JP6762190B2 - Fan control unit - Google Patents
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Description
本発明は、冷却ファンの動作を制御するファンコントロールユニットに関する。 The present invention relates to a fan control unit that controls the operation of a cooling fan.
車両に搭載されたエンジンの効率を向上させるために、エンジン運転状態に応じてエンジンの冷却水の水温を制御することが行われている。エンジンの冷却水は、例えば、電動ファンによって冷却される。この際、目標温度と実水温との偏差に基づいてフィードバック制御とエンジン発熱モデルによる熱量に基づいたフィードフォワード制御とにより、電動ファンの回転数を制御する方法が提案されている(特許文献1参照)。 In order to improve the efficiency of the engine mounted on the vehicle, the temperature of the cooling water of the engine is controlled according to the operating state of the engine. The cooling water of the engine is cooled by, for example, an electric fan. At this time, a method of controlling the rotation speed of the electric fan by feedback control based on the deviation between the target temperature and the actual water temperature and feedforward control based on the amount of heat by the engine heat generation model has been proposed (see Patent Document 1). ).
エンジン温度が急激に上昇した場合、エンジン温度に対して冷却水温の上昇が遅れるので、従来の方法を採用してもエンジンの冷却が遅れる可能性がある。なお、エンジン発熱モデルによるフィードフォワード制御を併用する方法もあるが、商用車のように、エンジン出力の使用範囲が広い場合、適用が困難である。 When the engine temperature rises sharply, the rise in the cooling water temperature is delayed with respect to the engine temperature, so that even if the conventional method is adopted, the cooling of the engine may be delayed. There is also a method of using feed forward control by an engine heat generation model, but it is difficult to apply it when the engine output is used in a wide range such as a commercial vehicle.
本発明の目的は、エンジン温度が急激に上昇した場合にエンジンを迅速に冷却することにある。 An object of the present invention is to rapidly cool an engine when the engine temperature rises sharply.
前記課題を解決するために、本発明は、ラジエター(40)を冷却する冷却ファン(16)の動作を制御するコントロールユニット(14)において、前記ファンコントロールユニット(14)は、外気給気量(102)と、排気再循環率(104)とに基づいて、排気流量(S2)を算出し、前記算出した排気流量(S2)が閾値以上である場合、排気温度(112)に基づいてエンジン温度(S5)を算出し、前記算出したエンジン温度(S5)に基づいてエンジン冷却風量(S7)を算出し、前記算出した排気流量(S2)が閾値未満である場合、燃料噴射量(108)及びエンジン回転数(106)に基づいてエンジン温度(S4)を算出し、前記算出したエンジン温度(S4)に基づいてエンジン冷却風量(S7)を算出し、前記ラジエター(40)とエンジン(10)とを結ぶ冷却水配管(46)のうちエンジン下流側の冷却水配管内の冷却水のエンジン下流冷却水温度(114)とクーラント目標温度(116)との差を基にクーラント冷却比例制御での冷却風量(S9)とクーラント冷却積分制御での冷却風量(S10)を算出し、前記算出したクーラント冷却比例制御での冷却風量(S9)とクーラント冷却積分制御での冷却風量(S10)とからクーラント冷却風量(S11)を算出し、前記エンジン(10)の吸気系に配置されたインタークーラー(52)の上流側のインタークーラー上流温度(120)と前記インタークーラー下流側のインタークーラー下流温度(122)との差を基にインタークーラー冷却風量(S14)を算出し、コンデンサ(32)とエバポレータ(36)とを結ぶ冷媒配管(38)内の冷媒の圧力を基にエバポレータ冷却風量(S12)を算出し、前記算出したエンジン冷却風量(S7)とクーラント冷却風量(S11)とインタークーラー冷却風量(S14)及びエバポレータ冷却風量(S12)を含む風量の最大値(S15)を選択し、当該選択した最大値の冷却風量(S15)を基に前記冷却ファン(16)の動作を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in the control unit (14) that controls the operation of the cooling fan (16) that cools the radiator (40), the fan control unit (14) has an outside air supply amount (14). The exhaust flow rate (S2) is calculated based on 102) and the exhaust recirculation rate (104), and when the calculated exhaust flow rate (S2) is equal to or higher than the threshold value, the engine temperature is based on the exhaust temperature (112). (S5) is calculated, the engine cooling air volume (S7) is calculated based on the calculated engine temperature (S5) , and when the calculated exhaust flow rate (S2) is less than the threshold value, the fuel injection amount (108) and The engine temperature (S4) is calculated based on the engine rotation speed (106), the engine cooling air volume (S7) is calculated based on the calculated engine temperature (S4) , and the radiator (40) and the engine (10) are combined. Cooling by coolant cooling proportional control based on the difference between the engine downstream cooling water temperature (114) and the coolant target temperature (116) of the cooling water in the cooling water pipe on the downstream side of the engine among the cooling water pipes (46) connecting Coolant cooling is calculated from the air volume (S9) and the cooling air volume (S10) in the coolant cooling integrated control, and from the calculated cooling air volume (S9) in the coolant cooling proportional control and the cooling air volume (S10) in the coolant cooling integrated control. The air volume (S11) is calculated, and the difference between the intercooler upstream temperature (120) on the upstream side of the intercooler (52) arranged in the intake system of the engine (10) and the intercooler downstream temperature (122) on the downstream side of the intercooler is calculated. The intercooler cooling air volume (S14) was calculated based on this, and the evaporator cooling air volume (S12) was calculated based on the pressure of the refrigerant in the refrigerant pipe (38) connecting the condenser (32) and the evaporator (36). The maximum value (S15) including the engine cooling air volume (S7), the coolant cooling air volume (S11), the intercooler cooling air volume (S14), and the evaporator cooling air volume (S12) is selected, and the selected maximum cooling air volume (S15) is selected. ), The operation of the cooling fan (16) is controlled.
本発明によれば、エンジン温度が急激に上昇した場合にエンジンを迅速に冷却することができる。 According to the present invention, the engine can be cooled quickly when the engine temperature rises sharply.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態を示すエンジン制御システムの構成図である。図1において、エンジン制御システム1は、エンジン10を制御するためのエンジンコントロールユニット12と、エンジンコントロールユニット12と情報の送受信を行うと共に、各種センサの検出出力を基に、冷却ファン16に接続されたファンモータ18の回転数を制御するファンコントロールユニット14を備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an engine control system showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
エンジンコントロールユニット12とファンコントロールユニット14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、入出力インタフェース等の情報処理資源を備えたコンピュータ装置で構成される。この際、ファンコントロールユニット14には、各種センサとして、例えば、圧力センサ20、温度センサ22、24、26、28、30が接続されている。圧力センサ20は、コンデンサ32と、エンジン10によって駆動されるポンプ34と、エバポレータ36とを結ぶ配管(冷媒配管)38に配置され、コンデンサ32に入力される冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサとして構成される。
The
温度センサ22、24は、エンジン10によって駆動されるポンプ42と、サーモスタット44と、ラジエター40とを結ぶ冷却水配管46に配置される。温度センサ22は、エンジン10下流側の冷却水の温度を検出するエンジン下流冷却水温度センサとして構成される。温度センサ24は、エンジン10上流側の冷却水の温度を検出するエンジン上流冷却水温度センサ又はクーラント温度センサとして構成される。温度センサ26は、エンジン10と、吸気を圧縮するターボチャージャーのタービン48とを結ぶ排気系の排気管50に配置され、排気管50内の排気ガスの温度を検出する排気温度センサとして構成される。
The
温度センサ28は、吸気を冷却するインタークーラー52とエンジン10とを結ぶ吸気系の吸気管54に配置され、吸気管54内の吸気の温度を検出するインタークーラー下流温度センサとして構成される。温度センサ30は、ターボチャージャーのコンプレッサ56とインタークーラー52とを結ぶ吸気系の吸気管58に配置され、吸気管58内の吸気の温度を検出するインタークーラー上流温度センサとして構成される。なお、排気管50と吸気管54はEGR(Exhaust Gas Recirculation)バルブ60を介して接続される。また、インタークーラー52は、配管62を介してラジエター64に接続され、ラジエター64は、配管66を介してインタークーラー52に接続される。配管66の途中にはポンプ68が配置されている。
The
図2は、ファンコントロールユニットの全体処理を説明するためのフローチャートである。図2において、ファンコントロールユニット14は、エンジンコントロールユニット12から車速100を入力した場合、車速100から前面風量を算出する(S1)。また、ファンコントロールユニット14は、エンジンコントロールユニット12から外気吸気量102とEGR(排気再循環)率104を入力した場合、外気吸気量102とEGR率104を基に排気流量(又は排気流速)を算出する(S2)。そしてファンコントロールユニット14は、算出した排気流量が閾値よりも大きいか否かを判定し、算出した排気流量が閾値以上の場合、排気温度センサから算出したエンジン温度の方が精度が高いので、オンを選択し、算出した排気流量が閾値未満である場合、オフを選択するための処理を行う(S3)。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the overall processing of the fan control unit. In FIG. 2, when the
ファンコントロールユニット14は、エンジンコントロールユニット12からエンジン回転数106と燃料噴射量108を入力し、温度センサ(クーラント温度センサ)24からエンジン上流冷却水温110を入力した場合、燃焼の発熱とクーラントでの冷却からエンジン温度を算出し(S4)、温度センサ26から排気温度112を入力した場合、排気温度112からエンジン温度を算出し(S5)、排気流量が閾値以上の場合、ステップS5の算出結果を選択し、排気流量が閾値未満である場合、ステップS4の算出結果を選択し(S6)、エンジン温度からエンジン10を冷却するための風量(エンジン冷却風量)を算出する(S7)。
When the
即ち、排気流量が閾値以上の場合、エンジン温度(エンジンシリンダ温度)が温度センサ26の検出温度に略等しいと見做すことができるので、温度センサ26の検出による排気温度112からエンジン温度を算出し(S5)、算出したエンジン温度からエンジン冷却風量を算出し、排気流量が閾値未満である場合、エンジン温度が温度センサ26の検出温度よりも高いと見做すことができる。よってエンジン回転数106と、燃料噴射量108と、温度センサ(クーラント温度センサ)24の検出によるエンジン上流冷却水温110とからエンジン温度を算出し、算出したエンジン温度からエンジン冷却風量を算出している(S4)。
That is, when the exhaust flow rate is equal to or higher than the threshold value, it can be considered that the engine temperature (engine cylinder temperature) is substantially equal to the temperature detected by the
また、ファンコントロールユニット14は、温度センサ(クーラント温度センサ)22からエンジン下流冷却水温114を入力した場合、エンジン下流冷却水温114と目標冷却水温116との差を算出し(S8)、算出した差から比例制御で冷却風量を算出(S9)すると共に、積分制御で冷却風量を算出し(S10)、ステップS9の算出値とステップS10の算出値の和をクーラント冷却風量として算出する(S11)。
Further, when the engine downstream
また、ファンコントロールユニット14は、圧力センサ(ACクーラント圧力センサ)20からAC冷媒圧力118を入力した場合、AC冷媒圧力118から冷却風量(エアコンエバポレータ冷却風量)を算出する(S12)。
Further, when the
さらに、ファンコントロールユニット14は、温度センサ30からCAC(Compress Air Cooler:以下、インタークーラーと称する。)上流温度120を入力し、温度センサ28からインタークーラー下流温度122を入力した場合、インタークーラー上流温度120とインタークーラー下流温度122との差を算出し(S13)、算出した差の温度(インタークーラー温度差)から冷却風量(インタークーラー冷却風量)を算出する(S14)。
Further, when the CAC (Compress Air Cooler: hereinafter referred to as an intercooler)
次に、ファンコントロールユニット14は、ステップS7の算出値と、ステップS11の算出値と、ステップS12の算出値と、ステップS14の算出値を基に各算出値の和の最大値を算出し(S15)、算出した最大値と、ステップS1の算出値との差を算出し(S16)、この算出により得られた風量を、ファン駆動変換するために、例えば、モータ回転数に変換し(S17)、変換されたモータ回転数を基にファンモータ18の回転数を制御する(S18)。
Next, the
この際、車速100は、エンジンコントロールユニット12に属する車速センサから得られ、外気吸気量102は、エンジンコントロールユニット12に属する外気吸気センサから得られ、エンジン回転数106は、エンジンコントロールユニット12に属するエンジン回転数センサから得られる。また、EGR率104と燃料噴射量108は、エンジンコントロールユニット12に属するCPUによって算出される。
At this time, the
この場合、ファンコントロールユニット14は、EGRバルブ60における還流量の割合を示すEGR率を算出するEGR率算出手段(排気再循環率算出手段)と、エンジン10の各気筒における燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段を構成することになる。また、燃料噴射量108から燃焼の発熱(エンジン発熱量)を算出するに際しては、例えば、燃料噴射量108をトルクに変換し、変換されたトルクとエンジン回転数からエンジン出力を計算し、計算されたエンジン出力をエンジン発熱量に変換することができる。
In this case, the
また、冷却水流量を算出するに際しては、エンジン回転数を流量に変換し、変換された流量を冷却水流量とすることができる。また、ステップS16の算出結果を、ファン要求風量とし、ステップS17で、ファン要求風量を回転数に変換し、変換された回転数をファン回転数とし、ステップS18でファン回転数を駆動信号に変換し、変換された駆動信号をファン駆動信号としてファンモータ18に出力し、ファン駆動信号に従ってファンモータ18の回転数を制御することができる。 Further, when calculating the cooling water flow rate, the engine speed can be converted into a flow rate, and the converted flow rate can be used as the cooling water flow rate. Further, the calculation result in step S16 is used as the fan required air volume, the fan required air volume is converted into the rotation speed in step S17, the converted rotation speed is used as the fan rotation speed, and the fan rotation speed is converted into the drive signal in step S18. Then, the converted drive signal can be output to the fan motor 18 as a fan drive signal, and the rotation speed of the fan motor 18 can be controlled according to the fan drive signal.
図3は、エンジン冷却要求風量とラジエター冷却要求風量およびコンデンサ冷却要求風量の特性図である。図3は、縦軸がファン回転数(冷却ファン16の回転数であって、ファンモータ18の回転数に相当する)である。また横軸はA/C冷媒圧力と、エンジン出口冷却水温及びエンジン出力である特性図である。 FIG. 3 is a characteristic diagram of an engine cooling required air volume, a radiator cooling required air volume, and a condenser cooling required air volume. In FIG. 3, the vertical axis is the fan rotation speed (the rotation speed of the cooling fan 16 and corresponds to the rotation speed of the fan motor 18). The horizontal axis is a characteristic diagram showing the A / C refrigerant pressure, the engine outlet cooling water temperature, and the engine output.
図3において、エンジン冷却要求風量200と、ラジエター冷却要求風量210およびコンデンサ冷却要求風量220は、A/C冷媒圧力118(圧力センサ20の検出圧力)と、エンジン出口冷却水温119(温度センサ22の検出温度)及びエンジン出力(エンジンコントロールユニット12の算出値)の増加に応じて増加する特性を示す。この際、図2のステップS15では、エンジン冷却要求風量200と、ラジエター冷却要求風量210と、コンデンサ冷却要求風量220と、ステップS14で算出した、インタークーラー冷却風量に対して、それぞれの最大値が選択される。 In FIG. 3, the engine cooling required air volume 200, the radiator cooling required air volume 210, and the condenser cooling required air volume 220 are the A / C refrigerant pressure 118 (detected pressure of the pressure sensor 20) and the engine outlet cooling water temperature 119 (temperature sensor 22). It shows a characteristic that increases as the detection temperature) and the engine output (calculated value of the engine control unit 12) increase. At this time, in step S15 of FIG. 2, the maximum values of the engine cooling required air volume 200, the radiator cooling required air volume 210, the condenser cooling required air volume 220, and the intercooler cooling air volume calculated in step S14 are selected. Will be done.
図4は、ファン制御を説明するためのフローチャートである。図4において、ファンコントロールユニット14は、冷却ファン16を制御するに際して、エンジン冷却風量(FAN_ENG)を算出し(S21)、クーラント冷却風量(FAN_Clnt)を算出する(S22)。次いでファンコントロールユニット14は、エアコンエバポレータ冷却風量(FAN_AC)を算出し(S23)、インタークーラー冷却風量(FAN_CAC)を算出する(S24)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining fan control. In FIG. 4, when controlling the cooling fan 16, the
次いでファンコントロールユニット14は、各算出結果を基に各風量の中から要求風量の最大値を選択(FAN_REQ[kg/h]=MAX(FAN_ENG、FAN_Clnt、FAN_AC、FAN_CAC)し(S25)、車速から前面風量を算出(FAN_V[kg/h]=車速[km/h]×係数k01)する(S26)。次に、ファンコントロールユニット14は、ステップS25で選択した風量(最大値)と、ステップS26で算出した前面風量からファン(FAN)駆動デューティ(psFAN)変換処理を実行(psFAN[%]=FAN_REQ-FAN_V)×係数k02)する(S27)。次に、ファンコントロールユニット14は、ファンモータ18を、算出されたファン駆動デューティ=psFANで駆動し、ファンモータ18の回転数を制御する。
Next, the
図5は、エンジン冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図4のステップS21の具体的内容である。図5において、ファンコントロールユニット14は、排気流速(vExh)を算出し(S31)、算出した排気流速(vExh)が閾値よりも大きいか否かを判定し(S32)、算出した排気流速(vExh)が閾値よりも大きい場合(Yes)、排気温度(tExh)からエンジン温度(tEng)を算出(tEng[degC]=係数k15×tExh[degC])する(S33)。即ち、排気流速が閾値よりも大きい場合、エンジンから排気温度への熱伝道が高いので、排気温度からエンジン温度を推定できる。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the calculation process of the engine cooling air volume. This process is a specific content of step S21 of FIG. In FIG. 5, the
ステップS32で算出した排気流速(vExh)が閾値よりも小さいと判定した場合(No)、ファンコントロールユニット14は、燃料噴射量108(minj)からエンジントルク(trqEng)を算出(trqEng[Nm]=係数k11×minj[mg/str])し(S34)、算出したエンジントルク(trqEng[Nm])とエンジン回転数106([rpm]/60)からエンジン出力(wEng)を算出(wEng[Watt]=2π×trqEng[Nm]×エンジン回転数[rpm]/60)する(S35)。
When it is determined that the exhaust flow velocity (vExh) calculated in step S32 is smaller than the threshold value (No), the
次いでファンコントロールユニット14は、エンジン上流冷却水温110(tClntEngUs)からエンジン冷却温度(tClntEng)を算出(tClntEng[degC]=係数k12×tClntEngUs[degC])し(S36)、算出したエンジン出力(wEng)と算出したエンジン冷却温度(tClntEng)からエンジン温度(tEng)を算出(tEng[degC]=係数k13×wEng[Watt]-tClntEng[degC])する(S37)。
Next, the
次に、ファンコントロールユニット14は、ステップS33又はステップS37で算出したエンジン温度(tEng)からエンジン冷却風量(FAN_ENG)を算出(FAN_ENG[kg/h]=係数k14×tEng[degC])し(S38)、その後、ステップS31からステップS38の処理を繰り返す。
Next, the
図6は、排気流速の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図5のステップS31の具体的内容である。図6において、ファンコントロールユニット14は、吸気系に配置されたセンサなどから外気吸気量102(吸気質量流量)の読込み(mAir=吸気質量流量[kg/s])を行い(S41)、次に、エンジンコントロールユニット12に搭載されたエンジン制御装置より、目標EGR率104の読込み(rEGR=目標EGR率[%]=EGR質量流量÷エンジン吸入質量流量)を行う(S42)。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the calculation process of the exhaust flow velocity. This process is a specific content of step S31 of FIG. In FIG. 6, the
次いでファンコントロールユニット14は、読込んだ外気吸気量102(吸気質量流量)とEGR率から求めたEGRの質量流量からエンジン吸入質量流量([kg/s])を算出(mEng=(100%-rEGR)×mAir+rEGR×mAir)する(S43)。次に、ファンコントロールユニット14は、エンジン制御装置より、燃料噴射量108の読込み(minj=燃料噴射量[kg/s])を行い(S44)、質量保存の法則を基に、エンジン吸入質量と燃料噴射量からエンジン排気質量流量を算出(mExh[kg/s]=mEng+minj)する(S45)。
Next, the
そしてファンコントロールユニット14は、排気温度112(tExh)からエンジン排気密度を算出(pExh[kg/m3]=マップ111(tExh[degC]))する(S46)。この際、気体では、温度と密度は相関関係があるので、実験等で求めたマップ111で密度を求める。
Then, the
次にファンコントロールユニット14は、算出したエンジン排気質量流量(mExh)と算出したエンジン排気密度(pExh)からエンジン排気体積流量(qExh)を算出(qExh[m3/s]=mExh/pExh)し(S47)、予め設定された排気管断面積の読込み(sExh[m2]=排気管断面積)を行い(S48)、エンジン排気体積流量(qExh)を排気管断面積(sExh)で除算して排気速度(排気流速)を算出(vExh[m/s]=qExh/sExh)する(S49)。その後、ステップS41からステップS49の処理を繰り返す。
Next, the
図7は、クーラント冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図4のステップS22の具体的内容である。図7において、ファンコントロールユニット14は、センサからエンジン下流冷却水温114の読込み(tClntEngDs=エンジン下流冷却水温[degC])を行い(S51)、クーラント目標温度の設定(tClntTrgt=クーラント目標温度[degC])を行う(S52)。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the calculation process of the coolant cooling air volume. This process is a specific content of step S22 of FIG. In FIG. 7, the
そしてファンコントロールユニット14は、読込んだエンジン下流冷却水温114と設定したクーラント目標温度と差の温度として、クーラント温度偏差(tClntDiff)を算出(tClntDiff[degC]=tClntEngDs-tClntTrgt)し(S53)、算出したクーラント温度偏差(tClntDiff)を基にクーラント冷却比例制御を算出(FAN_Clnt_P[kg/h]=比例係数k21×tClntDiff[degC])し(S54)、クーラント冷却積分制御を算出(FAN_Clnt_I[kg/h]=FAN_Clnt_I+積分係数k21×tClntDiff[degC])する(S55)。
Then, the
そしてファンコントロールユニット14は、ステップS54の算出結果とステップS55の算出結果からクーラント冷却風量を算出(FAN_Clnt[kg/h]=FAN_Clnt_P+FAN_Clnt_I)し(S56)、その後、ステップS51からステップS56の処理を繰り返す。
Then, the
図8は、エアコンエバポレータ冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図4のステップS23の具体的内容である。図8において、ファンコントロールユニット14は、冷媒圧力118の読込み(pAC=エアコン冷媒圧力[hPA])を行い(S61)、読込んだ冷媒圧力(pAC)から冷媒温度(tAC)を算出(tAC=マップ31(pAC[hPA]))し(S62)、算出した冷媒温度(tAC)からエバポレータ冷却風量を算出(FAN_AC[kg/h]=係数k32×tAC)し(S63)、その後、ステップS61からステップS63の処理を繰り返す。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the calculation process of the cooling air volume of the air conditioner evaporator. This process is a specific content of step S23 of FIG. In FIG. 8, the
図9は、インタークーラー冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図4のステップS24の具体的内容である。図9において、ファンコントロールユニット14は、温度センサ30からインタークーラー(CAC)上流温度120の読込み(tCACUs=CAC上流温度[degC])を行い(S71)、温度センサ28からインタークーラー(CAC)下流温度122の読込み(tCACDs=CAC下流温度[degC])を行い(S72)、各読込んだ上流温度と下流温度の差からインタークーラー温度差(tCACDiff)を算出(tCACDiff[degC]=tCACUs-tCACDs)し(S73)、算出したインタークーラー(CAC)温度差からインタークーラー冷却風量を算出(FAN_CAC[kg/h]=係数k41×tCACDiff)し(S74)、その後、ステップS71からステップS74の処理を繰り返す。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the calculation process of the intercooler cooling air volume. This process is a specific content of step S24 of FIG. In FIG. 9, the
本実施の形態によれば、エンジン温度が急激に上昇した場合に、エンジン温度に応じた風量で冷却水が冷却されるので、エンジンを迅速に冷却することができ、結果としてエンジンのオーバーヒートを防止することができる。 According to the present embodiment, when the engine temperature rises sharply, the cooling water is cooled by the air volume corresponding to the engine temperature, so that the engine can be cooled quickly, and as a result, overheating of the engine is prevented. can do.
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、排気流速が閾値未満である場合、図5におけるステップS36の処理を省き、燃焼噴射量とエンジン回転数からエンジン温度を算出し、算出したエンジン温度からエンジン冷却風量を算出し、少なくとも算出したエンジン冷却風量を基にファンモータ18の回転数を制御することもできる。但し、ステップS36の処理を実行することで、より正確なエンジン温度を算出することができる。また、実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, when the exhaust flow velocity is less than the threshold value, the process of step S36 in FIG. 5 is omitted, the engine temperature is calculated from the combustion injection amount and the engine speed, and the engine cooling air volume is calculated from the calculated engine temperature, and at least calculated. It is also possible to control the rotation speed of the fan motor 18 based on the engine cooling air volume. However, by executing the process of step S36, a more accurate engine temperature can be calculated. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the embodiment with another configuration.
10 エンジン、12 エンジンコントロールユニット、14 ファンコントロールユニット、16 冷却ファン、18 ファンモータ、20 圧力センサ、22、24、26、28、30 温度センサ、32 コンデンサ、36 エバポレータ、40 ラジエター、52 インタークーラー、60 EGRバルブ 10 engine, 12 engine control unit, 14 fan control unit, 16 cooling fan, 18 fan motor, 20 pressure sensor, 22, 24, 26, 28, 30 temperature sensor, 32 condenser, 36 evaporator, 40 radiator, 52 intercooler, 60 EGR valve
Claims (2)
前記ファンコントロールユニット(14)は、
外気給気量(102)と、排気再循環率(104)とに基づいて、排気流量(S2)を算出し、
前記算出した排気流量(S2)が閾値以上である場合、排気温度(112)に基づいてエンジン温度(S5)を算出し、前記算出したエンジン温度(S5)に基づいてエンジン冷却風量(S7)を算出し、
前記算出した排気流量(S2)が閾値未満である場合、燃料噴射量(108)及びエンジン回転数(106)に基づいてエンジン温度(S4)を算出し、前記算出したエンジン温度(S4)に基づいてエンジン冷却風量(S7)を算出し、
前記ラジエター(40)とエンジン(10)とを結ぶ冷却水配管(46)のうちエンジン下流側の冷却水配管内の冷却水のエンジン下流冷却水温度(114)とクーラント目標温度(116)との差を基にクーラント冷却比例制御での冷却風量(S9)とクーラント冷却積分制御での冷却風量(S10)を算出し、
前記算出したクーラント冷却比例制御での冷却風量(S9)とクーラント冷却積分制御での冷却風量(S10)とからクーラント冷却風量(S11)を算出し、
前記エンジン(10)の吸気系に配置されたインタークーラー(52)の上流側のインタークーラー上流温度(120)と前記インタークーラー下流側のインタークーラー下流温度(122)との差を基にインタークーラー冷却風量(S14)を算出し、
コンデンサ(32)とエバポレータ(36)とを結ぶ冷媒配管(38)内の冷媒の圧力を基にエバポレータ冷却風量(S12)を算出し、
前記算出したエンジン冷却風量(S7)とクーラント冷却風量(S11)とインタークーラー冷却風量(S14)及びエバポレータ冷却風量(S12)を含む風量の最大値(S15)を選択し、当該選択した最大値の冷却風量(S15)を基に前記冷却ファン(16)の動作を制御することを特徴とするファンコントロールユニット。 In the control unit (14) that controls the operation of the cooling fan (16) that cools the radiator (40).
The fan control unit (14)
The exhaust flow rate (S2) is calculated based on the outside air supply amount (102) and the exhaust gas recirculation rate (104).
When the calculated exhaust flow rate (S2) is equal to or higher than the threshold value, the engine temperature (S5) is calculated based on the exhaust temperature (112), and the engine cooling air volume (S7) is calculated based on the calculated engine temperature (S5). Calculate and
When the calculated exhaust flow rate (S2) is less than the threshold value, the engine temperature (S4) is calculated based on the fuel injection amount (108) and the engine speed (106), and based on the calculated engine temperature (S4) . Calculate the engine cooling air volume (S7)
Of the cooling water pipes (46) connecting the radiator (40) and the engine (10), the cooling water temperature (114) and the coolant target temperature (116) of the cooling water in the cooling water pipe on the downstream side of the engine. Based on the difference, the cooling air volume (S9) in the coolant cooling proportional control and the cooling air volume (S10) in the coolant cooling integrated control are calculated.
The coolant cooling air volume (S11) is calculated from the calculated cooling air volume (S9) in the coolant cooling proportional control and the cooling air volume (S10) in the coolant cooling integral control.
The intercooler cooling air volume (S14) is based on the difference between the intercooler upstream temperature (120) on the upstream side of the intercooler (52) arranged in the intake system of the engine (10) and the intercooler downstream temperature (122) on the downstream side of the intercooler. Is calculated and
The evaporator cooling air volume (S12) is calculated based on the pressure of the refrigerant in the refrigerant pipe (38) connecting the condenser (32) and the evaporator (36).
The maximum value (S15) of the air volume including the calculated engine cooling air volume (S7), coolant cooling air volume (S11), intercooler cooling air volume (S14), and evaporator cooling air volume (S12) is selected, and the cooling of the selected maximum value is selected. A fan control unit characterized in that the operation of the cooling fan (16) is controlled based on the air volume (S15) .
前記算出した排気流量(S2)が閾値未満である場合、前記冷却水配管(46)のうちエンジン上流側の冷却水配管内のエンジン上流冷却水の温度(110)を基に前記算出したエンジン温度(S4)を補正することを特徴とする請求項1に記載のファンコントロールユニット。 The fan control unit (14)
If the calculated exhaust flow rate (S2) is less than the threshold value, and the calculated previously based on the engine upstream cooling water temperature of the cooling water in the pipe of the engine upstream (110) of Kihiya却水pipe (46) The fan control unit according to claim 1, wherein the engine temperature (S4) is corrected.
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