JPH10266858A - 流体制御弁の自己診断装置 - Google Patents
流体制御弁の自己診断装置Info
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- JPH10266858A JPH10266858A JP7586897A JP7586897A JPH10266858A JP H10266858 A JPH10266858 A JP H10266858A JP 7586897 A JP7586897 A JP 7586897A JP 7586897 A JP7586897 A JP 7586897A JP H10266858 A JPH10266858 A JP H10266858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 開閉弁の故障を早期に検出して運転者に知ら
せることのできる開閉弁の自己診断装置を提供する。 【解決手段】 発熱体1と、熱交換手段2との間に設け
られた循環系の流体流通路3と、流体を循環させる循環
駆動手段4,5と、第1の温度検出手段10aと、第1
の温度検出手段よりも下流側に設けられた流体制御弁6
と、流体流通路3aの流体制御弁よりも下流側に設けら
れた第2の温度検出手段10bと、流体制御弁6および
循環駆動手段4,5の駆動を、予め設定された設定内容
と第1の温度検出手段により検出された流体の温度に基
づいて制御する制御手段9と、制御手段9から流体制御
弁6の駆動を制御する制御信号が出力されたときに、温
度検出手段10a,10bから検出された流体の温度の
比較結果に基づいて流体制御弁6が正常に動作している
か否かを診断する診断手段とから構成した。
せることのできる開閉弁の自己診断装置を提供する。 【解決手段】 発熱体1と、熱交換手段2との間に設け
られた循環系の流体流通路3と、流体を循環させる循環
駆動手段4,5と、第1の温度検出手段10aと、第1
の温度検出手段よりも下流側に設けられた流体制御弁6
と、流体流通路3aの流体制御弁よりも下流側に設けら
れた第2の温度検出手段10bと、流体制御弁6および
循環駆動手段4,5の駆動を、予め設定された設定内容
と第1の温度検出手段により検出された流体の温度に基
づいて制御する制御手段9と、制御手段9から流体制御
弁6の駆動を制御する制御信号が出力されたときに、温
度検出手段10a,10bから検出された流体の温度の
比較結果に基づいて流体制御弁6が正常に動作している
か否かを診断する診断手段とから構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、流体が流通する
流体流通路に設けられ、前記流体流通路を流れる流体の
流れを制御する流体制御弁が流体の温度の変化に応じて
正常に動作しているか否かを診断する流体制御弁の自己
診断装置に関する。
流体流通路に設けられ、前記流体流通路を流れる流体の
流れを制御する流体制御弁が流体の温度の変化に応じて
正常に動作しているか否かを診断する流体制御弁の自己
診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、液冷形の自動車用のエンジン
(内燃機関)の冷却系に使用される流体制御弁としての
自己温度感知形のサーモスタットは、流体である冷却水
の温度が所定温度(例えば80度)を超えると弁体が開
いて冷却水のラジエータへの流通を可能にし、前記ラジ
エータで放熱され低温となった冷却水をエンジンに戻す
ようにしている。しかしながら、従来の流体制御弁の中
には、特に自己温度感知形の流体制御弁である上記サー
モスタットのように、それ自体が流体の温度の変化に応
じて独立して動作するものがあり、流体制御弁の故障に
よって弁体が正常に開かない、または閉じないというこ
とが生じても、それが検出できないことがある。そのた
め、流体制御弁が故障することによる二次的なトラブ
ル、例えば、運転席の水温計の異常な上昇や、焼き付き
によるエンジンの運転異常が表面化しない限り、運転者
は異常を知ることができず、それが流体制御弁の故障に
よるものなのか否かも判断することもできない。また、
前記したトラブルが表面化しないうちは不適正な状態で
運転を続けることになり、特に自動車のエンジンでは、
環境に悪影響を及ぼす一酸化炭素や窒素酸化物,炭化水
素等の有害な物質を大量に大気中に放出することにな
る。
(内燃機関)の冷却系に使用される流体制御弁としての
自己温度感知形のサーモスタットは、流体である冷却水
の温度が所定温度(例えば80度)を超えると弁体が開
いて冷却水のラジエータへの流通を可能にし、前記ラジ
エータで放熱され低温となった冷却水をエンジンに戻す
ようにしている。しかしながら、従来の流体制御弁の中
には、特に自己温度感知形の流体制御弁である上記サー
モスタットのように、それ自体が流体の温度の変化に応
じて独立して動作するものがあり、流体制御弁の故障に
よって弁体が正常に開かない、または閉じないというこ
とが生じても、それが検出できないことがある。そのた
め、流体制御弁が故障することによる二次的なトラブ
ル、例えば、運転席の水温計の異常な上昇や、焼き付き
によるエンジンの運転異常が表面化しない限り、運転者
は異常を知ることができず、それが流体制御弁の故障に
よるものなのか否かも判断することもできない。また、
前記したトラブルが表面化しないうちは不適正な状態で
運転を続けることになり、特に自動車のエンジンでは、
環境に悪影響を及ぼす一酸化炭素や窒素酸化物,炭化水
素等の有害な物質を大量に大気中に放出することにな
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の問題
点に鑑みてなされたもので、流体制御弁の故障を早期に
検出して運転者に知らせることにより、流体制御弁の故
障による二次的なトラブルを事前に回避することができ
るとともに、特に液冷式の内燃機関の運転において冷却
水等の冷却液の温度を適正に保ち、環境に悪影響を及ぼ
す一酸化炭素や窒素酸化物,炭化水素等の有害な物質を
大量に大気中に放出することのない流体制御弁の自己診
断装置を提供しようとするものである。
点に鑑みてなされたもので、流体制御弁の故障を早期に
検出して運転者に知らせることにより、流体制御弁の故
障による二次的なトラブルを事前に回避することができ
るとともに、特に液冷式の内燃機関の運転において冷却
水等の冷却液の温度を適正に保ち、環境に悪影響を及ぼ
す一酸化炭素や窒素酸化物,炭化水素等の有害な物質を
大量に大気中に放出することのない流体制御弁の自己診
断装置を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みてなされたもので、請求項1に記載の発明は、流体流
通路に設けられ前記流体流通路を流れる流体の流れを制
御する流体制御弁が前記流体の温度変化に応じて正常に
動作しているか否かを診断する流体制御弁の自己診断装
置であって、発熱体と、熱交換手段との間に設けられた
循環系の流体流通路と、この流体流通路に流体を循環さ
せる循環駆動手段と、前記発熱体の流体流出口から流出
した流体の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記
流体流出口に連通する流出側の流体流通路の前記第1の
温度検出手段よりも下流側に設けられ、前記流体の温度
変化により前記熱交換手段への前記流体の流入または流
出を制御する流体制御弁と、前記流出側の流体流通路の
前記流体制御弁よりも下流側に設けられ、前記流体の温
度を検出する第2の温度検出手段と、前記流体制御弁お
よび前記循環駆動手段の駆動を、予め設定された設定内
容と前記第1の温度検出手段により検出された前記流体
の温度に基づいて制御する制御手段と、この制御手段か
ら前記流体制御弁および前記循環駆動手段の駆動を制御
する制御信号が出力されたときに、前記第1の温度検出
手段と第2の温度検出手段から検出された前記流体の温
度の比較結果に基づいて前記流体制御弁が正常に動作し
ているか否かを診断する診断手段と、この診断手段の診
断結果を報知する報知手段とからなることを特徴とする
流体制御弁の自己診断装置請求項2に記載の発明は、前
記流体制御弁は、前記流体が前記発熱体に流入する流体
流入口に連通する流入側の流体流通路に設けられ、前記
第2の温度検出手段は前記流入側の流体流通路の前記流
体制御弁よりも下流側に設けられていることを特徴とす
る請求項1に記載の流体制御弁の自己診断装置である。
請求項3に記載の発明は、前記第2の温度検出手段に代
えて流体制御弁の弁体の開閉を検出する開閉検出手段を
設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の流体制御弁の自己診断装置。請求項4に記載の発明
は、前記流体制御弁は、温度変化により作動する感温作
動体を備えたサーモスタットであり、前記感温作動体を
前記流体の温度よりも高い温度または低い温度で作動さ
せるべく加熱または冷却する加熱または冷却手段を設
け、前記制御手段は、前記加熱または冷却手段および前
記循環駆動手段の駆動を、予め設定された設定内容と前
記温度検出手段により検出された流体の温度に基づいて
制御することを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
ずれかに記載の流体制御弁の自己診断装置である。
みてなされたもので、請求項1に記載の発明は、流体流
通路に設けられ前記流体流通路を流れる流体の流れを制
御する流体制御弁が前記流体の温度変化に応じて正常に
動作しているか否かを診断する流体制御弁の自己診断装
置であって、発熱体と、熱交換手段との間に設けられた
循環系の流体流通路と、この流体流通路に流体を循環さ
せる循環駆動手段と、前記発熱体の流体流出口から流出
した流体の温度を検出する第1の温度検出手段と、前記
流体流出口に連通する流出側の流体流通路の前記第1の
温度検出手段よりも下流側に設けられ、前記流体の温度
変化により前記熱交換手段への前記流体の流入または流
出を制御する流体制御弁と、前記流出側の流体流通路の
前記流体制御弁よりも下流側に設けられ、前記流体の温
度を検出する第2の温度検出手段と、前記流体制御弁お
よび前記循環駆動手段の駆動を、予め設定された設定内
容と前記第1の温度検出手段により検出された前記流体
の温度に基づいて制御する制御手段と、この制御手段か
ら前記流体制御弁および前記循環駆動手段の駆動を制御
する制御信号が出力されたときに、前記第1の温度検出
手段と第2の温度検出手段から検出された前記流体の温
度の比較結果に基づいて前記流体制御弁が正常に動作し
ているか否かを診断する診断手段と、この診断手段の診
断結果を報知する報知手段とからなることを特徴とする
流体制御弁の自己診断装置請求項2に記載の発明は、前
記流体制御弁は、前記流体が前記発熱体に流入する流体
流入口に連通する流入側の流体流通路に設けられ、前記
第2の温度検出手段は前記流入側の流体流通路の前記流
体制御弁よりも下流側に設けられていることを特徴とす
る請求項1に記載の流体制御弁の自己診断装置である。
請求項3に記載の発明は、前記第2の温度検出手段に代
えて流体制御弁の弁体の開閉を検出する開閉検出手段を
設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の流体制御弁の自己診断装置。請求項4に記載の発明
は、前記流体制御弁は、温度変化により作動する感温作
動体を備えたサーモスタットであり、前記感温作動体を
前記流体の温度よりも高い温度または低い温度で作動さ
せるべく加熱または冷却する加熱または冷却手段を設
け、前記制御手段は、前記加熱または冷却手段および前
記循環駆動手段の駆動を、予め設定された設定内容と前
記温度検出手段により検出された流体の温度に基づいて
制御することを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
ずれかに記載の流体制御弁の自己診断装置である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に従って説明する。なお、以下の実施形態では、
流体流通路として自動車用のエンジン(内燃機関)の冷
却系を例を挙げて説明するが、本発明の診断装置はエン
ジンの冷却系に設けられる流体制御弁に限らず、他の流
体流通路に設けられ、流体流通路を流れる流体の温度変
化によって弁体の開閉を行う流体制御弁にも適用が可能
である。
を図面に従って説明する。なお、以下の実施形態では、
流体流通路として自動車用のエンジン(内燃機関)の冷
却系を例を挙げて説明するが、本発明の診断装置はエン
ジンの冷却系に設けられる流体制御弁に限らず、他の流
体流通路に設けられ、流体流通路を流れる流体の温度変
化によって弁体の開閉を行う流体制御弁にも適用が可能
である。
【0006】図1(a)は流体制御弁としてサーモスタ
ットを用いた自動車用エンジンの冷却装置の一例で、符
号1は発熱体であるエンジン,符号2は熱交換手段であ
るラジエータ,符号3はエンジン1とラジエータ2との
間で流体である冷却水を循環させる循環系の冷却水路
(流体流通路)である。冷却水路3は、エンジン1の上
部に設けられた冷却水の流体流出口1aからラジエータ
2の上部に設けられた冷却水の流入部2aまで連通する
流出側水路3aと、ラジエータ2の下部に設けられた冷
却水の流出部2bからエンジン1の下部に設けられた冷
却水の流体流入部1bまで連通する流入側水路3bと、
両水路3a,3bの途中部位を連通状に接続するバイパ
ス水路3cとからなっている。また、図1(a)に示す
冷却装置はいわゆる出口制御型のもので、ラジエータ2
への冷却水の流入または流出を制御する流体制御弁であ
るサーモスタット6は、流出側水路3aとバイパス水路
3cの分岐部に設けられている。
ットを用いた自動車用エンジンの冷却装置の一例で、符
号1は発熱体であるエンジン,符号2は熱交換手段であ
るラジエータ,符号3はエンジン1とラジエータ2との
間で流体である冷却水を循環させる循環系の冷却水路
(流体流通路)である。冷却水路3は、エンジン1の上
部に設けられた冷却水の流体流出口1aからラジエータ
2の上部に設けられた冷却水の流入部2aまで連通する
流出側水路3aと、ラジエータ2の下部に設けられた冷
却水の流出部2bからエンジン1の下部に設けられた冷
却水の流体流入部1bまで連通する流入側水路3bと、
両水路3a,3bの途中部位を連通状に接続するバイパ
ス水路3cとからなっている。また、図1(a)に示す
冷却装置はいわゆる出口制御型のもので、ラジエータ2
への冷却水の流入または流出を制御する流体制御弁であ
るサーモスタット6は、流出側水路3aとバイパス水路
3cの分岐部に設けられている。
【0007】[循環駆動手段,水温検出手段の説明]こ
の実施形態において冷却水を図1(a)中矢印の方向に
循環させる循環駆動手段は、電子制御装置(ECU)等
の制御装置9の指令信号(パルス信号)に従って駆動軸
が所定回転数で回転される駆動体としてのサーボモータ
5と、このサーボモータ5によって駆動されるウォータ
ポンプ4とから構成される。サーボモータ5の駆動軸と
ウォータポンプ4の回転軸との間にはベルト5aが張設
され、このベルト5aを介してサーボモータ5の駆動が
ウォータポンプ4に伝達される。なお、駆動体は制御装
置9によって制御可能であればよく、サーボモータ5に
限らずステッピングモータ等他の駆動体であってもよ
い。流出側水路3aには、流出側水路3aを流れる冷却
水の温度を検出する第1の温度検出手段としての水温セ
ンサ10aが設けられている。水温センサ10aは、エ
ンジン1から流出する冷却水の温度を正確に検出するた
めエンジン1の冷却水出口1aのできるだけ近傍に配置
することが好ましいが、冷却水の温度を正確に検出する
ことができる位置であればこの位置に限らず他の位置、
例えばサーモスタット6の近傍に設けるものとしてもよ
い。この水温センサ10aから出力された検出信号は、
信号線9aを介して制御装置9に送信される。
の実施形態において冷却水を図1(a)中矢印の方向に
循環させる循環駆動手段は、電子制御装置(ECU)等
の制御装置9の指令信号(パルス信号)に従って駆動軸
が所定回転数で回転される駆動体としてのサーボモータ
5と、このサーボモータ5によって駆動されるウォータ
ポンプ4とから構成される。サーボモータ5の駆動軸と
ウォータポンプ4の回転軸との間にはベルト5aが張設
され、このベルト5aを介してサーボモータ5の駆動が
ウォータポンプ4に伝達される。なお、駆動体は制御装
置9によって制御可能であればよく、サーボモータ5に
限らずステッピングモータ等他の駆動体であってもよ
い。流出側水路3aには、流出側水路3aを流れる冷却
水の温度を検出する第1の温度検出手段としての水温セ
ンサ10aが設けられている。水温センサ10aは、エ
ンジン1から流出する冷却水の温度を正確に検出するた
めエンジン1の冷却水出口1aのできるだけ近傍に配置
することが好ましいが、冷却水の温度を正確に検出する
ことができる位置であればこの位置に限らず他の位置、
例えばサーモスタット6の近傍に設けるものとしてもよ
い。この水温センサ10aから出力された検出信号は、
信号線9aを介して制御装置9に送信される。
【0008】制御装置9には、水温センサ10aから送
信された信号のほかに、エンジン1の状態を検出する状
態検出手段11から送信された信号が、信号線9bを介
して入力される。状態検出手段11は、この実施形態で
はスロットルバルブの開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ11aと、エンジン回転数を検出するエンジ
ン回転数検出用センサ11bとから構成されている。な
お、スロットルバルブの開度を検出するかわりに、エア
フローメータまたは負圧計等を設けて吸入空気量または
空気吸入管の負圧を検出するものとしてもよい。流出側
水路3aの分岐点に設けられたサーモスタット6は、図
2に示すように、流出側水路3aに固定されるフレーム
6bと、このフレーム6bに取り付けられ、感温作動体
としてのサーモエレメント7とを支持するフランジ部6
eと、サーモエレメント7によって開閉される弁体6a
と、この弁体6aを常時閉方向に付勢するばね6d等か
ら構成される。
信された信号のほかに、エンジン1の状態を検出する状
態検出手段11から送信された信号が、信号線9bを介
して入力される。状態検出手段11は、この実施形態で
はスロットルバルブの開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ11aと、エンジン回転数を検出するエンジ
ン回転数検出用センサ11bとから構成されている。な
お、スロットルバルブの開度を検出するかわりに、エア
フローメータまたは負圧計等を設けて吸入空気量または
空気吸入管の負圧を検出するものとしてもよい。流出側
水路3aの分岐点に設けられたサーモスタット6は、図
2に示すように、流出側水路3aに固定されるフレーム
6bと、このフレーム6bに取り付けられ、感温作動体
としてのサーモエレメント7とを支持するフランジ部6
eと、サーモエレメント7によって開閉される弁体6a
と、この弁体6aを常時閉方向に付勢するばね6d等か
ら構成される。
【0009】サーモエレメント7は、さらに、ピストン
ガイド7bにガイドされながら進退するとともに先端が
フレーム6bに形成された支持部6cの頂部と係合する
ピストン7aと、冷却水の温度変化により膨張または収
縮してピストン7aを進退移動させる熱膨張体(ワック
ス)7dを内蔵した温度感知部7cとからなり、温度感
知部7cの底部には熱膨張体7dを加熱する加熱手段と
してのサーミスタ(以下、PTCと記載)8が設けられ
ている。このPTC8は、冷却水路3の外部に設けられ
た給電部13とリード線8aによって接続され、給電部
13からの印加電圧の大きさに応じた温度で熱膨張体7
dを加熱することができるものである。給電部13は、
図1(a)に示すように、制御装置9と信号線9cによ
って接続され、制御装置9の指令信号によって所定の印
加電圧をPTC8に付与する。符号14は、この給電部
13に電源を供給するバッテリ等の電源である。なお、
サーモスタット6は、流体の温度変化により弁体6aの
開閉を行う感温作動体を有するものであればよく、上記
のようなサーモエレメント7の熱膨張体7dの膨張,収
縮によって弁体6aの開閉を行うものに限らず、例え
ば、温度変化にともなう内部圧力の変化により作動する
ベローズ式のサーモスタットであってもよいし、バイメ
タルを用いたサーモスタットであってもよい。また、加
熱手段は、印加電圧の大きさに応じて熱膨張体7dを冷
却水よりも高い温度まで上昇させることができるもので
あればよく、他の手段、例えばヒータであってもよい。
また、このような加熱手段に限らず例えば印加電圧に応
じて熱膨張体7dを冷却水の温度よりも低くすることの
できる冷却手段であってもよい。
ガイド7bにガイドされながら進退するとともに先端が
フレーム6bに形成された支持部6cの頂部と係合する
ピストン7aと、冷却水の温度変化により膨張または収
縮してピストン7aを進退移動させる熱膨張体(ワック
ス)7dを内蔵した温度感知部7cとからなり、温度感
知部7cの底部には熱膨張体7dを加熱する加熱手段と
してのサーミスタ(以下、PTCと記載)8が設けられ
ている。このPTC8は、冷却水路3の外部に設けられ
た給電部13とリード線8aによって接続され、給電部
13からの印加電圧の大きさに応じた温度で熱膨張体7
dを加熱することができるものである。給電部13は、
図1(a)に示すように、制御装置9と信号線9cによ
って接続され、制御装置9の指令信号によって所定の印
加電圧をPTC8に付与する。符号14は、この給電部
13に電源を供給するバッテリ等の電源である。なお、
サーモスタット6は、流体の温度変化により弁体6aの
開閉を行う感温作動体を有するものであればよく、上記
のようなサーモエレメント7の熱膨張体7dの膨張,収
縮によって弁体6aの開閉を行うものに限らず、例え
ば、温度変化にともなう内部圧力の変化により作動する
ベローズ式のサーモスタットであってもよいし、バイメ
タルを用いたサーモスタットであってもよい。また、加
熱手段は、印加電圧の大きさに応じて熱膨張体7dを冷
却水よりも高い温度まで上昇させることができるもので
あればよく、他の手段、例えばヒータであってもよい。
また、このような加熱手段に限らず例えば印加電圧に応
じて熱膨張体7dを冷却水の温度よりも低くすることの
できる冷却手段であってもよい。
【0010】制御装置9には、図1(b)に示すよう
に、記憶手段としてのメモリ17と、各種入力信号を制
御装置9の認識可能なデジタル信号等に変換する信号処
理部15と、この信号処理部15により処理された入力
データとメモリ17の記憶内容とを比較する比較部16
と、この比較部16による比較結果を演算処理して給電
部13やサーボモータ5に指令信号を出力する処理部1
8とを有している。メモリ17には、エンジン1の負荷
状態ごとの最適な冷却水温が記憶されているほか、記憶
された最適な冷却水温T11, T12, T13・・Tnmと、水
温センサ10から入力された実際の冷却水温Tとの温度
差ΔTx (ΔTx =T−Tnm)ごとのサーボモータ5の
回転数(またはパルスデューティ値)およびPTC8の
加熱温度に基づく給電部13からの印加電圧が設定され
て記憶されている。
に、記憶手段としてのメモリ17と、各種入力信号を制
御装置9の認識可能なデジタル信号等に変換する信号処
理部15と、この信号処理部15により処理された入力
データとメモリ17の記憶内容とを比較する比較部16
と、この比較部16による比較結果を演算処理して給電
部13やサーボモータ5に指令信号を出力する処理部1
8とを有している。メモリ17には、エンジン1の負荷
状態ごとの最適な冷却水温が記憶されているほか、記憶
された最適な冷却水温T11, T12, T13・・Tnmと、水
温センサ10から入力された実際の冷却水温Tとの温度
差ΔTx (ΔTx =T−Tnm)ごとのサーボモータ5の
回転数(またはパルスデューティ値)およびPTC8の
加熱温度に基づく給電部13からの印加電圧が設定され
て記憶されている。
【0011】図3はメモリ17に記憶された記憶内容を
示したもので、(a) はエンジン1の負荷ごとの最適な冷
却水温をテーブルに表したもの、(b) は温度差ΔTx ご
とのサーボモータ5の回転数(rpm)および給電部1
3の印加電圧(V)をパラメータで示した一例である。
エンジン1の負荷は、一般にスロットルバルブの開度や
吸入空気量または負圧(空気吸入管の負圧)とエンジン
の回転数とに密接な関係があり、一定のエンジン回転数
の下ではスロットルバルブの開度や吸入空気量または負
圧が大きくなるほど負荷が大きくなり、冷却水温を低く
する必要がある。また、同様に、一定のスロットルバル
ブの開度,吸気空気量または負圧の下では、エンジン回
転数が大きくなるほど冷却水温を低くする必要がある。
示したもので、(a) はエンジン1の負荷ごとの最適な冷
却水温をテーブルに表したもの、(b) は温度差ΔTx ご
とのサーボモータ5の回転数(rpm)および給電部1
3の印加電圧(V)をパラメータで示した一例である。
エンジン1の負荷は、一般にスロットルバルブの開度や
吸入空気量または負圧(空気吸入管の負圧)とエンジン
の回転数とに密接な関係があり、一定のエンジン回転数
の下ではスロットルバルブの開度や吸入空気量または負
圧が大きくなるほど負荷が大きくなり、冷却水温を低く
する必要がある。また、同様に、一定のスロットルバル
ブの開度,吸気空気量または負圧の下では、エンジン回
転数が大きくなるほど冷却水温を低くする必要がある。
【0012】図3(a) で示す表は、エンジン1の負荷と
冷却水温との関係を示したもので、横軸はエンジン回転
数(rpm)、縦軸はスロットルバルブの開度(θ)で
ある。この表では、縦軸をスロットル開度10°ごと、
横軸をエンジン回転数1000rpmごとに区切り、マ
トリクス状に仕切られた各領域ごとに最適な冷却水温T
11, T12,T13・・Tnmを定めている。一般に、エンジ
ン負荷は表の右上に向かうほど大きくなり、表の左下に
向かうほど小さくなるので、表の右上の冷却水温Tnmが
最も低くなり、表の左下の冷却水温T11が最も高くな
る。また、自動車用のエンジンの冷却水温は、一般に摂
氏75度〜110度の範囲であるから、右上の冷却水温
Tnmが75度となり、左下の冷却水温T11が110度と
なる。上記のように決定された最適な冷却水温T11, T
12,T13・・Tnmは、スロットル開度(θ)およびエン
ジン回転数(rpm)に対応させてメモリ17に記憶さ
れる。なお、吸入空気量または負圧とエンジン回転数か
ら最適な冷却水温を求める場合も同様である。制御装置
9は、スロットルボジションメータやエアフローメータ
または負圧計から送信されたスロットルバルブ開度
(θ)や吸入空気量または負圧に関する入力データおよ
びエンジン回転数(rpm)に関する入力データから、
当該エンジン負荷に最適な冷却水温T11, T12,T13・
・Tnmをメモリ17から読み出す。
冷却水温との関係を示したもので、横軸はエンジン回転
数(rpm)、縦軸はスロットルバルブの開度(θ)で
ある。この表では、縦軸をスロットル開度10°ごと、
横軸をエンジン回転数1000rpmごとに区切り、マ
トリクス状に仕切られた各領域ごとに最適な冷却水温T
11, T12,T13・・Tnmを定めている。一般に、エンジ
ン負荷は表の右上に向かうほど大きくなり、表の左下に
向かうほど小さくなるので、表の右上の冷却水温Tnmが
最も低くなり、表の左下の冷却水温T11が最も高くな
る。また、自動車用のエンジンの冷却水温は、一般に摂
氏75度〜110度の範囲であるから、右上の冷却水温
Tnmが75度となり、左下の冷却水温T11が110度と
なる。上記のように決定された最適な冷却水温T11, T
12,T13・・Tnmは、スロットル開度(θ)およびエン
ジン回転数(rpm)に対応させてメモリ17に記憶さ
れる。なお、吸入空気量または負圧とエンジン回転数か
ら最適な冷却水温を求める場合も同様である。制御装置
9は、スロットルボジションメータやエアフローメータ
または負圧計から送信されたスロットルバルブ開度
(θ)や吸入空気量または負圧に関する入力データおよ
びエンジン回転数(rpm)に関する入力データから、
当該エンジン負荷に最適な冷却水温T11, T12,T13・
・Tnmをメモリ17から読み出す。
【0013】図3(b) で示すパラメータは、上記のよう
に選択された最適な冷却水温T11,T12,T13・・Tnm
と、水温センサ10aにより検出された実際の冷却水温
Tとの温度差ΔT1,T2 ・・,TX ごとのサーボモータ
5の回転数R1,R2,・・Rx(rpm)および給電部1
3の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)を示したものであ
る。例えば、低負荷時における最適な冷却水温がT
11(表3(a) 参照)である場合に、実際の冷却水温Tと
の差はΔT1 (ΔT1 =T−T11)で表され、サーボモ
ータ5の回転数R1 (rpm),給電部13の印加電圧
V1 (V)が選択されてサーボモータ5および給電部1
3に指令される。
に選択された最適な冷却水温T11,T12,T13・・Tnm
と、水温センサ10aにより検出された実際の冷却水温
Tとの温度差ΔT1,T2 ・・,TX ごとのサーボモータ
5の回転数R1,R2,・・Rx(rpm)および給電部1
3の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)を示したものであ
る。例えば、低負荷時における最適な冷却水温がT
11(表3(a) 参照)である場合に、実際の冷却水温Tと
の差はΔT1 (ΔT1 =T−T11)で表され、サーボモ
ータ5の回転数R1 (rpm),給電部13の印加電圧
V1 (V)が選択されてサーボモータ5および給電部1
3に指令される。
【0014】図4は、PTC8を設けたことによるサー
モスタット6の開弁量と冷却水温T 1,T2 ・・との関係
を示したグラフである。PTC8は給電部13から印加
された電圧V1,V2,・・Vx (V)によって発熱するの
で、温度感知部7cの温度は実際の冷却水温T1,T2 ・
・よりも高くなり、その分だけ開弁量も増加する。図4
に示すように、PTC8を設けない場合(Aで示す線)
とPTC8を設けた場合(Bで示す線)とでは開弁量に
差δが生じる。従って、冷却水温T1,T2 ・・が上昇し
た場合にサーモスタット6の開弁時期を速めることがで
きるほか、印加電圧の大きさを冷却水温T1,T2,・・ご
とに変化させることにより、サーモスタット6の開弁量
を調節することができるようになる。
モスタット6の開弁量と冷却水温T 1,T2 ・・との関係
を示したグラフである。PTC8は給電部13から印加
された電圧V1,V2,・・Vx (V)によって発熱するの
で、温度感知部7cの温度は実際の冷却水温T1,T2 ・
・よりも高くなり、その分だけ開弁量も増加する。図4
に示すように、PTC8を設けない場合(Aで示す線)
とPTC8を設けた場合(Bで示す線)とでは開弁量に
差δが生じる。従って、冷却水温T1,T2 ・・が上昇し
た場合にサーモスタット6の開弁時期を速めることがで
きるほか、印加電圧の大きさを冷却水温T1,T2,・・ご
とに変化させることにより、サーモスタット6の開弁量
を調節することができるようになる。
【0015】なお、サーボモータ5の回転数の増減とサ
ーモスタット6の開弁量の調節との組み合わせによっ
て、冷却水温を予め設定された最適な冷却水温に近づけ
ようとすること、および、これら両者の組み合わせによ
って細やかな冷却水の温度調節を行えるようにするため
に、サーボモータ5の回転数R1,R2,・・Rx (rp
m)およびサーモスタット6の開弁量、すなわち給電部
13の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)は、それらの組
み合わせによって冷却水温が当該エンジン負荷下におけ
る最適のものになるように選択されなければならない。
これら回転数R1,R 2,・・Rx や印加電圧V1,V2,・・
Vx (V)の最適な組み合わせは、実験や計算,経験等
に基づいて求めることができる。
ーモスタット6の開弁量の調節との組み合わせによっ
て、冷却水温を予め設定された最適な冷却水温に近づけ
ようとすること、および、これら両者の組み合わせによ
って細やかな冷却水の温度調節を行えるようにするため
に、サーボモータ5の回転数R1,R2,・・Rx (rp
m)およびサーモスタット6の開弁量、すなわち給電部
13の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)は、それらの組
み合わせによって冷却水温が当該エンジン負荷下におけ
る最適のものになるように選択されなければならない。
これら回転数R1,R 2,・・Rx や印加電圧V1,V2,・・
Vx (V)の最適な組み合わせは、実験や計算,経験等
に基づいて求めることができる。
【0016】これら温度差ΔT1,T2 ・・,TX に対す
るサーボモータ5の回転数R1,R2,・・Rx (rpm)
および給電部13の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)
は、それぞれを関連付けて決定するものとしてもよい
し、独立して決定するものとしてもよい。すなわち、例
えば、エンジン1が高負荷から低負荷あるいは無負荷に
移行したときなどは、サーモスタット6をある程度閉弁
して冷却水の温度を上昇させ、低負荷時または無負荷時
におけるエンジン1の過冷却を防止する必要があるが、
このような場合、印加電圧V1,V2,・・Vx を変えるこ
となく、サーボモータ5の回転数をある程度上昇させる
だけでサーモスタット6の開弁量を小さくすることがで
きる。つまり、エンジン1が高負荷から低負荷あるいは
無負荷に移行してから一定時間、冷却水を大量に、か
つ、勢いよくサーモスタット6に流すことにより、熱膨
張体7dの内部熱の放熱を促進させて迅速にサーモスタ
ット6の開弁量を小さくすることができる。サーモスタ
ット6の開弁量が所定量になった以後は、サーボモータ
5の回転数を適宜の回転数に戻せばよい。
るサーボモータ5の回転数R1,R2,・・Rx (rpm)
および給電部13の印加電圧V1,V2,・・Vx (V)
は、それぞれを関連付けて決定するものとしてもよい
し、独立して決定するものとしてもよい。すなわち、例
えば、エンジン1が高負荷から低負荷あるいは無負荷に
移行したときなどは、サーモスタット6をある程度閉弁
して冷却水の温度を上昇させ、低負荷時または無負荷時
におけるエンジン1の過冷却を防止する必要があるが、
このような場合、印加電圧V1,V2,・・Vx を変えるこ
となく、サーボモータ5の回転数をある程度上昇させる
だけでサーモスタット6の開弁量を小さくすることがで
きる。つまり、エンジン1が高負荷から低負荷あるいは
無負荷に移行してから一定時間、冷却水を大量に、か
つ、勢いよくサーモスタット6に流すことにより、熱膨
張体7dの内部熱の放熱を促進させて迅速にサーモスタ
ット6の開弁量を小さくすることができる。サーモスタ
ット6の開弁量が所定量になった以後は、サーボモータ
5の回転数を適宜の回転数に戻せばよい。
【0017】図5は図1の要部の拡大図で、図6は図5
の場合の冷却水の温度と経過時間との関係を示すグラフ
である。図6のグラフにおいて縦軸は冷却水の温度T、
横軸は経過時間Sである。図1および図5に示すよう
に、第2の温度検出手段である水温センサ10bはサー
モスタット6の下流側に設けられている。水温センサ1
0bと制御装置9とは信号線9dによって接続されてい
て、水温センサ10bから出力された冷却水の温度に関
する検出信号が制御装置9に送信されて処理される。こ
の水温センサ10bはサーモスタット6の弁体6aが開
くことにより、サーモスタット6を通過して流出側水路
3aを流れる冷却水の温度を検出するものである。従っ
て、サーモスタット6の弁体6aが開くと、両水温セン
サ10a,10bが検出した冷却水の温度差は殆ど0に
なる。
の場合の冷却水の温度と経過時間との関係を示すグラフ
である。図6のグラフにおいて縦軸は冷却水の温度T、
横軸は経過時間Sである。図1および図5に示すよう
に、第2の温度検出手段である水温センサ10bはサー
モスタット6の下流側に設けられている。水温センサ1
0bと制御装置9とは信号線9dによって接続されてい
て、水温センサ10bから出力された冷却水の温度に関
する検出信号が制御装置9に送信されて処理される。こ
の水温センサ10bはサーモスタット6の弁体6aが開
くことにより、サーモスタット6を通過して流出側水路
3aを流れる冷却水の温度を検出するものである。従っ
て、サーモスタット6の弁体6aが開くと、両水温セン
サ10a,10bが検出した冷却水の温度差は殆ど0に
なる。
【0018】両水温センサ10a,10bが検出した弁
体6aの開弁前後における冷却水の温度の変化を示した
ものが、図6のグラフである。図6においては、水温セ
ンサ10aが検出した冷却水の温度変化をグラフA′
で、水温センサ10bが検出した冷却水の温度変化をグ
ラフB′で示している。サーモスタット6の弁体6aが
閉じている場合には、冷却水はバイパス水路3cを流れ
てエンジン1に戻されラジエータ2側には流れないの
で、水温センサ10aが検出する冷却水の温度は図6の
グラフA′の曲線Iで示すように時間の経過とともに急
速に上昇する。これに対し、水温センサ10bが検出す
る冷却水の温度の方は、冷却水の流れが殆ど無い状態で
あるので、図6のグラフB′の曲線IIで示すように上昇
が極めて緩やかである。
体6aの開弁前後における冷却水の温度の変化を示した
ものが、図6のグラフである。図6においては、水温セ
ンサ10aが検出した冷却水の温度変化をグラフA′
で、水温センサ10bが検出した冷却水の温度変化をグ
ラフB′で示している。サーモスタット6の弁体6aが
閉じている場合には、冷却水はバイパス水路3cを流れ
てエンジン1に戻されラジエータ2側には流れないの
で、水温センサ10aが検出する冷却水の温度は図6の
グラフA′の曲線Iで示すように時間の経過とともに急
速に上昇する。これに対し、水温センサ10bが検出す
る冷却水の温度の方は、冷却水の流れが殆ど無い状態で
あるので、図6のグラフB′の曲線IIで示すように上昇
が極めて緩やかである。
【0019】制御装置9からの指令信号によってPTC
8が発熱してサーモスタット6の弁体6aが開くと、冷
却水が流出側水路3aをラジエータ2に向けて流れる。
これとともに、図6のグラフB′の曲線III で示すよう
に、水温センサ10bが検出する冷却水の温度も急激に
上昇する。一方、水温センサ10aが検出する冷却水の
温度は、図6のグラフA′の曲線IVで示すように、弁体
6aの開弁後は若干上昇して下降し、減衰しながら一定
温度になる。このとき、図6のグラフA′,B′の曲線
Vで示すように、両水温センサ10a,10bが検出す
る冷却水の温度はほぼ同じになる。サーモスタット6の
故障により弁体6aが開かないと、両水温センサ10
a,10bが検出する冷却水の温度は、制御装置9から
の指令信号が発信された後、所定時間ΔSが経過しても
同じになることがなく、これにより制御装置9はサーモ
スタット6が故障したと診断して報知手段20(図1
(a)参照)に信号を出力し、運転者に知らせる。な
お、所定時間ΔSは予め制御装置9に設定されてメモリ
17に記憶されている。
8が発熱してサーモスタット6の弁体6aが開くと、冷
却水が流出側水路3aをラジエータ2に向けて流れる。
これとともに、図6のグラフB′の曲線III で示すよう
に、水温センサ10bが検出する冷却水の温度も急激に
上昇する。一方、水温センサ10aが検出する冷却水の
温度は、図6のグラフA′の曲線IVで示すように、弁体
6aの開弁後は若干上昇して下降し、減衰しながら一定
温度になる。このとき、図6のグラフA′,B′の曲線
Vで示すように、両水温センサ10a,10bが検出す
る冷却水の温度はほぼ同じになる。サーモスタット6の
故障により弁体6aが開かないと、両水温センサ10
a,10bが検出する冷却水の温度は、制御装置9から
の指令信号が発信された後、所定時間ΔSが経過しても
同じになることがなく、これにより制御装置9はサーモ
スタット6が故障したと診断して報知手段20(図1
(a)参照)に信号を出力し、運転者に知らせる。な
お、所定時間ΔSは予め制御装置9に設定されてメモリ
17に記憶されている。
【0020】次に本発明の作用を図7に従って説明す
る。エンジンを始動すると(ステップ1)、水温センサ
10aが検出した冷却水温の検出信号,エンジン回転数
の検出信号,スロットルバルブの開度の検出信号が制御
装置9に出力される(ステップ2〜4)。制御装置9で
は、これら信号を信号変換部15で例えばデジタル信号
に変換して、スロットルバルブの開度とエンジン回転数
から求めた当該エンジン1の負荷に最適の冷却水温T
11, T12,T13・・Tnmをメモリ17(図1(b)参
照)から読み出し(ステップ5)、比較部16で水温セ
ンサ10aから検出された実際の冷却水温Tと比較する
(ステップ6)。その結果、冷却水温が適温よりも高い
かまたは低い場合には、両者の差ΔT1,T2 ・・,TX
に基づいてPTC8に印加する電圧およびサーボモータ
5の回転数をメモリ17の中から読み出し(ステップ
7)、読み出された回転数R1,R2,・・Rx (rpm)
および印加電圧V1,V2,・・Vx (V)に従って給電部
13やサーボモータ5を制御する(ステップ8,9)。
これにより、冷却水温は当該エンジン負荷に応じた最適
なものに調節される。
る。エンジンを始動すると(ステップ1)、水温センサ
10aが検出した冷却水温の検出信号,エンジン回転数
の検出信号,スロットルバルブの開度の検出信号が制御
装置9に出力される(ステップ2〜4)。制御装置9で
は、これら信号を信号変換部15で例えばデジタル信号
に変換して、スロットルバルブの開度とエンジン回転数
から求めた当該エンジン1の負荷に最適の冷却水温T
11, T12,T13・・Tnmをメモリ17(図1(b)参
照)から読み出し(ステップ5)、比較部16で水温セ
ンサ10aから検出された実際の冷却水温Tと比較する
(ステップ6)。その結果、冷却水温が適温よりも高い
かまたは低い場合には、両者の差ΔT1,T2 ・・,TX
に基づいてPTC8に印加する電圧およびサーボモータ
5の回転数をメモリ17の中から読み出し(ステップ
7)、読み出された回転数R1,R2,・・Rx (rpm)
および印加電圧V1,V2,・・Vx (V)に従って給電部
13やサーボモータ5を制御する(ステップ8,9)。
これにより、冷却水温は当該エンジン負荷に応じた最適
なものに調節される。
【0021】制御装置9から給電部13の指令信号が出
力されると同時に、水温センサ10bから検出された冷
却水温の検出信号が制御装置9で処理され、前記指令信
号が出力されてから予め記録された一定時間経過後に、
両水温センサ10a,10bから検出される冷却水温を
比較する(ステップ10)。一定時間ΔSが経過しても
両水温センサ10a,10bが検出する冷却水の温度が
同じでなければ、制御装置9はサーモスタット6が故障
したと判断して報知手段20(図1(a)参照)に信号
を出力する(ステップ11)。なお、上記ステップ1〜
11はエンジン1が駆動している間は繰り返されるが
(ステップ12)、エンジン1の停止信号が出力される
ことにより、終了する(ステップ12,13)。
力されると同時に、水温センサ10bから検出された冷
却水温の検出信号が制御装置9で処理され、前記指令信
号が出力されてから予め記録された一定時間経過後に、
両水温センサ10a,10bから検出される冷却水温を
比較する(ステップ10)。一定時間ΔSが経過しても
両水温センサ10a,10bが検出する冷却水の温度が
同じでなければ、制御装置9はサーモスタット6が故障
したと判断して報知手段20(図1(a)参照)に信号
を出力する(ステップ11)。なお、上記ステップ1〜
11はエンジン1が駆動している間は繰り返されるが
(ステップ12)、エンジン1の停止信号が出力される
ことにより、終了する(ステップ12,13)。
【0022】この実施形態では、エンジン1の運転中だ
けでなく、停止させたエンジン1を再始動させた際にも
サーモスタット6の故障診断を行うようにしている。す
なわち、停止させたエンジン1を再始動させたときは、
ステップ6〜ステップ12(以下、メインルートと記載
する)の他にステップ15〜ステップ18(以下、サブ
ルートと記載する)が実行される。まず、エンジン1が
再始動であるか否かが判断され(ステップ14)、エン
ジン1が再始動であると判断された場合にはエンジン1
の再始動後所定時間が経過しているか否かを判断する
(ステップ15)。つまり、このサブルートでは、エン
ジン1の再始動後の前記所定時間内に限ってサーモスタ
ット6の故障の診断を行うわけである。再始動後どの程
度の時間をサーモスタット6の故障診断に割り当てるか
は、任意に設定することができる。エンジン1が再始動
であるか否かは、スタータモータの始動指令やイグニッ
ションスイッチのオン等により確認できる。
けでなく、停止させたエンジン1を再始動させた際にも
サーモスタット6の故障診断を行うようにしている。す
なわち、停止させたエンジン1を再始動させたときは、
ステップ6〜ステップ12(以下、メインルートと記載
する)の他にステップ15〜ステップ18(以下、サブ
ルートと記載する)が実行される。まず、エンジン1が
再始動であるか否かが判断され(ステップ14)、エン
ジン1が再始動であると判断された場合にはエンジン1
の再始動後所定時間が経過しているか否かを判断する
(ステップ15)。つまり、このサブルートでは、エン
ジン1の再始動後の前記所定時間内に限ってサーモスタ
ット6の故障の診断を行うわけである。再始動後どの程
度の時間をサーモスタット6の故障診断に割り当てるか
は、任意に設定することができる。エンジン1が再始動
であるか否かは、スタータモータの始動指令やイグニッ
ションスイッチのオン等により確認できる。
【0023】上記のステップ3で検出された水温がサー
モスタット6の開弁温度よりも高い場合(例えば、エン
ジン1の停止時間が短く水温が十分に低下していない場
合)には、メインルートに戻ってステップ6以下の判断
に任せる。前記水温がサーモスタット6の開弁温度より
も低い場合には、二つの水温センサ10a,10bが検
出した水温Ta,Tbを比較する(ステップ16,1
7)。前記水温がサーモスタット6の開弁温度よりも低
い場合は、サーモスタット6が閉弁していて両水温T
a,Tbの間には温度差が生するはずである。従って、
水温Ta,Tbが同じまたはほぼ同じであるときには、
サーモスタット6が水温の低下に応じて閉弁していな
い、つまり異常であると判断して報知手段20(図1
(a)参照)に信号を出力する。この場合、再始動後の
サーモスタット6の監視時間である前記所定時間内は報
知手段20への出力を待機させ、ステップ16に戻って
引き続き水温Ta,Tbの経緯を監視する(ステップ1
8)。両水温Ta,Tbが前記所定時間の経過後も同じ
またはほぼ同じであるときには、待機を解除して報知手
段20に信号を出力する(ステップ11)。前記所定時
間内に両水温Ta,Tbに一定以上の温度差が生じた場
合には、メインルートに戻りステップ6以下の判断に任
せる。
モスタット6の開弁温度よりも高い場合(例えば、エン
ジン1の停止時間が短く水温が十分に低下していない場
合)には、メインルートに戻ってステップ6以下の判断
に任せる。前記水温がサーモスタット6の開弁温度より
も低い場合には、二つの水温センサ10a,10bが検
出した水温Ta,Tbを比較する(ステップ16,1
7)。前記水温がサーモスタット6の開弁温度よりも低
い場合は、サーモスタット6が閉弁していて両水温T
a,Tbの間には温度差が生するはずである。従って、
水温Ta,Tbが同じまたはほぼ同じであるときには、
サーモスタット6が水温の低下に応じて閉弁していな
い、つまり異常であると判断して報知手段20(図1
(a)参照)に信号を出力する。この場合、再始動後の
サーモスタット6の監視時間である前記所定時間内は報
知手段20への出力を待機させ、ステップ16に戻って
引き続き水温Ta,Tbの経緯を監視する(ステップ1
8)。両水温Ta,Tbが前記所定時間の経過後も同じ
またはほぼ同じであるときには、待機を解除して報知手
段20に信号を出力する(ステップ11)。前記所定時
間内に両水温Ta,Tbに一定以上の温度差が生じた場
合には、メインルートに戻りステップ6以下の判断に任
せる。
【0024】本発明の好適な実施形態について説明して
きたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定される
ものではない。例えば、エンジン負荷の大きさを表す要
素としてスロットルの開度や吸入空気量または負圧を例
に挙げて説明したが、他の要素、例えば、スロットルペ
ダルの踏み込み速度、すなわちスロットルバルブの回転
速度(θ/s)であってもよい。また、流体制御弁とし
てサーモスタットを例に挙げて説明したが、開弁量を制
御することができるものであれば他の流体制御弁、例え
ば、DCモータやステッピングモータ等のモータ、ソレ
ノイド等により弁体の開閉が行われる流体制御弁であっ
てもよい。但し、この場合には、制御装置9からの指令
信号により直接開弁量を調節することができるので、上
記したサーモスタット6のように加熱手段や冷却手段を
設ける必要は必ずしもない。
きたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定される
ものではない。例えば、エンジン負荷の大きさを表す要
素としてスロットルの開度や吸入空気量または負圧を例
に挙げて説明したが、他の要素、例えば、スロットルペ
ダルの踏み込み速度、すなわちスロットルバルブの回転
速度(θ/s)であってもよい。また、流体制御弁とし
てサーモスタットを例に挙げて説明したが、開弁量を制
御することができるものであれば他の流体制御弁、例え
ば、DCモータやステッピングモータ等のモータ、ソレ
ノイド等により弁体の開閉が行われる流体制御弁であっ
てもよい。但し、この場合には、制御装置9からの指令
信号により直接開弁量を調節することができるので、上
記したサーモスタット6のように加熱手段や冷却手段を
設ける必要は必ずしもない。
【0025】また、上記の説明では本発明を出口制御型
の冷却系に適用した場合について説明したが、本発明は
エンジンの冷却水入口側にサーモスタット6を設けた入
口制御型の冷却系にも適用が可能である。図8は本発明
を入口制御型の冷却系に適用した一例である。この実施
形態では、サーモスタット6は、流入側水路3bとバイ
パス水路3cの分岐部に設けられている。水温センサ1
0bは、流入側水路3bのサーモスタット6よりも下流
側に設けられている。サーモスタット6の弁体6aが開
くと、ラジエータ2側から低温の冷却水が冷却水入口1
b側に流れるとともに、バイパス水路3cが第2弁体6
fによって閉じられるので、水温センサ10bが検出す
る冷却水温も低くなる。これによって、制御装置9は、
サーモスタット6の弁体6aが開いたと判断する。な
お、この場合も、制御装置9は、図7のステップ10,
11において、印加電圧調整のための指令信号が出力さ
れてから予め設定された一定時間の間に、水温センサ1
0bが検出した冷却水温が低下しているか否かを判断
し、冷却水温が低下していない場合には異常と判断して
報知手段20に信号を出力する。
の冷却系に適用した場合について説明したが、本発明は
エンジンの冷却水入口側にサーモスタット6を設けた入
口制御型の冷却系にも適用が可能である。図8は本発明
を入口制御型の冷却系に適用した一例である。この実施
形態では、サーモスタット6は、流入側水路3bとバイ
パス水路3cの分岐部に設けられている。水温センサ1
0bは、流入側水路3bのサーモスタット6よりも下流
側に設けられている。サーモスタット6の弁体6aが開
くと、ラジエータ2側から低温の冷却水が冷却水入口1
b側に流れるとともに、バイパス水路3cが第2弁体6
fによって閉じられるので、水温センサ10bが検出す
る冷却水温も低くなる。これによって、制御装置9は、
サーモスタット6の弁体6aが開いたと判断する。な
お、この場合も、制御装置9は、図7のステップ10,
11において、印加電圧調整のための指令信号が出力さ
れてから予め設定された一定時間の間に、水温センサ1
0bが検出した冷却水温が低下しているか否かを判断
し、冷却水温が低下していない場合には異常と判断して
報知手段20に信号を出力する。
【0026】さらに、図9で示す実施形態では、サーモ
スタット6のピストンロッド7aと支持部6cとの間に
圧電素子19を介在させている。図において符号19a
は圧電素子19から出力された検出信号を制御装置9に
送信する信号線である。この図では図示を省略している
が、弁体6aおよびピストンロッド7aはフレーム6b
に支持された付勢手段であるばね6dによって常時上方
に付勢されている。冷却水の温度の上昇によりピストン
ロッド7aが伸長すると、弁体6aが前記ばね6dの付
勢力に抗して押し下げられて開く。このとき、ばね6d
が押し縮められるので、弁体6aの開弁量に比例してば
ね6dからの付勢力が増加する。圧電素子19からは、
この付勢力の増加に比例した大きさの電気信号(電圧)
が出力されるので、制御装置9は、水温センサ10aが
検出した冷却水の温度と前記圧電素子19から出力され
る電気信号とを比較して、弁体6aが開かれているか否
かを診断する。なお、弁体6aが開いているか否かは、
上記圧電素子に限らず、他の手段、例えば、冷却水の流
速や圧力の変化によって検出するものとしてもよい。
スタット6のピストンロッド7aと支持部6cとの間に
圧電素子19を介在させている。図において符号19a
は圧電素子19から出力された検出信号を制御装置9に
送信する信号線である。この図では図示を省略している
が、弁体6aおよびピストンロッド7aはフレーム6b
に支持された付勢手段であるばね6dによって常時上方
に付勢されている。冷却水の温度の上昇によりピストン
ロッド7aが伸長すると、弁体6aが前記ばね6dの付
勢力に抗して押し下げられて開く。このとき、ばね6d
が押し縮められるので、弁体6aの開弁量に比例してば
ね6dからの付勢力が増加する。圧電素子19からは、
この付勢力の増加に比例した大きさの電気信号(電圧)
が出力されるので、制御装置9は、水温センサ10aが
検出した冷却水の温度と前記圧電素子19から出力され
る電気信号とを比較して、弁体6aが開かれているか否
かを診断する。なお、弁体6aが開いているか否かは、
上記圧電素子に限らず、他の手段、例えば、冷却水の流
速や圧力の変化によって検出するものとしてもよい。
【0027】
【発明の効果】この発明は上記のように構成したので以
下のような効果を奏する。本発明によれば、流体制御弁
の開弁量調節と循環駆動手段の駆動制御による流体の流
量制御とを組み合わせることにより、循環系の流通路を
流れる流体の温度調節を細やかに行うことができるよう
になるばかりでなく、サーモスタット等の流体制御弁の
故障を早期に検出することができる。従って、冷却水等
の流体温度を常に適切なものに保って、燃費や排気ガス
特性を常に良好な状態とすることができるほか、流体制
御弁の故障に起因する二次的なトラブルの発生を未然に
防止することができる。また、冷却水の温度異常が発生
した場合にも、それが流体制御弁に基づくものか否かの
判断が容易になる。
下のような効果を奏する。本発明によれば、流体制御弁
の開弁量調節と循環駆動手段の駆動制御による流体の流
量制御とを組み合わせることにより、循環系の流通路を
流れる流体の温度調節を細やかに行うことができるよう
になるばかりでなく、サーモスタット等の流体制御弁の
故障を早期に検出することができる。従って、冷却水等
の流体温度を常に適切なものに保って、燃費や排気ガス
特性を常に良好な状態とすることができるほか、流体制
御弁の故障に起因する二次的なトラブルの発生を未然に
防止することができる。また、冷却水の温度異常が発生
した場合にも、それが流体制御弁に基づくものか否かの
判断が容易になる。
【図1】図1(a) は本発明の一実施形態にかかり、エン
ジンの冷却系の全体構成図、図1(b) は制御装置の説明
図である。
ジンの冷却系の全体構成図、図1(b) は制御装置の説明
図である。
【図2】図1のエンジンの冷却装置に使用される流体制
御弁であるサーモスタットの構成を説明する図である。
御弁であるサーモスタットの構成を説明する図である。
【図3】メモリに記憶された記憶内容を示したもので、
(a) はエンジンの負荷状態(スロットルバルブの開度)
ごとの最適な冷却水温を示したテーブルの一例を示した
もの、(b) は温度差ΔTx ごとのサーボモータの回転数
(rpm)および給電部の印加電圧(V)をパラメータ
として示した一例である。
(a) はエンジンの負荷状態(スロットルバルブの開度)
ごとの最適な冷却水温を示したテーブルの一例を示した
もの、(b) は温度差ΔTx ごとのサーボモータの回転数
(rpm)および給電部の印加電圧(V)をパラメータ
として示した一例である。
【図4】温度調節手段としてのPTCを設けたサーモス
タットの作用を説明するグラフである。
タットの作用を説明するグラフである。
【図5】図1の要部の拡大図で、(a) はサーモスタット
が閉弁状態のときのもの、(b)はサーモスタットが開弁
状態のときのものを示している。
が閉弁状態のときのもの、(b)はサーモスタットが開弁
状態のときのものを示している。
【図6】冷却水の温度と経過時間との関係を示すグラフ
である。
である。
【図7】この実施形態の流れ図である。
【図8】本発明を入口制御型のエンジンの冷却系に適用
した実施形態である。
した実施形態である。
【図9】本発明のさらに他の実施形態である。
1 エンジン(発熱体) 1a 流体流出部 1b 流体流入部 2 ラジエータ(熱交換手段) 2a 流体流入部 2b 流体流出部 3 冷却水路(流通路) 3a 流出側水路(第1の流通路) 3b 流入側水路(第2の流通路) 3c バイパス水路(第3の流通路) 4 ウォータポンプ 5 サーボモータ 6 サーモスタット(流体制御弁) 7 サーモエレメント 7c 温度感知部 7d 熱膨張体 8 PTC(加熱手段) 9 制御装置(制御手段,診断手段) 10a 水温センサ(第1の温度検出手段) 10b 水温センサ(第2の温度検出手段) 11 状態検出手段 11a スロットルボジションセンサ 11b エンジン回転数検出用センサ 13 給電部 14 バッテリ(電源) 17 メモリ(記憶部) 19 圧電素子
Claims (4)
- 【請求項1】 流体流通路に設けられ前記流体流通路を
流れる流体の流れを制御する流体制御弁が前記流体の温
度変化に応じて正常に動作しているか否かを診断する流
体制御弁の自己診断装置であって、 発熱体(1)と、熱交換手段(2)との間に設けられた
循環系の流体流通路(3)と、 この流体流通路に流体を循環させる循環駆動手段(4,
5)と、 前記発熱体の流体流出口(1a)から流出した流体の温
度を検出する第1の温度検出手段(10a)と、 前記流体流出口に連通する流出側の流体流通路(3a)
の前記第1の温度検出手段よりも下流側に設けられ、前
記流体の温度変化により前記熱交換手段への前記流体の
流入または流出を制御する流体制御弁(6)と、 前記流出側の流体流通路(3a)の前記流体制御弁より
も下流側に設けられ、前記流体の温度を検出する第2の
温度検出手段(10b)と、 前記流体制御弁(6)および前記循環駆動手段(4,
5)の駆動を、予め設定された設定内容と前記第1の温
度検出手段により検出された前記流体の温度に基づいて
制御する制御手段(9)と、 この制御手段から前記流体制御弁(6)および前記循環
駆動手段(4,5)の駆動を制御する制御信号が出力さ
れたときに、前記第1の温度検出手段(10a)と第2
の温度検出手段(10b)から検出された前記流体の温
度の比較結果に基づいて前記流体制御弁(6)が正常に
動作しているか否かを診断する診断手段と、 この診断手段の診断結果を報知する報知手段(20)
と、 からなることを特徴とする流体制御弁の自己診断装置。 - 【請求項2】 前記流体制御弁(6)は、前記流体が前
記発熱体(1)に流入する流体流入口(1b)に連通す
る流入側の流体流通路(3b)に設けられ、前記第2の
温度検出手段(10b)は前記流入側の流体流通路の前
記流体制御弁よりも下流側に設けられていること、 を特徴とする請求項1に記載の流体制御弁の自己診断装
置。 - 【請求項3】 前記第2の温度検出手段(10b)に代
えて流体制御弁(6)の弁体(6a)の開閉を検出する
開閉検出手段(19)を設けたこと、 を特徴とする請求項1または請求項2に記載の流体制御
弁の自己診断装置。 - 【請求項4】 前記流体制御弁は、温度変化により作動
する感温作動体(7)を備えたサーモスタット(6)で
あり、 前記感温作動体を前記流体の温度よりも高い温度または
低い温度で作動させるべく加熱または冷却する加熱また
は冷却手段(8)を設け、 前記制御手段(9)は、前記加熱または冷却手段および
前記循環駆動手段(4,5)の駆動を、予め設定された
設定内容と前記温度検出手段により検出された流体の温
度に基づいて制御すること、 を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
の流体制御弁の自己診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7586897A JPH10266858A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 流体制御弁の自己診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7586897A JPH10266858A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 流体制御弁の自己診断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10266858A true JPH10266858A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13588676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7586897A Pending JPH10266858A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 流体制御弁の自己診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10266858A (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11223126A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-17 | Mazda Motor Corp | エンジンの冷却装置の異常診断装置 |
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JP2002525530A (ja) * | 1998-09-29 | 2002-08-13 | バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト | 内燃機関の冷却回路に配置されたサーモスタット弁 |
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WO2011101980A1 (ja) | 2010-02-19 | 2011-08-25 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料性状検出装置の異常検出装置 |
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US8479569B2 (en) | 2009-11-24 | 2013-07-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Malfunction determination apparatus for cooling apparatus and malfunction determination method for cooling apparatus |
JP2018035755A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン冷却装置 |
JP2020122474A (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-13 | いすゞ自動車株式会社 | 診断装置及び、診断方法 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP7586897A patent/JPH10266858A/ja active Pending
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060403 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20060718 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070131 |