(57)【要約】      （修正有）【課題】フロントグリルが付着物によって閉塞されている場合に閉塞を確実に検知し、付着物を効率的に除去する車両を提供する。【解決手段】車両前方に設けられるフロントグリル２４と、正回転時にフロントグリル２４からラジエータ２１に外気を導入するラジエータファン２２と、前記ラジエータファン２２を回転駆動させるモータ装置２３と、前記モータ装置２３の回転を制御するモータ制御ユニット２６と、フロントグリル２４から導入される風量を測定する風量センサ２５と、を有し、風量センサ２５の測定結果が閾値を下回った場合にモータ制御ユニット２６がモータ装置２３を逆回転させるように制御する。【選択図】図２
2020019406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方に設けられる吸気口と、
前記吸気口の車両前後方向後方に設けられるラジエータと
前記ラジエータの車両前後方向後方に設けられ、正回転時に前記吸気口から前記ラジエータに外気を導入するラジエータファンと、
前記ラジエータファンを回転駆動させるモータ装置と、
前記モータ装置の回転を制御する回転制御部と、を備える車両であって
前記吸気口から導入される風量を測定する風量測定部が設けられ、
前記風量測定部の測定結果が閾値を下回った場合に、前記回転制御部が前記モータ装置を逆回転させるように制御することを特徴とする車両。
【請求項２】
車両の走行速度を測定する車速センサを備え、前記車速センサの測定結果に応じて前記閾値の値を変化させることを特徴とした請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記風量測定部を２つ以上備えていることを特徴とする請求項1または２に記載の車両。
【請求項４】
前記回転制御部は、前記モータ装置の逆回転時に、前記ラジエータファンからの送風量が前記風量測定手段の測定する風量より多くなるように該モータ装置の回転数を制御することを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の車両。
【請求項５】
前記回転制御部は、前記モータ装置が逆回転を開始して所定時間経過した後に、該モータ装置を正回転させるよう制御することを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジエータファンを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両前方に設けられた吸気口と、ラジエータファンと、モータ装置とを備え、モータ装置によってラジエータファンを回転させることで吸気口を介して外気をラジエータに導入し、外気によってラジエータを冷却する車両が知られている。しかし、従来の車両の多くはラジエータファンを単方向（正方向）にしか回転できず課題が生じていた。
【０００３】
一例として、冬季に吸気口が雪の付着や凍結によって閉塞される場合には、吸気口を介して導入できる外気量が低下してしまうためラジエータの冷却が効率的に行われない虞があった。
【０００４】
この問題を解決するものとして、吸気口の温度を測定する温度測定センサを備え、この温度測定センサの測定温度が閾値よりも低い場合には、雪や氷が付着していると判断してモータ装置を逆回転させて雪や氷を除去するものが知られている（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載された技術は吸気口の雪や氷を除去するために有効な技術ではあるが、温度測定センサによって除去対象の有無を判断しているため、気温が低い場合には吸気口が閉塞されていない場合であってもモータを不要に逆回転させてしまう可能性がある。また、紙や塵などの付着物が吸気口に付着した場合には、温度測定センサが付着物を検出できないため、付着物の除去を行うことが困難となる。
【０００７】
本発明は上記課題を考慮し、吸気口が閉塞されていない場合におけるモータの不要な逆回転を抑制するとともに、付着物によって吸気口が閉塞されている場合には閉塞を正確に検知し、モータを逆回転させることで付着物を除去することが可能な車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明に関わる車両は、車両前方に設けられる吸気口と、正回転時に前記吸気口からラジエータに外気を導入するラジエータファンと、前記ラジエータファンを回転駆動させるモータ装置と、前記モータ装置の回転を制御する回転制御部と、を有し、前記吸気口から導入される風量を測定する風量測定部が設けられ、前記風量測定部の測定結果が閾値を下回った場合に前記回転制御部が前記モータ装置を逆回転させるように制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、吸気口から導入される風量を測定する風量測定部が設けられており、風量測定部の測定結果が閾値を下回った場合に回転制御部がモータ装置を逆回転させる。したがって、吸気口に付着物が付着した場合にはモータ装置が逆回転し、ラジエータファンが逆回転することで付着物を除去することができる。
【００１０】
また、請求項１に記載の発明では風量測定部によって吸気口の付着物の有無を判断するので、吸気口が閉塞されていない場合におけるモータ装置の不要な逆回転を抑制できる。さらに、紙や塵などが吸気口に付着した場合でも付着物を除去することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明に関わる車両は、請求項１に記載の発明において、車両の走行速度を検出する車速センサを備え、前記車速センサの測定結果に応じて前記閾値の値を変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、回転制御部がモータ装置を逆回転させるための閾値を車速に基づいて決定できるため、車速を考慮して吸気口への付着物の除去を実行することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明に関わる車両は、請求項１または２に記載の発明において、前記風量測定部を２つ以上備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、風量測定部を２つ以上備えているため、吸気口の複数箇所で導入される風量を測定することができる。したがって、付着物の有無をより正確に判断することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明に関わる車両は、請求項１〜３いずれかに記載の発明において、前記回転制御部は、前記モータ装置の逆回転時に、前記ラジエータファンからの送風量が前記風量測定部の測定する風量より多くなるように該モータ装置の回転数を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、風量測定手段の測定結果に基づいてラジエータファン逆回転時の送風量が風量測定部の測定する風量より多くなるように該モータ装置の回転数を制御することができる。したがって、車速や吸気口の閉塞の程度によって、ラジエータファン逆回転時の送風量が吸気口へ導入される外気の風量よりも少なくなることを抑制し、吸気口の付着物をより効率的に除去することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明に関わる車両は、請求項１〜４いずれかに記載の発明において、前記回転制御部は、前記モータ装置の逆回転開始から所定時間経過した後に、該モータ装置を正回転させるよう制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、モータ装置が逆回転を開始して所定時間経過した後に、モータ装置を正回転させることで、ラジエータファン逆回転時に送風されるエンジン側の空気が長時間ラジエータに当たることを抑制できる。したがって、吸気口の付着物除去とラジエータの冷却性能を両立することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に関わる車両は、不要なファンの逆回転を抑制しつつ、吸気口の付着物を効率的に除去できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態および第２実施形態に係る車両を模式的に示す側面図である。
【図２】第１実施形態および第２実施形態に係る車両の前部を模式的に示す平面図である。
【図３】第１実施形態および第２実施形態においてに係る車両において、モータ装置が正回転する場合を模式的に示す平面図である。
【図４】第１実施形態および第２実施形態においてに係る車両において、モータ装置が逆回転する場合を模式的に示す平面図である。
【図５】第１実施形態において、モータ制御ユニットにて実施されるモータ装置制御処理を例示するフローチャートである。
【図６】第２実施形態において、モータ制御ユニットにて実施されるモータ装置制御処理を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図６を用いて本発明の実施形態に係る車両を説明する。なお、車両前後方向前方側を矢印Ｆｒで示し、車幅方向外側を矢印Ｏｕｔで示し、車両上下方向上側を矢印Ｕｐで示す。また、以下の説明で、単に前後、上下の方向を示す場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。さらに、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
［第１実施形態］
【００２２】
図１は車両１の概略図であり、車両１にはラジエータファン制御装置２０が搭載されている。図２は、車両１におけるラジエータファン制御装置２０周辺の概略図である。図２に示すようにラジエータファン制御装置２０は、エンジンルーム１１内に配置されたラジエータ２１と、ラジエータファン２２と、モータ装置２３とから成り、モータ装置２３によってラジエータファン２２を回転させることでラジエータ２１に外気を導入する装置である。
【００２３】
図２に示すようにラジエータ２１は、ガソリンエンジン等の内燃機関（以下、単にエンジン１２と記載する）に設けられるウォータジャケット１３に冷却水Ｗを流すことで、エンジン１２を冷却する。ラジエータ２１とウォータジャケット１３とは、冷却水の循環経路である冷却水経路１４Ａ、１４Ｂとによって連通されている。また、ラジエータ２１はフロントグリル２４の車両後方に配置されるとともに、前後方向で対向している。ここで、ウォータジャケット１３には冷却水Wの水温を測定する水温測定センサ１５が設けられている。
【００２４】
フロントグリル２４は、車両１の前端に設けられたフロントバンパカバー３０の車両幅方向中央部分に配置され、外気をエンジンルーム内に導入するための吸気口を形成する。
【００２５】
ラジエータファン２２は、例えばプロペラファンであって、ラジエータ２１の車両後方で前後方向に対向して配置される。また、ラジエータファン２２は正回転することでフロントグリル２４から導入される外気をラジエータ２１に向けて送風し（図３の矢印I参照）、逆回転することでエンジンルーム１１内の空気をフロントグリル２４に向けて送風する（図４の矢印II参照）。
【００２６】
モータ装置２３は、ラジエータファン２２に連結され、回転駆動することでラジエータファンをからの送風を行うことができる。また、モータ装置２３は、例えば直流モータであって正回転と逆回転とを切り替え可能に構成されている。
【００２７】
上記の構成に加えてラジエータファン制御装置２０は、風量センサ２５とモータ制御ユニット２６とを備えている。
【００２８】
風量センサ２５は、例えばフローメータであって、風量の変化によって生じるセンサ部の熱損失をブリッジ回路により電流値として検出し、電圧で出力することで測定部位における風量を測定する。風量センサ２５はフロントグリル２４の車両前後方向後方面かつ車幅方向中央部に配置されており、フロントグリル２４を通過する風量を測定する。ここで風量とは、導入される空気の風速（ｍｓ−１）とセンサ検出部の面積（ｍ２）との積によって表される物理量であり、単位時間あたりにフロントグリル２４から導入される外気の体積を示している。
【００２９】
モータ制御ユニット２６は、CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read Only Memory)およびRAM (Random Access Memory)等から構成されたマイクロコンピュータおよびその周辺回路などから構成されている。モータ制御ユニット２６に記憶されたプログラムをCPUが実行することで、後述するモータ装置制御処理が実行され、風量センサ２５と車両の走行速度を測定する車速センサ（図示しない）の測定値からモータ装置２３の回転方向および回転数を制御する。
【００３０】
以下、モータ制御ユニット２６にて実施されるモータ装置制御処理について、図５に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図５は、第１実施形態においてモータ制御ユニット２６により実施されるモータ装置制御処理の流れを例示するフローチャートである。
【００３１】
本実施形態において、エンジン１２の開始によってモータ装置制御処理が開始される。モータ装置制御処理が開始されると、ステップＳ１０１に示される水温測定処理がなされる。この処理では、水温測定センサ１５がウォータジャケット１３内を流れる冷却水温度Ｔｔを測定した後、ステップＳ１０２に進む。
【００３２】
ステップＳ１０２は水温判定処理であって、モータ制御ユニット２６において冷却水温度Ｔｔが所定の閾値温度Ｔ０以上であるか否かを判定する。ここで閾値温度Ｔ０は、冷却水の外気による冷却を必要とする冷却水温度であり、冷却水温度Ｔｔが閾値温度Ｔ０以上となる場合にはステップＳ１０２においてＹｅｓと判定され、ステップＳ１０３に進む。一方で冷却水温度Ｔｔが閾値温度Ｔ０未満となる場合にはステップＳ１０２においてＮｏと判定され、ステップＳ１０８に進む
【００３３】
次に、ステップＳ１０３、Ｓ１０４およびＳ１０５について説明する。ステップＳ１０３は風量測定処理であり、風量センサ２５に出力された電圧に基づいてフロントグリル２４から導入される風量Ｑｔを測定する。ステップＳ１０４は車速測定処理であり、車速センサの検出結果に基づいて車両１の走行速度である車速Ｖｔを測定する。ステップＳ１０５は風量閾値算出処理であり、ステップＳ１０４で測定された車速Ｖｔに基づいて、モータ制御ユニット２６がフロントグリル２４の付着物４０による閉塞を判定する際の閾値となる風量閾値ＱＴＨを算出する。ステップＳ１０３、ステップＳ１０４を経てステップＳ１０５において風量閾値ＱＴＨを算出すると、本モータ装置制御処理はステップＳ１０６に進む。
【００３４】
ステップＳ１０６は風量判定処理であって、モータ制御ユニット２６において風量Ｑｔが風量閾値ＱＴＨ以上であるか否かを判定する。風量Ｑｔが風量閾値ＱＴＨ以上である場合にはＹｅｓと判定され、ステップＳ１０７に進む。一方で、風量Ｑｔが風量閾値ＱＴＨ未満である場合にはＮｏと判定され、ステップＳ１０８に進む。
【００３５】
ステップＳ１０７はモータ回転制御処理であって、モータ制御ユニット２６がモータ装置２３を正回転するように制御する。ここでステップＳ１０７においては、冷却水温度Ｔｔが閾値以上であるため冷却水Ｗを冷却する必要があるとともに、風量Ｑｔが閾値以上であるためフロントグリル２４が付着物４０によって閉塞されていないと判定されている。この際にモータ装置２３を正回転させることで、図３に示すように、ラジエータファン２２からの送風によってフロントグリル２４の前方から外気を取り込み、ラジエータ２１を流れる冷却水Ｗを冷却することができる。
【００３６】
一方でステップＳ１０８はモータ回転制御処理であって、モータ制御ユニット２６がモータ装置２３を逆回転するように制御する。ここでステップＳ１０８においては、風量Ｑｔが閾値未満であるためフロントグリル２４が付着物４０によって閉塞されていると判定されている。この際には、モータ装置２３を逆回転させることで、図４に示すように、ラジエータファン２２からの送風によってフロントグリル２４の後方から前方に向かう送風を行い、フロントグリル２４の付着物４０を除去することができる。また、モータ装置２３が逆回転される場合には、ラジエータファン２２からのエンジン１２周辺の比較的高温の空気がフロントグリル２４に向かって送風される。したがって、付着物４０が雪や氷であった場合には、それらを融解させることによって素早く付着物４０の除去を行うことができる。
【００３７】
ステップＳ１０７およびステップＳ１０８においてそれぞれのモータ回転制御処理を行った後、モータ装置制御処理はステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９はエンジン停止判定処理であり、エンジン１２が停止しているか否かを判定し、エンジン１２が停止状態である場合にはＹｅｓと判定され、モータ回転制御処理を終了する。また、エンジン１２が作動状態である場合にはＮｏと判定され、ステップＳ１０１に戻ってモータ回転制御処理を継続する。
【００３８】
以上説明した実施例１に係る車両１によれば、風量Ｑｔが風量閾値ＱＴＨ未満の場合には、モータ制御ユニット２６がモータ装置２３を逆回転させるため、フロントグリル２４の付着物４０を除去し、エンジン１２の冷却効率を向上させることができる。
［第２実施形態］
【００３９】
以下、本発明に係る第２実施形態についてモータ制御ユニット２６により実施されるモータ装置制御処理の流れを例示するフローチャートである図６を用いて説明する。なお、図６におけるステップS２０１からステップS２０９は、図５におけるステップS１０１〜１０９と同様の処理となっている。また、第１実施形態と同様の構成については同符号を付している。
【００４０】
第２実施形態モータ装置制御処理では、第１実施形態と比較してステップＳ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２１２が追加されている。ステップＳ２１０は、ステップＳ２０８でモータ装置２３を逆回転させた際に行われ、車両１に設けられた図示しないタイマのカウントアップをモータ装置２３の逆回転開始時点から行うタイマ開始処理である。ここで、タイマのカウントアップが継続されている時点で再度ステップＳ２１０の処理が行われる場合には、継続されているカウントアップを維持することで、タイマ開始処理を完了するようにタイマが設定されている。ステップＳ２１０のタイマ開始処理が完了された後に本実施形態におけるモータ装置制御処理はステップＳ２１１に進む。
【００４１】
ステップＳ２１１は、タイマのカウントアップが開始されてからの経過時間ｔｔが所定の閾値時間ｔ０以上であるか否かを比較する経過時間判定処理である。ここで、閾値時間ｔ０はモータ装置２３が逆回転され、ラジエータファン２２からエンジンルーム１１周辺の比較的高温の空気がラジエータ２１に向かって送風された場合でも冷却水Ｗが冷却性能を保てる時間をもとに決定されている。ステップＳ２１１において、経過時間ｔｔが所定の閾値時間ｔ０以上である場合にはＹｅｓと判定されステップＳ２１２に進むとともに、経過時間ｔｔが所定の閾値時間ｔ０未満である場合にはＮｏと判定されステップＳ２０９へと進む。
【００４２】
ステップＳ２１２は、タイマのリセット処理でありステップＳ２１１で開始されたタイマカウントアップの経過時間をｔｔ＝０とすることでリセットを行う。ステップＳ２１２の処理が完了すると、本実施形態におけるモータ装置制御処理はステップＳ２０７に進む。
【００４３】
上記の第２実施形態では、モータ装置２３の逆回転してからの経過時間をタイマカウントアップで測定し、所定の閾値時間ｔ０以上経過した場合には、モータ制御ユニット２６がモータ装置２３を正回転させる。このことによって、ラジエータファン２２からのエンジンルーム１１周辺の比較的高温の空気がラジエータ２１に向かって送風される時間を制御できるため、冷却水Ｗの温度の過度な上昇を抑制することができ、エンジン１２の冷却効率を保持することができる。
【００４４】
なお、第１実施形態および第２実施形態において風量センサ２５は、フローメータとされているが、フロントグリル２４から導入される風量を測定できればよいため、これに限定されず外気からの圧力を検出するもの等を用いてもよい。また、風量センサ２５の数は１つとは限らず、図２においてフロントグリル２４の後方に複数配置するなどしてもよい。ここで第１実施形態および第２実施形態のモータ回転制御処理において、複数の風量センサ（風量センサ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、・・・）が測定する風量Ｑｔが風量センサによって異なる場合に、ステップＳ１０６およびS２０６では最も低い測定値をＱＭＩＮとして、ＱＭＩＮと風量閾値ＱＴＨと値を比較してもよい。この場合において、複数箇所の測定結果に基づいてフロントグリル２４の付着物４０による閉塞を判定できるので、フロントグリル２４の局所的な付着物４０を効率的に検出し除去できる。
【００４５】
なおステップＳ１２２において、ラジエータファン２２が逆回転時に送風する風量Ｑｒがフロントグリル２４から導入される風量Ｑｔよりも多くなるように、モータ制御ユニット２６がモータ装置２３の回転数を増大させる制御を行ってもよい。この場合には、ラジエータファン２２から送風される風量Ｑｒをフロントグリル２４から導入される風量Ｑｔよりも大きくすることができるので、フロントグリル２４の付着物４０をより効率的に除去することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１：  車両
１１：エンジンルーム
１２：エンジン
１３：ウォータジャケット
１４Ａ，Ｂ：冷却水経路
１５：水温測定センサ
Ｗ：冷却水
２０：ラジエータファン制御装置
２１：ラジエータ
２２：ラジエータファン
２３：モータ装置
２４：フロントグリル（吸気口）
２５：風量センサ（風量測定部）
２６：モータ制御ユニット(回転制御部)
３０：フロントバンパカバー
４０：付着物
【図１】
2020019406.tif 000003
【図２】
2020019406.tif 000004
【図３】
2020019406.tif 000005
【図４】
2020019406.tif 000006
【図５】
2020019406.tif 000007
【図６】
2020019406.tif 000008