JP2017088087A - Vehicular cooling system - Google Patents

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由美 正野
Yumi Shono
由美 正野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for simply generating a pressure loss curve used to calculating the target output of a water pump.SOLUTION: A vehicular cooling system includes a controller that stores a map for indicating a relation of a pressure loss of a coolant to a water temperature of the coolant and a rotation speed of a water pump in the case of the water pump being driven with a given input and performs: calculating a pressure loss PA from a water temperature and a rotation speed using the stored map while the water pump is driven with the given input (S16); stopping the input to the water pump after calculating the pressure loss PA (S30); calculating a flow rate FA of the coolant while the water pump is driven with the given input from the rotation speed of the water pump after the input to the water pump is stopped (S34); generating, using the pressure loss PA and flow rate FA, a pressure loss curve indicating a relation between a pressure loss and a flow rate (S40); and calculating a target output in accordance with the pressure loss curve (S56).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書が開示する技術は、車両に搭載される機器を冷却するための車両用冷却システムに関する。   The technology disclosed in the present specification relates to a vehicle cooling system for cooling equipment mounted on the vehicle.

電気自動車に搭載されるインバータを冷却するための冷却システムが、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、冷媒を循環させるためのウォータポンプと、インバータに含まれる電力制御素子の温度を検出する温度センサの検出温度に基づいて冷媒の流量を算出し、当該流量に基づいてウォータポンプを駆動するための信号を生成する制御装置と、を含む冷却システムが開示されている。流量は、電力制御素子を一時的に発熱させ、その後、電力制御素子の発熱を低減させ、その間における温度センサの検出温度の低下度合に基づいて算出される。   For example, Patent Document 1 discloses a cooling system for cooling an inverter mounted on an electric vehicle. In Patent Literature 1, a flow rate of refrigerant is calculated based on a detected temperature of a water pump for circulating the refrigerant and a temperature sensor that detects the temperature of a power control element included in the inverter, and the water pump is calculated based on the flow rate. And a control device for generating a signal for driving the motor. The flow rate is calculated based on the degree of decrease in the detected temperature of the temperature sensor during which the power control element temporarily generates heat and then the heat generation of the power control element is reduced.

特開２０１２−２０５４４８号公報JP 2012-205448 A

流量は、冷媒が循環する管路の圧力損失に影響される。特許文献１に開示の技術は、ウォータポンプを駆動するための信号の生成に圧力損失を考慮しておらず、当該信号により想定される流量と実際の流量との間に差が生じる場合がある。本明細書は、圧力損失を考慮してウォータポンプの目標出力を算出する技術を提供する。   The flow rate is affected by the pressure loss in the pipeline through which the refrigerant circulates. The technique disclosed in Patent Document 1 does not consider pressure loss in generating a signal for driving the water pump, and there may be a difference between the flow rate assumed by the signal and the actual flow rate. . The present specification provides a technique for calculating a target output of a water pump in consideration of pressure loss.

本明細書が開示する車両用冷却システムは、管路内に冷媒を循環させるウォータポンプと、ウォータポンプを駆動させるための指令値をウォータポンプに供給するコントローラと、を備えている。コントローラは、ウォータポンプが所定の入力で駆動される場合の冷媒の水温及びウォータポンプの回転数に対する冷媒の圧力損失の関係を示すマップを記憶しており、ウォータポンプが所定の入力で駆動されている間に、マップを用いて、冷媒の水温と前記ウォータポンプの回転数から冷媒の圧力損失を算出し、この圧力損失が算出された後に、ウォータポンプへの入力を停止し、ウォータポンプへの入力停止後のウォータポンプの回転数から所定の入力でウォータポンプが駆動されている間の冷媒の流量を算出し、算出済みの圧力損失と算出済みの流量を用いて、管路の圧力損失と冷媒の流量との関係を示す圧力損失カーブを生成し、冷媒の水温から目標流量を算出し、圧力損失カーブに従って、目標流量に対する想定圧力損失を算出し、想定圧力損失に従って、ウォータポンプの目標出力を算出し、ウォータポンプを目標出力で駆動させるための指令値をウォータポンプに供給する。   The vehicle cooling system disclosed in the present specification includes a water pump that circulates a refrigerant in a pipeline, and a controller that supplies a command value for driving the water pump to the water pump. The controller stores a map indicating the relationship between the coolant water temperature and the water pump rotation speed when the water pump is driven at a predetermined input, and the water pump is driven at a predetermined input. While using the map, the refrigerant pressure loss is calculated from the coolant water temperature and the rotation speed of the water pump, and after this pressure loss is calculated, the input to the water pump is stopped and the water pump input to the water pump is stopped. Calculate the refrigerant flow rate while the water pump is being driven with a predetermined input from the number of rotations of the water pump after the input is stopped, and use the calculated pressure loss and the calculated flow rate to calculate the pressure loss of the pipeline. Generate a pressure loss curve showing the relationship with the refrigerant flow rate, calculate the target flow rate from the coolant water temperature, and calculate the assumed pressure loss for the target flow rate according to the pressure loss curve. According assumed pressure loss, calculating a target output of the water pump is supplied to the water pump command value for driving the water pump at the target output.

この構成では、コントローラは、ウォータポンプを所定の入力で駆動させることによって、予め記憶されているマップから圧力損失を算出する。また、コントローラは、入力停止後のウォータポンプの回転数から流量を算出する。そして、コントローラは、算出済みの値を用いて、圧力損失カーブを生成する。この構成によれば、コントローラは、圧力損失カーブを用いて、目標流量に対して想定される圧力損失を算出することができる。これにより、圧力損失を考慮してウォータポンプの目標出力を算出することができる。また、上記の冷却システムは、圧力損失カーブを生成するために新たなセンサを必要としない。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   In this configuration, the controller calculates the pressure loss from a previously stored map by driving the water pump with a predetermined input. Further, the controller calculates the flow rate from the number of rotations of the water pump after the input is stopped. Then, the controller generates a pressure loss curve using the calculated value. According to this configuration, the controller can calculate the assumed pressure loss with respect to the target flow rate using the pressure loss curve. Thereby, the target output of the water pump can be calculated in consideration of the pressure loss. Also, the cooling system described above does not require a new sensor to generate a pressure loss curve. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.

ハイブリッド車の電力系のブロック図である。It is a block diagram of the electric power system of a hybrid vehicle. 実施例の車両用冷却システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the cooling system for vehicles of an Example. ポンプコントローラが実行する処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process which a pump controller performs. 圧力損失カーブを示す図である。It is a figure which shows a pressure loss curve.

図面を参照して実施例の車両用冷却システムを説明する。先ず、図１を参照して、車両用冷却システム１００を搭載するハイブリッド車２００を説明する。図１は、ハイブリッド車２００のブロック図である。   A vehicle cooling system according to an embodiment will be described with reference to the drawings. First, a hybrid vehicle 200 equipped with a vehicle cooling system 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of hybrid vehicle 200.

ハイブリッド車２００は、走行用の駆動源として、モータ８とエンジン６を備えている。モータ８の出力トルクとエンジン６の出力トルクは、動力分配機構７で適宜に分配／合成されて出力される。動力分配機構７は、例えばプラネタリギアである。動力分配機構７は、エンジン６の出力軸及びモータ８の出力軸に接続されており、両出力軸から伝達される動力を、所定比率で分配／合成してデファレンシャルギヤ９を介して駆動輪９ａ、９ｂに伝達する。また、動力分配機構７は、エンジン６の出力軸から伝達される動力を分配し、モータ８の出力軸と駆動輪９ａ、９ｂに伝達する場合もある。この場合、モータ８は発電機として機能する。なお、図１では、本明細書の説明に要する部品だけを表しており、説明に関係のない部品は図示を省略していることに留意されたい。   The hybrid vehicle 200 includes a motor 8 and an engine 6 as a driving source for traveling. The output torque of the motor 8 and the output torque of the engine 6 are appropriately distributed / synthesized by the power distribution mechanism 7 and output. The power distribution mechanism 7 is a planetary gear, for example. The power distribution mechanism 7 is connected to the output shaft of the engine 6 and the output shaft of the motor 8, and distributes / combines the power transmitted from both output shafts at a predetermined ratio to drive wheels 9 a via the differential gear 9. , 9b. Further, the power distribution mechanism 7 may distribute the power transmitted from the output shaft of the engine 6 and transmit it to the output shaft of the motor 8 and the drive wheels 9a and 9b. In this case, the motor 8 functions as a generator. It should be noted that FIG. 1 shows only parts necessary for the description of the present specification, and parts not related to the description are not shown.

モータ８は、システムメインリレー３及びインバータ４を介して、メインバッテリ２に接続されている。インバータ４は、メインバッテリ２の直流電力をモータ８の駆動に適した交流電力に変換する電力変換器である。メインバッテリ２の直流電力は、インバータ４により変換され、変換後の交流電力がモータ８に供給される。また、モータ８が発電機として機能する場合、インバータ４は、モータ８により発電される交流電力をメインバッテリ２の充電に適した直流電力に変換する。モータ８が発電した交流電力は、インバータ４により変換され、変換後の直流電力がメインバッテリ２に供給される。インバータ４は、直流電力と交流電力の相互の変換を実現するためのインバータ回路を含んでいる。インバータ回路は、複数のスイッチング素子により構成される。インバータ回路は、よく知られた技術であるので詳細な説明は省略する。また、複数のスイッチング素子は発熱するので、インバータ４は、複数のスイッチング素子を冷却するためのインバータクーラ（図１では不図示）を備える。   The motor 8 is connected to the main battery 2 via the system main relay 3 and the inverter 4. The inverter 4 is a power converter that converts the DC power of the main battery 2 into AC power suitable for driving the motor 8. The DC power of the main battery 2 is converted by the inverter 4, and the converted AC power is supplied to the motor 8. When the motor 8 functions as a generator, the inverter 4 converts AC power generated by the motor 8 into DC power suitable for charging the main battery 2. The AC power generated by the motor 8 is converted by the inverter 4, and the converted DC power is supplied to the main battery 2. The inverter 4 includes an inverter circuit for realizing mutual conversion between DC power and AC power. The inverter circuit is composed of a plurality of switching elements. Since the inverter circuit is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted. Further, since the plurality of switching elements generate heat, the inverter 4 includes an inverter cooler (not shown in FIG. 1) for cooling the plurality of switching elements.

ハイブリッド車２００は、メインバッテリ２の他にサブバッテリ１２を備える。サブバッテリ１２は、ＤＣＤＣコンバータ１０を介してメインバッテリ２に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ１０は、メインバッテリ２の出力電圧をサブバッテリ１２の充電に適した電圧まで降圧する。例えば、メインバッテリ２の出力電圧は３００Ｖであり、サブバッテリ１２の出力電圧は１２Ｖである。メインバッテリ２の電力は、ＤＣＤＣコンバータ１０により１２Ｖの電圧まで降圧され、降圧後の電力がサブバッテリ１２に供給される。   The hybrid vehicle 200 includes a sub battery 12 in addition to the main battery 2. The sub battery 12 is connected to the main battery 2 via the DCDC converter 10. DCDC converter 10 steps down the output voltage of main battery 2 to a voltage suitable for charging sub battery 12. For example, the output voltage of the main battery 2 is 300V, and the output voltage of the sub battery 12 is 12V. The power of the main battery 2 is stepped down to a voltage of 12 V by the DCDC converter 10, and the power after the step-down is supplied to the sub battery 12.

サブバッテリ１２は、メインバッテリ２の出力電圧より低い電圧（例えば、１２Ｖ）で駆動するデバイス群（通称「補機」と呼ばれる）と接続される。このデバイス群は、例えば、カーナビゲーション装置やルームランプ等である。また、後述する車両用冷却システム１００のウォータポンプ１４もサブバッテリ１２に接続されている。ウォータポンプ１４はサブバッテリ１２の電力により駆動する。   The sub-battery 12 is connected to a device group (commonly called “auxiliary machine”) that is driven by a voltage (for example, 12 V) lower than the output voltage of the main battery 2. This device group is, for example, a car navigation device or a room lamp. A water pump 14 of a vehicle cooling system 100 described later is also connected to the sub battery 12. The water pump 14 is driven by the electric power of the sub battery 12.

ハイブリッド車２００は、ポンプコントローラ５０と、ポンプコントローラ５０の上位コントローラであるＨＶコントローラ６０と、を備える。ポンプコントローラ５０は、ウォータポンプ１４を駆動させるための指令値を供給するコントローラである。ＨＶコントローラ６０は、ハイブリッド車２００に関係する情報を取得し、当該情報を利用して、システムメインリレー３の開閉、インバータ４、ＤＣＤＣコンバータ１０を制御するコントローラである。ハイブリッド車２００に関係する情報は、例えば、イグニションスイッチ（不図示）のＯＮ／ＯＦＦ情報、アクセル開度情報、車速情報等である。   The hybrid vehicle 200 includes a pump controller 50 and an HV controller 60 that is a host controller of the pump controller 50. The pump controller 50 is a controller that supplies a command value for driving the water pump 14. The HV controller 60 is a controller that acquires information related to the hybrid vehicle 200 and uses the information to control the opening / closing of the system main relay 3, the inverter 4, and the DCDC converter 10. Information related to the hybrid vehicle 200 is, for example, ON / OFF information of an ignition switch (not shown), accelerator opening information, vehicle speed information, and the like.

図２を参照して、ハイブリッド車２００に搭載される車両用冷却システム１００を説明する。図２は、車両用冷却システム１００のブロック図である。車両用冷却システム１００は、ウォータポンプ１４、リザーブタンク１５、ラジエータ１６、インバータクーラ１７及びオイルクーラ１８と、それらを一巡する冷却パイプ１３を備える。リザーブタンク１５には、冷媒である冷却液８０が貯蔵されている。冷却液８０は、ウォータポンプ１４により圧送されて、冷却パイプ１３内を循環する。循環する冷却液８０により、インバータクーラ１７及びオイルクーラ１８が冷却される。冷却液８０は、例えばＬＬＣ（Long life Coolantの略）である。なお、冷却液８０は水等の他の液体でもよい。   With reference to FIG. 2, the cooling system 100 for vehicles mounted in the hybrid vehicle 200 is demonstrated. FIG. 2 is a block diagram of the vehicle cooling system 100. The vehicle cooling system 100 includes a water pump 14, a reserve tank 15, a radiator 16, an inverter cooler 17 and an oil cooler 18, and a cooling pipe 13 that goes around them. The reserve tank 15 stores a coolant 80 that is a refrigerant. The coolant 80 is pumped by the water pump 14 and circulates in the cooling pipe 13. The inverter cooler 17 and the oil cooler 18 are cooled by the circulating coolant 80. The coolant 80 is, for example, LLC (abbreviation for Long life Coolant). The cooling liquid 80 may be other liquid such as water.

インバータクーラ１７は、インバータ４に備えられている。インバータ４内の複数のスイッチング素子は、インバータクーラ１７により冷却される。オイルクーラ１８は、オイルポンプ９３の圧送によりオイル冷却パイプ９１内を循環するオイルによりモータ８と動力分配機構７を含むドライブトレイン１９を冷却する冷却装置である。即ち、モータ８や動力分配機構７は、オイル冷却パイプ９１を循環するオイルにより冷却される。   The inverter cooler 17 is provided in the inverter 4. The plurality of switching elements in the inverter 4 are cooled by the inverter cooler 17. The oil cooler 18 is a cooling device that cools the drive train 19 including the motor 8 and the power distribution mechanism 7 with the oil circulating in the oil cooling pipe 91 by the pressure pump of the oil pump 93. That is, the motor 8 and the power distribution mechanism 7 are cooled by the oil circulating through the oil cooling pipe 91.

ウォータポンプ１４は、モータにより内部のインペラを回転させてその遠心力によりポンプ内の冷却液８０を送出する機能を有する。このモータへの入力電力は、ポンプコントローラ５０からの指令値に従って、ＰＷＭ（Pulse Width Modulationの略）制御される。ウォータポンプ１４は、モータをＰＷＭ制御するための制御基板を備えている。ポンプコントローラ５０からの指令値は、ＰＷＭのデューティ比である。ポンプコントローラ５０は、ＨＶコントローラ６０から情報を取得し、当該情報に従って算出するデューティ比をウォータポンプ１４の制御基板に供給することにより、ウォータポンプ１４を制御する。   The water pump 14 has a function of rotating the internal impeller by a motor and sending out the coolant 80 in the pump by the centrifugal force. The input power to the motor is controlled by PWM (abbreviation of Pulse Width Modulation) in accordance with a command value from the pump controller 50. The water pump 14 includes a control board for PWM control of the motor. The command value from the pump controller 50 is a PWM duty ratio. The pump controller 50 acquires information from the HV controller 60 and controls the water pump 14 by supplying a duty ratio calculated according to the information to the control board of the water pump 14.

車両用冷却システム１００は、インバータクーラ１７の温度を検出する温度センサ４１と、ウォータポンプ１４のモータの回転数を検出する回転センサ４２を備えている。温度センサ４１及び回転センサ４２は、ＨＶコントローラ６０に接続されている。ＨＶコントローラ６０は、温度センサ４１及び回転センサ４２から測定値を取得する。ＨＶコントローラ６０は、予め実験により特定されＨＶコントローラ６０に記憶されている数式を用いて、温度センサ４１の測定値を補正し、冷却液８０の水温を算出する。   The vehicle cooling system 100 includes a temperature sensor 41 that detects the temperature of the inverter cooler 17 and a rotation sensor 42 that detects the number of rotations of the motor of the water pump 14. The temperature sensor 41 and the rotation sensor 42 are connected to the HV controller 60. The HV controller 60 acquires measurement values from the temperature sensor 41 and the rotation sensor 42. The HV controller 60 corrects the measured value of the temperature sensor 41 and calculates the water temperature of the coolant 80 using mathematical formulas that are specified in advance through experiments and stored in the HV controller 60.

図３を参照して、ポンプコントローラ５０が実行する処理について説明する。図３に示す処理は、ハイブリッド車２００のイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り替わる場合に、開始される。   With reference to FIG. 3, the process which the pump controller 50 performs is demonstrated. The process shown in FIG. 3 is started when the ignition switch of the hybrid vehicle 200 is switched from OFF to ON.

Ｓ１０では、ポンプコントローラ５０は、ウォータポンプ１４のＨｉ駆動が可能か否かを判断する。具体的には、ポンプコントローラ５０は、ＨＶコントローラ６０から取得する車速情報を用いて、車速情報が示す車速が所定の時速（例えば、時速３０ｋｍ）以上である場合、Ｈｉ駆動が可能であると判断する。ウォータポンプ１４は、駆動時に騒音が発生する。所定の時速は、ウォータポンプ１４のＨｉ駆動時の騒音より、ハイブリッド車２００の走行に起因する騒音、例えば、ロードノイズ等が大きくなる程度の速度に設定される。これにより、ウォータポンプ１４がＨｉ駆動する場合に、ウォータポンプ１４の騒音による運転手の不快感が低減される。ここで、Ｈｉ駆動は、ウォータポンプ１４によって許容される最大の入力電力がウォータポンプ１４のモータに入力され、最大入力電力によりウォータポンプ１４が駆動する状態を示す。なお、ポンプコントローラ５０は、車速情報以外の情報を用いて、Ｈｉ駆動が可能か否かを判断してもよい。例えば、ポンプコントローラ５０は、エンジン６の回転数を用いて、Ｈｉ駆動が可能か否かを判断してもよい。   In S10, the pump controller 50 determines whether or not the water pump 14 can be driven Hi. Specifically, the pump controller 50 uses the vehicle speed information acquired from the HV controller 60 to determine that the Hi drive is possible when the vehicle speed indicated by the vehicle speed information is equal to or higher than a predetermined hourly speed (for example, 30 km / h). To do. The water pump 14 generates noise during driving. The predetermined hourly speed is set to a speed at which noise caused by traveling of the hybrid vehicle 200, for example, road noise or the like becomes larger than the noise when the water pump 14 is driven Hi. Thereby, when the water pump 14 is driven Hi, the driver's discomfort due to the noise of the water pump 14 is reduced. Here, the Hi drive indicates a state in which the maximum input power allowed by the water pump 14 is input to the motor of the water pump 14 and the water pump 14 is driven by the maximum input power. The pump controller 50 may determine whether or not the Hi drive is possible using information other than the vehicle speed information. For example, the pump controller 50 may determine whether or not the Hi drive is possible using the rotation speed of the engine 6.

ウォータポンプ１４のＨｉ駆動が可能である判断される場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、ポンプコントローラ５０は、Ｓ１２に進む。Ｓ１２では、ポンプコントローラ５０は、ウォータポンプ１４にＨｉ駆動デューティを供給する。これにより、ウォータポンプ１４は、Ｈｉ駆動で駆動される。Ｈｉ駆動デューティは、ウォータポンプ１４をＨｉ駆動で駆動させるためのデューティ比である。一方、ウォータポンプ１４のＨｉ駆動が可能でないと判断される場合（Ｓ１０でＮＯ）、ポンプコントローラ５０は、Ｓ１０に戻る。   If it is determined that the water pump 14 can be driven Hi (YES in S10), the pump controller 50 proceeds to S12. In S <b> 12, the pump controller 50 supplies the Hi pump duty to the water pump 14. Thereby, the water pump 14 is driven by Hi drive. The Hi driving duty is a duty ratio for driving the water pump 14 by Hi driving. On the other hand, when it is determined that the Hi drive of the water pump 14 is not possible (NO in S10), the pump controller 50 returns to S10.

Ｓ１４では、ポンプコントローラ５０は、Ｓ１２でＨｉ駆動を開始してから所定の時間が経過した後に、ＨＶコントローラ６０からウォータポンプ１４の回転数Ｎ１と冷却液８０の水温Ｔ１を取得する。所定の時間は、ウォータポンプ１４の回転数が略一定となる程度の時間に設定される。略一定は、例えば、ウォータポンプ１４の回転数が一定又は一定と見なせる程度（例えば±５％）の変動幅内で変動することを示す。   In S14, the pump controller 50 acquires the rotational speed N1 of the water pump 14 and the water temperature T1 of the coolant 80 from the HV controller 60 after a predetermined time has elapsed since the Hi driving was started in S12. The predetermined time is set to such a time that the rotational speed of the water pump 14 becomes substantially constant. Substantially constant indicates that, for example, the rotation speed of the water pump 14 fluctuates within a fluctuation range that can be regarded as constant or constant (for example, ± 5%).

Ｓ１６では、ポンプコントローラ５０は、圧力損失マップを用いて、回転数Ｎ１と水温Ｔ１からウォータポンプ１４がＨｉ駆動で駆動している間の圧力損失ＰＡを算出する。圧力損失マップは、ウォータポンプ１４がＨｉ駆動デューティで駆動される場合の冷却液８０の水温及びウォータポンプ１４の回転数に対する冷却パイプ１３を流れる冷媒の圧力損失の関係を示す。圧力損失マップは、ハイブリッド車２００の製造時に実験により得られる。ポンプコントローラ５０は、圧力損失マップを予め記憶している。   In S16, the pump controller 50 calculates the pressure loss PA while the water pump 14 is driven by the Hi drive from the rotation speed N1 and the water temperature T1 using the pressure loss map. The pressure loss map shows the relationship between the pressure loss of the refrigerant flowing through the cooling pipe 13 with respect to the water temperature of the coolant 80 and the rotation speed of the water pump 14 when the water pump 14 is driven at the Hi drive duty. The pressure loss map is obtained by experiments when the hybrid vehicle 200 is manufactured. The pump controller 50 stores a pressure loss map in advance.

Ｓ２０では、ポンプコントローラ５０は、ウォータポンプ１４の停止が可能か否かを判断する。具体的には、ポンプコントローラ５０は、インバータ４からスイッチング素子の温度情報を取得し、この温度情報が示す温度が所定の温度以下である場合に、ウォータポンプ１４の停止が可能であると判断する。これにより、ウォータポンプ１４が停止することに起因してインバータ４が過熱することを防止できる。なお、ポンプコントローラ５０は、スイッチング素子の温度を示す温度情報以外の情報を用いて、ウォータポンプ１４の停止が可能か否かを判断してもよい。例えば、ポンプコントローラ５０は、モータ８及び動力分配機構７の温度を示す温度情報を用いてもよい。   In S20, the pump controller 50 determines whether or not the water pump 14 can be stopped. Specifically, the pump controller 50 acquires temperature information of the switching element from the inverter 4, and determines that the water pump 14 can be stopped when the temperature indicated by the temperature information is equal to or lower than a predetermined temperature. . Thereby, it is possible to prevent the inverter 4 from being overheated due to the water pump 14 being stopped. The pump controller 50 may determine whether the water pump 14 can be stopped using information other than temperature information indicating the temperature of the switching element. For example, the pump controller 50 may use temperature information indicating the temperatures of the motor 8 and the power distribution mechanism 7.

ウォータポンプ１４の停止が可能であると判断される場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、ポンプコントローラ５０は、Ｓ３０に進む。一方、ウォータポンプ１４の停止が可能でないと判断される場合（Ｓ２０でＮＯ）、ポンプコントローラ５０は、Ｓ２２に進む。Ｓ２２では、ポンプコントローラ５０は、ウォータポンプ１４をＨｉ駆動で駆動される前の駆動状態に復帰させる。その後、ポンプコントローラ５０は、Ｓ１０に戻る。   When it is determined that the water pump 14 can be stopped (YES in S20), the pump controller 50 proceeds to S30. On the other hand, when it is determined that the water pump 14 cannot be stopped (NO in S20), the pump controller 50 proceeds to S22. In S22, the pump controller 50 returns the water pump 14 to the drive state before being driven by the Hi drive. Thereafter, the pump controller 50 returns to S10.

Ｓ３０では、ポンプコントローラ５０は、ウォータポンプ１４への入力を停止させる。具体的には、ポンプコントローラ５０は、停止信号をウォータポンプ１４へ供給し、停止信号に従ってウォータポンプ１４にウォータポンプ１４のモータへの入力を停止させる。   In S30, the pump controller 50 stops the input to the water pump 14. Specifically, the pump controller 50 supplies a stop signal to the water pump 14 and causes the water pump 14 to stop input to the motor of the water pump 14 in accordance with the stop signal.

Ｓ３２では、ポンプコントローラ５０は、Ｓ３０でウォータポンプ１４への入力を停止してから所定の時間が経過した後に、ＨＶコントローラ６０からウォータポンプ１４の回転数Ｎ２を取得する。所定の時間は、例えば、０．１から１秒の間に設定される。ウォータポンプ１４への入力停止後も、冷却液８０は、慣性により流れ続ける。回転数Ｎ２は、慣性により流れ続ける冷却液８０により回転するウォータポンプ１４の回転数である。   In S32, the pump controller 50 acquires the rotation speed N2 of the water pump 14 from the HV controller 60 after a predetermined time has elapsed since the input to the water pump 14 was stopped in S30. The predetermined time is set, for example, between 0.1 and 1 second. Even after the input to the water pump 14 is stopped, the coolant 80 continues to flow due to inertia. The rotation speed N2 is the rotation speed of the water pump 14 that is rotated by the coolant 80 that continues to flow due to inertia.

Ｓ３４では、ポンプコントローラ５０は、回転数Ｎ２からウォータポンプ１４がＨｉ駆動で駆動している間の流量ＦＡを算出する。一般に、ウォータポンプ１４の回転数と流量との間には正の相関関係にある。流量ＦＡは、具体的には、以下のように算出される。ポンプコントローラ５０は、回転数Ｎ２を用いてウォータポンプ１４への入力が停止されてから所定の時間が経過した後の流量を算出する。この流量は、流量ＦＡ以下である。ポンプコントローラ５０は、回転数Ｎ２から算出した流量に補正値を加えて、流量ＦＡを算出する。例えば、この補正値は、ウォータポンプ１４がＨｉ駆動で駆動している間の回転数Ｎ１から回転数Ｎ２まで低下する場合の勾配と補正値との関係を示すマップを用いて算出される。このマップは、ハイブリッド車２００の製造時に実験により得られ、ポンプコントローラ５０に予め記憶されている。   In S34, the pump controller 50 calculates the flow rate FA while the water pump 14 is driven by the Hi drive from the rotation speed N2. In general, there is a positive correlation between the rotational speed of the water pump 14 and the flow rate. Specifically, the flow rate FA is calculated as follows. The pump controller 50 calculates the flow rate after a predetermined time has elapsed since the input to the water pump 14 was stopped using the rotation speed N2. This flow rate is equal to or less than the flow rate FA. The pump controller 50 calculates a flow rate FA by adding a correction value to the flow rate calculated from the rotational speed N2. For example, this correction value is calculated using a map indicating the relationship between the gradient and the correction value when the rotation speed N1 decreases from the rotation speed N1 while the water pump 14 is driven by the Hi drive. This map is obtained by experiments when the hybrid vehicle 200 is manufactured, and is stored in the pump controller 50 in advance.

Ｓ４０では、ポンプコントローラ５０は、圧力損失ＰＡと流量ＦＡを用いて、冷却パイプ１３の圧力損失と冷却液８０の流量との関係を示す圧力損失カーブを生成する。圧力損失カーブは、一般に原点を通る二次曲線に近似することができる。原点以外の１点、即ち、圧力損失ＰＡと流量ＦＡを用いることにより、圧力損失カーブを生成することができる。図４に、圧力損失カーブの一例を示す。   In S40, the pump controller 50 generates a pressure loss curve indicating the relationship between the pressure loss of the cooling pipe 13 and the flow rate of the coolant 80 using the pressure loss PA and the flow rate FA. The pressure loss curve can be approximated to a quadratic curve that generally passes through the origin. A pressure loss curve can be generated by using one point other than the origin, that is, the pressure loss PA and the flow rate FA. FIG. 4 shows an example of a pressure loss curve.

Ｓ５０では、ポンプコントローラ５０は、現在の冷却液８０の水温Ｔ２をＨＶコントローラ６０から取得する。Ｓ５２では、ポンプコントローラ５０は、流量マップを用いて、目標流量ＦＴを算出する。流量マップは、冷却液８０の水温と目標流量との関係を示す。流量マップは、ポンプコントローラ５０に予め記憶されている。流量マップは、インバータクーラ１７の冷却性能等に従って、ハイブリッド車２００の製造時に設計される。   In S <b> 50, the pump controller 50 acquires the current water temperature T <b> 2 of the coolant 80 from the HV controller 60. In S52, the pump controller 50 calculates the target flow rate FT using the flow rate map. The flow rate map shows the relationship between the water temperature of the coolant 80 and the target flow rate. The flow map is stored in advance in the pump controller 50. The flow map is designed when the hybrid vehicle 200 is manufactured according to the cooling performance of the inverter cooler 17 and the like.

Ｓ５４では、ポンプコントローラ５０は、Ｓ４０で生成済みの圧力損失カーブに従って、Ｓ５２で算出済みの目標流量ＦＴに対する想定圧力損失ＰＳを算出する（図４を参照）。想定圧力損失は、冷却液８０が目標流量で流れると仮定する場合に想定される圧力損失である。   In S54, the pump controller 50 calculates the assumed pressure loss PS for the target flow rate FT calculated in S52 according to the pressure loss curve generated in S40 (see FIG. 4). The assumed pressure loss is a pressure loss assumed when the coolant 80 is assumed to flow at a target flow rate.

Ｓ５６では、ポンプコントローラ５０は、目標流量ＦＴと想定圧力損失ＰＳに従って、ウォータポンプ１４の目標出力を算出する。仮に、圧力損失を考慮せずに目標出力を算出する場合、冷却パイプ１３を実際に流れる冷却液８０の流量は、圧力損失により、目標流量ＦＴより低下する。Ｓ５６で算出する目標出力は、目標流量ＦＴに必要な出力に想定圧力損失ＰＳにより想定される損失分の出力を加えた出力である。   In S56, the pump controller 50 calculates the target output of the water pump 14 according to the target flow rate FT and the assumed pressure loss PS. If the target output is calculated without considering the pressure loss, the flow rate of the coolant 80 that actually flows through the cooling pipe 13 is lower than the target flow rate FT due to the pressure loss. The target output calculated in S56 is an output obtained by adding the output corresponding to the loss assumed by the assumed pressure loss PS to the output necessary for the target flow rate FT.

Ｓ５８では、ポンプコントローラ５０は、デューティマップを用いて、駆動デューティを算出する。デューティマップは、ポンプコントローラ５０に予め記憶されているマップであり、冷却液８０の水温及び目標出力に対する駆動デューティの関係を示すマップである。デューティマップは、ウォータポンプ１４の性能に従って、ハイブリッド車２００の製造時に設計される。駆動デューティは、ウォータポンプ１４を目標出力で駆動させるためのデューティ比である。   In S58, the pump controller 50 calculates the drive duty using the duty map. The duty map is a map stored in advance in the pump controller 50, and is a map showing the relationship between the coolant temperature of the coolant 80 and the drive duty with respect to the target output. The duty map is designed when the hybrid vehicle 200 is manufactured according to the performance of the water pump 14. The drive duty is a duty ratio for driving the water pump 14 with a target output.

Ｓ６０では、ポンプコントローラ５０は、算出済みの駆動デューティをウォータポンプ１４に供給する。これにより、ウォータポンプ１４は目標出力で駆動し、冷却パイプ１３内には、目標出力に応じた目標流量ＦＴの冷却液８０が流れる。   In S <b> 60, the pump controller 50 supplies the calculated drive duty to the water pump 14. As a result, the water pump 14 is driven with the target output, and the coolant 80 with the target flow rate FT corresponding to the target output flows in the cooling pipe 13.

本実施例の効果を説明する。上述したように、圧力損失カーブを生成するための圧力損失ＰＡは、圧力損失マップを用いて算出される（図３のＳ１６）。また、圧力損失カーブを生成するための流量ＦＡは、入力停止後のウォータポンプの回転数Ｎ２から算出される（図３のＳ３２）。即ち、圧力損失ＰＡと流量ＦＡは、新たなセンサ、例えば、圧力センサ、流量センサ等を車両用冷却システム１００に追加することなく、算出することができる。これにより、ウォータポンプ１４の目標出力を算出するための圧力損失カーブを簡易に生成することができる。   The effect of the present embodiment will be described. As described above, the pressure loss PA for generating the pressure loss curve is calculated using the pressure loss map (S16 in FIG. 3). Further, the flow rate FA for generating the pressure loss curve is calculated from the rotation speed N2 of the water pump after the input is stopped (S32 in FIG. 3). That is, the pressure loss PA and the flow rate FA can be calculated without adding new sensors such as a pressure sensor and a flow rate sensor to the vehicle cooling system 100. Thereby, the pressure loss curve for calculating the target output of the water pump 14 can be easily generated.

また、圧力損失カーブを用いることにより、圧力損失を考慮したウォータポンプ１４の目標出力を算出することができる。仮に、圧力損失を考慮しない場合、圧力損失による流量の低下を防止するために、必要以上の流量の冷却液８０を冷却パイプ１３に流すことが考えられる。圧力損失を考慮することにより、適切な流量の冷却液８０を冷却パイプ１３に流すことができる。これにより、ハイブリッド車２００の燃費向上に寄与し得る。   Moreover, the target output of the water pump 14 in consideration of the pressure loss can be calculated by using the pressure loss curve. If the pressure loss is not taken into consideration, it is conceivable to flow a coolant 80 having a flow rate higher than necessary through the cooling pipe 13 in order to prevent a decrease in the flow rate due to the pressure loss. By considering the pressure loss, it is possible to flow the coolant 80 at an appropriate flow rate through the cooling pipe 13. Thereby, it can contribute to the fuel consumption improvement of the hybrid vehicle 200.

以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。冷却パイプ１３が、「管路」の一例である。デューティ比が、「指令値」の一例である。   Hereinafter, points to be noted regarding the technology shown in the embodiments will be described. The cooling pipe 13 is an example of a “duct”. The duty ratio is an example of “command value”.

最大入力電力が、「所定の入力」の一例である。例えば、ポンプコントローラ５０は、許容される最大の入力電力より小さく、ゼロより大きい所定の入力電力でウォータポンプが駆動される場合の圧力損失マップを記憶していてもよい。   The maximum input power is an example of “predetermined input”. For example, the pump controller 50 may store a pressure loss map when the water pump is driven with a predetermined input power that is smaller than the maximum allowable input power and larger than zero.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

２：メインバッテリ
３：システムメインリレー
４：インバータ
６：エンジン
７：動力分配機構
８：モータ
９：デファレンシャルギヤ
９ａ、９ｂ：駆動輪
１０：ＤＣＤＣコンバータ
１２：サブバッテリ
１３：冷却パイプ
１４：ウォータポンプ
１５：リザーブタンク
１６：ラジエータ
１７：インバータクーラ
１８：オイルクーラ
４１：温度センサ
４２：回転センサ
５０：ポンプコントローラ
６０：ＨＶコントローラ
８０：冷却液
９１：オイル冷却パイプ
９３：オイルポンプ
１００：車両用冷却システム
２００：ハイブリッド車 2: Main battery 3: System main relay 4: Inverter 6: Engine 7: Power distribution mechanism 8: Motor 9: Differential gear 9a, 9b: Drive wheel 10: DCDC converter 12: Sub battery 13: Cooling pipe 14: Water pump 15 : Reserve tank 16: radiator 17: inverter cooler 18: oil cooler 41: temperature sensor 42: rotation sensor 50: pump controller 60: HV controller 80: coolant 91: oil cooling pipe 93: oil pump 100: vehicle cooling system 200 : Hybrid vehicle

Claims (1)

管路内に冷媒を循環させるウォータポンプと、
前記ウォータポンプを駆動させるための指令値を前記ウォータポンプに供給するコントローラと、
を備えており、
前記コントローラは、
前記ウォータポンプが所定の入力で駆動される場合の前記冷媒の水温及び前記ウォータポンプの回転数に対する前記冷媒の圧力損失の関係を示すマップを記憶しており、
前記ウォータポンプが前記所定の入力で駆動されている間に、前記マップを用いて、前記冷媒の水温と前記ウォータポンプの回転数から前記冷媒の圧力損失を算出し、
前記圧力損失が算出された後に、前記ウォータポンプへの入力を停止し、
前記ウォータポンプへの入力停止後の前記ウォータポンプの回転数から前記所定の入力で前記ウォータポンプが駆動されている間の前記冷媒の流量を算出し、
算出済みの圧力損失と算出済みの流量を用いて、前記管路の圧力損失と前記冷媒の流量との関係を示す圧力損失カーブを生成し、
前記冷媒の水温から目標流量を算出し、
前記圧力損失カーブに従って、前記目標流量に対する想定圧力損失を算出し、
前記目標流量と前記想定圧力損失に従って、前記ウォータポンプの目標出力を算出し、
前記ウォータポンプを前記目標出力で駆動させるための指令値を前記ウォータポンプに供給する、
ことを特徴とする車両用冷却システム。 A water pump that circulates refrigerant in the pipeline;
A controller that supplies a command value for driving the water pump to the water pump;
With
The controller is
Storing a map indicating the relationship between the coolant temperature loss and the water temperature of the coolant when the water pump is driven with a predetermined input and the rotational speed of the water pump;
While the water pump is driven with the predetermined input, the pressure loss of the refrigerant is calculated from the water temperature of the refrigerant and the rotation speed of the water pump using the map,
After the pressure loss is calculated, stop the input to the water pump,
Calculating the flow rate of the refrigerant while the water pump is being driven with the predetermined input from the rotation speed of the water pump after the input to the water pump is stopped;
Using the calculated pressure loss and the calculated flow rate, generate a pressure loss curve indicating the relationship between the pressure loss of the pipe line and the flow rate of the refrigerant,
Calculate the target flow rate from the coolant water temperature,
According to the pressure loss curve, calculate an assumed pressure loss for the target flow rate,
According to the target flow rate and the assumed pressure loss, the target output of the water pump is calculated,
Supplying a command value for driving the water pump at the target output to the water pump;
A vehicle cooling system.
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