JPH10253460A - 乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置 - Google Patents
乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置Info
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- JPH10253460A JPH10253460A JP9058717A JP5871797A JPH10253460A JP H10253460 A JPH10253460 A JP H10253460A JP 9058717 A JP9058717 A JP 9058717A JP 5871797 A JP5871797 A JP 5871797A JP H10253460 A JPH10253460 A JP H10253460A
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少数の測温点によりエンジンルーム内の熱環
境が検知でき、これにより複数の部品温度を計測するこ
となく、見積もることができる乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置の提供。 【解決手段】 エンジンルーム内に、放射率が０に近い
球（白体球）と、放射率が１に近い球（黒体球）とを隣
接して配置し、該両球の温度を計測する手段を有し、白
体球の温度から雰囲気温度を求め、白体球と黒体球との
温度差から排気管など高温熱源からの輻射熱量を評価す
るようにした。
境が検知でき、これにより複数の部品温度を計測するこ
となく、見積もることができる乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置の提供。 【解決手段】 エンジンルーム内に、放射率が０に近い
球（白体球）と、放射率が１に近い球（黒体球）とを隣
接して配置し、該両球の温度を計測する手段を有し、白
体球の温度から雰囲気温度を求め、白体球と黒体球との
温度差から排気管など高温熱源からの輻射熱量を評価す
るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明はエンジンルーム内
の熱環境を検知し、エンジンルーム内の部品温度を見積
もることによって、部品熱信頼性を向上させる乗用車用
エンジンルーム内熱環境モニタ装置に関する。
の熱環境を検知し、エンジンルーム内の部品温度を見積
もることによって、部品熱信頼性を向上させる乗用車用
エンジンルーム内熱環境モニタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 例えば排気ガスの温度あるいは床温を
検知して、それらがある温度以上であれば警報を発し、
運転者に注意を促すものがある。（（図１４）出典：自
動車技術ハンドブック、設計編）
検知して、それらがある温度以上であれば警報を発し、
運転者に注意を促すものがある。（（図１４）出典：自
動車技術ハンドブック、設計編）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら上記従
来技術にあっては、検知できるのはセンサーが装着され
ている場所だけであること、および温度が上昇した原因
までは分からず、予防あるいは再発防止ができないとい
う問題点がある。
来技術にあっては、検知できるのはセンサーが装着され
ている場所だけであること、および温度が上昇した原因
までは分からず、予防あるいは再発防止ができないとい
う問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】 そこで本発明では、エ
ンジンルーム内に、放射率が０に近い球（白体球）と、
放射率が１に近い球（黒体球）とを隣接して配置し、該
両球の温度を計測する手段を有し、白体球の温度から雰
囲気温度を求め、白体球と黒体球との温度差から排気管
など高温熱源からの輻射熱量を評価するようにしたこ
と、さらに前記白体球と黒体球の温度および車速、吸気
圧、水温、エンジン回転速度、外気温、エアコンスイッ
チとの組み合わせと、エンジンルーム内部品の温度とを
あらかじめ関数として相関つけておき、任意の走行条件
において前記両球の温度と運転条件から任意の部品温度
を見積れるようにしたことにより、一部の温度データか
らその周囲の部品温度を判断できるようにした。
ンジンルーム内に、放射率が０に近い球（白体球）と、
放射率が１に近い球（黒体球）とを隣接して配置し、該
両球の温度を計測する手段を有し、白体球の温度から雰
囲気温度を求め、白体球と黒体球との温度差から排気管
など高温熱源からの輻射熱量を評価するようにしたこ
と、さらに前記白体球と黒体球の温度および車速、吸気
圧、水温、エンジン回転速度、外気温、エアコンスイッ
チとの組み合わせと、エンジンルーム内部品の温度とを
あらかじめ関数として相関つけておき、任意の走行条件
において前記両球の温度と運転条件から任意の部品温度
を見積れるようにしたことにより、一部の温度データか
らその周囲の部品温度を判断できるようにした。
【０００５】また、エンジン冷却水温、吸気圧、エンジ
ン回転、車速、外気温、エアコンスイッチから、あるべ
き部品温度範囲を予め設定しておき、請求項２記載の乗
用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置により見積ら
れた部品温度と比較し、予め設定された基準温度レベル
よりも高い場合、警報を出すようにし、さらに請求項２
記載の乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置によ
り見積られた部品温度を温度履歴として積算し、該積算
値と経過時間との組み合わせにより部品の寿命を予測
し、前記温度の積算値と経過時間との組み合わせがある
基準値を越えた場合、警報を出すようにした。
ン回転、車速、外気温、エアコンスイッチから、あるべ
き部品温度範囲を予め設定しておき、請求項２記載の乗
用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置により見積ら
れた部品温度と比較し、予め設定された基準温度レベル
よりも高い場合、警報を出すようにし、さらに請求項２
記載の乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置によ
り見積られた部品温度を温度履歴として積算し、該積算
値と経過時間との組み合わせにより部品の寿命を予測
し、前記温度の積算値と経過時間との組み合わせがある
基準値を越えた場合、警報を出すようにした。
【０００６】また、前記により求められた雰囲気温度と
評価された輻射熱量とにより、熱環境を悪化させている
要因を予想し、該要因を取り除くためのエンジン制御を
適切に行うように構成することにより、上記問題点を解
決している。
評価された輻射熱量とにより、熱環境を悪化させている
要因を予想し、該要因を取り除くためのエンジン制御を
適切に行うように構成することにより、上記問題点を解
決している。
【０００７】本発明によれば、少数の測温点によりエン
ジンルーム内の熱環境が検知でき、これにより複数の部
品温度を計測することなく見積もることができる。ま
た、これにより見積もられた部品温度と予め設定された
基準温度とを比較することによって、故障を予見するこ
とができる。さらに、部品温度が上昇する要因を特定す
ることによって、部品温度上昇を回避するようにエンジ
ンを制御することができる。
ジンルーム内の熱環境が検知でき、これにより複数の部
品温度を計測することなく見積もることができる。ま
た、これにより見積もられた部品温度と予め設定された
基準温度とを比較することによって、故障を予見するこ
とができる。さらに、部品温度が上昇する要因を特定す
ることによって、部品温度上昇を回避するようにエンジ
ンを制御することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。まず、乗用車エンジンルーム内に置かれた球
における熱授受の様子を図１に示す。雰囲気温との間の
対流熱伝達、排気管など高温熱源との間の輻射熱交換、
および球自身に蓄熱される顕熱がある。これらの関係を
表す熱収支式を以下に示す。
説明する。まず、乗用車エンジンルーム内に置かれた球
における熱授受の様子を図１に示す。雰囲気温との間の
対流熱伝達、排気管など高温熱源との間の輻射熱交換、
および球自身に蓄熱される顕熱がある。これらの関係を
表す熱収支式を以下に示す。
【数１】 ここで、左辺は球に蓄えられる顕熱、右辺第一項は雰囲
気との対流伝熱、右辺第二項は高温熱源との幅射熱交換
量であり、各記号は以下の通りとなる。 Ｇ；部品重量 Ｃｐ；部品比熱 Ｔ；部品温度
τ；時間 Ｑｃｏｎｖ＝α・（Ｔａ−Ｔｍ）・Ａｍ Ｑｒａｄ＝εｍ・εｅｘ・σ・（Ｔｅｘ4 −Ｔｍ4 ）・
Ｆｍｅ・Ａｍ α；熱伝達係数 Ａ；伝熱面積 ε；放射率 Ｆ
ｍｅ；形態係数 添字は、ａ；雰囲気、ｍ；球、ｅｘ；熱源（排気管）を
それぞれ表す。さて、白体球においては、球に於ける放
射率（εｍ）が０に近いため、輻射熱交換量Ｑｒａｄは
非常に小さい値となる。さらにこの場合、定常状態では
前記熱収支式に於ける左辺が０となるため、Ｑｃｏｎｖ
＝０ひいては
気との対流伝熱、右辺第二項は高温熱源との幅射熱交換
量であり、各記号は以下の通りとなる。 Ｇ；部品重量 Ｃｐ；部品比熱 Ｔ；部品温度
τ；時間 Ｑｃｏｎｖ＝α・（Ｔａ−Ｔｍ）・Ａｍ Ｑｒａｄ＝εｍ・εｅｘ・σ・（Ｔｅｘ4 −Ｔｍ4 ）・
Ｆｍｅ・Ａｍ α；熱伝達係数 Ａ；伝熱面積 ε；放射率 Ｆ
ｍｅ；形態係数 添字は、ａ；雰囲気、ｍ；球、ｅｘ；熱源（排気管）を
それぞれ表す。さて、白体球においては、球に於ける放
射率（εｍ）が０に近いため、輻射熱交換量Ｑｒａｄは
非常に小さい値となる。さらにこの場合、定常状態では
前記熱収支式に於ける左辺が０となるため、Ｑｃｏｎｖ
＝０ひいては
【数２】 すなわち球の温度と雰囲気温度が等しくなることにな
る。
る。
【０００９】一方、黒体球においては、球に於ける放射
率（εｍ）が１に近いため、排気管からの輻射熱をほと
んど球の顕熱として蓄え、球の温度を上昇させることに
なる。また、平衡条件においては前記熱収支式の左辺が
同じく０になるため、Ｑｒａｄ＝ＱｃｏｎｖをみたすＴ
ｍが球の温度となる。熱収支式を書き換えると、
率（εｍ）が１に近いため、排気管からの輻射熱をほと
んど球の顕熱として蓄え、球の温度を上昇させることに
なる。また、平衡条件においては前記熱収支式の左辺が
同じく０になるため、Ｑｒａｄ＝ＱｃｏｎｖをみたすＴ
ｍが球の温度となる。熱収支式を書き換えると、
【数３】 すなわち、周囲の条件が同一であれば、球の温度と雰囲
気温度との温度差は輻射伝熱量の大きさに比例すること
になる。エンジンルーム内の任意の部品においても上記
と同様な熱収支になっており、球に於ける式の各項を明
らかにできれば、エンジンルーム内の周囲の部品熱収支
を代表していると言うことができる。
気温度との温度差は輻射伝熱量の大きさに比例すること
になる。エンジンルーム内の任意の部品においても上記
と同様な熱収支になっており、球に於ける式の各項を明
らかにできれば、エンジンルーム内の周囲の部品熱収支
を代表していると言うことができる。
【００１０】図２は本発明による乗用車用エンジンルー
ム内熱環境モニタ装置の概略を示すものである。１が放
射率が０に近い白体球、２が放射率が１に近い黒体球で
あり、それぞれ内部に熱電対を埋め込むことによって各
球の温度（それぞれＴｗｂ、Ｔｂｂ）を検知している。
ム内熱環境モニタ装置の概略を示すものである。１が放
射率が０に近い白体球、２が放射率が１に近い黒体球で
あり、それぞれ内部に熱電対を埋め込むことによって各
球の温度（それぞれＴｗｂ、Ｔｂｂ）を検知している。
【００１１】ここで材質と放射率との関係を図３（出
典：伝熱工学ハンドブック改訂代版）に示す。放射率が
１に近いものとして粗鋼板がある（図中番号１９）。一
方放射率が０に近いものとしてクロム研磨面（図中番号
４）がある。このように、表面を研磨した金属面は放射
率が０に近く、表面に粗さを持たせたものは１に近くな
る。したがって本発明で用いる白体球２、黒体球１は耐
熱性や価格から適切な材質を選び、表面性状を粗面にし
たものを黒体球１、研磨面にしたものを白体球２として
差し支えない。
典：伝熱工学ハンドブック改訂代版）に示す。放射率が
１に近いものとして粗鋼板がある（図中番号１９）。一
方放射率が０に近いものとしてクロム研磨面（図中番号
４）がある。このように、表面を研磨した金属面は放射
率が０に近く、表面に粗さを持たせたものは１に近くな
る。したがって本発明で用いる白体球２、黒体球１は耐
熱性や価格から適切な材質を選び、表面性状を粗面にし
たものを黒体球１、研磨面にしたものを白体球２として
差し支えない。
【００１２】さて、上記説明によれば、平衡条件におい
てはＴｗｂが雰囲気温度を示し、Ｔｂｂ−Ｔｗｂが輻射
伝熱量の大きさを表すことになる。上記各球１，２の温
度（Ｔｗｂ、Ｔｂｂ）は演算部に入力され、同じく入力
される車速、エンジン回転速度、吸入負圧、エンジン冷
却水温、外気温、エアコンスイッチなどの情報と組み合
わせて後で説明する処理により、部品温度の算出が行わ
れる。
てはＴｗｂが雰囲気温度を示し、Ｔｂｂ−Ｔｗｂが輻射
伝熱量の大きさを表すことになる。上記各球１，２の温
度（Ｔｗｂ、Ｔｂｂ）は演算部に入力され、同じく入力
される車速、エンジン回転速度、吸入負圧、エンジン冷
却水温、外気温、エアコンスイッチなどの情報と組み合
わせて後で説明する処理により、部品温度の算出が行わ
れる。
【００１３】図４、図５に上記熱環境モニタ装置をエン
ジンルーム内に装着した様子を示す。エンジン３の側
方、排気管４の近傍に、上記白体球１および黒体球２を
設置している。ここで、輻射を受けるべき黒体球１を輻
射を受けるべきでない白体球２と熱源である排気管４と
の間におき、黒体球１にとっては排気管４からの輻射が
白体球によって阻害されないようにし、白体球２にとっ
ては、黒体球１が排気管４からの幅射を遮るようにし
て、前記輻射の効果が明確に出るようにしている。ま
た、車両の走行方向または冷却ファン５の方向に対して
は白体球１、黒体球２がどちらも前に出ないように配列
し、両者への走行中の風の当たり方が同等となるように
している。また、鉛直上下方向については、排気管４か
らの自然対流が下から上へ流れるため、黒体球１、白体
球２の上下方向高さを略同一にし、いずれも対流熱伝達
係数が同等となるように配慮している。
ジンルーム内に装着した様子を示す。エンジン３の側
方、排気管４の近傍に、上記白体球１および黒体球２を
設置している。ここで、輻射を受けるべき黒体球１を輻
射を受けるべきでない白体球２と熱源である排気管４と
の間におき、黒体球１にとっては排気管４からの輻射が
白体球によって阻害されないようにし、白体球２にとっ
ては、黒体球１が排気管４からの幅射を遮るようにし
て、前記輻射の効果が明確に出るようにしている。ま
た、車両の走行方向または冷却ファン５の方向に対して
は白体球１、黒体球２がどちらも前に出ないように配列
し、両者への走行中の風の当たり方が同等となるように
している。また、鉛直上下方向については、排気管４か
らの自然対流が下から上へ流れるため、黒体球１、白体
球２の上下方向高さを略同一にし、いずれも対流熱伝達
係数が同等となるように配慮している。
【００１４】次に、上記実施の形態の作用を説明する。
まず、本発明による黒体球１の温度（Ｔｂｂ）と白体球
２の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を図６、図７、図８にもとづいて説明する。同図６〜
８は横軸に白体球２の温度を示し、縦軸に任意の部品温
度を示す。図６は登坂走行中、図７はアイドル時、図８
はキーオフ時の関係を示している。図中の直線群は、予
め計測された、定常状態に於ける白体球２の温度と任意
の部品温度との相関である。
まず、本発明による黒体球１の温度（Ｔｂｂ）と白体球
２の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を図６、図７、図８にもとづいて説明する。同図６〜
８は横軸に白体球２の温度を示し、縦軸に任意の部品温
度を示す。図６は登坂走行中、図７はアイドル時、図８
はキーオフ時の関係を示している。図中の直線群は、予
め計測された、定常状態に於ける白体球２の温度と任意
の部品温度との相関である。
【００１５】同直線群のパラメータとなっているＴｂｂ
−Ｔｗｂは、黒体球１と白体球２の温度差を示してお
り、これが０℃の線は輻射伝熱が介在しない条件を示
し、これが大きくなるにしたがって輻射の寄与が大きく
なることを示す。すなわち、実走行あるいは環境実験室
などで、走行条件や外気の環境をパラメータとして実験
を行い、その関係を直線で表したものである。走行条件
によってエンジンルルーム内の流れ形態が異なるので、
登坂走行、アイドル、キーオフそれぞれで直線の傾きが
異なる。すなわちそれぞれ異なった関係式が得られる。
走行条件として、エンジン回転速度、車速を入力してい
るので、それらから現在の運転状況を判断し、適切な関
係式を選定することになる。
−Ｔｗｂは、黒体球１と白体球２の温度差を示してお
り、これが０℃の線は輻射伝熱が介在しない条件を示
し、これが大きくなるにしたがって輻射の寄与が大きく
なることを示す。すなわち、実走行あるいは環境実験室
などで、走行条件や外気の環境をパラメータとして実験
を行い、その関係を直線で表したものである。走行条件
によってエンジンルルーム内の流れ形態が異なるので、
登坂走行、アイドル、キーオフそれぞれで直線の傾きが
異なる。すなわちそれぞれ異なった関係式が得られる。
走行条件として、エンジン回転速度、車速を入力してい
るので、それらから現在の運転状況を判断し、適切な関
係式を選定することになる。
【００１６】ここで、上記関係は定常状態で成立するも
のであるので、実走行中に定常条件を判断する必要があ
る。しかしながら、実走行中には定常状態はほとんど存
在しない。走行条件としてはある一定時間一定走行をす
ることがあるが、部品には必ず熱容量があり、温度が定
常となるためにはある程度の時間を必要とする。
のであるので、実走行中に定常条件を判断する必要があ
る。しかしながら、実走行中には定常状態はほとんど存
在しない。走行条件としてはある一定時間一定走行をす
ることがあるが、部品には必ず熱容量があり、温度が定
常となるためにはある程度の時間を必要とする。
【００１７】そこで本発明では、入力している車速およ
びエンジン回転速度をモニターし、これらがある一定時
間以上変化しない時に白体球２および黒体球１の温度を
ある一定時間間隔入力する。そしてその間の両球１，２
の温度変化から定常状態に於ける平衡温度を予測する。
これは、センサーとして用いている白体球２、黒体球１
の熱容量が既知であるため、前述した熱収支式（一次の
微分方程式）を解くことによって得られる。
びエンジン回転速度をモニターし、これらがある一定時
間以上変化しない時に白体球２および黒体球１の温度を
ある一定時間間隔入力する。そしてその間の両球１，２
の温度変化から定常状態に於ける平衡温度を予測する。
これは、センサーとして用いている白体球２、黒体球１
の熱容量が既知であるため、前述した熱収支式（一次の
微分方程式）を解くことによって得られる。
【００１８】上記モニタは、熱的に厳しくなる条件で実
施する。すなわち、エアコンが作動していることをエア
コンスイッチで判断し、また外気温があるレベル以上の
時とする。ここで外気温によるエンジンルーム内雰囲気
温度の変化が考えられるが、ある範囲内であれば両者は
比例関係にあるので、図６、図７、図８に示す相関を取
得した外気温を基準として、実走行中の外気温との差を
加減する事により補正する。以上のようにして、白体球
２および黒体球１の温度と車両運転条件から任意の部品
温度を見積もることができる。
施する。すなわち、エアコンが作動していることをエア
コンスイッチで判断し、また外気温があるレベル以上の
時とする。ここで外気温によるエンジンルーム内雰囲気
温度の変化が考えられるが、ある範囲内であれば両者は
比例関係にあるので、図６、図７、図８に示す相関を取
得した外気温を基準として、実走行中の外気温との差を
加減する事により補正する。以上のようにして、白体球
２および黒体球１の温度と車両運転条件から任意の部品
温度を見積もることができる。
【００１９】見積もられた部品温度から、それが正常か
どうかを判断することにする。そのためには、予めその
車両で起こりうる範囲を決めておき、上記により見積も
られた部品温度が該範囲内に入っているかどうかを判断
することにする。図６、図７、図８中にハッチングで示
しているのがここで説明した起こりうる温度範囲であ
る。すなわち、白体球２の温度はエンジンルーム内の代
表雰囲気温度に相当するが、この上限値（Ｔｗｂ＿Ｍａ
ｘ）と、輻射伝熱を表す黒体球１と自体球２の温度差の
上限値（Ｔｂｂ−Ｔｗｂ＿Ｍａｘ）とで囲まれる領域で
ある。上記により見積もられた部品温度が該領域をはず
れた場合、警報を発する。このことは、部品が限界温度
となる前に熱環境の異常を知らせることになり、不具合
を未然に防止することができる。
どうかを判断することにする。そのためには、予めその
車両で起こりうる範囲を決めておき、上記により見積も
られた部品温度が該範囲内に入っているかどうかを判断
することにする。図６、図７、図８中にハッチングで示
しているのがここで説明した起こりうる温度範囲であ
る。すなわち、白体球２の温度はエンジンルーム内の代
表雰囲気温度に相当するが、この上限値（Ｔｗｂ＿Ｍａ
ｘ）と、輻射伝熱を表す黒体球１と自体球２の温度差の
上限値（Ｔｂｂ−Ｔｗｂ＿Ｍａｘ）とで囲まれる領域で
ある。上記により見積もられた部品温度が該領域をはず
れた場合、警報を発する。このことは、部品が限界温度
となる前に熱環境の異常を知らせることになり、不具合
を未然に防止することができる。
【００２０】部品の寿命は、温度とその持続時間で決定
される。すなわち、高温になることはもちろん良くない
が、比較的低温でも長時間暴露されると、影響が出てく
る。そこで次のようにして対処することにする。すなわ
ち上記のようにして得られた任意の部品温度を、時間と
共に積算する。この積算値はキースイッチが切られても
消えることはなく、部品交換などでリセットされるまで
記憶される。そして、積算された温度と時間の関係で、
部品熱信頼性に影響を及ぼすと判断された場合には、警
報を発し、メンテナンスを促す。
される。すなわち、高温になることはもちろん良くない
が、比較的低温でも長時間暴露されると、影響が出てく
る。そこで次のようにして対処することにする。すなわ
ち上記のようにして得られた任意の部品温度を、時間と
共に積算する。この積算値はキースイッチが切られても
消えることはなく、部品交換などでリセットされるまで
記憶される。そして、積算された温度と時間の関係で、
部品熱信頼性に影響を及ぼすと判断された場合には、警
報を発し、メンテナンスを促す。
【００２１】上記により得られた情報を元にエンジン制
御にフィードバックを行い、部品熱信頼性を確保するた
めの最適の対応策を取ることができる。このことを図９
を用いて説明する。見積もられた部品温度が、予め設定
されている許容領域（図中ハッチング部）から図中Ａの
ようにはずれた場合、雰囲気温度上昇が主要因であり、
原因として、エンジン冷却水放熱量の異常、通風系（冷
却ファンなど）の異常、エアコンの異常によるコンデン
サ放熱量増大が考えられる。したがって、この状況が発
生した場合には、前記警報を出すとともに、点火時期が
ＭＢＴであることを確認し、空燃比を薄くすることによ
ってエンジン冷却水放熱量を減少させる。図１０に点火
時期と冷却水放熱量との関係、図１１に空燃比と冷却水
放熱量との関係を示す。点火時期がＭＢＴ付近で冷却水
放熱量が最小となり、空燃比を薄くすることにより冷却
水放熱量が減少することを示している。また、電動ファ
ンなど制御可能な通風系を装備している場合、エンジン
冷却水温に関わらず、冷却ファン回転を増大させ、冷却
風量を確保する。
御にフィードバックを行い、部品熱信頼性を確保するた
めの最適の対応策を取ることができる。このことを図９
を用いて説明する。見積もられた部品温度が、予め設定
されている許容領域（図中ハッチング部）から図中Ａの
ようにはずれた場合、雰囲気温度上昇が主要因であり、
原因として、エンジン冷却水放熱量の異常、通風系（冷
却ファンなど）の異常、エアコンの異常によるコンデン
サ放熱量増大が考えられる。したがって、この状況が発
生した場合には、前記警報を出すとともに、点火時期が
ＭＢＴであることを確認し、空燃比を薄くすることによ
ってエンジン冷却水放熱量を減少させる。図１０に点火
時期と冷却水放熱量との関係、図１１に空燃比と冷却水
放熱量との関係を示す。点火時期がＭＢＴ付近で冷却水
放熱量が最小となり、空燃比を薄くすることにより冷却
水放熱量が減少することを示している。また、電動ファ
ンなど制御可能な通風系を装備している場合、エンジン
冷却水温に関わらず、冷却ファン回転を増大させ、冷却
風量を確保する。
【００２２】一方、図中Ｂのようにはずれた場合、輻射
伝熱が主要因であり、原因として排気管表面温度の上昇
が考えられる。対策として、点火時期を進めることによ
り排気管での放熱量を低減させる。図１２に点火時期
と、排気ポートに於ける冷却水放熱量との関係を示す。
点火時期を進めることによって、排気系の放熱量が減少
することを示している。尚、Ｔｂｂ−Ｔｗｂの温度差が
あるレベル以上である場合は、失火の可能性があるた
め、理論空燃比、ＭＢＴに設定する。
伝熱が主要因であり、原因として排気管表面温度の上昇
が考えられる。対策として、点火時期を進めることによ
り排気管での放熱量を低減させる。図１２に点火時期
と、排気ポートに於ける冷却水放熱量との関係を示す。
点火時期を進めることによって、排気系の放熱量が減少
することを示している。尚、Ｔｂｂ−Ｔｗｂの温度差が
あるレベル以上である場合は、失火の可能性があるた
め、理論空燃比、ＭＢＴに設定する。
【００２３】図中Ｃのように雰囲気温度も輻射伝熱も異
常であると判断された場合には、エンジン冷却水放熱量
と排気管温度を両立させるために、理論空燃比およびＭ
ＢＴに設定し、冷却ファンの回転を増大させて対応す
る。
常であると判断された場合には、エンジン冷却水放熱量
と排気管温度を両立させるために、理論空燃比およびＭ
ＢＴに設定し、冷却ファンの回転を増大させて対応す
る。
【００２４】以上のように、雰囲気温度が異常である場
合と排気管からの輻射が異常である場合とで適切な対応
の仕方が異なっている。従って、上記のように部品温度
上昇の主要因がどこにあるのかを判断した上で対応をと
ることにより確実に部品熱信頼性を確保することができ
る。以上の制御をフローチャートで図１３に示す。
合と排気管からの輻射が異常である場合とで適切な対応
の仕方が異なっている。従って、上記のように部品温度
上昇の主要因がどこにあるのかを判断した上で対応をと
ることにより確実に部品熱信頼性を確保することができ
る。以上の制御をフローチャートで図１３に示す。
【００２５】
【発明の効果】 以上の説明で明らかなように本発明に
よる乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置におい
ては、少数の測温点によりエンジンルーム内の熱環境が
検知でき、これにより複数の部品温度を計測することな
く、見積もることができるので、少ないコストで確実に
部品の信頼性を確保できる。また、これにより故障を予
見することにより、実際に不具合が発生する前に修理等
の対策を実施できる。さらに、部品温度が上昇する要因
を特定することによって、部品温度上昇を回避するよう
にエンジンを制御するため、部品熱寿命が長くなる。
よる乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置におい
ては、少数の測温点によりエンジンルーム内の熱環境が
検知でき、これにより複数の部品温度を計測することな
く、見積もることができるので、少ないコストで確実に
部品の信頼性を確保できる。また、これにより故障を予
見することにより、実際に不具合が発生する前に修理等
の対策を実施できる。さらに、部品温度が上昇する要因
を特定することによって、部品温度上昇を回避するよう
にエンジンを制御するため、部品熱寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 熱源の近傍に置かれた球における熱収支を示
す説明図である。
す説明図である。
【図２】 本発明による乗用車用エンジンルーム内熱環
境モニタ装置の概略図である。
境モニタ装置の概略図である。
【図３】 材質と放射率との関係を示す図である。
【図４】 本発明による熱環境モニタ装置をエンジンル
ーム内に装着した様子を示す図である。
ーム内に装着した様子を示す図である。
【図５】 図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】 本発明による黒体球の温度（Ｔｂｂ）と白体
球の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を示す図である。
球の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を示す図である。
【図７】 本発明による黒体球の温度（Ｔｂｂ）と白体
球の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を示す図である。
球の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を示す図である。
【図８】 本発明による黒体球の温度（Ｔｂｂ）と白体
球の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を示す図である。
球の温度（Ｔｗｂ）とエンジンルーム内部品温度との相
関を示す図である。
【図９】 部品温度と白体球および黒体球温度との相関
とエンジン制御との関係を示す説明図である。
とエンジン制御との関係を示す説明図である。
【図１０】 点火時期と冷却水放熱量との関係を示す図
である。
である。
【図１１】 空燃比と冷却水放熱量との関係を示す図で
ある。
ある。
【図１２】 点火時期と排気ポートに於ける冷却水放熱
量との関係を示す図である。
量との関係を示す図である。
【図１３】 本発明の制御を示すフローチャートであ
る。
る。
【図１４】 従来技術における床下温度警報装置であ
る。
る。
１ 白体球 ２ 黒体球 ３ エンジン ４ 排気管
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンルーム内に、放射率が０に近い
球（白体球）と、放射率が１に近い球（黒体球）とを隣
接して配置し、該両球の温度を計測する手段を有し、白
体球の温度から雰囲気温度を求め、白体球と黒体球との
温度差から排気管など高温熱源からの輻射熱量を評価す
るようにしたことを特徴とする乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置において、前記白体球と黒体球の温
度および車速、吸気圧、水温、エンジン回転速度、外気
温、エアコンスイッチとの組み合わせと、エンジンルー
ム内部品の温度とをあらかじめ関数として相関つけてお
き、任意の走行条件において前記両球の温度と運転条件
から任意の部品温度を見積れるようにしたことを特徴と
する乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置において、エンジン冷却水温、吸気
圧、エンジン回転、車速、外気温、エアコンスイッチか
ら、あるべき部品温度範囲を予め設定しておき、請求項
２記載の乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置に
より見積られた部品温度と比較し、予め設定された基準
温度範囲から外れた場合、警報を出すようにしたことを
特徴とする乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装
置。 - 【請求項４】 請求項３記載の乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置において、請求項２記載の乗用車用
エンジンルーム内熱環境モニタ装置により見積られた部
品温度を温度履歴として積算し、該積算値と経過時間と
の組み合わせにより部品の寿命を予測し、前記温度の積
算値と経過時間との組み合わせがある基準値を越えた場
合、警報を出すようにしたことを特徴とする乗用車用エ
ンジンルーム内熱環境モニタ装置。 - 【請求項５】 請求項３記載の乗用車用エンジンルーム
内熱環境モニタ装置において、請求項１記載の乗用車用
エンジンルーム内熱環境モニタ装置により求められた雰
囲気温度と評価された輻射熱量とにより、熱環境を悪化
させている要因を予想し、該要因を取り除くためのエン
ジン制御を適切に行うように構成したことを特徴とする
乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9058717A JPH10253460A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9058717A JPH10253460A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253460A true JPH10253460A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13092259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9058717A Pending JPH10253460A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 乗用車用エンジンルーム内熱環境モニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10253460A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175171A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Honda Motor Co Ltd | 冷却ファン駆動制御装置 |
| CN103792089A (zh) * | 2014-01-29 | 2014-05-14 | 西安航天动力试验技术研究所 | 发动机热环境试验用可翻转式高辐射热流环境装置 |
-
1997
- 1997-03-13 JP JP9058717A patent/JPH10253460A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175171A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Honda Motor Co Ltd | 冷却ファン駆動制御装置 |
| CN103792089A (zh) * | 2014-01-29 | 2014-05-14 | 西安航天动力试验技术研究所 | 发动机热环境试验用可翻转式高辐射热流环境装置 |
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