JP2014218938A - Cooling control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable cooling control device that enables high followability of an actual water temperature to a target water temperature and that can easily perform cooling control for making the actual water temperature correspond to the target water temperature by operating an electric cooling device.SOLUTION: In a cooling control device, a target water temperature is set based on an engine operating state (S400), and a target heat radiation efficiency is set by performing F/B control on the basis of a deviation between the target water temperature and an actual water temperature and F/F control based on engine heat quantity (S402). In the cooling control device, a fan operating rate of a radiator fan is acquired from the target heat radiation efficiency and a heat radiation model (S404), and a cooling water flow rate that indicates a product of a pump operating rate and a thermostat valve opening rate is acquired from the heat radiation model on the basis of the target heat radiation efficiency and the fan operating rate (S406). In the cooling control, the water pump operating rate and the thermostat valve opening rate are set from the cooling water flow rate on the basis of an adaptation map in accordance with engine speed and a water temperature (S408).

Description

本発明は、エンジンを冷却する複数の冷却装置のうち電動の冷却装置を制御する冷却制御装置に関する。   The present invention relates to a cooling control device that controls an electric cooling device among a plurality of cooling devices that cool an engine.

従来、車両に搭載されたエンジンの効率を向上させるため、エンジン運転状態に応じてエンジンの冷却水の水温を制御することが行われている。例えば、エンジンが低負荷運転時には、水温を高くすることにより摩擦による損失を低減して燃費を向上させる。エンジンが負荷運転時には、水温を低くすることによりエンジンのノッキングを抑制する。   Conventionally, in order to improve the efficiency of an engine mounted on a vehicle, the coolant temperature of the engine is controlled in accordance with the engine operating state. For example, when the engine is operating at a low load, the water temperature is increased to reduce the loss due to friction and improve the fuel efficiency. When the engine is operating under load, the engine temperature is reduced by reducing the water temperature.

冷却水の水温は、ラジエータファン、冷却水を循環させるウォーターポンプ、冷却水の流量を制御する流量制御弁としてのサーモスタット等の冷却装置により調整される(例えば、特許文献1参照。)。   The water temperature of the cooling water is adjusted by a cooling device such as a radiator fan, a water pump for circulating the cooling water, and a thermostat as a flow rate control valve for controlling the flow rate of the cooling water (see, for example, Patent Document 1).

機械式のラジエータファンおよびウォーターポンプ、温度に応じて圧縮および膨張する感熱式のサーモスタットの場合には、エンジン回転数および水温により冷却量が決定される。これに対し、ラジエータファンとウォーターポンプとサーモスタットとのいずれかが電動であれば、電動の冷却装置を駆動して冷却量を制御することにより、エンジンの実水温を目標水温に調整することができる。   In the case of a mechanical radiator fan and water pump, or a thermosensitive thermostat that compresses and expands according to temperature, the amount of cooling is determined by the engine speed and water temperature. On the other hand, if any of the radiator fan, the water pump, and the thermostat is electric, the actual water temperature of the engine can be adjusted to the target water temperature by controlling the cooling amount by driving the electric cooling device. .

特開2010−96042号公報JP 2010-96042 A

実水温を目標水温に調整する場合、例えば、目標水温と実水温との偏差に基づいて電動の冷却装置の駆動をフィードバック制御することが考えられる。
しかしながら、電動の冷却装置の駆動を制御しても実水温の応答性は低いので、アイドリング状態から急加速する場合など、エンジンの運転状態が急激に変化する場合、目標水温と実水温との偏差に基づくフィードバック制御では、目標水温に対する実水温の追従性が低い。さらに、実水温が目標水温に近づくときのオーバーシュート、アンダーシュートが大きくなりやすい。
When adjusting the actual water temperature to the target water temperature, for example, it is conceivable to feedback control the drive of the electric cooling device based on the deviation between the target water temperature and the actual water temperature.
However, even if the drive of the electric cooling device is controlled, the response of the actual water temperature is low, so if the engine operating state changes suddenly, such as when suddenly accelerating from the idling state, the deviation between the target water temperature and the actual water temperature In the feedback control based on, the followability of the actual water temperature with respect to the target water temperature is low. Furthermore, overshoot and undershoot are likely to increase when the actual water temperature approaches the target water temperature.

また、目標水温と実水温との偏差に基づいて個々の電動の冷却装置に対してフィードバック制御を行うと、冷却装置に対する制御が干渉するために実水温が目標水温に収束するときにハンチングするおそれがある。   In addition, if feedback control is performed on each electric cooling device based on the deviation between the target water temperature and the actual water temperature, hunting may occur when the actual water temperature converges to the target water temperature because the control on the cooling device interferes. There is.

エンジンの運転状態に応じて細かくフィードバック制御のゲインを設定すれば上記の問題を低減できるかも知れないが、多大な適合工数を要するという問題が生じる。
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、目標水温に対する実水温の追従性が高く、かつ安定しており、電動の冷却装置を駆動して目標水温に実水温を一致させる冷却制御を容易に実現する冷却制御装置を提供することを目的とする。
Although the above problem may be reduced if the feedback control gain is finely set in accordance with the operating state of the engine, there is a problem that a large number of adaptation man-hours are required.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has high and stable followability of the actual water temperature with respect to the target water temperature, and drives the electric cooling device to match the actual water temperature with the target water temperature. It is an object of the present invention to provide a cooling control device that easily realizes cooling control.

本発明の冷却制御装置は、エンジンを冷却する複数の冷却装置のうち電動の冷却装置を制御する。水温設定手段はエンジン運転状態に基づいてエンジンの目標水温を設定し、発熱量取得手段はエンジン熱量としてエンジンの発熱量を取得する。放熱効率手段は、熱量取得手段が取得するエンジン熱量に基づいて、エンジンの実水温を目標水温に一致させるためのエンジンの目標放熱効率を設定し、制御手段は、放熱効率手段が設定する目標放熱効率を達成するための電動の冷却装置による冷却量を放熱モデルから取得し、取得した冷却量に基づいて電動の冷却装置を制御する。   The cooling control device of the present invention controls an electric cooling device among a plurality of cooling devices that cool the engine. The water temperature setting means sets the target water temperature of the engine based on the engine operating state, and the heat generation amount acquisition means acquires the heat generation amount of the engine as the engine heat amount. The heat dissipation efficiency means sets the target heat dissipation efficiency of the engine to match the actual water temperature of the engine with the target water temperature based on the engine heat quantity acquired by the heat quantity acquisition means, and the control means sets the target heat dissipation set by the heat dissipation efficiency means A cooling amount by the electric cooling device for achieving the efficiency is acquired from the heat dissipation model, and the electric cooling device is controlled based on the acquired cooling amount.

放熱効率とは、例えば冷却装置によりエンジンが最大の冷却性能を発揮している状態を100%と定義したものである。
エンジンの発熱量はエンジンの運転状態に応じて変化し、エンジンの実水温はエンジンの発熱量に応じて遅れて変化するので、実水温を目標水温に一致させるためのエンジンの目標放熱効率を、エンジンの発熱量に基づいて実水温の変化を考慮して適切に設定することができる。
The heat dissipation efficiency is defined as a state in which the engine exhibits the maximum cooling performance by a cooling device, for example, as 100%.
The amount of heat generated by the engine changes according to the operating state of the engine, and the actual water temperature of the engine changes with a delay according to the amount of heat generated by the engine, so the target heat dissipation efficiency of the engine for matching the actual water temperature to the target water temperature, It can be set appropriately in consideration of changes in the actual water temperature based on the amount of heat generated by the engine.

これにより、目標放熱効率を達成するための電動の冷却装置による冷却量を、実水温の変化を考慮して適切に設定することができる。したがって、目標水温に対する実水温の追従性が高く、かつ安定する。   Thereby, the cooling amount by the electric cooling device for achieving the target heat dissipation efficiency can be appropriately set in consideration of the change in the actual water temperature. Therefore, the followability of the actual water temperature with respect to the target water temperature is high and stable.

また、実水温を目標水温に一致させるためにエンジンの目標放熱効率という共通の指標を設定し、目標放熱効率を達成するための電動の冷却装置による冷却量を放熱モデルから取得するので、電動の冷却装置を制御して目標水温に実水温を一致させる冷却制御を容易に実現できる。   In addition, a common index called the target heat dissipation efficiency of the engine is set to match the actual water temperature with the target water temperature, and the amount of cooling by the electric cooling device to achieve the target heat dissipation efficiency is obtained from the heat dissipation model. Cooling control for controlling the cooling device to match the actual water temperature with the target water temperature can be easily realized.

尚、機械式のラジエータファンおよびウォーターポンプのようにエンジン回転数によって冷却量が決定されるか、感熱式のサーモスタットのように水温により冷却量が決定される冷却装置が一部使用されている場合は、エンジン回転数または水温等によって決定される冷却装置による冷却量と組み合わせて、電動の冷却装置による冷却量を取得すればよい。   When the cooling amount is determined by the engine speed, such as a mechanical radiator fan and water pump, or a cooling device that determines the cooling amount by the water temperature is used, such as a thermal thermostat. May be obtained by combining the cooling amount by the cooling device determined by the engine speed or the water temperature or the like with the cooling amount by the electric cooling device.

本実施形態による冷却制御システムを示すブロック図。The block diagram which shows the cooling control system by this embodiment. 冷却制御部のソフトウェア構成を示すブロック図。The block diagram which shows the software structure of a cooling control part. 目標放熱効率とラジエータファンの駆動率との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between target heat radiation efficiency and the drive rate of a radiator fan. 目標放熱効率と冷却水流量率との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between target heat radiation efficiency and a cooling water flow rate. 冷却制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a cooling control process. 冷却制御を示すタイムチャート。The time chart which shows cooling control.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(冷却制御システム)
図1に、ガソリンエンジン(以下、単に「エンジン」とも言う。)2を冷却する本実施形態の冷却制御システム10を示す。冷却制御システム10は、エンジンECU(以下、単に「ECU」とも言う。)20、ラジエータファン30、ウォーターポンプ(W/P)32、サーモスタット34、および水温センサ40等を備えている。ラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とは電動の冷却装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Cooling control system)
FIG. 1 shows a cooling control system 10 of the present embodiment for cooling a gasoline engine (hereinafter also simply referred to as “engine”) 2. The cooling control system 10 includes an engine ECU (hereinafter also simply referred to as “ECU”) 20, a radiator fan 30, a water pump (W / P) 32, a thermostat 34, a water temperature sensor 40, and the like. The radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 are electric cooling devices.

ECU20は、ラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とを制御してエンジン2の実水温を目標水温に調整する。
ECU20は、目標水温算出部22とエンジン冷却制御部24とを備えており、CPU、RAM、ROM、フラッシュメモリ等を備えるマイクロコンピュータにより主に構成されている。
The ECU 20 controls the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 to adjust the actual water temperature of the engine 2 to the target water temperature.
ECU20 is provided with the target water temperature calculation part 22 and the engine cooling control part 24, and is mainly comprised by the microcomputer provided with CPU, RAM, ROM, flash memory, etc.

目標水温算出部22は、エンジン2の現在の実水温とエンジンの出力とエンジンの油温と冷却水による暖房状態等の水温パラメータに基づいて、エンジンの目標水温を適合マップ等に基づいて算出して設定する。目標水温を高めに設定すると、エンジンのフリクションロスを低減できるが、オーバーヒートも発生しやすくなる。そこで、目標水温算出部22は、安全マージンを考慮した上で、前述した水温パラメータに基づいて目標水温を適切に設定する。   The target water temperature calculation unit 22 calculates the target water temperature of the engine based on the adaptation map or the like based on the current actual water temperature of the engine 2, the engine output, the engine oil temperature, and the water temperature parameters such as the heating state by the cooling water. To set. If the target water temperature is set higher, the engine friction loss can be reduced, but overheating tends to occur. Therefore, the target water temperature calculation unit 22 appropriately sets the target water temperature based on the above-described water temperature parameter in consideration of the safety margin.

目標水温算出部22は、エンジンの出力とエンジンの油温と冷却水による暖房状態との少なくともいずれか一つと実水温とに基づいて目標水温を設定してもよい。この場合、実水温に加えて少なくともエンジンの油温を水温パラメータとして目標水温を設定することにより、実水温に基づいてオーバーヒートにならない目標水温を設定できるとともに、油温に基づいてエンジン2のフリクションを低減する目標水温を設定できる。   The target water temperature calculation unit 22 may set the target water temperature based on at least one of the output of the engine, the oil temperature of the engine, and the heating state by the cooling water, and the actual water temperature. In this case, by setting the target water temperature using at least the engine oil temperature as a water temperature parameter in addition to the actual water temperature, the target water temperature that does not overheat based on the actual water temperature can be set, and the friction of the engine 2 can be reduced based on the oil temperature. The target water temperature to be reduced can be set.

また、アイドリングストップを実行する車両やハイブリッド車のように、内燃機関であるエンジン2が停止する頻度が高い車両においては、エンジン2が再始動するまでの停止中においても目標水温を設定して電動の冷却装置を駆動することにより、エンジン停止中に実水温が上昇してオーバーヒートすることを防止することが望ましい。また、車両のスタートスイッチをオフにしてエンジン2を停止させた後も目標水温を設定して冷却装置を駆動することにより、エンジン停止中のオーバーヒートを防止することが望ましい。   Further, in a vehicle where the engine 2 that is the internal combustion engine is frequently stopped, such as a vehicle that performs idling stop or a hybrid vehicle, the target water temperature is set even when the engine 2 is stopped until the engine 2 is restarted. It is desirable to prevent the actual water temperature from rising and overheating while the engine is stopped by driving the cooling device. Further, it is desirable to prevent overheating while the engine is stopped by setting the target water temperature and driving the cooling device even after the vehicle start switch is turned off and the engine 2 is stopped.

エンジン冷却制御部24は、目標水温算出部22が設定する目標水温と、水温センサ40が検出するエンジン2の実水温と、エンジン回転数と、シリンダの吸気率と、点火時期に基づく点火効率と、空燃比等のエンジン運転状態、ならびに車速および外気温等のエンジン運転環境に基づいて、エンジン2の実水温を目標水温に一致させるための目標放熱効率を設定する。   The engine cooling control unit 24 sets the target water temperature set by the target water temperature calculation unit 22, the actual water temperature of the engine 2 detected by the water temperature sensor 40, the engine speed, the intake rate of the cylinder, and the ignition efficiency based on the ignition timing. Based on the engine operating state such as the air-fuel ratio and the engine operating environment such as the vehicle speed and the outside air temperature, the target heat dissipation efficiency for matching the actual water temperature of the engine 2 with the target water temperature is set.

エンジン2がディーゼルエンジンの場合、点火効率に代えて燃焼噴射時期から推定される着火時期に基づく着火効率を使用する。点火効率または着火効率は、最大の出力トルクに対する任意の点火時期または着火時期における出力トルクの比を表わしている。   When the engine 2 is a diesel engine, the ignition efficiency based on the ignition timing estimated from the combustion injection timing is used instead of the ignition efficiency. The ignition efficiency or the ignition efficiency represents the ratio of the output torque at an arbitrary ignition timing or ignition timing with respect to the maximum output torque.

エンジン冷却制御部24は、設定した目標放熱効率を達成するためのラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とによる冷却量を放熱モデルから取得し、取得した冷却量に基づいて各冷却装置を制御する。   The engine cooling control unit 24 acquires the cooling amount by the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 for achieving the set target heat dissipation efficiency from the heat dissipation model, and controls each cooling device based on the acquired cooling amount. To do.

詳細には、図2に示すように、エンジン冷却制御部24は、比例制御器100および積分制御器102からならフィードバック(F/B)制御と、エンジン熱量としてエンジン2の発熱量と放熱量とに基づくフィードフォワード(F/F)制御とにより、エンジン2の目標放熱効率を設定する。   Specifically, as shown in FIG. 2, the engine cooling control unit 24 includes feedback (F / B) control from the proportional controller 100 and the integral controller 102, and the heat generation amount and heat release amount of the engine 2 as the engine heat amount. The target heat dissipation efficiency of the engine 2 is set by feedforward (F / F) control based on the above.

尚、エンジン2の放熱量とは、冷却装置であるラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とが作動することによる放熱量ではなく、車速および外気温等のエンジン運転環境によって決定されるエンジン2の放熱量を表わしている。   The heat radiation amount of the engine 2 is not the heat radiation amount due to the operation of the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 as a cooling device, but is determined by the engine operating environment such as the vehicle speed and the outside temperature. Represents the amount of heat released.

エンジン2の放熱効率とは、ラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とで構成される冷却装置全体の冷却性能を0〜100パーセントに正規化したものである。冷却装置を駆動してエンジン2が最大の冷却性能を発揮している状態を100%として定義する。   The heat dissipation efficiency of the engine 2 is obtained by normalizing the cooling performance of the entire cooling device including the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 to 0 to 100%. A state where the cooling device is driven and the engine 2 exhibits the maximum cooling performance is defined as 100%.

放熱モデルは、ラジエータファン30およびウォーターポンプ32の駆動率と、サーモスタット34の開弁率とを、それぞれ0〜100%に正規化したものと放熱効率との相関を表わすモデルである。各冷却装置が最大の冷却量で作動している状態を、駆動率または開弁率が100%と定義する。   The heat dissipation model is a model representing the correlation between the heat dissipation efficiency and those obtained by normalizing the driving rate of the radiator fan 30 and the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34 to 0 to 100%, respectively. A state where each cooling device is operating at the maximum cooling amount is defined as a driving rate or a valve opening rate of 100%.

実水温が目標水温よりも十分に低い場合にはエンジン2を冷却する必要がないので、エンジン冷却制御部24は、目標放熱効率を0%に設定し、ラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とに対する駆動を停止してもよい。例えば、エンジン停止中において実水温が十分に低下した場合には、目標水温を実水温よりも十分に高い温度に設定することにより、目標放熱効率を0%に設定して冷却装置に対する駆動を停止することができる。   When the actual water temperature is sufficiently lower than the target water temperature, it is not necessary to cool the engine 2, so the engine cooling control unit 24 sets the target heat dissipation efficiency to 0%, and the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34. The driving for and may be stopped. For example, if the actual water temperature drops sufficiently while the engine is stopped, the target heat dissipation efficiency is set to 0% by setting the target water temperature to a temperature sufficiently higher than the actual water temperature, and the drive to the cooling device is stopped. can do.

比例制御器100と積分制御器102とは、目標水温と実水温との偏差に基づいて目標放熱効率をフィードバック制御する。積分制御器102をF/B制御に使用することにより、目標水温に実水温を安定して一致させることができる。   The proportional controller 100 and the integral controller 102 feedback-control the target heat dissipation efficiency based on the deviation between the target water temperature and the actual water temperature. By using the integration controller 102 for F / B control, the actual water temperature can be made to consistently match the target water temperature.

F/F制御器110は、エンジン回転数とエンジン2のシリンダ吸気率とからエンジン2の出力を決定し、点火効率と空燃比とから熱効率を決定する。そして、エンジン出力と熱効率とに基づいてエンジン2の発熱量を決定する。   The F / F controller 110 determines the output of the engine 2 from the engine speed and the cylinder intake rate of the engine 2, and determines the thermal efficiency from the ignition efficiency and the air-fuel ratio. And the emitted-heat amount of the engine 2 is determined based on an engine output and thermal efficiency.

例えば、F/F制御器110は、エンジン回転数とシリンダ吸気率と点火効率と空燃比とを用いた多項式により、エンジン2の発熱量を算出する。この場合、多項式による算出結果をフィルタによりなまし処理したものを発熱量とすることが、目標放熱効率の急激な変化を抑制できるので望ましい。   For example, the F / F controller 110 calculates the heat generation amount of the engine 2 by a polynomial expression using the engine speed, the cylinder intake rate, the ignition efficiency, and the air-fuel ratio. In this case, it is desirable to use the heat generated by smoothing the calculation result by the polynomial as a heat generation amount, since a rapid change in the target heat dissipation efficiency can be suppressed.

そして、F/F制御器110は、エンジン2の発熱量による適合マップと、エンジン2の放熱量による適合マップとから目標放熱効率をフィードフォワード制御する。
冷却制御器120は、比例制御器100と積分制御器102とによるF/B制御と、F/F制御器110によるF/F制御とにより設定されたエンジン2に対する目標放熱効率を取得する。
Then, the F / F controller 110 feed-forward-controls the target heat dissipation efficiency from the adaptation map based on the heat generation amount of the engine 2 and the adaptation map based on the heat dissipation amount of the engine 2.
The cooling controller 120 acquires the target heat dissipation efficiency for the engine 2 set by the F / B control by the proportional controller 100 and the integral controller 102 and the F / F control by the F / F controller 110.

そして、冷却制御器120は、実水温を目標水温に一致させるためのラジエータファン30による風量に応じた冷却量、ならびにウォーターポンプ32とサーモスタット34とによる冷却水流量に応じた冷却量とを目標放熱効率に基づいて放熱モデルから取得し、取得した冷却量に基づいてラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とを駆動制御する。   The cooling controller 120 then radiates the target heat release with the cooling amount according to the air volume by the radiator fan 30 for matching the actual water temperature with the target water temperature, and the cooling amount according to the cooling water flow rate with the water pump 32 and the thermostat 34. It acquires from a heat dissipation model based on efficiency, and drives and controls radiator fan 30, water pump 32, and thermostat 34 based on the acquired amount of cooling.

ラジエータファン30による風量は、ラジエータファン30の駆動率により決定され、ウォーターポンプ32およびサーモスタット34による冷却量は、ウォーターポンプ32の駆動率とサーモスタット34の開弁率との積である冷却水流量率により決定される。   The air volume by the radiator fan 30 is determined by the driving rate of the radiator fan 30, and the cooling rate by the water pump 32 and the thermostat 34 is the product of the driving rate of the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34. Determined by.

冷却制御器120は、ラジエータファン30による冷却量、ならびにウォーターポンプ32およびサーモスタット34による冷却量と目標放熱効率との相関を表わす放熱モデルとして次式(1)に示す熱伝達方程式から、ファン駆動率と、ポンプ駆動率×サーモスタット開弁率とを取得する。式(1)において、ラジエータファンを「ファン」、ウォーターポンプを「ポンプ」と略称している。   The cooling controller 120 calculates the fan drive rate from the heat transfer equation shown in the following equation (1) as a heat dissipation model representing the correlation between the amount of cooling by the radiator fan 30 and the amount of cooling by the water pump 32 and the thermostat 34 and the target heat dissipation efficiency. And the pump drive rate x the thermostat valve opening rate. In the formula (1), the radiator fan is abbreviated as “fan”, and the water pump is abbreviated as “pump”.

目標放熱効率=A2×{ファン駆動率×A1×(ポンプ駆動率×サーモスタット開弁率)/100}/{ファン駆動率+A1×(ポンプ駆動率×サーモスタット開弁率)/100} ・・・(1)
式(1)においてA1、A2は重み付け係数である。式(1)のファン駆動率によりラジエータを冷却する風量が決定され、ポンプ駆動率×サーモスタット開弁率が表わす冷却水流量率により冷却水流量が決定される。冷却水流量率は、ポンプ駆動率とサーモスタット開弁率とが両方100%のときに100%になる。
Target heat dissipation efficiency = A2 × {fan driving rate × A1 × (pump driving rate × thermostat valve opening rate) / 100} / {fan driving rate + A1 × (pump driving rate × thermostat valve opening rate) / 100} ( 1)
In Expression (1), A1 and A2 are weighting coefficients. The air volume for cooling the radiator is determined by the fan driving rate of the equation (1), and the cooling water flow rate is determined by the cooling water flow rate represented by the pump driving rate x the thermostat valve opening rate. The cooling water flow rate becomes 100% when both the pump driving rate and the thermostat valve opening rate are 100%.

本実施形態では、ラジエータファン30は、駆動電流の大きさによって冷却量である風量が制御されるのではなく、例えば複数のファンへの通電をオン、オフすることにより風量が切り換えられて風量が制御される構成とする。したがって、駆動率に応じた風量に制御するためにラジエータファン30を頻繁にオン、オフすると、騒音およびリレースイッチの固着等の問題が発生する。   In the present embodiment, the air volume of the radiator fan 30 is not controlled by the magnitude of the drive current, but the air volume is switched by turning on and off the energization of a plurality of fans, for example. The configuration is controlled. Therefore, if the radiator fan 30 is frequently turned on and off to control the air volume according to the driving rate, problems such as noise and relay switch sticking occur.

そこで、冷却制御器120は、各冷却装置を制御する場合、ラジエータファン30の駆動率を最初に決定する。これにより、ラジエータファン30の駆動率が頻繁に変化することを抑制する。   Therefore, the cooling controller 120 first determines the drive rate of the radiator fan 30 when controlling each cooling device. This suppresses frequent changes in the drive rate of the radiator fan 30.

例えば、放熱モデルとして図3の適合マップに示すように、ラジエータファン30の駆動率が駆動無し、低駆動、中駆動、高駆動の4つの駆動段階に設定されているものとすると、目標放熱効率に応じて、適合マップから駆動無し、低駆動、中駆動、高駆動の4段階のいずれかの駆動率が選択される。   For example, assuming that the driving rate of the radiator fan 30 is set to four driving stages of no driving, low driving, middle driving, and high driving as shown in the conformity map of FIG. Accordingly, one of the four drive rates of no drive, low drive, medium drive, and high drive is selected from the matching map.

低い駆動段階から高い駆動段階に上昇するときの閾値は、高い駆動段階から低い駆動段階に低下するときの閾値よりも大きな値に設定してヒステリシスを設けている。これにより、各段階の境界でラジエータファン30の駆動段階が頻繁に切り換わってラジエータファン30がオン、オフされることを防止している。   Hysteresis is provided by setting the threshold value when increasing from the low driving stage to the high driving stage to a value larger than the threshold value when decreasing from the high driving stage to the low driving stage. Thus, the driving stage of the radiator fan 30 is frequently switched at the boundary of each stage to prevent the radiator fan 30 from being turned on / off.

冷却制御器120は、目標放熱効率に基づき図3の適合マップからラジエータファン30の駆動率を決定すると、式(1)から冷却水流量率であるポンプ駆動率×サーモスタット開弁率を取得する。   When the cooling controller 120 determines the driving rate of the radiator fan 30 from the adaptation map of FIG. 3 based on the target heat dissipation efficiency, the cooling controller 120 obtains the pump driving rate x the thermostat valve opening rate that is the cooling water flow rate from the equation (1).

尚、ラジエータファンがエンジンにより回転駆動される機械式の場合には、エンジン回転数によってラジエータファンの駆動率が決定される。この場合、エンジン回転数が規格上の最大回転数のときにラジエータファンの駆動率は100%になる。そして、エンジン回転数によって決定されるラジエータファンの駆動率を式(1)に代入することにより、ポンプ駆動率×サーモスタット開弁率が表わす冷却水流量率を取得できる。   When the radiator fan is mechanically driven by an engine, the driving rate of the radiator fan is determined by the engine speed. In this case, when the engine speed is the standard maximum speed, the driving rate of the radiator fan is 100%. Then, by substituting the driving rate of the radiator fan determined by the engine speed into the equation (1), the cooling water flow rate represented by the pump driving rate x the thermostat valve opening rate can be acquired.

冷却制御器120は、式(1)からではなく、例えば図4に示すように、ラジエータファン30の駆動率の4段階に応じた冷却水流量率と目標放熱効率との相関を表わす適合マップを放熱モデルとして、ラジエータファン30の4段階の駆動率と目標放熱効率とに対応する冷却水流量率を取得してもよい。図4において、相関200が駆動無しに相当し、相関202が低駆動に相当し、相関204が中駆動に相当し、相関206が高駆動に相当する。   For example, as shown in FIG. 4, the cooling controller 120 generates a matching map representing the correlation between the cooling water flow rate and the target heat dissipation efficiency according to the four stages of the driving rate of the radiator fan 30, not from the equation (1). As a heat dissipation model, a coolant flow rate corresponding to the four-stage driving rate of the radiator fan 30 and the target heat dissipation efficiency may be acquired. In FIG. 4, the correlation 200 corresponds to no driving, the correlation 202 corresponds to low driving, the correlation 204 corresponds to medium driving, and the correlation 206 corresponds to high driving.

ラジエータファン30を駆動しない場合、ファン駆動率が0%になり式(1)から冷却水流量率を算出できない。この場合には、図4の相関200から冷却水流量率を取得すればよい。   When the radiator fan 30 is not driven, the fan driving rate becomes 0%, and the cooling water flow rate cannot be calculated from the equation (1). In this case, the coolant flow rate may be acquired from the correlation 200 in FIG.

そして、騒音と消費電力との観点から最適化を図るために、エンジン回転数と水温とによる適合マップに基づいて、式(1)または図4の適合マップから取得する冷却水流量率になるように、ウォーターポンプ32の駆動率とサーモスタット34の開弁率とを決定する。   Then, in order to optimize from the viewpoint of noise and power consumption, the cooling water flow rate obtained from the equation (1) or the adaptation map of FIG. 4 is obtained based on the adaptation map based on the engine speed and the water temperature. Then, the drive rate of the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34 are determined.

ウォーターポンプ32が機械式またはサーモスタット34が感熱式のいずれかの場合、ウォーターポンプ32が機械式であればエンジン回転数によってポンプ駆動率が決定され、サーモスタット34が感熱式であれば水温によってサーモスタット開弁率が決定される。   If the water pump 32 is mechanical or the thermostat 34 is thermal, the pump drive rate is determined by the engine speed if the water pump 32 is mechanical, and if the thermostat 34 is thermal, the thermostat is opened by the water temperature. The rate is determined.

この場合、エンジン回転数によって決定されるポンプ駆動率または水温によって決定されるサーモスタット開弁率と冷却水流量率とから、ウォーターポンプ32またはサーモスタット34のうち電動の冷却装置の方の駆動率または開弁率を決定すればよい。   In this case, the driving rate or opening of the electric cooling device of the water pump 32 or the thermostat 34 is determined from the pump opening rate determined by the engine speed or the thermostat valve opening rate determined by the water temperature and the cooling water flow rate. What is necessary is just to determine a valve rate.

(冷却制御処理)
ECU20が実行する冷却制御処理を図5および図6に基づいて説明する。図5において「S」はステップを表わしている。
(Cooling control process)
A cooling control process executed by the ECU 20 will be described with reference to FIGS. In FIG. 5, “S” represents a step.

ECU20は、エンジン運転状態に基づいて目標水温を設定する(S400)。エンジン停止中に実水温が十分低下している場合には、図6に示すように目標水温を実水温に対して所定温度以上高い一定値に設定することにより、目標放熱効率が0%に設定される。これにより、ラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とに対する駆動を停止する。   The ECU 20 sets the target water temperature based on the engine operating state (S400). If the actual water temperature is sufficiently low while the engine is stopped, the target heat dissipation efficiency is set to 0% by setting the target water temperature to a constant value that is higher than the actual water temperature by a predetermined value or more as shown in FIG. Is done. Thereby, the drive with respect to the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 is stopped.

エンジン2が始動され、エンジン2の発熱により実水温が上昇して目標水温に近づくと、ECU20は、目標水温と実水温との偏差に基づいたF/B制御と、エンジン熱量に基づいたF/F制御とにより目標放熱効率を設定し(S402)、目標放熱効率と放熱モデルとして図3の適合マップとからラジエータファン30の駆動率を取得する(S404)。   When the engine 2 is started and the actual water temperature increases due to the heat generated by the engine 2 and approaches the target water temperature, the ECU 20 performs F / B control based on the deviation between the target water temperature and the actual water temperature, and F / B based on the engine heat quantity. The target heat dissipation efficiency is set by the F control (S402), and the driving rate of the radiator fan 30 is acquired from the target heat dissipation efficiency and the conformity map of FIG. 3 as the heat dissipation model (S404).

ラジエータファン30のファン駆動率を取得すると、ECU20は、目標放熱効率とファン駆動率とに基づき、放熱モデルとして式(1)または図4に示す適合マップから、冷却水流量率であるポンプ駆動率×サーモスタット開弁率を取得する(S406)。   When the fan drive rate of the radiator fan 30 is acquired, the ECU 20 determines, based on the target heat dissipation efficiency and the fan drive rate, the pump drive rate that is the cooling water flow rate from the conformity map shown in Formula (1) or FIG. X Acquire the thermostat valve opening rate (S406).

そして、ECU20は、エンジン回転数と水温とによる適合マップに基づいて、冷却水流量率からウォーターポンプ32の駆動率とサーモスタット34の開弁率とを設定する(S408)。   Then, the ECU 20 sets the drive rate of the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34 from the cooling water flow rate based on the matching map based on the engine speed and the water temperature (S408).

図6に示すように、エンジン停止中の冷却制御処理においてECU20は、目標水温を実水温に対して十分に高い一定値に設定している。これにより、目標放熱効率は0%に設定され、ラジエータファン30およびウォーターポンプ32の駆動率ならびにサーモスタット34の開弁率は0%に設定される。   As shown in FIG. 6, in the cooling control process when the engine is stopped, the ECU 20 sets the target water temperature to a constant value that is sufficiently higher than the actual water temperature. As a result, the target heat dissipation efficiency is set to 0%, and the driving rate of the radiator fan 30 and the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34 are set to 0%.

尚、図6に示すタイムチャートでは、説明を簡潔にするために、ラジエータファン30の駆動率を0%または100%のいずれか、サーモスタット34の開弁率を0%または100%のいずれかに設定している。サーモスタット34の開弁率は、ウォーターポンプ32を駆動するときに100%に設定され、ウォーターポンプ32を駆動しないときに0%に設定される。   In the time chart shown in FIG. 6, for the sake of brevity, the driving rate of the radiator fan 30 is either 0% or 100%, and the valve opening rate of the thermostat 34 is either 0% or 100%. It is set. The valve opening rate of the thermostat 34 is set to 100% when the water pump 32 is driven, and is set to 0% when the water pump 32 is not driven.

エンジン始動後の冷却制御処理においてECU20は、エンジン回転数を上昇させて暖機運転をするとともに、フリクションロスを低減するために目標水温を高い状態に保持している。そして、実水温が目標水温よりも所定温度以上低い間、目標放熱効率は0%に設定されるので、ラジエータファン30およびウォーターポンプ32の駆動率ならびにサーモスタット34の開弁率は0%に設定される。   In the cooling control process after the engine is started, the ECU 20 warms up the engine by increasing the engine speed, and keeps the target water temperature high in order to reduce friction loss. Since the target heat dissipation efficiency is set to 0% while the actual water temperature is lower than the target water temperature by a predetermined temperature or more, the drive rate of the radiator fan 30 and the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34 are set to 0%. The

エンジン回転数の上昇によりエンジン2の発熱量が増加し、実水温が上昇して目標水温に近づくと、ECU20は、目標水温と実水温との偏差に基づくF/B制御と、エンジン熱量としてエンジン2の発熱量および放熱量に基づくF/F制御により目標放熱効率を設定する。   When the heat generation amount of the engine 2 increases due to the increase in the engine speed and the actual water temperature rises and approaches the target water temperature, the ECU 20 performs F / B control based on the deviation between the target water temperature and the actual water temperature, and the engine heat amount as the engine heat amount. The target heat dissipation efficiency is set by F / F control based on the heat generation amount and the heat dissipation amount.

目標放熱効率が上昇して閾値2以上になっても閾値1より小さい間は、閾値1と閾値2とのヒステリシスによりラジエータファン30の駆動率は0%に設定されるのでラジエータファン30は駆動されない。   Even if the target heat dissipation efficiency increases and becomes equal to or higher than threshold value 2, while the driving rate of radiator fan 30 is set to 0% due to the hysteresis between threshold value 1 and threshold value 2 while radiator fan 30 is not driven. .

この場合、例えば図4に示す相関200を使用して目標放熱効率から冷却水流量率を取得し、冷却水流量率からウォーターポンプ32の駆動率とサーモスタット34の開弁率とを設定する。前述したように、図6のタイムチャートでは、ウォーターポンプ32を駆動するときにサーモスタット34の開弁率を100%に設定している。   In this case, for example, the cooling water flow rate is acquired from the target heat dissipation efficiency using the correlation 200 shown in FIG. 4, and the drive rate of the water pump 32 and the valve opening rate of the thermostat 34 are set from the cooling water flow rate. As described above, in the time chart of FIG. 6, when the water pump 32 is driven, the valve opening rate of the thermostat 34 is set to 100%.

エンジン2の発熱量が増加し実水温が上昇して目標水温に近づくときに、エンジン2の発熱量に基づくF/F制御により目標放熱効率が上昇してポンプ駆動率が上昇するので、実水温が上昇して目標水温よりも高くなったときのオーバーシュートを極力小さくすることができる。   When the heat generation amount of the engine 2 increases and the actual water temperature rises and approaches the target water temperature, the target heat dissipation efficiency increases and the pump drive rate increases due to the F / F control based on the heat generation amount of the engine 2. The overshoot when the temperature rises and becomes higher than the target water temperature can be minimized.

実水温が上昇して暖機運転が終了すると、ECU20は、エンジン回転数を低下させ、目標水温を徐々に低下させる。目標水温が低下し目標水温と実水温との偏差が大きくなると、ECU20は、主にF/B制御により目標放熱効率を上昇させる。目標放熱効率が閾値1以上に上昇すると、ラジエータファン30の駆動率が100%に設定され、ラジエータファン30が駆動される。ラジエータファン30が駆動されて冷却性能が上昇すると、ウォーターポンプ32の駆動率を低下することにより冷却性能の上昇を相殺する。   When the actual water temperature rises and the warm-up operation ends, the ECU 20 decreases the engine speed and gradually decreases the target water temperature. When the target water temperature decreases and the deviation between the target water temperature and the actual water temperature increases, the ECU 20 increases the target heat dissipation efficiency mainly by F / B control. When the target heat dissipation efficiency rises to the threshold value 1 or more, the driving rate of the radiator fan 30 is set to 100%, and the radiator fan 30 is driven. When the radiator fan 30 is driven and the cooling performance is increased, the drive rate of the water pump 32 is decreased to offset the increase in the cooling performance.

実水温が目標水温よりも低下すると、ECU20は目標放熱効率を低下させる。目標放熱効率が閾値1より低下しても閾値2よりも低下するまでの間は、閾値1と閾値2とのヒステリシスによりラジエータファン30の駆動は継続される。目標放熱効率が閾値2よりも低下すると、ラジエータファン30の駆動は停止される。ラジエータファン30の駆動が停止されて冷却性能が低下すると、ウォーターポンプ32の駆動率を上昇させることにより冷却性能の低下を相殺する。   When the actual water temperature is lower than the target water temperature, the ECU 20 decreases the target heat dissipation efficiency. Even if the target heat dissipation efficiency falls below the threshold value 1, the radiator fan 30 continues to be driven by the hysteresis between the threshold value 1 and the threshold value 2 until it falls below the threshold value 2. When the target heat dissipation efficiency falls below the threshold value 2, the driving of the radiator fan 30 is stopped. When the driving of the radiator fan 30 is stopped and the cooling performance is reduced, the reduction in the cooling performance is offset by increasing the drive rate of the water pump 32.

目標水温が低下して一定になり、実水温が目標水温に一致している状態で運転者がアクセルを踏み込みエンジン回転数が上昇しエンジン出力が上昇すると、エンジン2の発熱量が上昇する。エンジン2の発熱量が上昇すると、F/F制御により目標放熱効率が上昇する。   When the target water temperature decreases and becomes constant, and the driver depresses the accelerator in a state where the actual water temperature matches the target water temperature, the engine speed increases and the engine output increases, the heat generation amount of the engine 2 increases. When the heat generation amount of the engine 2 increases, the target heat dissipation efficiency increases due to the F / F control.

これにより、発熱量の上昇により実水温が上昇してF/B制御が実行される前にウォーターポンプ32の駆動率が上昇する。その結果、エンジン2の発熱量と、車速および外気温に応じた放熱量、ならびにラジエータファン30、ウォーターポンプ32およびサーモスタット34による冷却量の合計とがつり合うので、実水温は目標水温に追従して一致した状態を保持できる。   As a result, the drive rate of the water pump 32 increases before the actual water temperature increases due to the increase in the amount of heat generation and the F / B control is executed. As a result, the amount of heat generated by the engine 2, the amount of heat released according to the vehicle speed and the outside air temperature, and the total amount of cooling by the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 are balanced, so the actual water temperature follows the target water temperature. Can maintain a consistent state.

目標放熱効率が閾値2以上に上昇するとラジエータファン30が駆動されるので、ウォーターポンプ32の駆動率を低下することにより冷却性能の上昇を相殺する。そして、エンジン回転数の低下に伴い目標放熱効率が低下して閾値2よりも低下すると、ラジエータファン30の駆動は停止される。   Since the radiator fan 30 is driven when the target heat dissipation efficiency increases to a threshold value 2 or more, the increase in cooling performance is offset by decreasing the drive rate of the water pump 32. When the target heat dissipation efficiency decreases with a decrease in the engine speed and falls below the threshold value 2, the driving of the radiator fan 30 is stopped.

以上説明した上記実施形態においては、目標水温と実水温との偏差に基づくF/B制御に加えて、エンジン熱量としてエンジン2の発熱量と放熱量とに基づくF/F制御により、エンジン2の実水温を目標水温に一致させるためのエンジン2の目標放熱効率を設定する。   In the embodiment described above, in addition to the F / B control based on the deviation between the target water temperature and the actual water temperature, the F / F control based on the heat generation amount and the heat radiation amount of the engine 2 as the engine heat amount, the engine 2 The target heat dissipation efficiency of the engine 2 for matching the actual water temperature with the target water temperature is set.

エンジン2の発熱量はエンジン運転状態に応じて変化し、エンジン2の放熱量はエンジン運転環境に応じて変化する。エンジンの実水温はエンジン2の発熱量および放熱量に対して遅れて変化するので、実水温を目標水温に一致させるためのエンジン2の目標放熱効率を、エンジン2の発熱量および放熱量に基づいて実水温の変化を考慮して適切に設定することができる。   The heat generation amount of the engine 2 changes according to the engine operating state, and the heat dissipation amount of the engine 2 changes according to the engine operating environment. Since the actual water temperature of the engine changes with a delay with respect to the heat generation amount and the heat dissipation amount of the engine 2, the target heat dissipation efficiency of the engine 2 for making the actual water temperature coincide with the target water temperature is based on the heat generation amount and the heat dissipation amount of the engine 2. Therefore, it can be set appropriately in consideration of changes in actual water temperature.

これにより、目標放熱効率を達成するためのラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とによる冷却量を、実水温の変化を考慮して適切に設定することができる。したがって、目標水温に対する実水温の追従性が高く、かつ安定する。   Thereby, the cooling amount by the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 for achieving target heat radiation efficiency can be set appropriately in consideration of the change in the actual water temperature. Therefore, the followability of the actual water temperature with respect to the target water temperature is high and stable.

また、実水温を目標水温に一致させるためにエンジン2の目標放熱効率という共通の指標を設定し、目標放熱効率を達成するためのラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とによる冷却量を放熱モデルから取得するので、各冷却装置を駆動して目標水温に実水温を一致させる冷却制御の実現が容易である。   In order to make the actual water temperature coincide with the target water temperature, a common index called target heat dissipation efficiency of the engine 2 is set, and the cooling amount by the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 for achieving the target heat dissipation efficiency is dissipated. Since it is acquired from the model, it is easy to realize cooling control in which each cooling device is driven to match the actual water temperature with the target water temperature.

[他の実施形態]
本発明においては、エンジン2を冷却する複数の冷却装置のうち少なくとも一つが電動であればよく、電動の冷却装置に対して、目標放熱効率を達成するための冷却量を放熱モデルから取得する。
[Other Embodiments]
In the present invention, at least one of the plurality of cooling devices that cool the engine 2 may be electric, and the cooling amount for achieving the target heat dissipation efficiency is acquired from the heat dissipation model for the electric cooling device.

また、冷却装置としてラジエータファン30とウォーターポンプ32とサーモスタット34とを備える必要はなく、ラジエータファン30と、ウォーターポンプ32またはサーモスタット34のいずれか一方とを備える構成でもよい。   Moreover, it is not necessary to provide the radiator fan 30, the water pump 32, and the thermostat 34 as a cooling device, and the structure provided with the radiator fan 30, and either the water pump 32 or the thermostat 34 may be sufficient.

ラジエータファンは、オン、オフにより冷却量が不連続に変化するものではなく、駆動率に応じて連続して冷却量が変化するものであってもよい。
また、冷却水の流量を制御する電動の流量制御弁は電動サーモスタットに限るものではなく、デューティ比により開度が制御される電磁弁を使用してもよい。
In the radiator fan, the cooling amount does not change discontinuously by turning on and off, and the cooling amount may change continuously according to the drive rate.
Further, the electric flow control valve for controlling the flow rate of the cooling water is not limited to the electric thermostat, and an electromagnetic valve whose opening degree is controlled by a duty ratio may be used.

上記実施形態においては、エンジン熱量としてエンジン2の発熱量と放熱量とを採用した。これに対し、エンジン2の発熱量だけをエンジン熱量としてもよい。
このように、本発明は、上記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で種々の実施形態に適用可能である。
In the said embodiment, the emitted-heat amount and the emitted-heat amount of the engine 2 were employ | adopted as an engine heat amount. On the other hand, it is good also considering only the emitted-heat amount of the engine 2 as an engine heat amount.
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

2:エンジン、10:冷却制御システム、20:ECU(冷却制御装置)、22:目標水温算出部(水温設定手段)、30:ラジエータファン(冷却装置)、32:ウォーターポンプ(冷却装置)、34:サーモスタット(冷却装置、流量制御弁)、100:比例制御器(放熱効率手段)、102:積分制御器(放熱効率手段)、110:F/F制御器(熱量取得手段、放熱効率手段)、120:冷却制御器(制御手段) 2: engine, 10: cooling control system, 20: ECU (cooling control device), 22: target water temperature calculation unit (water temperature setting means), 30: radiator fan (cooling device), 32: water pump (cooling device), 34 : Thermostat (cooling device, flow control valve), 100: proportional controller (heat dissipation efficiency means), 102: integral controller (heat dissipation efficiency means), 110: F / F controller (heat quantity acquisition means, heat dissipation efficiency means), 120: Cooling controller (control means)

Claims (14)

エンジン(2)を冷却する複数の冷却装置のうち電動の冷却装置(30、32、34)を制御する冷却制御装置(20)であって、
エンジン運転状態に基づいてエンジンの目標水温を設定する水温設定手段(22、S400)と、
エンジン熱量としてエンジンの発熱量を取得する熱量取得手段(24、110)と、
前記熱量取得手段が取得する前記エンジン熱量に基づいて、エンジンの実水温を前記目標水温に一致させるためのエンジンの目標放熱効率を設定する放熱効率手段(24、100、102、110、S402)と、
前記放熱効率手段が設定する前記目標放熱効率を達成するための前記電動の冷却装置による冷却量を放熱モデルから取得し、前記冷却量に基づいて前記電動の冷却装置を制御する制御手段(24、120、S404、S406、S408)と、
を備えることを特徴とする冷却制御装置。
A cooling control device (20) for controlling an electric cooling device (30, 32, 34) among a plurality of cooling devices for cooling the engine (2),
Water temperature setting means (22, S400) for setting a target water temperature of the engine based on the engine operating state;
A calorific value acquisition means (24, 110) for acquiring the calorific value of the engine as the engine calorific value;
Heat dissipation efficiency means (24, 100, 102, 110, S402) for setting a target heat dissipation efficiency of the engine for matching the actual water temperature of the engine with the target water temperature based on the engine heat quantity acquired by the heat quantity acquisition means; ,
Control means (24,) for acquiring a cooling amount by the electric cooling device for achieving the target heat dissipation efficiency set by the heat dissipation efficiency means from a heat dissipation model and controlling the electric cooling device based on the cooling amount 120, S404, S406, S408),
A cooling control device comprising:
前記複数の冷却装置は、ラジエータの冷却水を循環させるウォーターポンプ(32)および冷却水の流量を制御する流量制御弁(34)の少なくともいずれか一つと、前記ラジエータに送風するラジエータファン(30)とであることを特徴とする請求項1に記載の冷却制御装置。   The plurality of cooling devices include at least one of a water pump (32) for circulating the cooling water of the radiator and a flow rate control valve (34) for controlling the flow rate of the cooling water, and a radiator fan (30) for blowing air to the radiator. The cooling control device according to claim 1, wherein: 前記複数の冷却装置は、前記ラジエータファンと前記ウォーターポンプと前記流量制御弁とであり、前記ウォーターポンプおよび前記流量制御弁の少なくともいずれか一方は電動であり、
前記制御手段は、前記ラジエータファンによる冷却量と前記目標放熱効率に基づいて、前記ウォーターポンプおよび前記流量制御弁による冷却量を前記放熱モデルから取得する、
ことを特徴とする請求項2に記載の冷却制御装置。
The plurality of cooling devices are the radiator fan, the water pump, and the flow control valve, and at least one of the water pump and the flow control valve is electric,
The control means acquires the cooling amount by the water pump and the flow rate control valve from the heat dissipation model based on the cooling amount by the radiator fan and the target heat dissipation efficiency.
The cooling control device according to claim 2.
前記制御手段は、エンジン回転数とエンジンの水温とによる適合マップから、前記ウォーターポンプおよび前記流量制御弁のうち前記電動の冷却装置による冷却量を取得することを特徴とする請求項3に記載の冷却制御装置。   The said control means acquires the cooling amount by the said electric cooling device among the said water pump and the said flow control valve from the adaptation map by an engine speed and the water temperature of an engine. Cooling control device. 前記水温設定手段は、エンジンの出力とエンジンの油温と前記冷却水による暖房状態との少なくともいずれか一つと、エンジンの水温とに基づいて前記目標水温を設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The said water temperature setting means sets the said target water temperature based on at least any one of the output of an engine, the oil temperature of an engine, and the heating state by the said cooling water, and the water temperature of an engine. 5. The cooling control apparatus according to any one of 4 to 4. 前記水温設定手段は、エンジンの水温とエンジンの油温とによる適合マップから前記目標水温を設定することを特徴とする請求項5に記載の冷却制御装置。   6. The cooling control apparatus according to claim 5, wherein the water temperature setting means sets the target water temperature from a conformity map based on an engine water temperature and an engine oil temperature. 前記水温設定手段は、エンジン停止中も前記目標水温を設定することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The cooling control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the water temperature setting means sets the target water temperature even when the engine is stopped. 前記熱量取得手段は、前記発熱量に加えてエンジンの運転環境に応じたエンジンの放熱量を前記エンジン熱量として取得することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The cooling control according to any one of claims 1 to 7, wherein the heat quantity acquisition unit acquires an engine heat release amount corresponding to an engine operating environment in addition to the heat generation amount as the engine heat quantity. apparatus. 前記放熱効率手段は、前記目標水温と前記実水温との偏差に基づいたフィードバック制御と、前記エンジン熱量に基づいたフィードフォワード制御とにより前記目標放熱効率を設定することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The heat dissipation efficiency means sets the target heat dissipation efficiency by feedback control based on a deviation between the target water temperature and the actual water temperature and feedforward control based on the engine heat quantity. The cooling control device according to any one of claims 8 to 9. 前記フィードバック制御は、比例制御と積分制御とにより実行されることを特徴とする請求項9に記載の冷却制御装置。   The cooling control apparatus according to claim 9, wherein the feedback control is executed by proportional control and integral control. 前記熱量取得手段は、エンジン回転数と吸気率と点火効率と空燃比とを用いた熱効率を算出する多項式と、なまし用のフィルタとからエンジンの発熱量を取得することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The heat quantity acquisition means acquires the heat generation amount of the engine from a polynomial for calculating a thermal efficiency using an engine speed, an intake rate, an ignition efficiency, and an air-fuel ratio, and an annealing filter. The cooling control apparatus according to any one of 1 to 10. 前記制御手段は、ラジエータの風量と冷却水の流量とに基づく熱伝達方程式を前記放熱モデルとして使用することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The cooling control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the control means uses a heat transfer equation based on a flow rate of a radiator and a flow rate of cooling water as the heat dissipation model. 前記制御手段は、ラジエータの風量と冷却水の流量とによる適合マップを前記放熱モデルとして使用することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The cooling control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the control unit uses a matching map based on an air volume of a radiator and a flow rate of cooling water as the heat dissipation model. 前記制御手段は、前記目標放熱効率の減少時よりも増加時の方が大きく設定されている前記目標放熱効率の閾値を少なくとも一つ設定し、前記閾値に基づいて前記電動の冷却装置として電動のラジエータファンによる冷却量を設定することを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の冷却制御装置。   The control means sets at least one threshold value of the target heat dissipation efficiency, which is set to be larger when the target heat dissipation efficiency is decreased than when the target heat dissipation efficiency is decreased, The cooling control device according to claim 1, wherein a cooling amount by the radiator fan is set.
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