JP7206757B2 - Cooling system for vehicle and control method thereof - Google Patents

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本発明は、車両用の冷却システム、及びその制御方法に関し、より詳細には、燃費性能の向上と耐久性能の維持とを両立する車両用の冷却システム、及びその制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle cooling system and its control method, and more particularly to a vehicle cooling system that achieves both improved fuel efficiency and maintenance of durability performance, and its control method.

車両用の冷却システムとして、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じたエンジンの出力が閾値以下の第1の制御モードでは水温と油温とに基づいて電動ウォータポンプの運転を制御し、第2の制御モードではエンジンの出力に基づいて電動ウォータポンプの運転を制御する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の装置は、エンジンの出力に基づいて電動ウォータポンプの運転の制御モードを切り替えることで、エンジンの機械損失を低減しつつ、冷却システムの過度な温度上昇に起因する劣化(耐久性の低下)を防止している。 As a vehicle cooling system, the operation of the electric water pump is controlled based on the water temperature and the oil temperature in a first control mode in which the engine output according to the engine speed and the fuel injection amount is equal to or less than a threshold value, and in the second control mode. A device has been proposed that controls the operation of an electric water pump based on the output of the engine in the control mode (see, for example, Patent Document 1). The device described in Patent Document 1 switches the control mode of the operation of the electric water pump based on the output of the engine, thereby reducing the mechanical loss of the engine and preventing deterioration (durability) caused by excessive temperature rise of the cooling system. deterioration) is prevented.

特開2012-067718号公報JP 2012-067718 A

ところで、車両用の冷却システムでは、冷却水の温度に基づいて、サーモスタットなどの流量調節装置によりラジエータを通過する流路とそのラジエータをバイパスする流路を流れる冷却水の流量とが調節されている。同様に、車両用の冷却システムでは、冷却水の温度やラジエータを通過後の空気温度に基づいて、エンジンに冷却風を送風する冷却ファンの回転数が調節されている。 In a cooling system for a vehicle, a flow control device such as a thermostat adjusts the flow rate of cooling water flowing through a flow path passing through a radiator and a flow path bypassing the radiator based on the temperature of the cooling water. . Similarly, in a vehicle cooling system, the number of rotations of a cooling fan that blows cooling air to the engine is adjusted based on the temperature of the cooling water and the temperature of the air after passing through the radiator.

エンジンの出力が低い状況における燃費性能を向上するために流量調節装置や冷却ファンの目標温度を高くすると、特許文献1に記載の冷却システムでは、エンジンの出力が高い状況における油水温が高くなり、耐久性が低下する。一方で、エンジンの出力が高い状況における耐久性を維持するために流量調節装置や冷却ファンの目標温度を低くすると、特許文献1に記載の冷却システムでは、エンジンの出力が低い状況における油水温が低くなり、フリクションが増加することに伴って燃費が悪化する。 If the target temperature of the flow control device or the cooling fan is increased in order to improve the fuel efficiency when the engine output is low, in the cooling system described in Patent Document 1, the oil temperature increases when the engine output is high. Decreases durability. On the other hand, if the target temperature of the flow control device and the cooling fan is lowered in order to maintain durability when the engine output is high, the cooling system described in Patent Document 1 reduces the oil temperature when the engine output is low. fuel consumption worsens as friction increases.

本開示の目的は、燃費性能の向上と耐久性能の維持とを両立する車両用の冷却システム、及びその制御方法を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a vehicle cooling system that achieves both improved fuel efficiency and maintenance of durability, and a control method thereof.

上記の目的を達成するための本発明の一態様の車両用の冷却システムは、駆動源を冷却する冷却水が通過するラジエータを有するラジエータ流路と、そのラジエータをバイパスするバイパス流路と、前記ラジエータ流路及び前記バイパス流路のそれぞれを流れる冷却水の流量を調節する流量調節装置と、前記駆動源に冷却風を送風する冷却ファンと、を備える車両用の冷却システムにおいて、前記駆動源の冷却損失量に関するパラメータを取得するパラメータ取得装置と、前記パラメータ取得装置、前記流量調節装置、及び、前記冷却ファンに接続される制御装置と、を備え、前記制御装置に、冷却水の温度の目標値として第一目標水温を有する燃費優先モードと、その第一目標水温よりも低い第二目標水温を有する耐久性優先モードとの複数の制御モードが設定されるとともに、前記複数の制御モードの選択に用いる閾値損失量が予め設定され、前記制御装置により、前記パラメータ取得装置が取得したパラメータに応じて算出された冷却損失量が前記閾値損失量を下回る場合に前記燃費優先モードを選択し、前記冷却損質量が前記閾値損失量以上になる場合に前記耐久性用モードを選択し、選択した複数の制御モードのうちの一つに従って、前記流量調節装置による前記ラジエータ流路を流れる冷却水の流量及び前記冷却ファンの回転数を調節する制御を行うことを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, there is provided a vehicle cooling system for achieving the above object, comprising: a radiator passage having a radiator through which cooling water for cooling a driving source passes; a bypass passage bypassing the radiator; A cooling system for a vehicle comprising: a flow rate adjusting device that adjusts the flow rate of cooling water flowing through each of the radiator flow path and the bypass flow path; and a cooling fan that blows cooling air to the driving source, wherein the driving source is A parameter acquisition device that acquires a parameter related to the amount of cooling loss; A plurality of control modes, a fuel efficiency priority mode having a first target water temperature as a value and a durability priority mode having a second target water temperature lower than the first target water temperature, are set, and the plurality of control modes are selected. A threshold loss amount used for is set in advance, and the control device selects the fuel consumption priority mode when the cooling loss amount calculated according to the parameter acquired by the parameter acquisition device is less than the threshold loss amount, The durability mode is selected when the cooling loss mass is greater than or equal to the threshold loss amount, and the flow rate of the cooling water flowing through the radiator flow path by the flow control device according to one of the selected plurality of control modes. and controlling the number of revolutions of the cooling fan.

上記の目的を達成する本発明の一態様の車両用の冷却システムの制御方法は、流量調節装置により、駆動源を冷却する冷却水が通過するラジエータを有するラジエータ流路、及び、そのラジエータをバイパスするバイパス流路のそれぞれを流れる冷却水の流量を調節するとともに、前記駆動源に冷却風を送風する冷却ファンの回転数を調節する車両用の冷却システムの制御方法において、前記駆動源の冷却損失量に関するパラメータを取得し、取得したそのパラメータに基づいて、前記冷却損失量を推定し、推定したその冷却損失量が閾値損失量を下回る場合に冷却水の温度の目標値として第一目標水温を有する燃費優先モードを選択し、その冷却損失量が前記閾値損失量以上になる場合に前記第一目標水温よりも低い第二目標水温を有する耐久性優先モードを選択し、選択した複数の制御モードのうちの一つに従って、前記流量調節装置による前記ラジエータ流路を流れる冷却水の流量及び前記冷却ファンの回転数を調節することを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, there is provided a vehicle cooling system control method that achieves the above object. A control method for a cooling system for a vehicle, which adjusts the flow rate of cooling water flowing through each of the bypass flow paths and adjusts the rotation speed of a cooling fan that blows cooling air to the drive source, wherein the cooling loss of the drive source obtaining a parameter related to the amount of cooling water, estimating the cooling loss amount based on the obtained parameter, and setting the first target water temperature as a target value of the cooling water temperature when the estimated cooling loss amount is less than the threshold loss amount selects a fuel efficiency priority mode having a fuel consumption priority mode, selects a durability priority mode having a second target water temperature lower than the first target water temperature when the cooling loss amount is equal to or greater than the threshold loss amount , and selects a plurality of control modes According to one of the above, the flow rate adjusting device adjusts the flow rate of cooling water flowing through the radiator channel and the rotation speed of the cooling fan.

本発明の一態様によれば、燃費性能の向上と耐久性能の維持とを両立することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and maintenance of durability.

車両用の冷却システムの第一実施形態を例示する構成図であり、冷却水がラジエータ流路を流れる状態を示す。1 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a vehicle cooling system, showing a state in which cooling water flows through a radiator flow path; FIG. 車両用の冷却システムの第一実施形態を例示する構成図であり、冷却水がバイパス流路を流れる状態を示す。1 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a vehicle cooling system, showing a state in which cooling water flows through a bypass flow path; FIG. 図1の制御装置を例示するブロック図である。2 is a block diagram illustrating the controller of FIG. 1; FIG. 図3の判定用マップデータを例示する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating determination map data of FIG. 3 ; FIG. 車両の冷却システムの第一実施形態における水温とリフタのリフト量との関係を例示した関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram illustrating the relationship between the water temperature and the lift amount of the lifter in the first embodiment of the vehicle cooling system. 車両の冷却システムの第一実施形態における水温と冷却ファンの回転数との関係を例示した関係図である。FIG. 2 is a relationship diagram illustrating the relationship between the water temperature and the rotation speed of the cooling fan in the first embodiment of the vehicle cooling system. 車両用の冷却システムの制御方法を例示するフロー図である。1 is a flow diagram illustrating a method of controlling a cooling system for a vehicle; FIG. 車両の冷却システムの第二実施形態における判定用マップデータを例示する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating determination map data in the second embodiment of the vehicle cooling system; 車両の冷却システムの第二実施形態における水温とリフタのリフト量との関係を例示した関係図である。FIG. 7 is a relationship diagram illustrating the relationship between the water temperature and the lift amount of the lifter in the second embodiment of the vehicle cooling system. 車両の冷却システムの第二実施形態における水温と冷却ファンの回転数との関係を例示した関係図である。FIG. 7 is a relationship diagram illustrating the relationship between the water temperature and the rotation speed of the cooling fan in the second embodiment of the vehicle cooling system. 車両用の冷却システムの第三実施形態における判定用マップデータを例示する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating determination map data in the vehicle cooling system according to the third embodiment;

以下に、車両用の冷却システム10の実施形態について、図面を参照して説明する。図中では、W1が冷却水を示し、流路における冷却水W1の流れている状況を太線とし、冷却水W1の流れが止まっている状況と区別することとする。 An embodiment of a vehicle cooling system 10 will be described below with reference to the drawings. In the drawing, W1 indicates the cooling water, and the state in which the cooling water W1 is flowing in the flow path is indicated by a thick line to distinguish it from the state in which the cooling water W1 is stopped.

図1~図3に例示するように、第一実施形態の車両用の冷却システム10は、駆動源であるエンジン1を冷却するシステムである。冷却システム10の冷却対象となる駆動源としては、エンジン1の他にモータジェネレータが例示される。 As illustrated in FIGS. 1 to 3, a vehicle cooling system 10 of the first embodiment is a system for cooling an engine 1, which is a drive source. As a drive source to be cooled by the cooling system 10, a motor generator is exemplified in addition to the engine 1. FIG.

冷却システム10は、ウォータポンプ11、ウォータジャケット12、ラジエータ13、流量調節装置14、及び、冷却ファン15を備えるとともに、ラジエータ流路16及びバイパス流路17を備える。また、冷却システム10は、パラメータ取得装置として機能するアクセル開度センサ20及び回転数センサ21と、温度取得装置として機能する水温センサ22と、それらのセンサに接続される制御装置23とを備える。 The cooling system 10 includes a water pump 11 , a water jacket 12 , a radiator 13 , a flow control device 14 and a cooling fan 15 , as well as a radiator channel 16 and a bypass channel 17 . The cooling system 10 also includes an accelerator opening sensor 20 and a rotation speed sensor 21 functioning as parameter acquisition devices, a water temperature sensor 22 functioning as a temperature acquisition device, and a control device 23 connected to these sensors.

ウォータポンプ11は、エンジン1のインジェクタ2から噴射された燃料の燃焼により回転動力を得るクランクシャフト3に無端状のベルトやチェーンなどの動力伝達機構4を介して連結されて、エンジン1から出力される回転動力により駆動する。ウォータポンプ11としては、エンジン1からの回転動力により駆動するポンプ以外に、電動モータからの駆動力により駆動する電動ポンプも例示される。 The water pump 11 is connected via a power transmission mechanism 4 such as an endless belt or chain to a crankshaft 3 that obtains rotational power by combustion of fuel injected from the injector 2 of the engine 1, and is output from the engine 1. It is driven by rotational power. As the water pump 11 , in addition to a pump driven by rotational power from the engine 1 , an electric pump driven by driving power from an electric motor is also exemplified.

ウォータジャケット12は、エンジン1の内部に、気筒5を囲うように形成される。このウォータジャケット12の内部を冷却水W1が流れることにより、気筒5が冷却されて、インジェクタ2から噴射された燃料の燃焼で生じた熱量の一部が失われる。 The water jacket 12 is formed inside the engine 1 so as to surround the cylinder 5 . As the cooling water W1 flows inside the water jacket 12, the cylinder 5 is cooled, and part of the heat generated by the combustion of the fuel injected from the injector 2 is lost.

ラジエータ13は、駆動源であるエンジン1よりも前方側に配置される。ラジエータ13は、車速風と後続の冷却ファン15による冷却風とを利用して内部を通過する冷却水W1を冷却する。 The radiator 13 is arranged on the front side of the engine 1, which is a driving source. The radiator 13 uses the vehicle speed wind and the cooling wind from the subsequent cooling fan 15 to cool the cooling water W1 passing therethrough.

流量調節装置14は、電気制御式のサーモスタットであり、シリンダ及びピストンからなるリフタ14aと、そのシリンダの内部に充填される熱膨張体14bと、ピストンの内部に設置される電気ヒータ14cとを有する。熱膨張体14bは、冷却水W1の水温Txの上昇に伴って融解して体積膨張し、温度低下に伴って固化して体積収縮する性質を有するものである。この熱膨張体14bとしては、サーモワックスが例示される。流量調節装置14は、電気ヒータ14cの電熱による熱膨張体14bの温度の上昇に伴って熱膨張体14bが膨張して、強制的にウォータジャケット12からラジエータ13へ向かう通路を開放させるように構成される。 The flow control device 14 is an electrically controlled thermostat, and has a lifter 14a consisting of a cylinder and a piston, a thermal expansion body 14b filled inside the cylinder, and an electric heater 14c installed inside the piston. . The thermal expansion body 14b has a property of melting and expanding in volume as the water temperature Tx of the cooling water W1 rises, and solidifying and shrinking in volume as the temperature drops. Thermowax is exemplified as the thermal expansion body 14b. The flow control device 14 is configured so that the thermal expansion body 14b expands as the temperature of the thermal expansion body 14b rises due to the electric heat of the electric heater 14c, and forcibly opens the passage from the water jacket 12 to the radiator 13. be done.

流量調節装置14は、水温Txが熱膨張体14bの融解温度よりも低い場合に、ウォータジャケット12からラジエータ13へ向かう通路を遮断するとともにウォータジャケット12からラジエータ13をバイパスしてウォータポンプ11へ向かう通路を開放する。一方、流量調節装置14は、水温Txが熱膨張体14bの融解温度よりも高い場合に、熱膨張体14bの膨張によりピストンがシリンダから軸方向に押し出され、シリンダがピストンに対して離間する方向へ移動することでリフタ14aが伸びる。このリフタ14aの伸びにより、ウォータジャケット12からラジエータ13へ向かう通路を開放するとともにウォータジャケット12からラジエータ13をバイパスしてウォータポンプ11へ向かう通路を遮断する。なお、流量調節装置14は、リフタ14aが完全に伸び切らない場合に、両方の通路を開放した状態にする。 When the water temperature Tx is lower than the melting temperature of the thermal expansion body 14b, the flow control device 14 blocks the passage from the water jacket 12 to the radiator 13 and bypasses the radiator 13 from the water jacket 12 to the water pump 11. open the aisle. On the other hand, when the water temperature Tx is higher than the melting temperature of the thermal expansion body 14b, the flow control device 14 pushes the piston axially out of the cylinder due to the expansion of the thermal expansion body 14b, and the cylinder moves away from the piston. , the lifter 14a extends. The extension of the lifter 14 a opens the passage from the water jacket 12 to the radiator 13 and blocks the passage from the water jacket 12 to the water pump 11 bypassing the radiator 13 . The flow control device 14 opens both passages when the lifter 14a is not fully extended.

冷却ファン15は、ラジエータ13とエンジン1との間に介在して、クランクシャフト3に連結されて駆動し、後方のエンジン1に冷却風を送風するファンである。冷却ファン15は、クランクシャフト3にファンクラッチ18を介して連結される。ファンクラッチ18は、電気制御式粘性クラッチで構成され、すべり率により冷却ファン15の回転数を調節可能に構成される。冷却ファン15としては、駆動源であるエンジン1に冷却風を送風可能で回転数が自在なファンであればよく、電動モータからの駆動力により回転数を自在に調節可能に駆動する電動式ファンも例示される。 The cooling fan 15 is a fan that is interposed between the radiator 13 and the engine 1, is connected to the crankshaft 3 and drives, and blows cooling air to the engine 1 behind. Cooling fan 15 is connected to crankshaft 3 via fan clutch 18 . The fan clutch 18 is an electrically controlled viscous clutch, and is configured to be able to adjust the rotational speed of the cooling fan 15 by means of a slip ratio. The cooling fan 15 may be a fan that can blow cooling air to the engine 1, which is a drive source, and that can rotate freely. is also exemplified.

ラジエータ流路16は、ウォータポンプ11、ウォータジャケット12、及びラジエータ13が配管により冷却水W1の流れに関して環状に接続される流路であり、流路を流れる冷却水W1がラジエータ13を通過することで熱交換により冷却される流路である。 The radiator flow path 16 is a flow path in which the water pump 11, the water jacket 12, and the radiator 13 are connected by pipes in an annular manner with respect to the flow of the cooling water W1. is a flow path that is cooled by heat exchange at .

バイパス流路17は、ラジエータ13をバイパスするようにラジエータ流路16の中途位置を横断して、ウォータポンプ11及びウォータジャケット12が配管により冷却水W1の流れに関して環状に接続される流路である。バイパス流路17は、流路を流れる冷却水W1がラジエータ13を通過することが回避されることで、冷却水W1が冷却されずに水温Txが維持される流路である。 The bypass flow path 17 is a flow path that traverses the midpoint of the radiator flow path 16 so as to bypass the radiator 13, and is annularly connected to the water pump 11 and the water jacket 12 by piping with respect to the flow of the cooling water W1. . The bypass flow path 17 is a flow path in which the cooling water W1 flowing through the flow path is prevented from passing through the radiator 13, so that the cooling water W1 is not cooled and the water temperature Tx is maintained.

アクセル開度センサ20は、パラメータ取得装置の一部として機能するセンサであり、エンジン1の冷却損失量Qwxに関するパラメータとして燃料噴射量Qxを取得するための装置である。パラメータ取得装置としては、燃料噴射量Qxを取得するためのパラメータを取得可能であればよく、アクセル開度センサ20の他に図示しないスロットルバルブの開度を取得するセンサを代用してもよい。 The accelerator opening sensor 20 is a sensor that functions as part of a parameter acquisition device, and is a device for acquiring the fuel injection amount Qx as a parameter related to the cooling loss amount Qwx of the engine 1 . As the parameter acquiring device, any parameter for acquiring the fuel injection amount Qx can be acquired, and a sensor for acquiring the opening of a throttle valve (not shown) may be used instead of the accelerator opening sensor 20 .

回転数センサ21は、パラメータ取得装置として機能するセンサであり、エンジン1の冷却損失量Qwxに関するパラメータとしてエンジン回転数Nexを取得する装置である。回転数センサ21は、エンジン回転数Nexを取得可能であればよく、クランクシャフト3の回転数を検出してエンジン回転数Nexを取得する構成に限定されない。 The rotation speed sensor 21 is a sensor that functions as a parameter acquisition device, and is a device that acquires the engine rotation speed Nex as a parameter related to the cooling loss amount Qwx of the engine 1 . The rotation speed sensor 21 is not limited to a configuration that detects the rotation speed of the crankshaft 3 and acquires the engine rotation speed Nex as long as it can acquire the engine rotation speed Nex.

水温センサ22は、温度取得装置として機能するセンサであり、ウォータジャケット12を通過後の水温Txを取得するセンサである。温度センサ22は、ウォータジャケット12を通過後の水温Txを取得可能であればよく、冷却水W1の流れに関してラジエータ13とウォータジャケット12の出口との間に介在させればよい。 The water temperature sensor 22 is a sensor that functions as a temperature acquisition device, and is a sensor that acquires the water temperature Tx after passing through the water jacket 12 . The temperature sensor 22 only needs to be able to acquire the water temperature Tx after passing through the water jacket 12, and may be interposed between the radiator 13 and the outlet of the water jacket 12 with respect to the flow of the cooling water W1.

図3に例示するように、制御装置23は、各種情報処理を行うCPU、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置23は、アクセル開度センサ20、回転数センサ21、水温センサ22、電気ヒータ14c、及び、ファンクラッチ18と電気的に接続される。また、制御装置23は、インジェクタ2と電気的に接続されて、インジェクタ2から噴射される燃料噴射量を調節する制御を行う。このように制御装置23は、エンジン1の制御を行うECU(エンジンコントロールユニット)として機能する装置を例示したが、そのECUとは別体として、ECUから燃料噴射量Qxの情報を得る装置としてもよい。 As exemplified in FIG. 3, the control device 23 includes a CPU that performs various types of information processing, an internal storage device that can read and write programs and information processing results used for performing the various types of information processing, and various interfaces. hardware. The control device 23 is electrically connected to the accelerator opening sensor 20, the rotation speed sensor 21, the water temperature sensor 22, the electric heater 14c, and the fan clutch 18. Also, the control device 23 is electrically connected to the injector 2 and performs control for adjusting the fuel injection amount injected from the injector 2 . As described above, the control device 23 is exemplified as a device that functions as an ECU (engine control unit) that controls the engine 1, but it can also be used as a device that obtains information on the fuel injection amount Qx from the ECU as a separate entity from the ECU. good.

制御装置23は、機能要素として、噴射量取得部24、損失量推定部25、モード選択部26、及び、制御部27を有する。各機能要素は、プログラムとして内部記憶装置に記憶されていて、適時、CPUにより実行されている。なお、各機能要素としては、プログラムの他にそれぞれが独立して機能するプログラマブルコントローラ(PLC)や電気回路で構成されてもよい。 The control device 23 has an injection amount acquisition section 24, a loss amount estimation section 25, a mode selection section 26, and a control section 27 as functional elements. Each functional element is stored as a program in the internal storage device and executed by the CPU at appropriate times. Note that each functional element may be configured by a programmable controller (PLC) or an electric circuit that functions independently of the program.

噴射量取得部24は、パラメータ取得装置の一部として機能し、アクセル開度センサ20が取得したアクセル開度Axが入力されて、そのアクセル開度Axに基づいて、エンジン1の冷却損失量Qwxに関するパラメータとして燃料噴射量Qxを算出する機能要素である。噴射量取得部24は、アクセル開度Axに基づいて燃料噴射量Qxを算出する構成に限定されず、スロットルバルブの開度に基づいて燃料噴射量Qxを算出する構成にしてもよい。 The injection amount acquisition unit 24 functions as a part of the parameter acquisition device, receives the accelerator opening Ax acquired by the accelerator opening sensor 20, and calculates the cooling loss amount Qwx of the engine 1 based on the accelerator opening Ax. It is a functional element that calculates the fuel injection amount Qx as a parameter related to . The injection amount acquisition unit 24 is not limited to the configuration that calculates the fuel injection amount Qx based on the accelerator opening Ax, and may be configured to calculate the fuel injection amount Qx based on the opening of the throttle valve.

損失量推定部25は、エンジン回転数Nexと燃料噴射量Qxとが入力されて、それらの冷却損失量Qwxに関するパラメータに基づいて、エンジン1の冷却損失量Qwxを推定し、推定した冷却損失量Qwxをモード選択部26に出力する機能要素である。 The loss amount estimator 25 receives the engine speed Nex and the fuel injection amount Qx, estimates the cooling loss amount Qwx of the engine 1 based on the parameters related to the cooling loss amount Qwx, and calculates the estimated cooling loss amount. It is a functional element that outputs Qwx to the mode selection unit 26 .

図4に例示するように、損失量推定部25は、燃料噴射量Qx及びエンジン回転数Nexに基づいた判定用マップデータD1を参照して、現時点のエンジン1の冷却損失量Qwxを算出する機能要素である。 As illustrated in FIG. 4, the loss amount estimator 25 refers to the determination map data D1 based on the fuel injection amount Qx and the engine speed Nex to calculate the current cooling loss amount Qwx of the engine 1. is an element.

本開示において、冷却損失量Qwxは、エンジン1で生じたエネルギーのうちで冷却システム10を通じて失われる(冷却損失により失われる)エネルギーの量を示す。エンジン1における燃料噴射量Qxが燃焼することで得られるエネルギーは、冷却損失以外に、排気損失、機械損失、及び、ポンピングロスにより失われる。冷却損失量Qwxは、噴射された燃料が燃焼することで得られるエネルギーを100%とした場合に、燃料噴射量Qx及びエンジン回転数Nexに基づいて算出されるエンジン出力ごとに変化する割合に応じて推定される。 In the present disclosure, the cooling loss amount Qwx indicates the amount of energy lost through the cooling system 10 (lost due to cooling loss) out of the energy generated by the engine 1 . The energy obtained by burning the fuel injection amount Qx in the engine 1 is lost due to exhaust loss, mechanical loss, and pumping loss in addition to cooling loss. The cooling loss amount Qwx corresponds to the rate of change for each engine output calculated based on the fuel injection amount Qx and the engine speed Nex when the energy obtained by burning the injected fuel is assumed to be 100%. estimated by

冷却損失量Qwxは、エンジン出力に対して正の相関関係が成り立ち、エンジン出力が高くなるに連れて多くなり、エンジン出力が低くなるに連れて少なくなる。冷却損失量Qwxは、実験や試験により噴射された燃料が燃焼することで得られるエネルギーに対する冷却損失により失われるエネルギーの割合をエンジン出力ごとに求めておくことで推定される。 The cooling loss amount Qwx has a positive correlation with the engine output, increases as the engine output increases, and decreases as the engine output decreases. The cooling loss amount Qwx is estimated by obtaining the ratio of the energy lost due to the cooling loss to the energy obtained by burning the injected fuel through experiments and tests for each engine output.

判定用マップデータD1は、エンジン出力ごとに求めた冷却損失量Qwxと、冷却損失量Qwxに関するパラメータとの相関関係とが設定されたマップデータである。具体的に、判定用マップデータD1は、冷却損失量Qwxと燃料噴射量Qx及びエンジン回転数Nexに応じたエンジン出力との相関関係とが設定されたマップデータであり、予め実験や試験により作成される。 The determination map data D1 is map data in which the correlation between the cooling loss amount Qwx determined for each engine output and the parameters related to the cooling loss amount Qwx is set. Specifically, the determination map data D1 is map data in which the correlation between the cooling loss amount Qwx, the fuel injection amount Qx, and the engine output corresponding to the engine speed Nex is set, and is created in advance through experiments and tests. be done.

モード選択部26は、損失量推定部25で推定された冷却損失量Qwxが入力されて、その冷却損失量Qwxと予め設定された閾値損失量Qw1とを比較して、冷却損失量Qwxが閾値損失量Qw1よりも少ない場合に燃費優先モードM1を選択し、冷却損失量Qwxが閾値損失量Qw1以上の場合に耐久性優先モードM2を選択する機能要素である。また、モード選択部26は、燃費優先モードM1が選択された場合の水温センサ22が取得した水温Txと予め設定された閾値温度Taとを比較して、水温Txが閾値温度Ta以下の場合に燃費優先モードM1を維持し、水温Txが閾値温度Taよりも高い場合に耐久性優先モードM2を選択する機能要素でもある。 The mode selection unit 26 receives the cooling loss amount Qwx estimated by the loss amount estimation unit 25, compares the cooling loss amount Qwx with a preset threshold loss amount Qw1, and determines that the cooling loss amount Qwx is the threshold value. It is a functional element that selects the fuel consumption priority mode M1 when the cooling loss amount Qwx is less than the loss amount Qw1, and selects the durability priority mode M2 when the cooling loss amount Qwx is equal to or greater than the threshold loss amount Qw1. In addition, the mode selection unit 26 compares the water temperature Tx acquired by the water temperature sensor 22 when the fuel efficiency priority mode M1 is selected with a preset threshold temperature Ta, and when the water temperature Tx is equal to or lower than the threshold temperature Ta, It is also a functional element that maintains the fuel efficiency priority mode M1 and selects the durability priority mode M2 when the water temperature Tx is higher than the threshold temperature Ta.

閾値損失量Qw1は、冷却システム10の制御モードを切り替えるための閾値である。閾値損失量Qw1は、冷却損失量Qwxが少なく油水温を上昇可能な状況で燃費優先モードM1を選択させ、冷却損失量Qwxが多く油水温を上昇不可能な状況で耐久性優先モードM2を選択させる閾値である。閾値損失量Qw1は、試験や実験により適宜設定可能である。 The threshold loss amount Qw1 is a threshold for switching the control mode of the cooling system 10 . The threshold loss amount Qw1 selects the fuel efficiency priority mode M1 when the cooling loss amount Qwx is small and the oil temperature can be raised, and selects the durability priority mode M2 when the cooling loss amount Qwx is large and the oil temperature cannot be raised. is the threshold for The threshold loss amount Qw1 can be appropriately set through tests and experiments.

図5に例示するように、閾値温度Taは、冷却システム10の制御モードを切り替えるための閾値である。閾値温度Taは、燃費優先モードM1に従った冷却において水温Txが過剰な高温になることを回避可能な数値であり、燃費優先モードM1においてウォータジャケット12を通過後の冷却水W1の全てがラジエータ流路16に流れるときの水温よりも高い温度に設定される。換言すると、閾値温度Taは、燃費優先モードM1では水温Txを維持、あるいは低下させることができない状態を判定可能な数値である。閾値温度Taは、試験や実験により適宜設定可能である。 As illustrated in FIG. 5 , the threshold temperature Ta is a threshold for switching the control mode of the cooling system 10 . The threshold temperature Ta is a numerical value that can prevent the water temperature Tx from becoming excessively high in cooling according to the fuel consumption priority mode M1. The temperature is set to be higher than the temperature of the water flowing through the flow path 16 . In other words, the threshold temperature Ta is a numerical value that can determine a state in which the water temperature Tx cannot be maintained or lowered in the fuel efficiency priority mode M1. The threshold temperature Ta can be appropriately set through tests and experiments.

燃費優先モードM1は、水温Txの目標値として閾値温度Taよりも低い第一目標水温T1が設定された制御モードである。燃費優先モードM1は、水温Txをその第一目標水温T1にするように、流量調節装置14による流量調節及び冷却ファン15による送風調節を行う制御モードである。具体的に、この実施形態の燃費優先モードM1は、流量調節装置14の電気ヒータ14cへの通電を停止して流量調節装置14を熱膨張体14bの特性に基づいて動作させ、且つ、ファンクラッチ18により冷却ファン15とクランクシャフト3との間の動力伝達を切断して冷却ファン15を車速風により連れ回す状態にする制御モードである。 The fuel consumption priority mode M1 is a control mode in which a first target water temperature T1 lower than the threshold temperature Ta is set as the target value of the water temperature Tx. The fuel consumption priority mode M1 is a control mode in which the flow rate adjustment by the flow rate adjustment device 14 and the ventilation adjustment by the cooling fan 15 are performed so that the water temperature Tx becomes the first target water temperature T1. Specifically, in the fuel efficiency priority mode M1 of this embodiment, power supply to the electric heater 14c of the flow control device 14 is stopped, the flow control device 14 is operated based on the characteristics of the thermal expansion body 14b, and the fan clutch 18 cuts off the power transmission between the cooling fan 15 and the crankshaft 3 and turns the cooling fan 15 along with the vehicle speed wind.

第一目標水温T1は、閾値温度Taよりも低い温度で、エンジン1における機械損失を低減可能な油水温を維持可能な水温である。具体的に、第一目標水温T1は、電気ヒータ14cへの通電が停止した状態でリフタ14aが伸び切って、ウォータジャケット12を通過後の冷却水W1の全てがラジエータ流路16に流れる場合の水温に設定される。なお、T01は、熱膨張体14bの融解温度であり、リフタ14aがリフトを開始する温度である。 The first target water temperature T1 is a water temperature that is lower than the threshold temperature Ta and that can maintain an oil water temperature that can reduce mechanical loss in the engine 1 . Specifically, the first target water temperature T1 is the temperature when the lifter 14a is fully extended with the electric heater 14c de-energized, and all the cooling water W1 after passing through the water jacket 12 flows into the radiator flow path 16. Set to water temperature. Note that T01 is the melting temperature of the thermal expansion body 14b and the temperature at which the lifter 14a starts lifting.

耐久性優先モードM2は、水温Txの目標値として第一目標水温T1よりも低い第二目標水温T2に設定された制御モードである。耐久性優先モードM2は、水温Txをその第二目標水温T2にするように流量調節装置14による流量調節及び冷却ファン15による送風調節を行う制御モードである。具体的に、この実施形態の耐久性優先モードM2は、流量調節装置14の電気ヒータ14cへの通電によりリフタ14aがリフトを開始する水温Txを低くし、且つ、ファンクラッチ18により冷却ファン15とクランクシャフト3との間の動力伝達を接続して冷却ファン15をクランクシャフト3からの回転動力により回転する制御モードである。 The durability priority mode M2 is a control mode in which the target value of the water temperature Tx is set to a second target water temperature T2 that is lower than the first target water temperature T1. The durability priority mode M2 is a control mode in which the flow rate is adjusted by the flow rate adjusting device 14 and the ventilation is adjusted by the cooling fan 15 so that the water temperature Tx becomes the second target water temperature T2. Specifically, the durability priority mode M2 of this embodiment lowers the water temperature Tx at which the lifter 14a starts to lift by energizing the electric heater 14c of the flow rate adjusting device 14, This is a control mode in which the power transmission with the crankshaft 3 is connected and the cooling fan 15 is rotated by the rotational power from the crankshaft 3 .

第二目標水温T2は、第一目標水温T1よりも低い温度で、エンジン1の運転状況が高負荷、高出力になった場合に過剰な高温になることを回避可能な水温である。具体的に、第二目標水温T2は、エンジン出力が最高値に到達した状態でリフタ14aが伸び切って、ウォータジャケット12を通過後の冷却水W1の全てがラジエータ流路16に流れる場合の水温に設定される。なお、T02は、電気ヒータ14cの加熱により熱膨張体14bが融解温度に達し、リフタ14aがリフトを開始する温度である。 The second target water temperature T2 is a temperature lower than the first target water temperature T1, and is a water temperature that can avoid an excessively high temperature when the operating condition of the engine 1 is high load and high output. Specifically, the second target water temperature T2 is the water temperature when the lifter 14a is fully extended with the engine output reaching the maximum value, and all of the cooling water W1 after passing through the water jacket 12 flows into the radiator flow path 16. is set to Note that T02 is the temperature at which the thermal expansion member 14b reaches the melting temperature due to heating by the electric heater 14c and the lifter 14a starts lifting.

水温Txと流量調節装置14のリフタ14aのリフト量とは、正の相関関係である。また、燃費優先モードM1におけるリフト開始の温度でもある第一目標水温T1は、閾値温度Taよりも低く、且つ、耐久性優先モードM2におけるリフト開始の温度でも第二目標水温T2よりも高い。加えて、燃費優先モードM1におけるリフト量の増加率は、耐久性優先モードM2におけるリフト量の増加率よりも高い。 The water temperature Tx and the lift amount of the lifter 14a of the flow control device 14 are in a positive correlation. The first target water temperature T1, which is also the lift start temperature in the fuel efficiency priority mode M1, is lower than the threshold temperature Ta, and the lift start temperature in the durability priority mode M2 is higher than the second target water temperature T2. In addition, the lift amount increase rate in the fuel efficiency priority mode M1 is higher than the lift amount increase rate in the durability priority mode M2.

図6に例示するように、燃費優先モードM1において、水温Txと冷却ファン15の回転数Nfxとは相関せず、冷却ファン15の回転数Nfxは車速風、つまり、車両の速度に相関する。耐久性優先モードM2において、水温Txと冷却ファン15の回転数Nfxとは正の相関関係である。なお、冷却ファン15の回転数Nfxの最高回転数は、第二目標水温T2に基づいて設定されることが望ましい。 As illustrated in FIG. 6, in the fuel consumption priority mode M1, the water temperature Tx and the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 are not correlated, and the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 is correlated with the vehicle speed, that is, the speed of the vehicle. In the durability priority mode M2, the water temperature Tx and the rotational speed Nfx of the cooling fan 15 have a positive correlation. It is desirable that the maximum rotation speed of the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 is set based on the second target water temperature T2.

制御部27は、水温センサ22が取得した水温Txが入力されて、モード選択部26で選択された制御モードに従って流量調節装置14の電気ヒータ14cへの通電とファンクラッチ18のすべり率とを調節する機能要素である。 The control unit 27 receives the water temperature Tx obtained by the water temperature sensor 22, and adjusts the energization of the electric heater 14c of the flow control device 14 and the slip ratio of the fan clutch 18 according to the control mode selected by the mode selection unit 26. It is a functional element that

本開示の冷却システム10の制御方法は、所定の周期ごとに制御モードを選択して切り替える方法と、制御モードに従って冷却ファン15の回転数Nfx及び流量調節装置14によるラジエータ流路16を流れる冷却水W1の流量を調節する方法である。 The control method of the cooling system 10 of the present disclosure includes a method of selecting and switching the control mode for each predetermined cycle, and a method of controlling the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 according to the control mode and the cooling water flowing through the radiator flow path 16 by the flow rate adjusting device 14. This is a method of adjusting the flow rate of W1.

図7に例示するように、制御モードを選択して切り替える方法は、所定の周期ごとに繰り返し行われる方法である。アクセル開度センサ20が取得したアクセル開度Axに基づいて噴射量取得部24が燃料噴射量Qxを取得するとともに、回転数センサ21がエンジン回転数Nexを取得する(S110)。次いで、損失量推定部25が取得した燃料噴射量Qx及びエンジン回転数Nexに基づいて冷却損失量Qwxを推定する(S120)。次いで、モード選択部26が推定した冷却損失量Qwxが閾値損失量Qw1よりも少ないか否かを判定する(S130)。 As exemplified in FIG. 7, the method of selecting and switching control modes is a method that is repeatedly performed at predetermined intervals. The injection amount acquisition unit 24 acquires the fuel injection amount Qx based on the accelerator opening Ax acquired by the accelerator opening sensor 20, and the rotation speed sensor 21 acquires the engine rotation speed Nex (S110). Next, the cooling loss amount Qwx is estimated based on the fuel injection amount Qx and the engine speed Nex acquired by the loss amount estimating unit 25 (S120). Next, it is determined whether or not the cooling loss amount Qwx estimated by the mode selection unit 26 is smaller than the threshold loss amount Qw1 (S130).

冷却損失量Qwxが閾値損失量Qw1よりも少ないと判定すると(S130:YES)、モード選択部26が燃費優先モードM1を選択する(S140)。次いで、水温センサ22が水温Txを取得する(S150)。次いで、モード選択部26が取得した水温Txが閾値温度Ta以下か否かを判定する(S160)。水温Txが閾値温度Ta以下と判定すると(S160:YES)、燃費優先モードM1を維持してスタートへ戻る。 If it is determined that the cooling loss amount Qwx is smaller than the threshold loss amount Qw1 (S130: YES), the mode selection unit 26 selects the fuel efficiency priority mode M1 (S140). Next, the water temperature sensor 22 acquires the water temperature Tx (S150). Next, it is determined whether or not the water temperature Tx acquired by the mode selection unit 26 is equal to or lower than the threshold temperature Ta (S160). When it is determined that the water temperature Tx is equal to or lower than the threshold temperature Ta (S160: YES), the fuel efficiency priority mode M1 is maintained and the process returns to the start.

一方、冷却損失量Qwxが閾値損失量Qw1以上と判定すると(S130:NO)、あるいは、燃費優先モードM1が選択された状態で水温Txが閾値温度Taよりも高いと判定すると(S160:NO)、モード選択部26が耐久性優先モードM2を選択して(S170)、スタートへ戻る。以上を繰り返して制御モードを選択する。 On the other hand, if it is determined that the cooling loss amount Qwx is equal to or greater than the threshold loss amount Qw1 (S130: NO), or if it is determined that the water temperature Tx is higher than the threshold temperature Ta while the fuel consumption priority mode M1 is selected (S160: NO). , the mode selection unit 26 selects the durability priority mode M2 (S170), and returns to the start. Repeat the above to select the control mode.

そして、上記の方法に並列して、制御部27が、選択された制御モードに従った調節を行う。具体的に、制御部27が、取得した水温Txと、選択された制御モードにおける目標水温(T1、T2)とを比較して、冷却ファン15の回転数Nfx及び流量調節装置14によるラジエータ流路16を流れる冷却水W1の流量を調節する。 Then, in parallel with the above method, the control unit 27 makes adjustments according to the selected control mode. Specifically, the control unit 27 compares the obtained water temperature Tx with the target water temperature (T1, T2) in the selected control mode, and determines the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 and the radiator flow path by the flow rate adjusting device 14. The flow rate of cooling water W1 flowing through 16 is adjusted.

以上のように、冷却システム10は、エンジン1の冷却損失量Qwxに基づいて選択された制御モードに従って冷却ファン15の回転数Nfx及び流量調節装置14によるラジエータ流路16を流れる冷却水W1の流量を調節する。つまり、冷却システム10は、エンジン1の運転状況によって変化する冷却損失量Qwxに応じた冷却が可能になる。 As described above, the cooling system 10 controls the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 and the flow rate of the cooling water W1 flowing through the radiator flow path 16 by the flow control device 14 according to the control mode selected based on the cooling loss amount Qwx of the engine 1. adjust the In other words, the cooling system 10 can perform cooling according to the cooling loss amount Qwx that changes depending on the operating conditions of the engine 1 .

具体的に、冷却システム10は、エンジン1の運転状況における冷却損失量Qwxが少ない状況では、制御モードを燃費優先モードM1にすることで、流量調節装置14により水温Txが第一目標水温T1になり油水温が上昇することで機械損失を低減することができる。また、冷却ファン15を駆動するための駆動損失も低減することができる。 Specifically, in a situation where the cooling loss amount Qwx in the operating state of the engine 1 is small, the cooling system 10 sets the control mode to the fuel consumption priority mode M1 so that the flow rate adjusting device 14 causes the water temperature Tx to reach the first target water temperature T1. As a result, the mechanical loss can be reduced by increasing the oil temperature. Moreover, the drive loss for driving the cooling fan 15 can also be reduced.

一方、冷却システム10は、エンジン1の運転状況における冷却損失量Qwxが多い状況では、制御モードを耐久性優先モードM2にすることで、流量調節装置14及び冷却ファン15により水温Txが第二目標水温T2になり油水温が過剰に高い温度になることを回避することができる。油水温が上昇することで機械損失を低減することができる。 On the other hand, the cooling system 10 sets the control mode to the durability priority mode M2 in a situation where the cooling loss amount Qwx in the operating state of the engine 1 is large. It is possible to prevent the water temperature from becoming T2 and the oil water temperature from reaching an excessively high temperature. Mechanical loss can be reduced by increasing the oil temperature.

以上のように、冷却システム10によれば、エンジン1の冷却損失量Qwxに基づいて異なった制御モードに従った冷却を行うことで、燃費性能の向上と耐久性能の維持とを両立することができる。 As described above, according to the cooling system 10, by performing cooling according to different control modes based on the cooling loss amount Qwx of the engine 1, it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and maintenance of durability. can.

冷却システム10は、エンジン1の冷却損失量Qwxに基づいて、制御モードを選択することで、エンジン1の運転状況のうちの冷却に関する状況に応じた制御モードを選択することが可能になる。これにより、高精度な冷却、つまり、燃費の向上を考慮した過不足の無い冷却を行うことで、燃費性能の向上と耐久性能の維持とを両立することができる。 By selecting the control mode based on the cooling loss amount Qwx of the engine 1, the cooling system 10 can select the control mode according to the cooling-related conditions among the operating conditions of the engine 1. FIG. As a result, high-precision cooling, that is, cooling that is neither excessive nor deficient in consideration of improvement in fuel efficiency, can both improve fuel efficiency and maintain durability.

冷却システム10は、燃費優先モードM1に従って、目標値として温度の高い第一目標水温T1に基づいて流量調節装置14によるラジエータ流路16を流れる冷却水W1の流量及び冷却ファン15の回転数Nfxを調節する制御を行う。このとき、エンジン1の運転状況や周囲環境の変化により、水温Txが過剰な高温になる状況では、燃費優先モードM1から耐久性優先モードM2に切り替えることで、水温Txが過剰な高温になることを回避することができる。このように、冷却システム10は、冷却損失量Qwxに加えて水温Txを監視することで、耐久性を維持するには有利になる。 The cooling system 10 adjusts the flow rate of the cooling water W1 flowing through the radiator flow path 16 and the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 by the flow control device 14 based on the high first target water temperature T1 as the target value in accordance with the fuel efficiency priority mode M1. Control to adjust. At this time, if the water temperature Tx becomes excessively high due to changes in the operating conditions of the engine 1 or the surrounding environment, the water temperature Tx can be prevented from becoming excessively high by switching from the fuel efficiency priority mode M1 to the durability priority mode M2. can be avoided. Thus, the cooling system 10 monitors the water temperature Tx in addition to the cooling loss amount Qwx, which is advantageous for maintaining durability.

図8~図10に例示するように、第二実施形態の冷却システム10は、第一実施形態に対して三つの制御モードにより冷却する点が異なる。この実施形態の冷却システム10のモード選択部26は、損失量推定部25で推定された冷却損失量Qwxが入力されて、その冷却損失量Qwxと閾値損失量Qw1及び閾値損失量Qw2とを比較して、冷却損失量Qwxが閾値損失量Qw1以上で、閾値損失量Qw2よりも少ない場合に高速用燃費優先モードM3を選択する機能要素である。 As illustrated in FIGS. 8 to 10, the cooling system 10 of the second embodiment differs from the first embodiment in that it cools in three control modes. The mode selection unit 26 of the cooling system 10 of this embodiment receives the cooling loss amount Qwx estimated by the loss amount estimation unit 25, and compares the cooling loss amount Qwx with the threshold loss amount Qw1 and the threshold loss amount Qw2. Then, when the cooling loss amount Qwx is equal to or larger than the threshold loss amount Qw1 and smaller than the threshold loss amount Qw2, the high-speed fuel economy priority mode M3 is selected.

閾値損失量Qw2は、閾値損失量Qw1よりも多い損失量に設定される。高速用燃費優先モードM3は、水温Txの目標値として第三目標水温T3を有する。第三目標水温T3は、第一目標水温T1よりも低く、且つ、第二目標水温T2よりも高い温度に設定される。 The threshold loss amount Qw2 is set to a loss amount larger than the threshold loss amount Qw1. The high-speed fuel consumption priority mode M3 has a third target water temperature T3 as the target value of the water temperature Tx. The third target water temperature T3 is set to a temperature lower than the first target water temperature T1 and higher than the second target water temperature T2.

このように、冷却システム10は、エンジン1の運転状況に応じて制御モードを三つ以上にしてもよい。制御モードの数が多くなるほど、より細やかにエンジン1の運転状況に対して対応させることが可能になり、高精度の冷却を実現可能になる。 Thus, the cooling system 10 may have three or more control modes depending on the operating conditions of the engine 1 . As the number of control modes increases, it becomes possible to respond to the operating conditions of the engine 1 more precisely, and highly accurate cooling can be achieved.

第二実施形態の燃費優先モードM1における冷却ファン15の回転数Nfxが水温Txに対して正の相関関係となり、冷却ファン15は流量調節装置14におけるリフタ14aのリフト開始に合わせて回転し始めるように構成される。また、冷却ファン15の回転数Nfxの最高回転数は第一目標水温T1に基づいて設定される。このように、燃費優先モードM1において冷却ファン15を水温Txに基づいて回転させるように構成してもよい。 The rotational speed Nfx of the cooling fan 15 in the fuel efficiency priority mode M1 of the second embodiment has a positive correlation with the water temperature Tx, and the cooling fan 15 starts rotating in accordance with the lift start of the lifter 14a in the flow control device 14. configured to Further, the maximum rotation speed of the rotation speed Nfx of the cooling fan 15 is set based on the first target water temperature T1. In this manner, the cooling fan 15 may be configured to rotate based on the water temperature Tx in the fuel efficiency priority mode M1.

図11に例示するように、第三実施形態の冷却システム10は、第一実施形態に対して冷却損失量Qwxに代えて等燃料流量Qwyに基づいて、制御モードを選択する点が異なる。 As illustrated in FIG. 11, the cooling system 10 of the third embodiment differs from the first embodiment in that the control mode is selected based on the constant fuel flow rate Qwy instead of the cooling loss amount Qwx.

等燃料流量Qwyは、単位時間あたりの燃料噴射量Qxの総計であり、エンジン回転数Nex及び燃料噴射量Qxに基づいて算出されるエンジン出力に応じて推定可能なパラメータである。等燃料流量Qwyも、冷却損失量Qwxと同様にエンジン出力に対して正の相関関係となることから、冷却損失量Qwxの代わりに制御モードの選択に用いることが可能となる。等燃料流量Qwyに基づいて制御モードを選択する閾値としては閾値流量Qw3が例示される。閾値流量Qw3は、等燃料流量Qwyが少なく油水温を上昇可能な状況で燃費優先モードM1を選択させ、等燃料流量Qwyが多く油水温を上昇不可能な状況で耐久性優先モードM2を選択させる閾値である。閾値流量Qw3は、試験や実験により適宜設定可能である。 The constant fuel flow rate Qwy is the sum total of the fuel injection amount Qx per unit time, and is a parameter that can be estimated according to the engine output calculated based on the engine speed Nex and the fuel injection amount Qx. As with the cooling loss amount Qwx, the constant fuel flow rate Qwy also has a positive correlation with the engine output, so it can be used for selecting the control mode instead of the cooling loss amount Qwx. A threshold flow rate Qw3 is exemplified as a threshold for selecting the control mode based on the constant fuel flow rate Qwy. The threshold flow rate Qw3 selects the fuel efficiency priority mode M1 when the constant fuel flow rate Qwy is small and the oil temperature can be increased, and selects the durability priority mode M2 when the constant fuel flow rate Qwy is high and the oil temperature cannot be increased. is the threshold. The threshold flow rate Qw3 can be appropriately set through tests and experiments.

このように、制御モードの選択に用いることが可能なパラメータとしては、エンジン1の冷却に要する放熱量(水温Txを目標値にするために要する放熱量)が例示される。但し、パラメータとしては冷却損失量Qwxを用いることが、冷却システム10による冷却を最も高精度に制御することが可能になるため望ましい。 As described above, the amount of heat dissipation required for cooling the engine 1 (the amount of heat dissipation required to bring the water temperature Tx to the target value) is exemplified as a parameter that can be used for selecting the control mode. However, it is desirable to use the cooling loss amount Qwx as the parameter because it enables the cooling by the cooling system 10 to be controlled with the highest accuracy.

既述した実施形態では、冷却システム10の流量調節装置14が電気制御式のサーモスタットで構成された例を説明したが、流量調節装置14としては、それぞれの流路を流れる冷却水W1の流量を調節可能な装置であればよく、電気制御式の三方弁も例示される。 In the above-described embodiment, an example in which the flow rate adjusting device 14 of the cooling system 10 is configured by an electrically controlled thermostat has been described. Any adjustable device may be used, and an electrically controlled three-way valve is also exemplified.

また、流量調節装置14が冷却水W1の流れに関してウォータジャケット12とラジエータ13との間に介在する構成を例に説明したが、流量調節装置14が冷却水W1の流れに関してラジエータ13とウォータジャケット12との間に介在する構成にしてもよい。 In addition, the configuration in which the flow rate adjusting device 14 is interposed between the water jacket 12 and the radiator 13 with respect to the flow of the cooling water W1 has been described as an example. You may make the structure interposed between.

1 エンジン(駆動源)
10 冷却システム
13 ラジエータ
14 流量調節装置
15 冷却ファン
16 ラジエータ流路
17 バイパス流路
20 アクセル開度センサ
21 回転数センサ
23 制御装置
Qwx 冷却損失量
M1 燃費優先モード
M2 耐久性優先モード
1 engine (driving source)
10 Cooling system 13 Radiator 14 Flow control device 15 Cooling fan 16 Radiator flow path 17 Bypass flow path 20 Accelerator opening sensor 21 Revolution sensor 23 Control device Qwx Cooling loss amount M1 Fuel consumption priority mode M2 Durability priority mode

Claims (4)

駆動源を冷却する冷却水が通過するラジエータを有するラジエータ流路と、そのラジエータをバイパスするバイパス流路と、前記ラジエータ流路及び前記バイパス流路のそれぞれを流れる冷却水の流量を調節する流量調節装置と、前記駆動源に冷却風を送風する冷却ファンと、を備える車両用の冷却システムにおいて、
前記駆動源の冷却損失量に関するパラメータを取得するパラメータ取得装置と、前記パラメータ取得装置、前記流量調節装置、及び、前記冷却ファンに接続される制御装置と、を備え、
前記制御装置に、冷却水の温度の目標値として第一目標水温を有する燃費優先モードと、その第一目標水温よりも低い第二目標水温を有する耐久性優先モードとの複数の制御モードが設定されるとともに、前記複数の制御モードの選択に用いる閾値損失量が予め設定され、
前記制御装置により、前記パラメータ取得装置が取得したパラメータに応じて算出された冷却損失量が前記閾値損失量を下回る場合に前記燃費優先モードを選択し、前記冷却損質量が前記閾値損失量以上になる場合に前記耐久性優先モードを選択し、選択した前記複数の制御モードのうちの一つに従って、前記流量調節装置による前記ラジエータ流路を流れる冷却水の流量及び前記冷却ファンの回転数を調節する制御を行うことを特徴とする車両用の冷却システム。
A radiator channel having a radiator through which cooling water for cooling the driving source passes, a bypass channel bypassing the radiator, and a flow rate adjustment for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through each of the radiator channel and the bypass channel. A cooling system for a vehicle comprising a device and a cooling fan that blows cooling air to the drive source,
a parameter acquisition device for acquiring a parameter related to a cooling loss amount of the drive source; and a control device connected to the parameter acquisition device, the flow rate adjustment device, and the cooling fan,
A plurality of control modes, a fuel efficiency priority mode having a first target water temperature as a target value for the coolant temperature and a durability priority mode having a second target water temperature lower than the first target water temperature, are set in the control device. and a threshold loss amount used for selecting the plurality of control modes is set in advance,
The control device selects the fuel efficiency priority mode when the cooling loss amount calculated according to the parameter acquired by the parameter acquisition device is less than the threshold loss amount, and the cooling loss mass exceeds the threshold loss amount. the durability priority mode is selected, and the flow rate adjusting device adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the radiator flow path and the rotation speed of the cooling fan according to one of the plurality of selected control modes. A cooling system for a vehicle, characterized in that it performs control for cooling.
前記制御装置に接続されて、冷却水の温度を取得する温度取得装置を備え、
前記燃費優先モードに従った制御が行われている場合に、前記温度取得装置が取得した前記冷却水の温度が、前記第目標水温よりも高い温度に設定された閾値温度を超えるときに、前記制御装置により、前記耐久性用モードを選択する制御を行う請求項に記載の車両用の冷却システム。
A temperature acquisition device that is connected to the control device and acquires the temperature of the cooling water,
When the temperature of the cooling water obtained by the temperature obtaining device exceeds a threshold temperature set to a temperature higher than the first target water temperature when the control according to the fuel efficiency priority mode is being performed, 2. The cooling system for a vehicle according to claim 1 , wherein the control device controls selection of the durability mode.
前記冷却損失量と前記閾値損失量に代えて、前記パラメータに応じて算出された等燃料流量と閾値流量を用いる請求項1または2に記載の車両用の冷却システム。3. The vehicle cooling system according to claim 1, wherein a constant fuel flow rate and a threshold flow rate calculated according to the parameters are used instead of the cooling loss amount and the threshold loss amount. 流量調節装置により、駆動源を冷却する冷却水が通過するラジエータを有するラジエータ流路、及び、そのラジエータをバイパスするバイパス流路のそれぞれを流れる冷却水の流量を調節するとともに、前記駆動源に冷却風を送風する冷却ファンの回転数を調節する車両用の冷却システムの制御方法において、
前記駆動源の冷却損失量に関するパラメータを取得し、
取得したそのパラメータに基づいて、前記冷却損失量を推定し、
推定したその冷却損失量が閾値損失量を下回る場合に冷却水の温度の目標値として第一目標水温を有する燃費優先モードを選択し、その冷却損失量が前記閾値損失量以上になる場合に前記第一目標水温よりも低い第二目標水温を有する耐久性優先モードを選択し
選択した複数の制御モードのうちの一つに従って、前記流量調節装置による前記ラジエータ流路を流れる冷却水の流量及び前記冷却ファンの回転数を調節することを特徴とする車両用の冷却システムの制御方法。
The flow rate adjusting device adjusts the flow rate of cooling water flowing through each of a radiator channel having a radiator through which cooling water for cooling the drive source passes and a bypass channel bypassing the radiator, and cools the drive source. A control method for a vehicle cooling system that adjusts the rotation speed of a cooling fan that blows air,
Acquiring a parameter related to the amount of cooling loss of the drive source,
estimating the cooling loss amount based on the obtained parameters;
If the estimated cooling loss amount is less than the threshold loss amount, select the fuel efficiency priority mode having the first target water temperature as the target value of the cooling water temperature, and if the cooling loss amount is equal to or higher than the threshold loss amount, the above Selecting a durability priority mode with a second target water temperature that is lower than the first target water temperature ,
Control of a cooling system for a vehicle, characterized by adjusting the flow rate of cooling water flowing through the radiator flow path and the rotation speed of the cooling fan by the flow control device according to one of a plurality of selected control modes. Method.
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