JP2010242594A - Water pump control device - Google Patents

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Hideo Kobayashi
日出夫 小林
Masahide Ishikawa
雅英 石川
Toshihisa Sugiyama
敏久 杉山
Katsuhiko Arisawa
克彦 蟻沢
Kunihiko Hayashi
邦彦 林
Kenichi Yamada
賢一 山田
Shusaku Sugamoto
周作 菅本
Akihito Hosoi
章仁 細井
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water pump control device capable of preventing the local boiling of an internal combustion engine by accurately detecting a boiling state of cooling water for cooling the internal combustion engine. <P>SOLUTION: The water pump control device is provided with a controlling means 11 which determines whether the temperature of the cooling water in a cylinder head 110 estimated by adding a separation value to a measured value by a water temperature sensor 30 exceeds predetermined temperature or not when a water pump 20 is stopped, and rotates water pump 20 when determining that the temperature of the cooling water exceeds the predetermined temperature, as a result of the determination. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウォーターポンプ制御装置に関する。   The present invention relates to a water pump control device.

内燃機関において、暖機時にウォーターポンプを停止することで、速やかに暖機を完了させ、燃費を向上させる技術が知られている。例えば、特許文献1では、内燃機関の冷間始動時の所定期間は電動式のウォーターポンプを停止させ、停止後にパルス制御モードによりウォータージャケットに冷却水を間欠的に流通させることで、シリンダ周辺の局所的な温度上昇に伴う冷却水の部分沸騰を抑制することが開示されている。   In an internal combustion engine, a technique is known in which a water pump is stopped during warm-up to quickly complete warm-up and improve fuel efficiency. For example, in Patent Document 1, the electric water pump is stopped for a predetermined period when the internal combustion engine is cold-started, and the cooling water is intermittently circulated through the water jacket in the pulse control mode after the stop. It is disclosed to suppress partial boiling of cooling water accompanying a local temperature rise.

特開2006−214280号公報JP 2006-214280 A

ところで、内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態は水温センサによって管理されている。この水温センサの多くがシリンダブロックに設けられている。ウォーターポンプが停止することで冷却水の対流、循環が止まると、シリンダヘッドにおける水温と、シリンダブロックの水温センサによって測定された水温との間には、大きな乖離がある。   By the way, the boiling state of the cooling water for cooling the internal combustion engine is managed by a water temperature sensor. Many of the water temperature sensors are provided in the cylinder block. When the convection and circulation of the cooling water are stopped by stopping the water pump, there is a large difference between the water temperature in the cylinder head and the water temperature measured by the water temperature sensor of the cylinder block.

シリンダヘッドにおける冷却水の水温は、冷却水の循環を停止している場合には、シリンダブロックにおける冷却水の水温より高い傾向にある。このため、シリンダヘッドにおける冷却水が沸騰状態にあっても、シリンダブロックにおける冷却水の水温でウォーターポンプの回転・停止を制御すると、冷却水の沸騰状態を正確に検出できないことがあった。   The coolant temperature in the cylinder head tends to be higher than the coolant temperature in the cylinder block when the circulation of the coolant is stopped. For this reason, even if the cooling water in the cylinder head is in a boiling state, if the rotation / stop of the water pump is controlled by the cooling water temperature in the cylinder block, the boiling state of the cooling water may not be detected accurately.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態を正確に検出することで内燃機関の局所沸騰を防止し得るウォーターポンプ制御装置を提供することを目的とする。   This invention is made in view of such a situation, and provides the water pump control apparatus which can prevent the local boiling of an internal combustion engine by detecting correctly the boiling state of the cooling water which cools an internal combustion engine. For the purpose.

かかる課題を解決するため本発明のウォーターポンプ制御装置は、ウォーターポンプの停止時に、水温センサによる測定値に乖離値を付加して推測されたシリンダヘッドにおける冷却水の水温が所定の温度以上であるか否かを判定し、判定の結果、所定の温度以上であると判定した場合に、前記ウォーターポンプを回転させる制御手段を有するウォーターポンプ制御装置である。
この構成によれば、シリンダヘッドにおける冷却水の水温が、水温センサによる測定値と乖離値とに基づいて正確に推測された上で、冷却水が対流するため、シリンダヘッドにおける部分沸騰を防止できる。
In order to solve this problem, the water pump control device of the present invention is such that when the water pump is stopped, the coolant temperature in the cylinder head estimated by adding a deviation value to the measured value by the water temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature. It is a water pump control device having a control means for rotating the water pump when it is determined that the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature as a result of the determination.
According to this configuration, since the coolant temperature in the cylinder head is accurately estimated based on the measured value and the deviation value by the water temperature sensor, the coolant convects, so that partial boiling in the cylinder head can be prevented. .

また、本発明のウォーターポンプ制御装置は、前記制御手段は、燃料噴射量に基づく乖離値に基づいて判定することを特徴としている。
この構成によれば、シリンダヘッドにおける冷却水の水温が、水温センサによる測定値と燃料噴射量とに基づいて正確に推測された上で、冷却水が対流するため、シリンダヘッドにおける部分沸騰を防止できる。
Further, the water pump control device of the present invention is characterized in that the control means makes a determination based on a deviation value based on a fuel injection amount.
According to this configuration, since the coolant temperature in the cylinder head is accurately estimated based on the measured value by the water temperature sensor and the fuel injection amount, the coolant convects, thereby preventing partial boiling in the cylinder head. it can.

本発明によれば、内燃機関を冷却する冷却水の沸騰状態を正確に検出することで内燃機関の局所沸騰を防止でき、オーバーヒートやLLCの噴出を抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the local boiling of an internal combustion engine can be prevented by detecting correctly the boiling state of the cooling water which cools an internal combustion engine, and it can suppress overheating and the injection of LLC.

内燃機関とウォーターポンプとの関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between an internal combustion engine and a water pump. 内燃機関の冷却を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates cooling of an internal combustion engine. 燃料噴射量と乖離値との関係を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the relationship between the amount of fuel injection, and a deviation value.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、内燃機関とウォーターポンプとの関係を例示する図である。
図1に示すように、内燃機関100は、シリンダヘッド110、シリンダブロック120、水温センサ30を含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating the relationship between an internal combustion engine and a water pump.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 100 includes a cylinder head 110, a cylinder block 120, and a water temperature sensor 30.

シリンダヘッド110とシリンダブロック120の内部には、ウォータージャケット121が設けられている。このウォータージャケット121の内部には、冷却水が循環している。循環は電動型のウォーターポンプ20によって行われる。これにより、内燃機関100の冷却が行われる。   A water jacket 121 is provided inside the cylinder head 110 and the cylinder block 120. Cooling water circulates inside the water jacket 121. Circulation is performed by an electric water pump 20. Thereby, the internal combustion engine 100 is cooled.

水温センサ30は、シリンダブロック120に設けられ、シリンダブロック120におけるウォータージャケット121の内部を対流する冷却水の水温を検出する。検出された水温は、ECU(Engine Control Unit)10の制御手段11に送られる。制御手段11は、受信した水温によってウォーターポンプ20の回転・停止を制御する。ウォーターポンプ20が回転すると、冷却水が内燃機関100を対流する。尚、ECU10は、CPU、RAM、ROMなどを含んで構成されるハードウェア機器である。   The water temperature sensor 30 is provided in the cylinder block 120 and detects the temperature of cooling water that convects the inside of the water jacket 121 in the cylinder block 120. The detected water temperature is sent to a control means 11 of an ECU (Engine Control Unit) 10. The control means 11 controls rotation / stop of the water pump 20 according to the received water temperature. When the water pump 20 rotates, the cooling water convects the internal combustion engine 100. The ECU 10 is a hardware device that includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like.

図2は、内燃機関の冷却を例示するフローチャート、図3は、燃料噴射量と乖離値との関係を例示するグラフでである。   FIG. 2 is a flowchart illustrating the cooling of the internal combustion engine, and FIG. 3 is a graph illustrating the relationship between the fuel injection amount and the deviation value.

ECU10の制御手段11は、まず、図2に示すように、冷却水の停止要求があるか否かを判定する(ステップS1)。この判定処理は、例えば、暖機が開始されたか否かを判定することによって行われる。暖機の開始判定は、内燃機関を稼動させたか否かを判定すればよい。   First, as shown in FIG. 2, the control means 11 of the ECU 10 determines whether or not there is a request for stopping the cooling water (step S1). This determination process is performed, for example, by determining whether warm-up has been started. The warm-up start determination may be made by determining whether or not the internal combustion engine has been operated.

制御手段11は、ステップS1の処理において、冷却水の停止要求があったと判定した場合(ステップS2)、次いで、シリンダヘッド110における冷却水の水温が120℃以下であるか否かを判定する(ステップS3)。尚、判定の閾値となる120℃は実験などにより適宜110℃や130℃などに変更してもよい。   When it is determined in the process of step S1 that the cooling water has been requested to stop (step S2), the control unit 11 then determines whether or not the cooling water temperature in the cylinder head 110 is 120 ° C. or less (step S2). Step S3). Note that 120 ° C., which is the threshold for determination, may be changed to 110 ° C., 130 ° C., or the like as appropriate through experiments.

上述したように、冷却水の水温は、水温センサ30によって検出される。しかし、水温センサ30はシリンダブロック120に設けられているため、シリンダヘッド110における冷却水の水温を直接測定することはできない。このため、ECU10はシリンダヘッド110における冷却水の水温を推測により測定する。   As described above, the coolant temperature is detected by the water temperature sensor 30. However, since the water temperature sensor 30 is provided in the cylinder block 120, the coolant temperature in the cylinder head 110 cannot be directly measured. For this reason, the ECU 10 estimates the coolant temperature in the cylinder head 110 by estimation.

図3に示すグラフによれば、燃料噴射量と内燃機関100の回転数によって、シリンダヘッド110における冷却水の水温と、シリンダブロック120における水温センサ30による測定値との乖離値ΔTが算出される。例えば、エンジン回転数が1400rpmにおけるグラフよりエンジン回転数が3000rpmであるグラフの方が乖離値ΔTは上昇する傾向にある。   According to the graph shown in FIG. 3, the difference value ΔT between the coolant temperature in the cylinder head 110 and the measured value by the coolant temperature sensor 30 in the cylinder block 120 is calculated based on the fuel injection amount and the rotational speed of the internal combustion engine 100. . For example, the divergence value ΔT tends to increase in the graph in which the engine speed is 3000 rpm than in the graph in which the engine speed is 1400 rpm.

また、このグラフによれば、乖離値ΔTはエンジン回転数が固定されていれば燃料噴射量と乖離値ΔTとの1次関数であることが分かる。例えば、エンジン回転数が2600rpmである場合、燃料噴射量が増加すると乖離値ΔTも増加する。このため、乖離値ΔTは以下の式で表すことができる。
ΔT=a×燃料噴射量+b (但し、a,bは実験で決定される値)
Further, according to this graph, it is understood that the deviation value ΔT is a linear function of the fuel injection amount and the deviation value ΔT if the engine speed is fixed. For example, when the engine speed is 2600 rpm, the deviation value ΔT increases as the fuel injection amount increases. For this reason, the deviation value ΔT can be expressed by the following equation.
ΔT = a × fuel injection amount + b (where a and b are values determined by experiments)

したがって、シリンダヘッド110における冷却水の温度は、水温センサ30の測定値に乖離値ΔTを付加して得られた温度であると推測される。
尚、燃料噴射量は、排ガス温度とも比例関係にあるため、燃料噴射量に代えて排ガス温度を利用するようにしてもよい。この排ガス温度の測定は、センサによる測定値であってもよいし、燃料噴射量に基づいて算出された値であってもよい。
Therefore, it is estimated that the temperature of the cooling water in the cylinder head 110 is a temperature obtained by adding the deviation value ΔT to the measured value of the water temperature sensor 30.
Since the fuel injection amount is proportional to the exhaust gas temperature, the exhaust gas temperature may be used instead of the fuel injection amount. The measurement of the exhaust gas temperature may be a measurement value by a sensor or a value calculated based on the fuel injection amount.

図2に戻り、制御手段11は、ステップS2の処理において、シリンダヘッド110における冷却水の水温が120℃以下である判定した場合、ウォーターポンプ20の回転を停止させる(ステップS3)。すなわち、シリンダヘッド110における冷却水の水温が沸騰状態にないと判定される。   Returning to FIG. 2, when it is determined in step S2 that the coolant temperature in the cylinder head 110 is 120 ° C. or lower, the control unit 11 stops the rotation of the water pump 20 (step S3). That is, it is determined that the coolant temperature in the cylinder head 110 is not in a boiling state.

制御手段11は、次いで、ウォーターポンプ20の停止した状態で、シリンダヘッド120℃以上であるか、又は、暖機が完了したか否かを判定する(ステップS4)。シリンダヘッド110における冷却水の水温は、ステップS2における判定手法で行うことができる。   Next, the control means 11 determines whether the cylinder head is 120 ° C. or higher or the warm-up is completed with the water pump 20 stopped (step S4). The coolant temperature in the cylinder head 110 can be determined by the determination method in step S2.

ここで、シリンダヘッド120℃以上であったり、暖機が完了したりしたと制御手段11が判定した場合には、ウォーターポンプ20を回転させる。すなわち、シリンダヘッド110における冷却水には、部分沸騰が発生している可能性があり、これを冷却すべく、ウォーターポンプ20を回転させ、冷却水を対流させる。   Here, when the control unit 11 determines that the cylinder head is 120 ° C. or higher or the warm-up is completed, the water pump 20 is rotated. That is, there is a possibility that partial boiling has occurred in the cooling water in the cylinder head 110, and in order to cool this, the water pump 20 is rotated to convect the cooling water.

この結果、シリンダヘッド110における局所沸騰を防止でき、内燃機関100のオーバーヒートやLLC(不凍液)の噴出等を防ぐことができる。特に、ウォーターポンプ20が停止しているため、内燃機関100の冷却水は自然対流により循環する。従来であれば、シリンダヘッド110において、部分沸騰が生じた冷却水を水温センサ30が測定するまでに時間差が発生していたが、本発明によれば、時間差が発生しないで、水温センサ30の測定値からシリンダヘッド110の冷却水の温度を推測でき、部分沸騰状態を管理できる。   As a result, local boiling in the cylinder head 110 can be prevented, and overheating of the internal combustion engine 100 and injection of LLC (antifreeze liquid) can be prevented. In particular, since the water pump 20 is stopped, the cooling water of the internal combustion engine 100 circulates by natural convection. Conventionally, in the cylinder head 110, a time difference has occurred until the water temperature sensor 30 measures the cooling water in which partial boiling has occurred. However, according to the present invention, the time difference does not occur and the water temperature sensor 30 The temperature of the cooling water in the cylinder head 110 can be estimated from the measured value, and the partial boiling state can be managed.

以上、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

10 ECU
11 制御手段
20 ウォーターポンプ
30 水温センサ
100 内燃機関
110 シリンダヘッド
120 シリンダブロック
121 ウォータージャケット
10 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Control means 20 Water pump 30 Water temperature sensor 100 Internal combustion engine 110 Cylinder head 120 Cylinder block 121 Water jacket

Claims (2)

ウォーターポンプの停止時に、水温センサによる測定値に乖離値を付加して推測されたシリンダヘッドにおける冷却水の水温が所定の温度以上であるか否かを判定し、判定の結果、所定の温度以上であると判定した場合に、前記ウォーターポンプを回転させる制御手段
を有するウォーターポンプ制御装置。
When the water pump is stopped, it is determined whether or not the coolant temperature in the cylinder head estimated by adding a deviation value to the measured value by the water temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature. A water pump control device having control means for rotating the water pump when it is determined that
前記制御手段は、燃料噴射量に基づく乖離値に基づいて判定することを特徴とする請求項1に記載のウォーターポンプ制御装置。   The water pump control device according to claim 1, wherein the control unit determines based on a deviation value based on a fuel injection amount.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185377A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Jaguar Land Rover Limited Method of determining the temperature of a cylinder head
CN105386844A (en) * 2014-08-22 2016-03-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 System and method for engine block cooling
CN105386847A (en) * 2014-08-22 2016-03-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Flexible engine metal warming system and method for an internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185377A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Jaguar Land Rover Limited Method of determining the temperature of a cylinder head
CN105386844A (en) * 2014-08-22 2016-03-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 System and method for engine block cooling
CN105386847A (en) * 2014-08-22 2016-03-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Flexible engine metal warming system and method for an internal combustion engine

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