JP4078896B2 - Control device for motor fan for vehicle - Google Patents

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JP4078896B2 JP2002184709A JP2002184709A JP4078896B2 JP 4078896 B2 JP4078896 B2 JP 4078896B2 JP 2002184709 A JP2002184709 A JP 2002184709A JP 2002184709 A JP2002184709 A JP 2002184709A JP 4078896 B2 JP4078896 B2 JP 4078896B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン冷却用ラジエータとエアコンディショナのコンデンサとを冷却する車両用モータファンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用モータファンの制御技術として特開2001−317353号公報がある。
この制御技術は、モータファンの制御指令値として、エアコンディショナの性能要求を満たすモータファンの第1のデューティ指令値と、エンジンの冷却水温要求を満たすモータファンの第2のデューティ指令値とのうち大きい指令値を第1のデューティ目標値としたうえで、発電機のトルクおよびエアコンディショナのコンプレッサのトルクとの合計トルクが最小となるようなモータファンの第2のデューティ目標値を算出し、第1および第2のデューティ目標値のうち、大きいデューティ目標値によってモータファンを制御し、エンジンの冷却水およびエアコンディショナの要求性能を維持するとともに、車両の燃費を改善するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術において、第2のデューティ目標値におけるコンプレッサのトルクの演算に関しては、エアコンディショナの冷媒圧力と外気温に基づいて行われている。このため、冷媒圧力や外気温に対応した第2のデューティ目標値の演算ができ、冷媒圧力や外気温の変化に左右されずに燃費の改善が可能になる。
【0004】
しかしながら、実際のコンプレッサのトルクは、車室内の冷房要求にも応じて変化するもので、上記のように外気温と冷媒圧力だけで演算されたコンプレッサのトルクは、車室内の冷房要求が変化した場合には実際のトルクとの間にずれが生じる。
このため、演算された第2のデューティ目標値は、必ずしも最小のトルクに対応しないことがあり、エンジンとしては必ずしも最小負荷でモータファンとコンプレッサを駆動することにならず、車両の燃費の改善には制約を受けることになる。
本発明は、とくに車室内の冷房要求からの制約を受けずに車両の燃費向上が図れる車両用モータファンの制御装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンの冷却水温およびエアコンディショナの冷媒圧力に応じて、モータファンのデューティ比の第1指令値と第2指令値をそれぞれ算出し、その大きさを比較することによって、大きい方をデューティ比の第1目標値として設定する。また発電機のトルクとコンプレッサのトルクとの合計トルクを算出し、この合計トルクが最小となるようなデューティ比を第2目標値として設定するが、その合計トルクについてはブロアファンモータの回転速度に基づいて補正する。そして第1目標値および第2目標値のうち大きい方を最終デューティ比として、エアコンディショナの冷媒圧力が外気温と最終デューティ比とに基づいて算出される目標冷媒圧力に近づくように、最終デューティ比を制御する。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、冷却水温および冷媒圧力の制御要求を満たすとともに、発電機のトルクとコンプレッサのトルクが最小となるようにモータファンのデューティ比を制御するので、エアコンディショナの要求性能を維持するとともに、エンジンにかかる負荷が小さくなり、車両の燃費を向上させることができる。
とくに、発電機のトルクとコンプレッサのトルクとの合計トルクについて、ブロアファンの回転速度によって補正するようにしたので、車室内における冷房要求が変化した場合でも、合計トルクが最小となるような第2目標値を演算することができ、車室内の冷房要求からの制約を受けずに車両の燃費向上が可能である。
そして、コンプレッサの目標冷媒圧力を外気温と最終デューティ比とに基づいて算出し、モータファンを制御するときは、実際の冷媒圧力と目標冷媒圧力との間にずれが生じた場合は、冷媒圧力を目標冷媒圧力に近づけるようにデューティ比を補正するようにしたから、コンプレッサは理想的な状態で動作することが可能になる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図1は、実施例として本発明が適用される車両用冷却システムを示す図である。
コントロールユニット100には、エンジン20の回転数を検出する回転数センサ25と、エンジン20の冷却水温を検出する冷却水温センサ85と、エアコンディショナ(A/C)のコンデンサ90に流れる冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ95および外気温センサ110が接続されている。
【0008】
エンジン20の冷却水は、エンジンルームに配置されているラジエータ80で冷却されるようになっている。
コンデンサ90はラジエータ80とともに、車両前後方向に重ねて配置され、これらの後方側にモータファン70が配置され、コンデンサ90とラジエータ80は、車両の進行による外気およびモータファン70によって冷却されるようになっている。外気温センサ110はコンデンサ90などに入る外気の通路上に設置されている。
【0009】
エンジン20には発電機(ALT)10とエアコンディショナのコンプレッサ(COMP)30が連結され、コンプレッサ30で圧縮された冷媒は車室内に設けられているクーリングユニット50のエバポレータ53で熱を吸収しコンデンサ90で放散するようになっている。
発電機10はバッテリ(BAT)40とコントロールユニット100に接続されそれらに電源供給を行う。エンジン20が停止時に、バッテリ40がコントロールユニット100へ電源供給を行う。
【0010】
クーリングユニット50のヒータコア54には、暖房時にエンジンの冷却水が循環するようなっている。
エバポレータ53とヒータコア54には温度調整された空気を車室内に送るようにブロアファン51が設けられている。
ブロアファン51の回転数を検出する回転数センサ55とエアコンディショナのスイッチ(エアコンSW)115および車速センサ120がコントロールユニット100に接続されている。
【0011】
次に、コントロールユニット100におけるモータファンの制御の流れを説明する。
図2、図3は、モータファンの制御の流れを示すフローチャートである。
ステップ100において、図示しないイグニッションスイッチがオンされてエンジンが起動されたことを検出すると、ステップ101へ進む。
ステップ101では、回転数センサ25からエンジン回転数、外気温センサ110から外気温の検出値をそれぞれ読み込む。
【0012】
ステップ102では、エアコンSW115がオンかオフかをチェックし、オンであればステップ103へ進み、オフであればステップ125へ進む。
ステップ103では、吐出圧力センサ21からエアコンディショナの冷媒圧力の検出値を読み込む。
ステップ104では、冷却水温センサ85からエンジンの冷却水温の検出値を読み込む。
【0013】
ステップ105では、ステップ103で読み込んだ冷媒圧力から、図4の(a)に示す冷媒圧力とモータファンのデューティ比との関係を表わすマップを用いて、エアコンディショナの性能に対する要求を満足するためのモータファンのデューティ比の第1指令値Xを算出する。図4の(a)のマップは、冷媒圧力がP1以下のときはデューティ比が30%程度で一定となり、P1を超えてP2に至るまでは冷媒圧力に比例してデューティ比が上昇し、P2を超えると100%のデューティ比で一定となる特性を設定している。
【0014】
ステップ106では、ステップ104で読み込んだ冷却水温から、図4の(b)に示す冷却水温とモータファンのデューティ比との関係を表わすマップを用いて、冷却水温に対する要求を満足するためのモータファンのデューティ比の第2指令値Yを算出する。図4の(b)のマップは、冷却水温がT1以下のときはデューティ比0%としてモータファンを駆動せず、T1を超えてT2に至るまでは冷却水温に比例してデューティ比が上昇し、T2を超えると100%のデューティ比で一定となる特性を設定している。
【0015】
ステップ107では、上記の第1指令値Xと第2指令値Yとの大きさを比較する。そして、第1指令値Xが第2指令値Y以上の場合は、ステップ108へ進み、第1指令値Xが第2指令値Yより小さい場合には、ステップ109へ進む。
ステップ108では、第1指令値Xをモータファンのデューティ比の第1目標値D1とする。
ステップ109では、第2指令値Yをモータファンのデューティ比の第1目標値D1とする。
これによって、第1指令値Xおよび第2指令値Yのうち大きい方が第1目標値として採用されることになり、冷却水温およびエアコンディショナの性能の両方に対する要求を満たすことができる。
【0016】
ステップ110では、第1目標値D1のデューティ比とステップ101で読み込んだ外気温とに基づき、図5に示す冷媒圧力のマップを用いて、理想とするコンプレッサの目標冷媒圧力を演算する。
図5のマップは、デューティ比と冷媒圧力と外気温の関係が定められており、デューティ比が高くなると冷媒圧力が低く、外気温が高くなると冷媒圧力が高くなるように設定されている。これは、モータファンのデューティ比が高くなると、モータファンの送風量が多くなり、コンデンサの冷却能力が相対的に向上するので、コンプレッサが送り出す冷媒圧力を下げてもよいことを意味する。また外気温が高くなると、それだけ冷却能力が下がるので、その補正を行うことを加味している。
【0017】
ステップ111では、第1目標値D1から、図6に示すモータファンのデューティ比と発電機の発電電流との関係を表わすマップを用いて、発電機の発電電流I1を算出する。図6のマップは、デューティ比の大きさに比例して、そのデューティ比でモータファンを駆動するために必要な発電電流が大きくなる特性を表わしている。
【0018】
図3のステップ112では、発電電流I1とエンジンの回転数から、図7に示す発電機の発電電流とトルクとの関係を表わすマップを用いて、発電機のトルクTi1を算出する。図7のマップは、所定のエンジン回転数(すなわち、発電機の回転数)において、発電機の発電電流の大きさに比例してその電流を発電するために必要なトルクが大きくなる特性を表わしており、このようなマップがエンジン回転数ごとに準備されている。
【0019】
ステップ113では、第1目標値D1から、図8に示すモータファンのデューティ比とコンプレッサのトルクとの関係を表わすマップを用いて、コンプレッサのトルクTc1を算出する。図8のマップは、所定のエンジン回転数(すなわち、コンプレッサの回転数)および外気温の下で、モータファンのデューティ比とそのデューティ比で駆動されたモータファンによりコンデンサが冷却されたときのコンプレッサのトルクとの関係を定めたもので、デューティ比が大きくなるに従って必要なトルクが減少する特性を表わしている。このようなマップは、エンジン回転数および外気温の組み合わせごとに準備されている。
ステップ114では、発電機のトルクTi1とコンプレッサのトルクTc1との合計トルクT1を演算する。
【0020】
ステップ115では、外気温センサ110から外気温の検出値を読み込む。
外気温の検出値は、ステップ101で既に読み込んでいるが、ここで再度読み込んで精度を高める。
ステップ116では、回転数センサ55から、ブロアファンの回転速度を読み込む。
【0021】
ステップ117では、ステップ114で演算された発電機とコンプレッサの合計トルクT1に対して、外気温とブロアファンの回転速度に基づいて図9に示す補正マップからの合計トルク補正値を用いて補正を行い、補正合計トルクT1’を演算する。
図9の補正マップでは、外気温が高くなると、合計トルクT1が高くなり、またブロアファンの回転速度が大きくなると、合計トルクT1が大きくなるように補正値が設定されている。これは、ステップ110で目標冷媒圧力が設定されたときの条件より、外気温またはブロアファンの回転速度が高くなると、それだけに冷却しなければならないから、その分トルクを大きくしている。
【0022】
ステップ118では、発電機およびコンプレッサの作動状態を考慮して、発電機のトルクとコンプレッサのトルクとの補正合計トルクT1’が最小となるようなモータファンのデューティ比の第2目標値D2を求める。具体的には、モータファンのデューティ比を第1目標値D1から少しずつ変化させ、上記ステップ111と同様に発電機の発電電流I2を算出した後に、ステップ112と同様に発電機のトルクTi2を算出し、そしてステップ113と同様にコンプレッサのトルクTc2を算出する。
【0023】
最後に、Ti2とTc2の合計T2を算出して図9の補正マップで補正し、その補正したT2’がT1’より小さくなるときのモータファンのデューティ比を求め、これを繰り返して補正合計トルクが最小となるときのデューティ比を第2目標値D2とする。
そして第2目標値D2を算出した後、図5に示すマップを用いて理想とするコンプレッサの目標冷媒圧力を求める。
【0024】
ステップ119では、第1目標値D1と第2目標値D2との大きさを比較する。そして、第2目標値D2が第1目標値D1以上であればステップ120へ進み、第2目標値D2が第1目標値D1より小さければステップ121へ進む。
ステップ120では、第2目標値D2のデューティ比をモータファンのデューティ比としてモータファンを制御する。この場合は、エンジンの負荷トルクが最小となり、かつエアコンディショナの性能に影響が出ないモータファンのデューティ比(すなわちD2)を用いているため、発電機およびコンプレッサの作動状態が最適化される。
ステップ121では、第1目標値D1のデューティ比をモータファンのデューティ比として制御する。
【0025】
ステップ122では、吐出圧力センサ95から、コンプレッサの冷媒圧力の検出値を読み込む。
ステップ123では、ステップ110またはステップ118で求められた目標冷媒圧力と検出された冷媒圧力とのずれを検出する。
ステップ124では、そのずれがなくなるように、モータファンのデューティ比Dの補正を行う。
【0026】
一方、ステップ102のチェックでエアコンSWがオフの場合は、ステップ125で、ステップ104と同様に、冷却水温の検出値を読み込む。
ステップ126では、ステップ106と同様に、ステップ125で読み込んだ冷却水温から、第2指令値Yを算出する。
【0027】
ステップ127では、第2指令値Yを第1目標値D1とする。ここでは、エアコンSWがオフであるから、コンプレッサの作動状態を考慮した第2目標値D2は算出しない。
ステップ128では、図5のマップによって第1目標値D1に対応したコンプレッサの目標冷媒圧力を演算する。そして、ステップ121において第1目標値D1のデューティ比に基づくモータファンの制御およびその後のデューティ比に対しての補正が行われる後はリターンされ、上記制御を繰り返す。
【0028】
本実施例では、上記のステップ103および105が第1指令値算出手段を構成し、上記のステップ104および106が第2指令値算出手段を構成し、ステップ107ないし109が第1目標値設定手段を構成し、ステップ111ないし114およびステップ118が第2目標値設定手段を構成し、ステップ119およびステップ120、121がデューティ比決定手段を構成している。ステップ115ないし117が補正手段を構成し、ステップ122ないしステップ124がデューティ制御手段を構成している。
【0029】
本実施例は、以上のように構成され、冷却水温およびエアコンディショナの性能に対する要求を満たしたまま、発電機およびコンプレッサのトルクの合計トルクが最小となるので、エンジンの負荷量を低減し燃費の改善を図ることができる。とくに、第2目標値の演算に当たっては、外気温およびブロアファンの回転速度に基づいて、発電機およびコンプレッサとの合計トルクを補正するようにしたので、外気温やクーリングユニット内の冷房要求が変化した場合でも、エンジンは最小のトルクで発電機およびコンプレッサを駆動でき、車室内の冷房要求からの影響を受けずに車両の燃費向上させることが可能になる。
【0030】
また、演算された第1および第2目標値のデューティ比に対応して、コンプレッサの目標冷媒圧力を演算し、モータファンを制御するときは、実際の冷媒圧力と目標冷媒圧力との間にずれが生じた場合は、冷媒圧力を目標冷媒圧力に近づけるようにデューティ比を補正するようにしたから、コンプレッサは理想的な状態で動作することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される車両用冷却システムを示す図である。
【図2】モータファンの制御の流れを示すフローチャートである。
【図3】モータファンの制御の流れを示すフローチャートである。
【図4】冷媒圧力とモータファンのデューティ比との関係および冷却水温とモータファンのデューティ比との関係を表わすマップである。
【図5】デューティ比と冷媒圧力および外気温の関係を表わすマップである。
【図6】モータファンのデューティ比と発電機の発電電流との関係を表わすマップである。
【図7】発電機の発電電流とトルクとの関係を表わすマップである。
【図8】モータファンのデューティ比とコンプレッサのトルクとの関係を表わすマップである。
【図9】合計トルクを補正するためのマップである。
【符号の説明】
10 発電機
20 エンジン
25 発電機
30 コンプレッサ
40 バッテリ
50 クーリングユニット
51 ブロアファン
53 エバポレータ
54 ヒータコン
55 回転数センサ
70 モータファン
80 ラジエータ
90 コンデンサ
100 コントロールユニット
110 外気温センサ
115 エアコンSW
120 車速センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle motor fan control device for cooling an engine cooling radiator and an air conditioner condenser.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-317353 discloses a control technique for a motor fan for a vehicle.
In this control technique, a motor fan control command value includes a motor fan first duty command value that satisfies the air conditioner performance requirement and a motor fan second duty command value that satisfies the engine coolant temperature requirement. A large command value is set as the first duty target value, and then the second duty target value of the motor fan is calculated such that the total torque of the generator torque and the compressor torque of the air conditioner is minimized. The motor fan is controlled by a large duty target value of the first and second duty target values to maintain the required performance of the engine coolant and the air conditioner and improve the fuel consumption of the vehicle. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional technique, the calculation of the compressor torque at the second duty target value is performed based on the refrigerant pressure of the air conditioner and the outside air temperature. For this reason, the second duty target value corresponding to the refrigerant pressure and the outside air temperature can be calculated, and the fuel consumption can be improved without being influenced by the change in the refrigerant pressure or the outside air temperature.
[0004]
However, the actual compressor torque changes according to the cooling requirement in the passenger compartment. As described above, the compressor torque calculated only from the outside air temperature and the refrigerant pressure changes the cooling requirement in the passenger compartment. In some cases, a deviation occurs from the actual torque.
For this reason, the calculated second duty target value may not necessarily correspond to the minimum torque, and the engine does not necessarily drive the motor fan and the compressor with the minimum load, which improves the fuel consumption of the vehicle. Will be constrained.
An object of the present invention is to provide a control device for a motor fan for a vehicle that can improve the fuel efficiency of the vehicle without being restricted by the cooling requirement in the passenger compartment.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention calculates the first command value and the second command value of the duty ratio of the motor fan according to the engine coolant temperature and the refrigerant pressure of the air conditioner, respectively, and compares the magnitudes to determine the larger one. Is set as the first target value of the duty ratio. Also, the total torque of the generator torque and the compressor torque is calculated, and a duty ratio that minimizes the total torque is set as the second target value. The total torque depends on the rotational speed of the blower fan motor. Correct based on. And the greater the first target value and the second target value as a final duty ratio, so as to approach the target refrigerant pressure refrigerant pressure of the air conditioner is calculated on the basis of the ambient temperature and the final duty ratio, Control the final duty ratio .
[0006]
【The invention's effect】
According to the present invention, the required performance of the air conditioner is maintained because the motor fan duty ratio is controlled so as to satisfy the control requirements of the cooling water temperature and the refrigerant pressure and to minimize the generator torque and the compressor torque. In addition, the load on the engine is reduced, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.
In particular, since the total torque of the generator torque and the compressor torque is corrected by the rotational speed of the blower fan, the second torque that minimizes the total torque even when the cooling requirement in the passenger compartment changes. The target value can be calculated, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved without being restricted by the cooling requirement in the passenger compartment.
When the target refrigerant pressure of the compressor is calculated based on the outside air temperature and the final duty ratio and the motor fan is controlled, if there is a deviation between the actual refrigerant pressure and the target refrigerant pressure, the refrigerant pressure Since the duty ratio is corrected so as to approach the target refrigerant pressure, the compressor can operate in an ideal state.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described by way of examples.
FIG. 1 is a diagram showing a vehicle cooling system to which the present invention is applied as an embodiment.
The control unit 100 includes a rotation speed sensor 25 that detects the rotation speed of the engine 20, a cooling water temperature sensor 85 that detects the cooling water temperature of the engine 20, and the pressure of the refrigerant flowing in the condenser 90 of the air conditioner (A / C). A discharge pressure sensor 95 and an outside air temperature sensor 110 are connected.
[0008]
The cooling water of the engine 20 is cooled by a radiator 80 arranged in the engine room.
The condenser 90 and the radiator 80 are disposed so as to overlap in the vehicle front-rear direction, and the motor fan 70 is disposed on the rear side thereof. The condenser 90 and the radiator 80 are cooled by the outside air and the motor fan 70 as the vehicle travels. It has become. The outside air temperature sensor 110 is installed on a passage of outside air entering the condenser 90 and the like.
[0009]
The engine 20 is connected to a generator (ALT) 10 and a compressor (COMP) 30 of an air conditioner, and the refrigerant compressed by the compressor 30 absorbs heat by an evaporator 53 of a cooling unit 50 provided in the passenger compartment. The capacitor 90 dissipates.
The generator 10 is connected to the battery (BAT) 40 and the control unit 100 and supplies power to them. The battery 40 supplies power to the control unit 100 when the engine 20 is stopped.
[0010]
The cooling water of the engine circulates in the heater core 54 of the cooling unit 50 during heating.
The evaporator 53 and the heater core 54 are provided with a blower fan 51 so as to send the temperature-adjusted air into the vehicle interior.
A rotation speed sensor 55 that detects the rotation speed of the blower fan 51, an air conditioner switch (air conditioner SW) 115, and a vehicle speed sensor 120 are connected to the control unit 100.
[0011]
Next, the control flow of the motor fan in the control unit 100 will be described.
2 and 3 are flowcharts showing the flow of control of the motor fan.
If it is detected in step 100 that an ignition switch (not shown) is turned on and the engine is started, the process proceeds to step 101.
In step 101, the engine speed is read from the rotation speed sensor 25, and the detected value of the outside air temperature is read from the outside air temperature sensor 110.
[0012]
In step 102, it is checked whether the air conditioner SW 115 is on or off. If it is on, the process proceeds to step 103, and if it is off, the process proceeds to step 125.
In step 103, the detected value of the refrigerant pressure of the air conditioner is read from the discharge pressure sensor 21.
In step 104, the detected value of the engine coolant temperature is read from the coolant temperature sensor 85.
[0013]
In step 105, the refrigerant pressure read in step 103 is used to satisfy the requirements for the performance of the air conditioner using the map showing the relationship between the refrigerant pressure and the motor fan duty ratio shown in FIG. The first command value X of the duty ratio of the motor fan is calculated. In the map of FIG. 4A, the duty ratio is constant at about 30% when the refrigerant pressure is P1 or less, and the duty ratio increases in proportion to the refrigerant pressure until it exceeds P1 and reaches P2. The characteristic that becomes constant at a duty ratio of 100% is set.
[0014]
In step 106, the motor fan for satisfying the requirement for the cooling water temperature using the map showing the relationship between the cooling water temperature and the duty ratio of the motor fan shown in FIG. 4B from the cooling water temperature read in step 104. The second command value Y of the duty ratio is calculated. The map in FIG. 4B shows that when the cooling water temperature is equal to or lower than T1, the motor fan is not driven with a duty ratio of 0%, and the duty ratio increases in proportion to the cooling water temperature until it exceeds T1 and reaches T2. , T2 is set so as to be constant at a duty ratio of 100%.
[0015]
In step 107, the magnitudes of the first command value X and the second command value Y are compared. If the first command value X is equal to or greater than the second command value Y, the process proceeds to step 108. If the first command value X is smaller than the second command value Y, the process proceeds to step 109.
In step 108, the first command value X is set to the first target value D1 of the duty ratio of the motor fan.
In step 109, the second command value Y is set to the first target value D1 of the motor fan duty ratio.
Thus, the larger one of the first command value X and the second command value Y is adopted as the first target value, and the requirements for both the cooling water temperature and the performance of the air conditioner can be satisfied.
[0016]
In step 110, based on the duty ratio of the first target value D1 and the outside air temperature read in step 101, an ideal target refrigerant pressure of the compressor is calculated using the refrigerant pressure map shown in FIG.
The map of FIG. 5 defines the relationship between the duty ratio, the refrigerant pressure, and the outside air temperature, and is set so that the refrigerant pressure is low when the duty ratio is high and the refrigerant pressure is high when the outside air temperature is high. This means that as the duty ratio of the motor fan increases, the amount of air blown by the motor fan increases and the cooling capacity of the condenser is relatively improved, so that the refrigerant pressure sent out by the compressor may be lowered. Further, as the outside air temperature rises, the cooling capacity decreases accordingly, so that the correction is taken into consideration.
[0017]
In step 111, the power generation current I1 of the generator is calculated from the first target value D1 using the map representing the relationship between the duty ratio of the motor fan and the power generation current of the power generator shown in FIG. The map of FIG. 6 represents the characteristic that the generated current required to drive the motor fan with the duty ratio increases in proportion to the duty ratio.
[0018]
In step 112 of FIG. 3, the generator torque Ti1 is calculated from the generated current I1 and the rotational speed of the engine using a map showing the relationship between the generated current and torque of the generator shown in FIG. The map of FIG. 7 represents a characteristic that, at a predetermined engine speed (that is, the speed of the generator), the torque required to generate the current is increased in proportion to the magnitude of the generated current of the generator. Such a map is prepared for each engine speed.
[0019]
In step 113, the torque Tc1 of the compressor is calculated from the first target value D1 using a map representing the relationship between the motor fan duty ratio and the compressor torque shown in FIG. The map in FIG. 8 shows the compressor when the condenser is cooled by the motor fan duty ratio and the motor fan driven at the duty ratio under a predetermined engine speed (that is, the compressor speed) and outside air temperature. This represents a characteristic that the required torque decreases as the duty ratio increases. Such a map is prepared for each combination of engine speed and outside air temperature.
In step 114, the total torque T1 of the generator torque Ti1 and the compressor torque Tc1 is calculated.
[0020]
In step 115, the detected value of the outside air temperature is read from the outside air temperature sensor 110.
The detected value of the outside air temperature has already been read in step 101, but is read again here to improve the accuracy.
In step 116, the rotational speed of the blower fan is read from the rotational speed sensor 55.
[0021]
In step 117, the total torque T1 of the generator and the compressor calculated in step 114 is corrected using the total torque correction value from the correction map shown in FIG. 9 based on the outside air temperature and the rotation speed of the blower fan. The correction total torque T1 ′ is calculated.
In the correction map of FIG. 9, the correction value is set so that the total torque T1 increases as the outside air temperature increases, and the total torque T1 increases as the rotation speed of the blower fan increases. This is because, when the outside air temperature or the rotation speed of the blower fan becomes higher than the condition at the time when the target refrigerant pressure is set in step 110, the torque must be increased by that amount.
[0022]
In step 118, the second target value D2 of the duty ratio of the motor fan is determined so that the corrected total torque T1 ′ of the generator torque and the compressor torque is minimized in consideration of the operating states of the generator and the compressor. . Specifically, the motor fan duty ratio is changed little by little from the first target value D1, and after the generator current I2 is calculated in the same manner as in step 111, the generator torque Ti2 is set in the same manner as in step 112. The compressor torque Tc2 is calculated in the same manner as in step 113.
[0023]
Finally, corrected by the correction map of FIG. 9 calculates the sum T2 of Ti2 and Tc2, obtains the duty ratio of the motor fan when the corrected T2 'is T1' becomes smaller than the corrected total torque is repeated this The duty ratio when becomes the minimum is the second target value D2.
Then, after calculating the second target value D2, an ideal target refrigerant pressure of the compressor is obtained using the map shown in FIG.
[0024]
In step 119, the magnitudes of the first target value D1 and the second target value D2 are compared. If the second target value D2 is greater than or equal to the first target value D1, the process proceeds to step 120, and if the second target value D2 is smaller than the first target value D1, the process proceeds to step 121.
In step 120, the motor fan is controlled using the duty ratio of the second target value D2 as the duty ratio of the motor fan. In this case, since the load torque of the engine is minimized and the duty ratio (that is, D2) of the motor fan that does not affect the performance of the air conditioner is used, the operating state of the generator and the compressor is optimized. .
In step 121, the duty ratio of the first target value D1 is controlled as the duty ratio of the motor fan.
[0025]
In step 122, the detected value of the refrigerant pressure of the compressor is read from the discharge pressure sensor 95.
In step 123, a deviation between the target refrigerant pressure obtained in step 110 or 118 and the detected refrigerant pressure is detected.
In step 124, the motor fan duty ratio D is corrected so as to eliminate the deviation.
[0026]
On the other hand, if the air conditioner SW is off in the check in step 102, the detected value of the cooling water temperature is read in step 125 as in step 104.
In step 126, similarly to step 106, the second command value Y is calculated from the coolant temperature read in step 125.
[0027]
In step 127, the second command value Y is set as the first target value D1. Here, since the air conditioner SW is off, the second target value D2 in consideration of the operating state of the compressor is not calculated.
In step 128, the target refrigerant pressure of the compressor corresponding to the first target value D1 is calculated from the map of FIG. Then, after the motor fan control based on the duty ratio of the first target value D1 and the correction for the subsequent duty ratio are performed in step 121, the process is returned and the above control is repeated.
[0028]
In the present embodiment, the above steps 103 and 105 constitute the first command value calculating means, the above steps 104 and 106 constitute the second command value calculating means, and the steps 107 to 109 are the first target value setting means. Steps 111 to 114 and Step 118 constitute second target value setting means, and Step 119 and Steps 120 and 121 constitute duty ratio determining means. Steps 115 to 117 constitute correction means, and steps 122 to 124 constitute duty control means.
[0029]
The present embodiment is configured as described above, and the total torque of the generator and the compressor is minimized while satisfying the requirements for the cooling water temperature and the performance of the air conditioner. Can be improved. In particular, when calculating the second target value, the total torque of the generator and the compressor is corrected based on the outside air temperature and the rotation speed of the blower fan, so the outside air temperature and the cooling requirement in the cooling unit change. Even in this case, the engine can drive the generator and the compressor with the minimum torque, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved without being affected by the cooling request in the passenger compartment.
[0030]
Further, when calculating the target refrigerant pressure of the compressor corresponding to the calculated duty ratio of the first and second target values and controlling the motor fan, there is a difference between the actual refrigerant pressure and the target refrigerant pressure. In such a case, since the duty ratio is corrected so that the refrigerant pressure approaches the target refrigerant pressure, the compressor can operate in an ideal state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a cooling system for a vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of a motor fan.
FIG. 3 is a flowchart showing a control flow of a motor fan.
FIG. 4 is a map showing the relationship between the refrigerant pressure and the motor fan duty ratio, and the relationship between the coolant temperature and the motor fan duty ratio.
FIG. 5 is a map showing the relationship between the duty ratio, the refrigerant pressure, and the outside air temperature.
FIG. 6 is a map showing a relationship between a duty ratio of a motor fan and a generated current of a generator.
FIG. 7 is a map showing the relationship between the generated current and torque of the generator.
FIG. 8 is a map showing a relationship between a duty ratio of a motor fan and a torque of a compressor.
FIG. 9 is a map for correcting the total torque.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Generator 20 Engine 25 Generator 30 Compressor 40 Battery 50 Cooling unit 51 Blower fan 53 Evaporator 54 Heater condenser 55 Speed sensor 70 Motor fan 80 Radiator 90 Condenser 100 Control unit 110 Outside temperature sensor 115 Air conditioner SW
120 Vehicle speed sensor

Claims (2)

エンジン冷却水のラジエータとエアコンディショナ冷媒のコンデンサとを冷却するモータファンをデューティ比で制御する車両用モータファンの制御装置において、
冷媒圧力が示すエアコンディショナの性能要求を満足するためのデューティ比の第1指令値を算出する第1指令値算出手段と、
冷却水温に応じてデューティ比の第2指令値を算出する第2指令値算出手段と、
第1指令値および第2指令値のうち大きい方をデューティ比の第1目標値として設定する第1目標値設定手段と、
発電機のトルクとコンプレッサのトルクとの合計トルクを算出し、この合計トルクが最小となるようなデューティ比を第2目標値として設定する第2目標値設定手段と、
第1目標値および第2目標値のうち大きい方を最終デューティ比とするデューティ比決定手段と
エアコンディショナの冷媒圧力が外気温と前記最終デューティ比とに基づいて算出される目標冷媒圧力に近づくように、前記決定された最終デューティ比を制御するデューティ比制御手段とを有して、
前記第2目標値設定手段に対して前記演算された発電機のトルクとコンプレッサのトルクとの合計トルクをブロアファンモータの回転速度に基づいて補正する補正手段を設け、
前記第2目標値設定手段は、前記補正された合計トルクが最小となるようなデューティ比を第2目標値として設定することを特徴とする車両用モータファンの制御装置。
In a vehicle motor fan control device for controlling a motor fan that cools a radiator of engine cooling water and a condenser of an air conditioner refrigerant with a duty ratio,
First command value calculating means for calculating a first command value of a duty ratio for satisfying the performance requirement of the air conditioner indicated by the refrigerant pressure;
Second command value calculating means for calculating a second command value of the duty ratio according to the coolant temperature;
First target value setting means for setting a larger one of the first command value and the second command value as a first target value of the duty ratio;
A second target value setting means for calculating a total torque of the generator torque and the compressor torque, and setting a duty ratio that minimizes the total torque as a second target value;
A duty ratio determining means having a larger one of the first target value and the second target value as a final duty ratio ;
Duty ratio control means for controlling the determined final duty ratio so that the refrigerant pressure of the air conditioner approaches the target refrigerant pressure calculated based on the outside air temperature and the final duty ratio ,
Correcting means for correcting the total torque of the calculated generator torque and compressor torque with respect to the second target value setting means based on the rotational speed of the blower fan motor;
The second target value setting means sets a duty ratio that minimizes the corrected total torque as the second target value.
前記補正手段は、前記ブロアファンモータの回転速度と外気温によって、前記合計トルクを補正することを特徴とする請求項1記載の車両用モータファンの制御装置。  2. The vehicle motor fan control device according to claim 1, wherein the correction means corrects the total torque based on a rotational speed and an outside air temperature of the blower fan motor.
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