JP2010145281A - 内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法及び流体温度調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の駆動系を循環する流体の急激な温度変化に対して迅速に所定の温度に調整し、且つ流体を一定の温度で保持して、流体の温度調整が高精度である流体温度制御方法及び装置を提供する。
【解決手段】 内燃機関を備えた駆動系６から流体を導入する導入路１１と導入路１１から導入された流体が循環する循環路１２と循環路１２を循環する流体を駆動系６へ導出する導出路１３とを有する流体経路２２と、駆動系６から導入された流体の温度を低下させる熱交換器１６と、循環路１２内において循環されている流体の温度を制御温度の近傍の温度に調整する第１ヒータ１７と、導出路１３内において第１ヒータ１７にて温度調整された流体の温度を駆動系６内における流体の温度が制御温度となる温度に調整する第２ヒータ１９と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の駆動抵抗測定等の駆動系性能試験における流体温度調整方法及び流体温度調整装置であり、特に、エンジンテストベンチ等の試験装置におけるエンジンオイル、エンジン冷却水、又はミッションオイルの温度を制御する流体温度制御装置及び方法に関する。

例えば、自動車エンジンの性能試験には、モータリング試験やファイアリング試験等などのエンジン品質を確認する試験がある。この自動車エンジンの性能試験中において、エンジンやエンジンに連結するトランスミッションを流動するエンジンオイル、エンジン冷却水、又はミッションオイル等の流体温度が可変すると、正確なエンジン性能を確認することが困難となるため、其々の流体温度を所望の温度に一定に保持できる流体温度制御装置がエンジンテストベンチ等の試験装置に備え付けられている。

図７は、従来におけるエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイルを制御する流体温度制御装置である。図７に示すとおり、被試験体であるエンジン１を備えた駆動系６は、エンジン１の駆動力を伝動するシャフト５に設けられシャフト５のトルクを計測する軸トルク計２と、シャフト５の回転数やトルクを可変するトランスミッション３と、シャフト５の回転により発電するダイナモ４とで構成している。

エンジンオイル温度制御装置１１０は、エンジン１内の各部を循環するエンジンオイルを導入するポートである導入口１１２と、導入口１１２から導入したエンジンオイルが通流するオイル流路１１１と、オイル流路１１１に設けられオイル流路１１１内のエンジンオイルを圧送するポンプ１１３と、オイル流路１１１に設けられオイル流路１１１内のエンジンオイルを冷却するクーラ１１４と、オイル流路１１１に設けられオイル流路１１１内のエンジンオイルを加温するヒータ１１５と、オイル流路１１１を通流したエンジンオイルをエンジンへ返送するポートである返送口１１６とで構成している。

また、エンジンオイル温度制御装置１１０には、エンジンオイルの温度（油温）を制御する制御部１２０を設けている。制御部１２０は、エンジン内の油温を検知する温度センサ１２３、オイル流路１１１のクーラ１１４の入口前の油温を検知する温度センサ１２４、クーラ１１４の出口とヒータ１１５の入口との間の油温を検知する温度センサ１２５、及び、オイル流路１１１のヒータ１１５の出口の油温を検知する温度センサ１２６からの検知信号を受け取り、予め設定された油温に近づけるべく、クーラ１１４とヒータ１１５の出力値を決定する温調器１２１と、温調器１２１が決定した出力値に応じてクーラ１１４とヒータ１１５へ出力信号を送信する変換器１２２と、を備えている。また、エンジンオイル温度制御装置１１０は、所望のエンジン内の油温をユーザが設定する操作盤１３０を設けている。操作盤１３０には、各温度センサ１２３、１２４、１２５、１２６が検知した油温や設定油温を表示する表示装置を有している。

制御部１２０は、エンジン１内の油温とヒータ１１５の出口との温度差を算出して、設定油温に近づけるために必要なヒータ１１５での出口の油温を決定する。次に、決定したヒータ１１５での出口の油温に基づいて、クーラ１１４入口前の油温とヒータ１１５入口前の油温とが決定される。それぞれ決定された油温に、応じてクーラ１１４とヒータ１１５の出力値を決定する。クーラ１１４とヒータ１１５の出力値は、変換器１２２により出力信号としてクーラ１１４とヒータ１１５に送信する。これにより、クーラ１１４とヒータ１１５は、其々の出力を出力信号に応じて調整され、エンジンオイルを冷却・加温する。また、制御部１２０は冷却・加温されたエンジンオイルの油温を各温度センサ１２３、１２４、１２５、１２６で測定して、再度各位置における油温を設定して油温を調整するフィードバック制御を行っている。これにより、エンジン１内のエンジンオイル所望の油温を一定に保っている。

また、上述した図７のエンジンオイル温度制御装置に加えて、制御部は、熱交換器の出口の油温とエンジン内のオイルホールの油温との差と、エンジンの運転状態に基づいて、ファジー推論を用いて制御を行う技術が提案されている（特許文献１）。
特開平６−１１７２１２号公報

しかしながら、エンジン試験運転中には、エンジン内のエンジンオイルの温度が急激に上昇する場合があり、従来のエンジンオイル温度制御装置では、クーラ又はヒータにより調温を行って油温の変動を抑えて所定の油温に戻すまでに時間がかかってしまい、エンジンの試験結果に影響を及ぼす問題があった。

そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の駆動系を循環する流体の急激な温度変化に対して迅速に所定の温度に調整し、且つ流体を一定の温度で保持して、流体の温度調整が高精度である流体温度制御方法及び装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法は、内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法であって、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整ステップと、前記導出路内において、前記第１の温度調整ステップにて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整ステップと、を有することを特徴とする。

上述の構成によれば、内燃機関の駆動系性能試験において、内燃機関の負荷によって温度の変動が大きい流体を、第１の温度調整ステップにて内燃機関の負荷の影響の無い環境下で一定の温度に調整することによって、流体の温度の変動を抑制することができる。また、第２の温度調整ステップにおいて、既に第１の温度調整ステップによって一定の温度に調整できているので、迅速に必要な流体の温度に調整することができる。そのため、内燃機関の負荷変動が大きくても、すぐに内燃機関内における流体の温度を制御温度となる温度に戻すことができて、内燃機関内の流体の温度の変動を小さくすることができ、且つ、流体の温度調整の制御精度を高めることができる。

また、本発明の内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法は、内燃機関を備えた駆動系から流体を導入路を介して循環路に導入する導入ステップと、前記循環路に導入された流体の温度を低下させる冷却ステップと、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整ステップと、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記第１の温度調整ステップにて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整ステップと、を有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記第１の温度調整ステップで温度調整された流体を一定の温度で保温する保温ステップを更に有することを特徴とする。

また、上述の構成によれば、第１の温度調整ステップで温度調整された流体を一定の温度で保温する保温ステップを設けることで、循環路内を循環する流体を所望の温度で一定に保持できるため、第２の温度調整ステップによって、駆動系内における流体の温度が制御温度となるように導出路内の流体の温度を容易に調整することが可能となり、高精度の流体の温度調整ができる。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留ステップを更に有することを特徴とする。

また、上述の構成によれば、循環路内を循環し第１の温度調整ステップにて内燃機関の負荷の影響の無い環境下で一定の温度である流体を一時貯留する貯留ステップを設けることで、内燃機関の負荷変動によって温度の変動幅が大きくても、貯留手段に貯留した流体の貯留量によって、広い範囲で内燃機関の負荷の変動幅に追従することができるため、高精度の流体の温度調整ができる。

また、本発明の内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法は、内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法であって、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整ステップと、前記第１の温度調整ステップで温度調整された流体を一定の温度で保温する保温ステップと、前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留ステップと、前記導出路内において、前記第１の温度調整ステップにて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整ステップと、を有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御する制御ステップを更に有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内において循環されている流体の温度を検知する第１の検知ステップと、前記駆動系内の流体の温度を検知する第２の検知ステップと、を更に有し、前記制御ステップは、前記第１の検知ステップで検知した前記循環路を循環している流体の温度に基づいて、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記第２の検知ステップで検知した前記駆動系内の流体の温度に基づいて、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記第１の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲低い第１の温度に調整し、前記保温ステップは、前記第１の温度調整ステップで調整された流体を前記第１の温度で保温し、前記第２の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温ステップで保温された流体を前記制御温度より所定範囲高い第２の温度に調整すること特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記第１の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲高い第３の温度に調整し、前記保温ステップは、前記第１の温度調整ステップで調整された流体を前記第３の温度で保温し、前記第２の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温ステップで保温された流体を前記制御温度より所定範囲高く、且つ前記第３の温度よりも低い第４の温度に調整すること特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記流体は、エンジンオイル、ミッション用オイル、エンジン冷却水のいずれかであることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置は、内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置であって、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整手段と、前記導出路内において、前記第１の温度調整手段にて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整手段と、を有することを特徴とする。

上述の構成によれば、内燃機関の駆動系性能試験において、内燃機関の負荷によって温度の変動が大きい流体を、循環路内に設けられた第１の温度調整手段にて内燃機関の負荷の影響の無い環境下で一定の温度に調整することによって、流体の温度の変動を抑制することができる。また、第２の温度調整手段において、既に第１の温度調整手段によって一定の温度に調整できているので、迅速に必要な流体の温度に調整することができる。そのため、内燃機関の負荷変動が大きくても、すぐに内燃機関内における流体の温度を制御温度となる温度に戻すことができて、内燃機関内の流体の温度の変動を小さくすることができ、且つ、流体の温度調整の制御精度を高めることができる。

また、本発明の内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置は、内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、前記循環路に導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整手段と、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記第１の温度調整手段にて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整手段と、を有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内に設けられた保温手段であって、前記第１の温度調整手段で温度調整された流体を一定の温度で保温する保温手段を更に有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内に設けられた貯留手段であって、前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留手段を更に有することを特徴とする。

また、本発明の内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置は、内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置であって、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整手段と、前記第１の温度調整手段で温度調整された流体を一定の温度で保温する保温手段と、前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留手段と、前記導出路内において、前記第１の温度調整手段にて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整手段と、を有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御する制御手段を更に有することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記循環路内に設けられた第１の検知手段であって、前記循環路内において循環されている流体の温度を検知する第１の検知手段と、前記駆動系内に設けられた第２の検知手段であって、前記駆動系内の流体の温度を検知する第２の検知手段と、を更に有し、前記制御手段は、前記第１の検知手段で検知した前記循環路を循環している流体の温度に基づいて、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記第２の検知手段で検知した前記駆動系内の流体の温度に基づいて、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御することを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記貯留手段は、前記一時貯留する流体の貯留量が前記駆動系内の流体量と前記流体経路内の流体量とを含めた流体量より所定の範囲多いことを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記第１の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲低い第１の温度に調整し、前記保温手段は、前記第１の温度調整手段で調整された流体を前記第１の温度で保温し、前記第２の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温手段で保温された流体を前記制御温度より所定範囲高い第２の温度に調整すること特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記第１の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲高い第３の温度に調整し、前記保温手段は、前記第１の温度調整手段で調整された流体を前記第３の温度で保温し、前記第２の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温手段で保温された流体を前記制御温度より所定範囲高く、且つ前記第３の温度よりも低い第４の温度に調整すること特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記第１の温度調整手段は、前記冷却手段の下流側に設けられ、前記貯留手段は、前記第１の温度調整手段の下流側に設けられていることを特徴とする。

また、上述の発明に加えて、前記流体は、エンジンオイル、ミッション用オイル、エンジン冷却水のいずれかであることを特徴とする。

本発明によれば、内燃機関の駆動系を循環する流体の急激な温度変化に対して迅速に所定の温度に調整し、且つ流体を一定の温度で保持して、流体の温度調整が高精度である流体温度制御方法及び装置を提供することができる。

以下、発明の最良の２つの実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１から図５では、本発明の実施形態１について、エンジンテストベンチにおけるエンジンオイルの温度を制御する流体温度制御方法及び装置を例に挙げて説明する。
（実施形態１）

図１は、本発明の実施形態１に係るエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイルを制御する流体温度制御装置を示す構成図である。

図１に示すとおり、被試験体であるエンジン１を備えた駆動系６は、エンジン１の駆動力を伝動するシャフト５に設けられシャフト５のトルクを計測する軸トルク計２と、シャフト５の回転数やトルクを可変するトランスミッション３と、シャフト５の回転により発電するダイナモ４とで構成している。

流体温度制御装置７は、エンジン１からエンジンオイルを導出する導入路１１と、導入路１１に直列に設けられ導入路１１から導出されたエンジンオイルが循環する循環路１２と、循環路１２内のエンジンオイルをエンジン１へ返送する導出路１３とを有する流体経路２２が設けている。

導入路１１は、エンジン１から導出されるエンジンオイルを入力する入口である導入口１４を備えている。また、循環路１２は、循環路１２内のエンジンオイルを圧送して循環させるポンプ１５と、循環路１２内を循環するエンジンオイルを第１の温度（ｓ１）に調温する熱交換器１６及び第１ヒータ１７と、循環路１２内を循環するエンジンオイルを一時貯留するバッファタンク１８と、を備えている。また、導出路１３は、循環路１２から導出路１３を介してエンジン１へ返送した際にエンジンオイルの温度が制御温度となるように調温する第２ヒータ１９と、導出路１３を通流したエンジンオイルをエンジン１へ返送する出口である返送口２０と、を備えている。

循環路１２において、熱交換器１６は、導入路１１との接続部側に設けられている。また、第１ヒータ１７は熱交換器１６の下流側に、バッファタンク１８は第１ヒータ１７の下流側に設けられている。また、循環路１２は、バッファタンク１８の下流側に設けた導出路１３との接続部側から導入路１１との接続部側へ循環路内を循環するエンジンオイルを戻す循環経路２１を有している。

循環路１２に設けられたバッファタンク１８内に貯留するエンジンオイル量は、エンジン１内を循環するエンジンオイル量と流体経路２２内のエンジンオイル量とを含めた流体量より多く貯留できる。つまり、バッファタンク１８には、エンジン１内を循環するエンジンオイル量に比べて十分な量のエンジンオイルが貯留されている。

第１ヒータ１７は、循環路１２内のエンジンオイルの温度を昇温する。また、熱交換器１６は、循環路１２内のエンジンオイルとの間で熱交換する冷却水によって、エンジンオイルを冷却する。流体温度制御装置７には、冷却水を通入させる冷却水入口９３と、冷却水入口９３からの低温の冷却水が通流する冷却導入配管９１と、熱交換器１６で熱交換されて高温となった冷却水が通流する冷却返送配管９２と、冷却返送配管９２から流体温度制御装置７の外へ排出される返送口９４と、を備えている。また、冷却導入配管９１には、熱交換器１６への冷却水の流量を制御する流量制御弁４７を有している。つまり、熱交換器１６のエンジンオイルを冷却する能率は、流量制御弁４７で調整される。また、第２ヒータ１９は、導出路１３内のエンジンオイルの温度を昇温する。

また、流体温度制御装置７は、エンジンオイルを調温する熱交換器１６、第１ヒータ１７、及び第２ヒータ１９を制御する制御部３０が設けられている。制御部３０は、エンジン１のエンジンオイルの温度を検知する第１温度センサ４１と、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度を検知する第２温度センサ４２と、第２温度センサ４２で検知した循環路１２内を通流するエンジンオイルの温度に基づいて、循環路１２内を循環するエンジンオイルを第１の温度（ｓ１）に調温する第１温調器３１と、第１温度センサ４１で検知したエンジン１のエンジンオイルの温度に基づいて、第２ヒータ１９を制御して導出路１３内を通流するエンジンオイルを第２の温度（ｓ２）に調温する第２温調器３２と、熱交換器１６の流量制御弁４７と第１ヒータ１７を制御するための制御信号を生成するＸ特性変換器３３を備えている。

第１温調器３１は、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度を検知する第２温度センサ４２からの検知信号を受け取り、この検知信号に基づいて、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度が第１の温度（ｓ１）となるように制御信号をＸ特性変換機に送信する。Ｘ特性変換機３３は、第１温調器３１からの制御信号に基づいて、冷却信号及び加熱信号に変換する。Ｘ特性変換器３３から出力された冷却信号を熱交換器１６の流量制御弁４７へ、加熱信号を第１ヒータ１７へ入力して、其々の出力を制御している。また、熱交換器１６と第１ヒータ１７で調温されたエンジンオイルは、再度、バッファタンク１８内の第２温度センサ４２で検知されてフィードバック制御により、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度を第１の温度（ｓ１）で保持できる。

これにより、バッファタンク１８内のエンジンオイルを、熱交換器１６と第１ヒータ１７で温度調整されたエンジンオイルを第１の温度（ｓ１）で保温することができる。更に、バッファタンク１８の外周部に断熱材を設けることで、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度変動を小さくすることもできる。

また、第２温調器３２は、エンジン１内のエンジンオイルの温度を検知する第１温度センサ４１からの検知信号を受け取り、この検知信号に基づいて、エンジン１内のエンジンオイル温度が制御温度となるように、導出路１３のエンジンオイル温度を第２の温度（ｓ２）にする加熱信号を第２ヒータ１９へ送信する。第２温調器３２の制御により、第２ヒータ１９で第２の温度（ｓ２）に調温されたエンジンオイルは、エンジン１内に導出されて、エンジンオイルの温度が制御温度（ｓ０）となる。また、再度、エンジン１内の第１温度センサ４１でエンジンオイルの温度を検知して、フィードバック制御により、エンジン１内のエンジンオイルの温度を制御温度（ｓ０）で保持できる。

また、流体温度制御装置７は、制御部３０に対して入出力を行う操作盤１００を設けている。操作盤１００は、エンジン１内のエンジンオイル温度の設定温度（制御温度：ｓ０）及び、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度の設定温度（第１の温度：ｓ１）をユーザにより入力して設定する設定部（図示せず）と、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２が検知したエンジンオイルの温度情報、第１温調器３１及び第２温調器３２の制御情報、及び、流量制御弁４７、第１ヒータ１７及び第２ヒータ１９の出力情報等を表示する表示部（図示せず）とを備えている。ユーザは、この表示部で表示される情報により、エンジンオイルの温度状況、及び流体温度制御装置７の状態を確認することができる。

操作盤１００の設定部において、ユーザは、まずエンジン１内のエンジンオイル温度の所望の温度（制御温度：ｓ０）を入力する。次に、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度を、先程設定した制御温度（ｓ０）に対しての温度差を入力して設定を行う。例えば、エンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度（ｓ０）を９０℃に設定した場合、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度を、エンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度（ｓ０）から−２℃と入力して設定することで、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度を８８℃（第１の温度：ｓ１）に設定することができる。また、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度の第１の温度（ｓ１）を設定する上述の温度差の入力範囲は、予め定められた範囲（例えば、±５℃）が設けられており、ユーザは、その所定範囲内の温度差を入力してバッファタンク１８内のエンジンオイル温度の第１の温度（ｓ１）を設定する。

制御部３０におけるエンジンオイルの調温制御方法について、図２〜図３にて説明する。

図２は、本発明の実施形態１に係るエンジンオイル温度制御装置の制御部で実行されるエンジンオイルの調温制御処理を示すフロー図である。ステップＳ１０では、エンジン１内のエンジンオイルの制御温度（ｓ０）を操作盤１００でユーザが入力する。入力された値は、制御部３０の第２温調器３２に送られてエンジン１内のエンジンオイルの制御温度（ｓ０）として設定される。この処理が完了した場合は、ステップＳ２０へ移行する。

ステップＳ２０では、ユーザが操作盤１００において、循環路１２内のエンジンオイルの第１の温度（ｓ１）を、ステップＳ１０で設定した制御温度（ｓ０）に対した増減値を入力することで設定する。この処理が完了した場合は、ステップＳ３０へ移行する。

ステップＳ３０では、制御部３０の第１温調器３１において、バッファタンク１８内の第２温度センサ４２で、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度（ｔ１）を検知する。この処理が完了した場合は、ステップＳ４０へ移行する。

ステップＳ４０では、制御部３０の第１温調器３１は、バッファタンク１８内の第２温度センサ４２で検知したエンジンオイルの温度（ｔ１）が、ステップＳ２０で設定した第１の温度（ｓ１）より高い（ｔ１＞ｓ１）か否かを判定する。ｔ１＞ｓ１であると判定する場合はステップＳ５０へ移行し、ｔ１＞ｓ１であると判定しない場合はステップＳ６０へ移行する。

ステップＳ５０では、制御部３０の第１温調器３１は、バッファタンク１８のエンジンオイルの温度（ｔ１）から第１の温度（ｓ１）の差分をとり、差分の絶対値量（｜ｔ１−ｓ１｜）に応じた調温信号をＸ特性変換器３３へ送る。Ｘ特性変換器３３は、その調温信号に従った熱交換器１６の流量制御弁４７の開度を大きくする冷却信号と、第１ヒータ１７の出力を抑制する加熱信号と、に変換して、流量制御弁４７、第１ヒータ１７へ各々の信号を送信する。この処理が完了した場合は、ステップＳ６０へ移行する。

ステップＳ６０では、流量制御弁４７は、受信した冷却信号に応じて開度を大きくして、熱交換器１６の冷却能力を上げる。また、第１ヒータ１７は、受信した加熱信号に応じて出力を下げる。この処理が完了した場合は、ステップＳ３０へ移行する。

ステップＳ７０では、制御部３０の第１温調器３１は、バッファタンク１８内の第２温度センサ４２で検知したエンジンオイルの温度（ｔ１）が、ステップＳ２０で設定した第１の温度（ｓ１）より低い（ｔ１＜ｓ１）か否かを判定する。ｔ１＜ｓ１であると判定する場合はステップＳ８０へ移行し、ｔ１＜ｓ１であると判定しない場合（ｔ１＝ｓ１）はステップＳ１００へ移行する。

ステップＳ８０では、制御部３０の第１温調器３１は、バッファタンク１８のエンジンオイルの温度（ｔ１）から第１の温度（ｓ１）の差分をとり、差分の絶対値量（｜ｔ１−ｓ１｜）に応じた調温信号をＸ特性変換器３３へ送る。Ｘ特性変換器３３は、その調温信号に従った熱交換器１６の流量制御弁４７の開度を小さくする冷却信号と、第１ヒータ１７の出力を上げる加熱信号をと、に変換して、流量制御弁４７、第１ヒータ１７へ各々の信号を送信する。この処理が完了した場合は、ステップＳ９０へ移行する。

ステップＳ９０では、流量制御弁４７は、受信した冷却信号に応じて開度を小さくして、熱交換器１６の冷却能力を下げる。また、第１ヒータ１７は、受信した加熱信号に応じて出力を上げる。この処理が完了した場合は、ステップＳ３０へ移行する。

ステップＳ１００では、制御部３０の第２温調器３２は、エンジン１内の第１温度センサ４１で、エンジン１内のエンジンオイルの温度（ｔ０）を検知する。この処理が完了した場合は、ステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１１０では、制御部３０の第２温調器３２は、エンジン１内の第１温度センサ４１で検知したエンジンオイルの温度（ｔ０）が、ステップＳ１０で設定した制御温度（ｓ０）より高い（ｔ０＞ｓ０）か否かを判定する。ｔ０＞ｓ０であると判定する場合はステップＳ１２０へ移行し、ｔ０＞ｓ０であると判定しない場合はステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１２０では、制御部３０の第２温調器３２は、エンジン１内のエンジンオイルの温度（ｔ０）から制御温度（ｓ０）の差分をとり、差分の絶対値量（｜ｔ０−ｓ０｜）に応じた第２ヒータ１９の出力を抑制する加熱信号を生成して、第２ヒータ１９へ送信する。この処理が完了した場合は、ステップＳ１６０へ移行する。

ステップＳ１３０では、制御部３０の第２温調器３２は、エンジン１内の第１温度センサ４１で検知したエンジンオイルの温度（ｔ０）が、ステップＳ１０で設定した制御温度（ｓ０）より低い（ｔ０＜ｓ０）か否かを判定する。ｔ０＜ｓ０であると判定する場合はステップＳ１４０へ移行し、ｔ０＜ｓ０であると判定しない場合（ｔ０＝ｔ０）はステップＳ１５０へ移行する。

ステップＳ１４０では、制御部３０の第２温調器３２は、エンジン１内のエンジンオイルの温度（ｔ０）から制御温度（ｓ０）の差分をとり、差分の絶対値量（｜ｔ０−ｓ０｜）に応じた第２ヒータ１９の出力を上げる加熱信号を生成して、第２ヒータ１９へ送信する。この処理が完了した場合は、ステップＳ１６０へ移行する。

ステップＳ１５０では、制御部３０の第２温調器３２は、第２ヒータ１９の出力をそのままに維持する。この処理が完了した場合は、ステップＳ１６０へ移行する。

ステップＳ１６０では、第２ヒータ１９は、ステップＳ１２０、ステップＳ１４０、及びステップＳ１５０で送信された加熱信号に従って出力を調整する。この処理が完了した場合は、ステップＳ３０へ移行する。

このようなフィードバック制御により、循環路１２内のエンジンオイルを常に第１の温度（ｓ１）に略一定に保つことを可能とし、且つ、エンジン１内のエンジンオイルを常に制御温度（ｓ０）を中心とした±１度以内の温度変動制御を可能にしている。

図３は、本発明の実施形態１に係るエンジンオイル温度制御装置の制御部で実行されるエンジンオイルの温度制御テーブルである。

図３は、ユーザからの入力により操作盤１００にて設定されたエンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度（ｓ０）に対して、バッファタンク１８内のエンジンオイルの設定温度である第１の温度（ｓ１）を所定範囲低く設定した（ｓ１＜ｓ２）場合のエンジンオイルの温度制御テーブルである。

エンジン１から導入路１１を介して導入されたエンジンオイルは、エンジン１の負荷により温められて、エンジン１内の所望のエンジンオイルの温度である制御温度（ｓ０）よりも高い温度となっている。導入路１１から循環路１２へ導入されたエンジンオイルは、循環路１２の熱交換器１６によって冷却１４１されて、制御温度（ｓ０）よりも低い第１の温度（ｓ１）付近まで温度が下降する。その後、図２で示した第１温調器３１のフィードバック制御により、第１ヒータ１７と熱交換器１６の出力の制御が行われ、エンジンオイルは、バッファタンク１８内において、第１の温度（ｓ１）で保温１４２される。

バッファタンク１８内に貯留され、第１の温度（ｓ１）に保温されたエンジンオイルの一部は、導出路１３に送られ、第２ヒータ１９により制御温度（ｓ０）よりも少し高い第２の温度（ｓ２）に調温１４３される。この第２の温度（ｓ２）は、エンジン１内のエンジンオイルの温度を検知する第１温度センサ４１の設置位置であるエンジン導出点１４０において、エンジンオイルが制御温度となるように調温した温度である。つまり、図２で示した第２温調器３２のフィードバック制御により、エンジン導出点１４０におけるエンジンオイルが制御温度となるように、第２ヒータ１９を制御している。

このように、循環路１２内のエンジンオイルを常に制御温度（ｓ０）よりも所定範囲低い第１の温度（ｓ１）に略一定に保つことで、導出路１３内の第２ヒータ１９にて第２の温度（ｓ２）に昇温して、エンジン１内のエンジン導出点１４０でのエンジンオイルの温度をほぼ制御温度（ｓ０）とする温度変動制御を可能にしている。また、エンジン１内のエンジンオイルの急激な温度上昇に対して制御温度（ｓ０）よりも低い第１の温度（ｓ１）を早急にエンジン１内に供給できるため、エンジン１内のエンジンオイルの温度を速やかに制御温度に戻すことができる。

上述した本発明の実施形態１の実施例に対する変形例について、図４及び図５にて説明する。尚、以降の変形例の説明に関して、上述で説明した図１から図３までの実施例と同じ内容の説明は省略する。

図４は、本発明の実施形態１の変形例に係るエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイルを制御する流体温度制御装置を示す構成図である。

図１と同様に、導入路１１は、エンジン１から導出されるエンジンオイルを入力する入口である導入口１４を備えている。また、循環路１２は、循環路１２内のエンジンオイルを圧送して循環させるポンプ１５と、循環路１２内を循環するエンジンオイルを第３の温度（ｓ３）に調温する第１熱交換器１６及び第１ヒータ１７と、循環路１２内を循環するエンジンオイルを一時貯留するバッファタンク１８と、を備えている。また、導出路１３は、循環路１２から導出路１３を介してエンジン１へ返送した際にエンジンオイルの温度が制御温度となるように調温する第２熱交換器２３及び第２ヒータ１９と、導出路１３を通流したエンジンオイルをエンジン１へ返送する出口である返送口２０と、を備えている。

第１ヒータ１７は、循環路１２内のエンジンオイルの温度を昇温する。また、第１熱交換器１６は、循環路１２内のエンジンオイルとの間で熱交換する冷却水によって、エンジンオイルを冷却する。流体温度制御装置７には、冷却水を通入させる冷却水入口９３と、冷却水入口９３からの低温の冷却水が通流する冷却導入配管９１と、熱交換器１６で熱交換されて高温となった冷却水が通流する冷却返送配管９２と、冷却返送配管９２から流体温度制御装置７の外へ排出される返送口９４と、を備えている。また、冷却返送配管９２には、第１熱交換器１６への冷却水の流量を制御する第１流量制御弁４７を有している。つまり、第１熱交換器１６のエンジンオイルを冷却する能率は、第１流量制御弁４７で調整される。

同様に、第２ヒータ１９は、導出路１３内のエンジンオイルの温度を昇温する。また、第２熱交換器２３は、冷却導入配管９１からの低温の冷却水によって導出路１３内のエンジンオイルを冷却し、熱交換されて高温となった冷却水を冷却返送配管９２へ通流させる。また、冷却導入配管９１には、第２熱交換器２３への冷却水の流量を制御する第２流量制御弁２４を有している。つまり、第２熱交換器２３のエンジンオイルを冷却する能率は、第２流量制御弁２４で調整される。

また、流体温度制御装置７は、エンジンオイルを調温する第１熱交換器１６、第１ヒータ１７、第２熱交換器２３、及び第２ヒータ１９を制御する制御部３０が設けられている。制御部３０は、エンジン１のエンジンオイルの温度を検知する第１温度センサ４１と、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度を検知する第２温度センサ４２と、第２温度センサ４２で検知した循環路１２内を通流するエンジンオイルの温度に基づいて、循環路１２内を循環するエンジンオイルを第３の温度（ｓ３）に調温する第１温調器３１と、第１温度センサ４１で検知したエンジン１のエンジンオイルの温度に基づいて、導出路１３内を通流するエンジンオイルを第４の温度（ｓ４）に調温する第２温調器３２と、第１熱交換器１６の第１流量制御弁４７と第１ヒータ１７を制御するための制御信号を生成する第１Ｘ特性変換器３３と、第２熱交換器２３の第２流量制御弁２４と第２ヒータ１９を制御するための制御信号を生成する第２Ｘ特性変換器２５と、を備えている。

第１温調器３１は、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度を検知する第２温度センサ４２からの検知信号を受け取り、この検知信号に基づいて、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度が第３の温度（ｓ３）となるように制御信号を第１Ｘ特性変換機３３に送信する。第１Ｘ特性変換機３３は、第１温調器３１からの制御信号に基づいて、冷却信号及び加熱信号に変換する。第１Ｘ特性変換器３３から出力された冷却信号を第１熱交換器１６の第１流量制御弁４７へ、加熱信号を第１ヒータ１７へ入力して、其々の出力を制御している。また、第１熱交換器１６と第１ヒータ１７で調温されたエンジンオイルは、再度、バッファタンク１８内の第２温度センサ４２で検知されてフィードバック制御により、バッファタンク１８内のエンジンオイルの温度を第３の温度（ｓ３）で保持できる。

同様に、第２温調器３２は、エンジン１内のエンジンオイルの温度を検知する第１温度センサ４１からの検知信号を受け取り、この検知信号に基づいて、エンジン１内のエンジンオイル温度が制御温度（ｓ０）となるように、導出路１３のエンジンオイル温度を第４の温度（ｓ４）にする制御信号を第２Ｘ特性変換機２５に送信する。第２Ｘ特性変換機２５は、第２温調器３２からの制御信号に基づいて、冷却信号及び加熱信号に変換する。第２Ｘ特性変換器２５から出力された冷却信号を第２熱交換器２３の第２流量制御弁２４へ、加熱信号を第２ヒータ１９へ入力して、其々の出力を制御している。第２熱交換器２３と第２ヒータ１９で第４の温度（ｓ４）に調温されたエンジンオイルは、エンジン１内に導出されて、エンジンオイルの温度が制御温度（ｓ０）となる。また、再度、エンジン１内の第１温度センサ４１でエンジンオイルの温度を検知して、フィードバック制御により、エンジン１内のエンジンオイルの温度を制御温度（ｓ０）で保持できる。

また、流体温度制御装置７は、制御部３０に対して入出力を行う操作盤１００を設けている。操作盤１００は、エンジン１内のエンジンオイル温度の設定温度（制御温度：ｓ０）及び、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度の設定温度（第３の温度：ｓ３）をユーザにより入力して設定する設定部（図示せず）と、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２が検知したエンジンオイルの温度情報、第１温調器３１及び第２温調器３２の制御情報、及び、第１流量制御弁４７、第２流量制御弁２４、第１ヒータ１７、及び第２ヒータ１９の出力情報等を表示する表示部（図示せず）とを備えている。ユーザは、この表示部で表示される情報により、エンジンオイルの温度状況、及び流体温度制御装置７の状態を確認することができる。

操作盤１００の設定部において、ユーザは、まずエンジン１内のエンジンオイル温度の所望の温度（制御温度：ｓ０）を入力する。次に、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度を、先程設定した制御温度（ｓ０）に対しての温度差を入力して設定を行う。例えば、エンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度（ｓ０）を９０℃に設定した場合、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度を、エンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度（ｓ０）から＋２℃と入力して設定することで、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度を９２℃（第３の温度：ｓ３）に設定することができる。また、バッファタンク１８内のエンジンオイル温度の第３の温度（ｓ３）を設定する上述の温度差の入力範囲は、予め定められた範囲（例えば、±５℃）が設けられており、ユーザは、その所定範囲内の温度差を入力してバッファタンク１８内のエンジンオイル温度の第３の温度（ｓ３）を設定する。

図５は、本発明の実施形態１の変形例に係るエンジンオイル温度制御装置の制御部で実行されるエンジンオイルの温度制御テーブルである。

図５は、ユーザからの入力により操作盤１００にて設定されたエンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度（ｓ０）に対して、バッファタンク１８内のエンジンオイルの設定温度である第３の温度（ｓ３）を所定範囲高く設定した（ｓ３＜ｓ２）場合のエンジンオイルの温度制御テーブルである。

エンジン１から導入路１１を介して導入されたエンジンオイルは、エンジン１の負荷により温められて、エンジン１内の所望のエンジンオイルの温度である制御温度（ｓ０）よりも高い温度となっている。導入路１１から循環路１２へ導入されたエンジンオイルは、循環路１２の第１熱交換器１６によって冷却１４１されて、制御温度（ｓ０）よりもやや高い第３の温度（ｓ３）付近まで温度が下降する。その後、図２で示した第１温調器３１のフィードバック制御と同様に、第１ヒータ１７と第１熱交換器１６の出力の制御が行われ、エンジンオイルは、バッファタンク１８内において、第３の温度（ｓ３）で保温１４２される。

バッファタンク１８内に貯留され、第３の温度（ｓ３）に保温されたエンジンオイルの一部は、導出路１３に送られ、第２熱交換器２３により冷却され制御温度（ｓ０）よりも少し高い第４の温度（ｓ４）に調温１４３される。この第４の温度（ｓ４）は、エンジン１内のエンジンオイルの温度を検知する第１温度センサ４１の設置位置であるエンジン導出点１４０において、エンジンオイルが制御温度（ｓ０）となるように調温した温度である。つまり、第２温調器３２のフィードバック制御と同様に、エンジン導出点１４０におけるエンジンオイルが制御温度となるように、第２熱交換器２３及び第２ヒータ１９を制御している。

このように、循環路１２内のエンジンオイルを常に制御温度（ｓ０）よりも所定範囲高い第３の温度（ｓ３）に略一定に保つことで、導出路１３内の第２熱交換器２３及び第２ヒータ１９にて第４の温度（ｓ４）に調温して、エンジン１内のエンジン導出点１４０でのエンジンオイルの温度をほぼ制御温度（ｓ０）とする温度変動制御を可能にしている。また、エンジン始動時や低負荷時等においてのエンジン１内のエンジンオイルが低温である場合に、制御温度（ｓ０）よりも高い第３の温度（ｓ３）を早急にエンジン１内に供給できるため、エンジン１内のエンジンオイルの温度を速やかに制御温度にすることができる。

よって、本実施形態によれば、エンジン１の駆動抵抗測定において、エンジン１の負荷によって温度の変動が大きい流体を、循環路１２内に設けられた熱交換器１６及び第１ヒータ１７にてエンジン１の負荷の影響の無い環境下で一定の温度に調整することによって、流体の温度の変動を抑制することができる。また、第２ヒータ１９において、既に熱交換器１６及び第１ヒータ１７によって一定の温度に調整できているので、迅速に必要な流体の温度に調整することができる。そのため、エンジン１の負荷変動が大きくても、すぐにエンジン１内における流体の温度を制御温度となる温度に調整することができて、エンジン１内の流体の温度の変動を小さくすることができ、且つ、流体の温度調整の制御精度を高めることができる。

また、本実施形態によれば、循環路１２内を循環し熱交換器１６及び第１ヒータ１７にてエンジン１の負荷の影響の無い環境下で一定の温度である流体を一時貯留するバッファタンク１８を設けることで、エンジン１の負荷変動によって温度の変動幅が大きくても、バッファタンク１８に貯留した流体の貯留量によって、広い範囲でエンジン１の負荷の変動幅に追従することができるため、高精度の流体の温度調整ができる。

このように、本実施形態において、内燃機関の駆動系を循環する流体の急激な温度変化に対して迅速に所定の温度に調整し、且つ流体を一定の温度で保持して、流体の温度調整が高精度である流体温度制御方法及び装置を提供することができる。

本実施形態によれば、内燃機関の駆動抵抗測定における駆動系の温度調整を行う流体として、エンジンオイルを例として説明したが、特に限定していない。例えば、トランスミッション３のミッション用オイル、又は、エンジン１のエンジン冷却水でもよい。尚、トランスミッション３のミッション用オイルは、マニュアル・トランスミッションの（Ｍ／Ｔ）で使用されるミッションオイルとオートマティック・トランスミッションの（Ａ／Ｔ）で使用されるＡＴＦとを含む。また、内燃機関の駆動抵抗測定におけるミッション用オイルの温度調整を行う場合は、導入路１１の導入口は、トランスミッション３からミッション用オイルが導入される配管と接続し、又導出路１３の返送口２０は、トランスミッション３へミッション用オイルが返送される配管と接続し、更に、第１温度センサ４１は、トランスミッション３内に設ける。
（実施形態２）

次に、本発明の実施形態２について、エンジンテストベンチにおけるエンジンオイル、エンジン冷却水、及びミッション用オイルの３つの流体の温度を制御可能な流体温度制御方法及び装置を例に挙げて説明する。

図６は、本発明の実施形態２に係るエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイル、エンジン冷却水、及びミッション用オイルの温度を制御する流体温度制御装置を示す構成図である。尚、ミッション用オイルは、マニュアル・トランスミッションの（Ｍ／Ｔ）で使用されるミッションオイルとオートマティック・トランスミッションの（Ａ／Ｔ）で使用されるＡＴＦとを含む。以降は、マニュアル・トランスミッションの（Ｍ／Ｔ）で使用されるミッションオイルを例に挙げて説明する。

図６に示すように、流体温度制御装置７は、図１に示したエンジンオイル用の温度制御装置が３つ組み合わせた構造となっている。流体温度制御装置７は、それぞれ、エンジンオイル温度調整部１０と、エンジン冷却水温度調整部５０と、ミッションオイル温度調整部７０とを備えている。エンジンオイル温度調整部１０の構成、及び温度制御方法については、図１〜図３で示した本発明の実施形態１と同じであるため、説明を省略する。

エンジン冷却水温度調整部５０は、エンジン１からエンジン冷却水を導出する導入路５１と、導入路５１に直列に設けられ導入路５１から導出されたエンジン冷却水が循環する循環路５２と、循環路５２内のエンジン冷却水をエンジン１へ返送する導出路５３とを有する流体経路６２が設けている。

導入路５１は、エンジン１から導出されるエンジン冷却水を入力する入口である導入口５４を備えている。また、循環路５２は、循環路５２内のエンジン冷却水を圧送して循環させるポンプ５５と、循環路５２内を循環するエンジン冷却水を第１の温度に調温する熱交換器５６及び第１ヒータ５７と、循環路５２内を循環するエンジン冷却水を一時貯留するバッファタンク（エンジン冷却水タンク）５８と、を備えている。また、導出路５３は、循環路５２から導出路５３を介してエンジン１へ返送した際にエンジン冷却水の温度が制御温度となるように調温する第２ヒータ５９と、導出路５３を通流したエンジン冷却水をエンジン１へ返送する出口である返送口６０と、を備えている。また、循環路５２は、バッファタンク５８の下流側に設けた導出路５３との接続部側から導入路５１との接続部側へ循環路内を循環するエンジン冷却水を戻す循環経路６１を有している。

また、エンジン冷却水温度調整部５０は、制御部３０内に、エンジン１のエンジン冷却水の温度を検知する第１温度センサ４３と、バッファタンク５８内のエンジン冷却水の温度を検知する第２温度センサ４４と、第２温度センサ４４で検知した循環路５２内を通流するエンジン冷却水の温度に基づいて、循環路５２内を循環するエンジン冷却水を第１の温度に調温する第１温調器３４と、第１温度センサ４３で検知したエンジン１のエンジン冷却水の温度に基づいて、第２ヒータ５９を制御して導出路５３内を通流するエンジン冷却水を第２の温度に調温する第２温調器３５と、熱交換器５６の冷却水の流量を調整する流量制御弁４８と第１ヒータ５７を制御するための制御信号を生成するＸ特性変換器３６を備えている。

上記に示すように、エンジン冷却水温度調整部５０は、エンジンオイル温度調整部１０と同じ構成であり、駆動系６から導出される流体がエンジン冷却水である点が異なる。そのため、エンジン冷却水温度調整部５０の温度制御方法は、図２及び図３で示したエンジンオイル温度制御方法と同じであるため、説明を省略する。

ミッションオイル温度調整部７０は、トランスミッション３からミッションオイルを導出する導入路７１と、導入路７１に直列に設けられ導入路７１から導出されたミッションオイルが循環する循環路７２と、循環路７２内のミッションオイルをトランスミッション３へ返送する導出路７３とを有する流体経路８２が設けている。

導入路７１は、トランスミッション３から導出されるミッションオイルを入力する入口である導入口７４を備えている。また、循環路７２は、循環路７２内のミッションオイルを圧送して循環させるポンプ７５と、循環路７２内を循環するミッションオイルを第１温度に調温する熱交換器７６及び第１ヒータ７７と、循環路７２内を循環するミッションオイルを一時貯留するバッファタンク（ミッションオイルタンク）７８と、を備えている。また、導出路７３は、循環路７２から導出路７３を介してトランスミッション３へ返送した際にミッションオイルの温度が制御温度となるように調温する第２ヒータ７９と、導出路７３を通流したミッションオイルをトランスミッション３へ返送する出口である返送口８０と、を備えている。また、循環路７２は、バッファタンク７８の下流側に設けた導出路７３との接続部側から導入路７１との接続部側へ循環路内を循環するミッションオイルを戻す循環経路８１を有している。

また、ミッションオイル温度調整部７０は、制御部３０内に、トランスミッション３のミッションオイルの温度を検知する第１温度センサ４５と、バッファタンク７８内のミッションオイル温度を検知する第２温度センサ４６と、第２温度センサ４６で検知した循環路７２内を通流するミッションオイルの温度に基づいて、循環路７２内を循環するミッションオイルを第１の温度に調温する第１温調器３７と、第１温度センサ４５で検知したトランスミッション３のミッションオイルの温度に基づいて、第２ヒータ７９を制御して導出路７３内を通流するミッションオイルを第２の温度に調温する第２温調器３８と、熱交換器７６の冷却水の流量を調整する流量制御弁４９と第１ヒータ７７を制御するための制御信号を生成するＸ特性変換器３９を備えている。

上記に示すように、ミッションオイル温度調整部７０は、エンジンオイル温度調整部１０とほぼ同じ構成であり、駆動系６から導出される流体がミッションオイルである点が異なる。そのため、ミッションオイル温度調整部７０の温度制御方法は、図２及び図３で示したエンジンオイル温度制御方法と同じであるため、説明を省略する。

また、流体温度制御装置７は、制御部３０に対して入出力を行う操作盤１００を設けている。操作盤１００には、エンジン１内のエンジンオイル温度の制御温度、エンジン冷却水温度の制御温度、及びトランスミッション３内のミッションオイル温度の制御温度を、ユーザの所望の其々の温度に設定する設定部（図示せず）と、各温度センサ４１〜４６が検知したエンジンオイル温度、エンジン冷却水温度、及びミッションオイル温度の情報、各第１温調器３１、３４、３７及び第２温調器３２、３５、３８の制御情報、及び、各流量制御弁４７、４８、４９、各第１ヒータ１７、５７、７７及び各第２ヒータ１９、５９、７９の出力情報等を表示する表示部（図示せず）とを備えている。ユーザは、この表示部で表示される情報により、エンジンオイルの温度推移、エンジン冷却水の温度推移、ミッションオイルの温度推移、及び、流体温度制御装置７の運転状態を確認することができる。

また、操作盤１００の設定部では、各バッファタンク１８、５８、７８内の流体の温度をユーザにより入力して設定する。ユーザは、まずエンジン１内又はトランスミッション３内の流体の所望の温度（制御温度）を各々入力する。次に、各バッファタンク１８、５８、７８内の流体の温度を、先程設定した制御温度に対しての温度差を入力して設定を行う。尚、この温度差の入力範囲は、予め定められた範囲が設けられており、ユーザは、その所定範囲内の温度差を入力して各バッファタンク１８、５８、７８内のエンジンオイル温度の第１の温度を設定する。

上述のとおり、本発明の実施形態２は、内燃機関の駆動抵抗測定における流体は、エンジンオイル、ミッション用オイル及びエンジン冷却水の３つであり、流体経路、冷却手段、第１の温度調整手段、第２の温度調整手段及び貯留手段は、エンジンオイル、ミッション用オイル及びエンジン冷却水のそれぞれに対応して設けられている。

本実施形態によれば、エンジン１の駆動系６で使用されているエンジンオイル、ミッション用オイル及びエンジン冷却水を高精度で温度調整することが可能である。また、エンジンオイル、ミッション用オイル及びエンジン冷却水にそれぞれに対応したエンジンオイル温度調整部１０、エンジン冷却水温度調整部５０、及びミッションオイル温度調整部７０を同時に備える流体温度制御装置７を設けることで、エンジン１の負荷による各流体の温度調整を一括制御することができる。そのため、エンジン１の駆動抵抗測定においての利便性が向上する。

このように、本実施形態において、内燃機関の駆動系を循環する流体の急激な温度変化に対して迅速に所定の温度に調整し、且つ流体を一定の温度で保持して、流体の温度調整が高精度である流体温度制御方法及び装置を提供することができる。

尚、本発明の実施形態１及び２において、内燃機関の駆動抵抗測定における流体温度制御装置及び方法としてエンジンテストベンチを例に挙げて説明したが、内燃機関の駆動系性能試験の形態は、駆動抵抗測定に特に限定していない。また、本発明の実施形態１及び２においては、内燃機関の駆動抵抗測定に関与するエンジンオイルの温度調整方法を例に挙げて説明したが、同様の方法で温度調整をすることが可能な供試体であれば、金型の温調等、他の供試体にも適宜応用することが可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、特許請求の範囲の概念を逸脱しない範囲で、上記実施の形態の構造に種々の変形や変更を施すことも可能である。

本発明の実施形態１に係るエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイルを制御する流体温度制御装置を示す構成図である。 本発明の実施形態１に係るエンジンオイル温度制御装置の制御部で実行されるエンジンオイルの調温制御処理を示すフロー図である。 本発明の実施形態１に係るエンジンオイル温度制御装置の制御部で実行されるエンジンオイルの温度制御テーブルである。 本発明の実施形態１の変形例に係るエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイルを制御する流体温度制御装置を示す構成図である。 本発明の実施形態１の変形例に係るエンジンオイル温度制御装置の制御部で実行されるエンジンオイルの温度制御テーブルである。 本発明の実施形態２に係るエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイル、エンジン冷却水、及びミッション用オイルを制御する流体温度制御装置を示す構成図である。 従来におけるエンジンテストベンチに備え付けられたエンジンオイルを制御する流体温度制御装置である。

符号の説明

１ エンジン
２ 軸トルク計
３ トランスミッション
４ ダイナモ
５ シャフト
６ 駆動系
７ 流体温度制御装置
１０ エンジンオイル温度調整部
１１、５１、７１ 導入路
１２、５２、７２ 循環路
１３、５３、７３ 導出路
１４、５４、７４ 導入口
１５、５５、７５ ポンプ
１６、５６、７６ 熱交換器
１７、５７、７７ 第１ヒータ
１８、５８、７８ バッファタンク
１９、５９、７９ 第２ヒータ
２０、６０、８０ 返送口
２１、６１、８１ 循環経路
２２、６２、８２ 流体経路
２３ 第２熱交換器
２４ 第２流量調整弁
２５ 第２Ｘ特性変換器
３０ 制御部
３１、３４、３７ 第１温調器
３２、３５、３８ 第２温調器
３３、３６、３９ Ｘ特性変換器
４１〜４６ 温度センサ
４７、４８、４９ 流量調整弁
５０ エンジン冷却水温度調整部
７０ ミッションオイル温度調整部
９１ 冷却水導入配管
９２ 冷却水返送配管
９３ 冷却水入口
９４ 冷却水出口
１００ 操作盤
１１０ エンジンオイル温度制御装置
１１１ オイル流路
１１２ 導入口
１１３ ポンプ
１１４ クーラ
１１５ ヒータ
１１６ 返送口
１２０ 制御部
１２１ 温調器
１２２ 変換器
１２３、１２４、１２５、１２６ 温度センサ
１３０ 操作盤

Claims (22)

1. 内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法であって、
   前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整ステップと、
   前記導出路内において、前記第１の温度調整ステップにて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整ステップと、
   を有することを特徴とする流体温度調整方法。
2. 内燃機関を備えた駆動系から流体を導入路を介して循環路に導入する導入ステップと、
   前記循環路に導入された流体の温度を低下させる冷却ステップと、
   前記循環路内において循環されている流体の温度を前記駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整ステップと、
   前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記第１の温度調整ステップにて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整ステップと、
   を有することを特徴とする内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法。
3. 前記第１の温度調整ステップで温度調整された流体を一定の温度で保温する保温ステップを更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体温度調整方法。
4. 前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留ステップを更に有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体温度調整方法。
5. 内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整方法であって、
   前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整ステップと、
   前記第１の温度調整ステップで温度調整された流体を一定の温度で保温する保温ステップと、
   前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留ステップと、
   前記導出路内において、前記第１の温度調整ステップにて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整ステップと、
   を有することを特徴とする流体温度制御方法。
6. 前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御する制御ステップを更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の流体温度調整方法。
7. 前記循環路内において循環されている流体の温度を検知する第１の検知ステップと、
   前記駆動系内の流体の温度を検知する第２の検知ステップと、を更に有し、
   前記制御ステップは、前記第１の検知ステップで検知した前記循環路を循環している流体の温度に基づいて、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記第２の検知ステップで検知した前記駆動系内の流体の温度に基づいて、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御することを特徴とする請求項６に記載の流体温度調整方法。
8. 前記第１の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲低い第１の温度に調整し、
   前記保温ステップは、前記第１の温度調整ステップで調整された流体を前記第１の温度で保温し、
   前記第２の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温ステップで保温された流体を前記制御温度より所定範囲高い第２の温度に調整すること特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の流体温度調整方法。
9. 前記第１の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲高い第３の温度に調整し、
   前記保温ステップは、前記第１の温度調整ステップで調整された流体を前記第３の温度で保温し、
   前記第２の温度調整ステップは、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温ステップで保温された流体を前記制御温度より所定範囲高く、且つ前記第３の温度よりも低い第４の温度に調整すること特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の流体温度調整方法。
10. 前記流体は、エンジンオイル、ミッション用オイル、エンジン冷却水のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の流体温度調整方法。
11. 内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置であって、
    前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整手段と、
    前記導出路内において、前記第１の温度調整手段にて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整手段と、
    を有することを特徴とする流体温度調整装置。
12. 内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、
    前記循環路に導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、
    前記循環路内において循環されている流体の温度を前記駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整手段と、
    前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記第１の温度調整手段にて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整手段と、
    を有することを特徴とする内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置。
13. 前記循環路内に設けられた保温手段であって、前記第１の温度調整手段で温度調整された流体を一定の温度で保温する保温手段を更に有することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の流体温度調整装置。
14. 前記循環路内に設けられた貯留手段であって、前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留手段を更に有することを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の流体温度調整装置。
15. 内燃機関を備えた駆動系から流体を導入する導入路と、該導入路に直列に接続された循環路であって該導入路から導入された流体が循環する循環路と、該循環路を循環する流体を該駆動系へ導出する導出路とを有する流体経路と、該流体経路内に設けられた冷却手段であって、該駆動系から導入された流体の温度を低下させる冷却手段と、該冷却手段によって冷却された流体を該駆動系の性能試験を行う上で必要となる条件に基づいて設定された制御温度に調整し、再度、該導出路を通じて該流体を該駆動系へ導出する内燃機関の駆動系性能試験における流体温度調整装置であって、
    前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍の温度に調整する第１の温度調整手段と、
    前記第１の温度調整手段で温度調整された流体を一定の温度で保温する保温手段と、
    前記循環路内を循環する流体を一時貯留する貯留手段と、
    前記導出路内において、前記第１の温度調整手段にて温度調整された流体の温度を、前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整する第２の温度調整手段と、
    を有することを特徴とする流体温度制御装置。
16. 前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御する制御手段を更に有することを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の流体温度調整装置。
17. 前記循環路内に設けられた第１の検知手段であって、前記循環路内において循環されている流体の温度を検知する第１の検知手段と、
    前記駆動系内に設けられた第２の検知手段であって、前記駆動系内の流体の温度を検知する第２の検知手段と、を更に有し、
    前記制御手段は、前記第１の検知手段で検知した前記循環路を循環している流体の温度に基づいて、前記循環路内において循環されている流体の温度を前記制御温度の近傍に調整するよう制御し、前記第２の検知手段で検知した前記駆動系内の流体の温度に基づいて、前記導出路内において導出する流体の温度を前記駆動系内における流体の温度が前記制御温度となる温度に調整するよう制御することを特徴とする請求項１６に記載の流体温度調整装置。
18. 前記貯留手段は、前記一時貯留する流体の貯留量が前記駆動系内の流体量と前記流体経路内の流体量とを含めた流体量より所定の範囲多いことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の流体温度調整装置。
19. 前記第１の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲低い第１の温度に調整し、
    前記保温手段は、前記第１の温度調整手段で調整された流体を前記第１の温度で保温し、
    前記第２の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温手段で保温された流体を前記制御温度より所定範囲高い第２の温度に調整すること特徴とする請求項１３から請求項１８のいずれかに記載の流体温度調整装置。
20. 前記第１の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記制御温度より所定範囲高い第３の温度に調整し、
    前記保温手段は、前記第１の温度調整手段で調整された流体を前記第３の温度で保温し、
    前記第２の温度調整手段は、前記循環路を循環する流体を前記駆動系へ導出する導出路内において、前記保温手段で保温された流体を前記制御温度より所定範囲高く、且つ前記第３の温度よりも低い第４の温度に調整すること特徴とする請求項１３から請求項１８のいずれかに記載の流体温度調整装置。
21. 前記第１の温度調整手段は、前記冷却手段の下流側に設けられ、
    前記貯留手段は、前記第１の温度調整手段の下流側に設けられていることを特徴とする請求項１４から請求項２０のいずれかに記載の流体温度調整装置。
22. 前記流体は、エンジンオイル、ミッション用オイル、エンジン冷却水のいずれかであることを特徴とする請求項１１から請求項２１のいずれかに記載の流体温度調整装置。

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