JP2019132197A - Control device of engine cooling system - Google Patents

Control device of engine cooling system Download PDF

Info

Publication number
JP2019132197A
JP2019132197A JP2018015393A JP2018015393A JP2019132197A JP 2019132197 A JP2019132197 A JP 2019132197A JP 2018015393 A JP2018015393 A JP 2018015393A JP 2018015393 A JP2018015393 A JP 2018015393A JP 2019132197 A JP2019132197 A JP 2019132197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
engine
cooling water
radiator
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018015393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
守人 浅野
Morihito Asano
守人 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2018015393A priority Critical patent/JP2019132197A/en
Publication of JP2019132197A publication Critical patent/JP2019132197A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

To provide a control device of an engine cooling system which enables a temperature of a refrigerant such as cooling water to be properly changed.SOLUTION: Cooling water circulates between an engine 11 and a radiator 23 when a water pump 22 is operated. The engine 11 is cooled by heat exchange between the engine 11 and the cooling water, and the cooling water is cooled by heat exchange between the radiator 23 and the cooling water. Normally, a temperature of the cooling water is set at a second temperature T2, and the setting is changed from the second temperature according to an operation state of the engine 11. At the low rotation and light loading of the engine 11, the setting of the temperature of the cooling water is raised from the second temperature T2 to a third temperature T3 which is higher than the second temperature, and a flow rate of the cooling water by the water pump 22 is controlled so that the temperature of the cooling water approximates the third temperature T3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンを冷却するエンジン冷却系の制御装置に関する。   The present invention relates to an engine cooling system control apparatus for cooling an engine.

エンジンを搭載した車両には、エンジンを冷却するエンジン冷却系が設けられている。   A vehicle equipped with an engine is provided with an engine cooling system for cooling the engine.

エンジン冷却系では、ウォータポンプの作動により、冷却水がエンジンを流通する。冷却水がエンジンを流通することにより、冷却水とエンジンとの間で熱交換が行われて、エンジンが冷却される。エンジンを通過した冷却水は、ラジエータに向けて流れる。   In the engine cooling system, the cooling water flows through the engine by the operation of the water pump. As the cooling water flows through the engine, heat exchange is performed between the cooling water and the engine, thereby cooling the engine. The cooling water that has passed through the engine flows toward the radiator.

エンジンからラジエータに向かう冷却水の一部は、車室内の空調のためのヒータコアを流通し、サーモスタットバルブでラジエータからウォータポンプに向けて流れる冷却水に合流する。サーモスタットバルブは、冷却水の温度が所定温度以下のときに、ラジエータからウォータポンプに向かう冷却水の流通を阻止する。これにより、冷却水の温度が所定温度以下のときには、冷却水は、ラジエータを流通せずに、エンジンとヒータコアとの間で循環する。   Part of the cooling water from the engine to the radiator flows through the heater core for air conditioning in the passenger compartment, and merges with the cooling water flowing from the radiator to the water pump by the thermostat valve. The thermostat valve blocks the flow of the cooling water from the radiator to the water pump when the temperature of the cooling water is equal to or lower than a predetermined temperature. Thereby, when the temperature of the cooling water is equal to or lower than the predetermined temperature, the cooling water circulates between the engine and the heater core without passing through the radiator.

冷却水の温度が所定温度を上回ると、サーモスタットバルブの切り替わりにより、冷却水がラジエータを流通する。車両の走行中は、走行風がラジエータのフィン間を通過し、ラジエータを流通する冷却水が走行風によって冷却される。また、ラジエータに対向して、ラジエータに風を送るラジエータファンが設けられている。車両の停車中は、走行風がないので、必要に応じてラジエータファンが駆動されて、ラジエータファンからの送風がラジエータのフィン間を通過し、ラジエータを流通する冷却水が送風によって冷却される。これにより、エンジン通過後の冷却水の水温が一定の水温(たとえば、約90℃)に保たれる。   When the temperature of the cooling water exceeds a predetermined temperature, the cooling water flows through the radiator by switching the thermostat valve. While the vehicle is traveling, the traveling wind passes between the fins of the radiator, and the cooling water flowing through the radiator is cooled by the traveling wind. A radiator fan that sends air to the radiator is provided opposite to the radiator. Since there is no running wind while the vehicle is stopped, the radiator fan is driven as necessary, the air blown from the radiator fan passes between the fins of the radiator, and the cooling water flowing through the radiator is cooled by the air blow. Thereby, the water temperature of the cooling water after passing through the engine is kept at a constant water temperature (for example, about 90 ° C.).

特開平10−238345号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-238345

このように、従来のエンジン冷却系では、エンジン通過後の冷却水の水温を一定に保つ制御が行われており、その水温を積極的に変更する制御は行われていない。   Thus, in the conventional engine cooling system, control for keeping the coolant temperature constant after passing through the engine is performed, and control for actively changing the coolant temperature is not performed.

本発明の目的は、冷却水などの冷媒の温度を適切に変更することができる、エンジン冷却系の制御装置を提供することである。   The objective of this invention is providing the control apparatus of an engine cooling system which can change the temperature of refrigerant | coolants, such as cooling water, appropriately.

前記の目的を達成するため、本発明に係るエンジン冷却系の制御装置は、ウォータポンプの作動によりエンジンとラジエータとの間で冷媒を循環させて、エンジンを冷却するエンジン冷却系に用いられる制御装置であって、冷媒の温度の設定を通常温度からエンジンの動作状態に応じて変更する設定変更手段と、冷媒の温度を通常温度と設定変更手段による変更後の温度との間で変更するために、ウォータポンプによる冷媒の流量を制御する流量制御手段とを含む。   In order to achieve the above object, a control device for an engine cooling system according to the present invention is used in an engine cooling system for cooling an engine by circulating a refrigerant between an engine and a radiator by operation of a water pump. In order to change the setting of the refrigerant temperature between the normal temperature and the temperature after the change by the setting changing means, the setting changing means for changing the setting of the refrigerant temperature from the normal temperature according to the operating state of the engine And a flow rate control means for controlling the flow rate of the refrigerant by the water pump.

この構成によれば、ウォータポンプが作動すると、エンジンとラジエータとの間で冷媒が循環する。エンジンと冷媒との間での熱交換によりエンジンが冷却され、ラジエータと冷媒との間での熱交換により冷媒が冷却される。通常は、冷媒の温度が通常温度に設定され、エンジンの動作状態に応じて、その設定が通常温度から変更される。冷媒の温度の設定が変更された場合には、冷媒の温度を通常温度と変更後の温度との間で変更するために、ウォータポンプによる冷媒の流量が制御される。   According to this configuration, when the water pump operates, the refrigerant circulates between the engine and the radiator. The engine is cooled by heat exchange between the engine and the refrigerant, and the refrigerant is cooled by heat exchange between the radiator and the refrigerant. Usually, the temperature of the refrigerant is set to the normal temperature, and the setting is changed from the normal temperature according to the operating state of the engine. When the setting of the refrigerant temperature is changed, the refrigerant flow rate by the water pump is controlled in order to change the refrigerant temperature between the normal temperature and the changed temperature.

たとえば、エンジンの低回転および軽負荷時に、冷媒の温度の設定を通常温度から高温に引き上げて、冷媒の温度がその高温に近づくようにウォータポンプによる冷媒の流量が制御されることにより、その温度上昇でエンジン冷却水に逃げる熱量を減らす、つまり熱損失を減らすことで、燃焼により発生する熱を有効に使うことができる。その結果、エンジンの低回転および軽負荷時の熱効率を向上させることができる。   For example, when the engine is running at low speed and light load, the coolant temperature is raised from the normal temperature to a high temperature, and the coolant flow rate is controlled by the water pump so that the coolant temperature approaches that temperature. By reducing the amount of heat that escapes to the engine coolant when rising, that is, by reducing heat loss, the heat generated by combustion can be used effectively. As a result, it is possible to improve the thermal efficiency at low engine speed and light load.

本発明によれば、冷却水などの冷媒の温度を適切に変更することができる。   According to the present invention, the temperature of a coolant such as cooling water can be changed appropriately.

本発明の一実施形態に係る車両のエンジン冷却系の構成を図解的に示す図であり、冷却水の温度が低温である状態における冷却水の流れを示す。It is a figure showing the composition of the engine cooling system of vehicles concerning one embodiment of the present invention, and shows the flow of cooling water in the state where the temperature of cooling water is low. エンジン冷却系の構成を図解的に示す図であり、冷却水の温度が高温である状態における冷却水の流れを示す。It is a figure showing the composition of an engine cooling system schematically, and shows the flow of cooling water in the state where the temperature of cooling water is high. 車両の制御系の構成(電気的構成)を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure (electrical structure) of the control system of a vehicle. エンジンの燃費率等高線、トルク特性線および冷却水の温度設定に用いられる閾値曲線を示す図である。It is a figure which shows the threshold curve used for the temperature setting of a fuel consumption rate contour of an engine, a torque characteristic line, and cooling water.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<エンジン冷却系の構成>
図1および図2は、本発明の一実施形態に係る車両1のエンジン冷却系21の構成を図解的に示す図である。
<Engine cooling system configuration>
1 and 2 are diagrams schematically showing the configuration of an engine cooling system 21 of a vehicle 1 according to an embodiment of the present invention.

車両1は、エンジン11を駆動源として搭載した自動車である。エンジン11は、たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである。   The vehicle 1 is an automobile equipped with an engine 11 as a drive source. The engine 11 is, for example, a gasoline engine or a diesel engine.

エンジン11には、EGR(Exhaust Gas Recirculation)システムが採用されている。EGRシステムは、エンジン11から排出される排ガスの一部をエンジン11に還流させるシステムである。EGRシステムには、排ガスを流通させるEGR通路およびそのEGR通路を流通する排ガスの流量を調節するためのEGRバルブが含まれる。また、EGRシステムには、EGR通路を流通する排ガスを冷却するためのEGRクーラ12が含まれる。   The engine 11 employs an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system. The EGR system is a system that recirculates a part of exhaust gas discharged from the engine 11 to the engine 11. The EGR system includes an EGR passage for flowing exhaust gas and an EGR valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing through the EGR passage. Further, the EGR system includes an EGR cooler 12 for cooling the exhaust gas flowing through the EGR passage.

エンジン11に付随して、電子制御スロットル13が設けられている。エンジン11がガソリンエンジンである場合、電子制御スロットル13は、エンジン11の燃焼室への吸気量を調節するために設けられている。エンジン11がディーゼルエンジンである場合、電子制御スロットル13は、EGRバルブと協働して、エンジン11に還流される排ガスの流量を調節するために設けられている。   An electronic control throttle 13 is provided along with the engine 11. When the engine 11 is a gasoline engine, the electronic control throttle 13 is provided to adjust the amount of intake air into the combustion chamber of the engine 11. When the engine 11 is a diesel engine, the electronic control throttle 13 is provided to adjust the flow rate of the exhaust gas recirculated to the engine 11 in cooperation with the EGR valve.

車両1では、変速機として、ベルト式のCVT(Continuously Variable Transmission:無段変速機)14が採用されている。CVT14は、デファレンシャルギヤとともにケース内に収容されて、トランスアクスルを構成している。このトランスアクスルには、トランスアクスルで使用されるオイルを冷却するためのオイルクーラ(O/C)15が設けられている。エンジン11の動力は、CVT14を介してデファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の駆動輪に分配されて伝達される。   The vehicle 1 employs a belt-type CVT (Continuously Variable Transmission) 14 as a transmission. The CVT 14 is housed in the case together with the differential gear to constitute a transaxle. The transaxle is provided with an oil cooler (O / C) 15 for cooling the oil used in the transaxle. The power of the engine 11 is transmitted to the differential gear via the CVT 14, and is distributed and transmitted from the differential gear to the left and right drive wheels.

車両1には、エンジン11を冷却するエンジン冷却系21が設けられている。   The vehicle 1 is provided with an engine cooling system 21 that cools the engine 11.

エンジン冷却系21は、ウォータポンプ(W/P)22およびラジエータ23を含む。ウォータポンプ22は、電動ウォータポンプである。ラジエータ23は、ラジエータ入口24およびラジエータ出口25を有している。ラジエータ23内には、複数のラジエータ内流路が形成されており、ラジエータ入口24とラジエータ出口25とは、その複数のラジエータ内流路を介して互いに連通している。   The engine cooling system 21 includes a water pump (W / P) 22 and a radiator 23. The water pump 22 is an electric water pump. The radiator 23 has a radiator inlet 24 and a radiator outlet 25. A plurality of in-radiator flow paths are formed in the radiator 23, and the radiator inlet 24 and the radiator outlet 25 communicate with each other through the plurality of in-radiator flow paths.

エンジン11には、冷却水が流通する流路であるウォータジャケット(WJ)が形成されている。ウォータジャケットは、その一端にWJ入口26を有し、他端にWJ出口27を有している。   The engine 11 is formed with a water jacket (WJ) that is a flow path through which cooling water flows. The water jacket has a WJ inlet 26 at one end and a WJ outlet 27 at the other end.

WJ入口26には、低温流路28の一端が接続されている。低温流路28の他端は、ラジエータ出口25に接続されている。低温流路28の途中部には、第1サーモスタットバルブ29が介装されている。ウォータポンプ22は、低温流路28の途中部であって、エンジン11のWJ入口26と第1サーモスタットバルブ29との間に介装されている。   One end of a low-temperature channel 28 is connected to the WJ inlet 26. The other end of the low-temperature flow path 28 is connected to the radiator outlet 25. A first thermostat valve 29 is interposed in the middle of the low temperature flow path 28. The water pump 22 is in the middle of the low-temperature channel 28 and is interposed between the WJ inlet 26 of the engine 11 and the first thermostat valve 29.

WJ出口27には、高温流路31の一端が接続されている。高温流路31の途中部には、第1分岐路32の一端側の端部が分岐して接続されている。第1分岐路32は、EGRクーラ12および電子制御スロットル13を高温流路31側からこの順に経由している。第1分岐路32の他端は、第1サーモスタットバルブ29に接続されている。   One end of the high temperature channel 31 is connected to the WJ outlet 27. An end portion on one end side of the first branch path 32 is branched and connected to the middle portion of the high-temperature channel 31. The first branch passage 32 passes through the EGR cooler 12 and the electronic control throttle 13 in this order from the high temperature passage 31 side. The other end of the first branch path 32 is connected to the first thermostat valve 29.

また、高温流路31の途中部には、第1分岐路32の接続部分とラジエータ23のラジエータ入口24との間に、第2分岐路33の一端側の端部が分岐して接続されている。第2分岐路33の他端は、第2サーモスタットバルブ34に接続されている。   In addition, an end portion of one end side of the second branch path 33 is branched and connected to a middle portion of the high temperature flow path 31 between the connection portion of the first branch path 32 and the radiator inlet 24 of the radiator 23. Yes. The other end of the second branch path 33 is connected to the second thermostat valve 34.

第2サーモスタットバルブ34には、第3分岐路35および第4分岐路36の各一端がさらに接続されている。第3分岐路35は、車室内を空調するエアコンディショナのヒータコア37を経由している。第3分岐路35の他端側の端部は、第1分岐路32の途中部であって、電子制御スロットル13と第1サーモスタットバルブ29との間に分岐して接続されている。第4分岐路36は、オイルクーラ15を経由している。第4分岐路36の他端側の端部は、第1分岐路32の途中部であって、電子制御スロットル13と第1サーモスタットバルブ29との間に分岐して接続されている。   Each end of the third branch path 35 and the fourth branch path 36 is further connected to the second thermostat valve 34. The third branch path 35 passes through a heater core 37 of an air conditioner that air-conditions the vehicle interior. The other end of the third branch path 35 is an intermediate part of the first branch path 32 and is branched and connected between the electronic control throttle 13 and the first thermostat valve 29. The fourth branch path 36 passes through the oil cooler 15. The end portion on the other end side of the fourth branch path 36 is an intermediate portion of the first branch path 32 and is branched and connected between the electronic control throttle 13 and the first thermostat valve 29.

ウォータポンプ22が駆動されると、低温流路28からWJ入口26を介してエンジン11のウォータジャケットに冷却水が流入し、ウォータジャケットを流通した冷却水がWJ出口27から高温流路31に流出する。冷却水がウォータジャケットを流通することにより、冷却水とエンジン11との間で熱交換が行われて、エンジン11が冷却され、冷却水が昇温する。   When the water pump 22 is driven, the cooling water flows into the water jacket of the engine 11 from the low temperature flow path 28 through the WJ inlet 26, and the cooling water flowing through the water jacket flows out from the WJ outlet 27 to the high temperature flow path 31. To do. When the cooling water flows through the water jacket, heat exchange is performed between the cooling water and the engine 11, the engine 11 is cooled, and the cooling water is heated.

高温流路31を流れる冷却水の一部は、高温流路31から第1分岐路32に分流する。第1分岐路32を流れる冷却水は、EGRクーラ12および電子制御スロットル13をこの順に経由した後、第1サーモスタットバルブ29を介して低温流路28に流入し、低温流路28をウォータポンプ22に向けて流れる。冷却水がEGRクーラ12を経由することにより、冷却水とEGRクーラ12(EGR通路を流通する排ガス)と間で熱交換が行われて、EGRクーラ12が冷却され、冷却水が昇温する。また、冷却水が電子制御スロットル13を経由することにより、電子制御スロットル13が冷却水から受熱し、電子制御スロットル13が加温される。   A part of the cooling water flowing through the high temperature channel 31 is diverted from the high temperature channel 31 to the first branch path 32. The cooling water flowing through the first branch path 32 passes through the EGR cooler 12 and the electronic control throttle 13 in this order, and then flows into the low temperature flow path 28 via the first thermostat valve 29, and the low temperature flow path 28 passes through the water pump 22. It flows toward. When the cooling water passes through the EGR cooler 12, heat exchange is performed between the cooling water and the EGR cooler 12 (exhaust gas flowing through the EGR passage), the EGR cooler 12 is cooled, and the cooling water is heated. Further, when the cooling water passes through the electronic control throttle 13, the electronic control throttle 13 receives heat from the cooling water, and the electronic control throttle 13 is heated.

エンジン11のWJ出口27から流出する冷却水の温度(水温)が所定の第1サーモ設定温度以下であるときには、第1サーモスタットバルブ29の機能により、第1サーモスタットバルブ29と低温流路28のラジエータ23側とが遮断されている。そのため、図1に白抜き矢印で示されるように、エンジン11のWJ出口27から高温流路31に流出する冷却水は、ラジエータ23を流れず、第1分岐路32および第2分岐路33に分かれて流れる。   When the temperature (water temperature) of the cooling water flowing out from the WJ outlet 27 of the engine 11 is equal to or lower than a predetermined first thermoset temperature, the radiator of the first thermostat valve 29 and the low-temperature flow path 28 is operated by the function of the first thermostat valve 29. 23 side is cut off. Therefore, as shown by the white arrow in FIG. 1, the cooling water flowing out from the WJ outlet 27 of the engine 11 to the high-temperature flow path 31 does not flow through the radiator 23, and enters the first branch path 32 and the second branch path 33. Divide and flow.

冷却水の温度が所定の第2サーモ設定温度以下であるときには、第2サーモスタットバルブ34の機能により、第2サーモスタットバルブ34と第4分岐路36とが遮断されている。そのため、第2分岐路33を流れる冷却水は、第2サーモスタットバルブ34から第3分岐路35に流入し、第3分岐路35を第1分岐路32に向けて流れる。第3分岐路35を流れる冷却水は、その途中でヒータコア37を経由する。冷却水がヒータコア37を経由することにより、冷却水とヒータコア37との間で熱交換が行われて、ヒータコア37が加温され、冷却水が降温する。そして、ヒータコア37を通過した冷却水は、第1分岐路32に流入し、第1分岐路32を流れる冷却水に合流する。   When the temperature of the cooling water is equal to or lower than a predetermined second thermoset temperature, the function of the second thermostat valve 34 blocks the second thermostat valve 34 and the fourth branch path 36. Therefore, the cooling water flowing through the second branch path 33 flows from the second thermostat valve 34 into the third branch path 35, and flows through the third branch path 35 toward the first branch path 32. The cooling water flowing through the third branch path 35 passes through the heater core 37 on the way. When the cooling water passes through the heater core 37, heat exchange is performed between the cooling water and the heater core 37, the heater core 37 is heated, and the cooling water is cooled. Then, the cooling water that has passed through the heater core 37 flows into the first branch path 32 and merges with the cooling water that flows through the first branch path 32.

冷却水の温度が第2サーモ設定温度よりも高温に昇温すると、第2サーモスタットバルブ34の状態が切り替わり、図2に白抜き矢印で示されるように、第2分岐路33から第2サーモスタットバルブ34に流入する冷却水が第2サーモスタットバルブ34から第3分岐路35および第4分岐路36に分かれて流れる。第4分岐路36を冷却水が流れることにより、その冷却水がオイルクーラ15を経由し、冷却水とオイルクーラ15との間で熱交換が行われて、オイルクーラ15が冷却され、冷却水が昇温する。第4分岐路36を流れる冷却水は、オイルクーラ15を通過した後、第1分岐路32に流入し、第1分岐路32を流れる冷却水に合流する。   When the temperature of the cooling water is raised to a temperature higher than the second thermostatic setting temperature, the state of the second thermostat valve 34 is switched, and the second thermostat valve is switched from the second branch path 33 as indicated by a white arrow in FIG. The cooling water flowing into the flow 34 is divided from the second thermostat valve 34 into the third branch path 35 and the fourth branch path 36. When the cooling water flows through the fourth branch path 36, the cooling water passes through the oil cooler 15, heat exchange is performed between the cooling water and the oil cooler 15, the oil cooler 15 is cooled, and the cooling water Rises in temperature. The cooling water flowing through the fourth branch path 36 passes through the oil cooler 15, then flows into the first branch path 32, and merges with the cooling water flowing through the first branch path 32.

第1分岐路32を流れる冷却水は、第1サーモスタットバルブ29を介して、低温流路28に流入する。これにより、冷却水の温度が第1サーモ設定温度以下の状態では、冷却水がラジエータ23を流れずにエンジン11を流通する。そのため、冷却水の温度が速やかに上昇する。   Cooling water flowing through the first branch path 32 flows into the low temperature flow path 28 via the first thermostat valve 29. Thereby, in a state where the temperature of the cooling water is equal to or lower than the first thermo set temperature, the cooling water flows through the engine 11 without flowing through the radiator 23. Therefore, the temperature of the cooling water rises quickly.

冷却水の温度が第1サーモ設定温度よりも高温に昇温すると、第1サーモスタットバルブ29の状態が切り替わり、低温流路28のラジエータ23側から第1サーモスタットバルブ29に冷却水が流入する。これにより、高温流路31を流れる冷却水の一部がラジエータ入口24からラジエータ内流路に流入する。ラジエータ内流路に流入した冷却水は、ラジエータ内流路を通過した後、ラジエータ内流路からラジエータ出口25を介して低温流路28に流出し、低温流路28をエンジン11に向けて流れる。   When the temperature of the cooling water rises to a temperature higher than the first thermosetting temperature, the state of the first thermostat valve 29 is switched, and the cooling water flows into the first thermostat valve 29 from the radiator 23 side of the low temperature passage 28. As a result, a part of the cooling water flowing through the high-temperature channel 31 flows from the radiator inlet 24 into the radiator channel. The cooling water that has flowed into the flow path in the radiator passes through the flow path in the radiator, then flows out from the flow path in the radiator to the low temperature flow path 28 via the radiator outlet 25, and flows through the low temperature flow path 28 toward the engine 11. .

ラジエータ23に対向して、ラジエータファン38が設けられており、車両1の停車時には、各ラジエータ内流路を流通する冷却水がラジエータファン38からの送風により冷却される。車両1の走行時は、ラジエータファン38が作動していなくても、各ラジエータ内流路を流通する冷却水が走行風により冷却される。   A radiator fan 38 is provided so as to face the radiator 23, and when the vehicle 1 stops, the cooling water flowing through each radiator flow path is cooled by blowing air from the radiator fan 38. When the vehicle 1 travels, even if the radiator fan 38 is not operating, the cooling water flowing through each radiator flow path is cooled by the traveling wind.

また、ラジエータ23には、調圧弁41を介して、リザーブタンク(R/T)42が接続されている。ラジエータ23内の圧力が上昇すると、調圧弁41の主圧弁が開いて、ラジエータ23内の冷却水がリザーブタンク42に流入して貯留される。ラジエータ23内の圧力が低下すると、調圧弁41の負圧弁が開いて、リザーブタンク42内の冷却水がラジエータ23内に供給される。   In addition, a reserve tank (R / T) 42 is connected to the radiator 23 via a pressure regulating valve 41. When the pressure in the radiator 23 rises, the main pressure valve of the pressure regulating valve 41 opens, and the cooling water in the radiator 23 flows into the reserve tank 42 and is stored. When the pressure in the radiator 23 decreases, the negative pressure valve of the pressure regulating valve 41 is opened, and the cooling water in the reserve tank 42 is supplied into the radiator 23.

<車両の制御系>
図3は、車両1の制御系の構成(電気的構成)を示すブロック図である。
<Vehicle control system>
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration (electrical configuration) of the control system of the vehicle 1.

車両1には、マイコンを含む構成のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)が備えられている。図1には、エンジン11およびエンジン冷却系21を制御するための1つのECU51のみが示されているが、車両1には、各部を制御するため、複数のECUが搭載されている。ECU51を含む複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。   The vehicle 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) having a configuration including a microcomputer. Although only one ECU 51 for controlling the engine 11 and the engine cooling system 21 is shown in FIG. 1, a plurality of ECUs are mounted on the vehicle 1 in order to control each part. A plurality of ECUs including the ECU 51 are connected so as to be capable of bidirectional communication using a CAN (Controller Area Network) communication protocol.

ECU51には、制御に必要な各種センサが接続されている。その一例として、ECU51には、運転者により操作されるアクセルペダル(図示せず)の操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ52と、エンジン11の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転センサ53と、エンジン11のWJ出口27から流出する冷却水の温度に応じた検出信号を出力する温度センサ54とが接続されている。   Various sensors necessary for control are connected to the ECU 51. As an example, the ECU 51 uses an accelerator sensor 52 that outputs a detection signal corresponding to an operation amount of an accelerator pedal (not shown) operated by a driver, and a pulse signal synchronized with the rotation of the engine 11 as a detection signal. An engine rotation sensor 53 for outputting and a temperature sensor 54 for outputting a detection signal corresponding to the temperature of the cooling water flowing out from the WJ outlet 27 of the engine 11 are connected.

ECU51では、アクセルセンサ52から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを0%とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを100%とする百分率であるアクセル開度が演算される。また、ECU51では、エンジン回転センサ53の検出信号からエンジン回転数が演算される。さらに、ECU51では、温度センサ54の検出信号から、エンジン11のWJ出口27から流出する冷却水の温度が取得される。   The ECU 51 sets the ratio of the operation amount to the maximum operation amount of the accelerator pedal based on the signal input from the accelerator sensor 52, that is, 0% when the accelerator pedal is not depressed, and when the accelerator pedal is fully depressed. The accelerator opening, which is a percentage with the value 100%, is calculated. Further, the ECU 51 calculates the engine speed from the detection signal of the engine rotation sensor 53. Further, in the ECU 51, the temperature of the cooling water flowing out from the WJ outlet 27 of the engine 11 is acquired from the detection signal of the temperature sensor 54.

ECU51は、各種センサの検出信号から取得した情報および/または他のECUから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン11、エンジン冷却系21のウォータポンプ22およびラジエータファン38などを制御する。   The ECU 51 controls the engine 11, the water pump 22 of the engine cooling system 21, the radiator fan 38, and the like based on information acquired from detection signals from various sensors and / or various information input from other ECUs.

<冷却水の温度制御>
図4は、燃費率等高線、トルク特性線および冷却水の温度設定に用いられる閾値曲線を示す図である。
<Cooling water temperature control>
FIG. 4 is a diagram showing a fuel efficiency ratio contour line, a torque characteristic line, and a threshold curve used for temperature setting of cooling water.

燃費率等高線は、等燃費率におけるエンジン回転数とエンジントルクの位置をプロットした等高線である。等高線の中心に近いほど、燃費率(燃料消費率)が良好である。   The fuel consumption rate contour is a contour plotting the engine speed and the position of the engine torque at the constant fuel consumption rate. The closer to the center of the contour line, the better the fuel consumption rate (fuel consumption rate).

トルク特性線は、アクセル開度が全開状態でのエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示す曲線である。   The torque characteristic line is a curve showing the relationship between the engine speed and the engine torque when the accelerator opening is fully open.

第1閾値曲線は、エンジン11が高回転および重負荷である領域(高回転・重負荷領域)と中回転および中負荷である領域(中回転・中負荷領域)との境界を示す曲線である。第2閾値曲線は、エンジン11の中回転・中負荷領域と低回転および軽負荷である領域(低回転・軽負荷領域)との境界を示す曲線である。   The first threshold curve is a curve showing a boundary between a region (high rotation / heavy load region) where the engine 11 is high and heavy load and a region (medium rotation / medium load region) where the engine 11 is medium and medium load. . The second threshold curve is a curve showing a boundary between a medium rotation / medium load region of the engine 11 and a region (low rotation / light load region) where the rotation is low and light.

ECU51は、アクセルセンサ52の検出信号からアクセル開度を取得し、また、エンジン回転センサ53の検出信号からエンジン回転数を取得して、そのアクセル開度およびエンジン回転数からエンジントルクを推定する。   The ECU 51 acquires the accelerator opening from the detection signal of the accelerator sensor 52, acquires the engine speed from the detection signal of the engine rotation sensor 53, and estimates the engine torque from the accelerator opening and the engine speed.

そして、エンジン回転数およびエンジントルクがエンジン11の高回転・重負荷領域に含まれる場合、ECU51は、エンジン冷却系21の冷却水の温度を第1温度T1(たとえば、90℃)に設定し、温度センサ54の検出信号から取得される冷却水の温度がその設定温度(温度目標)に近づくように、ウォータポンプ22の能力(流量)を制御する。また、エンジン回転数およびエンジントルクがエンジン11の中回転・中負荷領域に含まれる場合、ECU51は、冷却水の水温を第1温度T1よりも高い第2温度T2(たとえば、95℃)に設定し、温度センサ54の検出信号から取得される冷却水の温度がその設定温度に近づくように、ウォータポンプ22の能力を制御する。さらにまた、エンジン回転数およびエンジントルクがエンジン11の低回転・低負荷領域に含まれる場合、ECU51は、冷却水の水温を第2温度T2よりもさらに高い第3温度T3(たとえば、100℃)に設定し、温度センサ54の検出信号から取得される冷却水の温度がその設定温度に近づくように、ウォータポンプ22の能力を制御する。   When the engine speed and the engine torque are included in the high rotation / heavy load region of the engine 11, the ECU 51 sets the temperature of the cooling water in the engine cooling system 21 to the first temperature T1 (for example, 90 ° C.) The capacity (flow rate) of the water pump 22 is controlled so that the temperature of the cooling water acquired from the detection signal of the temperature sensor 54 approaches the set temperature (temperature target). Further, when the engine speed and the engine torque are included in the medium rotation / medium load region of the engine 11, the ECU 51 sets the coolant temperature to a second temperature T2 (for example, 95 ° C.) higher than the first temperature T1. Then, the ability of the water pump 22 is controlled so that the temperature of the cooling water acquired from the detection signal of the temperature sensor 54 approaches the set temperature. Furthermore, when the engine speed and the engine torque are included in the low rotation / low load region of the engine 11, the ECU 51 sets the coolant temperature to a third temperature T3 (for example, 100 ° C.) higher than the second temperature T2. And the capacity of the water pump 22 is controlled so that the temperature of the cooling water acquired from the detection signal of the temperature sensor 54 approaches the set temperature.

<作用効果>
以上のように、ウォータポンプ22が作動すると、エンジン11とラジエータ23との間で冷却水が循環する。エンジン11と冷却水との間での熱交換によりエンジン11が冷却され、ラジエータ23と冷却水との間での熱交換により冷却水が冷却される。通常は、冷却水の温度が第2温度T2に設定され、エンジン11の動作状態に応じて、その設定が第2温度T2から変更される。冷却水の温度の設定が変更された場合には、冷却水の温度を通常温度と変更後の温度との間で変更するために、ウォータポンプ22による冷却水の流量が制御される。
<Effect>
As described above, when the water pump 22 operates, the cooling water circulates between the engine 11 and the radiator 23. The engine 11 is cooled by heat exchange between the engine 11 and the cooling water, and the cooling water is cooled by heat exchange between the radiator 23 and the cooling water. Normally, the temperature of the cooling water is set to the second temperature T2, and the setting is changed from the second temperature T2 according to the operating state of the engine 11. When the setting of the temperature of the cooling water is changed, the flow rate of the cooling water by the water pump 22 is controlled in order to change the temperature of the cooling water between the normal temperature and the changed temperature.

エンジン11の低回転および軽負荷時には、冷却水の温度の設定が第2温度T2からそれよりも高温の第3温度T3に引き上げられて、冷却水の温度がその第3温度T3に近づくようにウォータポンプ22による冷却水の流量が制御される。これにより、エンジン11の低回転および軽負荷時に、エンジン11のシリンダなどに逃げる熱量を減らす、つまり熱損失を減らすことで、燃焼により発生した熱を有効に使うことができる。その結果、エンジン11の低回転および軽負荷時の熱効率を向上させることができる。   When the engine 11 is running at a low speed and a light load, the setting of the temperature of the cooling water is raised from the second temperature T2 to the third temperature T3, which is higher than that, so that the temperature of the cooling water approaches the third temperature T3. The flow rate of the cooling water by the water pump 22 is controlled. As a result, the heat generated by the combustion can be effectively used by reducing the amount of heat escaping to the cylinder of the engine 11 at the time of low rotation and light load of the engine 11, that is, reducing heat loss. As a result, it is possible to improve the thermal efficiency of the engine 11 at low speed and light load.

<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、冷却水は、水に限らず、水とエチレングリコールなどとの混合液、水または混合液に添加剤を加えたものであってもよい。また、エンジン冷却系21で使用される冷媒は、冷却水に限らず、オイルであってもよい。   For example, the cooling water is not limited to water, and may be a mixture of water and ethylene glycol, water or a mixture of additives. Further, the refrigerant used in the engine cooling system 21 is not limited to cooling water but may be oil.

また、前述の実施形態では、エンジン11およびCVT14を搭載した車両1を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、そのような車両1に限らず、有段式の自動変速機(AT:Automatic Transmission)または動力分割式無段変速機を搭載した車両に用いることもできる。動力分割式無段変速機は、たとえば、変速比の変更により動力を無段階に変速する無段変速機構を備え、インプット軸とアウトプット軸との間で動力を2つの経路で分割して伝達可能な変速機である。また、本発明に係る制御装置は、エンジンおよび駆動モータを搭載したハイブリッド車に用いることもできる。ハイブリッドシステムの方式は、シリーズ方式、パラレル方式またはスプリット方式(シリーズ・パラレル方式)のいずれであるかを問わない。   In the above-described embodiment, the vehicle 1 equipped with the engine 11 and the CVT 14 is taken up. However, the control device according to the present invention is not limited to such a vehicle 1, and a stepped automatic transmission (AT: Automatic). Transmission) or a vehicle equipped with a power split type continuously variable transmission. The power split type continuously variable transmission includes, for example, a continuously variable transmission mechanism that continuously changes power by changing a gear ratio, and transmits power divided between two paths between an input shaft and an output shaft. It is a possible transmission. The control device according to the present invention can also be used for a hybrid vehicle equipped with an engine and a drive motor. It does not matter whether the hybrid system is a series system, a parallel system, or a split system (series / parallel system).

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

11:エンジン
21:エンジン冷却系
22:ウォータポンプ
23:ラジエータ
51:ECU(制御装置、設定変更手段、流量制御手段)
11: Engine 21: Engine cooling system 22: Water pump 23: Radiator 51: ECU (control device, setting change means, flow rate control means)

Claims (1)

ウォータポンプの作動によりエンジンとラジエータとの間で冷媒を循環させて、前記エンジンを冷却するエンジン冷却系に用いられる制御装置であって、
前記冷媒の温度の設定を通常温度から前記エンジンの動作状態に応じて変更する設定変更手段と、
前記冷媒の温度を前記通常温度と前記設定変更手段による変更後の温度との間で変更するために、前記ウォータポンプによる冷媒の流量を制御する流量制御手段とを含む、エンジン冷却系の制御装置。
A control device used for an engine cooling system for cooling the engine by circulating a refrigerant between the engine and a radiator by operation of a water pump,
Setting changing means for changing the setting of the temperature of the refrigerant from the normal temperature according to the operating state of the engine;
A control device for an engine cooling system, comprising: a flow rate control means for controlling a flow rate of the refrigerant by the water pump in order to change the temperature of the refrigerant between the normal temperature and the temperature after the change by the setting change means. .
JP2018015393A 2018-01-31 2018-01-31 Control device of engine cooling system Pending JP2019132197A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018015393A JP2019132197A (en) 2018-01-31 2018-01-31 Control device of engine cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018015393A JP2019132197A (en) 2018-01-31 2018-01-31 Control device of engine cooling system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019132197A true JP2019132197A (en) 2019-08-08

Family

ID=67545847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018015393A Pending JP2019132197A (en) 2018-01-31 2018-01-31 Control device of engine cooling system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019132197A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021148048A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 トヨタ自動車株式会社 On-vehicle cooling system
CN114458437A (en) * 2022-03-10 2022-05-10 潍柴动力股份有限公司 Water pump control method and device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182018A (en) * 1997-09-05 1999-03-26 Tosok Corp Cooling water control device for engine
JP2005194895A (en) * 2003-12-26 2005-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Internal combustion engine with cylinder cooling water temperature controller
JP2006214279A (en) * 2005-02-01 2006-08-17 Mazda Motor Corp Cooling device of engine
US20120137991A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Kia Motors Corporation Electric water pump control system and method thereof
US20160047291A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 GM Global Technology Operations LLC Coolant pump control systems and methods for backpressure compensation
JP2016113984A (en) * 2014-12-16 2016-06-23 アイシン精機株式会社 Cooling system of internal combustion engine
JP2016211518A (en) * 2015-05-13 2016-12-15 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182018A (en) * 1997-09-05 1999-03-26 Tosok Corp Cooling water control device for engine
JP2005194895A (en) * 2003-12-26 2005-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Internal combustion engine with cylinder cooling water temperature controller
JP2006214279A (en) * 2005-02-01 2006-08-17 Mazda Motor Corp Cooling device of engine
US20120137991A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Kia Motors Corporation Electric water pump control system and method thereof
US20160047291A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 GM Global Technology Operations LLC Coolant pump control systems and methods for backpressure compensation
JP2016113984A (en) * 2014-12-16 2016-06-23 アイシン精機株式会社 Cooling system of internal combustion engine
JP2016211518A (en) * 2015-05-13 2016-12-15 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021148048A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 トヨタ自動車株式会社 On-vehicle cooling system
US11280251B2 (en) 2020-03-18 2022-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha In-vehicle cooling system and method for controlling the same
JP7314843B2 (en) 2020-03-18 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 In-vehicle cooling system
CN114458437A (en) * 2022-03-10 2022-05-10 潍柴动力股份有限公司 Water pump control method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4631652B2 (en) COOLING SYSTEM, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE
US8812183B2 (en) Device for controlling hybrid vehicle
US10006410B2 (en) Apparatus and method for warming up an engine
US20160368366A1 (en) Methods and systems for adjusting vehicle grille shutters based on engine operation
JP5068371B2 (en) Cooling device for oil in gear box for vehicle
US20170253104A1 (en) Vehicle heat management system
US10605150B2 (en) Cooling device for internal combustion engine of vehicle and control method thereof
JP2012172624A (en) Internal combustion engine cooling system
CN109268120A (en) A kind of cooling system of engine
US20210301768A1 (en) Cooling device for vehicle
US10344664B2 (en) Control device and method for cooling system
CN113446103A (en) Cooling device for vehicle
JP2019132197A (en) Control device of engine cooling system
JP7013087B2 (en) Vehicle heat exchange system
US20040187505A1 (en) Integrated cooling system
EP2503123B1 (en) Cooling system
US11345256B2 (en) Battery temperature control system
JP7445205B2 (en) Vehicle cooling system
JP2002340161A (en) Oil temperature control device
JP7118523B2 (en) vehicle heat exchange system
WO2017090548A1 (en) Engine cooling device
JP2021154780A (en) Vehicle cooling device
JP6812785B2 (en) Cooling system
WO2019082747A1 (en) Heat control device
JP7327335B2 (en) Cooling system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210720

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220201