JPH0334671Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、ヒータで適温に維持される温水をポ
ンプによつて内燃機関に循環供給し、予熱により
内燃機関の始動を促進する温水循環系の診断装置
に関する。

＜従来の技術＞ 一般に、デイーゼルエンジン等の内燃機関の始
動を予熱により促進するため、機関停止中に、冷
却器等を備えた通常運転用の冷却水循環系によら
ず、ヒータやポンプを備えた温水循環系を間欠的
に運転して、冷却水温度を適温に保つことが行な
われる。一方、通常運転時の冷却水の状態は、従
来、上記冷却水循環系に設けられた温度センサや
圧力センサによつて検出され、検出信号は測定器
や記録器に入力されて測定値として表示、記録さ
れ、運転者は、これらの測定値から冷却水循環系
の異常の有無を判断し、機関の運転状態を監視し
ている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ ところが、上記従来の温水循環系は、メインの
冷却水循環系から分岐した系統であるため、温度
センサや圧力センサが両系統の合流部に設けられ
ていない限り、温水循環系のヒータやポンプに生
じ得る異常を発見できないという問題がある。ま
た、温水循環系に温度センサや圧力センサを設け
たとしても、測定器や記録器が検出信号を単に測
定値として表示、記録するだけのもの、あるいは
この測定値が正常域から外れたときに異常警報を
発するだけのものにすぎないため、上記ヒータや
ポンプの異常を迅速かつ的確に発見するには、運
転者が頻繁に測定値を点検せねばならないという
欠点がある。さらに、間欠運転においては、温水
の温度や圧力およびそれらの変動状態が通常運転
の場合と相当異なることから、温水循環系の異常
判定には、専門の知識と経験が必要になるという
難点もある。そして、温水循環系の異常発見が遅
れると、デイーゼルエンジンが始動不可能になる
という虞れもある。

そこで、本考案の目的は、内燃機関停止中に間
欠的に運転されて機関を予熱する温水循環系のヒ
ータやポンプの異常の有無を、センサからの入力
信号に基づいて判別し、異常の態様に関する情報
を出力でき、もつて機関始動の確実化と機関保全
の省力化に貢献できる温水循環系の診断装置を提
供することである。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本考案の温水循環系
の診断装置は、ヒータで適温に維持される温水を
ポンプによつて内燃機関に循環供給し、内燃機関
の始動を促進する温水循環系の診断装置であつ
て、上記温水の温度を検出する温度センサと、上
記温水の流れを検出するフロースイツチと、上記
温度センサからの入力信号に基づいて温水の温度
が予め定められた適正範囲内にあるか否かを判別
する温度判別手段と、この温度判別手段で温度が
適正範囲外と判別されたとき、温度の高、低に応
じて上記ヒータやポンプが停止または運転されて
いるか否かを、ヒータやポンプの電源の接点信号
によつて判別して、制御の異常を診断する制御異
常診断手段と、この制御異常診断手段で正常に制
御されていると判別されたとき、上記フロースイ
ツチからの入力信号に基づいて温水の流れが有る
か否かを判別するとともに、上記温度センサから
の入力信号に基づいて温水の温度が上昇中である
か否かを判別して、ヒータやポンプの動作異常を
診断する動作異常診断手段とを備えたことを特徴
とする。

＜作用＞ 温度センサは、内燃機関に循環供給される温水
の温度を検出し、検出信号を温度判別手段に出力
し、温度判別手段は、上記検出信号に基づいて温
水の温度が予め定められた適正範囲内にあるか否
かを判別する。そして、上記温度判別手段で温度
が適正範囲外と判別されたとき、制御異常診断手
段は、温度が高い場合にはヒータやポンプが停止
しているか否かを、温度が低い場合にはヒータや
ポンプが運転されているか否かを、夫々ヒータや
ポンプの電源の接点信号のよつて判別し、判別結
果が否の場合、制御異常と診断して、その制御異
常に対応した情報を例えば表示装置に出力する。
一方、上記制御異常診断手段で正常に制御されて
いると判別されたとき、動作異常診断手段は、温
度循環系に設けられたフロースイツチからの入力
信号に基づいて温水の流れが有るか否かを判別す
るとともに、上記温度センサからの入力信号に基
づいて温水の温度が上昇中であるか否かを判別
し、ポンプやヒータに運転が指示されているにも
拘わらず上記判別結果が否の場合、動作異常と診
断して、その動作異常に対応した情報を例えば表
示装置に出力する。

＜実施例＞ 以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明
する。

第１図は本考案の温水循環系の診断装置を備え
たデイーゼルエンジンの模式図であり、１はデイ
ーゼルエンジン、２はこのデイーゼルエンジン１
に温水を循環供給する管路、３はこの管路２に設
けられ、機関停止中にモータ４で駆動されて上記
温水を圧送するポンプ、５は上記管路２に設けら
れ、圧送される温水を加熱するヒータ、６は管路
２を流れる温水の圧力を検出するフロースイツチ
としての圧力センサ、７は管路２を流れる温水の
温度を検出する温度センサである。

また、８は後述する温度判別手段、制御異常診
断手段、動作異常診断手段およびクロツクを備
え、上記圧力センサ６および温度センサ７から入
力される検出信号に基づいて所定の判別を行なう
コンピユータ、９は電源１０と連動スイツチ１
１，１２を有し、上記モータ４とヒータ５に同時
に給電を行なうヒータ・ポンプの制御装置、１３
は上記コンピユータ８から出力される判別結果や
診断結果を表示する表示装置である。

上記コンピユータ８は、温度センサ７の検出信
号が表わす第２図ｂに示すような温水の温度変動
を予め設定された下限温度Tlおよび上限温度Th
と常時比較し、温水温度Ｔが下降して上記下限温
度Tl以下になると、連動スイツチ１１，１２を
オンにしてポンプ３とヒータ５を第２図ｃに示す
ように始動させる一方、温水温度Ｔが上昇して上
記上限温度Th以上になると、連動スイツチ１１，
１２をオフにしてポンプ３とヒータ５を停止させ
る。ポンプとヒータが時刻t₁で始動してから温水
温度ＴがTlに上昇するまでにはΔtの時間遅れが
あるのに対し、温水圧力Ｐは第２図ａに示すよう
に始動と同時に急上昇し、殆んど遅れを伴わずに
設定圧力Pmを超える。また、ポンプとヒータが
時刻t₂で停止すると、温水圧力Ｐは急降下して殆
んど遅れを伴わずに設定圧力Pm以下になるのに
対し、温水温度Ｔはしばらく上昇を続け、ピーク
値Tmaxに達した後降下する。

上記コンピユータ８の温度判別手段、制御異常
診断手段、動作異常診断手段は、第３図に示すよ
うに機能する。即ち、温度判別手段は、温度セン
サ７からの入力信号に基づいて温水の温度Ｔが上
記下限温度Tlと上限温度Th間の適正範囲内にあ
るか否かを判別する（ステツプＳ１参照）。制御
異常診断手段は、上記温度判別手段で温水の温度
Ｔが適正範囲外と判別されたとき、Ｔ＜Tlなら
ポンプおよびヒータが運転されているか否かを、
Ｔ＞Thならポンプおよびヒータが停止している
か否かを、夫々制御装置９の連動スイツチ１１，
１２から入力される接点のオン、オフ信号によつ
て判別し、判別結果が否の場合、「始動あるいは
停止制御異常」と診断して、対応した情報を表示
装置１３に出力して表示させる（ステツプＳ５〜
Ｓ１３）。また、温度判別手段で温水の温度Ｔが
適正範囲内と判別されたとき、ポンプとヒータは
昇温時に運転状態、降温時に停止状態にあるが、
動作異常診断の前段階として同様に接点のオン、
オフ信号によつてポンプとヒータが運転されてい
るか否かを判別する（ステツプＳ２，Ｓ３，Ｓ
４）。動作異常診断手段は、上記制御異常診断手
段でポンプとヒータの制御が正常でかつ両者が運
転されていると判別されたとき、圧力センサ６か
らの入力信号に基づいて温水圧力Ｐ（第２図ａ参
照）が設定圧力Pm以上であるか否かを判別し、
判別結果が否の場合、温水の流れがないとして
「ポンプ動作異常」と診断して、表示装置に表示
させる（ステツプＳ１４，１５参照）。また、ヒ
ータがオンになつてから時間Δtが経過したとき、
温度センサ７からの入力信号に基づいて温水の温
度Ｔが上昇中であるか否かを判別し、判別結果が
否の場合「ヒータ動作異常」と診断して表示装置
に表示させる（ステツプＳ１６〜Ｓ１９参照）。

上記構成のコンピユータ８の動作について、第
３図のフローチヤートを参照しつつ次に述べる。

Ｓ１ コンピユータ８の温度判別手段は、温度セ
ンサ７からの入力信号に基づいて温水の温度Ｔが
下限温度Tlと上限温度Thの間にあるか否かを判
別し、Tl≦Ｔ≦ThならステツプＳ２に、Ｔ＜Tl
ならステツプＳ５に、Ｔ＞ThならステツプＳ９
に夫々進む。

Ｓ２，Ｓ３ コンピユータ８の制御異常診断手段
は、制御装置９の連動スイツチ１１，１２から入
力される接点のオン、オフ信号によつてポンプ３
とヒータ５が運転されているか否かを判別する。
すなわち、ステツプＳ２でポンプ３が運転されて
いなければ、ステツプＳ１０へ進んでヒータ５が
運転されているか否かを判別する一方、ポンプ３
が運転されていれば、ステツプＳ３へ進んでヒー
タ５が運転されているか否かを判別する。そし
て、ステツプＳ３でヒータ５が運転されていなけ
れば、ヒータが連動していないのでステツプＳ４
へ進んで「ヒータ始動制御異常」と表示させる一
方、ヒータ５が運転されていれば、動作異常診断
のためステツプＳ１４に進む。

Ｓ５，Ｓ６ 上記制御異常診断手段は、温水の温
度が下限温度Tl未満なので、ポンプ３とヒータ
５が制御装置９によつて始動されたか否かを上記
接点のオン、オフ信号で判別し、ポンプ３が停止
していれば「ポンプ始動制御異常」と判定してス
テツプＳ７でこれを表示させ、ヒータ５が停止し
ていれば「ヒータ始動制御異常」と判定してステ
ツプＳ８でこれを表示させ、逆に両者が運転され
ていれば動作異常診断のためステツプＳ１４へ進
む。

Ｓ９，Ｓ１０ 上記制御異常診断手段は、温水の
温度が上限温度Thを超えるので、ポンプ３とヒ
ータ５が制御装置９によつて停止されたか否かを
同様に判別し、ステツプＳ９でポンプ３が運転さ
れていれば「ポンプ停止制御異常」と判定してス
テツプＳ１２でこれを表示させ、ステツプＳ１０
でヒータ５が運転されていれば「ヒータ停止制御
異常」と判定してステツプＳ１３でこれを表示さ
せ、ステツプＳ９，Ｓ１０で両者が停止していれ
ば「正常」と判定してステツプＳ１１でこれを表
示させる。

Ｓ１４ 前ステツプでポンプ３とヒータ５が共に
運転されていると判別されたので、コンピユータ
８の動作異常診断手段は、圧力センサ６からの入
力信号に基づいて、運転中のポンプ３によつて圧
送される温水の圧力Ｐが設定圧力Pm以上である
か否かを判別し、Ｐ＜Pmなら圧力が低すぎると
して「ポンプ動作異常」と判定してステツプＳ１
５でこれを表示させる一方、Ｐ≧Pmで正常なら
次にヒータの動作異常診断のためステツプＳ１６
へ進む。

Ｓ１６，Ｓ１７ 上記動作異常診断手段は、ステ
ツプＳ１６で、内蔵のクロツクによつてヒータ始
動時からの経過時間ｔを計時し、経過時間ｔが第
２図ｂで述べた遅延時間Δtになつたとき、ステ
ツプＳ１７に進んで、温度センサ７からの入力信
号に基づいて温水の温度Ｔが上昇中（dT／dt＞
０）であるか否かを判別し、上昇中なら「正常」
と、そうでないなら「ヒータ動作異常」と夫々判
定し、判定結果をステツプＳ１８、ステツプＳ１
９で夫々表示させる。

上記実施例では、コンピユータ８の両診断手段
による各診断結果を表示装置１３に表示するよう
にしているので、ポンプ３およびヒータ５の異常
をより具体的に知ることができる、また、ヒータ
が始動してからΔt時間経過後の温水の温度が上
昇に転じるはずの時点でdT／dt＞０を判別して
いるので、ヒータの動作異常を間違いなく発見す
ることができる。

なお、ポンプ３とヒータ５の電源オン・オフス
イツチは、必ずしも連動にする必要はなく、圧力
センサ６の代わりに流量センサを用いることもで
きる。また、温度センサ７の検出信号を制御装置
９に入力して、この制御装置９に上記検出信号が
表す温水温度Ｔと下限温度Tl、上限温度Thとを
比較・判別させ、判別結果に基づいてポンプ３と
ヒータ５を連動でオン・オフ制御させるようにし
てもよい。

＜考案の効果＞ 以上の説明で明らかなように、本考案の温水循
環系の診断装置は、温水循環系に温度センサとフ
ロースイツチを設け、温度センサからの検出信号
に基づいて温度判別手段によつて温水の温度が設
定適正範囲内にあるか否かを判別し、上記温度が
設定適正範囲外と判別されたとき、温度の高、低
に応じてヒータやポンプが停止または運転されて
いるか否かを、ヒータやポンプの電源の接点信号
に基づいて制御異常診断手段によつて判別する一
方、この判別で正常に制御されていると判別され
たとき、上記フロースイツチからの検出信号に基
づいて温水の流れの有無ならびに上記温度センサ
からの検出信号に基づいて温水の温度上昇の有無
を動作異常手段によつて判別して、ヒータやポン
プの制御異常および動作異常を診断できるように
しているので、専門技術者でない一般の運転者
が、内燃機関の始動促進のための上記温水循環系
に発生する異常を迅速かつ的確に知ることがで
き、機関始動の確実化と機関保全の省力化に大き
く貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の温水循環系の診断装置を備え
たデイーゼルエンジンの模式図、第２図は上記温
水循環系のポンプとヒータの運転シーケンスとそ
れに伴う温水の圧力および温度変化を示す図、第
３図は上記診断装置の処理の流れを示すフローチ
ヤートである。 １……デイーゼルエンジン、２……管路、３…
…ポンプ、５……ヒータ、６……圧力センサ、７
……温度センサ、８……コンピユータ、９……制
御装置、１０……電源、１１，１２……連動スイ
ツチ、１３……表示装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ヒータで適温に維持される温水をポンプによつ
   て内燃機関に循環供給し、内燃機関の始動を促進
   する温水循環系の診断装置であつて、 上記温水の温度を検出する温度センサと、上記
   温水の流れを検出するフロースイツチと、上記温
   度センサからの入力信号に基づいて温水の温度が
   予め定められた適正範囲内にあるか否かを判別す
   る温度判別手段と、この温度判別手段で温度が適
   正範囲外と判別されたとき、温度の高、低に応じ
   て上記ヒータやポンプが停止または運転されてい
   るか否かを、ヒータやポンプの電源の接点信号に
   よつて判別して、制御の異常を診断する制御異常
   診断手段と、この制御異常診断手段で正常に制御
   されていると判別されたとき、上記フロースイツ
   チからの入力信号に基づいて温水の流れが有るか
   否かを判別するとともに、上記温度センサからの
   入力信号に基づいて温水の温度が上昇中であるか
   否かを判別して、ヒータやポンプの動作異常を診
   断する動作異常診断手段とを備えたことを特徴と
   する温水循環系の診断装置。