JPH09145550A - エンジンダイナモ上のエンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンダイナモ上試験におけるエンジン冷
却水の温度制御精度を向上させることができるエンジン
冷却装置を提供すること。 【解決手段】 冷却水タンク３に接続される冷却水供給
バルブ７に対して流量制御バルブ１２を直列に設け、こ
の流量制御バルブ１２によって給水元の水量を調節する
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンダイナ
モ上のエンジンを冷却する装置（以下、単にエンジン冷
却装置という）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車などのエンジンは、エ
ンジンダイナモによってその回転特性など性能試験が行
われるが、その回転に伴って発熱し、温度上昇が生ずる
ため、これを適宜冷却する必要があり、従来において
は、冷却水を収容する冷却水タンクとエンジンとを２つ
の配管で接続して、エンジンを冷却水で冷却するように
していた。

【０００３】図２は、従来のエンジン冷却装置の構成を
概略的に示すもので、この図において、１はエンジンダ
イナモ台に載置され、エンジンダイナモ（図示してな
い）と機械的に結合された例えば自動車のエンジンで、
２はこれに装備されるウォーターポンプである。３は冷
却水４を収容するための冷却水タンクで、エンジン１と
は２つの配管５，６によって結合されている。冷却水タ
ンク３内の冷却水４は、ウォーターポンプ２の働きによ
り、配管５（以下、第１配管という）を介してエンジン
１に供給され、エンジン１を冷却した後の冷却水４は、
配管６（以下、第２配管という）を介して冷却水タンク
３に戻る。

【０００４】前記冷却水タンク３には、電磁弁などの冷
却水供給バルブ７を備えた冷却水供給管８とオーバーフ
ローした冷却水４を排出する排水管９とが接続されてい
る。また、第２配管６には、エンジン１を冷却した後の
冷却水４の温度を検出する温度センサ１０が設けられて
いる。そして、１１はＰＩＤコントローラで、このＰＩ
Ｄコントローラ１１は、温度センサ１０からの検出出力
ａを基にして、冷却水供給バルブ７に対してＰＩＤ定数
に基づく制御信号ｂを出力するように構成されている。

【０００５】上記従来のエンジン冷却装置においては、
エンジン１は、例えばエンジン１に設けられたポンプ
（図外）によって冷却水タンク２から第１配管５を介し
て供給される冷却水４によって冷却される。そして、エ
ンジン１を冷却した後の冷却水４は、第２配管６を介し
て冷却水タンク３に戻る。

【０００６】そして、エンジン１を冷却した後の冷却水
４の温度は、第２配管６に設けられた温度センサ１０に
よって検出され、その検出出力ａはＰＩＤコントローラ
１１に入力されるが、この検出結果が所定の温度より高
いときは、ＰＩＤコントローラ１１から冷却水供給管８
に介装された冷却水供給バルブ７に対して、ＰＩＤ定数
に基づく制御信号ｂが発せられ、これによって、冷却水
供給バルブ７が適宜開閉して、冷却水４が冷却水タンク
３に供給される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン１
を冷却する冷却水４の温度に関するファクターは、エン
ジン１の回転数とその出力トルクである。これらのう
ち、エンジン回転数は、エンジン１内を循環する冷却水
４の量に関係し、回転数が大きくなるほど冷却水量は増
加する。

【０００８】温度制御の安定度の観点からは、冷却水供
給バルブ７を単位時間当たりに大きく動作させることは
避けるべきであるが、エンジン回転の変化により冷却水
４の温度が変化することから、エンジン回転の急変に対
する冷却水供給バルブ７の急激な制御は避けられない。
つまり、従来のエンジン冷却装置においては、定常性能
を追求すると、過渡性能が落ちるという欠点があり、ア
イドリング回転域から高速回転域までの広い範囲におけ
る温度制御精度が必ずしもよくなかった。このため、エ
ンジンダイナモ上試験における再現性が必ずしも満足で
きるものではなかった。

【０００９】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、エンジンダイナモ上試験におけ
るエンジン冷却水の温度制御精度を向上させることがで
きるエンジン冷却装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、冷却水タンクに接続される冷却水供
給バルブに対して流量制御バルブを直列に設け、この流
量制御バルブによって給水元の水量を調節するようにし
ている。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明では、冷却水を収容する
冷却水タンクとエンジンとを２つの配管で接続して、エ
ンジンを冷却水で冷却するとともに、エンジン側から排
出される冷却水の温度を検出して、冷却水タンクに接続
される冷却水供給バルブをＰＩＤ制御するようにし、さ
らに、冷却水供給バルブと直列に流量制御バルブを設
け、この流量制御バルブをエンジンの回転に関連した信
号に基づいて開閉制御するようにしている。

【００１２】前記エンジンの回転に関連した信号として
は、エンジンの回転数やその出力トルクあるいはスロッ
トル開度などがある。

【００１３】例えば、流量制御バルブをエンジン回転数
に基づいて流量制御バルブを開閉制御する場合、エンジ
ンの回転数をアンプを介して演算器に入力する。この演
算器には、エンジンに装備されているウォーターポンプ
の能力と流量制御バルブの特性に基づいてエンジン回転
数と流量制御バルブの開度とを関連付けたデータを備え
させておく。ここで、エンジン回転数と流量制御バルブ
の開度との関係は１対１である。演算器においては、前
記入力された回転数信号に基づいて流量制御バルブの開
度を決定し、開度制御信号として流量制御バルブに出力
する。これに基づいて流量制御バルブの開度が調整さ
れ、冷却水供給バルブに供給される水量が調節される。

【００１４】このようにして流量制御バルブの開度が調
整され、冷却水供給バルブへの水量が調節されることに
より、エンジン回転に急激な変化が生じても、エンジン
回転数と流量制御バルブの開度との関係が１対１である
ので、供給元の冷却水量が速やかに制限される。したが
って、冷却水供給バルブを水量調節のために大きく動作
させる必要がなくなり、ＰＩＤコントローラにおける制
御定数を安定方向に設定することができる。なお、アイ
ドリング時は、冷却水量が少ないため、制御が困難であ
るが、制御定数を安定方向に設定することにより、制御
精度を向上させることができる。

【００１５】

【実施例】実施例について、図面を参照しながら説明す
る。図１は、この発明のエンジン冷却装置の構成の一例
を概略的に示す図であり、図中、図２と同じ符号は同一
部材であるので、その説明は省略する。

【００１６】図１において、１２は冷却水供給バルブ７
に対して直列となるように冷却水供給管８に介装される
例えば電磁弁よりなる流量制御バルブで、この実施例で
は、冷却水供給バルブ７の上流側に位置している。この
流量制御バルブ１２は、エンジン回転に関連した信号に
基づいて開閉制御される。すなわち、この上流側におい
ては、エンジン１の回転数に基づいて開度が調節され
る。

【００１７】したがって、図１において、１３はエンジ
ン１の近傍に設けられるエンジン回転センサで、このエ
ンジン回転センサ１３の検出出力ｃがアンプ１４を介し
て、流量制御バルブ１２を制御する演算器１５に入力さ
れるようにしてある。そして、演算器１５には、エンジ
ン１に装備されているウォーターポンプ２の能力と流量
制御バルブ１３の特性に基づいてエンジン回転数と流量
制御バルブの開度とを関連付けたデータを備えている。

【００１８】上記構成のエンジン冷却装置においては、
エンジン１をエンジンダイナモによって制御しながら稼
働させる。温度センサ１０がエンジン１を冷却した後の
冷却水４の温度を検出し、その検出出力ａがＰＩＤコン
トローラ１１に入力される。この検出結果が所定の温度
より高いときは、ＰＩＤコントローラ１１から冷却水供
給管８に介装された冷却水供給バルブ７に対して、ＰＩ
Ｄ定数に基づく制御信号ｂが発せられ、これによって、
冷却水供給バルブ７が適宜開閉して、冷却水４が冷却水
タンク３に供給され、冷却水４は配管５，６を介して冷
却水タンク３とエンジン１との間を循環する。

【００１９】そして、前記エンジン１の回転数は、エン
ジン回転センサ１３によって検出され、その検出出力ｃ
がアンプ１４を介して演算器１５に入力される。この演
算器１５には、エンジン１に装備されているウォーター
ポンプ２の能力と流量制御バルブ１２の特性に基づいて
エンジン１の回転数と流量制御バルブ１２の開度とを関
連付けたデータが設けてあるので、演算器１５は、前記
入力された回転数信号ｃに基づいて流量制御バルブ１２
の開度を決定して、これを開度制御信号ｄとして流量制
御バルブ１２に出力する。流量制御バルブ１２は、前記
開度制御信号ｄに応じた開度を保ち、冷却水供給バルブ
７に供給する水量を調節する。

【００２０】上述の実施例では、エンジン１の回転数を
検出し、その検出出力ｃに基づいて流量制御バルブ１２
の開度を設定するようにしていたが、エンジン回転数に
代えて、エンジン１の出力トルクやスロットル開度に基
づいて流量制御バルブ１２の開度を設定するようにして
もよい。これらは、いずれもエンジン１の回転に関連し
た信号であるからである。

【００２１】なお、流量制御バルブ１２は、冷却水供給
バルブ７に対して直列な状態で設けてあればよく、した
がって、これを冷却水供給バルブ７の下流側に設けてあ
ってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、冷却水供給バルブに対して流量制御バルブを直列に
接続し、この流量制御バルブによって冷却水タンクに供
給される水量を調節するようにしているので、エンジン
の回転に急激な変化が生じても供給元の冷却水量が制限
されるので、冷却水供給バルブを大きく動作させる必要
がなく、ＰＩＤコントローラの制御定数を安定に設定す
ることができる。したがって、アイドリング回転域から
高速回転域までの広い範囲における温度制御を高精度で
行うことができ、その結果、エンジンダイナモ上におけ
る試験を再現性よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のエンジン冷却装置の構成の一例を概
略的に示す図である。

【図２】従来のエンジン冷却装置の構成例を概略的に示
す図である。

【符号の説明】

１…エンジン、３…冷却水タンク、４…冷却水、５，６
…配管、７…冷却水供給バルブ、１１…ＰＩＤコントロ
ーラ、１２…流量制御バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却水を収容する冷却水タンクとエンジ
   ンとを２つの配管で接続して、エンジンを冷却水で冷却
   するとともに、エンジン側から排出される冷却水の温度
   を検出して、前記冷却水タンクに接続される冷却水供給
   バルブをＰＩＤ制御するようにしたエンジンダイナモ上
   のエンジン冷却装置において、前記冷却水供給バルブと
   直列に流量制御バルブを設け、この流量制御バルブをエ
   ンジンの回転に関連した信号に基づいて開閉制御するよ
   うにしたことを特徴とするエンジンダイナモ上のエンジ
   ン冷却装置。