欢迎光临小豌豆知识网!
当前位置:首页 > 机械技术 > > 流体泵的控制装置独创技术51781字

流体泵的控制装置

2021-03-09 12:03:49

流体泵的控制装置

  技术领域

  本公开涉及一种流体泵的控制装置,例如,涉及设于二次空气供给装置的流体泵的控制装置。

  背景技术

  在专利文献1中公开了一种流体泵的控制装置,该流体泵的控制装置在检测到流体泵的电动机锁定状态(冻结状态)的情况下,对电动机的线圈通电来解除电动机锁定状态。

  专利文献1:日本特开2008-101561号公报

  发明内容

  发明要解决的问题

  对于专利文献1所公开的泵的控制装置,在检测到电动机锁定状态而对电动机的线圈通电时,以恒定周期切换对线圈进行的通电与断电。而且,如此,在线圈的通电时间与断电时间被固定的情况下,根据线圈的通电时间与断电时间的长短,由于对线圈通电后的余热而使线圈的温度逐渐上升,从而线圈的温度可能超过其容许温度。因此,为了防止像这样线圈的温度超过其容许温度而仅能对线圈施加较小的电流,电动机锁定状态的解除(即,流体泵的解冻)可能变慢。

  因此,本公开是为了解决上述问题而作成的,目的在于提供一种能够对流体泵进行提早解冻的流体泵的控制装置。

  用于解决问题的方案

  为了解决上述问题而作成的本公开的一技术方案是具有电动机的流体泵的控制装置,其特征在于,该流体泵的控制装置在判断为所述流体泵发生冻结时进行切换通电解冻控制,该切换通电解冻控制一边切换对所述电动机的线圈的通电与断电一边对所述流体泵进行解冻,在进行所述切换通电解冻控制时,使对所述线圈通电的通电时间和对所述线圈断电的断电时间中的至少一者发生变化。

  根据该技术方案,在判断为流体泵发生冻结的情况下而对流体泵进行解冻时,不使切换对电动机的线圈的通电与断电的切换周期为恒定而是使其变化。由此,能够考虑到线圈的容许温度而适当地对线圈供给(施加)电力(电流或电压)来对线圈通电,并且使线圈的温度在短时间内上升至小于线圈的容许温度的目标温度,并维持该上升到的温度。因此,能够利用来自线圈的传热使流体泵的冻结部位(例如,翅片、翅片周围的冻结部位)的温度在短时间内上升,从而在短时间内将冻结部位解冻。因此,能够对流体泵进行提早解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,在进行所述切换通电解冻控制时,不使所述电动机的转子旋转。

  根据该技术方案,由于在使转子停止了的状态下进行切换通电解冻控制,因此能够在抑制负荷施加于流体泵处的旋转轴和翅片之间的接合部分的同时对流体泵进行解冻。其中,该旋转轴与转子连接,该翅片与该旋转轴连接。因此,能够在维持流体泵的耐久性的同时对流体泵进行解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,根据通断电切换次数,使对所述线圈通电的通电时间和对所述线圈断电的断电时间中的至少一者发生变化,该通断电切换次数是自所述切换通电解冻控制开始时起切换对所述线圈的通电与断电的切换次数。

  根据该技术方案,能够抑制由于反复对线圈通电而使线圈的温度在对线圈通电后的余热的作用下逐渐上升。因此,能够防止线圈的温度超过其容许温度。

  在上述技术方案中,优选的是,所述通断电切换次数越多,将对所述线圈通电的通电时间设定得越短。

  根据该技术方案,能够抑制线圈的温度随着通断电切换次数增多而由于对线圈通电后的余热从而逐渐上升。因此,能够更可靠地防止线圈的温度超过其容许温度。

  在上述技术方案中,优选的是,所述通断电切换次数越多,将对所述线圈断电的断电时间设定得越长。

  根据该技术方案,即使线圈的温度由于对线圈通电后的余热而暂时上升,线圈的温度也会在对线圈断电的断电时间下降,因此即使通断电切换次数增多,也能够抑制线圈的温度逐渐上升。因此,能够更可靠地防止线圈的温度超过其容许温度。

  在上述技术方案中,优选的是,根据外部气温,使对所述线圈通电的通电时间和对所述线圈断电的断电时间中的至少一者发生变化。

  根据该技术方案,无论外部气温如何,都能够稳定地抑制由于反复对线圈通电而使线圈的温度在对线圈通电后的余热的作用下逐渐上升。因此,无论外部气温如何,都能够防止线圈的温度超过其容许温度。

  在上述技术方案中,优选的是,所述外部气温越低,将对所述线圈通电的通电时间设定得越长。

  根据该技术方案,即使外部气温较低,也能够通过延长对线圈通电的通电时间,从而使线圈在短时间内上升至目标温度。因此,即使外部气温较低,也能够对流体泵进行提早解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,所述外部气温越低,将对所述线圈断电的断电时间设定得越短。

  根据该技术方案,即使外部气温较低,也能够通过缩短对线圈断电的断电时间,从而使线圈在短时间内上升至目标温度。因此,即使外部气温较低,也能够对流体泵进行提早解冻。

  为了解决上述问题而作成的本公开的另一技术方案是具有电动机的流体泵的控制装置,其特征在于,该流体泵的控制装置在判断为所述流体泵发生冻结时进行连续通电解冻控制,该连续通电解冻控制一边连续地对所述电动机的线圈通电一边对所述流体泵进行解冻,在进行所述连续通电解冻控制时,使对所述线圈供给的供给电力随着时间的经过而逐渐减少。

  根据该技术方案,在判断为流体泵发生冻结的情况下而对流体泵进行解冻时,不使对线圈供给的供给电力为恒定而是使其随着时间的经过而逐渐减少。由此,能够考虑到线圈的容许温度而适当地对线圈供给(施加)电力(电流或电压)来对线圈通电,并且使线圈的温度在短时间内上升至小于线圈的容许温度的目标温度,并维持该上升到的温度。因此,能够利用来自线圈的传热使流体泵的冻结部位(例如,翅片、翅片周围的冻结部位)的温度在短时间内上升,从而在短时间内将冻结部位解冻。因此,能够对流体泵进行提早解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,在进行所述连续通电解冻控制时,不使所述电动机的转子旋转。

  根据该技术方案,由于在使转子停止的状态下进行连续通电解冻控制,因此能够在抑制负荷施加于流体泵处的旋转轴和翅片之间的接合部分的同时对流体泵进行解冻。其中,该旋转轴与转子连接,该翅片与该旋转轴连接。因此,能够在维持流体泵的耐久性的同时对流体泵进行解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,基于外部气温控制电力渐减率,该电力渐减率是相对于时间的经过而使所述供给电力逐渐减少的比例。

  根据该技术方案,无论外部气温如何,都能够通过对线圈通电使线圈的温度在短时间内上升至目标温度。因此,无论外部气温如何,都能够对流体泵进行提早解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,所述外部气温越低,将所述电力渐减率设定得越小。

  根据该技术方案,即使外部气温较低,由于电力渐减率变小,因此也能够通过对线圈通电使线圈的温度在短时间内上升至目标温度。因此,无论外部气温如何,都能够更可靠地对流体泵进行提早解冻。

  在上述技术方案中,优选的是,在使所述切换通电解冻控制或所述连续通电解冻控制进行了第1预定时间后使所述流体泵停止第2预定时间,之后,使所述流体泵工作。

  根据该技术方案,在进行切换通电解冻控制或连续通电解冻控制而将流体泵解冻了之后,不立即使流体泵工作,而是使流体泵停止预定时间之后再使其工作。由此,即使对于在进行切换通电解冻控制或连续通电解冻控制而将流体泵解冻了时流体泵的解冻部位(例如,翅片、翅片周围的解冻部位)存在冰片的情况,也能够在该冰片完全解冻之后使流体泵工作。因此,在流体泵工作时,能够抑制由存在于流体泵的解冻部位的冰片碰撞到工作部位(例如,翅片)导致的流体泵的耐久性降低。因此,能够在维持流体泵的耐久性的同时使流体泵工作,而将解冻后产生的冷凝水排出并进行扫气。

  在上述技术方案中,优选的是,基于外部气温对所述第1预定时间和所述第2预定时间中的至少一者进行控制。

  根据该技术方案,无论外部气温如何,都能够在存在于流体泵的解冻部位的冰片完全解冻之后使流体泵工作。因此,无论外部气温如何,都能够抑制由存在于流体泵的解冻部位的冰片碰撞到工作部位导致的流体泵的耐久性降低。

  在上述技术方案中,优选的是,所述外部气温越低,将所述第1预定时间和所述第2预定时间中的至少一者设定得越长。

  根据该技术方案,即使外部气温较低,也能够在存在于流体泵的解冻部位的冰片完全解冻之后使流体泵工作。因此,即使外部气温较低,也能够抑制由存在于流体泵的解冻部位的冰片在流体泵进行工作时碰撞到工作部位导致的流体泵的耐久性降低。

  上述技术方案中,优选的是,在内燃机停止时,将设于所述流体泵的下游侧的流量控制阀设为闭阀状态并使所述流体泵工作了预定时间之后,将所述流量控制阀设为开阀状态。

  根据该技术方案,在将流量控制阀设为闭阀状态并使流体泵工作预定时间而使流体泵的下游侧的压力上升了之后,将流量控制阀设为开阀状态。由此,能够利用空气流的冲击流使滞留于流体泵的解冻部位(例如,翅片或翅片周围的解冻部位)的冷凝水向流量控制阀的下游侧飞散。因此,在内燃机停止时,由于能够预先由流体泵对冷凝水进行扫气,因此能够防止流体泵的由冷凝水导致的冻结。

  发明的效果

  根据本公开的流体泵的控制装置,能够对流体泵进行提早解冻。

  附图说明

  图1是具有本实施方式的气泵的二次空气供给装置的概略图。

  图2是气泵的概略图(局部剖视图、局部外观图)。

  图3是表示第1实施方式中进行的控制的内容的控制流程图。

  图4是表示第1实施方式中进行的控制(切换通电控制)的内容的控制流程图。

  图5是表示第1实施方式中进行的控制(解冻后待机控制与冷凝水扫气控制)的内容的控制流程图。

  图6是预定时间与通断电切换次数之间的关系图。

  图7是预定时间与起动时外部气温之间的关系图。

  图8是表示第1实施方式中进行的控制的时序图的一个例子的图。

  图9是表示第2实施方式中进行的控制(连续通电控制)的内容的控制流程图。

  图10是对线圈施加的电流(电压)与线圈执行通电后的经过时间之间的关系图。

  图11是表示第2实施方式中进行的控制的时序图的一个例子的图。

  图12是表示第3实施方式中进行的控制的内容的控制流程图。

  图13是表示第3实施方式中进行的控制(切换通电控制)的内容的控制流程图。

  图14是表示第3实施方式中进行的控制的时序图的一个例子的图。

  图15是表示第4实施方式中进行的控制(连续通电控制)的内容的控制流程图。

  图16是预定时间与通断电切换次数之间的关系图。

  图17是表示第4实施方式中进行的控制的时序图的一个例子的图。

  图18是表示第5实施方式中进行的控制的内容的控制流程图。

  图19是表示第5实施方式中进行的控制的时序图的一个例子的图。

  附图标记说明

  1、二次空气供给装置;11、过滤器;12、气泵;13、二次空气通路;14、流量控制阀;15、控制部;21、电动机;22、旋转轴;23、翅片;31、转子;32、芯;33、线圈;41、内燃机;42、排气通路;43、催化器;sthw、起动时水温;stha、起动时外部气温;TA、预定温度;tpoff、线圈停止通电后的经过时间;prpm、泵转速;RA、预定转速;tpon、线圈执行通电后的经过时间;An、预定时间;Bn、预定时间;X待机、解冻待机标记;tpwaiting、解冻后的待机时间;TC、预定时间;TD、预定时间;TX、预定时间;TY、预定时间;En、预定时间;TG、预定时间。

  具体实施方式

  以下,对作为本公开的流体泵的控制装置的一实施方式的气泵的控制装置进行说明。

  <关于二次空气供给装置>

  在对本实施方式的气泵的控制装置进行说明之前,首先,说明具有本实施方式的气泵的二次空气供给装置。

  如图1所示,二次空气供给装置1具有:过滤器11、气泵12、二次空气通路13、流量控制阀14和控制部15等。

  过滤器11对气泵12所抽吸的二次空气进行过滤。在二次空气通路13,气泵12设于过滤器11与流量控制阀14之间的位置。即,在二次空气通路13,气泵12设于比流量控制阀14靠二次空气的流动方向的上游侧的位置。该气泵12根据来自控制部15的指示进行工作、停止。此外,气泵12是本公开的“流体泵”的一个例子。

  在二次空气通路13,流量控制阀14设于气泵12和(与内燃机41连接的)排气通路42之间的位置。即,在二次空气通路13,流量控制阀14设于比气泵12靠二次空气的流动方向的下游侧的位置。该流量控制阀14根据来自控制部15的指示开闭二次空气通路13。

  控制部15具有CPU(中央处理装置)和存储装置,CPU按照存储于存储装置的程序来执行例如后述的泵冻结解冻控制的处理。该控制部15向气泵12和流量控制阀14输出工作信号。

  此外,本实施方式的气泵的控制装置主要由气泵12和控制部15构成。

  以上那样的结构的二次空气供给装置1通过将流量控制阀14设为开阀状态而使气泵12工作,从而自过滤器11经由二次空气通路13与排气通路42向催化器43供给空气(即,二次空气)。

  <关于气泵>

  接着,对气泵12进行说明。如图2所示,气泵12具有:电动机21、旋转轴22和翅片23等。电动机21包括:转子31、芯32和线圈33等。其中,线圈33设于芯32。另外,旋转轴22连接于电动机21的转子31以及翅片23。

  以上那样的结构的气泵12通过对电动机21的线圈33施加电流(电压)而使转子31旋转(驱动),从而使旋转轴22旋转。而且,通过像这样使旋转轴22旋转来使翅片23旋转。由此,气泵12自抽吸口抽吸空气并将该空气自排出口排出。

  <关于气泵的冻结应对>

  接着,对气泵12的冻结应对(泵冻结解冻控制)进行说明。

  假设如下情况:在图1中,废气自排气通路42在二次空气通路13逆流而经由流量控制阀14向气泵12流入,废气滞留于图2所示的气泵12的翅片23的周围(即,翅片23与气泵12的外壳(主体)之间的空间内)。在该情况下,例如内燃机41停止之后,在翅片23或其周围可能产生由废气导致的冷凝水。若是如此,在气泵12的外部的温度(即,外部气温)变低时,由于冷凝水冻结导致翅片23发生冻结而无法旋转,从而气泵12可能无法进行工作。

  对此,例如,如所述专利文献1或日本特开2009-209893号公报那样,考虑通过反复对电动机21的线圈33执行通电与停止通电,使线圈33的温度上升而自线圈33向翅片23传热,从而对翅片23进行解冻。

  然而,由于在所述专利文献1或日本特开2009-209893号公报中并未考虑到线圈33的热容量地对线圈33通电,因此线圈33的温度可能会超过其容许温度,而使电动机21的耐久性降低。因此,若为了防止像这样线圈33的温度超过其容许温度而减小对线圈33施加的电流(电压),则为了使线圈33的温度上升便需要时间,从而气泵12的解冻可能变慢。

  因此,在本实施方式中,通过考虑到线圈33的热容量的同时使线圈33的温度提早上升至目标温度并维持,能够对气泵12进行提早解冻。

  〔第1实施方式〕

  首先,对气泵12的冻结应对的第1实施方式进行说明。

  (流程图的说明)

  在本实施方式中,控制部15进行基于图3~图5所示的控制流程图的控制。首先,如图3所示,控制部15在点火开关为“ON”(图中,标记为“IG-ON”)的情况(步骤S1:是)并且解冻标记(X解冻)为“0”的情况下(步骤S2:是),读取并存储起动时进气温度(sthi)、起动时水温(sthw)和起动时外部气温(stha)(步骤S3)。

  此外,解冻标记(X解冻)为“0”的情况是指未进行气泵12的解冻判断的情况。另外,气泵12的解冻判断是指气泵12(详细而言是翅片23)已解冻的判断。另外,起动时进气温度(sthi)、起动时水温(sthw)和起动时外部气温(stha)是内燃机41起动时的进气温度、水温和外部气温。

  接着,在起动时水温(sthw)小于预定温度TA的情况下(步骤S4:是),控制部15判断为外部气温较低而气泵12(详细而言,翅片23)存在发生冻结的可能性,并对泵工作标记(X泵ON)是否为“0”进行判断(步骤S5)。

  此外,泵工作标记(X泵ON)在气泵12工作时被设定为“1”,在气泵12停止时被设定为“0”。另外,预定温度TA例如为5℃。

  而且,在泵工作标记(X泵ON)为“0”的情况下(步骤S5:是),即,气泵12停止的情况下,控制部15对气泵12的电动机21的线圈33执行通电(步骤S6)。此外,对线圈33执行通电是指例如在电动机21具备U相、V相和W相这3相的线圈33的情况下对3相的线圈33中的至少任意一个线圈33执行通电。

  而且,此时对线圈33通电的通电模式是用于使电动机21的转子31驱动(旋转)的通电模式即驱动模式。即,此处的驱动模式是指例如在电动机21具备U相、V相和W相这3相的线圈33的情况下,以使转子31驱动(旋转)的方式,对U相、V相和W相的线圈33依次通电的模式。

  另外,在该步骤S6中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“1”,并且将线圈停止通电后的经过时间(tpoff)设为“0”。此外,线圈停止通电后的经过时间(tpoff)是自开始停止对线圈33进行的通电(即,断电)时起的经过时间。

  接着,控制部15读取泵转速(prpm)(步骤S7),并对泵转速(prpm)是否为预定转速RA以上进行判断(步骤S8)。此外,泵转速(prpm)为气泵12的转速。另外,预定转速RA例如为100rpm。

  而且,在泵转速(prpm)为预定转速(RA)以上的情况下(步骤S8:是),由于被认为气泵12(详细而言,翅片23)并未发生冻结而正在工作,因此控制部15在停止对线圈33进行的通电(步骤S9)而使气泵12停止之后,进行气泵12的解冻判断(步骤S10)。

  此外,在步骤S9中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“0”,并且,将线圈执行通电后的经过时间(tpon)设为“0”。另外,线圈执行通电后的经过时间(tpon)是自开始对线圈33执行通电时起的经过时间。另外,在步骤S10中,控制部15将解冻标记(X解冻)设为“1”。

  另一方面,在步骤S8中的泵转速(prpm)小于预定转速RA的情况下(步骤S8:否),由于被认为气泵12发生冻结而没有正常地工作,因此控制部15判断为气泵12发生冻结而返回步骤S1的处理。

  而且,在返回步骤S1的处理之后,由于步骤S5中的泵工作标记(X泵ON)成为“1”(步骤S5:否),因此控制部15进行图4所示的切换通电解冻控制。该切换通电解冻控制是指切换对线圈33进行的通电(即,执行通电)与断电(即,停止通电)并且进行气泵12的解冻的控制。

  像这样,在本实施方式中,控制部15在判断为气泵12发生冻结时进行切换通电解冻控制。

  在该切换通电解冻控制中,如图4所示,控制部15读取线圈执行通电后的经过时间(tpon)与泵转速(prpm)(步骤S12、步骤S13),并对泵转速(prpm)是否小于预定转速RA进行判断(步骤S14)。

  而且,在泵转速(prpm)小于预定转速RA的情况下(步骤S14:是),控制部15判断为气泵12仍然冻结,若线圈执行通电后的经过时间(tpon)为预定时间An以上(步骤S15:是),则为了防止线圈33的温度的过升温(过度上升),停止对线圈33进行的通电(步骤S16)。另外,在该步骤S16中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“0”,并且将线圈执行通电后的经过时间(tpon)设为“0”。

  接着,控制部15读取线圈停止通电后的经过时间(tpoff)(步骤S17),若线圈停止通电后的经过时间(tpoff)为预定时间Bn以上(步骤S18:是),则为了防止线圈33的温度的过下降(过度下降),执行对线圈33的通电(步骤S19)并返回步骤S12的处理。此外,在步骤S19中,控制部15将对线圈33通电的通电模式设为驱动模式。另外,在步骤S19中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“1”,并且将线圈停止通电后的经过时间(tpoff)设为“0”。

  在此,如图6的实线所示,通断电切换次数越多,预定时间An越短。另外,如图6的虚线所示,泵工作/停止切换次数n越多,预定时间Bn越长。此外,通断电切换次数是指自切换通电解冻控制开始时起切换对线圈33进行的通电与断电的切换次数。另外,An与Bn中的“n”为正整数。

  另外,如图6的实线所示,起动时外部气温(stha)越低,预定时间An越长,起动时外部气温(stha)越高,预定时间An越短。另外,如图6的虚线所示,起动时外部气温(stha)越低,预定时间Bn越短,起动时外部气温(stha)越高,预定时间Bn越长。

  像这样,在本实施方式中,控制部15在进行图4所示的切换通电解冻控制时,使对线圈33通电的通电时间(即,执行通电的时间、预定时间An)和对线圈33断电的断电时间(即,停止通电的时间、预定时间Bn)这两者发生变化。

  具体而言,控制部15根据通断电切换次数,使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间这两者发生变化。更具体而言,通断电切换次数越多,控制部15将对线圈33通电的通电时间设定得越短。另外,通断电切换次数越多,控制部15将对线圈33断电的断电时间设定得越长。

  另外,控制部15根据起动时外部气温(stha),使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间这两者发生变化。更具体而言,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将对线圈33通电的通电时间设定得越长。另外,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将对线圈33断电的断电时间设定得越短。

  返回对图4的说明,其后,若步骤S14中的泵转速(prpm)为预定转速RA以上(步骤S14:否),则由于被认为气泵12正常地工作,因此控制部15判断为气泵12已解冻并进行图5所示的解冻后待机控制与冷凝水扫气控制。

  因此,如图5所示,控制部15停止对线圈33进行的通电(步骤S20),而使气泵12停止。另外,在该步骤S20中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“0”,并且将线圈执行通电后的经过时间(tpon)设为“0”。

  接着,控制部15读取解冻后的待机时间(tpwaiting)(步骤S21),并对解冻待机标记(X待机)是否为“0”进行判断(步骤S22)。此外,解冻后的待机时间(tpwaiting)是自气泵12的解冻判断时(即,判断为气泵12已解冻并停止对线圈33进行的通电(步骤S20)而使气泵12停止时)起的经过时间。

  而且,在解冻待机标记(X待机)为“0”的情况下(步骤S22:是),若解冻后的待机时间(tpwaiting)为预定时间TC以上(步骤S23:是),则控制部15对线圈33执行通电(步骤S24)。此外,在步骤S24中,控制部15将对线圈33通电的通电模式设为驱动模式。另外,在步骤S24中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“1”,并且将线圈停止通电之后的经过时间(tpoff)设为“0”。

  像这样,以停止对线圈33进行的通电来使气泵12停止的方式,使该气泵12待机,直至翅片23、翅片23周围的冻结部位完全解冻。而且,其后通过对线圈33执行通电而使气泵12工作,从而将对气泵12进行解冻时产生的冷凝水向气泵12的下游侧的二次空气通路13(参照图1)排出。

  接着,控制部15进行解冻待机判断(步骤S25),若解冻后的待机时间(tpwaiting)为预定时间TD以上(步骤S26:是),则进行解冻判断与解冻待机判断(步骤S27)。另外,在该步骤S27中,控制部15将解冻标记(X解冻)设为“1”,并且将解冻待机标记(X待机)设为“0”。

  接着,控制部15停止对线圈33进行的通电(步骤S28)。另外,在该步骤S28中,控制部15将泵工作标记(X泵ON)设为“0”,并且将线圈执行通电后的经过时间(tpon)设为“0”。

  像这样,控制部15在使切换通电解冻控制进行了例如预定时间TX后而使气泵12停止了预定时间TC之后,使该气泵12工作。而且,此时,如图7所示,控制部15基于起动时外部气温(stha)而对预定时间TX和预定时间TC进行控制。具体而言,起动时外部气温(stha)越低,将预定时间TX和预定时间TC设定得越长。此外,预定时间TX为本公开的“第1预定时间”的一个例子,预定时间TC为本公开的“第2预定时间”的一个例子。

  此外,如图3所示,在点火开关为“OFF”的情况下(步骤S1:否),控制部15进行解冻判断与解冻待机判断(步骤S11)。另外,在该步骤S11中,控制部15将解冻标记(X解冻)与解冻待机标记(X待机)设定为“0”。

  另外,控制部15在步骤S4中的起动时水温(sthw)为预定温度TA以上的情况下(步骤S4:否)进行解冻判断(步骤S10)。

  (时序图的说明)

  而且,通过执行基于上述控制流程图的控制,从而执行例如图8所示的控制时序图所表示的控制。

  如图8所示,在时间T1点火开关成为“ON”,开始对线圈33执行(图中标记为“ON”)通电(图中标记为“线圈通电”)。此外,此时对线圈33通电的通电模式为驱动模式。

  而且,在此由于气泵12发生冻结而不工作,因此其后,在时间T2,解冻标记(X解冻)仍为“0”,泵转速(prpm)仍为“0”。

  此外,在气泵12未发生冻结而工作时,如图8的虚线所示,在时间T2,解冻标记(X解冻)成为“1”,泵转速(prpm)成为预定转速RA以上。

  接着,在自时间T1经过了预定时间A1即时间T3,停止(图中标记为“OFF”)对线圈33进行的通电。由此,线圈33的温度在短时间内大幅上升后降低,从而在小于线圈33的容许温度的条件下维持较高的温度。

  接着,在自时间T3经过了预定时间B1即时间T4,再次执行对线圈33进行的通电。由此线圈33的温度上升。

  接着,在自时间T4经过了预定时间A2即时间T5,再次停止对线圈33进行的通电。由此线圈33的温度降低。

  接着,在自时间T5经过了预定时间B2即时间T6,再次执行对线圈33进行的通电。由此线圈33的温度上升。

  其后,在自时间T6至时间T10,同样地反复切换对线圈33进行通电的执行与停止。

  其后,在时间T11,泵转速(prpm)为预定转速RA以上,因此判断为气泵12已解冻,而停止对线圈33进行的通电,解冻标记(X解冻)成为“1”。

  像这样,在对线圈33的通电与断电进行切换而使气泵12解冻时,通过使作为预定时间A1、A2、A3……的预定时间An与作为预定时间B1、B2、B3……的预定时间Bn发生变化,改变对线圈33通电的通电时间与对线圈33断电的断电时间。由此,能够将线圈33的温度维持为小于其容许温度(图中标记为“线圈容许温度”)。

  其后,作为解冻待机,维持停止对线圈33进行的通电的状态,直至自时间T11经过预定时间TC的时间T12。而且,其后自时间T12,通过执行对线圈33进行的通电来驱动转子31,使气泵12进行工作,直至经过预定时间TD的时间T13。由此,附着于翅片23的冷凝水和存在于翅片23周围的冷凝水被自气泵12排出。即,进行冷凝水清除。

  此外,在图8的“温度(℃)”项中,以实线表示本实施方式的线圈33的温度和翅片23的温度,以虚线表示现有技术的线圈的温度和翅片的温度。

  (变形例)

  此外,作为变形例,控制部15也可以在进行切换通电解冻控制时仅使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间中的一者发生变化。具体而言,控制部15可以根据通断电切换次数仅使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间中的一者发生变化。另外,控制部15也可以根据起动时外部气温(stha)仅使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间中的仅一者发生变化。另外,控制部15也可以基于起动时外部气温(stha)而仅对预定时间TX和预定时间TC中的一者进行控制。

  <关于本实施方式的作用效果>

  如上述那样根据本实施方式,控制部15在判断为气泵12发生冻结时进行切换通电解冻控制。而且,控制部15在进行该切换通电解冻控制时,使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间中的至少一者发生变化。

  这样一来,在本实施方式中,在判断为气泵12发生冻结的情况下而对气泵12进行解冻时,不使切换对线圈33的通电与断电的周期为恒定而是使其变化。由此,能够考虑到线圈33的容许温度而适当地对线圈33供给(施加)电力(电流或电压)来对线圈33通电,并且使线圈33的温度在短时间内上升至小于线圈33的容许温度的目标温度,并维持该上升到的温度。因此,能够利用来自线圈33的传热使翅片23、翅片23周围的冻结部位的温度在短时间内上升,从而在短时间内将该冻结部位解冻。因此,能够对气泵12进行提早解冻。

  另外,控制部15根据通断电切换次数使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间中的至少一者发生变化。

  由此,能够抑制由于反复对线圈33通电而使线圈33的温度在对线圈33通电后的余热的作用下逐渐上升。因此,能够防止线圈33的温度超过其容许温度。

  另外,通过对线圈33通电,线圈33的温度、线圈33的附近部位的温度上升,因此通断电切换次数越多,自线圈33向该线圈33的附近部位的散热越少。因此,由对线圈33通电导致的线圈33的温度的上升变快,因而若不缩短对线圈33通电的通电时间,则过冲变大,从而线圈33的温度可能超过其容许温度。

  因此,通断电切换次数越多,控制部15将对线圈33通电的通电时间设定得越短。

  由此,能够抑制线圈33的温度随着通断电切换次数增多而由于对线圈33通电后的余热从而逐渐上升。因此,能够更可靠地防止线圈33的温度超过其容许温度。

  另外,由于通过对线圈33通电,线圈33的温度、线圈33的附近部位的温度上升,因此通断电切换次数越多,停止对线圈33进行的通电时的线圈33的温度、线圈33的附近部位的温度的下降速度越慢。

  因此,通断电切换次数越多,控制部15将对线圈33断电的断电时间设定得越长。

  由此,即使线圈33的温度由于对线圈33通电后的余热而暂时上升,线圈33的温度也会在对线圈33断电的断电时间下降,因此即使通断电切换次数增多,也能够抑制线圈33的温度逐渐上升。因此,能够更可靠地防止线圈33的温度超过其容许温度。

  另外,控制部15根据起动时外部气温(stha)使对线圈33通电的通电时间和对线圈33断电的断电时间中的至少一者发生变化。

  由此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够稳定地抑制由于反复对电动机21的线圈33通电而使线圈33的温度在对线圈33通电后的余热的作用下逐渐上升。因此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够防止线圈33的温度超过其容许温度。

  另外,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将对线圈33通电的通电时间设定得越长。

  由此,即使起动时外部气温(stha)较低,也能够通过延长对电动机21的线圈33通电的通电时间,从而使线圈33在短时间内上升至目标温度。因此,即使起动时外部气温(stha)较低,也能够对气泵12进行提早解冻。

  另外,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将对线圈33断电的断电时间设定得越短。

  由此,即使起动时外部气温(stha)较低,也能够通过缩短对电动机21的线圈33断电的断电时间,从而使线圈33在短时间内上升至目标温度。因此,即使起动时外部气温(stha)较低,也能够对气泵12进行提早解冻。

  另外,控制部15在使切换通电解冻控制进行了预定时间TX后使气泵12停止预定时间TC,之后,使该气泵12工作。

  像这样,在进行切换通电解冻控制而将气泵12解冻了之后,不立即使气泵12工作,而是使其在停止了预定时间TC之后工作。由此,即使对于在进行切换通电解冻控制而将气泵12解冻了时翅片23、翅片23周围的解冻部位存在冰片(即,冻结部位解冻而产生的冻结片)的情况,也能够在该冰片完全解冻之后使气泵12工作。而且,通过使气泵12工作,能够将解冻后产生的冷凝水排出并进行扫气。因此,在气泵12工作时,能够抑制由存在于翅片23、翅片23周围的冰片碰撞到翅片23(即,工作部位)而使翅片23破损导致的气泵12的耐久性降低。因此,能够在维持气泵12的耐久性的同时使气泵12工作,而将解冻后产生的冷凝水排出并进行扫气。

  另外,控制部15基于起动时外部气温(stha)而对预定时间TX和预定时间TC中的至少一者进行控制。

  由此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够在存在于翅片23、翅片23周围的冰片完全解冻之后使气泵12工作。因此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够抑制由存在于翅片23、翅片23周围的冰片在气泵12工作时碰撞到翅片23而使翅片23破损导致的气泵12的耐久性降低。

  此时,具体而言,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将预定时间TX设定得越长。另外,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将预定时间TC设定得越长。

  由此,即使起动时外部气温(stha)较低,也能够在存在于翅片23、翅片23周围的冰片完全解冻之后使气泵12工作。因此,即使起动时外部气温(stha)较低,也能够抑制由存在于翅片23、翅片23周围的冰片在气泵12工作时碰撞到翅片23而使翅片23破损导致的气泵12的耐久性降低。

  〔第2实施方式〕

  接着,以与第1实施方式的不同点为中心,对气泵12的冻结应对的第2实施方式进行说明。

  (流程图的说明)

  在本实施方式中,作为与第1实施方式的不同点,控制部15进行图9所示的连续通电解冻控制来代替所述图4所示的切换通电解冻控制。如图9所示,控制部15读取线圈执行通电后的经过时间(tpon)(步骤S101),执行与线圈执行通电后的经过时间(tpon)对应的电流控制(或,电压控制)(步骤S102)。即,在步骤S102中,控制部15根据线圈执行通电后的经过时间(tpon)对施加于线圈33的电流(或,电压)进行控制。

  具体而言,如图10所示,若线圈执行通电后的经过时间(tpon)为预定时间TY以上,则线圈执行通电后的经过时间(tpon)越长,控制部15将施加于线圈33的电流(或电压)设定得越小。

  像这样,在本实施方式中,控制部15在判断为气泵12发生冻结时进行连续通电解冻控制,即连续地对线圈33通电并且对气泵12进行解冻。而且,控制部15在进行该连续通电解冻控制时,使对线圈33供给的供给电力随着时间的经过而逐渐减少。

  此外,根据起动时外部气温(stha)控制电力渐减率,该电力渐减率是相对于时间的经过而使对线圈33供给的供给电力(即,施加于线圈33的电流(或电压))逐渐减少的比例。此时,起动时外部气温(stha)越低,将电力渐减率设定得越小。

  返回对图9的说明,接着,控制部15读取泵转速(prpm)(步骤S103),在泵转速(prpm)为预定转速RA以上的情况下(步骤S104:否),进行所述图5所示的解冻后待机控制与冷凝水扫气控制。

  (时序图的说明)

  接着,通过执行基于上述控制流程图的控制,从而执行例如图11所示的控制时序图所表示的控制。

  如图11所示,在时间T101,点火开关成为“ON”,开始对线圈33执行通电。此外,此时对线圈33通电的通电模式为驱动模式。

  其后,继续对线圈33通电直至时间T104,但在预定时间TY以后对线圈33施加的电流(或电压)逐渐减少。由此,线圈33的温度被维持为小于线圈容许温度。

  而且,其后,若气泵12解冻而泵转速为预定转速RA以上,则在时间T104,解冻标记(X解冻)成为“1”,停止对线圈33进行的通电。

  <关于本实施方式的作用效果>

  如上述那样根据本实施方式,控制部15在判断为气泵12发生冻结时进行连续通电解冻控制。而且,控制部15在进行该连续通电解冻控制时,使对线圈33供给的供给电力(即,施加于线圈33的电流或电压)随着时间的经过而逐渐减少。

  像这样,在本实施方式中,在判断为气泵12发生冻结的情况下而对气泵12进行解冻时,不使对线圈33供给的供给电力为恒定而是使其随着时间的经过而逐渐减少。由此,能够考虑到线圈33的容许温度而适当地对线圈33供给电力,并且使线圈33的温度在短时间内上升至小于线圈33的容许温度的目标温度,并维持该上升到的温度。因此,能够利用来自线圈33的传热使翅片23、翅片23周围的冻结部位的温度在短时间内上升,从而在短时间内将该冻结部位解冻。因此,能够对气泵12进行提早解冻。

  另外,控制部15基于起动时外部气温(stha)控制电力渐减率,该电力渐减率是相对于时间的经过而使对线圈33供给的供给电力逐渐减少的比例。

  由此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够通过对线圈33通电使线圈33的温度在短时间内上升至目标温度。因此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够对气泵12进行提早解冻。

  此时具体而言,起动时外部气温(stha)越低,控制部15将电力渐减率设定得越小。

  由此,即使起动时外部气温(stha)较低,由于电力渐减率变小,因此也能够通过对线圈33通电使线圈33的温度在短时间内上升至目标温度。因此,无论起动时外部气温(stha)如何,都能够更可靠地对气泵12进行提早解冻。

  此外,在本实施方式中也与第1实施方式同样,控制部15在使连续通电解冻控制进行了预定时间TX后使气泵12停止预定时间TC,之后,使该气泵12工作。

  〔第3实施方式〕

  接着,以与第1、2实施方式不同的点为中心,对气泵12的冻结应对的第3实施方式进行说明。

  (流程图的说明)

  在本实施方式中,控制部15进行基于图12、图13和所述图5所示的控制流程图的控制。首先,如图12所示,在步骤S205中,控制部15在泵工作标记(X泵ON)为“0”的情况下(步骤S205:是)对线圈33执行通电(步骤S206)。此时,对线圈33通电的通电模式为驱动模式。

  接着,控制部15读取泵转速(prpm)(步骤S207),在泵转速(prpm)小于预定转速(RA)的情况下(步骤S208:否),以对线圈33执行了通电的状态将对线圈33通电的通电模式自驱动模式切换为非驱动模式(步骤S212)。

  在此,非驱动模式是指用于不使电动机21的转子31驱动(旋转)的通电模式,即,是指使电动机21的转子31保持停止的状态的通电模式。此外,此处所说的非驱动模式是指例如在电动机21具备U相、V相和W相这3相的线圈33的情况下,以不使转子31驱动(旋转)的方式对U相、V相和W相的线圈33依次通电的模式。

  另外,在本实施方式中,对于图13所示的切换通电解冻控制,在步骤S216中,控制部15在泵转速(prpm)小于预定转速RA的情况下(步骤S216:是),以对线圈33执行了通电的状态将通电模式自驱动模式切换为非驱动模式(步骤S217)。

  像这样,控制部15进行切换通电解冻控制时,以对线圈33执行了通电的状态将对线圈33通电的通电模式设为非驱动模式,而使电动机21的转子31不旋转。

  而且,除此之外,若线圈停止通电后的经过时间(tpoff)为预定时间Bn以上(步骤S221:是),则控制部15对线圈33执行通电(步骤S222)。此时,对线圈33通电的通电模式为驱动模式。

  (时序图的说明)

  接着,通过执行基于上述控制流程图的控制,从而执行例如图14所示的控制时序图所表示的控制。

  如图14所示,在时间T201,点火开关成为“ON”,开始对线圈33执行通电。此外,此时对线圈33通电的通电模式为驱动模式。

  接着,立即在时间T202,使对线圈33通电的通电模式变为非驱动模式。接着,其后继续对线圈33执行通电直至时间T203,但对线圈33通电的通电模式仍保持为非驱动模式。即,自时间T202至时间T203,以转子31不旋转(驱动)的状态对线圈33执行通电。同样,在时间T204~时间T205、时间T206~时间T207、时间T208~时间T209,使对线圈33通电的通电模式暂时成为驱动模式,但是立即成为非驱动模式。

  像这样,在本实施方式中,为了在开始对线圈33执行通电时确认气泵12是否发生冻结,控制部15将对线圈33通电的通电模式暂时设为驱动模式后,在气泵12发生冻结的情况下立即将该通电模式设为非驱动模式。

  <关于本实施方式的作用效果>

  如上述那样,根据本实施方式,控制部15在进行切换通电解冻控制时,除了开始对线圈33执行通电之时以外,均使电动机21的转子31不旋转。

  像这样,在本实施方式中,由于在使转子31停止了的状态下进行切换通电解冻控制,因此能够在抑制负荷施加于气泵12处的旋转轴22和翅片23之间的接合部分的同时对气泵12进行解冻。其中,该旋转轴22与转子31连接,该翅片23与该旋转轴22连接。因此,能够在维持气泵12的耐久性的同时对气泵12进行解冻。

  〔第4实施方式〕

  接着,以与第1~3实施方式不同的点为中心,对气泵12的冻结应对的第4实施方式进行说明。

  (流程图的说明)

  在本实施方式中,作为与第3实施方式不同的点,控制部15进行图15所示的连续通电解冻控制来代替所述图13所示的切换通电解冻控制。如图15所示,在步骤S304,控制部15在泵转速(prpm)小于预定转速RA的情况下(步骤S304:是),对驱动标记(X驱动)是否为“0”进行判断(步骤S305)。

  接着,在驱动标记(X驱动)为“0”(步骤S305:是),且线圈执行通电后的经过时间(tpon)为预定时间En以上的情况下(步骤S306:是),控制部15以对线圈33执行了通电的状态将对线圈33通电的通电模式自非驱动模式切换为驱动模式(步骤S307),并返回步骤S304的处理。此外,在步骤S307,控制部15将驱动标记(X驱动)设为“1”。

  另外,在驱动标记(X驱动)为“1”的情况(步骤S305:否)、线圈执行通电后的经过时间(tpon)小于预定时间En的情况(步骤S306:否)下,控制部15以对线圈33执行了通电的状态将通电模式继续保持为非驱动模式、或自驱动模式切换为非驱动模式(步骤S308),并返回至步骤S304的处理。

  在此,如图16所示,通断电切换次数越多,预定时间En越长。另外,起动时外部气温(stha)越低,预定时间En越长,起动时外部气温(stha)越高,预定时间En越短。

  (时序图的说明)

  接着,通过执行基于上述控制流程图的控制,从而执行例如图17所示的控制时序图所表示的控制。

  如图17所示,在时间T301,点火开关成为“ON”,开始对线圈33执行通电。此外,此时对线圈33通电的通电模式为驱动模式。

  接着,立即在时间T302,使对线圈33通电的通电模式成为非驱动模式。接着,其后,继续对线圈33执行通电直至自时间T301经过预定时间En的时间T303,但对线圈33通电的通电模式仍保持为非驱动模式。接着,在时间T303,对线圈33通电的通电模式成为驱动模式。其后,同样,在时间T303~时间T305,使对线圈33通电的通电模式暂时成为驱动模式,但是立即成为非驱动模式。

  像这样,在本实施方式中,为了在开始对线圈33执行通电时或在其后每隔预定的时间间隔确认气泵12是否发生冻结,控制部15将对线圈33通电的通电模式暂时设为驱动模式后,立即将该通电模式设为非驱动模式。

  <关于本实施方式的作用效果>

  如上述那样,根据本实施方式,控制部15在进行连续通电解冻控制时,除了开始对线圈33执行通电时或在其后每隔预定的时间间隔的时刻之外,均使电动机21的转子31不旋转。

  像这样,在本实施方式中,由于在使转子31停止了的状态下进行连续通电解冻控制,因此能够在抑制负荷施加于气泵12处的旋转轴22和翅片23之间的接合部分的同时对气泵12进行解冻。其中,该旋转轴22与转子31连接,该翅片23与该旋转轴22连接。因此,能够在维持气泵12的耐久性的同时对气泵12进行解冻。

  〔第5实施方式〕

  接着,对气泵12的冻结应对的第5实施方式进行说明。

  (流程图的说明)

  在本实施方式中,控制部15进行基于图18所示的控制流程图的控制。如图18所示,控制部15在点火开关为“OFF”(图中标记为“IG-OFF”)的情况下(步骤S401:是)使气泵12工作(步骤S402),并将流量控制阀14设为闭阀状态(步骤S403)。

  接着,控制部15读取泵出口压(ppout)(步骤S404),若泵出口压(ppout)为预定压PF以上(步骤S405:是),则将流量控制阀14自闭阀状态设为开阀状态(步骤S406)。在此,泵出口压(ppout)是指相对于气泵12位于下游侧的、即流量控制阀14那一侧的位置处的压力。

  接着,控制部15读取将流量控制阀14设为开阀状态后的经过时间即流量控制阀开阀后时间(topen)(步骤S407),若流量控制阀开阀后时间(topen)为预定时间TG以上(步骤S408:是),则使气泵12停止(步骤S409)。

  接着,控制部15将流量控制阀14自开阀状态设为闭阀状态(步骤S410),并将流量控制阀开阀后时间(topen)设为“0”(步骤S411),将ECU(未图示)设为“OFF”(步骤S412)。

  (时序图的说明)

  接着,通过执行基于上述控制流程图的控制,从而执行例如图19所示的控制时序图所表示的控制。

  如图19所示,在时间T401,在点火开关成为“OFF”时,气泵12工作(图中,泵工作标记为“ON”),并且泵出口压(ppout)自“0”上升。

  其后,在时间T402,在泵出口压(ppout)成为预定压PF时,流量控制阀14自闭阀状态(图中标记为“全闭”)切换为开阀状态(图中标记为“全开”)。

  其后,在成为自时间T402经过了预定时间TG的时间T403时,即,在流量控制阀开阀后时间(topen)成为预定时间TG时,气泵12停止,并且流量控制阀14自开阀状态切换至闭阀状态,ECU成为“OFF”。

  <关于本实施方式的作用效果>

  如上述那样,根据本实施方式,控制部15在点火开关为“OFF”即内燃机41停止时,将流量控制阀14设为闭阀状态而在使气泵12工作了预定时间后,将流量控制阀14设为开阀状态。

  像这样,在将流量控制阀14设为闭阀状态并使气泵12工作了预定时间而使泵出口压(ppout)上升后,将流量控制阀14设为开阀状态。由此,能够在空气流的冲击流的作用下,使滞留于翅片23、翅片23周围的解冻部位的冷凝水向流量控制阀14的下游侧的二次空气通路13(参照图1)飞散。因此,在内燃机41停止时,由于能够预先自气泵12对冷凝水进行扫气,因此能够防止由冷凝水导致的气泵12的翅片23、翅片23周围的冻结。

  此外,上述的实施方式只不过是例示,并不对本公开进行任何限定,当然,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种改良、变形。

  例如,作为本公开的“流量泵”的一个例子,也可以考虑控制吹扫气体的流量的吹扫泵。

《流体泵的控制装置.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式(或pdf格式)