JP4911136B2 - Control device for vehicle heat exchange system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用熱交換システムの制御装置に関するものであり、詳しくは、ヒータコア用の電動ファンと電動式の冷却媒体ポンプとを、内燃機関の機関本体における冷却媒体の温度を検出する温度センサの温度検出値に基づいて駆動する車両用熱交換システムの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a heat exchange system for a vehicle, and more specifically, a temperature sensor for detecting a temperature of a cooling medium in an engine body of an internal combustion engine using an electric fan for a heater core and an electric cooling medium pump. The present invention relates to a control device for a vehicle heat exchange system that is driven based on the detected temperature value.
車両には例えば車室内の暖房を行う暖房装置や、内燃機関を冷却する冷却装置などといった種々の熱交換システムが設けられており、内燃機関で発生する熱を放出し又は利用している。同システムには、冷却水通路を介して内燃機関に接続される熱交換器(例えばヒータコアやラジエータ)と、熱交換器の周囲に空気の流れを形成する電動ファン(例えばヒータブロアや冷却ファン)と、冷却水通路内に冷却水を強制的に循環させる例えば電動式の冷却水ポンプとが設けられている。そして、熱交換器側の冷却水温度が所定温度以上になった場合に電動ファンに通電して電動ファンを駆動する。 The vehicle is provided with various heat exchange systems such as a heating device for heating the passenger compartment and a cooling device for cooling the internal combustion engine, and releases or uses heat generated in the internal combustion engine. The system includes a heat exchanger (for example, a heater core and a radiator) connected to the internal combustion engine via a cooling water passage, and an electric fan (for example, a heater blower and a cooling fan) that forms an air flow around the heat exchanger. For example, an electric cooling water pump for forcibly circulating the cooling water in the cooling water passage is provided. And when the cooling water temperature by the side of a heat exchanger becomes more than predetermined temperature, it supplies with electricity to an electric fan, and drives an electric fan.
ところで、内燃機関の冷間始動時には、燃費向上を図るために、内燃機関を早期暖機して内燃機関のフリクションを低減させることが知られている。そこで、電動式の冷却水ポンプを備える構成において、内燃機関の冷間始動時に冷却水ポンプの駆動を停止させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。つまり、特許文献1のシステムでは、内燃機関の冷間始動時に冷却水の循環を停止することにより、内燃機関内に冷却水を滞留したままにする。これにより、暖機促進を図っている。 By the way, at the time of cold start of the internal combustion engine, in order to improve fuel consumption, it is known that the internal combustion engine is warmed up early to reduce the friction of the internal combustion engine. Therefore, in a configuration including an electric cooling water pump, it has been proposed to stop the driving of the cooling water pump when the internal combustion engine is cold-started (see, for example, Patent Document 1). That is, in the system of Patent Document 1, the cooling water stays in the internal combustion engine by stopping the circulation of the cooling water when the internal combustion engine is cold started. This promotes warm-up.
また、内燃機関内の冷却水温度に加え、熱交換器内の冷却水温度を考慮して冷却水ポンプを駆動制御することが提案されている(例えば特許文献2参照)。特許文献2には、内燃機関側に設けた水温センサと熱交換器側に設けた水温センサとにより冷却水温度をそれぞれ検出し、内燃機関側の水温検出値が第1しきい値以上であるとともに、熱交換器側の水温検出値が第2しきい値未満の場合に、冷却水ポンプを駆動して熱交換器側の冷却水温度を上昇させることが開示されている。
冷却水ポンプの駆動を停止したまま内燃機関の暖機を行う場合、内燃機関側と熱交換器側とで冷却水の温度上昇の度合いが異なり、内燃機関側に比べて熱交換器側では冷却水温度の上昇が緩慢になる。そのため、冷却水ポンプを停止したまま暖機を行うと、システム全体でみた場合に冷却水に温度差が生じる。 When warming up the internal combustion engine with the cooling water pump stopped, the temperature rise of the cooling water differs between the internal combustion engine side and the heat exchanger side. The water temperature rises slowly. Therefore, if warming up is performed with the cooling water pump stopped, a temperature difference occurs in the cooling water as viewed in the entire system.
一方、上記熱交換システムにおいては一般に、内燃機関本体における冷却水の温度を水温センサで検出し、その水温検出値に基づいて冷却水ポンプや電動ファンの駆動制御が実施される。この構成において、冷却水ポンプを駆動停止したまま内燃機関の暖機を行う場合に、冷却水ポンプの駆動開始前の水温検出値に基づいて冷却水ポンプ及び電動ファンを駆動すると、上記温度差に起因して、熱交換器側の実際の冷却水温度が水温検出値よりも低いにもかかわらず、電動ファン等が駆動されることが考えられる。かかる場合、実際には電動ファン等を駆動するための温度条件を満たしていないにもかかわらず電動ファン等が駆動状態となり、電動ファン等の電力消費に無駄が生じてしまう。また、冷却水ポンプの駆動の必要性が生じる前に冷却水の循環が開始されることにより、内燃機関内に冷却水を滞留させる時間が短くなり、暖機完了に要する時間が長引くことが懸念される。 On the other hand, in the heat exchange system, generally, the temperature of the cooling water in the internal combustion engine body is detected by a water temperature sensor, and drive control of the cooling water pump and the electric fan is performed based on the detected water temperature. In this configuration, when the internal combustion engine is warmed up with the cooling water pump being stopped, if the cooling water pump and the electric fan are driven based on the detected water temperature before starting the cooling water pump, the temperature difference is increased. As a result, the electric fan or the like may be driven even though the actual cooling water temperature on the heat exchanger side is lower than the detected water temperature. In such a case, the electric fan or the like is in a driving state even though the temperature condition for driving the electric fan or the like is not actually satisfied, and power consumption of the electric fan or the like is wasted. Further, since the circulation of the cooling water is started before the necessity of driving the cooling water pump occurs, there is a concern that the time for the cooling water to stay in the internal combustion engine is shortened and the time required to complete the warm-up is prolonged. Is done.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電動ファン又は冷却水ポンプを適正な温度条件下で作動させることができ、ひいては消費電力が無駄に生じるのを抑制することができる車両用熱交換システムの制御装置を提供することを一つの目的とする。また、早期暖機を実現することができる車両用熱交換システムの制御装置を提供することを他の一つの目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can operate an electric fan or a cooling water pump under an appropriate temperature condition, thereby suppressing generation of wasteful power consumption. An object is to provide a control device for a vehicle heat exchange system. Another object of the present invention is to provide a control device for a vehicle heat exchange system that can realize early warm-up.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
本発明は、車載の内燃機関を冷却する冷却媒体を流通させその冷却媒体と空気との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器周辺に空気の流れを形成する電動ファンと、前記内燃機関の機関内通路及び前記内燃機関と前記熱交換器とを接続する冷却媒体通路において前記冷却媒体を流量調節可能に循環させる冷却媒体ポンプと、前記内燃機関の機関本体における前記冷却媒体の温度を検出する温度センサとを備える車両用熱交換システムに適用され、前記温度センサで検出した温度検出値に基づいて前記電動ファン及び前記冷却媒体ポンプの駆動を制御する車両用熱交換システムの制御装置に関する。第1の構成の車両用熱交換システムの制御装置は、前記冷却媒体ポンプの駆動制限及びその駆動制限の解除を実施するポンプ駆動制御手段と、前記ポンプ駆動制御手段により前記冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後の前記温度検出値に基づいて前記電動ファンを駆動するファン駆動制御手段と、を備える。 The present invention is a heat exchanger that circulates a cooling medium that cools an in-vehicle internal combustion engine and performs heat exchange between the cooling medium and air, an electric fan that forms a flow of air around the heat exchanger, A cooling medium pump that circulates the cooling medium in a flow rate adjustable in an internal passage of the internal combustion engine and a cooling medium path that connects the internal combustion engine and the heat exchanger; and the cooling medium in the engine body of the internal combustion engine. Control of a vehicle heat exchange system that is applied to a vehicle heat exchange system that includes a temperature sensor that detects temperature, and that controls driving of the electric fan and the coolant pump based on a temperature detection value detected by the temperature sensor Relates to the device. The control device for the vehicle heat exchange system having the first configuration includes a pump drive control unit that performs drive limitation of the cooling medium pump and release of the drive limitation, and drive limitation of the cooling medium pump by the pump drive control unit. Fan drive control means for driving the electric fan based on the temperature detection value after the release of the.
要するに、冷却媒体ポンプの駆動制限により、例えば冷却媒体の循環が停止した状態では、内燃機関で温度上昇した冷却媒体が熱交換器側に流れ込まないことにより、内燃機関側と熱交換器側とに温度差が生じることが考えられる。そのため、温度センサが内燃機関の機関本体における冷却水媒体の温度(例えば機関本体における冷却媒体の出口側温度)を検出する構成において、冷却媒体が循環停止している場合に温度検出値に基づいて電動ファンを駆動制御すると、電動ファンが適正な温度条件下で作動せず、電動ファンの動き無駄が生じることが考えられる。本発明では、電動ファンの作動を、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後の水温検出値に基づいて実施するため、内燃機関側と熱交換器側との温度差が解消された後の温度検出値を用いて電動ファンの駆動制御が実施される。したがって、電動ファンを適正な温度条件下で作動させることができ、ひいては電動ファンで電力が無駄に消費されるのを抑制することができる。 In short, due to the drive restriction of the cooling medium pump, for example, in a state where the circulation of the cooling medium is stopped, the cooling medium whose temperature has increased in the internal combustion engine does not flow into the heat exchanger side. It is conceivable that a temperature difference occurs. Therefore, in the configuration in which the temperature sensor detects the temperature of the cooling water medium in the engine body of the internal combustion engine (for example, the outlet side temperature of the cooling medium in the engine body), when the cooling medium stops circulating, the temperature sensor is based on the temperature detection value. When the electric fan is driven and controlled, it is considered that the electric fan does not operate under an appropriate temperature condition, and the movement of the electric fan is wasted. In the present invention, since the operation of the electric fan is performed based on the detected water temperature value after the drive restriction of the cooling medium pump is released, the temperature difference between the internal combustion engine side and the heat exchanger side is eliminated. Electric fan drive control is performed using the detected temperature value. Therefore, the electric fan can be operated under an appropriate temperature condition, and as a result, it is possible to suppress wasteful consumption of electric power by the electric fan.
ここで、熱交換器としては、例えばヒータコアやラジエータとするのが望ましい。その場合、電動ファンはヒータコア用のヒータブロアや、ラジエータ用の冷却ファンとするのが望ましい。また、冷却媒体としては、例えば水や油が挙げられる。 Here, as the heat exchanger, for example, a heater core or a radiator is desirable. In that case, the electric fan is preferably a heater blower for a heater core or a cooling fan for a radiator. Moreover, as a cooling medium, water and oil are mentioned, for example.
冷却媒体ポンプの駆動制限が解除されて、例えば冷却媒体の循環が開始されると、内燃機関で加熱される前の冷却媒体が内燃機関側に流れ込む。そのため、温度センサにおける温度検出値は、冷却媒体の循環開始により一時的に下降した後、再び上昇することが考えられる。つまり、冷却媒体の循環開始後に温度センサの温度検出値が下降から上昇に転じた時点で、内燃機関側と熱交換器側との温度差が解消されたと判断できる。その点に鑑み、第2の構成では、前記ファン駆動制御手段が、前記冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後、下降から上昇に転じた後の前記水温検出値に基づいて前記電動ファンを駆動する。この構成によれば、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後に下降から上昇に転じた後の温度検出値に基づいて電動ファンを駆動制御するため、内燃機関側と熱交換器側との温度差が確実に解消された状態で電動ファンの駆動制御を実施することができる。 When the drive restriction of the cooling medium pump is released and the circulation of the cooling medium is started, for example, the cooling medium before being heated by the internal combustion engine flows into the internal combustion engine. Therefore, it is conceivable that the temperature detection value in the temperature sensor temporarily rises after the cooling medium circulation starts and then rises again. That is, it can be determined that the temperature difference between the internal combustion engine side and the heat exchanger side has been eliminated at the time when the temperature detection value of the temperature sensor has changed from falling to rising after the start of circulation of the cooling medium. In view of this point, in the second configuration , the fan drive control unit controls the electric fan based on the detected water temperature value after the cooling medium pump drive restriction is released and then the change from the descending to the ascending. To drive. According to this configuration, the temperature of the internal combustion engine side and the heat exchanger side is controlled in order to drive and control the electric fan based on the temperature detection value after the cooling medium pump drive restriction is lifted and then changed from descending to rising. The drive control of the electric fan can be performed in a state where the difference is reliably eliminated.
第3の構成は、前記ファン駆動制御手段が、前記冷却媒体ポンプの駆動制限を実施している駆動制限期間において、前記温度検出値に基づいて前記電動ファンを駆動するのを禁止する。この構成によれば、冷却媒体ポンプの駆動制限中は温度検出値に基づく電動ファンの駆動が行われないため、熱交換器側の冷却媒体の温度を正確に検出できない状況下で温度検出値に基づいて電動ファンが駆動されるのを回避することができる。 The third configuration prohibits the fan drive control means from driving the electric fan based on the temperature detection value during a drive restriction period in which the cooling medium pump drive is restricted. According to this configuration, since the electric fan is not driven based on the temperature detection value while the cooling medium pump drive is limited, the temperature detection value is set in a situation where the temperature of the cooling medium on the heat exchanger side cannot be accurately detected. Based on this, it is possible to avoid driving the electric fan.
内燃機関の始動時には、暖機促進を目的として、冷却媒体ポンプを強制停止することにより内燃機関内に冷却媒体を滞留させることがある。このとき、暖機中であることから内燃機関側と熱交換器側との温度差が大きくなりやすく、熱交換器内の冷却媒体の実温度に対する温度検出値のずれが大きいことが考えられる。その点に鑑み、第4の構成は、前記ポンプ駆動制御手段が、前記内燃機関の始動期間に前記冷却媒体ポンプの駆動制限を実施する。この構成によれば、内燃機関の始動期間に、冷却媒体ポンプ駆動後の温度検出値に基づいて電動ファンを駆動するため、電動ファンを適正な温度条件下で作動させるといった効果を好適に得ることができる。 When starting the internal combustion engine, the cooling medium may be retained in the internal combustion engine by forcibly stopping the cooling medium pump for the purpose of promoting warm-up. At this time, since the engine is warming up, the temperature difference between the internal combustion engine side and the heat exchanger side is likely to increase, and the deviation of the temperature detection value with respect to the actual temperature of the cooling medium in the heat exchanger may be large. In view of this point, in the fourth configuration , the pump drive control means implements drive restriction of the cooling medium pump during the start-up period of the internal combustion engine. According to this configuration, since the electric fan is driven based on the temperature detection value after driving the cooling medium pump during the start-up period of the internal combustion engine, it is possible to suitably obtain the effect of operating the electric fan under an appropriate temperature condition. Can do.
また、内燃機関側と熱交換器側とに温度差が生じている場合に冷却媒体ポンプの駆動制限を解除すると、その制限解除に伴い内燃機関側の冷却媒体温度(つまり温度検出値)が低下する。そのため、冷却媒体ポンプの駆動制限中における温度検出値に基づいて冷却媒体ポンプを駆動した場合、温度検出値が適正値であると判断してポンプの駆動制限を解除したとしても、その制限解除後に温度検出値が低下することにより、ポンプの駆動制限解除後において冷却媒体ポンプが適正な温度条件下で作動しておらず、冷却媒体ポンプの動きに無駄が生じることが考えられる。 Also, if the cooling medium pump drive restriction is canceled when there is a temperature difference between the internal combustion engine side and the heat exchanger side, the cooling medium temperature (that is, the temperature detection value) on the internal combustion engine side decreases as the restriction is removed. To do. Therefore, when the coolant pump is driven based on the temperature detection value during the drive restriction of the coolant pump, even if it is determined that the temperature detection value is an appropriate value and the drive restriction of the pump is released, As the temperature detection value decreases, it is considered that the cooling medium pump is not operating under an appropriate temperature condition after the drive restriction of the pump is released, and the movement of the cooling medium pump is wasted.
その点に鑑み、第5の構成は、前記冷却媒体ポンプの駆動制限中において、該冷却媒体ポンプの駆動制限が解除されて前記熱交換器側に前記冷却媒体が循環している状態における前記冷却媒体の温度を温度推定値として算出する温度算出手段を備える。また、前記ポンプ駆動制御手段が、前記冷却媒体ポンプの駆動制限中に、前記温度算出手段により算出した温度推定値に基づいて前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する。この構成によれば、冷却媒体ポンプの駆動制限解除後の冷却媒体温度を推定し、その温度推定値に基づいて冷却媒体ポンプの駆動制限を解除するため、冷却媒体の温度が、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後速やかに温度推定値近傍になる。したがって、冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する温度を適宜設定することにより、冷却媒体ポンプの駆動制限の解除後に冷却媒体ポンプを速やかに適正な温度条件下で作動させることができ、ひいては冷却媒体ポンプの無駄な動きを抑制して冷却媒体ポンプの電力消費を抑制することができる。また、冷却媒体ポンプが適正な温度条件下で作動されるため、冷却媒体ポンプの駆動の必要性が生じる前に冷却媒体の循環が開始されないようになる。したがって、内燃機関内に冷却媒体を滞留させる時間が無駄に短くなるのを抑制することができ、ひいては内燃機関の早期暖機を実現することができる。 In view of that, the fifth configuration is configured such that, while the cooling medium pump driving is limited, the cooling medium pump driving limitation is canceled and the cooling medium is circulated to the heat exchanger side. Temperature calculation means for calculating the temperature of the medium as the estimated temperature value is provided. Further, the pump drive control means releases the drive restriction of the cooling medium pump based on the estimated temperature value calculated by the temperature calculation means during the drive restriction of the cooling medium pump. According to this configuration, the cooling medium temperature after the cooling medium pump drive restriction is released is estimated, and the cooling medium pump drive restriction is released based on the estimated temperature value. Immediately after the drive restriction is released, the temperature becomes close to the estimated temperature value. Therefore, by appropriately setting the temperature at which the drive restriction of the cooling medium pump is released, the cooling medium pump can be quickly operated under an appropriate temperature condition after the drive restriction of the cooling medium pump is released. The useless movement of the cooling medium pump can be suppressed and the power consumption of the cooling medium pump can be suppressed. Further, since the cooling medium pump is operated under proper temperature conditions, the cooling medium circulation is not started before the cooling medium pump needs to be driven. Therefore, it is possible to prevent the time for which the cooling medium is retained in the internal combustion engine from being shortened unnecessarily, and as a result, early warm-up of the internal combustion engine can be realized.
第6の構成は、車載の内燃機関を冷却する冷却媒体を流通させその冷却媒体と空気との間で熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器周辺に空気の流れを形成する電動ファンと、前記内燃機関の機関内通路及び前記内燃機関と前記熱交換器とを接続する冷却媒体通路に前記冷却媒体を流量調節可能に循環させる冷却媒体ポンプと、前記冷却媒体温度を所定位置で検出する1つの温度センサとを備える車両用熱交換システムに適用され、前記温度センサで検出した温度検出値に基づいて前記電動ファン及び前記冷却媒体ポンプの駆動を制御する車両用熱交換システムの制御装置に関する。本発明は、前記冷却媒体ポンプの駆動制限中において、該冷却媒体ポンプの駆動制限が解除されて前記熱交換器側に前記冷却媒体が循環された状態における前記冷却媒体の温度を温度推定値として算出する温度算出手段と、前記冷却媒体ポンプの駆動制限中に、前記温度算出手段により算出した温度推定値に基づいて前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除するポンプ駆動制御手段と、を備える。 A sixth configuration includes a heat exchanger that circulates a cooling medium that cools an in-vehicle internal combustion engine and performs heat exchange between the cooling medium and air, and an electric fan that forms a flow of air around the heat exchanger A cooling medium pump that circulates the cooling medium through the cooling medium passage that connects the internal combustion engine and the internal combustion engine and the heat exchanger so that the flow rate can be adjusted, and detects the cooling medium temperature at a predetermined position. And a control device for the vehicle heat exchange system, which is applied to a vehicle heat exchange system including the temperature sensor and controls driving of the electric fan and the cooling medium pump based on a temperature detection value detected by the temperature sensor. About. According to the present invention, the temperature of the cooling medium in a state where the driving restriction of the cooling medium pump is released and the cooling medium is circulated to the heat exchanger side while the driving restriction of the cooling medium pump is performed is the estimated temperature value. Temperature calculating means for calculating, and pump driving control means for releasing the driving restriction of the cooling medium pump based on the estimated temperature value calculated by the temperature calculating means during driving restriction of the cooling medium pump.
要するに、冷却媒体ポンプの駆動制限により、例えば冷却媒体の循環が停止した状態では、内燃機関で温度上昇した冷却媒体が熱交換器側に流れ込まないことにより、内燃機関側と熱交換器側とに温度差が生じることが考えられる。そのため、温度センサが内燃機関の所定位置(例えば、機関本体における冷却水媒体の温度を検出可能な位置)に設けられている構成において、冷却媒体が循環停止している場合に同温度センサの温度検出値に基づいて冷却媒体ポンプ及び電動ファンを駆動制御すると、上記温度差に起因して、冷却媒体ポンプ及び電動ファンを適正な温度条件下で作動できないことが考えられる。本発明では、冷却媒体ポンプの駆動制限解除後の冷却媒体温度を推定し、その温度推定値に基づいて冷却媒体ポンプの駆動制限を解除するため、冷却媒体の温度が、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後速やかに温度推定値近傍になる。したがって、冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する温度を適宜設定することにより、冷却媒体ポンプの駆動制限の解除後に同ポンプを速やかに適正な温度条件下で作動させることができ、ひいては冷却媒体ポンプの無駄な動きを抑制して冷却媒体ポンプの電力消費を抑制することができる。また、冷却媒体ポンプが適正な温度条件下で作動されるため、冷却媒体ポンプの駆動の必要性が生じる前に冷却媒体の循環が開始されないようになる。したがって、内燃機関内に冷却媒体を滞留させる時間が無駄に短くなるのを抑制することができ、ひいては内燃機関の早期暖機を実現することができる。 In short, due to the drive restriction of the cooling medium pump, for example, in a state where the circulation of the cooling medium is stopped, the cooling medium whose temperature has increased in the internal combustion engine does not flow into the heat exchanger side. It is conceivable that a temperature difference occurs. Therefore, in a configuration in which the temperature sensor is provided at a predetermined position of the internal combustion engine (for example, a position where the temperature of the cooling water medium in the engine body can be detected), the temperature of the temperature sensor is stopped when the cooling medium stops circulating. If the cooling medium pump and the electric fan are driven and controlled based on the detected value, it is considered that the cooling medium pump and the electric fan cannot be operated under an appropriate temperature condition due to the temperature difference. In the present invention, since the coolant temperature after the drive restriction of the coolant pump is canceled and the drive restriction of the coolant pump is canceled based on the estimated temperature value, the coolant temperature is limited to the coolant pump drive limit. Immediately after is released, the temperature is close to the estimated temperature value. Therefore, by appropriately setting the temperature at which the drive restriction of the cooling medium pump is released, the pump can be quickly operated under an appropriate temperature condition after the drive restriction of the cooling medium pump is released. It is possible to suppress useless movement and suppress power consumption of the cooling medium pump. Further, since the cooling medium pump is operated under proper temperature conditions, the cooling medium circulation is not started before the cooling medium pump needs to be driven. Therefore, it is possible to prevent the time for which the cooling medium is retained in the internal combustion engine from being shortened unnecessarily, and as a result, early warm-up of the internal combustion engine can be realized.
第7の構成は、前記温度検出値が所定のファン駆動開始温度以上になった時点で前記電動ファンの駆動を開始する車両用熱交換システムに適用される。この発明では、前記ポンプ駆動制御手段は、前記温度推定値が前記所定のファン駆動開始温度以上になるまでは前記冷却媒体ポンプの駆動を制限し、前記温度推定値が前記所定のファン駆動開始温度以上になった時点で前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する。 The seventh configuration is applied to a vehicle heat exchange system that starts driving the electric fan when the temperature detection value is equal to or higher than a predetermined fan driving start temperature. In this invention, the pump drive control means limits the drive of the cooling medium pump until the estimated temperature value is equal to or higher than the predetermined fan drive start temperature, and the estimated temperature value is the predetermined fan drive start temperature. At this point, the drive restriction of the cooling medium pump is released.
この構成によれば、温度推定値が電動ファンの駆動開始温度に達することで冷却媒体ポンプが駆動されるため、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後において、冷却媒体の温度(温度検出値)が速やかにファン駆動開始温度近傍の値になる。したがって、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後速やかに電動ファンの駆動を開始することができる。特に、電動ファンの駆動要求に伴い冷却媒体ポンプが駆動される構成においては、冷却媒体ポンプの駆動開始から電動ファンの駆動開始までの時間が短くなるため、冷却媒体ポンプの無駄な動きを抑制することができ好適である。 According to this configuration, since the cooling medium pump is driven when the estimated temperature value reaches the driving start temperature of the electric fan, the cooling medium temperature (temperature detection value) is released after the driving restriction of the cooling medium pump is released. ) Immediately becomes a value near the fan drive start temperature. Therefore, the drive of the electric fan can be started immediately after the drive restriction of the cooling medium pump is released. In particular, in the configuration in which the cooling medium pump is driven in response to the drive request of the electric fan, the time from the start of driving the cooling medium pump to the start of driving the electric fan is shortened, thereby suppressing unnecessary movement of the cooling medium pump. This is preferable.
第8の構成は、前記温度算出手段が、前記内燃機関から前記冷却媒体に伝達される熱量に基づいて該冷却媒体の温度変化量を算出し、前記内燃機関の始動時点における冷却媒体温度と前記温度変化量とに基づいて前記温度推定値を算出する。この構成によれば、内燃機関から冷却媒体に実際に伝達される熱量(受熱量)から冷却媒体の温度変化量が推定されるため、冷却媒体の循環制限が解除された状態での冷却媒体温度を比較的簡単にかつ正確に算出することができる。ここで、冷却媒体の受熱量については、例えば、内燃機関の発生熱量を燃料噴射量又は吸入空気量等を用いて算出し、その発生熱量のうち冷却損失の割合(例えば3割)分の熱量が冷却媒体に伝達するものとして算出される。 In an eighth configuration , the temperature calculating means calculates a temperature change amount of the cooling medium based on an amount of heat transferred from the internal combustion engine to the cooling medium, and the cooling medium temperature at the start of the internal combustion engine and the temperature The estimated temperature value is calculated based on the temperature change amount. According to this configuration, the amount of change in the temperature of the cooling medium is estimated from the amount of heat actually transmitted from the internal combustion engine to the cooling medium (the amount of heat received), so the cooling medium temperature in a state where the circulation restriction of the cooling medium is released Can be calculated relatively easily and accurately. Here, for the amount of heat received by the cooling medium, for example, the amount of heat generated by the internal combustion engine is calculated using the amount of fuel injection or the amount of intake air, and the amount of heat corresponding to the cooling loss ratio (for example, 30%) of the amount of generated heat. Is transmitted to the cooling medium.
熱交換器が車室内暖房用のヒータコアである場合、ヒータコア側の実際の冷却媒体温度が低いにもかかわらず電動ファン(ヒータブロア)が駆動されると、比較的低温の空気が車室内に送られるため、都度の暖房要求に応えることができず、搭乗者に違和感を与えてしまう。また、暖房要求に応えるために冷却媒体ポンプの駆動制限を解除して冷却媒体をヒータコアに循環させる場合、ヒータコア内の冷却媒体の温度が適温になる前に冷却媒体ポンプが駆動されると、冷却媒体ポンプの動きに無駄が生じ、冷却媒体ポンプの電力消費の無駄が多くなってしまう。 When the heat exchanger is a heater core for vehicle interior heating, when the electric fan (heater blower) is driven even though the actual cooling medium temperature on the heater core side is low, relatively low-temperature air is sent into the vehicle interior. For this reason, it is impossible to meet each heating request, and the passenger feels uncomfortable. In addition, when the cooling medium pump drive restriction is released and the cooling medium is circulated to the heater core in order to meet the heating requirement, the cooling medium pump is cooled if the cooling medium pump is driven before the temperature of the cooling medium in the heater core reaches an appropriate temperature. The movement of the medium pump is wasted, and the power consumption of the cooling medium pump is increased.
その点に鑑み、第9の構成は、車室内の暖房要求があることを検出する暖房要求検出手段を更に備え、前記熱交換器は、暖房用熱交換器としてのヒータコアであり、前記電動ファンは、前記ヒータコア周辺に空気の流れを形成するヒータブロアであり、前記ポンプ駆動制御手段は、前記暖房要求検出手段により暖房要求があることを検出した場合に前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する。この構成によれば、冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後の温度検出値に基づいてヒータブロアを駆動するため、ヒータブロアを適正な温度条件下で作動させることができる。これにより、暖房に適温の空気を車室内に送風することができる。また、温度推定値に基づいて冷却媒体ポンプの駆動制限が解除されるため、冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する温度を適宜設定することにより、冷却媒体ポンプの駆動後速やかに暖房性能を確保することができ、ひいては冷却媒体ポンプで電力が無駄に消費されるのを抑制することができる。 In view of this point, the ninth configuration further includes heating request detection means for detecting that there is a heating request in the passenger compartment, and the heat exchanger is a heater core as a heating heat exchanger, and the electric fan Is a heater blower that forms an air flow around the heater core, and the pump drive control means cancels the drive restriction of the cooling medium pump when the heating request detection means detects that there is a heating request. According to this configuration, since the heater blower is driven based on the temperature detection value after the drive restriction of the cooling medium pump is released, the heater blower can be operated under an appropriate temperature condition. Thereby, air of a suitable temperature for heating can be blown into the passenger compartment. Further, since the drive restriction of the cooling medium pump is released based on the estimated temperature value, the heating performance is secured promptly after the cooling medium pump is driven by appropriately setting the temperature at which the drive restriction of the cooling medium pump is released. As a result, wasteful consumption of electric power by the cooling medium pump can be suppressed.
以下、本発明を具体化した実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンを対象に熱交換システムを構築するものとしている。当該システムにおいては、電子制御ユニット(以下、ECUという)を中枢としてエンジンの冷却や車室内の空調等を実施する。この熱交換システムの全体概略構成図を図1に示す。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a heat exchange system is constructed for an in-vehicle multi-cylinder gasoline engine that is an internal combustion engine. In this system, an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) is used as a center to cool the engine, air condition the vehicle interior, and the like. FIG. 1 shows an overall schematic configuration diagram of this heat exchange system.
熱交換システムには、エンジン11を冷却するための冷却装置20が設けられている。冷却装置20について、エンジン11の本体(シリンダブロックやシリンダヘッド)にはウォータジャケット21が形成され、ウォータジャケット21内に冷却水が注入されている。
The heat exchange system is provided with a
ウォータジャケット21は、往流路と復流路とで構成される冷却水通路23を介してラジエータ22に接続されている。また、ウォータジャケット21の冷却水の入口部には、電動式のウォータポンプ25が設けられている。バッテリ(図示略)からの通電によりウォータポンプ25が駆動されると、その駆動に伴い冷却水が、ウォータジャケット21及び冷却水通路23を循環する。冷却水は、ウォータジャケット21を通過する間にエンジン11の熱を奪った後、冷却水通路23を介してラジエータ22に導入される。そして、この冷却水がラジエータ22にて冷却された後、冷却水通路23を介してエンジン11に再び戻される。これにより、エンジン11が適温(例えば80℃)に保持される。
The
また、冷却水通路23(ラジエータ22→エンジン11)の途中にはサーモスタット24が設けられている。サーモスタット24は、冷却水温度に応じて作動することで冷却水の流路を変更する。具体的には、サーモスタット24は、冷却水温度が比較的低温の場合(例えばエンジン11の冷間始動時)に閉弁して、エンジン11とラジエータ22との間での冷却水の循環を停止させる。これにより、ラジエータ22にて冷却された冷却水がエンジン11に供給されないため、エンジン11が速やかに暖機される。
A
そして、エンジン11側の冷却水温度がサーモスタット開弁温度(例えば70℃程度)に達すると、サーモスタット24が開弁し、エンジン11とラジエータ22との間で冷却水が循環する。これにより、ラジエータ22からの冷却水がエンジン11側に供給されるため、エンジン11が適温に保持される。
When the coolant temperature on the
ラジエータ22の近傍には、電動式の冷却ファン26が設けられている。冷却ファン26は、バッテリ(図示略)から電力供給を受けることにより回転駆動し、その回転によりラジエータ22の周辺に空気の流れを形成する。これにより、ラジエータ22の放熱効果が高められ、ラジエータ22内の冷却水の冷却が促進される。
An electric cooling fan 26 is provided in the vicinity of the
また、上記熱交換システムには、エンジン11で発生する熱を利用して車室内の暖房を行う暖房装置30が設けられている。暖房装置30にはヒータコア31が設けられており、ヒータコア31の入口側が冷却水通路32を介してウォータジャケット21に接続され、その出口側が冷却装置20の冷却水通路23(サーモスタット24→エンジン11)の途中に冷却水通路32を介して接続されている。ウォータポンプ25が駆動すると、エンジン11からヒータコア31に冷却水が圧送され、冷却水がヒータコア31内を通過する。そして、冷却水がヒータコア31を通過する間に冷却水とヒータコア31周辺の空気との間で熱交換が行われ、その後冷却水通路32を介して冷却水がエンジン11に戻される。
Further, the heat exchange system is provided with a
ヒータコア31の近傍には、電動式のヒータブロア33が設けられている。ヒータブロア33は、バッテリ(図示略)から電力供給を受けることにより回転駆動し、その回転によりヒータコア31の周辺に空気の流れを形成する。これにより、ヒータコア31により暖められた空気が車室内に送風され、車室内に温風が送られる。
An
また、エンジン11のシリンダブロックには、エンジン11の冷却水の出口側で冷却水温度を検出する冷却水温センサ12が取り付けられている。その他、本システムには、エンジンの所定クランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角度センサ13や、搭乗者の暖房要求に伴いオンされる暖房スイッチ14、車両の速度を検出する車速センサ15等が設けられている。
Further, a cooling
ECU40は、周知の通りCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)41を主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン11の各種制御を実施する。具体的には、ECU40のマイコン41は、前述した各種センサから各種検出信号等を入力し、これらの各種検出信号等に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算して図示しない燃料噴射弁や点火装置の駆動を制御したり、あるいはウォータポンプ25や冷却ファン26、ヒータブロア33の駆動を制御したりする。
As is well known, the
ウォータポンプ25の駆動制御について具体的には、通常走行時にはウォータポンプ25を駆動してエンジン11と冷却装置20及び暖房装置30との間で冷却水を循環させる。一方、エンジン11の冷間始動時には、水温検出値が循環開始温度(例えば90℃や100℃)以上になるまでウォータポンプ25を駆動停止する。これにより、ウォータジャケット21内に冷却水が滞留され、エンジン11の暖機が促進される。
Specifically, regarding the drive control of the water pump 25, during normal running, the water pump 25 is driven to circulate cooling water between the
また、ヒータブロア33の駆動制御について具体的には、暖房スイッチ14からオン信号を入力し、かつ冷却水温センサ12の水温検出値が、車室内への温風の下限温度(ブロア駆動開始温度Twb、例えば40℃や50℃)以上の場合にヒータブロア33に通電してヒータブロア33を回転駆動する。一方、水温検出値がブロア駆動開始温度Twb未満の場合には、ヒータコア31周辺の空気が十分に暖められていないため、暖房スイッチ14がオンされている場合であっても、ヒータブロア33を駆動停止のままにする。
Specifically, the drive control of the
さらに、冷却ファン26の駆動制御について具体的には、冷却水温センサ12の水温検出値がファン駆動開始温度(例えば100℃)以上であって、かつ車両の速度が所定速度以下である場合に冷却ファン26に通電して冷却ファン26を回転駆動する。
Further, with regard to drive control of the cooling fan 26, specifically, cooling is performed when the detected water temperature value of the cooling
図2は、エンジン11の冷間始動時におけるウォータポンプ25及びヒータブロア33の駆動状態と冷却水温度の推移との関係を示すタイムチャートである。図2のうち(a)は暖房要求の有無を示し、(b)はウォータポンプ25のON/OFFの推移を示し、(c)はヒータブロア33のON/OFFの推移を示す。また、図2の(d)は冷却水温度の推移を示し、(e)は車室送風温度の推移を示す。なお、図2(d)中の実線は冷却水温センサ12による水温検出値(つまりエンジン11出口側の冷却水温度)の推移を示し、一点鎖線はヒータコア31入口側の冷却水温度の推移を示す。
FIG. 2 is a time chart showing the relationship between the driving state of the water pump 25 and the
図2において、エンジン11が始動されると、ウォータポンプ25が駆動停止した状態でエンジン11の暖機が開始される。これにより、図2(d)に実線で示すように、エンジン11内の冷却水温度が上昇して水温検出値Twdが徐々に上昇する。そして、水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twbに達すると、ヒータブロア33の通電によりヒータブロア33が回転駆動される。その後、水温検出値Twdが更に上昇して循環開始温度Twpに達すると、ウォータポンプ25の通電によりウォータポンプ25が駆動される。これにより、エンジン11とヒータブロア33との間で冷却水の循環が開始される。なお、このときサーモスタット24については閉弁状態が保持されている。
In FIG. 2, when the
また、冷却水温度については、ウォータポンプ25の駆動を停止したままエンジン暖機を行っているため、エンジン11側の冷却水温度(図2(d)の実線)がヒータコア31側の冷却水温度(図2(d)の一点鎖線)に比べて大幅に上昇する。その結果、図2(d)に示すように、ウォータポンプ25の駆動停止中では、エンジン11側とヒータコア31側とで冷却水に温度差が生じる。また、ウォータポンプ25が駆動されると、エンジン11側の冷却水温度が低下してヒータコア31側の冷却水温度が上昇する。その後、双方の冷却水温度が同じになり、冷却水通路32,23内の温度差が解消される。したがって、水温検出値Twdについては、図2(d)に実線で示すように、ウォータポンプ25の駆動停止中には徐々に上昇し、その後ウォータポンプ25の駆動が開始される時点(図2(d)のA点)で上昇から下降に転ずる。そして、冷却水通路32,23内の温度差が解消される時点(図2(d)のB点)で水温検出値Twdが下降から上昇に転ずる。
In addition, as for the cooling water temperature, the engine is warmed up while the water pump 25 is stopped, so the cooling water temperature on the
また、ウォータポンプ25の駆動停止中では、エンジン11側とヒータコア31側とに温度差があるため、水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twbに達したとしても、ヒータコア31側の実際の冷却水温度は、ブロア駆動開始温度TwbよりもΔTwhだけ低い温度になっている(図2(d)参照)。そのため、ウォータポンプ25の駆動停止中に水温検出値Twdに基づいてヒータブロア33を駆動すると、ヒータコア31側の冷却水温度がブロア駆動開始温度Twb未満であるにもかかわらず(図2のC期間で)、ヒータブロア33が駆動される。この場合、暖房装置30の暖房性能が確保されていないにもかかわらずヒータブロア33が駆動されることとなり、C期間でのヒータブロア33の消費電力分の無駄が生じてしまう。また、ブロア駆動開始温度Twbよりも低い温度の空気が車室内に送られる時間が長くなり、搭乗者に違和感を与えてしまう。さらに、暖房装置30の暖房性能が確保される前に(図2のD期間で)ウォータポンプ25が駆動されるため、D期間でのウォータポンプ25の消費電力分の無駄が生じてしまう。また、エンジン11内に冷却水を滞留させる時間が不要に短くなり、暖機完了に要する時間が長引くおそれがある。
Further, when the water pump 25 is stopped, there is a temperature difference between the
そこで、本実施形態では、ヒータブロア33の駆動制御として、ウォータポンプ25を駆動した後の水温検出値Twdに基づいてヒータブロア33を駆動する。また、ウォータポンプ25の駆動制御として、ウォータポンプ25の駆動停止中において、ヒータコア31側に冷却水が循環された状態の冷却水温度を水温推定値Tweとして算出し、その算出した水温推定値Tweに基づいてウォータポンプ25を駆動する。この処理としてECU40のマイコン41は、以下に示す処理を実行する。
Therefore, in the present embodiment, as the drive control of the
図3は、ウォータポンプ25とヒータブロア33とを駆動するための処理手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、暖房スイッチ14がオンされている場合にエンジン11の始動開始に伴いECU40のマイコン41により所定周期毎に実行される。図3において、まずステップS10では、ウォータポンプ25が駆動停止中か否かを判定する。ウォータポンプ25が駆動停止中であれば、ステップS11へ進み、ヒータブロア33の駆動を禁止する。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure for driving the water pump 25 and the
続くステップS12〜S14において、水温推定値Tweを算出する。具体的には、まずステップS12で、エンジン11の始動時点における冷却水温度(始動時水温)Twsを記憶する。ステップS13では、前回からの冷却水の温度変化分ΔTweを算出する。本実施形態では、冷却水を介して熱が伝わる箇所全体の熱容量を予め記憶しておき、エンジン11から冷却水に伝達される熱量(冷却水の受熱量)をその熱容量で除することにより冷却水の温度変化分ΔTweを算出する。ここで、冷却水の受熱量については、エンジンの発生熱量を、例えば燃料噴射量又は吸入空気量を用いて算出し、その算出した発生熱量に対し冷却損失の割合(例えば3割)分の熱量が冷却水に伝達するものとして算出する。
In subsequent steps S12 to S14, the estimated water temperature Twe is calculated. Specifically, first, in step S12, the coolant temperature (starting water temperature) Tws at the time of starting the
また、ステップS14では、エンジン11の始動時水温Twsと冷却水の温度変化分ΔTweとから水温推定値Tweを算出する。つまり、本実施形態では、初回の水温推定値を始動時水温Twsとし、水温推定値Tweの前回値に温度変化分ΔTweを加えることで水温推定値Twe今回値を算出する。
In step S14, the estimated water temperature Twe is calculated from the starting water temperature Tws of the
続いてステップS15で、水温推定値Tweがヒータブロア33の駆動開始温度Twb以上か否かを判定し、水温推定値Tweがブロア駆動開始温度Twb未満であればステップS16へ進み、ウォータポンプ25の駆動を停止したままにする。一方、水温推定値Tweがブロア駆動開始温度Twb以上であれば、ステップS17へ進み、ウォータポンプ25を駆動する。
Subsequently, in step S15, it is determined whether or not the estimated water temperature Twe is equal to or higher than the drive start temperature Twb of the
ウォータポンプ25が駆動されると、ステップS18へ進み、ウォータポンプ25駆動後の水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twb以上か否かを判定する。本実施形態では、ウォータポンプ25を停止状態から駆動状態に切り替えた後、冷却水通路32,23内の温度差が解消されると水温検出値Twdが下降から上昇に転じることに着目し(図2参照)、同ステップS17では、水温検出値Twdが下降から上昇に転じた後の水温検出値Twdとブロア駆動開始温度Twbとを比較する。そして、水温検出値Twdが下降から上昇に転じた後の水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twb未満であればステップS19へ進み、ヒータブロア33を駆動停止状態にする。一方、水温検出値Twdが下降から上昇に転じた後の水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twb以上であれば、ステップS20へ進み、ヒータブロア33を駆動状態にする。
When the water pump 25 is driven, the process proceeds to step S18, and it is determined whether or not the detected water temperature value Twd after driving the water pump 25 is equal to or higher than the blower driving start temperature Twb. In this embodiment, after the water pump 25 is switched from the stopped state to the driving state, attention is paid to the fact that the water temperature detection value Twd changes from falling to rising when the temperature difference in the cooling
図4は、本実施形態におけるウォータポンプ25及びヒータブロア33の駆動状態と冷却水温度の推移との関係を示すタイムチャートである。図4の(a)〜(e)については図2と同様に、(a)は暖房要求の有無を示し、(b)はウォータポンプ25のON/OFFの推移を示し、(c)はヒータブロア33のON/OFFの推移を示す。また、図4の(d)は冷却水温度の推移を示し、(e)は車室送風温度の推移を示す。なお、図4(d)中の実線は冷却水温センサ12による水温検出値(つまりエンジン11出口側の冷却水温度)の推移を示し、一点鎖線はヒータコア31入口側の冷却水温度の推移を示し、二点鎖線は水温推定値Tweの推移を示す。
FIG. 4 is a time chart showing the relationship between the driving state of the water pump 25 and the
図4(d)に二点鎖線で示すように、エンジン暖機に伴い水温推定値Tweが上昇し、ブロア駆動開始温度Twbに達した時点で(図4のA点で)ウォータポンプ25が駆動される。これにより、エンジン11とヒータコア31との間を冷却水が循環する。また、ウォータポンプ25を駆動した後、所定時間が経過した時点で(図4のB点で)冷却水通路32,23内の温度差が解消され、水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twb以上になった時点で(図4(d)ではB点で)ヒータブロア33の駆動が開始される。これにより、図4(e)に示すように、ヒータブロア33の駆動後速やかにブロア駆動開始温度Twb以上の暖かい空気が車室内に送風される。また、図4のB点まではヒータブロア33の駆動が停止されるため、ヒータブロア33の駆動に用いる消費電力の無駄が抑制される。加えて、ウォータポンプ25の駆動時に、循環後の冷却水温度の推定値(水温推定値)が暖房性能を確保するのに必要な温度になっているため、ウォータポンプ25の駆動開始から暖房能力が確保されるまでの時間(図4(d)のA−B期間)が比較的短時間になり、ウォータポンプ25の消費電力の無駄が抑制される。
As shown by a two-dot chain line in FIG. 4D, the water pump 25 is driven when the estimated water temperature Twe increases as the engine warms up and reaches the blower drive start temperature Twb (at point A in FIG. 4). Is done. Thereby, cooling water circulates between the
以上詳述した実施形態によれば以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
ヒータブロア33の作動を、ウォータポンプ25の駆動開始後の水温検出値Twdに基づいて実施するため、エンジン11とヒータコア31との温度差が解消された後の水温検出値Twdに基づいてヒータブロア33が駆動される。これにより、ヒータコア31側の実際の冷却水温度がブロア駆動開始温度Twb未満の状態でヒータブロア33が作動されるのを回避することができ、ヒータブロア33の電力消費を抑制することができる。また、ヒータコア31側の実際の冷却水温度がブロア駆動開始温度Twb以上の状態でヒータブロア33が駆動されるため、ヒータブロア33の駆動後速やかにブロア駆動開始温度Twb以上の暖かい空気を車室内に送風することができる。
Since the operation of the
ウォータポンプ25の駆動停止中において、ヒータコア31側に冷却水が循環された状態の冷却水温度(水温推定値Twe)を算出し、その水温推定値Tweに基づいてウォータポンプ25を駆動するため、冷却水温度を、ウォータポンプ25の駆動開始後速やかに、ウォータポンプ25の駆動開始の基準とした水温推定値Twe(本実施形態ではブロア駆動開始温度Twb)又はその近傍の値にすることができる。つまり、ウォータポンプ25駆動後のヒータコア31の冷却水温度(水温検出値)を速やかにファン駆動開始温度Twsにすることができ、ウォータポンプ25の駆動後速やかに暖房装置30の暖房能力を確保することができる。その結果、ウォータポンプ25の無駄な動きを抑制することができ、ひいてはウォータポンプ25の電力消費を抑制することができる。また、エンジン11内に冷却水を滞留させる時間が不要に短くなるのを回避することができ、ひいては早期暖機を実現することができる。
In order to drive the water pump 25 based on the estimated water temperature Twe, the coolant temperature (water temperature estimated value Twe) in a state where the coolant is circulated to the
また、水温推定値Tweについて、冷却水の受熱量に基づいて冷却水の温度変化分ΔTweを算出し、エンジン11の始動時水温Twsと温度変化分ΔTweとから算出する構成としたため、水温推定値Tweを比較的簡単にかつ正確に算出することができる。 冷却水の循環開始後の水温検出値が下降から上昇に転じた後の水温検出値Twdに基づいてヒータブロア33を駆動するため、エンジン11とヒータコア31との温度差が確実に解消された状態でヒータブロア33を駆動することができる。
In addition, the estimated temperature of the water temperature Twe is calculated based on the amount of cooling water received based on the amount of heat received from the cooling water, and is calculated from the starting water temperature Tws and the temperature variation ΔTwe of the
ウォータポンプ25の駆動停止中はヒータブロア33の駆動を禁止するため、ヒータコア31内の冷却水温度を正確に検出できない状況下で水温検出値Twdに基づいてヒータブロア33が駆動されるのを回避することができる。
Since driving of the
また、エンジン暖機中には、ウォータポンプ25の駆動停止によりエンジン11とヒータコア31とで冷却水の温度差が大きくなりやすいところ、エンジン始動に伴い上記制御が実施されるため、ヒータブロア33を適正な温度条件下で作動させるといった効果を好適に得ることができる。 (他の実施形態)
・上記実施形態では、水温検出値Twdに基づいてヒータブロア33を駆動するのにあたり、冷却水温センサ12で実際に検出した水温検出値Twdが、ウォータポンプ25駆動後にブロア駆動開始温度Twb以上である場合にヒータブロア33を駆動する構成としたが、冷却水温センサ12で実際に検出した水温検出値Twdを用いる代わりに、ウォータポンプ25を駆動してからの経過時間を計測し、その経過時間が所定時間を超える場合にヒータブロア33を駆動する構成としてもよい。
Further, during engine warm-up, the temperature difference between the coolant and the
In the above embodiment, when the
・上記実施形態では、ウォータポンプ25駆動後の水温検出値Twdがブロア駆動開始温度Twb以上であることを判定するのにあたり、水温検出値Twdが下降から上昇に転じた後の水温検出値Twdとブロア駆動開始温度Twbとを比較する構成としたが、ウォータポンプ25駆動後所定時間が経過した後の水温検出値Twdとブロア駆動開始温度Twbとを比較する構成としてもよい。 In the above embodiment, when determining that the water temperature detection value Twd after the water pump 25 is driven is equal to or higher than the blower drive start temperature Twb, the water temperature detection value Twd after the water temperature detection value Twd has changed from descending to rising The blower drive start temperature Twb is compared, but the water temperature detection value Twd after a predetermined time has elapsed after the water pump 25 is driven may be compared with the blower drive start temperature Twb.
・上記実施形態では、水温推定値Tweを算出するのにあたり、エンジン11の始動時水温に都度の冷却水の温度変化分ΔTweを加算し、その加算後の値を水温推定値Tweとする構成としたが、エンジン始動後の都度の温度検出値Twdにおいて、ウォータポンプ25の駆動を開始してヒータコア31側に冷却水を循環させた状態での冷却水温度を実験により予め設定して記憶しておき、冷却水温センサ12で検出した温度検出値Twdに対応する実験値を水温推定値Tweとする構成としてもよい。このとき、始動時水温に応じて水温推定値Tweを設定するのが好ましい。具体的には、エンジン11の始動時水温ごとに水温検出値Twdと水温推定値Tweとの関係を例えばマップ等として予め設定しておき、都度の始動時水温に対応するマップ等を用いて水温推定値Tweを算出する。あるいは、都度の温度検出値Twdに対応する実験値に対し始動時水温に応じて補正を行い、その補正後の値を水温推定値Tweとしてもよい。
In the above embodiment, when calculating the estimated water temperature value Twe, the temperature change amount ΔTwe for each cooling water is added to the water temperature at the start of the
・上記実施形態では、ウォータポンプ25の駆動制限としてウォータポンプ25の駆動が停止される場合について説明したが、ウォータポンプ25の駆動制限としてウォータポンプ25のフル駆動状態よりも弱い駆動力で駆動される場合についても同様のことが言える。つまり、ウォータポンプ25の駆動状態を、フル駆動状態よりも弱い駆動力での駆動状態からフル駆動状態へ切り替える構成においても、エンジン11とヒータコア31との温度差が解消されることにより水温検出値が変化するため、上記と同様の効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, the case where the driving of the water pump 25 is stopped as the driving restriction of the water pump 25 has been described. However, the driving restriction of the water pump 25 is driven with a driving force weaker than the full driving state of the water pump 25. The same can be said for the case. That is, even in a configuration in which the driving state of the water pump 25 is switched from the driving state with a weaker driving force than the full driving state to the full driving state, the water temperature detection value is obtained by eliminating the temperature difference between the
・上記実施形態では、熱交換器をヒータコア31とし、電動ファンをヒータブロア33とする構成としたが、その他の熱交換器及び電動ファンに本発明を適用する構成としてもよい。例えば、熱交換器をラジエータ22とし、電動ファンを冷却ファン26としてもよい。この構成においても、上記と同様に、ウォータポンプ25の駆動が制限されることによりエンジン11側とラジエータ22側とで冷却水温度に温度差が生じる。そのため、ウォータポンプ25の駆動停止中に水温検出値Twdがファン駆動開始温度になり、冷却ファン26が駆動される場合、ラジエータ22内の実際の冷却水温度がファン駆動開始温度よりも低温であることが考えられる。かかる場合、冷却ファン26によってラジエータ22の放熱を促進する必要がないのにもかかわらず、冷却ファン26が駆動され、冷却ファン26で無駄に電力が消費されてしまう。したがって、ウォータポンプ25駆動後の水温検出値Wedに基づいて冷却ファン26の駆動制御を実施することにより、冷却ファンを適正な温度条件下で作動させることができ、ひいては冷却ファンで電力が無駄に消費されるのを抑制することができる。
In the above embodiment, the heat exchanger is the
・上記実施形態では、エンジン11の出口側に冷却水温センサ12を設ける構成としたが、冷却水温センサ12を設ける位置はこれに限定せず、例えばエンジン11の入口側に冷却水温センサ12を設け、エンジン11の入口側で検出した水温検出値に基づいてウォータポンプ25又はヒータブロア33を駆動する構成としてもよい。あるいは、冷却水温センサ12をヒータコア31の入口側に設け、ヒータコア31の入口側で検出した水温検出値に基づいてウォータポンプ25を駆動してもよい。この場合、水温推定値に基づいてウォータポンプ25を駆動することにより、ウォータポンプ25を適正な温度条件下で作動させることができる。なお、ヒータブロア33の駆動制御については、エンジン11側に設けたセンサにて実施する必要がある。
In the above embodiment, the cooling
・上記実施形態では、冷却水ポンプとして電動式のウォータポンプ25を用いる構成としたが、冷却水の流量を調節可能であればこれに限定せず、例えばマグネットクラッチへの通電のON/OFFにより冷却水の流量を調節するクラッチ付きウォータポンプを用いる構成としてもよい。 In the above embodiment, the electric water pump 25 is used as the cooling water pump. However, the present invention is not limited to this as long as the flow rate of the cooling water can be adjusted. For example, by turning ON / OFF the power to the magnet clutch. It is good also as a structure using the water pump with a clutch which adjusts the flow volume of a cooling water.
11…エンジン、12…冷却水温センサ、14…暖房スイッチ、20…冷却装置、22…ラジエータ、23…冷却水通路、25…ウォータポンプ、26…冷却ファン、30…暖房装置、31…ヒータコア、32…冷却水通路、33…ヒータブロア、40…ECU、41…マイコン。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記温度センサで検出した温度検出値に基づいて前記電動ファン及び前記冷却媒体ポンプの駆動を制御する車両用熱交換システムの制御装置であって、
車室内の暖房要求があった場合の前記冷却媒体ポンプ及び前記電動ファンの駆動制限中において、該冷却媒体ポンプの駆動制限が解除されていたとして、前記暖房用熱交換器側に前記冷却媒体が循環している状態における前記冷却媒体の温度を温度推定値として算出する温度算出手段と、
前記暖房要求があった場合の前記冷却媒体ポンプ及び前記電動ファンの駆動制限中に、前記温度算出手段により算出した温度推定値に基づいて前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除するポンプ駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用熱交換システムの制御装置。 A heating heat exchanger that circulates a cooling medium for cooling an in-vehicle internal combustion engine and exchanges heat between the cooling medium and air, an electric fan that forms a flow of air around the heat exchanger, and the internal combustion engine A cooling medium pump that circulates the cooling medium through a cooling medium path that connects the engine internal passage and the internal combustion engine and the heat exchanger in an adjustable manner, and one temperature that detects the cooling medium temperature at a predetermined position. Applied to a vehicle heat exchange system comprising a sensor,
A control device for a vehicle heat exchange system that controls driving of the electric fan and the cooling medium pump based on a temperature detection value detected by the temperature sensor,
While the drive restriction of the cooling medium pump and the electric fan when there is a request for heating in the passenger compartment is that the drive restriction of the cooling medium pump has been lifted, the cooling medium is placed on the heating heat exchanger side. and temperature calculation means for calculating the temperature of the cooling medium in a state in which circulating a temperature estimate,
Pump drive control means for releasing the drive restriction of the cooling medium pump based on the estimated temperature value calculated by the temperature calculation means during the drive restriction of the cooling medium pump and the electric fan when the heating request is made ; ,
A control apparatus for a vehicle heat exchange system.
前記温度センサで検出した温度検出値に基づいて前記電動ファン及び前記冷却媒体ポンプの駆動を制御する車両用熱交換システムの制御装置であって、
車室内の暖房要求があった場合の前記冷却媒体ポンプ及び前記電動ファンの駆動制限中において、該冷却媒体ポンプの駆動制限が解除されていたとして、前記暖房用熱交換器側に前記冷却媒体が循環している状態における前記冷却媒体の温度を温度推定値として算出する温度算出手段と、
前記暖房要求があった場合の前記冷却媒体ポンプ及び前記電動ファンの駆動制限中に、前記温度算出手段により算出した温度推定値に基づいて前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除するポンプ駆動制御手段と、
前記ポンプ駆動制御手段により前記冷却媒体ポンプの駆動制限が解除された後、前記温度検出値に基づいて前記電動ファンを駆動するファン駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用熱交換システムの制御装置。 A heating heat exchanger that circulates a cooling medium for cooling an in-vehicle internal combustion engine and exchanges heat between the cooling medium and air, an electric fan that forms a flow of air around the heat exchanger, and the internal combustion engine A cooling medium pump that circulates the cooling medium in a flow rate adjustable in a cooling medium path that connects the internal combustion engine and the heat exchanger, and a temperature of the cooling medium in the engine body of the internal combustion engine. Applied to a vehicle heat exchange system comprising a temperature sensor to detect,
A control device for a vehicle heat exchange system that controls driving of the electric fan and the cooling medium pump based on a temperature detection value detected by the temperature sensor,
While the drive restriction of the cooling medium pump and the electric fan when there is a request for heating in the passenger compartment is that the drive restriction of the cooling medium pump has been lifted, the cooling medium is placed on the heating heat exchanger side. Temperature calculating means for calculating the temperature of the cooling medium in a circulating state as a temperature estimated value;
Pump drive control means for releasing the drive restriction of the cooling medium pump based on the estimated temperature value calculated by the temperature calculation means during the drive restriction of the cooling medium pump and the electric fan when the heating request is made ; ,
After driving limit of the cooling medium pump is released by the pump drive control means, and the fan drive control means for driving the electric fan based on the temperature detection value,
A control apparatus for a vehicle heat exchange system.
前記ポンプ駆動制御手段は、前記温度推定値が前記所定のファン駆動開始温度以上になるまでは前記冷却媒体ポンプの駆動を制限し、前記温度推定値が前記所定のファン駆動開始温度以上になった時点で前記冷却媒体ポンプの駆動制限を解除する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両用熱交換システムの制御装置。 Applied to a vehicle heat exchange system that starts driving the electric fan when the temperature detection value is equal to or higher than a predetermined fan drive start temperature;
The pump drive control means restricts driving of the cooling medium pump until the estimated temperature value is equal to or higher than the predetermined fan drive start temperature, and the estimated temperature value is equal to or higher than the predetermined fan drive start temperature. The control device for a vehicle heat exchange system according to any one of claims 1 to 5 , wherein a restriction on driving of the cooling medium pump is released at a time point.
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