JP2005140654A - 試験用エンジン冷却水循環システム - Google Patents

Abstract

【課題】開状態弁を用いた場合に適切な冷却水の温度挙動を得ることのできる試験用エンジン冷却水循環システムを提供する。
【解決手段】第１経路２２および第２経路２３がそれぞれ、冷却装置２１にて冷却された冷却水を供給できる構成とし、電動三方弁２６の切替設定により、流入弁１２の介在する流入口である流入部１１又はヒータパイプ１６の介在する流入口への冷却水の供給を選択的に行える構成とした。流入弁１２がサーモスタット弁であれば、冷却水が所定温度となるまでは閉状態であるため、第２経路２３を用いてヒータパイプ１６の介在する流入口へ冷却水を供給する。一方、流入弁１２が開状態弁であれば、常に開状態であるため、第１経路２２を用いて流入部１１へ冷却水を供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、試験用エンジン冷却水循環システムに関するものである。

従来、種々の環境を想定したエンジンの始動試験が行われている。このような始動試験には、試験台に載せられたエンジンを用い、実験室内にエンジン冷却水の循環経路を設け、エンジン冷却水の温度挙動を測定するものがあった。

このとき、寒冷地を想定した始動試験にあっては、エンジンを予め冷却しておく必要があり、次に示すような手法で冷却することが考えられる。

まず、実験室内の温度を下げてエンジンを冷却するという手法が考えられるが、この場合、冷却に多くの時間を要するため、繰り返し試験を行いたいような場合には向かない手法といえる。

そこで、エンジン始動前に、ポンプなどを使用して、例えば−１０℃というような所定温度の冷却水を強制的に循環させることが考えられる。このようにすれば、エンジンの迅速な冷却が可能となり、繰り返し試験を行うこともできる（例えば、特許文献１参照）。

ところで、車両に搭載されるエンジンにおいては、エンジン冷却水の流入口にサーモスタットが取り付けられている。サーモスタットは、バイメタルなどを利用して、温度に応じて電気回路を開閉し、熱源を制御して温度を自動的に調節する装置である。この場合は、電気回路により弁の開閉を行って、冷却水の流入を調節することになる。そして、このサーモスタットは、８２℃といった所定温度になると弁を開放するものであり、それ以下の温度では閉状態となっている。

そして、上述した実験室におけるエンジン始動試験には、実際の車両に取り付けられるサーモスタット制御の弁（以下「サーモスタット弁」という）を用いるものと、常時開状態となっている弁（以下「開状態弁」という）を用いるものの２種類がある。

これについて、以下、図面を用いて説明する。図３は、従来のエンジン冷却システムを示す説明図である。

ここでは、実験室内に配置されたエンジン１００および、エンジン１００に接続された冷却水の循環装置２００とを示している。

エンジン始動時には、冷却水の流入口である流入部１０１から、流入弁１０２を通って、本体部１０４の内部へ冷却水が流れ込む。そして、流出部１０５から冷却水は排出される。この冷却水の循環は、エンジン１００に取り付けられたウォータポンプ１０３によって実現される。そして、上述した２種類の試験は、ここでいう流入弁１０２を異にするものであり、流入弁１０２にサーモスタット弁を用いる場合と、開状態弁を用いる場合とがある。

ところが、エンジン始動前においてエンジン１００を冷却しようとする場合、サーモスタット弁は所定温度となるまで閉状態であるため、流入部１０１から冷却水を送り込むことはできない。

そのため、エンジン始動前におけるエンジン冷却には、別の流入口が用いられている。それは、実車両において車室内を暖房するためのヒータパイプ１０６が介在する流入口である。

このようにエンジンには冷却水の流入口が２系統あるため、従来、エンジン始動前のエンジン冷却においては、ヒータパイプ１０６側の流入口を用いてエンジンの冷却を行っていた。このようにすれば、流入弁１０２がサーモスタット弁であるか開状態弁であるかにかかわらず、エンジン１００に冷却水を送り込み、エンジン１００を冷却できることになる。

このとき、具体的にどのように冷却水が循環するかについて説明する。

エンジン始動前は、冷却装置２０１にて冷却された冷却水は、一方の経路２０２より、ヒータパイプ１０６を介してエンジン１００の本体部１０４内部に流入する。そして、流出部１０５から排出されて還り側経路２０４を通って循環する。このときは、ポンプ２０５によって冷却水が循環させられ、電動三方弁２０６が一方の経路２０２側に切り替えられている。

なお、エンジンの冷却が完了すると、エンジンが始動されて試験が開始される。

エンジン始動後は、ポンプ２０５に代わって、エンジン１００のポンプ１０３が冷却水を循環させる。このとき、電動三方弁２０６が他方の経路２０３側に切り替えられ、ポンプ２０５の流路を切り替えるため電動二方弁２０７が開き、電動二方弁２０８が閉じて、流入部１０１からの通常の冷却水の循環経路に切り替わる。

なお、流入弁１０２にサーモスタット弁を用いた場合には、冷却水が所定温度となるまで流入弁１０２は閉状態であるため、流入弁１０２が開放されるまでは、エンジン１００の本体部１０４内部で冷却水は循環することになる。これに対して、流入弁１０２に開状態弁を用いた場合には、エンジン始動と同時に、第２経路２０３から冷却水が流入する。

このような冷却システムを用いれば、流入弁１０２がサーモスタット弁であっても開状態弁であっても、迅速にエンジンを冷却することができる。
特開平１０−２７４５９８号公報

しかしながら、上述したようなエンジン始動試験を繰り返し行う場合、電動三方弁２０６から流入部１０１までの他方の経路２０３に、相対的に温度の高い冷却水が残ってしまう。これは、次の試験のための冷却にあたっては、電動三方弁２０６が一方の経路２０２側に切り替えられてエンジン１００が冷却されるため、他方の経路２０３内部の冷却水は循環しないためである。

このとき、開状態弁を用いて始動試験を行うと、上述したようにエンジン始動と同時に他方の経路２０３から冷却水が流入することになり、配管内部に残った相対的に温度の高い冷却水がエンジン１００内部に流入することになってしまう。

その結果、冷却水の温度挙動が実際の車両における温度挙動と異なってしまう可能性があり、適切な温度挙動とならないおそれがあった。

本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであり、開状態弁を用いた場合に適切な冷却水の温度挙動を得ることのできる試験用エンジン冷却水循環システムおよび試験用エンジン冷却装置を提供することを目的とする。

以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．冷却水の循環を可能とする冷却水の流入口および流出口を有するエンジンと、当該エンジンへ冷却水を循環供給する循環装置とを備えた試験用エンジン冷却水循環システムにおいて、
前記エンジンは、前記流入口として、流入弁が介在する第１流入口と、ヒータパイプが介在する第２流入口とを有しており、
前記循環装置は、
冷却水を循環させるためのポンプ手段と、
冷却水を冷却する冷却手段と、
前記第１流入口へ前記冷却手段にて冷却された冷却水を供給するための第１経路と、
前記第２流入口へ前記冷却手段にて冷却された冷却水を供給するための第２経路と、
冷却水の循環経路として、前記第１経路又は前記第２経路のいずれか一方を含む経路を切替設定可能な経路切替手段と
を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段１に記載の試験用エンジン冷却水循環システムは、エンジンと、当該エンジンを試験台上に設置して試験するため当該エンジンへの冷却水を循環供給する循環装置とを備えるものである。エンジンは、冷却水の循環を可能とする冷却水の流入口および流出口を有し、流入口として、流入弁が介在する第１流入口と、ヒータパイプが介在する第２流入口とを有している。エンジンは、ガソリンエンジン／ディーゼルエンジンを問わず、このように流入口を２系統有しているのが一般的であり、結果的に、ほとんどのエンジンを対象に本システムは機能することになる。

ここで特に、循環装置は、ポンプ手段及び冷却手段を備えており、冷却手段にて冷却された冷却水を循環供給可能になっている。

ここで第１経路は、エンジンの第１流入口へ冷却水を供給するためのものであり、一方、第２経路は、エンジンの第２流入口へ冷却水を供給するためのものである。そして、経路切替手段によって、冷却水の循環経路が第１経路又は前記第２経路のいずれか一方を含む経路として切替設定できる。

従来、エンジン始動前のエンジン冷却にあたって、ここでいうところの第２流入口へ冷却水を供給する構成であった。そして、エンジン始動時に、ここでいうところの第１経路を用いていたため、第１経路に温度の高い冷却水が残ってしまうことになっていた。

これに対して、本発明では、第１および第２経路がそれぞれ、冷却手段にて冷却された冷却水を供給できる構成とし、切替設定を行うことによって、第１流入口又は第２流入口への冷却水の供給を選択的に行える構成とした。

ここで、流入弁がサーモスタット弁であれば、冷却水が所定温度となるまでは閉状態であるため、第２経路を用いて第２流入口へ冷却水を供給して、エンジンの冷却を行うようにする。一方、流入弁が開状態弁であれば、常に開状態であるため、第１経路を用いて第１流入口へ冷却水を供給して、エンジンの冷却を行うようにする。

このようにすれば、開状態弁を用いた場合、エンジンの始動前に第１経路から冷却水が供給されるため、第１経路に温度の高い冷却水が残ってしまうことがなく、エンジン始動時に、温度の高い冷却水がエンジン内部に流れ込むことがない。その結果、開状態弁を用いた場合にも適切な冷却水の温度挙動を得ることができる。

手段２．手段１に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記循環装置は、さらに、装置全体を制御する制御手段を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段２によれば、循環装置が制御手段を備えている。例えば、制御手段はコンピュータとして具現化され、コンピュータによって装置全体が制御されるという具合である。このようにすれば、循環装置全体の制御が容易になり、作業者にとって便利である。

手段３．手段２に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記制御手段は、入力された情報に基づき、前記経路切替手段を制御するよう構成されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段３によれば、制御手段が、入力された情報に基づき、経路切替手段を制御する。例えば、流入弁の種類を入力することにより、経路切替手段を制御して、第１経路又は第２経路を含む循環経路を設定するという具合である。このようにすれば、経路切替を誤る可能性が低くなり、作業者にとって便利である。

手段４．手段１乃至３のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記経路切替手段は、三方弁にて実現されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段４に示すように、上述した経路切替手段は、三方弁にて実現することが考えられる。このとき、例えば電気的に制御可能な電動三方弁を用いれば、コンピュータなどによる制御が可能となる。

手段５．手段１乃至４のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記ポンプ手段は、前記第１経路および第２経路とは別の、前記流出口からの冷却水の還り側経路に設けられていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段５によれば、ポンプ手段が還り側経路、すなわち第１経路および第２経路に関係しない共通部分に設けられている。このようにすれば、循環経路にポンプ手段を一つだけ設けることで足り、循環装置の構成が簡単になる。

手段６．手段１乃至５のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記循環装置は、さらに、
前記ポンプ手段を介在させない経路と、
該経路への切替を行って前記ポンプ手段を前記循環経路から切り離すためのポンプ経路切替手段と
を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段６によれば、循環装置が、さらに、ポンプ手段を介在させない経路とポンプ経路切替手段とを備え、ポンプ経路切替手段による当該経路への切り替えが可能になっている。したがって、エンジン始動後にはエンジン内部のポンプが作動するため、ポンプ手段を介在させない経路に切り替えることにより、エンジン冷却のための経路を利用して、エンジン始動後の試験も行うことができる。

手段７．手段１乃至６のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記循環装置は、さらに、
前記第１経路の途中から前記流出口からの還り側経路へ冷却水を導くバイパス経路と、
前記バイパス経路を含む循環装置内部の循環経路である内部循環経路と前記エンジンを含む通常時の循環経路とを切替設定可能な内部経路切替手段と、
前記内部循環経路を循環する冷却水を加熱する加熱手段と
を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段７に記載の試験用エンジン冷却水循環システムでは、循環装置がさらに、バイパス経路と、内部経路切替手段と、加熱手段とを備えている。

バイパス経路は、第１経路の途中から、流出口からの還り側経路へ冷却水を導くものである。そして、内部経路切替手段によって、バイパス経路を含む循環装置内部の循環経路である内部循環経路と、エンジンを含む通常時の循環経路とを切替設定可能となっている。加熱手段は、内部循環経路を循環する冷却水を加熱する。

上述したように第１経路からも冷却手段にて冷却された冷却水が供給可能な構成であるため、流入弁としてサーモスタット弁を用いた場合、次に示すような不具合が発生するおそれがある。

サーモスタット弁はエンジン始動当初において閉状態となっているため、エンジン始動後にはエンジン内部で冷却水の循環が生じる。そして、８２℃といった所定温度になるとサーモスタット弁が開状態となるのであるが、このとき、第１経路に相対的に温度の低い冷却水が残っていると、その冷却水がエンジン内部に流れ込むことになり、サーモスタット弁が再度閉状態に戻ってしまうおそれがある。そのため、冷却水の温度挙動が実際の車両における温度挙動と異なってしまう可能性があり、適切な温度挙動とならないおそれがあった。

これに対し、上述の構成によれば、エンジン冷却後でエンジンの始動前に、内部循環経路に切り替えて第１経路の冷却水を予め加熱しておくことができる。したがって、サーモスタット弁が開状態となってエンジン内部に流れ込む冷却水により、サーモスタット弁が再び閉状態に戻ってしまうことを防止できる。

手段８．手段７に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記内部経路切替手段は、三方弁にて実現されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段８に示すように、内部経路切替手段は、三方弁にて実現することが考えられる。このとき、例えば電気的に制御可能な電動三方弁を用いれば、コンピュータなどによる制御が可能となる。

手段９．手段７又は８に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
前記循環装置は、さらに、前記内部循環経路に、冷却水が所定温度となったことを検知可能な検知手段を備えており、
該検知手段による検知結果に基づき、前記内部経路切替手段が制御されるよう構成されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

手段９によれば、検知手段が、冷却水が所定温度となったことを検知し、この検知結果に基づいて、内部経路切替手段が制御される。例えば、制御手段を備える構成を前提として、制御手段によって制御されるという具合である。このようにすれば、内部循環経路と通常時の循環経路との切り替えが自動化されるため有利である。

以上は、エンジンと循環装置とを備えるシステムの発明として説明してきたが、以下に示すように循環装置の発明として実現することもできる。

手段１０．冷却水の循環を可能とする冷却水の流入口および流出口を有するエンジンへ冷却水を循環供給する試験用エンジン冷却水循環装置において、
前記エンジンは、前記流入口として、流入弁が介在する第１流入口と、ヒータパイプが介在する第２流入口とを有しており、
冷却水を循環させるためのポンプ手段と、
冷却水を冷却する冷却手段と、
前記第１流入口へ前記冷却手段にて冷却された冷却水を供給するための第１経路と、
前記第２流入口へ前記冷却手段にて冷却された冷却水を供給するための第２経路と、
冷却水の循環経路として、前記第１経路又は前記第２経路のいずれか一方を含む経路を切替設定可能な経路切替手段と
を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１０に記載の試験用エンジン冷却水循環装置は、エンジンへの冷却水を循環供給する循環装置とを備えるものである。エンジンは、冷却水の循環を可能とする冷却水の流入口および流出口を有し、流入口として、流入弁が介在する第１流入口と、ヒータパイプが介在する第２流入口とを有している。

ここで特に、ポンプ手段及び冷却手段を備えており、冷却手段にて冷却された冷却水を循環供給可能になっている。

第１経路は、エンジンの第１流入口へ冷却水を供給するためのものであり、一方、第２経路は、エンジンの第２流入口へ冷却水を供給するためのものである。そして、経路切替手段によって、冷却水の循環経路が第１経路又は前記第２経路のいずれか一方を含む経路として切替設定できる。

つまり、本発明では、第１および第２経路がそれぞれ、冷却手段にて冷却された冷却水を供給できる構成とし、切替設定を行うことによって、第１流入口又は第２流入口への冷却水の供給を選択的に行える構成とした。

そして、流入弁がサーモスタット弁であれば、冷却水が所定温度となるまでは閉状態であるため、第２経路を用いて第２流入口へ冷却水を供給して、エンジンの冷却を行うようにする。一方、流入弁が開状態弁であれば、常に開状態であるため、第１経路を用いて第１流入口へ冷却水を供給して、エンジンの冷却を行うようにする。

このようにすれば、開状態弁を用いた場合、エンジンの始動前に第１経路から冷却水が供給されるため、第１経路に相対的に温度の高い冷却水が残ってしまうことがなく、エンジン始動時に、そのような冷却水がエンジン内部に流れ込むことがない。その結果、開状態弁を用いた場合にも適切な冷却水の温度挙動を得ることができる。

手段１１．手段１０に記載のエンジン冷却水循環装置において、
さらに、装置全体を制御する制御手段を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１１によれば、さらに、制御手段を備えている。例えば、制御手段はコンピュータとして具現化され、コンピュータによって装置全体が制御されるという具合である。このようにすれば、循環装置全体の制御が容易になり、作業者にとって便利である。

手段１２．手段１１に記載のエンジン冷却水循環装置において、
前記制御手段は、入力された情報に基づき、前記経路切替手段を制御するよう構成されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１２によれば、制御手段が、入力された情報に基づき、経路切替手段を制御する。例えば、流入弁の種類を入力することにより、経路切替手段を制御して、第１経路又は第２経路を含む循環経路を設定するという具合である。このようにすれば、経路切替を誤る可能性が小さくなり、作業者にとって便利である。

手段１３．手段１０乃至１２のいずれかに記載のエンジン冷却水循環装置において、
前記経路切替手段は、三方弁にて実現されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１３に示すように、上述した経路切替手段は、三方弁にて実現することが考えられる。このとき、例えば電気的に制御可能な電動三方弁を用いれば、コンピュータなどによる制御が可能となる。

手段１４．手段１０乃至１３のいずれかに記載のエンジン冷却水循環装置において、
前記ポンプ手段は、前記第１経路および第２経路とは別の、前記流出口からの冷却水の還り側経路に設けられていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１４によれば、ポンプ手段が還り側経路、すなわち第１経路および第２経路に関係しない共通部分に設けられている。このようにすれば、循環経路にポンプ手段を一つだけ設けることで足り、循環装置の構成が簡単になる。

手段１５．手段１０乃至１４のいずれかに記載のエンジン冷却水循環装置において、
さらに、
前記ポンプ手段を介在させない経路と、
該経路への切替を行って前記ポンプ手段を前記循環経路から切り離すためのポンプ経路切替手段とを備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１５によれば、循環装置が、さらに、ポンプ手段を介在させない経路とポンプ経路切替手段とを備え、ポンプ経路切替手段による当該経路への切り替えが可能になっている。したがって、エンジン始動後にはエンジン内部のポンプが作動するため、、ポンプ手段を介在させない経路に切り替えることにより、エンジン冷却のための経路を利用して、エンジン始動後の試験も行うことができる。

手段１６．手段１０乃至１５のいずれかに記載のエンジン冷却水循環装置において、
さらに、
前記第１経路の途中から前記流出口からの還り側経路へ冷却水を導くバイパス経路と、
前記バイパス経路を含む循環装置内部の循環経路である内部循環経路と前記エンジンを含む通常時の循環経路とを切替設定可能な内部経路切替手段と、
前記内部循環経路を循環する冷却水を加熱する加熱手段と
を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１６に記載の試験用エンジン冷却水循環装置では、さらに、バイパス経路と、内部経路切替手段と、加熱手段とを備えている。

バイパス経路は、第１経路の途中から、流出口からの還り側経路へ冷却水を導くものである。そして、内部経路切替手段によって、バイパス経路を含む循環装置内部の循環経路である内部循環経路と、エンジンを含む通常時の循環経路とを切替設定可能となっている。加熱手段は、内部循環経路を循環する冷却水を加熱する。

上述したように第１経路からも冷却手段にて冷却された冷却水が供給可能な構成であるため、流入弁としてサーモスタット弁を用いた場合、次に示すような不具合が発生するおそれがある。

サーモスタット弁はエンジン始動時において閉状態となっているため、エンジン始動後にはエンジン内部で冷却水の循環が生じる。そして、冷却水が８２℃といった所定温度になるとサーモスタット弁が開状態となるのであるが、このとき、第１経路に相対的に温度の低い冷却水が残っていると、その冷却水がエンジン内部に流れ込むことになり、サーモスタット弁が閉状態に戻ってしまうおそれがある。そのため、冷却水の温度挙動が実際の車両における温度挙動と異なってしまう可能性があり、適切な温度挙動とならないおそれがあった。

これに対し、上述の構成によれば、エンジン冷却後でエンジンの始動前に、内部循環経路に切り替えて第１経路の冷却水を予め加熱しておくことができる。したがって、サーモスタット弁が開状態となってエンジン内部に流れ込む冷却水により、サーモスタット弁が再び閉状態に戻ってしまうことを防止できる。その結果、適切な冷却水の温度挙動を得ることができる。

手段１７．手段１６に記載のエンジン冷却水循環装置において、
前記内部経路切替手段は、三方弁にて実現されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１７に示すように、内部経路切替手段は、三方弁にて実現することが考えられる。このとき、例えば電気的に制御可能な電動三方弁を用いれば、コンピュータなどによる制御が可能となる。

手段１８．手段１６又は１７に記載のエンジン冷却水循環装置において、
さらに、前記内部循環経路に、冷却水が所定温度となったことを検知可能な検知手段を備えており、
該検知手段による検知結果に基づき、前記内部経路切替手段が制御されるよう構成されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環装置。

手段１８によれば、検知手段が、冷却水が所定温度となったことを検知し、この検知結果に基づいて、内部経路切替手段が制御される。例えば、制御手段を備える構成を前提として、制御手段によって制御されるという具合である。このようにすれば、内部循環経路と通常時の循環経路との切り替えが自動化されるため有利である。

以下に、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
［第１実施形態］
図１は、本実施の形態の試験用エンジン冷却水循環システム（以下「本システム」という）１の概略構成を示す説明図である。

本システム１は、エンジン１０と、循環装置２０とを備えている。なお、循環装置２０は、図示しないコンピュータによって制御される構成となっている。

エンジン１０は、流入部１１、流入弁１２、ポンプ１３、本体部１４、流出部１５、ヒータパイプ１６を有している。

流入部１１は、エンジン冷却水（以下「冷却水」という）を流入させるためのものである。この流入部１１に続いて流入弁１２が設けられており、流入弁１２には、サーモスタット弁又は開状態弁が用いられる。サーモスタット弁は、上述したように市販される車両エンジンに取り付けられるものであり、冷却水の温度が８２℃というような所定温度以上となってはじめて開状態となり、それ以下の温度では、閉状態となっている。一方、開状態弁は、エンジン始動試験のために用いられるものであり、常時開状態となっている。

ポンプ１３は、冷却水を循環させるためのポンプであり、エンジン始動時には、このポンプ１３の作用によって冷却水が循環する。流入部１１から流入した冷却水は、本体部１４内部の所定経路を通り、流出部１５からエンジン１０の外部へ排出される。

エンジン１０には、上述した流入部１１からの冷却水の流入口とは別に、ヒータパイプ１６の介在する流入口が存在する。ヒータパイプ１６は車室内を暖房するための熱交換器ヒータコアに対し、ある程度暖められた冷却水を循環させる配管であり、ヒータコアに送風して温風を作り出す。ヒータパイプ１６の介在する流入口から流入した冷却水は、本体部１４内部の所定経路を通り、流出部１５からエンジン１０の外部へ排出される。

循環装置２０は、冷却装置２１および、第１経路２２、第２経路２３、還り側経路２４、ポンプ２５、電動三方弁２６、電動二方弁２７，２８を備えている。

第１経路２２は、電動三方弁２６と流入部１１との間の経路であり、冷却水を流入弁１２の介在する流入口からエンジン１０へ供給するためのものである。一方、第２経路２３は、電動三方弁２６とヒータパイプ１６との間の経路であり、冷却水をヒータパイプ１６の介在する流入口からエンジン１０へ供給するためのものである。還り側経路２４は、流出口である流出部１５から電動三方弁２６までの経路である。還り側経路２４は、途中で２股に分岐して再び合流するようになっており、分岐した後の一方の経路にポンプ２５が設けられている。そして、この分岐部分に、電動二方弁２７，２８が設けられている。ここで、電動二方弁２８がポンプ２５側の経路に設けられているため、こちらをポンプ側電動二方弁２８と記述して、他方の電動二方弁２７と適宜区別する。さらに、還り側経路２４には冷却装置２１が設けられており、循環する冷却水を冷却可能になっている。

このように構成された本システム１によれば、エンジンの始動試験および、当該エンジンの始動試験に先立つエンジンの冷却を行うことができる。そこで次に、エンジン冷却の際の冷却水循環、エンジン始動試験の際の冷却水循環について説明する。

まずエンジン冷却の際の冷却水循環について説明する。このときは、流入弁１２がサーモスタット弁であるか開状態弁であるかで循環経路を切り替える。

具体的には、流入弁１２の情報を作業者がコンピュータに入力することによって切り替えがなされることになる。

流入弁１２がサーモスタット弁である場合、コンピュータからの制御信号によって電動三方弁２６が第２経路２３側へ切り替えられる。これによって、第２経路２３からヒータパイプ１６の介在する流入口へ冷却水が供給され、流出部１５から還り側経路２４を通って、冷却水が循環することになる。

一方、流入弁１２が開状態弁である場合、コンピュータからの制御信号によって電動三方弁２６が第１経路２２側へ切り替えられる。これによって、第１経路２２から流入部１１を介して冷却水が供給され、流出部１５から還り側経路２４を通って、冷却水が循環することになる。

なお、エンジン冷却の際には、電動二方弁２７が閉状態とされ、ポンプ側電動二方弁２８が開状態とされて、ポンプ２５の作用によって冷却水を循環させる。

次にエンジン始動試験の際の冷却水循環について説明する。このときは、電動三方弁２６が第１経路２２側に切り替えられ、第１経路２２から流入部１１を介して冷却水が供給され、流出部１５から還り側経路２４を通って、冷却水が循環することになる。

なお、エンジン１０の始動によってポンプ１３が作動するため、電動二方弁２７が開状態とされ、ポンプ側電動二方弁２８が閉状態とされて、ポンプ２５は経路から切り離される。また、流入弁１２が開状態弁である場合は、エンジン始動と同時に第１経路２２を介した冷却水の循環が生じる。これに対し、流入弁１２がサーモスタット弁である場合は、エンジン始動後、冷却水が８２℃といった所定温度になるまで、エンジン１０の本体部１４の内部で冷却水は循環する。その後、サーモスタット弁が開状態になると、第１経路２２を介した冷却水の循環が生じる。

次に本システム１の発揮する効果について説明する。

本システム１では、第１経路２２および第２経路２３がそれぞれ、冷却装置２１にて冷却された冷却水を供給できる構成とし、電動三方弁２６の切替設定により、流入弁１２の介在する流入口である流入部１１又はヒータパイプ１６の介在する流入口への冷却水の供給を選択的に行える構成とした。

ここで、流入弁１２がサーモスタット弁であれば、冷却水が所定温度となるまでは閉状態であるため、第２経路２３を用いてヒータパイプ１６の介在する流入口へ冷却水を供給する。一方、流入弁１２が開状態弁であれば、常に開状態であるため、第１経路２２を用いて流入部１１へ冷却水を供給する。

これによって、開状態弁を用いた場合、エンジン１０の始動前に第１経路２２から冷却水が供給されるため、繰り返される始動試験において第１経路２２に温度の高い冷却水が残ってしまうことがなく、エンジン始動時に、温度の高い冷却水がエンジン１０内部に流れ込むことがない。その結果、開状態弁を用いた場合にも適切な冷却水の温度挙動を得ることができる。

また、本システム１では、循環装置２０が図示しないコンピュータを備える構成とし、作業者が流入弁１２の情報を入力することにより、このコンピュータからの制御信号によって電動三方弁２６が切り替えられる構成とした。これによって、循環装置２０全体の制御が容易になり、また、電動三方弁２６による経路切替を誤る可能性が低くなり、作業者にとって便利である。

さらにまた、本システム１では、ポンプ２５を還り側経路２４に設けるようにしたため、循環装置２０にポンプを一つだけ設けることで足り、循環装置２０の構成が簡単になる。そして、エンジン１０の始動時にはポンプ１３が作動するため、電動二方弁２７，２８を設けて、ポンプ２５を経路から切り離せる構成とした。これによって、エンジン冷却のための経路を利用して、エンジン始動後の試験も行うことができる。
［第２実施形態］
図２は、本実施の形態の試験用エンジン冷却水循環システム（以下「本システム」という）２の概略構成を示す説明図である。

本システム２は、エンジン１０と、循環装置３０とを備えている。なお、循環装置３０は、図示しないコンピュータによって制御される構成となっている。

なお、本システム２は、循環装置３０の構成を上記実施の形態と異にするものである。したがって、以下では上記実施の形態と異なる循環装置３０の構成のみを説明する。そして、上記実施の形態と同様の構成部分については、図１と同一の符号で示すことにする。

循環装置３０が、冷却装置２１および、第１経路２２、第２経路２３、還り側経路２４、ポンプ２５、電動三方弁２６、電動二方弁２７，２８を備えていることは上記実施の形態と同様である。本システム２の循環装置３０は、これらの構成に加えてさらに、バイパス経路３１、電動三方弁３２、電気ヒータ３３、および、温度センサ３４を備えている。

バイパス経路３１は、第１経路２２の途中から還り側経路２４へ冷却水を導くための経路である。電動三方弁３２は、バイパス経路３１への分岐部分に設けられており、バイパス経路３１側へ切り替えることによって、エンジン１０の介在しない循環装置３０内部の内部循環経路が設定されることになる。

また、電気ヒータ３３および温度センサ３４は、上記内部循環経路に、詳しくは電動三方弁２６よりも手前の還り側経路２４に設けられている。電気ヒータ３３は、冷却水を加熱するためのヒータであり、温度センサ３４は、冷却水が所定温度となったことを検知して、図示しないコンピュータへ信号を送出する。

次に、このように構成された循環装置３０の動作について説明する。本システム２は、流入弁１２としてサーモスタット弁を用いる場合の不具合を解決する。

上述したように、流入弁１２がサーモスタット弁である場合、コンピュータからの制御信号によって電動三方弁２６が第２経路２３側へ切り替えられる。これによって、第２経路２３からヒータパイプ１６の介在する流入口へ冷却水が供給され、流出部１５から還り側経路２４を通って、冷却水が循環することになる。そして、エンジン１０が冷却された後、エンジン始動試験に先立って、以下のような冷却水の加熱がなされる。

すなわち、電動三方弁３２がバイパス経路３１側に切り替えられ、第１経路２２、バイパス経路３１および還り側経路２４より構成される内部循環経路を、冷却水が循環する。このとき、電気ヒータ３３がオンとされて、循環する冷却水が加熱される。そして、上述のように温度センサ３４は冷却水が所定温度となったことを検知するのであるが、センサ３４の情報は、図示しないコンピュータに送信され、この情報に基づいてコンピュータが制御信号を送信する。これにより、冷却水が所定温度となると、電気ヒータ３３がオフとされ、電動二方弁２７が開状態、ポンプ側電動二方弁２８が閉状態とされて、電動三方弁３２がエンジン１０側に切り替えられる。

次に、本システム２の発揮する効果について説明する。

本システム２が、上記システム１と同様の効果を発揮することは言うまでもない。そして、本システム２によれば、上記システム１の発揮する効果に加え、次に示すような不具合までも解消できる。

流入弁１２としてのサーモスタット弁はエンジン１０の始動当初において閉状態となっているため、エンジン始動後にはエンジン内部で冷却水の循環が生じる。そして、８２℃といった所定温度になるとサーモスタット弁が開状態となるのであるが、このとき、第１経路に相対的に温度の低い冷却水が残っていると、その冷却水がエンジン内部に流れ込むことになり、サーモスタット弁が再度閉状態に戻ってしまうおそれがある。そのため、冷却水の温度挙動が実際の車両における温度挙動と異なってしまう可能性があり、適切な温度挙動とならないおそれがあった。

これに対し、本システム２によれば、エンジン冷却後でエンジンの始動前に、内部循環経路に切り替えて第１経路２２の冷却水を予め加熱しておくことができる。したがって、サーモスタット弁が開状態となってエンジン内部に流れ込む冷却水により、サーモスタット弁が再び閉状態に戻ってしまうことを防止できる。そのため、適切な温度挙動を得ることができる。

また、本システム２は、温度センサ３４を備えており、この温度センサ３４は冷却水が所定温度となったことを検知し、図示しないコンピュータへ情報を送信する。その結果、コンピュータからの制御信号によって、電動三方弁３２がエンジン１０側に切り替えられる構成とした。その結果、内部循環経路と通常時の循環経路との切り替えが自動化されるため有利である。
［その他］
尚、上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）上記第１実施形態においては、流入弁１２の情報をコンピュータに入力することによって、電動三方弁２６が切り替えられる構成であった。これに加えて、エンジン１０の温度を検知するセンサを設け、エンジン１０の冷却が完了したことを検知できる構成とし、エンジン始動試験に備え、電動三方弁２６および電動二方弁２７，２８を自動的に切り替える構成としてもよい。

（ｂ）上記第２実施形態においては、流入弁１２がサーモスタット弁である場合には、冷却水を加熱することを前提としていた。これに対し、温度センサ３４が冷却水の温度を検知可能とし、所定温度以下の場合だけ、内部循環経路への切り替えを行い、電気ヒータ３３をオンにする構成としてもよい。

第１実施形態のエンジン冷却水循環システムの概略構成を示す説明図である。 第２実施形態のエンジン冷却水循環システムの概略構成を示す説明図である。 従来のエンジン冷却水循環システムの概略構成を示す説明図である。

符号の説明

１，２…エンジン冷却水循環システム、１０…エンジン、１１…流入部、１２…流入弁、１３…ポンプ、１４…本体部、１５…流出部、１６…ヒータパイプ、２０，３０…試験用エンジン冷却水循環装置としての循環装置、２１…冷却手段としての冷却装置、２２…第1経路、２３…第2経路、２４…還り側経路、２５…ポンプ手段としてのポンプ、２６…経路切替手段としての電動三方弁、２７，２８…ポンプ経路切替手段としての電動二方弁、３１…バイパス経路、３２…内部経路切替手段としての電動三方弁、３３…加熱手段としての電気ヒータ、３４…検知手段としての温度センサ。

Claims (9)

1. 冷却水の循環を可能とする冷却水の流入口および流出口を有するエンジンと、当該エンジンを試験台上に設置して試験するため当該エンジンへ冷却水を循環供給する循環装置とを備えた試験用エンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記エンジンは、前記流入口として、流入弁が介在する第１流入口と、ヒータパイプが介在する第２流入口とを有しており、
   前記循環装置は、
   冷却水を循環させるためのポンプ手段と、
   冷却水を冷却する冷却手段と、
   前記第１流入口へ前記冷却手段にて冷却された冷却水を供給するための第１経路と、
   前記第２流入口へ前記冷却手段にて冷却された冷却水を供給するための第２経路と、
   冷却水の循環経路として、前記第１経路又は前記第２経路のいずれか一方を含む経路を切替設定可能な経路切替手段と
   を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
2. 請求項１に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記循環装置は、さらに、装置全体を制御する制御手段を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
3. 請求項２に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記制御手段は、入力された情報に基づき、前記経路切替手段を制御するよう構成されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記経路切替手段は、三方弁にて実現されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記ポンプ手段は、前記第１経路および第２経路とは別の、前記流出口からの冷却水の還り側経路に設けられていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記循環装置は、さらに、
   前記ポンプ手段を介在させない経路と、
   該経路への切替を行って前記ポンプ手段を前記循環経路から切り離すためのポンプ経路切替手段と
   を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記循環装置は、さらに、
   前記第１経路の途中から前記流出口からの還り側経路へ冷却水を導くバイパス経路と、
   前記バイパス経路を含む循環装置内部の循環経路である内部循環経路と前記エンジンを含む通常時の循環経路とを切替設定可能な内部経路切替手段と、
   前記内部循環経路を循環する冷却水を加熱する加熱手段と
   を備えていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
8. 請求項７に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記内部経路切替手段は、三方弁にて実現されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。
9. 請求項７又は８に記載のエンジン冷却水循環システムにおいて、
   前記循環装置は、さらに、前記内部循環経路に、冷却水が所定温度となったことを検知可能な検知手段を備えており、
   該検知手段による検知結果に基づき、前記内部経路切替手段が制御されるよう構成されていることを特徴とする試験用エンジン冷却水循環システム。

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