees centigrade, the upper right of the cooling water temperature Tnm becomes 75 degrees, the bottom left of the cooling water temperature T 11 is 110 degrees. The optimum cooling water temperature T11 , T determined as described above
12, T 13 ·· T nm it is stored in the memory 17 in correspondence to the throttle opening (theta) and the engine speed (rpm). The same applies to the case where the optimum cooling water temperature is obtained from the intake air amount or the negative pressure and the engine speed.
【0017】制御装置9は、スロットルボジションメー
タやエアフローメータまたは負圧計から送信されたスロ
ットルバルブ開度(θ)や吸入空気量または負圧に関す
る入力データおよびエンジン回転数(rpm)に関する
入力データから、当該エンジン負荷に最適な冷却水温T
11, T12,T13・・Tnmをメモリ17から読み出す。The control unit 9 receives the input data on the throttle valve opening (θ), the intake air amount or the negative pressure, and the input data on the engine speed (rpm) transmitted from the throttle position meter, air flow meter or negative pressure gauge. Cooling water temperature T optimal for the engine load
11, T 12 , T 13 ... T nm are read from the memory 17.
【0018】図3(b) で示すパラメータは、上記のよう
に選択された最適な冷却水温T11,T12,T13・・Tnm
と、水温センサ10により検出された実際の冷却水温T
との温度差ΔT1,T2 ・・,TX ごとのサーボモータ5
の回転数R1,R2,・・Rx (rpm)および給電部13
の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)を示したものであ
る。例えば、低負荷時における最適な冷却水温がT
11(表3(a) 参照)である場合に、実際の冷却水温Tと
の差はΔT1 (ΔT1 =T−T11)で表され、サーボモ
ータ5の回転数R1 (rpm),給電部13の印加電圧
V1 (V)が選択されてサーボモータ5および給電部1
3に指令される。The parameters shown in FIG. 3B are the optimum cooling water temperatures T 11, T 12 , T 13 ... T nm selected as described above.
And the actual cooling water temperature T detected by the water temperature sensor 10
Temperature difference between ΔT 1, T 2 ··, servo motors 5 for each T X
R 1, R 2, ... R x (rpm) of the
, V 2, ... V x (V). For example, the optimum cooling water temperature at low load is T
11 (see Table 3 (a)), the difference from the actual cooling water temperature T is represented by ΔT 1 (ΔT 1 = T−T 11 ), and the rotational speed R 1 (rpm) of the servo motor 5 The applied voltage V 1 (V) of the power supply unit 13 is selected, and the servo motor 5 and the power supply unit 1 are selected.
3 is commanded.
【0019】図4は、PTC8を設けたことによる開弁
量と冷却水温T1,T2 ・・との関係を示したグラフであ
る。PTC8は給電部13から印加された電圧V1,V2,
・・Vx (V)によって発熱するので、温度感知部7c
の温度は実際の冷却水温T1,T2 ・・よりも高くなり、
その分だけ開弁量も増加する。図4に示すように、PT
C8を設けない場合(Aで示す線)とPTC8を設けた
場合(Bで示す線)とでは開弁量に差δが生じる。従っ
て、冷却水温T1,T2 ・・が上昇した場合にサーモスタ
ット6の開弁時期を速めることができるほか、印加電圧
の大きさを冷却水温T1,T2,・・ごとに変化させること
により、サーモスタット6の開弁量を調節することがで
きるようになる。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the valve opening amount due to the provision of the PTC 8 and the cooling water temperatures T 1, T 2 . The PTC 8 is connected to the voltages V 1, V 2,
.. Since the heat is generated by V x (V), the temperature sensing unit 7c
The temperature is higher than the actual cooling water temperature T 1, T 2 ··,
The valve opening increases accordingly. As shown in FIG.
There is a difference δ in the valve opening amount between the case where C8 is not provided (line indicated by A) and the case where PTC8 is provided (line indicated by B). Accordingly, the cooling water temperature T 1, T 2 ... is well capable of accelerating the opening timing of the thermostat 6 when raised, the magnitude of the applied voltage coolant temperature T 1, T 2, changing every ... Thereby, the valve opening amount of the thermostat 6 can be adjusted.
【0020】なお、この発明は、サーボモータ5の回転
数の増減とサーモスタット6の開弁量の調節との組み合
わせによって、冷却水温を予め設定された最適な冷却水
温に近づけようとするものであり、かつ、これら両者の
組み合わせによって従来実現することのできなかった細
やかな冷却水の温度調節を行えるようにするものであ
る。従って、サーボモータ5の回転数R1,R2,・・Rx
(rpm)およびサーモスタット6の開弁量、すなわち
給電部13の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)は、それ
らの組み合わせによって冷却水温が当該エンジン負荷下
における最適のものになるように選択されなければなら
ない。The present invention is intended to bring the cooling water temperature closer to the preset optimum cooling water temperature by combining the increase and decrease of the rotation speed of the servomotor 5 and the adjustment of the valve opening of the thermostat 6. In addition, the combination of the two makes it possible to finely control the temperature of the cooling water which cannot be realized conventionally. Therefore, the rotation speed R 1, R 2 of the servomotor 5, · · R x
(Rpm) and the amount of opening of the thermostat 6, i.e. the applied voltage V 1 of the feed section 13, V 2, ·· V x (V) , the coolant temperature is that of the optimum under the engine load combinations thereof Must be chosen as follows.
【0021】これら温度差ΔT1,T2 ・・,TX に対す
るサーボモータ5の回転数R1,R2,・・Rx (rpm)
および給電部13の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)
は、それぞれを関連付けて決定するものとしてもよい
し、独立して決定するものとしてもよい。すなわち、例
えば、エンジン1が大負荷から低負荷あるいは無負荷に
移行したときなどは、サーモスタット6をある程度閉弁
して冷却水の温度を上昇させ、低負荷時または無負荷時
におけるエンジン1の過冷却を防止する必要があるが、
この場合、印加電圧V1,V2,・・Vx を変えることな
く、サーボモータ5の回転数をある程度上昇させて冷却
水を大量に、かつ、勢いよくサーモスタット6に流すだ
けで、開弁量をある程度小さくすることができる。これ
ら回転数R1,R 2,・・Rx や印加電圧V1,V2,・・Vx
(V)の最適な組み合わせは、実験や計算,経験等に基
づいて求めることができる。These temperature differences ΔT1,TTwo・ ・ 、 TXAgainst
Rotation speed R of the servo motor 51,R2,..Rx(Rpm)
And the applied voltage V of the power supply unit 131,V2,..Vx(V)
May be determined in association with each other
However, it may be determined independently. That is, an example
For example, when the engine 1 is switched from a large load to a low load or no load
When shifting, thermostat 6 is closed to some extent
To raise the temperature of the cooling water, and at low load or no load
It is necessary to prevent the supercooling of the engine 1 at
In this case, the applied voltage V1,V2,..VxDo not change
And increase the number of rotations of the servo motor 5 to some extent to cool
Pour a large amount of water through the thermostat 6
Thus, the valve opening amount can be reduced to some extent. this
Speed R1,R 2,..RxAnd applied voltage V1,V2,..Vx
The optimal combination of (V) is based on experiments, calculations, experiences, etc.
Can be determined based on
【0022】次に本発明の冷却方法の発明を図5に従っ
て説明する。エンジンを始動すると(ステップ1)、水
温センサ10が検出した冷却水温の検出信号,エンジン
回転数の検出信号,スロットルバルブの開度の検出信号
が制御装置9に出力される(ステップ2〜4)。制御装
置9では、これら信号を信号変換部15で例えばデジタ
ル信号に変換して、スロットルバルブの開度とエンジン
回転数から求めた当該エンジン1の負荷に最適の冷却水
温T11, T12,T13・・Tnmをメモリ17(図3
(a))から読み出し(ステップ5)、比較部16で実
際の冷却水温Tと比較する(ステップ6)。その結果、
冷却水温が適温よりも高いかまたは低い場合には、両者
の差ΔT1,T2 ・・,TX に基づいてPTC8に印加す
る電圧およびサーボモータ5の回転数をメモリ17の中
から読み出し(ステップ7)、読み出された回転数R1,
R2,・・Rx (rpm)および印加電圧V1,V2,・・V
x (V)に従って給電部13やサーボモータ5を制御す
る(ステップ8,9)。これにより、冷却水温は当該エ
ンジン負荷に応じた最適なもにに調節される。なお、上
記ステップ1〜12はエンジン1が駆動している間は繰
り返されるが(ステップ10)、エンジン1の停止信号
が出力されることにより、終了する(ステップ10,1
1)。Next, the invention of the cooling method of the present invention will be described with reference to FIG. When the engine is started (Step 1), a detection signal of the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 10, a detection signal of the engine speed, and a detection signal of the opening of the throttle valve are output to the control device 9 (Steps 2 to 4). . The control unit 9 is converted into a signal conversion unit 15 of these signals such as a digital signal, the optimal cooling load of the engine 1 obtained from the opening degree and the engine speed of the throttle valve temperature T 11, T 12, T 13 ·· T nm the memory 17 (FIG. 3
(A)) (Step 5), and the comparison unit 16 compares it with the actual cooling water temperature T (Step 6). as a result,
When the cooling water temperature is higher or lower than the optimum temperature, reading both the difference [Delta] T 1, T 2 · ·, the rotational speed of the voltage and the servo motor 5 is applied to PTC8 based on T X from the memory 17 ( Step 7), the read rotation speed R1 ,
R 2, ·· R x (rpm ) and the applied voltage V 1, V 2, ·· V
The power supply unit 13 and the servomotor 5 are controlled according to x (V) (steps 8 and 9). As a result, the cooling water temperature is adjusted to an optimum value according to the engine load. The above steps 1 to 12 are repeated while the engine 1 is driven (step 10), but are terminated by outputting a stop signal of the engine 1 (steps 10 and 1).
1).
【0023】本発明の好適な一実施形態について説明し
てきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定され
るものではない。例えば、上記の実施形態では流出側水
路3aにサーモスタット6を設けているが、サーモスタ
ット6を設ける位置は流出側水路3aに限らず、バイパ
ス水路3c等に設けるものとしてもよい。また、加熱手
段としてPCTやヒータを例に挙げて説明したが、この
ような加熱手段に限らず例えば印加電圧に応じて感温作
動体を循環流体の温度よりも降下させることのできる冷
却手段であってもよい。さらに、エンジン負荷の大きさ
を表す要素としてスロットルの開度や吸入空気量または
負圧を例に挙げて説明したが、他の要素、例えば、スロ
ットルペダルの踏み込み速度、すなわちスロットルバル
ブの回転速度(θ/s)であってもよい。また、流体制
御弁としてサーモスタットを例に挙げて説明したが、開
弁量を制御することができるものであれば他の流体制御
弁、例えば、DCモータやステッピングモータ等のモー
タ、ソレノイド等により弁体の開閉が行われる流体制御
弁であってもよい。但し、この場合には、制御装置9か
らの指令信号により直接開弁量を調節することができる
ので、上記したサーモスタット6のように加熱手段や冷
却手段を設ける必要は必ずしもない。Although a preferred embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the thermostat 6 is provided in the outflow-side water passage 3a. However, the position where the thermostat 6 is provided is not limited to the outflow-side water passage 3a, and may be provided in the bypass water passage 3c. In addition, the PCT or the heater has been described as an example of the heating means. However, the present invention is not limited to such a heating means. For example, a cooling means that can lower the temperature-sensitive operating body below the temperature of the circulating fluid in accordance with the applied voltage is used. There may be. Furthermore, although the opening degree of the throttle, the intake air amount or the negative pressure has been described as an example of the element representing the magnitude of the engine load, other elements such as the depression speed of the throttle pedal, that is, the rotation speed of the throttle valve ( θ / s). Although a thermostat has been described as an example of a fluid control valve, other fluid control valves that can control the valve opening amount, such as a motor such as a DC motor or a stepping motor, a valve using a solenoid, or the like, are used. It may be a fluid control valve that opens and closes the body. However, in this case, since the valve opening can be directly adjusted by a command signal from the control device 9, it is not always necessary to provide a heating means or a cooling means as in the thermostat 6 described above.
【0024】さらに、上記の実施形態では発熱体(エン
ジン1)と熱交換手段(ラジエータ2)とを有する温度
調節装置を前提に説明したが、この発明の温度調節装置
は他の形態のもの、例えば、図6に示すような温度調節
装置として構成することも可能である。図6は本発明の
第2の実施形態にかかり、温度調節装置の全体構成を示
す図である。この実施形態における温度調節装置は、循
環流体を加熱または冷却する熱交換器22と、循環系の
流通路23と、この流通路23に設けられ、循環流体の
温度変化により熱交換器22への循環流体の流入または
流出を制御する流体制御弁26と、流通路23に流体を
循環させる循環駆動手段25と、循環流体の温度を検出
する温度検出手段としての温度センサ30と、流体制御
弁26および循環駆動手段25の駆動を、メモリ等に予
め設定された設定内容と温度検出手段により検出された
循環流体の温度に基づいて制御する制御手段29とから
概略構成されている。Further, in the above embodiment, the description has been made on the premise that the temperature control device has the heating element (engine 1) and the heat exchange means (radiator 2). However, the temperature control device of the present invention has another form. For example, it is also possible to configure as a temperature control device as shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the entire configuration of the temperature control device according to the second embodiment of the present invention. The temperature control device in this embodiment is provided with a heat exchanger 22 for heating or cooling the circulating fluid, a circulation passage 23 in the circulation system, and the circulation passage 23. A fluid control valve 26 for controlling the inflow or outflow of the circulating fluid; a circulating drive means 25 for circulating the fluid in the flow passage 23; a temperature sensor 30 as a temperature detecting means for detecting the temperature of the circulating fluid; And a control unit 29 for controlling the driving of the circulation driving unit 25 based on the setting contents preset in a memory or the like and the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detection unit.
【0025】このような温度調節装置21は、ビルや住
宅の冷暖房システムや道路に埋設された融雪設備等、循
環系の流通路を流れる循環流体の温度調節が必要な広汎
な分野に適用が可能である。前記した流体制御弁26と
しては、第1の実施形態で説明したサーモスタット6や
DCモータやステッピングモータ等のモータ、ソレノイ
ド等の他、弁体の開閉が制御装置29により制御可能で
あればあらゆるものを用いることができる。制御装置2
9の基本構成は、図1(b) で示したものと同様のもので
あり、室内温度センサや外気温センサ等の状態検出手段
(図示せず)を接続して、これらが検出した室温や外気
温等と循環流体の温度とから、流体制御弁26および循
環駆動手段24の駆動の制御を第1の実施形態と同様に
行うようにすればよい。また、循環流体の温度管理のみ
を目的とする場合には、前記したような状態検出手段は
特に設ける必要がなく、温度センサ30からの検出信号
のみによって流体制御弁26および循環駆動手段24の
駆動の制御を行うようにしてもよい。Such a temperature control device 21 can be applied to a wide variety of fields requiring temperature control of a circulating fluid flowing through a circulation passage of a circulation system, such as a cooling and heating system of a building or a house, or a snow melting facility buried in a road. It is. The fluid control valve 26 may be any one of the thermostat 6, the motor such as the DC motor and the stepping motor, the solenoid, and the like described in the first embodiment, as well as any other components that can be opened and closed by the control device 29. Can be used. Control device 2
9 is the same as that shown in FIG. 1 (b), and a state detecting means (not shown) such as an indoor temperature sensor or an outside air temperature sensor is connected so that the room temperature and the room temperature detected by these are detected. The control of the drive of the fluid control valve 26 and the circulation drive means 24 may be performed in the same manner as in the first embodiment, based on the outside air temperature and the temperature of the circulating fluid. When only the temperature of the circulating fluid is to be controlled, the above-described state detecting means does not need to be provided, and the driving of the fluid control valve 26 and the circulating driving means 24 is performed only by the detection signal from the temperature sensor 30. May be performed.
【0026】[0026]
【発明の効果】この発明は上記のように構成したので、
流体制御弁の開弁量調節と循環駆動手段の駆動制御によ
る循環流体の流量制御とを組み合わせることにより、循
環系の流通路を流れる循環流体の温度調節を細やかに行
うことができるようになる。また、流体制御弁として特
にサーモスタットを用いることにより、あらゆる種類の
流体および過酷な条件下において循環流体の温度の調節
を簡単な装置で行うことができるようになる。The present invention is configured as described above.
By combining the control of the opening amount of the fluid control valve with the control of the flow rate of the circulating fluid by the drive control of the circulating drive means, the temperature of the circulating fluid flowing through the circulation passage of the circulating system can be finely adjusted. In addition, by using a thermostat as the fluid control valve, the temperature of the circulating fluid can be adjusted with a simple device under all kinds of fluids and under severe conditions.
【0027】また、特に本発明をサーモスタットを使用
したエンジンの冷却装置に適用することにより、エンジ
ン負荷に応じて冷却水温を適正に調節することができ、
燃費や排気ガス特性を良好なものにすることができる。
さらに、アイドリング時にもサーボモータ等の循環駆動
手段およびサーモスタットの開弁量を調節することによ
り、冷却水温を適切にして暖気運転を促進することがで
きる。また、エンジン負荷が大負荷から低負荷または無
負荷に移行した際に、サーボモータ等の循環駆動手段の
回転数を減少させ、ウォータポンプによる冷却水の循環
量を減少させるとともに、サーモスタットの開弁量を調
節することによって、ボイリング現象の発生を防止する
ことができるとともに、エンジン負荷に対応した冷却水
温に素早く調節することができる。In addition, by applying the present invention to an engine cooling device using a thermostat, the temperature of the cooling water can be appropriately adjusted according to the engine load.
Fuel economy and exhaust gas characteristics can be improved.
Furthermore, even during idling, by adjusting the valve opening amount of the circulating drive means such as a servomotor and the thermostat, the cooling water temperature can be made appropriate and the warm-up operation can be promoted. In addition, when the engine load shifts from a large load to a low load or no load, the number of rotations of a circulating drive unit such as a servomotor is reduced, the amount of cooling water circulated by the water pump is reduced, and the thermostat is opened. By adjusting the amount, it is possible to prevent the occurrence of the boiling phenomenon and to quickly adjust the cooling water temperature corresponding to the engine load.
【図1】図1(a) は本発明のエンジンの冷却制御装置の
全体構成図、図1(b) は制御装置の説明図である。FIG. 1 (a) is an overall configuration diagram of an engine cooling control device of the present invention, and FIG. 1 (b) is an explanatory diagram of the control device.
【図2】図1のエンジンの冷却装置に使用される流体制
御弁であるサーモスタットの構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a thermostat that is a fluid control valve used in the cooling device of the engine of FIG. 1;
【図3】メモリに記憶された記憶内容を示したもので、
(a) はエンジンの負荷状態(スロットルバルブの開度)
ごとの最適な冷却水温を示したテーブルの一例を示した
もの、(b) は温度差ΔTx ごとのサーボモータの回転数
(rpm)および給電部の印加電圧(V)をパラメータ
として示した一例である。FIG. 3 shows storage contents stored in a memory;
(a) Engine load condition (throttle valve opening)
Shows an example of a table showing the optimal coolant temperature each, (b) the example shown rotating speed of the servo motor for each temperature difference [Delta] T x (rpm) and the feeding portion of the applied voltage (V) as a parameter It is.
【図4】温度調節手段としてのPTCを設けたサーモス
タットの作用を説明するグラフである。FIG. 4 is a graph illustrating the operation of a thermostat provided with a PTC as a temperature control unit.
【図5】本発明の制御フロー図である。FIG. 5 is a control flowchart of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施形態にかかり、温度調節装
置の全体構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an entire configuration of a temperature control device according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の従来例にかかり、流体制御弁としてサ
ーモスタットを用いた自動車用エンジンの冷却装置の説
明図である。FIG. 7 is an explanatory view of a cooling device for an automobile engine using a thermostat as a fluid control valve according to a conventional example of the present invention.
1 エンジン(発熱体) 1a 流体流出部 1b 流体流入部 2 ラジエータ(熱交換手段) 2a 流体流入部 2b 流体流出部 3 冷却水路(流通路) 3a 流出側水路(第1の流通路) 3b 流入側水路(第2の流通路) 3c バイパス水路(第3の流通路) 4 ウォータポンプ 5 サーボモータ 6 サーモスタット(流体制御弁) 7 サーモエレメント 7c 温度感知部 7d 熱膨張体 8 PTC(加熱手段) 9 制御装置 10 水温センサ(温度検出手段) 11 状態検出手段 11a スロットルボジションセンサ 11b エンジン回転数検出用センサ 13 給電部 14 バッテリ(電源) 17 メモリ(記憶部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine (heating element) 1a Fluid outflow part 1b Fluid inflow part 2 Radiator (heat exchange means) 2a Fluid inflow part 2b Fluid outflow part 3 Cooling water passage (flow passage) 3a Outflow water passage (first flow passage) 3b Inflow side Water path (second flow path) 3c Bypass water path (third flow path) 4 Water pump 5 Servo motor 6 Thermostat (fluid control valve) 7 Thermo element 7c Temperature sensing unit 7d Thermal expansion body 8 PTC (heating means) 9 Control Apparatus 10 Water temperature sensor (temperature detecting means) 11 State detecting means 11a Throttle position sensor 11b Sensor for detecting engine speed 13 Power supply section 14 Battery (power supply) 17 Memory (storage section)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 両角 博 東京都清瀬市中里6丁目59番地2 日本サ ーモスタット株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Hiroshi Kadono, Inventor 6-59-2 Nakazato, Kiyose-shi, Tokyo Japan Thermostat Co., Ltd.
Claims (8)
却する熱交換手段と、 前記流通路に設けられ、前記循環流体の温度変化により
前記熱交換手段への前記循環流体の流入または流出を制
御する流体制御弁と、 前記流通路に流体を循環させる循環駆動手段と、 前記循環流体の温度を検出する温度検出手段と、 前記流体制御弁および前記循環駆動手段の駆動を、予め
設定された設定内容と前記温度検出手段により検出され
た循環流体の温度に基づいて制御する制御手段と、 からなることを特徴とする循環流体の温度調節装置。1. A circulation passage, a heat exchange means provided in the middle of the circulation passage for heating or cooling the circulation fluid, and a heat exchange device provided in the circulation passage, wherein the heat exchange is performed by a temperature change of the circulation fluid. A fluid control valve for controlling the inflow or outflow of the circulating fluid to the means; a circulating drive means for circulating the fluid in the flow passage; a temperature detecting means for detecting a temperature of the circulating fluid; A control device for controlling the driving of the circulating drive unit based on preset contents and a temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting unit, wherein:
する感温作動体を備えたサーモスタットであり、 前記感温作動体を前記循環流体の温度よりも高い温度ま
たは低い温度で作動させるべく加熱または冷却する加熱
または冷却手段を設け、 前記制御手段は、前記加熱または冷却手段および前記循
環駆動手段の駆動を、予め設定された設定内容と前記温
度検出手段により検出された循環流体の温度に基づいて
制御すること、 を特徴とする請求項1に記載の循環流体の温度調節装
置。2. The fluid control valve is a thermostat having a temperature-sensitive operating body that operates according to a temperature change, and heats the temperature-sensitive operating body to operate at a temperature higher or lower than the temperature of the circulating fluid. Or a heating or cooling means for cooling is provided, and the control means drives the heating or cooling means and the circulation driving means based on preset contents and the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detection means. The circulating fluid temperature controller according to claim 1, wherein
手段と、 前記発熱体から前記熱交換手段に流出した前記循環流体
を流通させる第1の流通路と、前記熱交換手段で冷却さ
れた循環流体を前記発熱体に流入させる第2の流通路
と、この第1の流通路と第2の流通路とを連通状に接続
する第3の流通路とからなる循環系の流通路と、 前記第1の流通路ないし第3の流通路のうちのいずれか
に設けられるとともに前記循環流体の温度変化により前
記熱交換手段への前記循環流体の流入または流出を制御
する流体制御弁と、 前記流通路に流体を循環させる循環駆動手段と、 前記循環流体の温度を検出する温度検出手段と、 前記流体制御弁および前記循環駆動手段の駆動を、予め
設定された設定内容と前記温度検出手段により検出され
た循環流体の温度に基づいて制御する制御手段と、 からなることを特徴とする循環流体の温度調節装置。3. A heating element, heat exchange means for cooling a circulating fluid heated by the heating element, a first flow passage for flowing the circulating fluid flowing from the heating element to the heat exchange means, A second flow passage through which the circulating fluid cooled by the heat exchange means flows into the heating element, and a third flow passage connecting the first flow passage and the second flow passage in a communicating manner. And a flow passage provided in one of the first through third flow passages. The flow of the circulating fluid into or out of the heat exchange means is controlled by a temperature change of the circulating fluid. A fluid control valve for controlling; a circulating drive unit for circulating the fluid in the flow passage; a temperature detecting unit for detecting a temperature of the circulating fluid; and a drive of the fluid control valve and the circulating drive unit, which is set in advance. Setting details and temperature detection Control means for controlling based on the temperature of the circulating fluid detected by the step; and a temperature adjusting device for the circulating fluid.
置において、 前記流体制御弁は循環流体の温度変化により作動する感
温作動体を備えたサーモスタットであり、 前記感温作動体を前記循環流体の温度よりも高い温度ま
たは低い温度で作動させるべく加熱または冷却する加熱
または冷却手段を設け、 前記発熱体はエンジンであり、このエンジンの負荷を検
出する状態検出手段を備え、前記制御手段は前記状態検
出手段から検出された検出内容に基づいて予め設定され
た循環流体の温度の中から所定の温度を選択し、選択さ
れた前記所定の温度と前記温度検出手段により検出され
た循環流体の温度とから前記加熱または冷却手段および
前記循環駆動手段の駆動を制御すること、 を特徴とする循環流体の温度調節装置。4. The circulating fluid temperature control device according to claim 3, wherein the fluid control valve is a thermostat including a temperature-sensitive operating body that operates according to a temperature change of the circulating fluid. Heating or cooling means for heating or cooling to operate at a temperature higher or lower than the temperature of the circulating fluid is provided; the heating element is an engine; and a state detecting means for detecting a load on the engine is provided; Selects a predetermined temperature from preset temperatures of the circulating fluid based on the detection content detected by the state detecting means, and selects the selected predetermined temperature and the circulating fluid detected by the temperature detecting means. And controlling the driving of the heating or cooling means and the circulation driving means based on the temperature of the circulating fluid.
びエンジン回転数を検出し、 前記制御手段には、前記エンジン状態およびエンジン回
転数に応じて予め設定された循環流体の温度と、設定さ
れた前記循環流体の温度と温度検出手段により検出され
た実際の循環流体の温度との差に応じて予め設定された
設定内容とを記憶する記憶部を有し、検出されたエンジ
ン状態およびエンジン回転数により前記記憶部に記憶さ
れた前記循環流体の温度の中から所定の温度を選択し、
選択された前記温度と、前記温度検出手段により検出さ
れた前記循環流体の温度とを比較し、この比較結果に基
づいて前記記憶部に記憶された設定内容に従って前記加
熱または冷却手段および前記循環駆動手段の駆動を制御
すること、 を特徴とする請求項3または請求項4に記載の循環流体
の温度調節装置。5. The state detection means detects an engine state and an engine speed, and the control means sets a circulating fluid temperature preset according to the engine state and the engine speed. A storage unit for storing setting contents preset according to a difference between the temperature of the circulating fluid and the actual temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting means, wherein the detected engine state and engine speed are detected; By selecting a predetermined temperature from the temperature of the circulating fluid stored in the storage unit,
The selected temperature is compared with the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting means, and based on the result of the comparison, the heating or cooling means and the circulating drive are performed according to the settings stored in the storage unit. The circulating fluid temperature control device according to claim 3 or 4, wherein driving of the means is controlled.
検出するステップと、 検出された前記循環流体の温度と予め設定された前記循
環流体の温度とを比較するステップと、 比較結果に基づいて前記流路を流れる循環流体の流通を
制御する流体制御弁および前記流通路に流体を循環させ
る循環駆動手段の制御を行うステップと、 からなることを特徴とする循環流体の温度調節方法。6. A step of detecting a temperature of a circulating fluid flowing through a flow path of a circulating system; a step of comparing the detected temperature of the circulating fluid with a preset temperature of the circulating fluid; Controlling a fluid control valve that controls the flow of the circulating fluid flowing through the flow path and a circulating drive unit that circulates the fluid through the flow path based on the circulating fluid.
するステップと、 前記発熱体の状態を検出するステップと、 検出された前記発熱体の状態に基づいて循環流体の所定
の温度を記憶部から読み出すステップと、 検出された循環流体の温度と前記記憶部から読み出され
た所定の温度とに基づいて流体制御弁および循環駆動手
段を制御するステップと、 からなることを特徴とする循環流体の温度調節方法。7. A step of detecting a temperature of the circulating fluid after starting the heating element, a step of detecting a state of the heating element, and storing a predetermined temperature of the circulating fluid based on the detected state of the heating element. Reading from the storage unit, and controlling the fluid control valve and the circulation driving means based on the detected temperature of the circulating fluid and the predetermined temperature read from the storage unit. How to adjust the temperature of fluid.
り、 前記流体制御弁は循環流体の温度変化により作動する感
温作動体を備えたサーモスタットであり、 前記感温作動体を前記循環流体の温度よりも高い温度ま
たは低い温度で作動させるべく加熱または冷却するステ
ップを設け、 前記感温作動体の加熱または冷却および循環駆動手段の
駆動は、前記エンジン状態およびエンジン回転数から予
め設定された循環流体の温度と、前記温度検出手段によ
り検出された前記循環流体の温度とを比較し、この比較
結果に基づいて制御されること、 を特徴とする請求項7に記載の循環流体の温度調節方
法。8. The heating element is an engine, the state of the heating element is the state of the engine and the number of revolutions, and the fluid control valve is a thermostat including a temperature-sensitive operating element that operates according to a temperature change of a circulating fluid. There is provided a step of heating or cooling the temperature-sensitive operating body to operate at a temperature higher or lower than the temperature of the circulating fluid, and the heating or cooling of the temperature-sensitive operating body and driving of the circulation driving means are performed as described above. Comparing the temperature of the circulating fluid preset from the engine state and the engine speed with the temperature of the circulating fluid detected by the temperature detecting means, and controlling based on the comparison result. The method for adjusting the temperature of a circulating fluid according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32978396A JPH10169443A (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Device and method for adjusting temperature for circulating fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32978396A JPH10169443A (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Device and method for adjusting temperature for circulating fluid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10169443A true JPH10169443A (en) | 1998-06-23 |
Family
ID=18225222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32978396A Pending JPH10169443A (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Device and method for adjusting temperature for circulating fluid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10169443A (en) |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32978396A patent/JPH10169443A/en active Pending
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