JP2006205999A - Cooling controller for movable body - Google Patents

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Takayuki Terasaki
貴行 寺崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling controller for a movable body capable of avoiding suction of air at the temperature higher than the temperature of outside air which is produced by returning air in an engine room by a radiator fan by an air compressor. <P>SOLUTION: The controller 6 prevents suction of returned air of a radiator fan 3 from an outside air introduction port 9 and prevents rise of the temperature of sucked air of an air compressor 4 by performing the control of not temporarily increasing the number of rotation of the radiator fan 3 if a movable body acceleration detection means 5 detects the acceleration of not less than a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ラジエータとラジエータファンを備えた移動体の冷却システムにおける移動体の冷却制御装置に関する。   The present invention relates to a moving body cooling control device in a moving body cooling system including a radiator and a radiator fan.

燃料電池は、水素ガスなどの燃料ガスと酸素を有する酸化ガスとを電解質を介して電気化学的に反応させ、電解質両面に設けた電極間から電気エネルギを直接取り出すものである。特に固体高分子電解質を用いた固体高分子型燃料電池は、動作温度が低く、取り扱いが容易なことから電動車両用の電源として注目されている。すなわち、燃料電池車両は、高圧水素タンク、液体水素タンク、水素吸蔵合金タンクなどの水素貯蔵装置を車両に搭載し、そこから供給される水素と、酸素を含む空気とを燃料電池に送り込んで反応させ、燃料電池から取り出した電気エネルギで駆動輪につながるモータを駆動するものであり、排出物質は水だけであるという究極のクリーン車両である。   In a fuel cell, a fuel gas such as hydrogen gas and an oxidizing gas containing oxygen are electrochemically reacted through an electrolyte, and electric energy is directly taken out between electrodes provided on both surfaces of the electrolyte. In particular, a polymer electrolyte fuel cell using a polymer electrolyte has attracted attention as a power source for electric vehicles because of its low operating temperature and easy handling. That is, a fuel cell vehicle is equipped with a hydrogen storage device such as a high-pressure hydrogen tank, a liquid hydrogen tank, or a hydrogen storage alloy tank in the vehicle, and reacts by supplying hydrogen supplied therefrom and air containing oxygen to the fuel cell. This is the ultimate clean vehicle that drives the motor connected to the drive wheels with the electric energy extracted from the fuel cell, and the only exhaust material is water.

このような燃料電池車両において、通常、外気をコンプレッサで圧縮してカソードに供給している。空気を圧縮すると温度が上昇するが、固体高分子膜電解質の許容温度は、通常百数十［℃］度とあまり高くなく、この許容温度を超えないように、燃料電池本体へ供給する空気温度を制御する必要がある。   In such a fuel cell vehicle, the outside air is usually compressed by a compressor and supplied to the cathode. Although the temperature rises when air is compressed, the allowable temperature of the solid polymer membrane electrolyte is normally not so high as a few tens of degrees Celsius, and the temperature of the air supplied to the fuel cell body so as not to exceed this allowable temperature Need to control.

このような燃料電池システムの従来例としては、特許文献１に記載の技術が知られている。この技術によれば、大気圧と気温に基づいて燃料電池の発電電流を制限することによって、標高の高い地域での低気圧条件下、あるいは気温の高い環境下（高温条件下）においても、コンプレッサかえあカソードに供給する圧縮空気の温度が許容温度を超えることがなく安定した発電を行うことができるとしている。   As a conventional example of such a fuel cell system, a technique described in Patent Document 1 is known. According to this technology, by limiting the power generation current of the fuel cell based on atmospheric pressure and temperature, the compressor can be used under low pressure conditions in high altitude areas or even in high temperature environments (high temperature conditions). It is said that stable power generation can be performed without the temperature of the compressed air supplied to the cathode exceeding the allowable temperature.

また、移動体におけるラジエータファンの制御技術としては、特許文献２に記載の技術が知られている。この技術によれば、移動体の運転状態に応じてラジエータファンの駆動を制御する。移動体の移動速度によって生じる風量を演算して、要求風量に不足がある場合ラジエータファンを動作させる。
特開２００４−１６５０８７号公報（第６頁、図４） 特開２００２−２１３２４２号公報（第３頁、図２） Moreover, the technique of patent document 2 is known as a control technique of the radiator fan in a moving body. According to this technique, the driving of the radiator fan is controlled according to the operating state of the moving body. The air volume generated by the moving speed of the moving body is calculated, and if the required air volume is insufficient, the radiator fan is operated.
JP 2004-165087 A (6th page, FIG. 4) JP 2002-213242 A (page 3, FIG. 2)

フロントエンジン自動車のエンジンに供給する空気を外気から取り込むための外気導入口は、車両前方に設置されることが多い。しかしながら、図３に示すように、外気導入口の設置位置やフトントグリル形状によっては、ラジエータファンによってエンジンルーム内の空気が吹き返してきてそれを吸入してしまうため、吸入温度が外気温度に比べて上昇してしまうという問題点があった。   An outside air inlet for taking in air supplied to the engine of a front engine vehicle from outside air is often installed in front of the vehicle. However, as shown in FIG. 3, depending on the installation position of the outside air inlet and the shape of the front grill, the air in the engine room is blown back by the radiator fan and sucked in, so the intake temperature is higher than the outside air temperature. There was a problem of rising.

一方、外気導入口の位置はレイアウト要件による制限、フロントグリルの形状は外装のデザイン要件による制限があり、必ずしもいかなる状態においても外気を直接吸入できるとは限らないという問題点があった。   On the other hand, the position of the outside air inlet is restricted by layout requirements, and the shape of the front grille is restricted by exterior design requirements, and there is a problem that the outside air cannot always be directly sucked in any state.

これらの問題点は、内燃機関車両に比べてラジエータによる放熱量が多い燃料電池車両において特に顕著である。   These problems are particularly noticeable in a fuel cell vehicle in which the amount of heat released by the radiator is larger than that in an internal combustion engine vehicle.

上記問題点を解決するために、本発明は、冷却対象とラジエータとの間で冷媒を循環させる冷媒配管及び冷媒ポンプと、前記ラジエータに強制冷却風を供給するラジエータファンとを備えた移動体の冷却システムにおいて、ラジエータが収容された空間と同じ空間から取り込んだ空気を圧縮して移動体構成部品に供給する空気圧縮機と、移動体の加速度を検知する移動体加速度検知手段とを備え、該移動体加速度検知手段が移動体の加速度を検知したときに、一時的に前記ラジエータファンの回転数を制限することを要旨とする移動体の冷却制御装置である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a moving body including a refrigerant pipe and a refrigerant pump that circulate refrigerant between a cooling target and a radiator, and a radiator fan that supplies forced cooling air to the radiator. The cooling system includes an air compressor that compresses air taken from the same space in which the radiator is accommodated and supplies the compressed air to the moving body component, and moving body acceleration detecting means that detects acceleration of the moving body, The moving body cooling control device is characterized in that when the moving body acceleration detecting means detects the acceleration of the moving body, the rotational speed of the radiator fan is temporarily limited.

本発明によれば、移動体の加速度を検知したときに一時的にラジエータファン回転数増加を抑えることで、ラジエータファン回転による空気圧縮機の吸気温度上昇を防ぎ、車両の出力制限を回避することができるという効果がある。   According to the present invention, when an acceleration of a moving body is detected, an increase in the number of revolutions of the radiator fan is temporarily suppressed, thereby preventing an increase in the intake air temperature of the air compressor due to the rotation of the radiator fan and avoiding a vehicle output restriction. There is an effect that can be.

また吸気温度が上昇しないことで、全体の出力効率の低下も防ぐことができるという効果がある。さらに、ラジエータファンの過剰な回転を防ぐので消費電力・および騒音を低減することができるという効果がある。   Further, since the intake air temperature does not rise, there is an effect that a decrease in the overall output efficiency can be prevented. Further, since excessive rotation of the radiator fan is prevented, there is an effect that power consumption and noise can be reduced.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明に係る移動体の冷却制御装置の実施例１が適用される移動体の要部構成品を示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram showing main components of a moving body to which a first embodiment of the cooling control apparatus for a moving body according to the present invention is applied.

図１において、冷却対象１は、自動車等の車両に搭載される内燃機関、電動機または燃料電池などである。冷却対象１を冷却する冷却システムは、冷却対象１の発熱により授熱した冷媒を冷却するラジエータ２と、ラジエータ２に冷却風を送風してラジエータ２内の冷媒を冷却するラジエータファン３および冷媒を循環させる冷媒ポンプ１１で構成されている。ラジエータファン３及び冷媒ポンプ１１は回転速度を制御することにより、流量を可変制御できる。   In FIG. 1, an object 1 to be cooled is an internal combustion engine, an electric motor, a fuel cell, or the like mounted on a vehicle such as an automobile. The cooling system that cools the cooling target 1 includes a radiator 2 that cools the refrigerant that has received heat due to the heat generated by the cooling target 1, a radiator fan 3 that blows cooling air to the radiator 2 and cools the refrigerant in the radiator 2, and the refrigerant. The refrigerant pump 11 is circulated. The radiator fan 3 and the refrigerant pump 11 can variably control the flow rate by controlling the rotation speed.

空気供給システムは外気を取り込む外気導入口９と、外気導入口９から取り入れた空気を空気圧縮機４まで導く空気配管１０と、空気を圧縮して図示しない空気利用機器に送風する空気圧縮機４とから構成されている。空気圧縮機４は下流の内燃機関や燃料電池等の空気供給要求に応じて空気を供給する。   The air supply system includes an outside air inlet 9 that takes in outside air, an air pipe 10 that guides air taken from the outside air inlet 9 to the air compressor 4, and an air compressor 4 that compresses the air and sends it to an air utilization device (not shown). It consists of and. The air compressor 4 supplies air in response to an air supply request from a downstream internal combustion engine, a fuel cell, or the like.

制御システムは、移動体加速度を検知する移動体加速度検知手段５と、冷媒温度を検知する冷媒温度検知手段１３と、移動体加速度、冷媒温度及び冷却対象１の発熱量に応じてラジエータファン３及び冷媒ポンプ１１の回転指令を行う制御装置６から構成される。尚、ラジエータファン３及び冷媒ポンプ１１は、それぞれ内部に回転数検知装置を内蔵しており、それぞれの回転数が制御装置６にフィードバックされているものとする。   The control system includes a moving body acceleration detecting means 5 for detecting moving body acceleration, a refrigerant temperature detecting means 13 for detecting the refrigerant temperature, a radiator fan 3 according to the moving body acceleration, the refrigerant temperature, and the heat generation amount of the cooling target 1 and The controller 6 is configured to issue a rotation command for the refrigerant pump 11. The radiator fan 3 and the refrigerant pump 11 each have a built-in rotation speed detection device, and the rotation speed is fed back to the control device 6.

制御装置６は、移動体加速度検知手段５が所定値以上の加速度を検出した場合、一時的にラジエータファン３の回転数を増加させない制御を行うことにより、外気導入口９からラジエータファン３の吹き返し風が吸い込まれることを防止し、空気圧縮機４の吸入空気温度の上昇を防止する。   When the moving body acceleration detecting means 5 detects an acceleration equal to or higher than a predetermined value, the control device 6 performs control so as not to increase the rotational speed of the radiator fan 3 temporarily, thereby blowing back the radiator fan 3 from the outside air inlet 9. The wind is prevented from being sucked, and the intake air temperature of the air compressor 4 is prevented from rising.

また、このとき、ラジエータファン３の回転数増加を抑制する時間の長さは、冷媒温度検知手段１３が検知した冷媒温度に基づいて、冷媒温度が許容温度に達するまでの時間以内の長さとするのが好ましい。   At this time, the length of time for suppressing the increase in the rotational speed of the radiator fan 3 is set to the length within the time until the refrigerant temperature reaches the allowable temperature based on the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature detecting means 13. Is preferred.

以上説明した本実施例によれば、移動体の加速度を検知したときに一時的にラジエータファン３の回転数増加を抑えることで、ラジエータファン回転による空気圧縮機４の吸気温度上昇を防ぎ、車両の出力制限を回避することができる。また吸気温度が上昇しないことで、全体の出力効率の低下も防ぐことができる。さらにラジエータファン３の過剰な回転を防ぐので消費電力・および騒音を低減することができる。   According to the present embodiment described above, when the acceleration of the moving body is detected, an increase in the rotational speed of the radiator fan 3 is temporarily suppressed, thereby preventing an increase in the intake air temperature of the air compressor 4 due to the rotation of the radiator fan. Can be avoided. Further, since the intake air temperature does not rise, it is possible to prevent a decrease in the overall output efficiency. Furthermore, since excessive rotation of the radiator fan 3 is prevented, power consumption and noise can be reduced.

次に、図２は本発明に係る移動体の冷却制御装置の実施例２が適用される移動体の要部構成品を示す構成図である。図１に示した実施例１の構成に加えて、制御システムに外気温度を検知する外気温度手段７と、移動体の走行速度を検知する移動体走行速度検知手段８が追加されている。その他の構成要素は、実施例１と同様であるので、同じ構成要素には、同じ符号を付与して重複する説明を省略する。本実施例では、外気温度、移動体走行速度を検知することで、実施例１よりも正確なラジエータ放熱量見積もりができる。   Next, FIG. 2 is a block diagram showing the main components of the moving body to which the second embodiment of the cooling control device for the moving body according to the present invention is applied. In addition to the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, an outside air temperature means 7 for detecting the outside air temperature and a moving body traveling speed detecting means 8 for detecting the traveling speed of the moving body are added to the control system. Since the other components are the same as those in the first embodiment, the same components are given the same reference numerals and redundant description is omitted. In the present embodiment, the radiator heat radiation amount can be estimated more accurately than in the first embodiment by detecting the outside air temperature and the moving body traveling speed.

次に、実施例２における制御装置６によるラジエータファン３の回転制御の詳細につき図４を用いて説明する。図４はラジエータファンの制御ルーチンを表しており、所定周期にて繰り返し実行される。以下、その処理ステップ（符号「Ｓ」で表す。）を順を追って説明する。   Next, details of the rotation control of the radiator fan 3 by the control device 6 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a control routine of the radiator fan, which is repeatedly executed at a predetermined cycle. The processing steps (represented by “S”) will be described in order.

まずＳ１において、移動体加速度検知手段５による車両加速度ａ、移動体走行速度検知手段８による車速Ｖ、外気温度検知手段７による外気温度Ｔout 、空気圧縮機４の吸入温度Ｔcomp、ラジエータファン回転数Ｒrad 、冷媒温度検知手段１３による冷媒温度Ｔc 、冷媒ポンプ回転数Ｒpump、内燃機関または燃料電池等の冷却対象１のネット出力Ｗ（または発熱温度）を検知する。   First, in S1, the vehicle acceleration a by the moving body acceleration detecting means 5, the vehicle speed V by the moving body traveling speed detecting means 8, the outside temperature Tout by the outside air temperature detecting means 7, the intake temperature Tcomp of the air compressor 4, the radiator fan rotation speed Rrad. The refrigerant temperature detection means 13 detects the refrigerant temperature Tc, the refrigerant pump rotational speed Rpump, and the net output W (or heat generation temperature) of the cooling target 1 such as an internal combustion engine or a fuel cell.

次いで、Ｓ２において、空気圧縮機４の吸入温度Ｔcompが外気温度Ｔout に許容温度ΔＴmax を加えた値を上回っていないか判断する。   Next, at S2, it is determined whether the intake temperature Tcomp of the air compressor 4 exceeds the value obtained by adding the allowable temperature ΔTmax to the outside air temperature Tout.

Ｓ２の判定でＴcomp＞Ｔout ＋ΔＴmax の場合、Ｓ３へ進み、ラジエータファン回転数を一時的に増加させない時間、即ちラジエータファン回転数非増加時間ｔ１を図６で説明する算出ロジックにて決定し、Ｓ４へ進む。Ｓ２の判定で、Ｔcomp≦＞Ｔout ＋ΔＴmax の場合、Ｓ５へ進む。このように、外気温度が高く空気圧縮機吸入温度がシステム許容温度を超えることが予想されるときのみラジエータファン回転数増加抑制制御を有効とすることで、不必要な制御を行うことを回避できる。   If Tcomp> Tout + ΔTmax in the determination of S2, the process proceeds to S3, and the time during which the radiator fan rotation speed is not temporarily increased, that is, the radiator fan rotation speed non-increase time t1 is determined by the calculation logic described in FIG. Proceed to If it is determined in S2 that Tcomp ≦> Tout + ΔTmax, the process proceeds to S5. In this way, unnecessary control can be avoided by enabling the radiator fan rotation speed increase suppression control only when the outside air temperature is high and the air compressor intake temperature is expected to exceed the system allowable temperature. .

Ｓ４では、Ｓ３で算出したｔ１時間だけ、ラジエータファン３の回転数を増加させない制御、言い換えればラジエータファン回転数指令をｔ１時間保持する制御を行い、ｔ１時間が経過すると、Ｓ５へ進む。   In S4, control is performed so as not to increase the rotational speed of the radiator fan 3 for the time t1 calculated in S3, in other words, control is performed to hold the radiator fan rotational speed command for time t1, and when time t1 has elapsed, the process proceeds to S5.

Ｓ５では、Ｓ１で検出した冷却対象１の出力や発熱温度から、図５に示すような制御マップを参照して冷却システムが複数持つ冷却対象の各々の要求ラジエータファン回転数を算出し、その中で最も要求値の高いものを目標ラジエータファン回転数Ｒtrad とする。図５に示した、各冷却対象の出力や発熱温度と要求ラジエータファン回転数との関係は、予め実験等にて求めて、制御装置６の不揮発メモリへ記憶したものである。冷却対象のネット出力からシステム構成部品全体の発熱量を求め、冷却系統への冷却要求熱量と、実際に冷却系統が放熱できる熱量の差から冷媒に加わる余剰熱量を算出することで、より正確に最大限ラジエータファン回転数非増加時間を設定することができる。   In S5, the required radiator fan rotation speed of each of the cooling targets of the cooling system is calculated from the output of the cooling target 1 detected in S1 and the heat generation temperature with reference to the control map as shown in FIG. The highest required value is set as the target radiator fan rotational speed Rtrad. The relationship between the output and heat generation temperature of each cooling target and the required radiator fan speed shown in FIG. 5 is obtained in advance through experiments or the like and stored in the nonvolatile memory of the control device 6. By calculating the amount of heat generated by the entire system components from the net output of the cooling target, and calculating the excess heat applied to the refrigerant from the difference between the amount of heat required for cooling to the cooling system and the amount of heat that can actually be dissipated by the cooling system, it is more accurate The maximum radiator fan speed non-increase time can be set.

次いで、Ｓ６において、Ｓ５で算出したＲtradをラジエータファン３に指令する。   Next, in S6, the Rtrad calculated in S5 is commanded to the radiator fan 3.

次に、図４のＳ３であるラジエータファン回転数非増加時間ｔ１算出ルーチンの詳細をを図６を用いて説明する。図６の制御ルーチンは、図４のメインルーチンから呼び出される毎に実行される。   Next, details of the radiator fan rotation speed non-increase time t1 calculation routine which is S3 of FIG. 4 will be described with reference to FIG. The control routine of FIG. 6 is executed every time it is called from the main routine of FIG.

まず、Ｓ７では、車両加速度ａ、車速Ｖを用いて、車両加速度ａが継続すると仮定したｔ’秒後の車速Ｖ’を算出する。ｔ’は予め設定してある最小時間で、下記制御ルーチンにより、変化する値である。このように、移動体走行速度、移動体加速度から一定時間後の移動体走行速度を算出し、移動体走行速度増加によるラジエータへの風量を予測することで、走行速度の増加分によるラジエータ風量増加分を算出し、より正確に最大限ラジエータファン回転数非増加時間を設定することができる。   First, in S7, using the vehicle acceleration a and the vehicle speed V, the vehicle speed V 'after t' seconds, assuming that the vehicle acceleration a continues, is calculated. t 'is a preset minimum time and is a value that varies according to the following control routine. In this way, by calculating the moving body traveling speed after a certain time from the moving body traveling speed and the moving body acceleration, and predicting the air volume to the radiator due to the increasing moving body traveling speed, the radiator air volume increases due to the increase in traveling speed. Minutes can be calculated, and the maximum radiator fan speed non-increase time can be set more accurately.

次いで、Ｓ８において、図７よりラジエータファン回転数Ｒrad 、車速Ｖ’からｔ’秒後のラジエータ風量Ｖｗ’を算出する。図７の車速Ｖ’及びラジエータファン回転数からラジエータ風量Ｖｗ’を算出する制御マップも予め実験等にて求めて、制御装置６の不揮発メモリへ記憶したものである。   Next, in S8, the radiator fan rotational speed Rrad and the radiator air volume Vw 'after t' seconds from the vehicle speed V 'are calculated from FIG. A control map for calculating the radiator air volume Vw ′ from the vehicle speed V ′ and the radiator fan rotational speed in FIG. 7 is also obtained in advance through experiments or the like and stored in the nonvolatile memory of the control device 6.

次いで、Ｓ９において、外気温度Ｔout 、ラジエータ風量Ｖｗ’、冷媒温度Ｔc 、冷媒ポンプ回転数Ｒpumpからラジエータ２が放熱できる放熱量を算出する。また冷却対象１の出力や発熱温度から求まる発熱量（要求放熱量）と、ラジエータ放熱量の差分から、余剰熱量Ｑexcを算出する（図８）。   Next, in S9, the amount of heat released by the radiator 2 is calculated from the outside air temperature Tout, the radiator air volume Vw ', the refrigerant temperature Tc, and the refrigerant pump rotation speed Rpump. Further, the surplus heat quantity Qexc is calculated from the difference between the heat generation amount (required heat release amount) obtained from the output and heat generation temperature of the cooling target 1 and the radiator heat release amount (FIG. 8).

次いで、Ｓ１０において、余剰熱量Ｑexcから冷媒温度Ｔc'を算出する。   Next, in S10, the refrigerant temperature Tc ′ is calculated from the surplus heat quantity Qexc.

次いで、Ｓ１１において、冷媒温度Ｔc'が予め設定してある冷却システムが許容できる冷媒最大温度Ｔmax より低いか否かを判定する。Ｓ１１の判定で、冷媒温度Ｔc'が冷媒最大温度Ｔmax より低ければ、ｔ'1＝ｔ'1＋Δｔとしてｔ'がより長い時間でも、ラジエータファン回転数増加抑止が成立するかを判定するために、再度Ｓ７へ戻る。こうして、一定時間後の冷媒に加わる余剰熱量から冷媒の温度上昇代を予測し、その温度がシステム許容温度を超えない最大限のラジエータファン回転数非増加時間を設定することができる。   Next, in S11, it is determined whether or not the refrigerant temperature Tc ′ is lower than the maximum refrigerant temperature Tmax that can be accepted by the preset cooling system. If it is determined in S11 that the refrigerant temperature Tc ′ is lower than the refrigerant maximum temperature Tmax, t′1 = t′1 + Δt, and in order to determine whether or not the radiator fan rotation speed increase suppression is established even when t ′ is longer. Return to S7 again. In this way, it is possible to predict the temperature rise margin of the refrigerant from the surplus heat applied to the refrigerant after a certain time, and set the maximum radiator fan rotation speed non-increase time that does not exceed the system allowable temperature.

Ｓ１１の判定で、冷媒温度Ｔc'が冷媒最大温度Ｔmax 以上の場合、ｔ1＝ｔ'1−Δｔがラジエータファン回転数を増加させない時間の最大限となりメインルーチンへ戻る。   If it is determined in S11 that the refrigerant temperature Tc ′ is equal to or higher than the refrigerant maximum temperature Tmax, t1 = t′1−Δt becomes the maximum time during which the radiator fan speed is not increased, and the process returns to the main routine.

以上説明した本実施例によれば、移動体走行速度、移動体加速度、外気温度、空気圧縮機吸入温度、ラジエータファン回転数、冷媒温度、冷媒ポンプ回転数、冷却対象のネット出力から一定時間後の冷媒温度上昇代を予測することで、移動体システムの仕様によって決まる冷媒温度許容値を超えないようにラジエータファン回転数増加させない時間を最大限確保することができる。   According to the embodiment described above, the moving body traveling speed, the moving body acceleration, the outside air temperature, the air compressor suction temperature, the radiator fan rotation speed, the refrigerant temperature, the refrigerant pump rotation speed, and the net output of the cooling target after a certain time. By predicting the refrigerant temperature rise allowance, it is possible to secure the maximum time during which the radiator fan speed is not increased so as not to exceed the refrigerant temperature allowable value determined by the specifications of the mobile system.

本発明に係る移動体の冷却制御装置の実施例１の構成を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the structure of Example 1 of the cooling control apparatus of the moving body which concerns on this invention. 本発明に係る移動体の冷却制御装置の実施例２の構成を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the structure of Example 2 of the cooling control apparatus of the moving body which concerns on this invention. ラジエータファンによるエンジンルーム内の空気の吹き返し経路を説明したものである。This explains the air blowback path in the engine room by the radiator fan. 実施例２におけるラジエータファンの制御ルーチンを説明したものである。Fig. 9 illustrates a radiator fan control routine according to a second embodiment. ラジエータファン制御ルーチン内において、冷却対象の発熱量や温度からラジエータファン回転数を決定するときに用いられる図である。It is a figure used when determining a radiator fan rotation speed from the emitted-heat amount and temperature of cooling object in a radiator fan control routine. ラジエータファン制御ルーチン内において用いられるラジエータファン回転数非増加時間ｔ１を算出するための詳細ロジックを説明したものである。7 illustrates detailed logic for calculating a radiator fan rotation speed non-increase time t1 used in the radiator fan control routine. ラジエータファン制御ルーチン内において、移動体走行速度とラジエータファン回転数からラジエータを通過する風量を算出するのに用いられる制御マップの例である。It is an example of the control map used for calculating the air volume which passes a radiator from a moving body travel speed and a radiator fan rotation speed within a radiator fan control routine. ラジエータファン回転数非増加時間ｔ１を算出するロジック内で一定時間ｔ’後の冷却対象の出力や発熱温度から求まる発熱量（要求放熱量）とラジエータ放熱量の差分から余剰熱量Ｑexc を算出する際に用いられる制御マップの例である。When calculating the surplus heat quantity Qexc from the difference between the heat generation amount (required heat release amount) obtained from the output of the cooling target and the heat generation temperature after a certain time t ′ in the logic for calculating the radiator fan non-increasing time t1, and the radiator heat release amount It is an example of the control map used for.

符号の説明Explanation of symbols

１：冷却対象
２：ラジエータ
３：ラジエータファン
４：空気圧縮機
５：移動体加速度検知手段
６：制御装置
９：外気導入口
１０：空気配管
１１：冷媒ポンプ
１２：冷媒配管
１３：冷媒温度検知手段 1: Cooling object 2: Radiator 3: Radiator fan 4: Air compressor 5: Moving body acceleration detection means 6: Control device 9: Outside air inlet 10: Air pipe 11: Refrigerant pump 12: Refrigerant pipe 13: Refrigerant temperature detection means

Claims (6)

冷却対象とラジエータとの間で冷媒を循環させる冷媒配管及び冷媒ポンプと、前記ラジエータに強制冷却風を供給するラジエータファンとを備えた移動体の冷却システムにおいて、
ラジエータが収容された空間と同じ空間から取り込んだ空気を圧縮して移動体構成部品に供給する空気圧縮機と、
移動体の加速度を検知する移動体加速度検知手段とを備え、
該移動体加速度検知手段が移動体の加速度を検知したときに、一時的に前記ラジエータファンの回転数を制限することを特徴とする移動体の冷却制御装置。 In a cooling system for a moving body comprising a refrigerant pipe and a refrigerant pump for circulating a refrigerant between a cooling target and a radiator, and a radiator fan for supplying forced cooling air to the radiator,
An air compressor that compresses the air taken from the same space in which the radiator is accommodated and supplies the compressed air to the moving body components;
A moving body acceleration detecting means for detecting the acceleration of the moving body,
A moving body cooling control device characterized by temporarily limiting the number of revolutions of the radiator fan when the moving body acceleration detecting means detects the acceleration of the moving body. 一定時間後の冷媒温度を予測し、移動体システムの仕様によって決まる冷媒許容温度を超えない範囲で前記ラジエータファン回転数制限を行う時間の長さを決定することを特徴とする請求項１に記載の移動体の冷却制御装置。   The refrigerant temperature after a predetermined time is predicted, and the length of time for performing the radiator fan speed limit is determined within a range not exceeding the allowable refrigerant temperature determined by the specifications of the mobile system. Cooling control device for moving body. 外気温度を検知する外気温度検知手段と、
前記空気圧縮機の吸入空気温度を検知する吸入空気温度検知手段とを備え、
前記吸入空気温度と前記外気温度との温度差が所定値を超えている場合、前記ラジエータファン回転数制限を有効とし、前記吸入空気温度と前記外気温度との温度差が所定値以下の場合、前記ラジエータファン回転数制限を無効とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体の冷却制御装置。 An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
Intake air temperature detection means for detecting the intake air temperature of the air compressor,
When the temperature difference between the intake air temperature and the outside air temperature exceeds a predetermined value, the radiator fan rotation speed limit is enabled, and when the temperature difference between the intake air temperature and the outside air temperature is a predetermined value or less, The cooling control device for a moving body according to claim 1 or 2, wherein the radiator fan speed limit is invalidated. 移動体の走行速度を検知する移動体走行速度検知手段を備え、
該移動体走行速度検知手段が検知した移動体走行速度及び前記移動体加速度から一定時間後の移動体走行速度を算出し、該一定時間後のラジエータへの風量を予測することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の移動体の冷却制御装置。 A mobile body travel speed detecting means for detecting the travel speed of the mobile body is provided,
The mobile body travel speed after a predetermined time is calculated from the mobile body travel speed detected by the mobile body travel speed detecting means and the mobile body acceleration, and the air volume to the radiator after the predetermined time is predicted. The cooling control apparatus for a moving body according to any one of claims 1 to 3. ラジエータファン回転数、冷媒温度、冷媒ポンプ回転数、冷却対象の出力をそれぞれ検知する手段を備え、
前記冷却対象の出力から算出される前記ラジエータに対する冷却要求熱量と実際に前記ラジエータが放熱できる量の差から一定時間後の冷却システムに加わる余剰熱量を予測することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の移動体の冷却制御装置。 A means for detecting the output of the radiator fan rotation speed, the refrigerant temperature, the refrigerant pump rotation speed, and the cooling target, respectively,
The surplus heat applied to the cooling system after a predetermined time is predicted from the difference between the amount of heat required for cooling to the radiator calculated from the output of the cooling target and the amount of heat that can be actually dissipated by the radiator. Item 5. The moving body cooling control device according to any one of Items 4 to 5. 一定時間後の冷却システムに加わる余剰熱量、冷媒温度及び冷媒流量から一定時間後の冷媒温度を予測することを特徴とする請求項５に記載の移動体の冷却制御装置。   6. The cooling control apparatus for a moving body according to claim 5, wherein the refrigerant temperature after a certain time is predicted from the surplus heat applied to the cooling system after a certain time, the refrigerant temperature, and the refrigerant flow rate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010526712A (en) * 2007-05-15 2010-08-05 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for cooling automotive components
CN110021764A (en) * 2018-01-09 2019-07-16 郑州宇通客车股份有限公司 Fuel battery air compressor module and fuel cell

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