(57)【要約】【課題】防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知すること。【解決手段】制御装置４１は、算出した圧損が、冷却水配管１３の内面に防錆被膜が形成されていない冷却水配管１３内を防錆剤が添加されていない冷却水が流れたときの圧損以上であった場合に、防錆剤の防錆効果が劣化していると判定する。このため、冷却水配管１３の内面の防錆被膜が剥離したことが正確に分かる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの内部に配設される冷却水配管内を流れる冷却水に添加されるとともに前記冷却水配管の内面に防錆被膜を形成する防錆剤の防錆効果の劣化を検知する防錆効果検知装置であって、
前記冷却水配管の入口の圧力を検出する入口側圧力センサと、
前記冷却水配管の出口の圧力を検出する出口側圧力センサと、
前記入口側圧力センサにより検出された入口圧力と前記出口側圧力センサにより検出された出口圧力との差である圧損を算出する圧損算出部と、
前記圧損算出部により算出された圧損に基づいて前記防錆剤の防錆効果が劣化しているか否かを判定する劣化判定部と、を備え、
前記劣化判定部は、前記圧損算出部により算出された圧損が、前記冷却水配管の内面に前記防錆被膜が形成されていない前記冷却水配管内を前記防錆剤が添加されていない冷却水が流れたときの圧損以上であった場合に、前記防錆剤の防錆効果が劣化していると判定することを特徴とする防錆効果検知装置。
【請求項２】
前記圧損算出部は、エンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態のときの前記圧損を算出することを特徴とする請求項１に記載の防錆効果検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの内部に配設される冷却水配管内を流れる冷却水に添加されるとともに冷却水配管の内面に防錆被膜を形成する防錆剤の防錆効果の劣化を検知する防錆効果検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両のエンジンを適正な温度に維持するために、エンジンのシリンダブロックやシリンダヘッドの内部には、冷却水（ＬＬＣ：Long Life Coolant）が流れる冷却水配管が配設されている。冷却水には、冷却水配管の内面の錆付きを防止するために、通常、冷却水配管の内面に防錆被膜を形成する防錆剤が添加されている。そして、防錆被膜が冷却水配管の内面に形成されることにより、冷却水配管の内面の錆付きが防止されている。
【０００３】
しかしながら、経年使用により防錆被膜が冷却水配管の内面から剥離する等して、防錆剤の防錆効果が劣化すると、冷却水配管の内面が錆付いてしまう虞がある。そこで、例えば特許文献１には、陽極と、陰極と、陽極及び陰極に接続された電流検知手段と、電流検知手段に接続された表示計と、を備え、電流検知手段により測定された電流が一定値を超えた場合に、表示計が防錆剤の防錆効果の劣化を表示するものが開示されている。
【０００４】
例えば、陽極には白金メッキが施されており、陰極には亜鉛メッキが施されている。そして、陽極及び陰極を冷却水に浸すと、防錆剤が陰極の表面に付着して陰極の表面に防錆被膜が形成される。陰極の表面に防錆被膜が形成されることにより、陰極と冷却水との接触が遮断され、電流が陽極と陰極との間で流れ難くなる。そして、例えば、経年使用により防錆被膜が陰極の表面から剥離すると、陽極と陰極との間で電流が流れ易くなる。すると、電流検知手段により測定される電流値が大きくなり、表示計は、電流検知手段により測定された電流が一定値を超えた場合に、防錆剤の防錆効果の劣化を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２１２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、防錆被膜の寿命は、防錆被膜が形成される側の材質によって異なるため、例えば特許文献１では、陰極に形成された防錆被膜の寿命と、冷却水配管の表面に形成された防錆被膜の寿命とに差が生じる場合がある。すると、例えば、陰極の表面には防錆被膜が残っているにもかかわらず、冷却水配管の内面には防錆被膜が既に剥離している場合が考えられ、防錆被膜が冷却水配管の内面から剥離した状態で冷却水配管内を冷却水が流れて、冷却水配管の内面が錆付いてしまう虞がある。また、例えば、防錆被膜が陰極の表面から剥離したとしても、冷却水配管の内面の防錆被膜がまだ剥離していない場合も考えられ、冷却水配管の内面の防錆被膜が剥離していないにもかかわらず、表示計が防錆剤の防錆効果の劣化を表示してしまうことになる。したがって、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができる防錆効果検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する防錆効果検知装置は、エンジンの内部に配設される冷却水配管内を流れる冷却水に添加されるとともに前記冷却水配管の内面に防錆被膜を形成する防錆剤の防錆効果の劣化を検知する防錆効果検知装置であって、前記冷却水配管の入口の圧力を検出する入口側圧力センサと、前記冷却水配管の出口の圧力を検出する出口側圧力センサと、前記入口側圧力センサにより検出された入口圧力と前記出口側圧力センサにより検出された出口圧力との差である圧損を算出する圧損算出部と、前記圧損算出部により算出された圧損に基づいて前記防錆剤の防錆効果が劣化しているか否かを判定する劣化判定部と、を備え、前記劣化判定部は、前記圧損算出部により算出された圧損が、前記冷却水配管の内面に前記防錆被膜が形成されていない前記冷却水配管内を前記防錆剤が添加されていない冷却水が流れたときの圧損以上であった場合に、前記防錆剤の防錆効果が劣化していると判定する。
【０００９】
これによれば、劣化判定部は、圧損算出部により算出された圧損が、冷却水配管の内面に防錆被膜が形成されていない冷却水配管内を防錆剤が添加されていない冷却水が流れたときの圧損以上であった場合に、防錆剤の防錆効果が劣化していると判定するため、冷却水配管の内面の防錆被膜が剥離したことが正確に分かる。よって、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができる。
【００１０】
上記防錆効果検知装置において、前記圧損算出部は、エンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態のときの前記圧損を算出するとよい。
例えば、エンジン回転数が変化している過渡運転状態のときには、冷却水配管内を流れる冷却水の流量の変化により冷却水配管内の圧力が変化し易いため、圧損算出部によって正確な圧損が算出し難い。よって、圧損算出部は、エンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態のときの前記圧損を算出することにより、圧損を正確に算出することができる。その結果、劣化判定部は、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における防錆効果検知装置の概要を示す模式図。
【図２】冷却水配管の一部を示す断面図。
【図３】冷却水配管の内面に防錆被膜が形成されていない冷却水配管の一部を示す断面図。
【図４】冷却水の流量と圧損との関係を示すグラフ。
【図５】冷却水配管内を流れる冷却水の流路を形成する壁面の表面粗さと圧損との関係を示すグラフ。
【図６】運転時間と圧損との関係を示すグラフ。
【図７】制御装置の制御を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、防錆効果検知装置を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。防錆効果検知装置は、エンジンの内部に配設される冷却水配管内を流れる冷却水に添加されるとともに冷却水配管の内面に防錆被膜を形成する防錆剤の防錆効果の劣化を検知する。
【００１４】
図１に示すように、エンジン１０は、シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２を備えている。シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２の内部には、冷却水（ＬＬＣ：Long Life Coolant）が流れる冷却水配管１３が配設されている。冷却水配管１３の入口１３ａには、第１配管２１を介して電動ウォータポンプ３０が接続されている。冷却水配管１３の出口１３ｂには、第２配管２２を介してラジエータ３１が接続されている。ラジエータ３１は、第３配管２３を介してタンク３２に接続されている。タンク３２は、第４配管２４を介して電動ウォータポンプ３０に接続されている。第１配管２１、第２配管２２、第３配管２３、及び第４配管２４は、冷却水配管１３と協働して、冷却水が循環する冷却水循環回路１４を構成している。
【００１５】
ラジエータ３１は、冷却水循環回路１４を循環する冷却水を冷却する。タンク３２には、冷却水循環回路１４を循環する冷却水が貯留されている。電動ウォータポンプ３０は、冷却水循環回路１４において冷却水を循環させる。
【００１６】
電動ウォータポンプ３０は、制御装置４１（ＥＣＵ）に電気的に接続されている。制御装置４１は、電動ウォータポンプ３０の図示しない電動モータの駆動を制御する。電動ウォータポンプ３０における冷却水の吐出量は、エンジン１０の運転に関係無く、制御装置４１における電動モータの出力の制御が行われることにより任意に変更可能である。また、制御装置４１は、エンジン回転数が目標の回転数となるようにエンジンを制御する。
【００１７】
防錆効果検知装置４０は、冷却水配管１３の入口１３ａの圧力を検出する入口側圧力センサ４２と、冷却水配管１３の出口１３ｂの圧力を検出する出口側圧力センサ４３と、を備えている。入口側圧力センサ４２及び出口側圧力センサ４３は、制御装置４１に電気的に接続されている。制御装置４１には、入口側圧力センサ４２により検出された入口圧力に関する検出信号が入口側圧力センサ４２から送られる。また、制御装置４１には、出口側圧力センサ４３により検出された出口圧力に関する検出信号が出口側圧力センサ４３から送られる。
【００１８】
制御装置４１には、入口側圧力センサ４２により検出された入口圧力と出口側圧力センサ４３により検出された出口圧力との差である圧損を算出する算出プログラムが予め記憶されており、制御装置４１はこの算出プログラムによって圧損を算出する。よって、制御装置４１は、入口側圧力センサ４２により検出された入口圧力と出口側圧力センサ４３により検出された出口圧力との差である圧損を算出する圧損算出部として機能する。
【００１９】
制御装置４１は、エンジン回転数が一定に維持される定常運転状態のときに、入口側圧力センサ４２及び出口側圧力センサ４３により検出された入口圧力及び出口圧力に基づいて、圧損を算出する。よって、本実施形態において、制御装置４１は、エンジン回転数が一定に維持される定常運転状態のときの圧損を算出する。
【００２０】
また、制御装置４１は、エンジン回転数と電動ウォータポンプ３０の負荷とによって関係付けられたマップから、冷却水循環回路１４を流れる冷却水の流量、すなわち、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流量を算出する。
【００２１】
図２に示すように、冷却水配管１３は、鋳造により成形されており、冷却水配管１３の内面１３ｃは、表面粗さが高い表面である鋳肌面になっている。冷却水には、冷却水配管１３の内面１３ｃの錆付きを防止するために、冷却水配管１３の内面１３ｃに防錆被膜１５を形成する防錆剤が添加されている。そして、防錆被膜１５が冷却水配管１３の内面１３ｃに形成されることにより、冷却水配管１３の内面１３ｃの錆付きが防止されている。
【００２２】
冷却水配管１３の内面１３ｃに形成される防錆被膜１５は、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流路の壁面を形成している。防錆被膜１５が形成する流路の壁面の表面粗さは、冷却水配管１３の内面１３ｃの表面粗さよりも低い。よって、冷却水配管１３の内面１３ｃに防錆被膜１５が形成されていることにより、図２において矢印Ｒ１で示す冷却水の流れのように、冷却水配管１３内を流れる冷却水はスムーズに流れる。
【００２３】
図３に示すように、例えば、冷却水配管１３内を流れる冷却水に防錆剤が添加されていない場合、冷却水配管１３の内面１３ｃには防錆被膜１５が形成されず、冷却水配管１３の内面１３ｃが剥き出しになっている。したがって、冷却水配管１３の内面１３ｃは、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流路の壁面を形成している。冷却水配管１３の内面１３ｃは、表面粗さが高い鋳肌面であるため、図３において矢印Ｒ２で示す冷却水の流れのように、冷却水配管１３の内面１３ｃによって冷却水の流れが妨げられる。
【００２４】
図４では、防錆剤が添加されていない冷却水が冷却水配管１３内を流れているときの冷却水の流量と圧損との関係を線Ｌ１で示し、防錆剤が添加されている冷却水が冷却水配管１３内を流れているときの冷却水の流量と圧損との関係を線Ｌ２で示している。図４に示すように、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流量が多くなるほど圧損は大きくなる。
【００２５】
冷却水配管１３の内面１３ｃに形成されている防錆被膜１５が剥離していくと、冷却水配管１３の内面１３ｃが徐々に露出していく。そして、防錆被膜１５の剥離が進行し、冷却水配管１３の内面１３ｃの露出面積が増えていくと、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流路を形成する壁面の表面粗さが高くなっていく。
【００２６】
図５に示すように、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流路を形成する壁面の表面粗さが高くなっていくほど、冷却水の流れが壁面によって妨げられ易くなるため、圧損は大きくなっていく。
【００２７】
したがって、図４において線Ｌ１,Ｌ２を比較して分かるように、防錆剤が添加されていない冷却水が流量Ｆ１で冷却水配管１３内を流れているときの圧損は、防錆剤が添加されている冷却水が流量Ｆ１で冷却水配管１３内を流れているときの圧損よりも大きくなる。
【００２８】
本実施形態において、制御装置４１には、防錆剤が添加されていない冷却水が冷却水配管１３内を流れているときの冷却水の流量と圧損との関係が予め記憶されている。そして、制御装置４１は、防錆剤が添加されていない冷却水が冷却水配管１３内を流れているときの冷却水の流量から導出される圧損を、防錆剤の防錆効果が劣化しているか否かを判定するための閾値とし、算出した圧損が、算出した流量に対応する閾値以上であった場合に、防錆剤の防錆効果が劣化していると判定する。つまり、制御装置４１は、算出した圧損が、冷却水配管１３の内面１３ｃに防錆被膜１５が形成されていない冷却水配管１３内を防錆剤が添加されていない冷却水が流れたときの圧損以上であった場合に、防錆剤の防錆効果が劣化していると判定する。よって、制御装置４１は、算出した圧損に基づいて防錆剤の防錆効果が劣化しているか否かを判定する劣化判定部としても機能する。
【００２９】
図６に示すように、経年使用により防錆被膜１５が冷却水配管１３の内面１３ｃから剥離する等して、防錆剤の防錆効果が劣化し始めると、圧損は徐々に上昇していき、冷却水配管１３の内面１３ｃが錆付き始めると、圧損は急激に上昇する。本実施形態において、防錆剤の防錆効果が劣化しているか否かを判定するための閾値は、防錆剤の防錆効果が劣化して、冷却水配管１３の内面１３ｃの錆付きが開始されると想定される圧損の値である。
【００３０】
図１に示すように、防錆効果検知装置４０は、防錆剤の防錆効果の劣化を通知する通知部としてのランプ４４を備えている。ランプ４４は、制御装置４１に電気的に接続されている。そして、制御装置４１は、防錆剤の防錆効果が劣化していると判定すると、ランプ４４を点灯させる。
【００３１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図７に示すように、制御装置４１は、まず、ステップＳ１０においてエンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態であるか否かを判定する。制御装置４１は、ステップＳ１０においてエンジン回転数が変化している過渡運転状態であって定常運転状態ではないと判定すると、ステップＳ１０での判定処理を繰り返し行う。一方、制御装置４１は、ステップＳ１０においてエンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態であると判定すると、ステップＳ１１に移行する。
【００３２】
制御装置４１は、ステップＳ１１においてエンジン回転数と電動ウォータポンプ３０の負荷とによって関係付けられたマップから冷却水配管１３内を流れる冷却水の流量を算出する。また、制御装置４１は、ステップＳ１２において入口側圧力センサ４２により検出された入口圧力と出口側圧力センサ４３により検出された出口圧力とに基づいて、算出プログラムにより圧損を算出する。
【００３３】
制御装置４１は、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で算出した圧損が、ステップＳ１１で算出した流量に対応する閾値以上であるか否かを判定する。制御装置４１は、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で算出した圧損が、ステップＳ１１で算出した流量に対応する閾値に達していないと判定すると、ステップＳ１０に戻る。
【００３４】
制御装置４１は、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で算出した圧損が、ステップＳ１１で算出した流量に対応する閾値以上であると判定すると、ステップＳ１４に移行し、ランプ４４を点灯させる。
【００３５】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）制御装置４１は、算出した圧損が、冷却水配管１３の内面１３ｃに防錆被膜１５が形成されていない冷却水配管１３内を防錆剤が添加されていない冷却水が流れたときの圧損以上であった場合に、防錆剤の防錆効果が劣化していると判定するため、冷却水配管１３の内面１３ｃの防錆被膜１５が剥離したことが正確に分かる。よって、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができる。
【００３６】
（２）制御装置４１は、エンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態のときの圧損を算出する。例えば、エンジン回転数が変化している過渡運転状態のときには、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流量の変化により冷却水配管１３内の圧力が変化し易いため、制御装置４１によって正確な圧損が算出し難い。よって、制御装置４１は、エンジン回転数が一定に維持されている定常運転状態のときの圧損を算出することにより、圧損を正確に算出することができる。その結果、制御装置４１は、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができる。
【００３７】
（３）制御装置４１によって、防錆剤の防錆効果の劣化を正確に検知することができるため、冷却水の適切な交換時期や防錆剤の補充時期を正確に把握することができる。また、防錆剤の防錆効果の劣化の予防保全を行うことができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態において、冷却水循環回路１４における冷却水の循環に電動ウォータポンプ３０を用いたが、これに限らず、機械式ウォータポンプを用いてもよい。冷却水循環回路１４における冷却水の循環に機械式ウォータポンプを用いる場合、制御装置４１は、エンジン回転数に基づいて、冷却水循環回路１４を流れる冷却水の流量、すなわち、冷却水配管１３内を流れる冷却水の流量を算出する。
【００３９】
○  実施形態において、制御装置４１は、例えば、エンジン回転数が変化している過渡運転状態のときの圧損を算出してもよい。
○  実施形態において、制御装置４１におけるステップＳ１１の処理及びステップＳ１２の処理の順番は特に限定されるものではない。
【００４０】
○  実施形態において、防錆効果検知装置４０は、圧損算出部として機能する制御部と、劣化判定部として機能する制御部とをそれぞれ別々に備えていてもよい。
○  実施形態において、防錆剤の防錆効果の劣化を通知する通知部としては、ランプ４４に限らず、例えば、防錆剤の防錆効果の劣化を表示することにより通知するディスプレイや、防錆剤の防錆効果の劣化をアナウンスすることで通知するスピーカでもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…エンジン、１３…冷却水配管、１３ａ…入口、１３ｂ…出口、１３ｃ…内面、１５…防錆被膜、４０…防錆効果検知装置、４１…圧損算出部及び劣化判定部として機能する制御装置、４２…入口側圧力センサ、４３…出口側圧力センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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