JP2010242651A - Water pump control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁クラッチを有するウォーターポンプ制御システムに関するものである。 The present invention relates to a water pump control system having an electromagnetic clutch.
従来より、車両のエンジンを冷却するための冷却水を循環させるためのポンプとして、電磁クラッチ付きウォーターポンプが知られている。電磁クラッチ付きウォーターポンプは、駆動、非駆動の制御や回転数の制御を行うために、電磁クラッチによりエンジンからウォーターポンプへの動力の伝達、遮断を行うものである。なお、電磁クラッチへの電力は、車両に搭載されたバッテリ、オルタネータから供給される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a water pump with an electromagnetic clutch is known as a pump for circulating cooling water for cooling a vehicle engine. The water pump with an electromagnetic clutch performs transmission and interruption of power from the engine to the water pump by an electromagnetic clutch in order to perform drive / non-drive control and rotation speed control. In addition, the electric power to an electromagnetic clutch is supplied from the battery and alternator mounted in the vehicle.
このような電磁クラッチ付きウォーターポンプでは、電磁クラッチに通電したときにクラッチが繋がりウォーターポンプが駆動するように制御するとともに、電磁クラッチへの通電を遮断したときにクラッチが切れてウォーターポンプが非駆動するように構成しているものがある。 In such a water pump with an electromagnetic clutch, when the electromagnetic clutch is energized, the clutch is connected and the water pump is driven, and when the electromagnetic clutch is de-energized, the clutch is disconnected and the water pump is not driven. Some are configured to do so.
しかしながら、このような電磁クラッチ付きウォーターポンプでは、ウォーターポンプを駆動するためには電磁クラッチに通電する必要がある。とすると、例えば電磁クラッチが故障し、電磁クラッチに通電しているにもかかわらずエンジンとウォーターポンプとの接続が解除され続けるような事態が生じた場合には、ウォーターポンプが非駆動状態となり、エンジンの冷却水が循環されないというおそれがある。 However, in such a water pump with an electromagnetic clutch, it is necessary to energize the electromagnetic clutch in order to drive the water pump. Then, for example, when the electromagnetic clutch breaks down and the situation where the connection between the engine and the water pump continues to be released even though the electromagnetic clutch is energized, the water pump becomes non-driven, There is a risk that engine coolant will not circulate.
そこで、従来とは逆に、電磁クラッチへの通電を遮断したときにエンジンとウォーターポンプとが接続され、エンジンの動力が連続的にウォーターポンプに伝達されるとともに、電磁クラッチに通電したときにエンジンとウォーターポンプとの接続が解除されてウォーターポンプが非駆動となるように構成することが考えられる。
しかし、この場合、ウォーターポンプの駆動停止時には電磁クラッチに通電する必要があるため、電磁クラッチに電力を供給するオルタネータに発電負荷が大きくかかり、燃費効果が減少するという問題がある。
Therefore, contrary to the conventional case, when the energization to the electromagnetic clutch is interrupted, the engine and the water pump are connected, the engine power is continuously transmitted to the water pump, and the engine is energized when the electromagnetic clutch is energized. It can be considered that the connection between the water pump and the water pump is released and the water pump is not driven.
However, in this case, since it is necessary to energize the electromagnetic clutch when driving of the water pump is stopped, there is a problem that a power generation load is greatly applied to the alternator that supplies power to the electromagnetic clutch, and the fuel efficiency effect is reduced.
このように、オルタネータに発電負荷が大きくかかり、燃費効果が減少することに対応するために、例えば特許文献1に開示されるような、メインバッテリの他にサブバッテリを用いる技術が提案されている。このように、複数のバッテリを用いると、オルタネータの発電電力をより無駄なく充電でき、よって燃費効果の一助になると考えられる。 As described above, in order to cope with a large power generation load applied to the alternator and a reduction in fuel efficiency, a technique using a sub-battery in addition to the main battery as disclosed in Patent Document 1, for example, has been proposed. . As described above, when a plurality of batteries are used, it is considered that the generated power of the alternator can be charged more efficiently, thereby contributing to the fuel efficiency effect.
特許文献1に開示された技術は、メインバッテリとサブバッテリとを分離する上で好適な回路構成を提供することを主眼としており、電磁クラッチ付きウォーターポンプを備えるエンジンについて、上述したような技術を用いても、オルタネータに発電負荷が大きくかかり、燃費効果が減少することへの根本的な対策となっていない。
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、オルタネータにかかる発電負荷の増加を抑制し、燃費効果の減少を抑制することができるウォーターポンプ制御システムを提供することを目的とする。
The technique disclosed in Patent Document 1 is intended to provide a circuit configuration suitable for separating the main battery and the sub-battery, and the technique as described above for an engine including a water pump with an electromagnetic clutch. Even if it is used, it is not a fundamental measure to reduce the fuel consumption effect due to a large power generation load on the alternator.
Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a water pump control system that can suppress an increase in power generation load applied to an alternator and suppress a decrease in fuel efficiency.
上記課題を解決するため本発明においては、エンジンを冷却する冷却水を循環させるウォーターポンプと、前記エンジンと前記ウォーターポンプとの間に介装され、電力の供給が遮断されると前記エンジンと前記ウォーターポンプとを接続するとともに、電力の供給に応じて前記エンジンと前記ウォーターポンプとの接続を解除する電磁クラッチと、前記エンジンの駆動に伴い発電するオルタネータと、前記電磁クラッチへ電力を供給するとともに、前記オルタネータの発電電力を充電可能なバッテリと、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記バッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を制御することにより、前記ウォーターポンプの駆動を制御する電力供給制御手段と、前記電力供給制御手段により制御される前記ウォーターポンプの駆動に基づいて前記オルタネータから前記バッテリへの充電を制御する充電制御手段と、を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a water pump that circulates cooling water that cools the engine, and the engine and the water pump are interposed between the engine and the water pump. While connecting a water pump, the electromagnetic clutch which cancels | releases the connection of the said engine and the said water pump according to supply of electric power, The alternator which produces electric power with the drive of the said engine, and supplying electric power to the said electromagnetic clutch A battery capable of charging the generated power of the alternator, an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, and an electric power from the battery to the electromagnetic clutch based on the operating state detected by the operating state detecting means By controlling the supply of the water pump. And supply control means, characterized in that a, a charging control means for controlling the charging of the battery from the alternator on the basis of the drive of the water pump being controlled by said power supply control means.
これにより、電磁クラッチに通電を遮断したときにクラッチが繋がりウォーターポンプが駆動し、電磁クラッチに通電したときにクラッチが切れてウォーターポンプの駆動が停止する。そのため、例えば電磁クラッチが故障しても、ウォーターポンプの駆動が必要な場合に、ウォーターポンプが非駆動状態となることを避けることができる。
また、前記電力供給手段を設けることで、運転状態に基づいて適切量の電力を前記電磁クラッチへ供給することができる。
Thus, when the electromagnetic clutch is de-energized, the clutch is connected and the water pump is driven, and when the electromagnetic clutch is energized, the clutch is disconnected and the water pump is stopped. Therefore, for example, even if the electromagnetic clutch fails, it is possible to prevent the water pump from being in a non-driven state when the water pump needs to be driven.
Further, by providing the power supply means, an appropriate amount of power can be supplied to the electromagnetic clutch based on the operating state.
また、前記バッテリは、主に前記エンジンが搭載される車両の電気負荷に電力を供給するメインバッテリとは別に、主に前記電磁クラッチに電力を供給する電磁クラッチ用サブバッテリを有していることを特徴とする。
主に前記電磁クラッチ用サブバッテリによって電磁クラッチへの電力の供給を行うため、ウォーターポンプの駆動停止時におけるオルタネータにかかる発電負荷の増加を抑制することができ、オルタネータにかかる発電負荷の増加に起因する燃費効果の減少を抑制することができる。
The battery has a sub-battery for an electromagnetic clutch that mainly supplies power to the electromagnetic clutch separately from a main battery that mainly supplies power to an electric load of a vehicle on which the engine is mounted. It is characterized by.
Since the electric power is supplied to the electromagnetic clutch mainly by the electromagnetic clutch sub-battery, it is possible to suppress an increase in the power generation load applied to the alternator when the water pump is stopped. It is possible to suppress a reduction in fuel consumption effect.
また、前記運転状態検出手段により前記エンジンが低回転低負荷運転状態にあると検出された場合に、前記電力供給制御手段は、前記ウォーターポンプの駆動を抑制するように前記電磁クラッチ用サブバッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を制御し、前記充電制御手段は、前記オルタネータから前記電磁クラッチ用サブバッテリへの充電を禁止することを特徴とする。
なお、前記ウォーターポンプの駆動の抑制には、ウォーターポンプの停止も含むものとする。
In addition, when the operation state detection unit detects that the engine is in a low rotation and low load operation state, the power supply control unit is configured to remove the water pump from the electromagnetic clutch sub battery. The power supply to the electromagnetic clutch is controlled, and the charge control means prohibits charging from the alternator to the electromagnetic clutch sub-battery.
The suppression of the water pump drive includes stopping the water pump.
これにより、前記エンジンが低回転低負荷運転状態である場合には、前記ウォーターポンプの駆動を抑制するように前記電磁クラッチ用サブバッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を制御して、ウォーターポンプの作動負荷を低減して燃費悪化を防止することができる。さらに電磁クラッチ用サブバッテリへのオルタネータからの充電が禁止されるためオルタネータの発電負荷も低下してさらに燃費向上を図ることができる。 Thus, when the engine is in a low rotation and low load operation state, the power supply from the electromagnetic clutch sub-battery to the electromagnetic clutch is controlled so as to suppress the drive of the water pump, and the water pump It is possible to prevent the deterioration of fuel consumption by reducing the operation load. Further, since charging from the alternator to the electromagnetic clutch sub-battery is prohibited, the power generation load of the alternator is also reduced, and fuel efficiency can be further improved.
また、前記運転状態検出手段により前記エンジンが所定以上の回転数又は所定以上の負荷での運転状態にあると検出された場合に、前記電力供給制御手段は、前記電磁クラッチ用サブバッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を遮断して前記ウォーターポンプが連続的に駆動するように制御し、前記充電制御手段は、前記オルタネータから前記メインバッテリ又は前記電磁クラッチ用サブバッテリの少なくともいずれかへ充電するよう制御することを特徴とする。 In addition, when the operating state detecting unit detects that the engine is in an operating state at a predetermined number of revolutions or a load exceeding a predetermined level, the power supply control unit is configured to output the electromagnetic clutch sub battery from the electromagnetic clutch sub battery. The supply of electric power to the clutch is cut off and the water pump is controlled so as to continuously drive, and the charge control means charges at least one of the main battery and the electromagnetic clutch sub-battery from the alternator. It is characterized by controlling as follows.
これにより、エンジンの運転状態が所定以上の回転数又は所定以上の負荷での運転状態である場合には、前記電磁クラッチ用サブバッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を遮断して、ウォーターポンプが連続的に駆動するように制御し、その間に電磁クラッチ用サブバッテリの充電が可能となる。従って、オルタネータの発電負荷がエンジン負荷として大きく影響しない高回転高負荷運転時に電磁クラッチ用バッテリへの充電を効率的に実施することができる。 Thus, when the engine operating state is an operating state at a predetermined number of revolutions or a load exceeding a predetermined level, the power supply from the electromagnetic clutch sub-battery to the electromagnetic clutch is shut off, and the water pump Are controlled so as to be continuously driven, and during this time, the sub-battery for the electromagnetic clutch can be charged. Therefore, it is possible to efficiently charge the electromagnetic clutch battery during high-rotation and high-load operation where the generator load of the alternator does not greatly affect the engine load.
また、前記ウォーターポンプの駆動に伴う冷却水流により発電する第2の発電機が設けられており、前記充電制御手段は、前記第2の発電機で発電した電力を前記バッテリへ充電するよう制御することを特徴とする。
この場合、ウォーターポンプの駆動時に流れる冷却水により第2の発電機が発電する。そして、第2の発電機の発電電力を充電することでより効率的な充電を実施でき、オルタネータの発電負荷をより抑制することができる。
なお、第2の発電機としては、冷却水の流量が多いウォーターポンプの入口付近に配置されたタービンを用いることができる。
In addition, a second generator that generates electric power by a cooling water flow accompanying driving of the water pump is provided, and the charging control means controls charging the battery with electric power generated by the second generator. It is characterized by that.
In this case, the second generator generates electricity with the cooling water flowing when the water pump is driven. And more efficient charge can be implemented by charging the generated electric power of a 2nd generator, and the electric power generation load of an alternator can be suppressed more.
In addition, as a 2nd generator, the turbine arrange | positioned in the vicinity of the inlet_port | entrance of a water pump with much flow volume of cooling water can be used.
以上記載のごとく本発明によれば、オルタネータにかかる発電負荷の増加を抑制し、燃費効果の減少を抑制することができるウォーターポンプ制御システムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a water pump control system that can suppress an increase in power generation load applied to an alternator and suppress a decrease in fuel efficiency.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
まず前述の通り、エンジンが高回転、高負荷で稼動している際に電磁クラッチに通電して駆動する電磁クラッチ付きウォーターポンプでは、例えば電磁クラッチが故障して電磁クラッチに通電しているにもかかわらずエンジンとウォーターポンプとの接続が解除され続けるような事態が生じた場合には、ウォーターポンプが非駆動状態となり、エンジンの冷却水が循環されないというおそれがある。そのため、本発明においては、電磁クラッチ付きウォーターポンプを、電磁クラッチへの通電を遮断したときにエンジンとウォーターポンプとが接続され、エンジンの動力が連続的にウォーターポンプに伝達されるとともに、電磁クラッチに通電したときにエンジンとウォーターポンプとの接続が解除されてウォーターポンプが非駆動となるように構成することを前提としている。 First, as described above, in the water pump with an electromagnetic clutch that drives by energizing the electromagnetic clutch when the engine is operating at a high speed and a high load, for example, the electromagnetic clutch fails and the electromagnetic clutch is energized. Regardless, if a situation occurs in which the connection between the engine and the water pump continues to be released, the water pump is in a non-driven state, and the engine coolant may not be circulated. Therefore, in the present invention, when the water pump with an electromagnetic clutch is disconnected from the electromagnetic clutch, the engine and the water pump are connected, and the engine power is continuously transmitted to the water pump. It is assumed that the engine is disconnected from the water pump and the water pump is not driven when the power is supplied to the engine.
図5は、前記前提の電磁クラッチ付きウォーターポンプへの電気供給系統の概略図である。
図5において、2は電磁クラッチ付きウォーターポンプであり、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2が駆動すると、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2から冷却水が冷却通路18に送り込まれ、該冷却通路18に送り込まれた冷却水は、エンジン4を冷却した後、一部は再度電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の吸引側に戻され、残りの一部はラジエター(不図示)で冷却された後に電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の吸引側に戻される。冷却通路18は、サーモスタット20を介して、ラジエター(不図示)に繋がっている。
FIG. 5 is a schematic diagram of an electricity supply system to the water pump with an electromagnetic clutch based on the premise.
In FIG. 5, reference numeral 2 denotes a water pump with an electromagnetic clutch. When the water pump 2 with an electromagnetic clutch is driven, cooling water is sent from the water pump 2 with an electromagnetic clutch to the
電磁クラッチ付きウォーターポンプ2は、エンジン4との間に電磁クラッチを介して接続されている。この電磁クラッチ付きウォーターポンプ2は、前述の通り、電磁クラッチへの通電を遮断したときにエンジン4とウォーターポンプが接続され、エンジン4の動力が連続的にウォーターポンプに伝達されるとともに、電磁クラッチへ通電したときにエンジン4とウォーターポンプとの接続が解除されてウォーターポンプが非駆動となるように構成している。
なお、電磁クラッチへの電力は、エンジン4から伝達される機械的運動エネルギーを交流の電気エネルギーへと変換するオルタネータ6、又はオルタネータ6によって発電した電圧で充電されたメインバッテリ8より供給される。
The water pump 2 with an electromagnetic clutch is connected to the
Electric power to the electromagnetic clutch is supplied from an
図5に示した電気供給系統を用いることにより、例え電磁クラッチが故障しても、ウォーターポンプの駆動が必要な場合に、ウォーターポンプが非駆動状態となることを回避することはできるが、この場合、ウォーターポンプの駆動停止時には電磁クラッチに通電する必要があるため、電磁クラッチに電力を供給するオルタネータ6に発電負荷が大きくかかり、燃費効果が減少するという問題がある。
By using the electricity supply system shown in FIG. 5, even if the electromagnetic clutch fails, it is possible to avoid the water pump from being in a non-driven state when the water pump needs to be driven. In this case, since it is necessary to energize the electromagnetic clutch when the water pump is stopped, there is a problem in that the power generation load is greatly applied to the
そこで本発明者はさらに検討を継続し、ウォーターポンプの駆動が必要な場合に、ウォーターポンプが非駆動状態となることを回避しつつ、前記燃費効果の減少の問題を解決することができる電磁クラッチ付きウォーターポンプ制御システムの発明を完成した。 Therefore, the present inventor continues to further study, and when the water pump needs to be driven, the electromagnetic clutch capable of solving the problem of reduction in the fuel efficiency effect while avoiding the water pump not being driven. Completed the invention of the water pump control system.
図1は、本実施例1における電磁クラッチ付きウォーターポンプへの電気供給系統の概略図である。
まず、図1を用いて本実施例1における電磁クラッチ付きウォーターポンプへの電気供給系統の構成について説明する。
FIG. 1 is a schematic diagram of an electricity supply system to a water pump with an electromagnetic clutch according to the first embodiment.
First, the structure of the electricity supply system to the water pump with an electromagnetic clutch in the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1において、2は電磁クラッチ付きウォーターポンプである。
電磁クラッチ付きウォーターポンプ2への電力は、主に後述する電磁クラッチ用サブバッテリ12から供給される。
In FIG. 1, 2 is a water pump with an electromagnetic clutch.
Electric power to the water pump 2 with an electromagnetic clutch is mainly supplied from an electromagnetic clutch sub-battery 12 described later.
10は充電制御回路であり、後述する制御器14の命令を受けて後述する電磁クラッチ用サブバッテリ12の充電制御を行うものである。充電制御回路10により、電磁クラッチ用サブバッテリ12に充電を行うか否かの制御が行われ、必要に応じてオルタネータ6に発生する電圧によって電磁クラッチ用サブバッテリ12が充電される。
A
12は電磁クラッチ用サブバッテリで、充電制御回路10の制御によりオルタネータ6より充電され、後述する制御器14の制御により電磁クラッチ付きウォーターポンプ2に電力を供給するものである。
Reference numeral 12 denotes an electromagnetic clutch sub-battery, which is charged by the
冷却通路18内において、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2とサーモスタット20との間には、タービン(第2の発電機)22が設けられている。このタービン22は、メインバッテリ8及び電磁クラッチ用サブバッテリ12に接続されている。タービン22の発電電力は、充電制御回路10の制御により、メインバッテリ8又は電磁クラッチ用サブバッテリ12に充電可能となっている。なお、タービン22は、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の入口付近で、多くの水量を受け易く、サーモスタット20の影響のない位置に設けることが好ましい。
14は制御器であり、エンジン4のエンジン回転数及びエンジン負荷を検出する検出器16で検出された検出値を受け取り、該検出値に基づいて充電制御回路10にメインバッテリ8又は電磁クラッチ用バッテリ12の充電を行うか否かの指示を出すとともに、電磁クラッチ用サブバッテリ12から電磁クラッチ付きウォーターポンプ2への電力供給量の制御を行うものである。
なお、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2への電力供給は、電磁クラッチ用サブバッテリ12から行われるものとするが、例えば電磁クラッチ用サブバッテリ12の充電量が不足しているとき等、状況に応じてメインバッテリ8からも電力供給は可能である。オルタネータ6の発電電圧及びタービン22の発電電圧は、メインバッテリ8及び電磁クラッチ用バッテリ12のいずれにも充電可能である。
In the
The power supply to the water pump 2 with an electromagnetic clutch is supplied from the electromagnetic clutch sub-battery 12. However, depending on the situation, for example, when the charging amount of the electromagnetic clutch sub-battery 12 is insufficient. Electric power can also be supplied from the
図1に示した電気供給系統における電磁クラッチ付きウォーターポンプ2への電力の供給の制御について、図2を用いて説明する。
図2は実施例1における制御のフローシートである。
Control of power supply to the water pump 2 with an electromagnetic clutch in the electricity supply system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a control flow sheet in the first embodiment.
処理が開始されると、ステップS1に進む。
ステップS1では、検出器16でエンジン回転数及びエンジンの負荷を検出する。
When the process is started, the process proceeds to step S1.
In step S1, the
ステップS1が終了すると、ステップS2に進む。
ステップS2では、制御器14で、ステップS1で検出された検出値がウォーターポンプ駆動抑制領域か否かについて判断する。ここで、ウォーターポンプ駆動抑制領域とは、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の駆動を抑制する必要がある領域のことをいう。
When step S1 ends, the process proceeds to step S2.
In step S2, the
ウォーターポンプ駆動抑制領域か否かの判断について説明する。
図3は、ウォーターポンプの駆動抑制領域の判断に用いるマップである。図3において、縦軸はエンジン負荷、横軸はエンジン回転数である。図3に示したマップには、所定のエンジン回転数(図3においては2000rpm)、エンジン負荷(図3においては40%)に応じて境界線lが引かれている。
図3においてAで示した領域は、エンジン4が低回転、低負荷の状態で稼動しているため、ウォーターポンプ2を用いてエンジン4の冷却に要する冷却水量を抑制する、即ちウォーターポンプの駆動を抑制するウォーターポンプ駆動抑制領域である。このウォーターポンプの駆動の抑制の制御は電磁クラッチ用サブバッテリ12より供給される電磁クラッチの作動電流をデューティー制御することで行うことができる。またウォーターポンプの駆動の抑制には、ウォーターポンプの駆動停止(すなわち駆動デューティーがゼロの場合)も含まれる。
また、図3においてBで示した領域は、エンジン4が所定以上の回転数又は所定以上の負荷の状態で駆動しているため、ウォーターポンプ2が連続的に駆動するように制御し、エンジン4を冷却する必要がある領域である。
制御器14には、図3に示したようなマップが予め内蔵されており、検出器16で検出された値とマップとを比較することで、検出器16で検出された値がウォーターポンプ駆動抑制領域か否かを判断することができる。
なお、境界線lはエンジン4や電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の性能、大きさなどによって決められるものである。
The determination of whether or not the water pump drive suppression region is set will be described.
FIG. 3 is a map used for determining the drive suppression area of the water pump. In FIG. 3, the vertical axis represents the engine load, and the horizontal axis represents the engine speed. In the map shown in FIG. 3, a boundary line 1 is drawn according to a predetermined engine speed (2000 rpm in FIG. 3) and engine load (40% in FIG. 3).
In the area indicated by A in FIG. 3, the
Further, the region indicated by B in FIG. 3 is controlled so that the water pump 2 is continuously driven because the
A map as shown in FIG. 3 is built in the
The boundary line l is determined by the performance and size of the
ステップS2でYESと判断されると、ステップS3に進む。
ステップS3では、制御装置14で、電磁クラッチ用サブバッテリ12から電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の電磁クラッチへの作動電流をデューティー制御して供給する。これにより、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の駆動を抑制できる。
If YES is determined in the step S2, the process proceeds to a step S3.
In step S <b> 3, the
ステップS3が終了すると、ステップS4に進む。
ステップS4では、制御装置14から充電制御回路10に電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電を禁止する命令を発信する。該命令により、充電制御回路10が切断され、オルタネータ6に発生する電圧による電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電が停止される。
なお、本実施例1においてはステップS3終了後、ステップS4を行うようにしたが、ステップS3とステップS4とは同時に行うことも出来る。
When step S3 ends, the process proceeds to step S4.
In step S4, a command for prohibiting charging of the electromagnetic clutch sub-battery 12 is transmitted from the
In the first embodiment, step S4 is performed after step S3 is completed. However, step S3 and step S4 can be performed simultaneously.
ステップS4が終了すると、リターンしてステップS1に戻る。 When step S4 ends, the process returns and returns to step S1.
一方、ステップS2でNOと判断されると、ステップS5に進む。
ステップS5では、制御装置14で、電磁クラッチ用サブバッテリ12から電磁クラッチ付きウォーターポンプ2への電力の供給を遮断するように制御する。これにより、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2のクラッチが繋がり、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2が連続的に駆動する。
On the other hand, if NO is determined in step S2, the process proceeds to step S5.
In step S5, the
ステップS5が終了すると、ステップS6に進む。
ステップS6では、制御装置14から充電制御回路10に電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電を行うように命令を発信する。該命令により、充電制御回路10が繋がり、オルタネータ6に発生する電圧による電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電が行われる。
以上の処理において、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2が駆動(駆動デューティーがゼロでない場合)すると、冷却水流によりタービン22が発電する。この発電電力は、電磁クラッチ用サブバッテリ12に充電されるが、電磁クラッチ用サブバッテリ12が満充電状態である等、充電が不要な場合は、メインバッテリ8に充電される。
When step S5 ends, the process proceeds to step S6.
In step S <b> 6, a command is transmitted from the
In the above processing, when the water pump 2 with an electromagnetic clutch is driven (when the drive duty is not zero), the
ステップS6が終了すると、リターンしてステップS1に戻る。 When step S6 ends, the process returns and returns to step S1.
実施例1によれば、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2を、電磁クラッチに通電を遮断したときにエンジン4とウォーターポンプとが接続され、エンジン4の動力が連続的にウォーターポンプに伝達されるとともに、電磁クラッチに通電したときにエンジン4とウォーターポンプとの接続が解除されウォーターポンプが非駆動するように構成することで、エンジンが高回転、高負荷で稼動しておりウォーターポンプの駆動が必要なときには電磁クラッチへの通電を遮断することができる。
そのため、例え電磁クラッチが故障しても、ウォーターポンプの駆動が必要な場合に、ウォーターポンプが非駆動状態となることを回避することができる。
According to the first embodiment, when the electromagnetic clutch water pump 2 is deenergized, the
Therefore, even if the electromagnetic clutch fails, it can be avoided that the water pump is not driven when the water pump needs to be driven.
また、電磁クラッチ用サブバッテリ12を設け、電磁クラッチ用サブバッテリ12によって電磁クラッチへの電力の供給を行うため、オルタネータ6から直接電磁クラッチへの電力の供給は行われない。
そのため、ウォーターポンプ2の駆動停止時におけるオルタネータ6にかかる発電負荷の増加を防止することができ、オルタネータ6にかかる発電負荷の増加に起因する燃費効果の減少を抑制することができる。
Further, since the electromagnetic clutch sub-battery 12 is provided and the electric power is supplied to the electromagnetic clutch by the electromagnetic clutch sub-battery 12, the electric power is not directly supplied from the
Therefore, it is possible to prevent an increase in the power generation load applied to the
さらに、エンジン4の運転状態が図3に示した領域Bであるような所定以上の回転数又は所定以上の負荷での運転状態であるときには電磁クラッチ用バッテリ12から電磁クラッチへの給電を抑制することができる。そのため、エンジン4が所定以上の回転数又は所定以上の負荷での運転状態のときにオルタネータ6から電磁クラッチ用バッテリ12への充電が可能であるため、効率的に充電することができる。
Further, when the operating state of the
実施例2においては、実施例1とは、エンジン回転数及びエンジン負荷を検出する検出器16に変えて電磁クラッチ付きウォーターポンプ2で循環される冷却水の温度を検出する温度計26を設けたことと、制御器14が検出器16ではなく温度計26の検出値に基づいて制御を行うこと以外は同じである。
実施例2における制御の系統図は、実施例1における制御の系統図である図1の検出器16を温度計26と読み替えて代用し、実施例1と同様の部分については説明を省略する。
In the second embodiment, a
In the control system diagram in the second embodiment, the
図4は実施例2における制御のフローシートである。
処理が開始されると、ステップS11に進む。
ステップS11では、温度計26で電磁クラッチ付きウォーターポンプ2で循環される冷却水の温度を検出する。
FIG. 4 is a control flow sheet in the second embodiment.
When the process is started, the process proceeds to step S11.
In step S11, the temperature of the cooling water circulated by the water pump 2 with the electromagnetic clutch is detected by the
ステップS11が終了すると、ステップS12に進む。
ステップS12では、制御器14で、ステップS11で検出された検出値が所定温度以上か否かについて判断する。ここで、所定温度には特に限定はなく、実際の機器に即して適宜決めることができ、例えば60℃に決定することができる。
When step S11 ends, the process proceeds to step S12.
In step S12, the
ステップS12でNOと判断されると、ステップS13に進む。
ステップS13では、制御装置14で、電磁クラッチ用サブバッテリ12から電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の電磁クラッチへの作動電流をデューティー制御して供給する。これにより、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2の駆動を抑制できる。
If NO is determined in step S12, the process proceeds to step S13.
In step S13, the
ステップS13が終了すると、ステップS14に進む。
ステップS14では、制御装置14から充電制御回路10に電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電を禁止する命令を発信する。該命令により、充電制御回路10が切断され、オルタネータ6に発生する電圧による電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電が停止される。
なお、本実施例2においてはステップS13終了後、ステップS14を行うようにしたが、ステップS13とステップS14とは同時に行うことも出来る。
When step S13 ends, the process proceeds to step S14.
In step S <b> 14, a command for prohibiting charging of the electromagnetic clutch sub-battery 12 is transmitted from the
In the second embodiment, step S14 is performed after step S13. However, step S13 and step S14 can be performed simultaneously.
ステップS14が終了すると、リターンしてステップS11に戻る。 When step S14 ends, the process returns and returns to step S11.
一方、ステップS12でYesと判断されると、ステップS15に進む。
ステップS15では、制御装置14で、電磁クラッチ用サブバッテリ12から電磁クラッチ付きウォーターポンプ2への電力の供給を遮断するように制御する。これにより、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2のクラッチが繋がり、電磁クラッチ付きウォーターポンプ2が連続的に駆動する。
On the other hand, if Yes is determined in step S12, the process proceeds to step S15.
In step S15, the
ステップS15が終了すると、ステップS16に進む。
ステップS16では、制御装置14から充電制御回路に電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電を行うように命令を発信する。該命令により、充電制御回路10が繋がり、オルタネータ6に発生する電圧による電磁クラッチ用サブバッテリ12への充電が行われる。
When step S15 ends, the process proceeds to step S16.
In step S16, a command is transmitted from the
ステップS6が終了すると、リターンしてステップS1に戻る。 When step S6 ends, the process returns and returns to step S1.
実施例2によれば、実施例1と同様の効果に加えて、小型の温度計26を使用することで装置全体を小型化、低価格化することが可能である。
また、実施例1のエンジン回転数とエンジン負荷による制御と、実施例2の冷却水温による制御とを組み合わせて制御してもよいことは勿論である。
According to the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, it is possible to reduce the size and cost of the entire apparatus by using the
Of course, the control based on the engine speed and the engine load of the first embodiment may be combined with the control based on the cooling water temperature of the second embodiment.
オルタネータにかかる発電負荷の増加を抑制し、燃費効果の減少を抑制することができるウォーターポンプ制御システムとして利用することができる。 It can be used as a water pump control system capable of suppressing an increase in power generation load applied to the alternator and suppressing a decrease in fuel efficiency.
2 電磁クラッチ付きウォーターポンプ
4 エンジン
6 オルタネータ
8 メインバッテリ
10 充電制御回路
12 電磁クラッチ用サブバッテリ
14 制御器
16 検出器
26 温度計
2 Water Pump with
Claims (5)
前記エンジンと前記ウォーターポンプとの間に介装され、電力の供給が遮断されると前記エンジンと前記ウォーターポンプとを接続するとともに、電力の供給に応じて前記エンジンと前記ウォーターポンプとの接続を解除する電磁クラッチと、
前記エンジンの駆動に伴い発電するオルタネータと、
前記電磁クラッチへ電力を供給するとともに、前記オルタネータの発電電力を充電可能なバッテリと、
前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記バッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を制御することにより、前記ウォーターポンプの駆動を制御する電力供給制御手段と、
前記電力供給制御手段により制御される前記ウォーターポンプの駆動に基づいて前記オルタネータから前記バッテリへの充電を制御する充電制御手段と、
を設けたことを特徴とするウォーターポンプ制御システム。 A water pump for circulating cooling water for cooling the engine,
When the power supply is interrupted, the engine and the water pump are connected between the engine and the water pump, and the engine and the water pump are connected according to the power supply. An electromagnetic clutch to be released,
An alternator that generates electricity as the engine is driven;
A battery capable of supplying electric power to the electromagnetic clutch and capable of charging the generated power of the alternator;
An operating state detecting means for detecting an operating state of the engine;
Power supply control means for controlling the drive of the water pump by controlling the supply of power from the battery to the electromagnetic clutch based on the operating state detected by the operating state detecting means;
Charge control means for controlling charging from the alternator to the battery based on driving of the water pump controlled by the power supply control means;
A water pump control system characterized by comprising:
主に前記エンジンが搭載される車両の電気負荷に電力を供給するメインバッテリとは別に、主に前記電磁クラッチに電力を供給する電磁クラッチ用サブバッテリを有していることを特徴とするウォーターポンプ制御システム。 The battery is
A water pump characterized by having a sub-battery for an electromagnetic clutch mainly for supplying electric power to the electromagnetic clutch separately from a main battery for supplying electric power to an electric load of a vehicle in which the engine is mainly mounted. Control system.
前記電力供給制御手段は、前記ウォーターポンプの駆動を抑制するように前記電磁クラッチ用サブバッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を制御し、
前記充電制御手段は、前記オルタネータから前記電磁クラッチ用サブバッテリへの充電を禁止することを特徴とする請求項2記載のウォーターポンプ制御システム。 When it is detected by the operation state detection means that the engine is in a low rotation and low load operation state,
The power supply control means controls power supply from the electromagnetic clutch sub-battery to the electromagnetic clutch so as to suppress driving of the water pump,
3. The water pump control system according to claim 2, wherein the charging control unit prohibits charging from the alternator to the electromagnetic clutch sub-battery.
前記電力供給制御手段は、前記電磁クラッチ用サブバッテリから前記電磁クラッチへの電力の供給を遮断して前記ウォーターポンプが連続的に駆動するように制御し、
前記充電制御手段は、前記オルタネータから前記メインバッテリ又は前記電磁クラッチ用サブバッテリの少なくともいずれかへ充電するよう制御することを特徴とする請求項2又は3記載のウォーターポンプ制御システム。 When it is detected by the operating state detection means that the engine is in an operating state at a predetermined number of revolutions or a predetermined load or more,
The power supply control means controls the water pump to continuously drive by cutting off the power supply from the electromagnetic clutch sub-battery to the electromagnetic clutch,
4. The water pump control system according to claim 2, wherein the charging control unit controls charging from the alternator to at least one of the main battery and the electromagnetic clutch sub-battery. 5.
前記充電制御手段は、前記第2の発電機で発電した電力を前記バッテリへ充電するよう制御することを特徴とする請求項1〜4記載のウォーターポンプ制御システム。 A second generator for generating electricity by a cooling water flow accompanying the driving of the water pump is provided;
5. The water pump control system according to claim 1, wherein the charging control unit controls charging of the battery with electric power generated by the second generator.
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