JP2014169661A - Flow control device and flow control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control device and a flow control method, which can improve controllability of engine temperature in a situation where the state of an engine varies.SOLUTION: A flow control device controls a flow rate of cooling water for cooling an internal combustion engine, and comprises: a feedback flow rate calculation part calculating a feedback flow rate by feedback control based on control deviation between a measurement temperature which is the measured temperature of the engine, and a target temperature which is the targeted temperature of the engine; a feedforward flow rate calculation part calculating a feedforward flow rate based on an internal combustion engine rotation speed which is the rotation speed of the internal combustion engine, a manifold pressure of the engine and a radiator temperature which is the temperature of a radiator for cooling the cooling water; and a target flow rate calculation part calculating a target flow rate which is the targeted flow rate, by correcting the feedback flow rate based on the feedforward flow rate.

Description

本発明は、温度制御に係る流体の流量を制御する流量制御装置、流量制御方法に関する。   The present invention relates to a flow rate control device and a flow rate control method for controlling a flow rate of a fluid related to temperature control.

従来、エンジンなどの内燃機関の温度を制御することを目的として、エンジンを冷却する冷却水の流量を制御する技術が知られている。冷却水は、冷却水を冷却するラジエータを経由するメイン経路、またはラジエータを経由しないバイパス経路を経由し、エンジン近傍を通って循環し、メイン経路を経由した場合に冷却され、結果としてエンジンの温度を低下させる。また、メイン経路またはバイパス経路への冷却水の流量がバルブによって調節されることにより、エンジン温度が制御される。また、このようなエンジンの冷却システムにおいて、メイン経路またはバイパス経路に流入させるべき冷却水の流量は、目標とするエンジンの温度と測定されたエンジンの温度との差に基づいて目標流量として決定される。また、この目標流量に基づいて、冷却水の流量を調節するバルブが制御される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for controlling the flow rate of cooling water for cooling an engine is known for the purpose of controlling the temperature of an internal combustion engine such as an engine. The cooling water is circulated through the vicinity of the engine via the main path that passes through the radiator that cools the cooling water or the bypass path that does not pass through the radiator, and is cooled when passing through the main path, resulting in the temperature of the engine. Reduce. Further, the engine temperature is controlled by adjusting the flow rate of the cooling water to the main path or the bypass path by a valve. In such an engine cooling system, the flow rate of the cooling water to be introduced into the main path or the bypass path is determined as the target flow rate based on the difference between the target engine temperature and the measured engine temperature. The Further, a valve for adjusting the flow rate of the cooling water is controlled based on the target flow rate.

このようなエンジンの冷却システムにおいては、流量の不足または超過を原因として、あらゆる状況においてエンジン温度制御の制御性が低下するという問題がある。このような問題に対して、暖気運転終了後にエンジンの温度が低下することを防止することを目的として、冷却水の流量の制御方法が異なる複数のモード間を移行する際、ステッピングモータによりバルブを駆動する冷却水の流量制御において、エンジンの回転数と吸気圧に基づいてバルブ動作速度を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   In such an engine cooling system, there is a problem that the controllability of the engine temperature control is deteriorated in all situations due to the shortage or excess of the flow rate. In order to prevent the temperature of the engine from decreasing after the warm-up operation is completed, a stepping motor is used to switch the valve between different modes with different control methods for the flow rate of the cooling water. In controlling the flow rate of the cooling water to be driven, a technique for controlling the valve operating speed based on the engine speed and the intake pressure is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−７４４６１号公報JP 2002-74461 A

しかしながら、上述した技術は、異なるモードに移行する際にステッピングモータの回転速度を低速度にし、エンジン温度が低下するのを防いでいるに過ぎず、ドライバーの運転状況などを要因として常に変動するエンジンの負荷には対応できない。したがって、オーバーシュートまたはアンダーシュートを生じてしまい、エンジンの状態が変動する状況において制御性が悪くなるという問題がある。   However, the above-described technology merely reduces the rotation speed of the stepping motor when shifting to a different mode and prevents the engine temperature from falling, and the engine constantly fluctuates due to factors such as the driving conditions of the driver. It cannot cope with the load. Therefore, overshoot or undershoot occurs, and there is a problem that the controllability deteriorates in a situation where the state of the engine fluctuates.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、エンジンの状態が変動する状況におけるエンジン温度の制御性を向上させることができる流量制御装置、流量制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flow rate control device and a flow rate control method capable of improving the controllability of the engine temperature in a situation where the engine state fluctuates. And

上述した課題を解決するため、本発明の一態様は、 内燃機関を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置であって、測定された前記内燃機関の温度である測定温度と、目標とする前記内燃機関の温度である目標温度との制御偏差に基づくフィードバック制御により、フィードバック流量を算出するフィードバック流量算出部と、前記内燃機関の回転数である内燃機関回転数と、前記内燃機関のマニホールド圧力と、前記冷却水を冷却するラジエータの温度であるラジエータ温度とに基づいて、フィードフォワード流量を算出するフィードフォワード流量算出部と、前記フィードフォワード流量に基づいて前記フィードバック流量を補正することにより、目標とする流量である目標流量を算出する目標流量算出部とを備える。   In order to solve the above-described problem, one aspect of the present invention is a flow rate control device that controls the flow rate of cooling water that cools an internal combustion engine, the measured temperature being the measured temperature of the internal combustion engine, a target, A feedback flow rate calculation unit that calculates a feedback flow rate by feedback control based on a control deviation from a target temperature that is the temperature of the internal combustion engine, an internal combustion engine rotational speed that is the rotational speed of the internal combustion engine, and a manifold of the internal combustion engine By correcting the feedback flow rate based on the feed forward flow rate based on the feed forward flow rate calculation unit that calculates the feed forward flow rate based on the pressure and the radiator temperature that is the temperature of the radiator that cools the cooling water, A target flow rate calculation unit that calculates a target flow rate that is a target flow rate.

本発明によれば、流体の流量を調整するバルブの制御において、エンジンの状態が変動する状況におけるエンジン温度の制御性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in control of the valve which adjusts the flow volume of fluid, the controllability of the engine temperature in the situation where an engine state fluctuates can be improved.

本実施の形態に係るエンジン冷却システムを示す図である。It is a figure which shows the engine cooling system which concerns on this Embodiment. ＥＣＵのハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of ECU. バルブ制御装置の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of a valve control apparatus. フィードフォワード流量算出部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a feedforward flow volume calculation part.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本実施の形態に係るエンジン冷却システムについて説明する。図１は、本実施の形態に係るエンジン冷却システムを示す図である。   First, the engine cooling system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing an engine cooling system according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施の形態に係るエンジン冷却システム１は、エンジン１１、ウォータージャケット１２、ウォーターポンプ１３、冷却水バルブ２１、モータ２２、ポジションセンサ２３、第１水温センサ２４、第２水温センサ２５、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３１、ラジエータ４１、ヒータ４２、スロットル４３、メイン流路パイプ９１、サブ流路パイプ９２、バイパス流路パイプ９３を備える。   As shown in FIG. 1, the engine cooling system 1 according to the present embodiment includes an engine 11, a water jacket 12, a water pump 13, a cooling water valve 21, a motor 22, a position sensor 23, a first water temperature sensor 24, and a second water temperature sensor. A water temperature sensor 25, an ECU (Engine Control Unit) 31, a radiator 41, a heater 42, a throttle 43, a main passage pipe 91, a sub passage pipe 92, and a bypass passage pipe 93 are provided.

エンジン冷却システム１は、メイン流路パイプ９１、サブ流路パイプ９２、またはバイパス流路パイプ９３を介して冷却水を循環させ、ウォータージャケット１２によりエンジン１１の温度を制御する。   The engine cooling system 1 circulates cooling water through the main flow path pipe 91, the sub flow path pipe 92, or the bypass flow path pipe 93, and controls the temperature of the engine 11 by the water jacket 12.

エンジン１１は、自動車等の車両の内燃機関である。ウォータージャケット１２は、エンジン１１近傍に備えられ、その内部の冷却水によりエンジン１１を冷却するものである。メイン流路パイプ９１は、ラジエータ４１に冷却水を流入させるものである。サブ流路パイプ９２は、ヒータ４２及びスロットル４３に冷却水を流入させるものである。バイパス流路パイプ９３は、ウォータージャケット１２から流出した冷却水をウォーターポンプ１３に流入させるものである。なお、ラジエータ４１、ヒータ４２及びスロットル４３に流入した冷却水はウォーターポンプ１３に流入する。ウォーターポンプ１３は、ウォータージャケット１２に冷却水を流入させるものである。ラジエータ４１は、冷却水を冷却するものである。ヒータ４２は、車室内を暖めるものである。スロットル４３は、エンジン１１への吸気の流入量を制御するものである。   The engine 11 is an internal combustion engine of a vehicle such as an automobile. The water jacket 12 is provided in the vicinity of the engine 11 and cools the engine 11 with cooling water therein. The main flow path pipe 91 allows cooling water to flow into the radiator 41. The sub passage pipe 92 allows cooling water to flow into the heater 42 and the throttle 43. The bypass flow path pipe 93 allows the cooling water flowing out from the water jacket 12 to flow into the water pump 13. The cooling water that has flowed into the radiator 41, the heater 42, and the throttle 43 flows into the water pump 13. The water pump 13 allows cooling water to flow into the water jacket 12. The radiator 41 cools the cooling water. The heater 42 warms the passenger compartment. The throttle 43 controls the amount of intake air flowing into the engine 11.

冷却水バルブ２１は、ロータリ式のバルブであり、外周面の一部に開口部が設けられ、その開度によってメイン流路パイプ９１及びサブ流路パイプ９２へ冷却水を流入させるものである。モータ２２は、冷却水バルブ２１を駆動するアクチュエータとしての直流モータである。ポジションセンサ２３は、冷却水バルブ２１の周方向の位置を検出することにより、メイン流路パイプ９１及びサブ流路パイプ９２に対する冷却水バルブ２１の開度を検出するものである。第１水温センサ２４は、ウォータージェケット１２の出口近傍に設置され、ウォータージャケット１２から流出した冷却水の温度をエンジン温度として検出するものである。第２温度センサ２５は、ラジエータ４１の出口近傍に設置され、ラジエータ４１から流出した冷却水の温度をラジエータ温度として検出するものである。ＥＣＵ３１は、プロセッサとメモリを備え、エンジン１１に係る各種動作を制御するマイクロコントローラであり、本実施例においては、第１水温センサ２４、第２水温センサ２５及びポジションセンサ２３により検出されたエンジン温度、ラジエータ温度、及び冷却水バルブ２１の位置に基づいて、モータ２２の動作を操作するものとする。   The cooling water valve 21 is a rotary valve, and an opening is provided in a part of the outer peripheral surface, and the cooling water flows into the main flow path pipe 91 and the sub flow path pipe 92 according to the opening degree. The motor 22 is a DC motor as an actuator that drives the cooling water valve 21. The position sensor 23 detects the opening degree of the cooling water valve 21 relative to the main flow path pipe 91 and the sub flow path pipe 92 by detecting the circumferential position of the cooling water valve 21. The first water temperature sensor 24 is installed near the outlet of the water jet 12 and detects the temperature of the cooling water flowing out of the water jacket 12 as the engine temperature. The second temperature sensor 25 is installed in the vicinity of the outlet of the radiator 41, and detects the temperature of the cooling water flowing out of the radiator 41 as the radiator temperature. The ECU 31 includes a processor and a memory, and is a microcontroller that controls various operations related to the engine 11. In this embodiment, the ECU 31 detects the engine temperature detected by the first water temperature sensor 24, the second water temperature sensor 25, and the position sensor 23. The operation of the motor 22 is operated based on the radiator temperature and the position of the cooling water valve 21.

上述のような構成により、冷却水は、メイン流路パイプ９１を経由して循環することによりラジエータ４１により冷却され、バイパス流路パイプ９３を経由する場合は冷却されずに循環する。また、エンジン冷却システム１は、冷却水バルブ２１の開度により冷却水の循環経路を切り替え、また、メイン流路パイプ９１への冷却水の流入量を制御することによりエンジン１１の温度を制御する。   With the configuration described above, the cooling water is cooled by the radiator 41 by circulating through the main flow path pipe 91, and is circulated without being cooled when passing through the bypass flow path pipe 93. Further, the engine cooling system 1 controls the temperature of the engine 11 by switching the cooling water circulation path according to the opening degree of the cooling water valve 21 and controlling the amount of cooling water flowing into the main passage pipe 91. .

次に、ＥＣＵのハードウェア構成について説明する。図２は、ＥＣＵのハードウェア構成を示す図である。   Next, the hardware configuration of the ECU will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the ECU.

図３に示すように、ＥＣＵ３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１１、ＲＡＭ３１２、ＲＯＭ３１３、入出力インターフェイス３１４を備える。ＣＰＵ３１１及びＲＡＭ３１２は、協働して冷却水バルブ２１の制御に係る処理を行う。また、ＲＯＭ３１３は、後述するラジエータ温度テーブル及びルックアップテーブルを格納する不揮発性メモリである。また、入出力インターフェイス３１４はＣＰＵ３１１の入出力に係るインターフェイスであり、ＣＰＵ３１１はこの入出力インターフェイス３１４を介してポジションセンサ２３、第１水温センサ２４、第２水温センサ２５による検出結果を取得するとともに、入出力インターフェイス３１３を介してモータ２２の操作量に応じた信号を駆動回路２５に出力する。この駆動回路２５は、モータ２２をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御するＰＷＭ回路であり、入力された信号の大きさに応じてパルス幅のデューティ比を変更することによりモータ２２を駆動する。   As shown in FIG. 3, the ECU 31 includes a CPU (Central Processing Unit) 311, a RAM 312, a ROM 313, and an input / output interface 314. The CPU 311 and the RAM 312 cooperate to perform processing related to the control of the cooling water valve 21. The ROM 313 is a non-volatile memory that stores a radiator temperature table and a lookup table, which will be described later. The input / output interface 314 is an interface related to input / output of the CPU 311, and the CPU 311 acquires detection results by the position sensor 23, the first water temperature sensor 24, and the second water temperature sensor 25 through the input / output interface 314, A signal corresponding to the operation amount of the motor 22 is output to the drive circuit 25 via the input / output interface 313. The drive circuit 25 is a PWM circuit that controls the motor 22 by PWM (Pulse Width Modulation), and drives the motor 22 by changing the duty ratio of the pulse width according to the magnitude of the input signal.

次に、流量制御装置の機能構成について説明する。図３は、流量制御装置の機能構成を示す図である。   Next, the functional configuration of the flow control device will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of the flow control device.

図３に示すように、流量制御装置５は、フィードバック流量算出部５１、フィードフォワード流量算出部５２、目標流量算出部５３を機能として備え、目標とする流量である目標流量を算出する。バルブ制御装置６は、この目標流量とエンジン温度とに基づいて冷却水バルブ２１の開度を制御する。なお、これらの機能は、上述したＣＰＵ３１１及びＲＡＭ３１２が協働することにより実現されるものとする。つまり、本実施の形態において、ＥＣＵ３１は流量制御装置５及びバルブ制御部６として機能する。   As shown in FIG. 3, the flow control device 5 includes a feedback flow rate calculation unit 51, a feedforward flow rate calculation unit 52, and a target flow rate calculation unit 53 as functions, and calculates a target flow rate that is a target flow rate. The valve control device 6 controls the opening degree of the cooling water valve 21 based on the target flow rate and the engine temperature. Note that these functions are realized by the cooperation of the CPU 311 and the RAM 312 described above. That is, in the present embodiment, the ECU 31 functions as the flow rate control device 5 and the valve control unit 6.

フィードバック流量算出部５１は、目標とするエンジン温度である目標温度、エンジン温度、ラジエータ温度に基づくＰＩＤ制御によりフィードバック流量を算出する。具体的には、目標温度とエンジン温度との偏差とラジエータ温度によるゲインスケジューリングとによってフィードバック流量を算出する。このゲインスケジューリングは、上述したラジエータ温度テーブルにより実行される。このラジエータ温度テーブルは、複数のラジエータ温度とこれらの温度それぞれに対して予め設定された設定値とを対応付けるものである。つまり、フィードバック流量算出部５１は、取得したラジエータ温度に対応する設定値によって制御偏差に基づく制御量を補正することによりフィードバック流量を算出する。   The feedback flow rate calculation unit 51 calculates the feedback flow rate by PID control based on the target engine temperature, which is the target engine temperature, the engine temperature, and the radiator temperature. Specifically, the feedback flow rate is calculated based on the deviation between the target temperature and the engine temperature and gain scheduling based on the radiator temperature. This gain scheduling is executed by the radiator temperature table described above. This radiator temperature table associates a plurality of radiator temperatures with preset values set for these temperatures. That is, the feedback flow rate calculation unit 51 calculates the feedback flow rate by correcting the control amount based on the control deviation by the set value corresponding to the acquired radiator temperature.

フィードフォワード流量算出部５２は、マニホールド圧力、エンジン回転数、ラジエータ温度に基づいてフィードフォワード流量を算出する。なお、フィードフォワード流量算出部５２の具体的な動作については後述する。   The feedforward flow rate calculation unit 52 calculates the feedforward flow rate based on the manifold pressure, the engine speed, and the radiator temperature. The specific operation of the feedforward flow rate calculation unit 52 will be described later.

目標流量算出部５３は、フィードバック流量をフィードフォワード流量に基づいて補正することにより、目標流量を算出する。具体的には、フィードフォワード流量を加算したフィードバック流量と積分要素とに基づいて目標流量を算出する。   The target flow rate calculation unit 53 calculates the target flow rate by correcting the feedback flow rate based on the feedforward flow rate. Specifically, the target flow rate is calculated based on the feedback flow rate obtained by adding the feedforward flow rate and the integral element.

次に、フィードフォワード流量算出部の動作について説明する。図４は、フィードフォワード流量算出部の動作を示すフローチャートである。なお、以下に説明する動作において、エンジン回転数及びマニホールド圧力の値は予めＲＡＭ３１２に格納されているものとする。   Next, the operation of the feedforward flow rate calculation unit will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the feedforward flow rate calculation unit. In the operation described below, it is assumed that the values of the engine speed and the manifold pressure are stored in the RAM 312 in advance.

図４に示すように、まず、フィードフォワード流量算出部５２は、ＲＡＭ３１よりエンジン回転数の値を取得し（Ｓ１０１）、取得したエンジン回転数の値を位相進み補償要素によってフィルタリングすることにより補正する（Ｓ１０２）。   As shown in FIG. 4, first, the feedforward flow rate calculation unit 52 acquires the value of the engine speed from the RAM 31 (S101), and corrects the acquired value of the engine speed by filtering it with a phase advance compensation element. (S102).

また、フィードフォワード流量算出部５２は、ＲＡＭ３１よりマニホールド圧力の値を取得し（Ｓ１０３）、取得したマニホールド圧力の値を一次遅れ要素によってフィルタリングすることにより補正する（Ｓ１０４）。   Further, the feedforward flow rate calculation unit 52 acquires a manifold pressure value from the RAM 31 (S103), and corrects the acquired manifold pressure value by filtering with a first-order lag element (S104).

また、フィードフォワード流量算出部５２は、ＲＯＭ３１３に格納されたルックアップテーブルを参照する（Ｓ１０５）。ここで、ルックアップテーブルについて説明する。ルックアップテーブルは、複数のエンジン回転数とマニホールド圧力との組み合わせのそれぞれに対して、予め設定された設定値を対応付けるものである。フィードフォワード流量算出部５２は、このルックアップテーブルを参照することにより、それぞれ補正されたエンジン回転数の値及びマニホールド圧力に値に対応する設定値を取得する。   Further, the feedforward flow rate calculation unit 52 refers to the lookup table stored in the ROM 313 (S105). Here, the lookup table will be described. The look-up table associates preset values with each combination of a plurality of engine speeds and manifold pressures. The feedforward flow rate calculation unit 52 refers to the look-up table to obtain the corrected engine speed value and the set value corresponding to the manifold pressure value.

次に、フィードフォワード流量算出部５２は、ルックアップテーブルを参照することにより取得した設定値を位相進み補償要素によってフィルタリングすることにより補正する（Ｓ１０６）。   Next, the feedforward flow rate calculation unit 52 corrects the set value acquired by referring to the lookup table by filtering with a phase advance compensation element (S106).

次に、フィードフォワード流量算出部５２は、第２水温センサ２５により測定されたラジエータ温度の値を取得し（Ｓ１０７）、ラジエータ温度テーブルを参照する（Ｓ１０８）。ここでフィードフォワード流量算出部５２は、ラジエータ温度テーブルを参照することにより、取得したラジエータ温度の値に対応する設定値を取得する。   Next, the feedforward flow rate calculation unit 52 acquires the value of the radiator temperature measured by the second water temperature sensor 25 (S107), and refers to the radiator temperature table (S108). Here, the feedforward flow rate calculation unit 52 acquires a set value corresponding to the acquired value of the radiator temperature by referring to the radiator temperature table.

次に、フィードフォワード流量算出部５２は、位相進み補償要素によりフィルタリングされた設定値と、ラジエータ温度テーブルを参照することにより取得された設定値とを乗算することにより、フィードフォワード流量を算出する（Ｓ１０９）。   Next, the feedforward flow rate calculation unit 52 calculates the feedforward flow rate by multiplying the set value filtered by the phase advance compensation element and the set value acquired by referring to the radiator temperature table ( S109).

このように、フィードフォワード流量算出部５２は、エンジン回転数及びマニホールド圧力に基づく値を、ラジエータ温度によるゲインスケジュールによって補正した値をフィードフォワード流量とする。   As described above, the feedforward flow rate calculation unit 52 sets a value obtained by correcting the value based on the engine speed and the manifold pressure by the gain schedule based on the radiator temperature as the feedforward flow rate.

以上説明したように、本実施の形態に係る流量制御装置５は、エンジン回転数、マニホールド圧力の変動、ラジエータ温度の変化を外乱として扱い、フィードフォワード流量により相殺する。これにより、流量制御装置５は、エンジン１１の変動に対して、ウォータージャケット１２の温度の制御性を向上させることができる。例えば、流量制御装置５によれば、エンジン１１の状態が急激に変動したような場合であっても、ウォータージャケット１２の温度の変動を低減させることができる。   As described above, the flow control device 5 according to the present embodiment treats changes in the engine speed, manifold pressure, and radiator temperature as disturbances, and cancels them with the feedforward flow rate. Thereby, the flow control device 5 can improve the controllability of the temperature of the water jacket 12 against the fluctuation of the engine 11. For example, according to the flow control device 5, even when the state of the engine 11 changes rapidly, the temperature change of the water jacket 12 can be reduced.

また、エンジン回転数、マニホールド圧力、及びこれらに基づく値に一時遅れ要素または位相進み要素によってフィルタリングをすることにより、エンジン１１の特性に応じたキャリブレーションを行うことができる。   Further, by filtering the engine speed, the manifold pressure, and the values based on them with a temporary delay element or a phase advance element, calibration according to the characteristics of the engine 11 can be performed.

本発明は、その要旨または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the gist or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Moreover, all modifications, various improvements, substitutions and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are all within the scope of the present invention.

１ エンジン冷却システム、５ 流量制御装置、６ バルブ制御装置、１１ エンジン、１２ ウォータージャケット、１３ ウォーターポンプ、２１ 冷却水バルブ、２２ モータ、２３ ポジションセンサ、２４ 第１水温センサ、２５ 第２水温センサ、３１ ＥＣＵ、４１ ラジエータ、４２ ヒータ、４３ スロットル、５１ フィードバック流量算出部、５２ フィードフォワード流量算出部、５３ 目標流量算出部、９１ メイン流路パイプ、９２ サブ流路パイプ、９３ バイパス流路パイプ、３１１ ＣＰＵ、３１２ ＲＡＭ、３１３ ＲＯＭ、３１４ 入出力インターフェイス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine cooling system, 5 Flow control apparatus, 6 Valve control apparatus, 11 Engine, 12 Water jacket, 13 Water pump, 21 Cooling water valve, 22 Motor, 23 Position sensor, 24 1st water temperature sensor, 25 2nd water temperature sensor, 31 ECU, 41 Radiator, 42 Heater, 43 Throttle, 51 Feedback flow rate calculation unit, 52 Feed forward flow rate calculation unit, 53 Target flow rate calculation unit, 91 Main flow channel pipe, 92 Sub flow channel pipe, 93 Bypass flow channel pipe, 311 CPU, 312 RAM, 313 ROM, 314 I / O interface.

Claims (10)

内燃機関を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御装置であって、
測定された前記内燃機関の温度である測定温度と、目標とする前記内燃機関の温度である目標温度との制御偏差に基づくフィードバック制御により、フィードバック流量を算出するフィードバック流量算出部と、
前記内燃機関の回転数である内燃機関回転数と、前記内燃機関のマニホールド圧力と、前記冷却水を冷却するラジエータの温度であるラジエータ温度とに基づいて、フィードフォワード流量を算出するフィードフォワード流量算出部と、
前記フィードフォワード流量に基づいて前記フィードバック流量を補正することにより、目標とする流量である目標流量を算出する目標流量算出部と
を備える流量制御装置。 A flow rate control device for controlling the flow rate of cooling water for cooling an internal combustion engine,
A feedback flow rate calculation unit that calculates a feedback flow rate by feedback control based on a control deviation between a measured temperature that is the measured temperature of the internal combustion engine and a target temperature that is a target temperature of the internal combustion engine;
Feedforward flow rate calculation for calculating a feedforward flow rate based on an internal combustion engine speed that is the rotational speed of the internal combustion engine, a manifold pressure of the internal combustion engine, and a radiator temperature that is a temperature of a radiator that cools the cooling water And
A flow rate control device comprising: a target flow rate calculation unit that calculates a target flow rate that is a target flow rate by correcting the feedback flow rate based on the feedforward flow rate. 前記フィードフォワード流量算出部は、前記内燃機関回転数と前記マニホールド圧力とに基づく値を前記ラジエータ温度によりゲインスケジューリングすることにより、前記フィードフォワード流量を算出することを特徴とする
請求項１に記載の流量制御装置。 2. The feedforward flow rate calculation unit according to claim 1, wherein the feedforward flow rate calculation unit calculates the feedforward flow rate by performing gain scheduling of a value based on the rotational speed of the internal combustion engine and the manifold pressure based on the radiator temperature. Flow control device. 前記フィードフォワード流量算出部は、前記内燃機関回転数を位相進み補償要素により補正した値に基づいて前記フィードフォワード流量を算出することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の流量制御装置。 The flow rate control device according to claim 1, wherein the feedforward flow rate calculation unit calculates the feedforward flow rate based on a value obtained by correcting the rotational speed of the internal combustion engine by a phase advance compensation element. . 前記フィードフォワード流量算出部は、前記マニホールド圧力を一次遅れ要素により補正した値に基づいて前記フィードフォワード流量を算出することを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流量制御装置。 The flow rate according to any one of claims 1 to 3, wherein the feedforward flow rate calculation unit calculates the feedforward flow rate based on a value obtained by correcting the manifold pressure with a first-order lag element. Control device. 前記フィードバック流量算出部は、更に前記ラジエータ温度に基づいて、前記フィードバック流量を算出することを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の流量制御装置。 The flow rate control device according to claim 1, wherein the feedback flow rate calculation unit further calculates the feedback flow rate based on the radiator temperature. 内燃機関を冷却する冷却水の流量を制御する流量制御方法であって、
測定された前記内燃機関の温度である測定温度と、目標とする前記内燃機関の温度である目標温度との制御偏差に基づくフィードバック制御により、フィードバック流量を算出し、
前記内燃機関の回転数である内燃機関回転数と、前記内燃機関のマニホールド圧力と、前記冷却水を冷却するラジエータの温度であるラジエータ温度とに基づいて、フィードフォワード流量を算出し、
前記フィードフォワード流量に基づいて前記フィードバック流量を補正することにより、目標とする流量である目標流量を算出する
ことをコンピュータが実行する流量制御方法。 A flow rate control method for controlling the flow rate of cooling water for cooling an internal combustion engine,
A feedback flow rate is calculated by feedback control based on a control deviation between the measured temperature that is the measured temperature of the internal combustion engine and the target temperature that is the target temperature of the internal combustion engine,
Based on the internal combustion engine rotational speed that is the rotational speed of the internal combustion engine, the manifold pressure of the internal combustion engine, and the radiator temperature that is the temperature of the radiator that cools the cooling water, the feedforward flow rate is calculated,
A flow rate control method in which a computer executes calculation of a target flow rate that is a target flow rate by correcting the feedback flow rate based on the feedforward flow rate. 前記内燃機関回転数と前記マニホールド圧力とに基づく値を前記ラジエータ温度によりゲインスケジューリングすることにより、前記フィードフォワード流量を算出することを特徴とする
請求項６に記載の流量制御方法。 The flow rate control method according to claim 6, wherein the feedforward flow rate is calculated by performing gain scheduling of a value based on the internal combustion engine speed and the manifold pressure based on the radiator temperature. 前記内燃機関回転数を位相進み補償要素により補正した値に基づいて前記フィードフォワード流量を算出することを特徴とする
請求項６または請求項７に記載の流量制御方法。 8. The flow rate control method according to claim 6, wherein the feedforward flow rate is calculated based on a value obtained by correcting the internal combustion engine speed by a phase advance compensation element. 前記マニホールド圧力を一次遅れ要素により補正した値に基づいて前記フィードフォワード流量を算出することを特徴とする
請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の流量制御方法。 The flow rate control method according to any one of claims 6 to 8, wherein the feedforward flow rate is calculated based on a value obtained by correcting the manifold pressure with a first-order lag element. 更に前記ラジエータ温度に基づいて、前記フィードバック流量を算出することを特徴とする
請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の流量制御装置。 The flow rate control device according to any one of claims 6 to 9, wherein the feedback flow rate is further calculated based on the radiator temperature.
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