JP6375709B2 - Cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、冷却システムに関し、詳しくは、熱源と放熱器との間の冷媒流路に冷媒を循環させるため複数の電動ポンプを制御する技術に関する。   The present invention relates to a cooling system, and more particularly to a technique for controlling a plurality of electric pumps for circulating a refrigerant in a refrigerant flow path between a heat source and a radiator.

上記のように構成された冷却システムとして特許文献1には、半導体を冷却するための液体冷媒が供給される冷却ジャケットと、液体冷媒の熱を放熱するラジエータと、液体冷媒を循環させる電動型の2つの循環ポンプとを備えた液冷システムが示されている。   As a cooling system configured as described above, Patent Document 1 discloses a cooling jacket to which a liquid refrigerant for cooling a semiconductor is supplied, a radiator for radiating the heat of the liquid refrigerant, and an electric type for circulating the liquid refrigerant. A liquid cooling system with two circulation pumps is shown.

この特許文献1では、2つの循環ポンプが配管により直列に接続され、2つの循環ポンプと並列する位置にバイパス用のチューブを備え、故障等により1つの循環ポンプが停止した場合には、バイパス用のチューブに液体冷媒を送ることで液体冷媒の循環を行えるように構成されている。   In this Patent Document 1, two circulation pumps are connected in series by piping, and a bypass tube is provided at a position parallel to the two circulation pumps. When one circulation pump stops due to a failure or the like, The liquid refrigerant can be circulated by sending the liquid refrigerant to the tube.

また、この特許文献1では、2つの循環ポンプの回転を検出するセンサを備え、センサにより1つの循環ポンプが停止したことを判定した場合には、故障がない循環ポンプに対する電圧の上昇により回転速度を上昇させる制御を行うように構成されている。   Moreover, in this patent document 1, the sensor which detects rotation of two circulation pumps is provided, and when it is determined by the sensor that one circulation pump has stopped, the rotation speed is increased by a rise in voltage with respect to the circulation pump having no failure. It is comprised so that control which raises may be performed.

特許文献2では、内燃機関とラジエータとの間の冷却水通路に対して、定格が異なる2つの電動ウォータポンプが並列に備えられ、これらの駆動を制御する電子制御ユニットを備えた冷却装置が示されている。   Patent Document 2 discloses a cooling device including two electric water pumps having different ratings in parallel with respect to a cooling water passage between an internal combustion engine and a radiator, and an electronic control unit that controls the driving of these water pumps. Has been.

この特許文献2では、電子制御ユニットが、内燃機関の運転状態に応じた要求循環量に基づいて、最適となる一方の電動ウォータポンプを駆動する状態と、一方の駆動では対応できない場合に2つの電動ウォータポンプを同時に駆動する状態とに切り換えるように構成されている。   In this patent document 2, when the electronic control unit can not cope with the state in which one electric water pump that is optimized is driven based on the required circulation amount according to the operation state of the internal combustion engine, and one drive cannot cope with the two It is comprised so that it may switch to the state which drives an electric water pump simultaneously.

特開2005‐228237号公報JP 2005-228237 A 特開2006‐37883号公報JP 2006-37883 A

自動車の内燃機関を冷却するように、熱源としての内燃機関と、放熱器としてのラジエータとの間に冷媒としてのエンジンの冷却水を電動ポンプで循環させる冷却装置では、特許文献1や特許文献2にも記載されるように、ウォータポンプの駆動速度の調整により効率的な冷却が実現する。   In a cooling device that circulates engine coolant as a refrigerant with an electric pump between an internal combustion engine as a heat source and a radiator as a radiator so as to cool an internal combustion engine of an automobile, Patent Document 1 and Patent Document 2 As described above, efficient cooling is realized by adjusting the driving speed of the water pump.

電動モータで駆動されるウォータポンプの特性を考えると、冷却水を最も効率的に循環させる際の供給電力は決まった値になり、この効率的な駆動状態で循環させ得る冷媒の量も決まった値になる。   Considering the characteristics of a water pump driven by an electric motor, the power supplied when cooling water is circulated most efficiently is a fixed value, and the amount of refrigerant that can be circulated in this efficient driving state is also determined. Value.

これに対して、特許文献2に記載されるように定格が異なる2つのウォータポンプを用いるものでは、供給する電力の調整により循環量の調整が可能となり、ウォータポンプを切り換えて用いることにより効率を高めることも可能となる。しかしながら、この特許文献2の構成では、2つのウォータポンプを選択して供給する電力を調整することになるため、必ずしもウォータポンプを良好な効率で利用していることにはならず、消費電力を考えると改善の余地があった。   On the other hand, in the case of using two water pumps having different ratings as described in Patent Document 2, the circulation amount can be adjusted by adjusting the power supplied, and the efficiency can be improved by switching the water pump. It can also be increased. However, since the power supplied by selecting two water pumps is adjusted in the configuration of Patent Document 2, the water pump is not necessarily used with good efficiency, and power consumption is reduced. There was room for improvement.

本発明の目的は、複数の電動ポンプの制御により必要量の冷却水の循環を行う際の消費電力の抑制が可能な冷却システムを構成する点にある。   An object of the present invention is to configure a cooling system capable of suppressing power consumption when circulating a required amount of cooling water by controlling a plurality of electric pumps.

本発明の特徴は、熱源と放熱器との間の冷媒流路に冷媒を循環させる複数の電動ポンプと、複数の前記電動ポンプを個別に制御するポンプ制御装置とを備え、複数の前記電動ポンプは、全てが冷媒の循環量を調整可能であり、前記ポンプ制御装置が、設定された目標循環量が0である場合には、全ての前記電動ポンプを停止状態に維持し、前記目標循環量が0よりも大きく、複数のうちの1つの電動ポンプの効率循環量より小さい場合には、前記1つの電動ポンプに対し前記目標循環量を得る電力を供給するとともに、複数の前記電動ポンプのうち前記1つの電動ポンプを除く他の電動ポンプは停止し、前記目標循環量が、前記1つの電動ポンプの効率循環量を超え、且つ、複数の前記電動ポンプの全ての効率循環量を積算した値を越えない場合には、前記1つの電動ポンプを最高効率で駆動すると共に、前記目標循環量から当該1つの電動ポンプの効率循環量を減じた残余分を循環させるように前記他の電動ポンプを駆動する点にある。 A feature of the present invention includes a plurality of electric pumps that circulate refrigerant in a refrigerant flow path between a heat source and a radiator, and a pump control device that individually controls the plurality of electric pumps. Are all capable of adjusting the circulation amount of the refrigerant, and when the set target circulation amount is 0, the pump control device maintains all the electric pumps in a stopped state, and the target circulation amount Is larger than 0 and smaller than the efficiency circulation amount of one of the plurality of electric pumps, power for obtaining the target circulation amount is supplied to the one electric pump, and among the plurality of electric pumps, The other electric pumps other than the one electric pump are stopped, the target circulation amount exceeds the efficiency circulation amount of the one electric pump, and all the efficiency circulation amounts of the plurality of electric pumps are integrated. does not exceed the Expediently, to drive the one of the electric pump at maximum efficiency, that drives the other of the electric pump to circulate the retentate obtained by subtracting the efficiency circulation amount of the one of the electric pump from the target circulation amount It is in.

この構成によると、設定された目標循環量が複数の電動ポンプのうち1つの電動ポンプの効率循環量の積算値を超え、且つ、この電動ポンプを除いた他の電動ポンプの総効率循環量の総量を超えない場合には、1つの電動ポンプを最高効率で駆動することにより電力に無駄がなく、他の電動ポンプを駆動することになるが、この駆動に要する電力の無駄を低減できる。
これにより、例えば、単一の電動ポンプのみを駆動する構成や、定格が異なる電動ポンプを選択し、供給電力を調整して駆動する構成と比較して、電動ポンプで消費される電力を削減することができる。
According to this configuration, the set target circulation amount exceeds the integrated value of the efficiency circulation amount of one electric pump among the plurality of electric pumps, and the total efficiency circulation amount of other electric pumps excluding this electric pump is reduced. When the total amount is not exceeded, driving one electric pump with the highest efficiency results in no waste of electric power and driving of other electric pumps, but waste of electric power required for this driving can be reduced.
This reduces the power consumed by the electric pump compared to, for example, a configuration in which only a single electric pump is driven or a configuration in which an electric pump with a different rating is selected and supplied power is adjusted. be able to.

本発明は、前記ポンプ制御装置が、設定された目標循環量が、複数の前記電動ポンプの全ての効率循環量を積算した値より大きい場合には、複数の前記電動ポンプの全てに対して、効率循環量を得る電力より大きい電力を供給して駆動しても良い。   In the present invention, when the set target circulation amount is larger than a value obtained by integrating all the efficient circulation amounts of the plurality of electric pumps, the pump control device, for all of the plurality of electric pumps, You may drive by supplying electric power larger than the electric power which obtains an efficient circulation amount.

これによると、例えば、熱源の温度が目標温度より高くなり、設定された目標循環量が大きい場合に、全ての電動ポンプを、効率駆動量を得る電力より大きい電力で駆動する。これにより、熱源の温度低下が促進され、目標循環量が低減する。この結果、再び、少なくとも1つの電動ポンプを最高効率で駆動する状態に復帰させて消費電力を低減することができる。   According to this, for example, when the temperature of the heat source becomes higher than the target temperature and the set target circulation amount is large, all the electric pumps are driven with electric power larger than the electric power for obtaining the efficient driving amount. Thereby, the temperature fall of a heat source is accelerated | stimulated and a target circulation amount reduces. As a result, the power consumption can be reduced by returning to the state in which at least one electric pump is driven at the highest efficiency.

本発明は、前記ポンプ制御装置が、設定された目標循環量が、複数の前記電動ポンプの全ての効率循環量を積算した値より大きい場合には、複数の前記電動ポンプの少なくとも1つに対して、その電動ポンプの最高効率で駆動する電力を供給し、他の電動ポンプに対して、効率循環量を得る電力より大きい電力を供給して駆動しても良い。   In the present invention, when the set target circulation amount is larger than a value obtained by integrating all the efficient circulation amounts of the plurality of electric pumps, the pump control device is configured for at least one of the plurality of electric pumps. Thus, the electric power to be driven at the highest efficiency of the electric pump may be supplied, and the electric pump may be driven by supplying electric power larger than the electric power for obtaining the efficiency circulation amount.

これによると、複数の電動ポンプの少なくとも1つを最高効率で駆動することにより、他の電動ポンプが非効率な領域で駆動される場合でも、消費電力の抑制が可能となる。   According to this, by driving at least one of the plurality of electric pumps with the highest efficiency, power consumption can be suppressed even when other electric pumps are driven in an inefficient region.

本発明は、複数の前記電動ポンプとして、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが等しい2つの電動ポンプを用いても良い。   In the present invention, as the plurality of electric pumps, two electric pumps having the same power consumption and efficiency circulation amount when driven at the highest efficiency may be used.

性能が等しい2つの電動ポンプを用いることで、制御が単純となりメンテナンスも容易となる。   By using two electric pumps having the same performance, control is simplified and maintenance is facilitated.

本発明は、複数の前記電動ポンプとして、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが異なる2つの電動ポンプを用いても良い。   In the present invention, as the plurality of electric pumps, two electric pumps having different power consumption and efficiency circulation amount when driven at the highest efficiency may be used.

これによると、性能が異なる電動ポンプを用いることにより、例えば、目標循環量が0から増大する場合には、ポンプ制御装置が2つの電動ポンプのうち、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが小さい電動ポンプを先に駆動することにより、冷媒の循環量が少ない場合でも細やかなコントロールが可能となる。
本発明は、前記目標循環量が0から増大する場合には、前記ポンプ制御装置が前記2つの電動ポンプのうち、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが小さい電動ポンプを先に駆動しても良い。
According to this, by using an electric pump with different performance, for example, when the target circulation amount increases from 0, the power consumption when the pump controller is driven at the highest efficiency of the two electric pumps, and By driving the electric pump with a small amount of efficient circulation first, fine control is possible even when the amount of refrigerant circulation is small.
According to the present invention, when the target circulation amount increases from 0, an electric pump having a small power consumption and an efficient circulation amount when the pump control device is driven at the highest efficiency among the two electric pumps. It may be driven first.

エンジンの冷却システムを示す図である。It is a figure which shows the cooling system of an engine. モータ制御ユニットの構成を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows the structure of a motor control unit. ポンプ制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a pump control routine. 2つの電動ポンプの流量と効率とを表すグラフである。It is a graph showing the flow volume and efficiency of two electric pumps. 2つの電動ポンプの出力と流量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the output and flow volume of two electric pumps. 2つの電動ポンプに供給される電力を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the electric power supplied to two electric pumps. 2つの電動ポンプの振動と位相差とを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows vibration and phase difference of two electric pumps. 2つの電動ポンプの振動の関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relation of vibration of two electric pumps.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔冷却システムの構成〕
図1に示すように、乗用車等の車両に備えられるエンジンEのウォータジャケット1(熱源の一例)の冷却水(冷媒の一例)をラジエータ2(放熱器の一例)に送り、放熱の後にウォータジャケット1に戻す循環型の冷媒流路Rが構成されている。この冷媒流路Rに冷却水を循環させる第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2と備え、これらを個別に制御するポンプ制御装置10と、各々の電動ポンプP(第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2との上位概念)に電力を供給するモータ制御ユニット11とを備えてエンジンの冷却システムが構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Cooling system configuration]
As shown in FIG. 1, cooling water (an example of a refrigerant) of a water jacket 1 (an example of a heat source) of an engine E provided in a vehicle such as a passenger car is sent to a radiator 2 (an example of a radiator), and after the heat dissipation, the water jacket A circulation type refrigerant flow path R returning to 1 is configured. The first electric pump P1 and the second electric pump P2 that circulate the cooling water in the refrigerant flow path R are provided, and the pump control device 10 that individually controls them, and the electric pumps P (the first electric pump P1 and the first electric pump P1). And a motor control unit 11 that supplies electric power to the electric pump P2), and constitutes an engine cooling system.

エンジンEは4サイクル型等の一般的な内燃機関であり、冷媒流路Rは、ウォータジャケット1から冷却水を送り出す供給管3と、ラジエータ2で放熱した冷却水をエンジンEのウォータジャケット1に戻す還元管4とを備えている。供給管3には冷却水の温度を計測する温度センサTSを備えている。   The engine E is a general internal combustion engine such as a 4-cycle type, and the refrigerant flow path R has a supply pipe 3 for sending cooling water from the water jacket 1 and cooling water radiated by the radiator 2 to the water jacket 1 of the engine E. And a return pipe 4 to be returned. The supply pipe 3 is provided with a temperature sensor TS for measuring the temperature of the cooling water.

ラジエータ2の上部にはラジエータキャップ2Aが備えられ、この近傍にリザーバタンク5が備えられ、ラジエータキャップと一体形成されたプレッシャーバルブを介してリザーバタンク5との間で冷却水を給排する給排管6が備えられている。   A radiator cap 2A is provided at the upper part of the radiator 2, and a reservoir tank 5 is provided in the vicinity thereof, and supply / discharge of cooling water to / from the reservoir tank 5 through a pressure valve formed integrally with the radiator cap. A tube 6 is provided.

2つの電動ポンプP(第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2との上位概念)は還元管4において冷媒流路Rの冷却水の循環方向(図1に矢印で示す方向)に沿って直列に配置されている。各々の電動ポンプPは、三相ブラシレス直流モータで成るモータMと、インペラWとを有する遠心ポンプ型に構成されている。尚、モータMとして同期型モータや誘導型モータを用いても良い。   Two electric pumps P (superior concepts of the first electric pump P1 and the second electric pump P2) are connected in series along the circulation direction of the cooling water in the refrigerant flow path R (the direction indicated by the arrow in FIG. 1) in the reduction pipe 4. Is arranged. Each electric pump P is configured as a centrifugal pump type having a motor M composed of a three-phase brushless DC motor and an impeller W. As the motor M, a synchronous motor or an induction motor may be used.

電動ポンプPは、インペラWと、これらを収容するハウジングとの内部に間隙が形成され、2つの電動ポンプPの一方が停止する状況においても他方を駆動することにより、還元管4での冷却水の循環が可能となる。また、2つの電動ポンプPが同時に駆動された場合には供給管3の圧力上昇に伴い流量が増大する。   The electric pump P has a gap formed between the impeller W and the housing that accommodates them, and drives one of the two electric pumps P even when one of the two electric pumps P is stopped. Circulation is possible. Further, when the two electric pumps P are driven simultaneously, the flow rate increases as the pressure in the supply pipe 3 increases.

モータMは、永久磁石で構成されるロータと、これを取り囲む位置に配置される界磁コイルとを備えて構成されている。このモータMは、3相交流が供給されることにより回転する6極3相9スロット型に構成されている。   The motor M includes a rotor composed of permanent magnets and a field coil arranged at a position surrounding the rotor. The motor M is configured as a 6-pole 3-phase 9-slot type that rotates when supplied with 3-phase AC.

〔制御構成〕
このエンジンの冷却システムでは、第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2とに等しい性能のものが使用されている。具体的には、各々の電動ポンプPが最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量Qeとが等しい性能のものが使用されている。
[Control configuration]
In this engine cooling system, the same performance as that of the first electric pump P1 and the second electric pump P2 is used. Specifically, the power consumption when each electric pump P is driven at the highest efficiency and the efficiency circulation amount Qe are equal.

モータ制御ユニット11は、ポンプ制御装置10での制御により、電源12からの電力から三相交流を作り出し、少なくとも何れか一方の電動ポンプPのモータMに供給することにより、電動ポンプPの回転数(単位時間あたりの回転数)を設定するインバータとして機能する。   The motor control unit 11 generates three-phase alternating current from the electric power from the power source 12 under the control of the pump control device 10 and supplies it to the motor M of at least one of the electric pumps P, thereby rotating the rotational speed of the electric pump P. It functions as an inverter that sets (the number of revolutions per unit time).

つまり、モータ制御ユニット11は、図2に示すように、各々のモータMに対応する一対の電力制御部11Aと、一対のPWM制御部11Cと、一対の位相検知部11Bとを備えると共に、各々のモータMの回転位相を調整するための信号を電力制御部11Aに出力する単一の相対位相制御部11Dを備えている。   That is, as shown in FIG. 2, the motor control unit 11 includes a pair of power control units 11A corresponding to each motor M, a pair of PWM control units 11C, and a pair of phase detection units 11B. A single relative phase control unit 11D that outputs a signal for adjusting the rotational phase of the motor M to the power control unit 11A.

電力制御部11Aは、直流の電源12の電力から三相交流を作り出し、モータMの界磁コイルに供給するために複数の電力制御素子を有している。PWM制御部11Cは、デューティ比の設定により電力制御部11Aから界磁コイルに供給する電力(電圧)を制御するため電力制御素子を有している。位相検知部11Bは、三相交流の各相の誘起電圧を取得しゼロクロスのタイミングからロータの回転位相を取得するようにA/D変換素子やシャント抵抗等を有している。相対位相制御部11Dは各々の電力制御部11Aにおける三相の電力の出力タイミングを設定する。   The power control unit 11 </ b> A has a plurality of power control elements for generating a three-phase alternating current from the power of the direct-current power supply 12 and supplying the three-phase alternating current to the field coil of the motor M. The PWM control unit 11C has a power control element for controlling the power (voltage) supplied from the power control unit 11A to the field coil by setting the duty ratio. The phase detection unit 11B has an A / D conversion element, a shunt resistor, and the like so as to acquire an induced voltage of each phase of the three-phase alternating current and acquire a rotational phase of the rotor from the zero cross timing. The relative phase control unit 11D sets the output timing of the three-phase power in each power control unit 11A.

ポンプ制御装置10は、温度センサTSの計測信号が入力し、モータ制御ユニット11からの制御信号が入力すると共に、モータ制御ユニット11に制御信号を出力する。また、ポンプ制御装置10は、マイクロプロセッサやDSPを用いることによりECUとして構成されるものであり、循環量設定部10Aと、駆動モード設定部10Bと、位相制御部10Cと、記憶部10Dとを備えている。   The pump control device 10 receives a measurement signal from the temperature sensor TS, receives a control signal from the motor control unit 11, and outputs a control signal to the motor control unit 11. The pump control device 10 is configured as an ECU by using a microprocessor or a DSP, and includes a circulation amount setting unit 10A, a drive mode setting unit 10B, a phase control unit 10C, and a storage unit 10D. I have.

循環量設定部10Aは、温度センサTSの計測信号に基づいて冷媒流路Rでの冷却水の目標循環量Qd(単位時間あたりの水量)を設定する。駆動モード設定部10Bは、電動ポンプPの駆動形態を設定する。位相制御部10Cは2つの電動ポンプPが同時に駆動される場合に、各々のモータMの回転に起因する振動を抑制する。   The circulation amount setting unit 10A sets a target circulation amount Qd (water amount per unit time) of the cooling water in the refrigerant flow path R based on the measurement signal of the temperature sensor TS. The drive mode setting unit 10B sets the drive mode of the electric pump P. The phase control unit 10 </ b> C suppresses vibration caused by the rotation of each motor M when the two electric pumps P are driven simultaneously.

記憶部10Dは、EEPROM等の不揮発性メモリで構成され、温度センサTSで計測される冷却水温に対応して目標循環量Qdを設定するテーブル、あるいは、演算により目標循環量Qdを設定する関数や係数等の情報を記憶している。このテーブルあるいは情報は、モータ制御ユニット11に出力される目標電力信号と対応するものであり、例えば、テーブルから読み出した目標電力信号をモータ制御ユニット11に出力することにより、モータ制御ユニット11は、目標電力信号に対応する電力を電動ポンプPのモータMに供給し、目標循環量Qdを得るように構成されている。   The storage unit 10D is configured by a nonvolatile memory such as an EEPROM, and a table for setting the target circulation amount Qd corresponding to the cooling water temperature measured by the temperature sensor TS, or a function for setting the target circulation amount Qd by calculation, Information such as coefficients is stored. This table or information corresponds to the target power signal output to the motor control unit 11. For example, by outputting the target power signal read from the table to the motor control unit 11, the motor control unit 11 Electric power corresponding to the target power signal is supplied to the motor M of the electric pump P to obtain the target circulation amount Qd.

更に、記憶部10Dは、電動ポンプPを最高効率で駆動した際の効率循環量Qeと、最高効率で駆動する際に必要とする供給電力値を記憶する。尚、循環量設定部10Aと、駆動モード設定部10Bと、位相制御部10Cとはソフトウエアで構成されるものであるが、これらをロジック等のハードウエアで構成しても良い。   Furthermore, the storage unit 10D stores the efficiency circulation amount Qe when the electric pump P is driven at the highest efficiency and the supply power value required when driving the electric pump P at the highest efficiency. The circulation amount setting unit 10A, the drive mode setting unit 10B, and the phase control unit 10C are configured by software, but may be configured by hardware such as logic.

このエンジン冷却システムでは、例えば、最高効率が異なる複数の電動ポンプPを備えた場合には、各々のモータMに対応して供給電力値に対する冷却水の循環量を表す複数のテーブルや、供給電力値と循環量との関係を示す複数の関数や、係数のように演算の元になる複数のデータ等が記憶部10Dに記憶されることになる。これに加えて、記憶部10Dは、各々の電動ポンプPを最高効率で駆動した際の効率循環量Qeと、最高効率で駆動する際に必要とするように複数の供給電力値が電動ポンプ毎に記憶される。   In this engine cooling system, for example, when a plurality of electric pumps P having different maximum efficiencies are provided, a plurality of tables representing the circulation amount of the cooling water with respect to the supply power value corresponding to each motor M, and the supply power A plurality of functions indicating the relationship between the value and the circulation amount, a plurality of data as a basis of calculation such as coefficients, and the like are stored in the storage unit 10D. In addition to this, the storage unit 10D has an efficiency circulation amount Qe when each electric pump P is driven at the highest efficiency and a plurality of supply power values for each electric pump as required when driving at the highest efficiency. Is remembered.

尚、このエンジン冷却システムでは、モータ制御ユニット11のPWM制御部11Cの制御により、電動ポンプPのモータMに印加する電圧を変更することにより供給電力を変更させて回転数(単位時間あたりの回転数)を制御する制御形態となる。   In this engine cooling system, the supply power is changed by changing the voltage applied to the motor M of the electric pump P under the control of the PWM control unit 11C of the motor control unit 11, so that the rotation speed (rotation per unit time) is changed. Number).

効率循環量Qeは、予め計測された値である。尚、効率循環量Qeを計測する場合には、電動ポンプPのモータMを駆動する供給電力を(印加電圧を)連続的に変更する状況で、その供給電力と冷却水の循環量とをサンプリングする計測を行い、複数のサンプリングタイミングでの供給電力値と循環量とを取得する。このように取得した供給電力値で循環量を除して得られる値のうち、最も大きい値が最高効率となる。従って、電動ポンプPを最高効率で駆動した場合に、単位流量の冷却水を循環させるに必要な供給電力値も最も小さくなる。この現象を利用して省電力を実現するため最高効率における循環量を効率循環量Qeに設定し、これに対応する供給電力値が記憶部10Dに記憶されている。   The efficiency circulation amount Qe is a value measured in advance. When measuring the efficiency circulation amount Qe, the supply power for driving the motor M of the electric pump P is continuously changed (the applied voltage), and the supply power and the circulation amount of the cooling water are sampled. Measurement is performed, and supply power values and circulation amounts at a plurality of sampling timings are acquired. Of the values obtained by dividing the circulation amount by the supply power value acquired in this way, the largest value is the highest efficiency. Therefore, when the electric pump P is driven with the highest efficiency, the supply power value required to circulate the cooling water with the unit flow rate is the smallest. In order to realize power saving using this phenomenon, the circulation amount at the maximum efficiency is set to the efficiency circulation amount Qe, and the supply power value corresponding to this is stored in the storage unit 10D.

〔制御形態〕
このポンプ制御装置10の制御形態の概要をポンプ制御ルーチンとして図3のフローチャートに示している。この制御では、循環量設定部10Aが温度センサTSで計測される冷却水の水温に基づいて、冷媒流路Rに循環させる目標循環量Qdを設定する(#1ステップ)。
[Control form]
The outline of the control mode of the pump control device 10 is shown in the flowchart of FIG. 3 as a pump control routine. In this control, the circulation amount setting unit 10A sets a target circulation amount Qd to be circulated through the refrigerant flow path R based on the coolant temperature measured by the temperature sensor TS (step # 1).

このステップでは、記憶部10Dに記憶されたデータと、冷却水温とに基づき目標循環量Qdが求められる。   In this step, the target circulation amount Qd is obtained based on the data stored in the storage unit 10D and the coolant temperature.

次に、目標循環量Qdと、効率循環量Qeとが比較されることになるが(#2ステップ)、目標循環量Qdが「0」である場合には、駆動モード設定部10Bが双方の電動ポンプPを停止状態に維持する(#3、#4ステップ)。尚、このポンプ制御ルーチンでは、モータMに対する電力供給を停止するようにモータ制御ユニット11を制御して電動ポンプPを停止させる。   Next, the target circulation amount Qd and the efficiency circulation amount Qe are compared (step # 2). When the target circulation amount Qd is “0”, the drive mode setting unit 10B The electric pump P is maintained in a stopped state (steps # 3 and # 4). In this pump control routine, the electric pump P is stopped by controlling the motor control unit 11 so as to stop the power supply to the motor M.

また、#2ステップでの比較により目標循環量Qdが効率循環量Qeより小さい場合には(等しい場合も含む)、一方の電動ポンプPに対し目標循環量Qdを得る電力を供給し、他方の電動ポンプPは停止する(#5、#6ステップ)。尚、目標循環量Qdが効率循環量Qeと一致する場合には、一方の電動ポンプPに対して効率循環量Qeを得る電力が供給される。   Further, when the target circulation amount Qd is smaller than the efficiency circulation amount Qe (including the case where they are equal) by comparison in the # 2 step, the electric power for obtaining the target circulation amount Qd is supplied to one electric pump P, and the other The electric pump P stops (steps # 5 and # 6). When the target circulation amount Qd matches the efficiency circulation amount Qe, electric power for obtaining the efficiency circulation amount Qe is supplied to one electric pump P.

前述したように、記憶部10Dには電動ポンプPに供給する供給電力値と、その供給電力値に対応する冷却水の循環量との関係を示すテーブルデータや、演算の元になるデータの何れかが記憶されている。従って、ポンプ制御装置10では、データに基づき目標循環量Qdから供給すべき電力が求められる。   As described above, the storage unit 10D includes either table data indicating the relationship between the supply power value supplied to the electric pump P and the circulation amount of the cooling water corresponding to the supply power value, or data that is the basis of the calculation. Is remembered. Therefore, the pump control device 10 determines the power to be supplied from the target circulation amount Qd based on the data.

このように#5、#6ステップでは、目標循環量Qdに基づいて求められた電力を一方の電動ポンプPに供給することにより、必要とする循環量を得る。   As described above, in steps # 5 and # 6, the required circulation amount is obtained by supplying the electric power obtained based on the target circulation amount Qd to one of the electric pumps P.

また、#2ステップでの比較により目標循環量Qdが効率循環量Qeより大きく、効率循環量Qeの2倍より小さい場合には(等しい場合も含む)、駆動モード設定部10Bが一方の電動ポンプPに対し、効率循環量Qeを得る電力を供給し、他方の電動ポンプPは残余分(Qd−Qe)の循環量を得る電力を供給する(#7、#8ステップ)。尚、残余分(Qd−Qe)の循環量が効率循環量Qeと一致する場合には、他方の電動ポンプPに対して効率循環量Qeを得る電力が供給される。   Further, when the target circulation amount Qd is larger than the efficiency circulation amount Qe and smaller than twice the efficiency circulation amount Qe (including the case where they are equal) as a result of the comparison in the step # 2, the drive mode setting unit 10B has one electric pump. The electric power for obtaining the efficiency circulation amount Qe is supplied to P, and the other electric pump P supplies the electric power for obtaining the remaining circulation amount (Qd-Qe) (steps # 7 and # 8). When the circulation amount of the remaining (Qd−Qe) coincides with the efficiency circulation amount Qe, electric power for obtaining the efficiency circulation amount Qe is supplied to the other electric pump P.

この#7、#8ステップでは、双方の電動ポンプPを駆動することなり、この駆動時には少なくとも一方の電動ポンプPに対して効率循環量Qeを得る電力を供給することになるため、効率的に電動ポンプPを駆動して省電力を実現する。   In steps # 7 and # 8, both electric pumps P are driven, and at this time, electric power for obtaining an efficient circulation amount Qe is supplied to at least one electric pump P. The electric pump P is driven to realize power saving.

特に、この実施形態のように2つの電動ポンプPを用いる場合に、#7ステップでは、設定された目標循環量Qdが1つの電動ポンプPの効率循環量を超え、且つ、1つの電動ポンプを除いた他の電動ポンプPの総効率循環量を超えないことを判定している。この判定において、他の電動ポンプPが1つであるため、総効率循環量が1つの電動ポンプPの効率循環量Qeと一致することになる。そして、#8ステップでは、1つの電動ポンプPを最高効率で駆動すると共に、目標循環量Qdから当該1つの電動ポンプPの効率循環量Qeを減じた残余分を循環させるように他の電動ポンプPを駆動することになる。   In particular, when two electric pumps P are used as in this embodiment, in step # 7, the set target circulation amount Qd exceeds the efficiency circulation amount of one electric pump P, and one electric pump is It is determined that the total efficiency circulation amount of the other electric pumps P is not exceeded. In this determination, since there is only one other electric pump P, the total efficiency circulation amount matches the efficiency circulation amount Qe of one electric pump P. In step # 8, one electric pump P is driven at the highest efficiency, and another electric pump is circulated so that the remainder obtained by subtracting the efficiency circulation amount Qe of the one electric pump P from the target circulation amount Qd is circulated. P will be driven.

この実施形態では、2つの電動ポンプPを用いた冷却システムにおける制御形態を説明しているが、例えば、3つ以上となるN個の電動ポンプPを用いる場合には、目標循環量Qdが1つの電動ポンプPの効率循環量Qeを超え、且つ、他の電動ポンプP(N−1個)の効率循環量Qeの(N−1個)倍を超えない((N−1個)の電動ポンプの総効率循環量〔(N−1)×Qe〕を超えない)場合にも#7、#8ステップと同様の制御が行われる。具体的には、少なくとも1つの電動ポンプPに対して効率循環量Qeを得る電力を供給し、残余分の循環量を残りの(N−1個)電動ポンプPで循環させるように、これらの電動ポンプPに対して電力が供給される。   In this embodiment, the control mode in the cooling system using two electric pumps P has been described. For example, when N electric pumps P of three or more are used, the target circulation amount Qd is 1 The efficiency circulation amount Qe of one electric pump P is exceeded, and (N-1) times the efficiency circulation amount Qe of other electric pumps P (N-1) is not exceeded ((N-1) electric Also in the case of the total efficiency circulation amount of the pump [(N-1) × Qe] is not exceeded), the same control as the steps # 7 and # 8 is performed. Specifically, power for obtaining an efficient circulation amount Qe is supplied to at least one electric pump P, and the remaining circulation amount is circulated by the remaining (N-1) electric pumps P. Electric power is supplied to the electric pump P.

電動ポンプPの流量Qと効率との関係を図4のグラフのように示すことが可能であり、第1電動ポンプP1に供給する電力を増大した場合に、流量Qが効率循環量Qeに達した時点で最高効率となる。同図には、第1電動ポンプP1で効率循環量Qeを得るように駆動する状況において、第2電動ポンプP2の駆動を開始した場合に、第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2と併せた効率が低い状態から上昇することも示しており、冷媒流路Rに流れる冷却水の流量Qが、第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2との流量を併せた流量Qが、効率循環量Qeの2倍に達した時点で最高の効率で冷却水を循環させることになることが理解できる。   The relationship between the flow rate Q and the efficiency of the electric pump P can be shown as in the graph of FIG. 4, and when the power supplied to the first electric pump P1 is increased, the flow rate Q reaches the efficient circulation amount Qe. The maximum efficiency is achieved. In the figure, in the situation where the first electric pump P1 is driven so as to obtain the efficiency circulation amount Qe, when the second electric pump P2 is started to drive, the first electric pump P1 and the second electric pump P2 are combined. It also shows that the efficiency rises from a low state, and the flow rate Q of the cooling water flowing through the refrigerant flow path R is equal to the flow rate Q that combines the flow rates of the first electric pump P1 and the second electric pump P2. It can be understood that the cooling water is circulated at the highest efficiency when the amount reaches twice the amount Qe.

尚、同図に示す「圧力」のグラフは、冷媒流路Rに圧力センサを備えて冷却水に作用する圧力であり、冷却水の流量が増大するほど圧力が低下することを示している。   The graph of “pressure” shown in the figure is the pressure acting on the cooling water provided with the pressure sensor in the refrigerant flow path R, and indicates that the pressure decreases as the flow rate of the cooling water increases.

図5のグラフには、第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2との出力と流量との関係を示している。このグラフから第1電動ポンプP1による流量Qが効率循環量Qeに達した時点で、この第1電動ポンプP1の駆動状態を維持し第2電動ポンプP2の駆動を開始して必要とする流量を得ることが理解できる。   The graph of FIG. 5 shows the relationship between the output and flow rate of the first electric pump P1 and the second electric pump P2. From this graph, when the flow rate Q by the first electric pump P1 reaches the efficiency circulation amount Qe, the driving state of the first electric pump P1 is maintained and the driving of the second electric pump P2 is started to obtain the required flow rate. I can understand.

また、目標循環量Qdが効率循環量Qeの2倍より大きい場合には、駆動モード設定部10Bが効率循環量Qeの1/2の量の流量を双方の電動ポンプPで循環させるように双方の電動ポンプPに等しい電力を供給する(#9ステップ)。このように供給される電力は、2つの電動ポンプPで効率循環量を得るために供給される電力より大きい。   Further, when the target circulation amount Qd is larger than twice the efficiency circulation amount Qe, the drive mode setting unit 10B both circulates the flow rate that is 1/2 of the efficiency circulation amount Qe by both the electric pumps P. Electric power equal to the electric pump P is supplied (step # 9). The electric power supplied in this way is larger than the electric power supplied to obtain an efficient circulation amount by the two electric pumps P.

尚、#9ステップにおいて、目標循環量Qdが、効率循環量Qeの2倍より僅かに多い場合には、一方の電動ポンプPに対して効率循環量Qeを得る電力を供給し、他方の電動ポンプPに対して、残余分(Qd−2Qe)の循環量を得る電力を供給するように制御形態を設定しても良い。   In step # 9, when the target circulation amount Qd is slightly larger than twice the efficiency circulation amount Qe, electric power for obtaining the efficiency circulation amount Qe is supplied to one electric pump P, and the other electric motor is supplied. The control mode may be set so as to supply the pump P with electric power for obtaining the circulation amount of the remaining (Qd−2Qe).

更に、2つの電動ポンプPが駆動される状況では、位相制御部10Cが、2つのモータMの位相差αを設定することにより振動を抑制する振動抑制制御が実行される(#10ステップ)。   Furthermore, in the situation where the two electric pumps P are driven, the vibration suppression control for suppressing the vibration is performed by the phase control unit 10C setting the phase difference α between the two motors M (step # 10).

この振動抑制制御(#10ステップ)では、2つの位相検知部11Bから回転位相をポンプ制御装置10の駆動モード設定部10Bが取得して等速(等しい回転数)で回転させるようにPWM制御部11Cに制御信号を出力する。更に、このように2つのモータMが等速で回転する場合には、相対位相制御部11Dが、電力制御部11Aを制御することにより2つのモータMの位相差αを設定して振動が抑制される。   In this vibration suppression control (# 10 step), the PWM control unit is configured so that the drive phase setting unit 10B of the pump control device 10 acquires the rotation phase from the two phase detection units 11B and rotates at a constant speed (equal rotation speed). A control signal is output to 11C. Furthermore, when the two motors M rotate at a constant speed in this way, the relative phase control unit 11D controls the power control unit 11A to set the phase difference α between the two motors M and suppress vibration. Is done.

モータMは、前述したように6極3相9スロット型であり、ステータにはU相、V相、W相の各相の界磁コイルが備え、永久磁石で成るロータを備えている。図6に示すように、第1電動ポンプP1のモータMのU相、V相、W相には、この順序で電気角で120度の位相差で印加される。このようにU相、V相、W相の三相のステータコイルに電流が流れることにより、このモータMではロータと界磁コイルとの間に作用する吸引力と斥力とによりロータの回転が可能となる。   The motor M is a 6-pole, 3-phase, 9-slot type as described above, and the stator includes field coils for each of the U phase, V phase, and W phase, and includes a rotor made of permanent magnets. As shown in FIG. 6, the motor M of the first electric pump P1 is applied to the U phase, V phase, and W phase in this order with a phase difference of 120 degrees in electrical angle. Since current flows through the three-phase stator coils of U phase, V phase, and W phase in this way, in this motor M, the rotor can be rotated by the attractive force and repulsive force acting between the rotor and the field coil. It becomes.

また、モータMの駆動時には、主としてコギングトルクの作用により振動を発生させるため、2つのモータMを同相で駆動した場合には、振動が重畳すること等により共振を招き結果としてエンジン冷却システムを振動させることもあった。   Further, when the motor M is driven, vibration is mainly generated by the action of cogging torque. When the two motors M are driven in the same phase, the vibration is superimposed and the engine cooling system is vibrated as a result. There was also.

この種のモータMでは、1回転で6回の相切換タイミングが発生し、相切換は図6のタイミングチャートに示されるように、相切換タイミング60度に対応する周期Tで行われる。尚、モータMが極3相9スロット型であるため、モータMが1回転する際の相切換は18回行われる。   In this type of motor M, six phase switching timings are generated in one rotation, and the phase switching is performed at a period T corresponding to the phase switching timing of 60 degrees as shown in the timing chart of FIG. Since the motor M is a pole 3-phase 9-slot type, phase switching is performed 18 times when the motor M rotates once.

このように相切換が行われるため、コギングトルクに起因する振動も周期Tと同期する。このような理由から周期Tの1/2だけ位相がずれたタイミング(30度の位相差)で他方のモータMの各相に電流を供給することにより振動を抑制している。   Since the phase is switched in this way, the vibration caused by the cogging torque is also synchronized with the period T. For this reason, vibration is suppressed by supplying current to each phase of the other motor M at a timing (phase difference of 30 degrees) that is out of phase by 1/2 of the period T.

図6に示すタイミングチャートでは、半波(ユニポーラ)駆動方式において、U相、V相、W相の各相における電流の供給タイミングを示しており、同図で上段に示す第1電動ポンプP1のモータMに対する電流の供給タイミングと比較して、同図で下段に示す第2電動ポンプP2のモータMに対する電流の供給タイミングを、周期Tの1/2となる位相差αだけシフトさせることにより、逆位相となる2つの振動を互い振動で相殺させ、振動の抑制を実現している。   The timing chart shown in FIG. 6 shows the current supply timing in each of the U-phase, V-phase, and W-phase in the half-wave (unipolar) driving method, and the first electric pump P1 shown in the upper part of FIG. Compared with the current supply timing to the motor M, the current supply timing to the motor M of the second electric pump P2 shown in the lower part of the figure is shifted by a phase difference α that is ½ of the period T, Two vibrations having opposite phases are canceled out by mutual vibrations to realize vibration suppression.

つまり、図7に示すように、第1電動ポンプP1で発生する振動が周期Tで継続して発生する場合に、第2電動ポンプP2で発生する振動を位相差αに対応するタイミングだけずらすことにより、振動の重畳を抑制している。特に、第1電動ポンプP1のモータMの駆動により発生する振動を図8に示すように実線に示した場合に、第2電動ポンプP2のモータMの駆動により発生する振動を波線で示すように作り出し、各々の振動が相殺することにより振動を低減しているのである。   That is, as shown in FIG. 7, when the vibration generated in the first electric pump P1 is continuously generated in the period T, the vibration generated in the second electric pump P2 is shifted by a timing corresponding to the phase difference α. Thus, the superposition of vibration is suppressed. In particular, when the vibration generated by driving the motor M of the first electric pump P1 is shown by a solid line as shown in FIG. 8, the vibration generated by driving the motor M of the second electric pump P2 is shown by a wavy line. The vibration is reduced by creating and canceling each vibration.

このような位相差αで2つのモータMを駆動する場合には、相対位相制御部11Dが各々の電力制御部11Aを制御することとなる。つまり、相対位相制御部11Dは、一方のモータMに対する電力を一時的に増大することや、一時的に低減することにより位相を進ませるあるいは、遅れさせることにより、位相差αを作り出し、この位相差αを維持するように制御を行うのである。   When the two motors M are driven with such a phase difference α, the relative phase control unit 11D controls each power control unit 11A. That is, the relative phase control unit 11D creates the phase difference α by advancing or delaying the phase by temporarily increasing or temporarily reducing the power to the one motor M. Control is performed so as to maintain the phase difference α.

〔#10ステップの変形例〕
前述した実施形態では、位相差αを周期Tの1/2に設定しているが、電動ポンプPの駆動時には、ロータとインペラWとを含む回転系が回転することにより振動が発生することも多く、このように回転系の振動の特性や、2つのモータMの位置関係や、モータMの回転数、あるいは、インペラWによって送られる冷却水の脈動や、冷却水同士の干渉等により、位相差αを一義的に決めることが困難である。
[Modification of Step # 10]
In the above-described embodiment, the phase difference α is set to ½ of the period T. However, when the electric pump P is driven, vibration may be generated by rotation of the rotating system including the rotor and the impeller W. In many cases, it depends on the vibration characteristics of the rotating system, the positional relationship between the two motors M, the rotational speed of the motors M, the pulsation of cooling water sent by the impeller W, interference between cooling waters, and the like. It is difficult to uniquely determine the phase difference α.

このような理由から、2つのモータMを同時に等速(等しい回転数)で駆動した場合に振動を最も良好に抑制される位相差αを、モータMの回転数に対応して予めFFTアナライザ等により振動を計測し、この振動が最も小さくなる位相差αを求め、記憶部10Dに対してテーブルデータとして記憶する。そして、2つのモータMが同時に等速で駆動される場合には、回転数に基づいて記憶部10Dに記憶した位相差αを読み出し、この位相差αで2つのモータMを駆動するように制御を行っても良い。   For this reason, when the two motors M are simultaneously driven at a constant speed (equal rotational speed), the phase difference α that is best suppressed in vibration is determined in advance by an FFT analyzer or the like corresponding to the rotational speed of the motor M. The vibration is measured by the above, and the phase difference α at which the vibration is minimized is obtained and stored as table data in the storage unit 10D. When the two motors M are simultaneously driven at a constant speed, the phase difference α stored in the storage unit 10D is read based on the rotation speed, and the two motors M are controlled to be driven with the phase difference α. May be performed.

このように、実測に基づいて位相差αを設定することにより、回転数や2つのモータMの相対的な位置関係、あるいは、冷却水の脈動等を反映した状態で良好に振動の抑制が可能となる。   In this way, by setting the phase difference α based on actual measurement, vibration can be suppressed satisfactorily while reflecting the rotational speed, the relative positional relationship between the two motors M, or the pulsation of the cooling water. It becomes.

〔実施形態の効果〕
このように、2つの電動ポンプPの少なくとも一方を最高効率で駆動して省電力を実現するだけではなく、複数の電動ポンプPを備えているため、単一の電動ポンプPを備えるものと比較して電動ポンプPの故障時にも冷却水を循環させることが可能となりエンジンEのオーバヒートを抑制できる。
[Effect of the embodiment]
In this way, not only is power saving achieved by driving at least one of the two electric pumps P with the highest efficiency, but a plurality of electric pumps P are provided, so that it is compared with one having a single electric pump P. Thus, the cooling water can be circulated even when the electric pump P fails, and overheating of the engine E can be suppressed.

また、性能が等しい2つの電動ポンプPを用いることにより、例えば、異なる性能の電動ポンプPを用いる構成と比較して、電動ポンプPのメンテナンスが容易で交換のために複数種の電動ポンプPを準備する必要もない。   Further, by using two electric pumps P having the same performance, for example, compared to a configuration using electric pumps P having different performances, maintenance of the electric pump P is easy, and a plurality of types of electric pumps P are used for replacement. There is no need to prepare.

更に、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが異なる2つの電動ポンプPを用いることにより、例えば、目標循環量が0から増大する場合には、2つの電動ポンプPのうち、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが小さい電動ポンプP(小容量側の電動ポンプP)を先に駆動することにより、冷媒の循環量が少ない場合でも細やかなコントロールが可能となる。   Further, by using two electric pumps P having different power consumption and efficiency circulation amount when driven at the maximum efficiency, for example, when the target circulation amount increases from 0, of the two electric pumps P By driving the electric pump P (electric pump P on the small capacity side) that has low power consumption and efficient circulation amount when driven at maximum efficiency, fine control is possible even when the circulation amount of refrigerant is small. It becomes possible.

尚、性能が異なる2つの電動ポンプPを用いるもので、目標循環量が0から増大する場合には、2つの電動ポンプPのうち、大容量側の電動ポンプPを先に駆動するように制御の順序を設定しても良い。このように順序を設定することにより小容量側の電動ポンプPの使用頻度を低下させて故障の発生を抑制し、例えば、大容量側の電動ポンプPが故障した場合に、小容量側の電動ポンプPの作動によりエンジンEのオーバヒートを抑制することも可能となる。   In addition, when two electric pumps P having different performances are used and the target circulation amount increases from 0, control is performed so that the electric pump P on the large capacity side of the two electric pumps P is driven first. The order may be set. By setting the order in this manner, the frequency of use of the electric pump P on the small capacity side is reduced to suppress the occurrence of a failure. For example, when the electric pump P on the large capacity side fails, It is also possible to suppress overheating of the engine E by the operation of the pump P.

目標循環量Qdが効率循環量Qeを超えない場合には、1つの電動ポンプPのみを駆動するため、例えば、大容量の1つ電動ポンプPを駆動する場合と比較して電力の無駄を抑制する。また、複数の電動ポンプPを駆動する場合に1つの電動ポンプPを最高効率で駆動することにより、電力を無駄に消費することがなく、効率的な冷却水の循環を実現する。   When the target circulation amount Qd does not exceed the efficiency circulation amount Qe, only one electric pump P is driven. For example, waste of electric power is suppressed as compared with a case where one large-capacity electric pump P is driven. To do. Further, when driving a plurality of electric pumps P, driving one electric pump P with the highest efficiency realizes efficient circulation of cooling water without wasting power.

2つの電動ポンプPを同時に等しい数で駆動する場合に回転位相の位相差αを設定することにより振動を抑制して運転者が感ずる振動音を小さくして快適な運転環境を得る。また、振動を抑制する場合に、実測に基づいて位相差αを設定した場合には、振動の抑制が更に良好に行える。   When the two electric pumps P are simultaneously driven with an equal number, by setting the phase difference α of the rotational phase, the vibration is suppressed and the vibration sound felt by the driver is reduced to obtain a comfortable driving environment. Further, when suppressing the vibration, if the phase difference α is set based on the actual measurement, the vibration can be further suppressed.

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
[Another embodiment]
The present invention may be configured as follows in addition to the embodiment described above.

(a)複数の電動ポンプPとして3つ以上の電動ポンプPを冷媒流路Rに備える。また、複数の電動ポンプPを備える場合に、これらを並列的に配置しても良い。このように、3つ以上の電動ポンプPを備えた場合には、2つ以上の電動ポンプPを最高効率で同時に駆動することが可能となり、消費電力の抑制が可能となる。 (A) Three or more electric pumps P are provided in the refrigerant flow path R as the plurality of electric pumps P. Further, when a plurality of electric pumps P are provided, these may be arranged in parallel. As described above, when three or more electric pumps P are provided, two or more electric pumps P can be simultaneously driven at maximum efficiency, and power consumption can be suppressed.

(b)循環量設定部10Aで目標循環量Qdが設定された場合に、2つの電動ポンプPのうち先に駆動する電動ポンプPを、エンジンEの始動毎に切り換えるように制御形態を設定する。このように制御形態を設定することにより、双方の電動ポンプPの積算駆動時間を略等しくし、故障状態に陥るまでの時間を長くし、メンテナンス時には同時の交換が可能となる。 (B) When the target circulation amount Qd is set by the circulation amount setting unit 10A, the control mode is set so that the electric pump P that is driven first among the two electric pumps P is switched every time the engine E is started. . By setting the control mode in this way, the integrated drive time of both electric pumps P is made substantially equal, the time until falling into a failure state is lengthened, and simultaneous replacement is possible during maintenance.

(c)例えば、3つ以上のN個の電動ポンプPを備えたシステムで、目標循環量QdがN個の電動ポンプPの効率循環量Qeを積算した値を超える場合に、(N−1)個の電動ポンプPを効率循環量Qeを得るように電力を供給し、残りの1つの電動ポンプPで残余分〔Qd−(N−1)×Qe〕の冷媒を循環させるように駆動する。このように制御した場合には、1つの電動ポンプPが効率循環量Qeを超える状態で駆動されるが(N−1)個の電動ポンプPで効率循環量Qeを得るように駆動するため、電力の無駄を低減が可能となる。 (C) For example, in a system including three or more N electric pumps P, when the target circulation amount Qd exceeds the value obtained by integrating the efficient circulation amounts Qe of the N electric pumps P, (N−1 ) Electric power is supplied to each of the electric pumps P so as to obtain an efficient circulation amount Qe, and the remaining one electric pump P is driven to circulate the remaining [Qd− (N−1) × Qe] refrigerant. . When controlled in this way, one electric pump P is driven in a state exceeding the efficiency circulation amount Qe, but (N−1) pieces of electric pumps P are driven so as to obtain the efficiency circulation amount Qe. It is possible to reduce waste of power.

(d)電動ポンプPの回転位相を検知可能な構成を利用して、供給電力に対する電動ポンプPの回転数に基づき、故障を検知し、報知できるように構成する。これにより電動ポンプPの交換時期を容易に把握できる。 (D) By using a configuration capable of detecting the rotational phase of the electric pump P, it is configured so that a failure can be detected and notified based on the number of rotations of the electric pump P with respect to the supplied power. Thereby, the replacement time of the electric pump P can be easily grasped.

本発明は、熱源と放熱器との間の冷媒流路に冷媒を循環させるために複数の電動ポンプを備えた冷却システムに利用することができる。   The present invention can be used in a cooling system including a plurality of electric pumps for circulating a refrigerant in a refrigerant flow path between a heat source and a radiator.

1 熱源(ウォータジャケット)
2 放熱器(ラジエータ)
10 ポンプ制御装置
P 電動ポンプ
R 冷媒流路
Qd 目標循環量
Qe 効率循環量
1 Heat source (water jacket)
2 radiator (radiator)
10 Pump control device P Electric pump R Refrigerant flow path Qd Target circulation amount Qe Efficiency circulation amount

Claims (6)

熱源と放熱器との間の冷媒流路に冷媒を循環させる複数の電動ポンプと、複数の前記電動ポンプを個別に制御するポンプ制御装置とを備え、
複数の前記電動ポンプは、全てが冷媒の循環量を調整可能であり、
前記ポンプ制御装置が、複数の前記電動ポンプを個別に最高効率で駆動した際の単位時間あたりの冷媒の循環量を効率循環量として電動ポンプ毎に記憶しており、
前記ポンプ制御装置は、
設定された目標循環量が0である場合には、全ての前記電動ポンプを停止状態に維持し、
前記目標循環量が0よりも大きく、複数のうちの1つの電動ポンプの効率循環量より小さい場合には、前記1つの電動ポンプに対し前記目標循環量を得る電力を供給するとともに、複数の前記電動ポンプのうち前記1つの電動ポンプを除く他の電動ポンプは停止し、
前記目標循環量が、前記1つの電動ポンプの効率循環量を超え、且つ、複数の前記電動ポンプの全ての効率循環量を積算した値を越えない場合には、前記1つの電動ポンプを最高効率で駆動すると共に、前記目標循環量から当該1つの電動ポンプの効率循環量を減じた残余分を循環させるように前記他の電動ポンプを駆動する冷却システム。
A plurality of electric pumps that circulate refrigerant in a refrigerant flow path between a heat source and a radiator, and a pump control device that individually controls the plurality of electric pumps,
The plurality of electric pumps can all adjust the circulation amount of the refrigerant,
The pump control device stores the circulation amount of the refrigerant per unit time when the plurality of electric pumps are individually driven at the highest efficiency as an efficient circulation amount for each electric pump,
The pump controller is
When the set target circulation amount is 0, all the electric pumps are maintained in a stopped state,
When the target circulation amount is larger than 0 and smaller than the efficiency circulation amount of one of the plurality of electric pumps, the electric power for obtaining the target circulation amount is supplied to the one electric pump, The other electric pumps except the one electric pump are stopped,
The target circulation amount is greater than the efficiency circulation amount of the one of the electric pump, and, if not exceed the value obtained by integrating all the efficiency circulation amount of the plurality of the electric pump, maximum efficiency the single electric pump in addition to driving, the cooling system for driving the other of the electric pump to circulate the retentate obtained by subtracting the efficiency circulation amount of the one of the electric pump from the target circulation amount.
前記ポンプ制御装置は、設定された目標循環量が、複数の前記電動ポンプの全ての効率循環量を積算した値より大きい場合には、複数の前記電動ポンプの全てに対して、効率循環量を得る電力より大きい電力を供給して駆動する請求項1記載の冷却システム。   When the set target circulation amount is larger than a value obtained by integrating all the efficiency circulation amounts of the plurality of electric pumps, the pump control device sets the efficiency circulation amount for all of the plurality of electric pumps. The cooling system according to claim 1, wherein the cooling system is driven by supplying electric power larger than the electric power obtained. 前記ポンプ制御装置は、設定された目標循環量が、複数の前記電動ポンプの全ての効率循環量を積算した値より大きい場合には、複数の前記電動ポンプの少なくとも1つに対して、その電動ポンプの最高効率で駆動する電力を供給し、他の電動ポンプに対して、効率循環量を得る電力より大きい電力を供給して駆動する請求項1記載の冷却システム。   When the set target circulation amount is larger than a value obtained by integrating all the efficient circulation amounts of the plurality of electric pumps, the pump control device applies the electric drive to at least one of the plurality of electric pumps. The cooling system according to claim 1, wherein electric power that is driven at the highest efficiency of the pump is supplied, and electric power that is larger than electric power that obtains an efficient circulation amount is supplied to and driven by another electric pump. 複数の前記電動ポンプとして、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが等しい2つの電動ポンプが用いられている請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却システム。   The cooling system according to any one of claims 1 to 3, wherein as the plurality of electric pumps, two electric pumps having the same power consumption when driven at maximum efficiency and an efficient circulation amount are used. 複数の前記電動ポンプとして、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが異なる2つの電動ポンプが用いられている請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却システム。   The cooling system according to any one of claims 1 to 3, wherein as the plurality of electric pumps, two electric pumps having different power consumption and efficiency circulation amount when driven at maximum efficiency are used. 前記目標循環量が0から増大する場合には、前記ポンプ制御装置が前記2つの電動ポンプのうち、最高効率で駆動した際の消費電力と、効率循環量とが小さい電動ポンプを先に駆動する請求項5に記載の冷却システム。When the target circulation amount increases from 0, the pump control device first drives the electric pump having the small power consumption and the efficient circulation amount when driven at the highest efficiency among the two electric pumps. The cooling system according to claim 5.
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