JP2011089480A - Cooling system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の冷却装置に関し、特に、電気自動車(BEV)やプラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の車両の冷却装置として好適なものである。 The present invention relates to a cooling device for a vehicle, and is particularly suitable as a cooling device for a vehicle such as an electric vehicle (BEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV).
従来から、例えば、電気自動車等の車両には、駆動モータや車載充電器等の冷却対象装置を冷却する冷却装置が搭載されている。このような冷却装置としては、例えば、ラジエータによって冷却された冷却流体(冷却水)を電動ポンプ(電動式冷却水ポンプ)によって車載充電器に供給すると共に、車載充電器とラジエータ間を循環させることで冷却対象装置を冷却するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, a vehicle such as an electric vehicle has a cooling device that cools a cooling target device such as a drive motor or a vehicle-mounted charger. As such a cooling device, for example, a cooling fluid (cooling water) cooled by a radiator is supplied to an in-vehicle charger by an electric pump (electric cooling water pump), and is circulated between the in-vehicle charger and the radiator. There is a device that cools the device to be cooled (see, for example, Patent Document 1).
また、このような冷却装置を構成する電動式冷却水ポンプとして、例えば、気水分離タンクから供給される冷却水による流体軸受けを採用した電動式冷却水ポンプが用いられているものがある。 As an electric cooling water pump constituting such a cooling device, for example, there is an electric cooling water pump that employs a fluid bearing using cooling water supplied from an air / water separation tank.
ここで、気水分離タンクにおける冷却水の水位が低くなると気水分離性能が悪化して冷却水に空気が混入してしまうことがある。冷却水による流体軸受けを採用した電動式冷却水ポンプに空気が混入した冷却水が供給されると、例えば、電動式冷却水ポンプの回転速度が大幅に上昇する等の異常が発生し、ポンプにダメージを与えてしまう虞がある。 Here, when the water level of the cooling water in the air / water separation tank is lowered, the air / water separation performance is deteriorated and air may be mixed into the cooling water. When cooling water mixed with air is supplied to an electric cooling water pump that employs a fluid bearing using cooling water, for example, an abnormality such as a significant increase in the rotational speed of the electric cooling water pump occurs. There is a risk of damaging it.
このため、電動式冷却水ポンプの回転速度を監視して、冷却水への空気混入の増加(以下、「空気混入率の増加」という)による電動式冷却水ポンプの回転速度の異常(上昇)の有無を判定し、回転速度の異常があると判定された場合には回転を停止して電動式冷却水ポンプのダメージを防止することが行われている。 For this reason, the rotational speed of the electric cooling water pump is monitored, and the rotational speed of the electric cooling water pump is abnormal (increased) due to an increase in air mixing into the cooling water (hereinafter referred to as “increase in air mixing rate”). In the case where it is determined whether or not there is an abnormality in the rotational speed, the rotation is stopped to prevent damage to the electric cooling water pump.
しかしながら、電動式冷却水ポンプの回転速度は、複数の要因によって多少の変動(減少或いは増加)が起きることがある。このため、電動式冷却水ポンプの回転速度を監視するだけでは、空気混入率の増加を早期に且つ正確に検出することができない虞がある。 However, the rotational speed of the electric cooling water pump may slightly fluctuate (decrease or increase) due to a plurality of factors. For this reason, there is a possibility that the increase in the air mixing rate cannot be detected early and accurately only by monitoring the rotational speed of the electric coolant pump.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、空気混入率の増加による電動式冷却水ポンプの回転速度の異常を早期に正確に検出することができる車両の冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a vehicle cooling device capable of accurately and quickly detecting an abnormality in the rotational speed of an electric cooling water pump due to an increase in the air mixing rate. With the goal.
上記課題を解決する本発明は、冷却水を電動式冷却水ポンプによって循環させて車両に搭載された冷却対象装置を冷却する車両の冷却装置であって、前記電動式冷却水ポンプの回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段による検出値が判定値を超えた場合に、前記電動式冷却水ポンプに軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したと判定する判定手段と、前記電動式冷却水ポンプの回転開始直後に、回転時間の経過に伴って前記判定値を段階的に低下させる変動手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて前記電動式冷却水ポンプの作動を制御するポンプ制御手段と、を具備することを特徴とする車両の冷却装置にある。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a vehicle cooling device for cooling a cooling target device mounted on a vehicle by circulating cooling water by an electric cooling water pump, wherein the rotational speed of the electric cooling water pump is adjusted. A rotational speed detection means for detecting, and a determination means for determining that an insufficient lubrication of the bearing has occurred in the electric cooling water pump when a detection value by the rotational speed detection means exceeds a determination value; Immediately after the start of rotation of the electric coolant pump, fluctuation means for stepwise decreasing the determination value as the rotation time elapses, and operation of the electric coolant pump based on the determination result of the determination means And a pump control means for controlling the vehicle.
かかる本発明では、回転速度検出手段によって検出される検出値(回転速度)に変化が生じた場合でも、この検出値と判定値との差が、回転時間に拘わらず適切な大きさに維持されると共に略均一化される。これにより、電動式冷却水ポンプに軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したことが早期に且つ正確に判定され、電動式冷却水ポンプのダメージを適切に防止することができる。 In the present invention, even when the detection value (rotation speed) detected by the rotation speed detection means changes, the difference between the detection value and the determination value is maintained at an appropriate level regardless of the rotation time. And almost uniform. Thereby, it is determined early and accurately that the state in which the lubrication of the bearing is insufficient in the electric coolant pump is generated, and damage to the electric coolant pump can be appropriately prevented.
本発明の第2の態様は、前記電動式冷却水ポンプを構成するモータの温度を検出するモータ温度検出手段を具備し、前記変動手段は、前記モータ温度検出手段の検出結果に基づいて前記判定値をさらに変動させることを特徴とする第1の態様の車両の冷却装置にある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a motor temperature detecting means for detecting a temperature of a motor constituting the electric cooling water pump, wherein the changing means is based on a detection result of the motor temperature detecting means. The vehicle cooling device according to the first aspect is characterized in that the value is further varied.
本発明の第3の態様は、前記変動手段は、前記モータの温度の上昇に伴って前記判定値を低下させることを特徴とする第2の態様の車両の冷却装置にある。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle cooling device according to the second aspect, the fluctuating means lowers the determination value as the temperature of the motor increases.
かかる第2及び第3の態様では、モータ(コイル)の温度に応じて、回転速度検出手段によって検出される検出値(回転速度)が変化した場合でも、判定値が適切に調整されることで、検出値と判定値との差は、回転時間に拘わらず適切な大きさに維持されると共に略均一化される。 In the second and third aspects, even if the detection value (rotation speed) detected by the rotation speed detection means changes according to the temperature of the motor (coil), the determination value is appropriately adjusted. The difference between the detection value and the determination value is maintained at an appropriate level and is substantially uniform regardless of the rotation time.
本発明の第4の態様は、前記電動式冷却水ポンプに供給される冷却水の温度を検出する水温検出手段を具備し、前記変動手段は、前記水温検出手段の検出結果に基づいて前記判定値をさらに変動させることを特徴とする第1〜3の何れか一つの態様の車両の冷却装置にある。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a water temperature detecting means for detecting a temperature of the cooling water supplied to the electric cooling water pump, and the changing means is based on a detection result of the water temperature detecting means. The vehicle cooling device according to any one of the first to third aspects is characterized in that the value is further varied.
本発明の第5の態様は、前記変動手段は、前記冷却水の温度上昇に伴って前記判定値を上昇させることを特徴とする第4の態様の車両の冷却装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle cooling device according to the fourth aspect, the changing means increases the determination value as the temperature of the cooling water increases.
かかる第4及び第5の態様では、冷却水の温度に応じて、回転速度検出手段によって検出される検出値(回転速度)が変化した場合でも、判定値が適切に調整されることで、検出値と判定値との差は、回転時間に拘わらず適切な大きさに維持されると共に略均一化される。 In the fourth and fifth aspects, even if the detection value (rotation speed) detected by the rotation speed detection means changes according to the temperature of the cooling water, the detection value is appropriately adjusted to detect the detection value. The difference between the value and the determination value is maintained at an appropriate size regardless of the rotation time and is substantially uniformized.
本発明の第6の態様は、前記電動式冷却水ポンプに印加される印加電圧を検出する電圧検出手段を具備し、前記変動手段は、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記判定値をさらに変動させることを特徴とする第1〜5の何れか一つの態様の車両の冷却装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided voltage detection means for detecting an applied voltage applied to the electric cooling water pump, and the changing means determines the determination value based on a detection result of the voltage detection means. Further, the vehicle cooling device according to any one of the first to fifth aspects is characterized in that it is further varied.
本発明の第7の態様は、前記変動手段は、前記電動式冷却水ポンプに印加される印加電圧の上昇に伴って前記判定値を上昇させることを特徴とする第6の態様の車両の冷却装置にある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle cooling according to the sixth aspect, the fluctuating means increases the determination value as the applied voltage applied to the electric cooling water pump increases. In the device.
かかる第6及び第7の態様では、電動式冷却水ポンプに印加される印加電圧に起因して、回転速度検出手段によって検出される検出値(回転速度)が変化した場合でも、判定値が適切に調整されることで、検出値と判定値との差は、回転時間に拘わらず適切な大きさに維持されると共に略均一化される。 In the sixth and seventh aspects, the determination value is appropriate even when the detection value (rotation speed) detected by the rotation speed detection means changes due to the applied voltage applied to the electric coolant pump. Thus, the difference between the detection value and the determination value is maintained at an appropriate level regardless of the rotation time and is substantially uniformized.
以上のように本発明の車両の冷却装置では、回転速度検出手段によって検出された検出値(回転速度)と判定値との差が、常に適切な大きさに維持されると共に略均一化される。したがって、電動式冷却水ポンプの回転時間に拘わらず、空気混入率の増加による電動式冷却水ポンプに軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したことが早期に且つ正確に判定され、電動式冷却水ポンプのダメージを未然に防止することができる。 As described above, in the vehicle cooling apparatus according to the present invention, the difference between the detection value (rotation speed) detected by the rotation speed detection means and the determination value is always maintained at an appropriate level and substantially uniform. . Therefore, regardless of the rotation time of the electric cooling water pump, it is determined early and accurately that the state of insufficient lubrication of the bearing has occurred in the electric cooling water pump due to an increase in the air mixing rate. It is possible to prevent damage to the water pump.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態に係る車両の冷却装置の一例を示す概略構成図であり、図2は、実施形態1に係る車両の冷却装置の一部を示すブロック図である。また図3は、電動式冷却水ポンプの回転時間と回転速度との関係の一例を示すグラフである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a vehicle cooling device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a part of the vehicle cooling device according to the first embodiment. FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the rotation time and the rotation speed of the electric cooling water pump.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る冷却装置1は、電気自動車100に搭載され、駆動モータ(M)101、インバータ102及びバッテリ(二次電池)104を充電するための車載充電器103を含む所定の装置(冷却対象装置)を冷却するものである。具体的には、冷却装置1は、冷却水を貯留すると共に気水分離を行う気水分離タンク2と、気水分離タンク2内の冷却水を吸入すると共に、吸入した冷却水を、駆動モータ101を含む冷却対象装置に送り出す電動式冷却水ポンプ(WP)3と、駆動モータ101等の冷却に使用されて温度が上昇した冷却水を冷却するラジエータ4と、このラジエータ4に対して強制的に送風を行うラジエータファン5とを有し、これらの間が配水管6で接続されている。なおラジエータファン5は、例えば、クーリングファン5aと、クーリングファン5aを回転させる電動モータ5bとで構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして冷却装置1は、電動式冷却水ポンプ3によってラジエータ4から配水管6内に冷却水を循環させることで、駆動モータ101を含む各冷却対象装置が冷却されるように構成されている。なお冷却装置1が冷却する冷却対象装置としては、駆動モータ101の他に、例えば、インバータ102や車載充電器103、或いは図示しないDC/DCコンバータ等が挙げられる。
And the
また電気自動車100には、電気自動車100の制御を行う電子制御装置(ECU)10が設けられており、本実施形態では、冷却装置1もこのECU10によって制御されている。
In addition, the
ここで電動式冷却水ポンプ3には、冷却水自体を潤滑に用いる流体軸受けが採用されている。このため、気水分離タンク2から電動式冷却水ポンプ3に供給される冷却水の空気混入率が増加すると、軸受けの潤滑が不十分な状態となり流体軸受けが良好に機能せず、電動式冷却水ポンプ3がダメージを受ける虞がある。このように冷却水の空気混入率が増加すると、電動式冷却水ポンプ3の回転速度が大幅に上昇することが分かっている。
Here, the electric
そこで、電動式冷却水ポンプ3の回転速度を監視することで、空気混入率の増加による軸受けの潤滑が不十分な状態の発生の有無を判定している。具体的には、電動式冷却水ポンプ3の回転速度が、予め設定された判定値を超えた場合に、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したと判定する。そして、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したと判定された場合には、即座に回転を停止すると共に使用者に冷却水の補充を促し、電動式冷却水ポンプ3がダメージを受けるのを未然に防止している。
Therefore, by monitoring the rotational speed of the electric
ところで電動式冷却水ポンプ3の回転速度には、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生していない正常運転時であっても回転時間の経過に伴って多少の変動が生じることがある。例えば、電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後は、回転時間の経過に伴って回転速度は徐々に低下した後に安定する傾向を示す。このように電動式冷却水ポンプ3の回転速度は、正常運転時であっても回転開始直後は回転時間の経過に伴って変動が生じるため、判定値を一定の値に設定していると、実際の回転速度と判定値との差が回転時間によって徐々に大きくなってしまう。このため、軸受けの潤滑が不十分な状態の発生の有無を適切に判定することができない虞がある。
By the way, the rotational speed of the electric
そこで本発明では、電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後に、回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させている。これにより、実際の回転速度と判定値との差が比較的小さくなり且つ均一化されるため、回転時間に拘わらず、軸受けの潤滑が不十分な状態の発生の有無を早期に且つ正確に判定することができる。
Therefore, in the present invention, immediately after the start of the rotation of the
本実施形態では、電動式冷却水ポンプ3の回転速度を検出する回転速度検出手段として、電動式冷却水ポンプ3には、駆動源であるモータ(図示なし)の回転数を検出する回転数センサ20が設けられている。
In the present embodiment, as the rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the
またECU10は、計時手段11と、判定手段12と、変動手段13と、ポンプ制御手段14とを備える。なお、ここでは電動式冷却水ポンプの回転速度の判定処理に必要な手段についてのみ説明するが、勿論、ECU10は、例えば、電気自動車100を制御するための手段等、その他の手段を適宜備えている。
The
計時手段11は、電動式冷却水ポンプ3の回転開始からの経過時間を計測する。また判定手段12は、電動式冷却水ポンプ3に軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したか否かを判定する。例えば、判定手段12は、回転数センサ20による検出値(回転数)を取り込み、次に経過時間当たりの回転数、つまり回転速度を計算し、この回転速度と判定値との関係から、電動式冷却水ポンプ3に軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したか否かを判定する。つまり、判定手段12は、電動式冷却水ポンプ3の回転速度が判定値よりも大きい場合に、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したと判定する。
The time measuring means 11 measures the elapsed time from the start of rotation of the
変動手段13は、電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後に、回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させる。すなわち変動手段13は、電動式冷却水ポンプ3の回転時間と回転速度との関係に基づいて設定される回転時間と判定値とのマップ等を参照して、計時手段11の計測結果に基づいて所定のタイミングで判定値を低下させる。ポンプ制御手段14は、判定手段12の判定結果に基づいて電動式冷却水ポンプ3の作動を制御する。例えば、ポンプ制御手段14は、判定手段12が、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したと判定すると、電動式冷却水ポンプ3の回転を停止させる。
The fluctuating means 13 decreases the determination value stepwise as the rotation time elapses immediately after the electric
電動式冷却水ポンプ3が回転し始めると、図3に示すように、その回転速度は数秒後の時間T1に最大値に達し、その後数分程度の時間T2まで徐々に低下した後に安定するという変化を示す。このため本実施形態に係る変動手段13は、時間T1と時間T2との間の時間T3でまず判定値を所定値Aから所定値Bに低下させ、さらに電動式冷却水ポンプ3の回転速度が安定する時間T2付近でさらに判定値を所定値Bから所定値Cに低下させる。この所定値A〜Cの値は、電動式冷却水ポンプ3の実際の回転速度を下回らないように、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生した際の回転速度等を考慮して適宜決定されている。
When the electric
このように電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後に、回転時間の経過に伴って判定値を段階的に変動(低下)させることで、回転速度と判定値との差が比較的小さく抑えられると共に略均一化される。これにより、回転時間に拘わらず、軸受けの潤滑が不十分な状態を早期に且つ正確に判定することができる。すなわち、回転時間に拘わらず、電動式冷却水ポンプ3の回転速度の異常(上昇)を検出する感度を良好に維持することができる。したがって、軸受けの潤滑が不十分な状態に起因する電動式冷却水ポンプ3のダメージを未然に防止することができる。
As described above, immediately after the electric
なお、本実施形態では、時間T1と時間T2との間に、時間T2を含めて、判定値を2回変動させるようにしたが、勿論、時間T1と時間T2との間に、判定値を1回だけ、もしくは3回以上の複数回変動させるようにしてもよい。これにより、実際の回転速度と判定値との差が実状に応じて均一化されるため、軸受けの潤滑が不十分な状態の判定精度も必要に応じて向上させることができる。 In the present embodiment, the determination value is changed twice including the time T2 between the time T1 and the time T2. Of course, the determination value is set between the time T1 and the time T2. It may be changed only once or a plurality of times more than three times. As a result, the difference between the actual rotational speed and the determination value is made uniform according to the actual condition, so that the determination accuracy in a state where the bearing is insufficiently lubricated can be improved as necessary.
(実施形態2)
図4は、実施形態2に係る車両の冷却装置を示すブロック図であり、図5は、電動式冷却水ポンプの回転時間と回転速度との関係の一例を示すグラフである。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram illustrating the vehicle cooling device according to the second embodiment, and FIG. 5 is a graph illustrating an example of the relationship between the rotation time and the rotation speed of the electric coolant pump. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施形態1において説明したように、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生していない正常運転時であっても、電動式冷却水ポンプ3の回転速度には回転時間の経過に伴って多少の変動が生じる。例えば、電動式冷却水ポンプ3を構成するモータ(コイル)の温度が通電によって発生するジュール熱で上昇すると、モータ(コイル)の電気抵抗が増加し、モータ(コイル)への通電電流が次第に減少して電動式冷却水ポンプ3の回転速度は徐々に低下する。例えば、電動式冷却水ポンプ3を間欠作動させる場合、図5に示すように、間欠作動を所定回数繰り返した後の回転速度(点線)は、初期段階の回転速度(実線)よりも遅くなる。
As described in the first embodiment, even during normal operation in which the bearing is not sufficiently lubricated, the rotational speed of the electric
そこで本実施形態では、上述のように電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後に、回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させると共に、電動式冷却水ポンプ3を構成するモータ(コイル)の温度を検出し、その検出結果に応じて判定値をさらに変動させている。
Therefore, in the present embodiment, as described above, immediately after the rotation of the
具体的には、本実施形態では、図4に示すように、電動式冷却水ポンプ3に、そのモータ(コイル)の温度を検出するモータ温度センサ(モータ温度検出手段)21がさらに設けられている。そして変動手段13が、上述のように回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させると共に、モータ温度センサ21の検出結果に基づいて判定値をさらに変動させる。本実施形態では、変動手段13が、モータ温度センサ21の検出結果を取り込み、例えば、モータの温度と判定値とのマップ等を参照することにより、電動式冷却水ポンプ3のモータ(コイル)の温度の上昇に伴って判定値を低下させている。
Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the electric
例えば、図5に示すように、間欠作動の初期段階では、判定値は、電動式冷却水ポンプ3の回転速度(図中実線で示す)に応じた所定値Aに設定されている。間欠作動を所定回数繰り返しているうちに電動式冷却水ポンプ3のモータ(コイル)の温度が上昇した場合には、電動式冷却水ポンプ3の回転速度が低下することから(図中点線で示す)、判定値は所定値Aよりも小さい所定値Dに設定される。なお、このように判定値を変動させる回数は、特に限定されず、一回であっても複数回であってもよく、必要に応じて適宜決定されればよい。
For example, as shown in FIG. 5, in the initial stage of intermittent operation, the determination value is set to a predetermined value A corresponding to the rotational speed of the electric coolant pump 3 (shown by a solid line in the figure). When the temperature of the motor (coil) of the
このような本実施形態の構成では、実際の回転速度と判定値との差がさらに小さく抑えられると共に略均一化される。したがって、軸受けの潤滑不十分の状態の発生の有無をより早期に且つ正確に判定することができる。 In such a configuration of the present embodiment, the difference between the actual rotation speed and the determination value is further reduced and substantially uniformed. Therefore, the presence or absence of occurrence of insufficient lubrication of the bearing can be determined earlier and accurately.
(実施形態3)
図6は、実施形態3に係る車両の冷却装置を示すブロック図であり、図7は、電動式冷却水ポンプの回転時間と回転速度との関係の一例を示すグラフである。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a vehicle cooling device according to the third embodiment, and FIG. 7 is a graph illustrating an example of a relationship between a rotation time and a rotation speed of the electric coolant pump. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施形態1において説明したように、軸受けの潤滑不十分の状態が発生していない正常運転時であっても、電動式冷却水ポンプ3の回転速度には回転時間の経過に伴って多少の変動が生じる。例えば、電動式冷却水ポンプ3に供給される冷却水の温度が上昇すると、冷却水の粘度が低下して電動式冷却水ポンプ3の回転速度が上昇する。例えば、電動式冷却水ポンプ3を間欠作動させる場合、図7に示すように、間欠作動を所定回数繰り返した後の回転速度(図中点線で示す)は、初期段階の回転速度(図中実線で示す)よりも速くなる。
As described in the first embodiment, the rotational speed of the electric
そこで本実施形態では、実施形態1で説明したように電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後に、回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させると共に、電動式冷却水ポンプ3に供給される冷却水の温度を検出し、その検出結果に応じて判定値をさらに変動させている。
Therefore, in the present embodiment, as described in the first embodiment, immediately after the rotation of the
具体的には、本実施形態では、図6に示すように、電動式冷却水ポンプ3には、気水分離タンク2から供給される冷却水の温度を検出する水温センサ(水温検出手段)22がさらに設けられている。そして変動手段13が、上述のように回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させると共に、水温センサ22の検出結果に基づいて判定値をさらに変動させる。本実施形態では、この変動手段13が、水温センサ22の検出結果を取り込み、冷却水の温度と判定値とのマップ等を参照することにより、冷却水の温度上昇に伴って判定値を上昇させている。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the electric
例えば、図7に示すように、間欠作動の初期段階では、判定値は、電動式冷却水ポンプ3の回転速度(図中実線で示す)に応じた所定値Aに設定されている。間欠作動を所定回数繰り返しているうちに冷却水の温度が上昇した場合には、電動式冷却水ポンプ3の回転速度が上昇することから(図中点線で示す)、判定値が所定値Aよりも大きい所定値Eに設定される。なお判定値を変動させる回数は、特に限定されず、一回であっても複数回であってもよく、必要に応じて適宜決定されればよい。
For example, as shown in FIG. 7, in the initial stage of intermittent operation, the determination value is set to a predetermined value A corresponding to the rotational speed of the electric coolant pump 3 (shown by a solid line in the figure). When the temperature of the cooling water rises while repeating the intermittent operation a predetermined number of times, the rotational speed of the electric
このような本実施形態の構成では、実際の回転速度と判定値との開きがさらに小さく抑えられると共に均一化される。したがって、軸受けの潤滑不十分の状態の発生の有無をより早期に且つ正確に判定することができるようになる。 In such a configuration of the present embodiment, the difference between the actual rotation speed and the determination value is further reduced and uniformed. Therefore, the presence or absence of occurrence of insufficient lubrication of the bearing can be determined earlier and accurately.
なお本実施形態では、水温センサ22を電動式冷却水ポンプ3に設けるようにしたが、水温センサ22を設ける位置は、電動式冷却水ポンプ3に供給される冷却水の温度を検出できれば、電動式冷却水ポンプ3以外の部分、例えば、配水管6等に設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
(実施形態4)
図8は、実施形態4に係る車両の冷却装置を示すブロック図であり、図9は、電動式冷却水ポンプの回転時間と回転速度との関係の一例を示すグラフである。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a vehicle cooling device according to the fourth embodiment, and FIG. 9 is a graph illustrating an example of a relationship between a rotation time and a rotation speed of the electric coolant pump.
実施形態1において説明したように、軸受けの潤滑が不十分な状態が発生していない正常運転時であっても、電動式冷却水ポンプ3の回転速度には回転時間の経過に伴って多少の変動が生じる。例えば、電動式冷却水ポンプ3のモータに印加される印加電圧が変化し、それに伴って電動式冷却水ポンプ3の回転速度が変化することがある。例えば、電動式冷却水ポンプ3を間欠作動させる場合、図9に示すように、間欠作動を繰り返すうちに、通常の回転速度(図中実線で示す)よりも速い回転速度(図中点線で示す)を示すことがある。勿論、回転速度は通常よりも遅くなる場合もある。
As described in the first embodiment, even during normal operation in which the bearing is not sufficiently lubricated, the rotational speed of the electric
そこで本実施形態では、実施形態1で説明したように電動式冷却水ポンプ3の回転開始直後に、回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させると共に、電動式冷却水ポンプ3のモータに印加される印加電圧を検出し、その検出結果に応じて判定値をさらに変動させている。
Therefore, in the present embodiment, as described in the first embodiment, immediately after the rotation of the
具体的には、本実施形態では、図8に示すように、電動式冷却水ポンプ3には、印加電圧を検出する電圧センサ(電圧検出手段)23が設けられている。勿論、この電圧検出手段の構成は、特に限定されず、電動式冷却水ポンプ3のモータに印加される印加電圧を検出できるものであればよい。例えば、電圧検出手段は、バッテリの電圧を検出してその検出結果から印加電圧を推定するものであってもよい。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
そして変動手段13が、上述のように回転時間の経過に伴って判定値を段階的に低下させると共に、電圧センサ23の検出結果に基づいて判定値をさらに変動させる。本実施形態では、この変動手段13が、電圧センサ23の検出結果を取り込み、印加電圧と判定値(回転速度)とのマップ等を参照し、印加電圧の変動に伴って判定値を変動させている。
The variation means 13 gradually decreases the determination value with the passage of the rotation time as described above, and further varies the determination value based on the detection result of the
例えば、図9に示すように、通常の回転速度(図中実線で示す)で回転している場合には、判定値は所定値Aに設定されている。間欠作動を所定回数繰り返しているうちに電動式冷却水ポンプ3への印加電圧が上昇した場合には、電動式冷却水ポンプ3の回転速度が上昇することから(図中点線で示す)、判定値が所定値Aよりも大きい所定値Fに設定されることになる。なお判定値を変動させる回数は、特に限定されず、一回であっても複数回であってもよく、必要に応じて適宜決定されればよい。
For example, as shown in FIG. 9, the determination value is set to a predetermined value A when rotating at a normal rotation speed (indicated by a solid line in the figure). If the voltage applied to the electric
このような本実施形態の構成では、実際の回転速度と判定値との差が、さらに小さく抑えられると共に均一化される。したがって、軸受けの潤滑が不十分な状態の発生の有無をより早期に且つ正確に判定することができる。 In such a configuration of the present embodiment, the difference between the actual rotational speed and the determination value is further suppressed and made uniform. Therefore, it can be determined earlier and accurately whether or not the bearing is insufficiently lubricated.
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these embodiment.
1 冷却装置
2 気水分離タンク
3 電動式冷却水ポンプ
4 ラジエータ
5 ラジエータファン
5a クーリングファン
5b 電動モータ
6 配水管
10 ECU
11 計時手段
12 判定手段
13 変動手段
14 ポンプ制御手段
20 回転数センサ
21 モータ温度センサ
22 水温センサ
23 電圧センサ
100 電気自動車
101 駆動モータ
102 インバータ
103 車載充電器
104 バッテリ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電動式冷却水ポンプの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
該回転速度検出手段による検出値が判定値を超えた場合に、前記電動式冷却水ポンプに軸受けの潤滑が不十分な状態が発生したと判定する判定手段と、
前記電動式冷却水ポンプの回転開始直後に、回転時間の経過に伴って前記判定値を段階的に低下させる変動手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記電動式冷却水ポンプの作動を制御するポンプ制御手段と、
を具備することを特徴とする車両の冷却装置。 A cooling device for a vehicle that circulates cooling water by an electric cooling water pump and cools a cooling target device mounted on the vehicle,
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the electric coolant pump;
A determination means for determining that an insufficient lubrication of the bearing has occurred in the electric cooling water pump when a detection value by the rotation speed detection means exceeds a determination value;
Immediately after the start of the rotation of the electric cooling water pump, fluctuating means for gradually reducing the determination value with the passage of the rotation time;
Pump control means for controlling the operation of the electric coolant pump based on the determination result of the determination means;
A vehicle cooling device comprising:
前記変動手段は、前記モータ温度検出手段の検出結果に基づいて前記判定値をさらに変動させることを特徴とする請求項1に記載の車両の冷却装置。 Motor temperature detecting means for detecting the temperature of the motor constituting the electric cooling water pump;
2. The vehicle cooling apparatus according to claim 1, wherein the changing unit further changes the determination value based on a detection result of the motor temperature detecting unit.
前記変動手段は、前記水温検出手段の検出結果に基づいて前記判定値をさらに変動させることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車両の冷却装置。 Comprising water temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water supplied to the electric cooling water pump,
The vehicle cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the changing unit further changes the determination value based on a detection result of the water temperature detecting unit.
前記変動手段は、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記判定値をさらに変動させることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の車両の冷却装置。 Voltage detecting means for detecting an applied voltage applied to the electric cooling water pump;
6. The vehicle cooling apparatus according to claim 1, wherein the changing unit further changes the determination value based on a detection result of the voltage detecting unit.
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