JPH06173685A - ラジエータ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ラジエータの目詰まりを検出するラジエータ異
常検出装置を提供する。 【構成】少なくとも１つのチューブＭ１内に配設した一
対の電極Ｍ２，Ｍ３間に電源供給手段Ｍ４によって電圧
を供給して微小電流を流す。そして、一対の電極Ｍ２，
Ｍ３間の電圧の変化に基づいて判断手段Ｍ５はラジエー
タ内で目詰まりが発生しているか否かを判断する。報知
手段Ｍ６は前記判断手段Ｍ５の判断結果に基づいてラジ
エータの目詰まりを知らせる。この結果、ラジエータに
目詰まりが発生し始めるときを検知するため、ラジエー
タの目詰まりの進行を未然に防止することができるとと
もに、エンジンのオーバーヒートを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用内燃機関に使用
されるラジエータ異常検出装置に係り、詳しくはラジエ
ータの目詰まりを検出するラジエータ異常検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンを冷却する冷却水にはエ
チレングリコールを主成分としたＬＬＣ（ロング・ライ
フ・クーラント、以下単に、クーラントという）が入れ
られ、冷却水の凍結防止及び沸点上昇が図られている。
又、クーラントには冷却系材料の金属を保護するため、
腐食防止剤が加えられている。

【０００３】前記クーラントはメンテナンスフリーでな
いため、長期間使用すると、腐食防止効果が低下し、エ
ンジン冷却系に使用されている金属（鋼、鋳鉄、アルミ
合金、銅、黄銅、はんだ等）が腐食し、その腐食生成物
（以下、異物という）がエンジン冷却系内を循環する。

【０００４】この異物がエンジン冷却系内及びラジエー
タを循環しているだけならば異物の目詰まりによる不具
合は発生しないが、実際のエンジン冷却系では冷却水の
流れがよどむ位置、急冷される位置、通路が狭い位置等
が存在するため、異物の目詰まりによる不具合の発生す
る可能性がある。特に、ラジエータのチューブにおいて
は、冷却水が急冷されるとともに、通路が狭いため、目
詰まりする可能性が最も高くなる。従って、ラジエータ
のチューブに異物が堆積して目詰まりが発生すると、冷
却水の冷却効率が悪くなったり、エンジンがオーバーヒ
ートしたりする可能性がある。そのため、クーラントの
メンテナンス周期（交換）が予め設定されている。

【０００５】しかし、ユーザーはクーラントが交換品で
あるという認識が薄く、メンテナンス周期を超えて長期
使用してしまうのが現状である。そして、長期使用によ
り冷却水の中には異物が生成され、この異物がチューブ
内に堆積する。そのため、チューブに目詰まりが発生す
ることになる。更に、クーラントの交換あるいは冷却水
の補給の際、粗悪クーラント、悪水を使用する場合があ
る。この場合には、メンテナンス（交換）周期に達しな
くてもエンジン冷却系金属材料が腐食し、異物が生成さ
れてチューブ内に目詰まりが発生するおそれが高くな
る。

【０００６】この対策として、実開昭５６−５４２２６
号公報に示すものが提案されている。つまり、エンジン
とラジエータとが接続される出入口の圧力変化を検出
し、この圧力変化に基づいてラジエータの目詰まりを検
出している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジンの
運転状態によってラジエータの冷却水圧は変化する。つ
まり、ラジエータの出入口の圧力変化も大きく変動す
る。従って、ラジエータの目詰まり検出の誤動作を防止
するためには、極端は圧力変化が発生したとき始めてラ
ジエータの目詰まりが発生したと判断するように構成し
なければならない。そのため、ラジエータの目詰まりが
かなり進行した状態で始めてラジエータの目詰まりが判
断できるものである。

【０００８】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ラジエータの目詰まりを早
期に発見してラジエータの目詰まりの進行を未然に防止
するとともに、エンジンのオーバーヒートを防止するこ
とができるラジエータ異常検出装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図１に示すように、エンジ
ンから高温の冷却水が供給される高温側タンクと、エン
ジンに低温の冷却水を供給する低温側タンクとの間に設
けられた複数のチューブＭ１を設け、このチューブＭ１
に冷却水を流して該冷却水の冷却を行うラジエータにお
いて、少なくとも１つのチューブＭ１内に配設した一対
の電極Ｍ２，Ｍ３と、前記一対の電極Ｍ２，Ｍ３間に電
圧を供給し、一対の電極Ｍ２，Ｍ３間に微小電流を流す
電源供給手段Ｍ４と、前記一対の電極Ｍ２，Ｍ３間の電
圧を検出し、この電圧の変化に基づいてラジエータ内で
目詰まりが発生しているか否かを判断する目詰まり判断
手段Ｍ５と、前記判断手段Ｍ５からの判断結果に基づい
てラジエータの目詰まりを知らせる報知手段Ｍ６とを備
えたことをその要旨とする。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、少な
くとも１つのチューブＭ１内に配設された一対の電極Ｍ
２，Ｍ３には電源供給手段Ｍ４から電圧が印加される。
そのため、一対の電極Ｍ２，Ｍ３間には微小電流が流れ
る。判断手段Ｍ５は電源供給手段Ｍ４によって電圧が印
加された状態の一対の電極Ｍ２，Ｍ３間の電圧を検出す
る。そして、チューブ内に異物が堆積し始めると、一対
の電極Ｍ２，Ｍ３間に電圧が変化し、この変化に基づい
て判断手段Ｍ５はチューブ内に目詰まりが発生している
か否かを判断する。判断手段Ｍ５がラジエータに目詰ま
りが発生している判断すると報知手段Ｍ６がラジエータ
の目詰まりを知らせる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図２〜図５に基
づいて詳細に説明する。図２，３に示すように、エンジ
ン１のフロント側にはラジエータ２が配設されている。
このラジエータ２のアッパタンク３は水平方向に配設さ
れ、該アッパタンク３の下方にはロアタンク４が水平方
向に配設されている。そして、前記アッパタンク３及び
ロアタンク４を接続する断面細長形状となる複数のチュ
ーブ５が縦方向に配設されている。この複数のチューブ
５は図示しない支持プレートによって所定間隔毎に配設
されている。

【００１２】前記ラジエータ２のアッパタンク３に接続
されるインレットホース６はエンジン１に接続されてい
る。そして、エンジン１を冷却した高温となるクーラン
トを混合した冷却水がインレットホース６を介してラジ
エータ２のアッパタンク３に送り込まれるようになって
いる。又、前記ラジエータ２のロアタンク４に接続され
るアウトレットホース７はエンジン１に接続されてい
る。そして、ラジエータ２によって冷却し低温となる冷
却水をアウトレットホース７を介してエンジン１に送り
出されるようになっている。

【００１３】前記ラジエータ２における複数のチューブ
５の間には蛇腹状のフィン８が配設されている。このフ
ィン８によってチューブ５内を流れる冷却水の放熱を効
率よく行わせる。そして、このフィン８に空気を通過さ
せて該フィン８の冷却及びチューブ５の冷却を行い、冷
却水を効率よく冷却するようになっている。

【００１４】従って、図示しないウォータポンプによっ
てエンジン１を冷却した高温となる冷却水がインレット
ホース６を介してラジエータ２のアッパタンク３に送り
込まれ、アッパタンク３に送り込まれた冷却水は複数の
チューブ５を介してロアタンク４に送り出される。この
とき、複数のチューブ５及びフィン８によって冷却水は
冷却される。又、ロアタンク４内の低温となった冷却水
はアウトレットホース７を介して再びエンジン１に送り
出される。

【００１５】図４に示すように、複数のチューブ５のう
ち、少なくとも１つのチューブ５内側には所定の間隔を
持って絶縁板９ａ，９ｂが固定されている。この絶縁板
９ａ，９ｂの側面には電極板１０ａ，１０ｂが取り付け
られている。前記電極板１０ａ，１０ｂには図示しない
バッテリーの電圧を降下させた直流電源１１及び目詰ま
り検知装置１２が接続されている。従って、直流電源１
１によって電極板１０ａ，１０ｂ間には微小電流が流れ
るようになっている。又、目詰まり検知装置１２は前記
電極板１０ａ，１０ｂ間の電圧を検出するようになって
いる。

【００１６】又、前記チューブ５内には冷却水の温度を
検出する熱電対１３が配設され、この熱電対１３は前記
目詰まり検知装置１２に接続されている。前記目詰まり
検知装置１２は前記熱電対１３によって冷却水の温度を
検出するようになっている。

【００１７】次に、ラジエータ異常検出装置の電気的構
成について説明する。図５に示すように、前記目詰まり
検知装置１２は中央演算処理装置（以下、ＣＰＵとい
う）１４と、演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ１５
と、演算処理プログラムを記憶したＲＯＭ１６と、前記
熱電対１３からの検出信号及び電極板１０ａ，１０ｂか
らの検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１
７とから構成されている。

【００１８】そのため、前記電極板１０ａ，１０ｂ間の
検出信号はＡ／Ｄ変換器１７を介してＣＰＵ１４に出力
されるとともに、熱電対１３の検出信号もＡ／Ｄ変換器
１７を介してＣＰＵ１４に出力されるようになってい
る。

【００１９】前記ＣＰＵ１４は熱電対１３からの検出信
号に基づいて冷却水の温度を検出するようになってい
る。そして、温度がＲＯＭ１６に予め記憶された所定温
度以上（本実施例においては８５°〜９５°）となった
とき、ＣＰＵ１４は電極板１０ａ，１０ｂ間の電圧を検
出するようになっている。つまり、温度が低いときと高
いときとでは冷却水の抵抗値が変化するため、検出され
る電圧が変化してしまう。従って、常に一定の温度とな
ったときの電極板１０ａ，１０ｂ間の電圧を検出してラ
ジエータ２の目詰まりの判断を正確に行うようになって
いる。

【００２０】ところで、冷却水を長期間使用すると、冷
却水内に腐食生成物（異物）が多く含まれるようにな
る。そして、特に最初に異物が堆積しやすいチューブ５
内で異物が堆積すると、電極板１０ａ，１０ｂ間におけ
る冷却水の抵抗値が大きくなる。従って、電極板１０
ａ，１０ｂ間を流れる微小電流が流れにくくなり、電極
板１０ａ，１０ｂ間の電圧値が次第に高くなる。そし
て、電圧がＲＯＭ１６に予め記憶された所定電圧以上
（本実施例では通常検出される電圧の５倍）となったと
き、ＣＰＵ１４はラジエータ２に目詰まりが発生してい
ると判断するようになっている。 更に、目詰まり検知
装置１２のＣＰＵ１４がラジエータ２に目詰まりが発生
していると判断すると、該ＣＰＵ１４は駆動回路１８を
介してランプ等によって構成され、運転席に設けられた
インジケータ１９を点灯するようになっている。

【００２１】次に、上記のように構成されたラジエータ
異常検出装置の作用を図６に示すフローチャートに基づ
いて説明する。エンジン１が始動すると、目詰まり検知
装置１２のＣＰＵ１４は熱電対１３からの検出信号に基
づいてラジエータ２内における冷却水の温度を読み込む
（ＳＴＥＰ１０１、以下、ＳＴＥＰを単にＳという）。
次に、ＣＰＵ１４は電極板１０ａ，１０ｂ間の電圧を読
み込む（Ｓ１０２）。

【００２２】そして、ＣＰＵ１４はラジエータ２におけ
る冷却水の温度が予めＲＯＭ１６に記憶された所定温
度、８５°〜９５°の範囲となっているか否かを判断す
る（Ｓ１０３）。そして、冷却水の温度が８５°〜９５
°の範囲でないと判断された場合、ＣＰＵ１４はＳ１０
１に移行する。

【００２３】一方、冷却水の温度が８５°〜９５°の範
囲であると判断された場合、ＣＰＵ１４は電極板１０
ａ，１０ｂ間の電圧がＲＯＭ１６に記憶された所定電圧
の５倍以上であるか否かを判断する（Ｓ１０４）。

【００２４】そして、電極板１０ａ，１０ｂ間の電圧が
所定電圧の５倍以下であると判断された場合、ＣＰＵ１
４はＳ１０１に移行する。又、電極板１０ａ，１０ｂ間
の電圧が通常検出される電圧の５倍以上であると判断さ
れた場合、ＣＰＵ１４はラジエータ２のチューブ５内に
おいて異物が堆積し始めていると判断する。そのため、
ＣＰＵ１４は駆動回路１８を介してインジケータ１９を
点灯させて運転者に知らせて異常検出処理を終了する。

【００２５】従って、チューブ５内に異物が堆積し始め
る兆候が発生すると、電極板１０ａ，１０ｂ間の抵抗値
が増加する。そして、この電極板１０ａ，１０ｂ間の電
圧を検出し、この検出された電圧が所定電圧異常となっ
たとき、ＣＰＵ１４はラジエータ２のチューブ５内で異
物が堆積し始め、目詰まりが発生していると判断する。

【００２６】従って、ラジエータ２の目詰まり発生の異
常を早期に検出することができるため、チューブ５内が
異物によって完全に詰められてしまうことを防止するこ
とができる。この結果、ラジエータ２の目詰まりの早期
発見により、ラジエータ２の目詰まりの進行を確実に防
止することができる。又、ラジエータ２内の洗浄を行え
ば異物による目詰まりを簡単に除去することができ、ラ
ジエータ２の交換を行う必要がなくなる。

【００２７】又、ラジエータ２の目詰まりの早期発見に
より、エンジン１のオーバーヒートを防止することがで
きる。更に、冷却水の冷却効率の低下を防止することが
できる。

【００２８】又、本実施例においては冷却水の温度があ
る一定の範囲内となったとき、電極板１０ａ，１０ｂ間
の電圧を検出し、この電圧が所定電圧以上となっている
か否かを判断して異常を検出している。この結果、温度
の変化による抵抗値の変化によって目詰まり検知装置１
２が異常検出するような誤動作を確実に防止することが
できる。

【００２９】本実施例においては、電極板１０ａ，１０
ｂ間の電圧が通常検出される電圧の５倍以上となったと
き、ラジエータ２に目詰まりが発生していると判断した
が、この異常判断のレベルは必要に応じて変更してもよ
い。

【００３０】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、冷却水の温度が一定となったと
き、マイクロコンピュータとなる目詰まり検知装置１２
が電極板１０ａ，１０ｂの電圧を検出し、この電圧に基
づいてラジエータ２の異常検出を行った。この他、以下
に示すように構成することも可能である。

【００３１】この別例では、図７に示すように、冷却水
が一定の温度となる所定時間後、目詰まり検知装置１２
が動作するように構成されている。そして、冷却水が一
定の温度となった所定時間後、目詰まり検知装置１２の
比較器２０の正極には電極板１０ａ，１０ｂ間の電圧が
入力される。又、比較器２０の負極には予め設定された
基準電圧Ｖref が入力される。

【００３２】そして、比較器２０は電極板１０ａ，１０
ｂ間の電圧が基準電圧Ｖref を越えたときＨレベル（高
電位）をトランジスタＴｒ１のベースに出力する。する
と、トランジスタＴｒ１がオン動作する。このトランジ
スタＴｒ１のオン動作によりランプより構成されるイン
ジケータ１９が点灯して運転者にラジエータ２の目詰ま
り（ラジエータ２の異常）を知らせる。

【００３３】（２）前記実施例では、アッパタンク３と
ロアタンク４との間に縦方向のチューブ５を配設した縦
型のラジエータ２に異常検出装置を適用したが、左右両
側にアッパタンク３とロアタンク４とを配設し、これら
タンク３，４を連通するチューブ５を水平方向に配設し
た水平型のラジエータ２に適用することも可能である。

【００３４】（３）前記実施例では、少なくとも１つの
チューブ５内に電極板１０ａ，１０ｂを配設したが、必
要に応じて各チューブ５に対し電極板１０ａ，１０ｂを
配設することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、チューブ内に堆積する異物により冷却水の抵抗値が
変化し、この変化に基づいて電極間の電圧が変化するた
め、この電圧の変化に基づいてラジエータの目詰まりを
早期に発見することができる。この結果、ラジエータの
目詰まりの進行を未然に防止することができるととも
に、エンジンのオーバーヒートを防止することができる
という優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るラジエータ異常検出装置の原理説
明図である。

【図２】エンジンに対してラジエータが取り付けられた
状態を示す斜視図である。

【図３】ラジエータの構造を示す部分斜視図である。

【図４】ラジエータのチューブ内に電極板及び熱電対を
配設したことを説明する構成図である。

【図５】ラジエータ異常検出装置の電気的構成を示す電
気ブロック図である。

【図６】目詰まり検知装置が行う異常検出処理のフロー
チャート図である。

【図７】ラジエータ異常検出装置の別例を示す電気回路
図である。

【符号の説明】

Ｍ１…チューブ、Ｍ２，Ｍ３…電極、Ｍ４…電源供給手
段、Ｍ５…目詰まり判断手段、Ｍ６…報知手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンから高温の冷却水が供給される
   高温側タンクと、エンジンに低温の冷却水を供給する低
   温側タンクとの間に設けられた複数のチューブ（Ｍ１）
   を設け、このチューブ（Ｍ１）に冷却水を流して該冷却
   水の冷却を行うラジエータにおいて、 少なくとも１つのチューブ（Ｍ１）内に配設した一対の
   電極（Ｍ２，Ｍ３）と、 前記一対の電極（Ｍ２，Ｍ３）間に電圧を供給し、一対
   の電極（Ｍ２，Ｍ３）間に微小電流を流す電源供給手段
   （Ｍ４）と、 前記一対の電極（Ｍ２，Ｍ３）間の電圧を検出し、この
   電圧の変化に基づいてラジエータ内で目詰まりが発生し
   ているか否かを判断する目詰まり判断手段（Ｍ５）と、 前記判断手段（Ｍ５）からの判断結果に基づいてラジエ
   ータの目詰まりを知らせる報知手段（Ｍ６）とを備えた
   ことを特徴とするラジエータ異常検出装置。