JPH035880Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジン試験装置におけるエンジン冷
却水の温度制御装置に関する。

エンジン生産ラインにおいて、組上げられたエ
ンジン単体の各種性能試験には、該エンジン単体
に所定温度（80℃）の冷却水を供給しながらの試
験を必要とする。このため、試験室では冷却水の
水槽からエンジン単体に供給する冷却水路にヒー
タを設け、このヒータによる冷却水の加温制御に
よつて所定温度の冷却水を供給するようにしてい
る。

従来の温度制御装置は、第１図に示す構成にさ
れる。冷却水温度設定器１の設定値と冷却水温度
検出値とが突合わされて比例増幅器２及び微分増
幅器３による比例微分演算がなされ、この出力は
リミツタ付き比例積分増幅器４による比例、積分
がなされ、偏差比例増幅器５を経てサイリスタス
イツチ６のオン・オフ制御信号にされる。偏差比
例増幅器５はその正負入力レベルに応じてサイリ
スタスイツチ６を一定時間（例えば１秒）のオン
制御後のオフ制御時間を制御するオン・オフ比制
御出力をマイナルーブによるフイードバツクで得
る。サイリスタスイツチ６はそのオン期間に電源
７からヒータ８に通電させる。比例積分増幅器４
は、その出力V₀の負方向変化には可変抵抗器４
Ａとダイオード４Ｂによつて冷却水冷却の下限、
すなわちサイリスタスイツチ６のオフ期間が最も
長くなつて冷却水温度を下降させる方向のリミツ
タ値が設定され、出力V₀の正方向変化には可変
抵抗器４Ｃとダイオード４Ｄによつて冷却水加温
の上限すなわちサイリスタスイツチ６のオフ期間
が最も短かくなつて冷却水温度を上昇させる方向
のリミツタ値が設定される。

こうした構成において、エンジン単体の冷却水
供給手段を結合し、冷却水の供給開始と同時に温
度制御装置の運転を開始する。このとき、冷却水
は設定温度（80℃）よりも相当に低いため、設定
器１の設定値と検出温度の差が大きく、比較積分
増幅器４の出力V₀は第２図に示すように正方向
の＋10Vに制限されてヒータ８の平均通電量が最
大にされ、冷却水温度Ｔが設定温度が80℃に向け
て加温される。冷却水が80℃に近づくと、比例積
分増幅器４はリミツタ値から下がつて通電の比例
積分制御に戻るが、ヒータ８による加温余熱で冷
却水温度Ｔが上昇し過ぎるというオーバシユート
を生じる。このオーバシユートには増幅器４の出
力V₀が負側になつてヒータ８への通電率を下げ
て冷却水の加温を下げて冷却しせ、徐々に設定温
度になるようヒータ制御をする。

このように、従来装置では冷却水を加温し過ぎ
るというオーバシユートが大きくなつて冷却水を
設定温度に整定するまでの時間が長くなり、エン
ジン試験の計測までの待機時間が長くなつて試験
に要する時間が長くなる問題があつた。

本考案は冷却水加温開始で冷却水温度が設定温
度に達する前にヒータの通電率を下げことにより
冷却水水温を速やかに設定温度に制御できるよう
にした温度制御装置を提供することを目的とす
る。

第３図は本考案の一実施例を示す回路図であ
り、第１図と同じものあるいは同じ機能を有する
ものは同一符号を付してその説明を省略する。比
例積分増幅器４の可変抵抗器４Ｃにはリレー９の
常閉接点９Ａを介して負極性の一定電圧（−Ｖ）
に接続される。リレー９は比較器１０のオン・オ
フ出力によつてオン・オフ制御される。比較器１
０の比較入力は、オフセツト設定器１１の設定値
と設定器１の設定値と同じ設定温度及び検出温度
が突合される。オフセツト設定器１１の設定値は
検出温度と同じ極性にされる。そして、比較器１
０の設定温度（80℃）よりも検出温度が低く、そ
の差が設定器１１の設定値に達するときにオンし
てリレー９を付勢する。このリレー９の付勢には
接点９Ａが開路され、比例積分増幅器４の出力
V₀の正方向リミツタ値がダイオード４Ｄのえん
層電圧まで下げられる。

従つて、第４図に示すように、冷却水の加温開
始では設定温度（80℃）に比べて検出温度が非常
に低いため比較器１０の出力はオフにあつてリレ
ー９を消勢してその接点９Ａが閉じており、従来
装置と同じ加温速度さらには高い加温速度を持つ
て冷却水を加温する。この加温で冷却水水温と設
定温度の差が設定器１１に設定するオフセツト値
に達すると、比較器１０のオン動作になつてリレ
ー接点９Ａを開路する。第４図ではオフセツト設
定器１１の設定値を10℃に相当する値にする場合
を示す。

リレー接点９Ａの開路によつて、比例積分増幅
器４の出力V₀はダイオード４Ｄのえん層電圧に
制限され、ヒータ８の通電率を下げて冷却水の加
温をほぼ止める制御状態になる。この状態でもヒ
ータの余熱等によつて冷却水温が上昇して設定温
度に達する。リレー接点９Ａの開は以後にはヒー
タの通電率を正方向ではダイオード４Ｄの値に制
限する制御を維持しながら冷却水温度を設定温度
に一致させる。このように、設定温度に対する冷
却水の検出温度がオフセツト設定値以上低いとき
には加温のリミツタ値を高くすることで設定温度
近くまでの加温を速くし、オフセツト設定値内に
なるときにはリミツタ値を低くすることでヒータ
の余熱によるオーバシユートを少なくした設定温
度までの加温と以後の低いリミツタ値での温度制
御を行う。

なお、従来のリミツタ値一定制御では、該リミ
ツタ値を高くすると加温開始から設定温度までの
加温時間を短縮することができるが、設定温度近
くになつてリミツタ値以下の通常の比例積分制御
に戻るも系が持つ遅れから設定値に極めて近い検
出温度になるまで、さらには該設定値を越えるま
で比較的高いヒータ通電率になつてしまい、高い
ヒータ余熱によつて高いオーバシユートを起こ
し、逆にオーバシユートを抑えるためにリミツタ
値を低く設定する加温時間が長くなる。この点、
本実施例では加温開始から設定温度近く（オフセ
ツト設定値で設定）までは高いリミツタ値にして
加温時間を短縮し、設定温度になる前に予め低い
リミツタ値に切換え、ヒータ余熱による加温で冷
却水が設定温度を大きく上まらないよう即ち高い
オーバシユートが起きないようにすることができ
る。

なお、比例積分増幅器４の上限リミツタ値はダ
イオード４Ｄのえん層電圧に限られるものでな
く、リレーー９によつて可変抵抗器４Ｃを他の可
変抵抗に切換えるなど適宜設計変更できる。ま
た、温度制御増幅回路は各増幅器２〜４の構成に
限られるものでなく、リミツタ付きの増幅器のリ
ミツタを切換える構成にしも良い。

以上のとおり、本考案によれば、冷却水加温開
始初期にはヒータの通電率を比較的高く、即ち従
来装置の通電率よりも高くして設定温度近くまで
は早い加温を可能にし、冷却水温が設定温度近く
になるヒータの通電率を小さくしてヒータの余熱
による比較的低い加温速度にして冷却水温をオー
バシユート少なくして設定温度に制御するため、
冷却水加温に要する時間を大幅に短縮できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温度制御装置回路図、第２図は
第１図の制御開始時の制御態様図、第３図は本考
案の一実施例を示す回路図、第４図は第３図の制
御態様図である。 １……温度設定器、２……比例増幅器、３……
微分増幅器、４……比例積分増幅器、５……偏差
比例増幅器、６……サイリスタスイツチ、８……
ヒータ、９……リレー、１０……比較器、１１…
…オフセツト設定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン単体試験のために冷却水水槽からエン
   ジンに供給する冷却水をヒータの通電率制御で設
   定温度に制御する温度制御装置において、上記設
   定温度と冷却水の検出温度との偏差に応じた入力
   を増幅しかつ上限と下限のリミツタ値が設定され
   るリミツタ付き温度制御増幅器２，３，４と、こ
   の増幅器の上限リミツタ値と下限リミツタ値の範
   囲のレベルに応じて上記ヒータの通電率を制御す
   るオン・オフ制御手段５，６と、上記設定温度に
   対して冷却水の検出温度がオフセツト設定値以上
   低いか否かを検出する比較器１０と、この比較器
   の出力がオフセツト設定値以上低い検出になると
   きに上記温度制御増幅器の上限リミツタ値を高く
   し該比較器の出力がオフセツト設定値内の検出に
   なるときに該上限リミツタ値を低くする切換手段
   ９とを備えたことを特徴とするエンジン冷却水の
   温度制御装置。