(57)【要約】【課題】冷却水を高温で安定させると共に、吸気を低温で安定させる。【解決手段】車両に設けられた電動ファン４０を制御するファン制御装置１は、ラジエータの流入部における冷却水の第１温度と、インタークーラの流出部における吸気の第２温度とを取得する因子取得部２２と、因子取得部２２が取得した第１温度に対応する電動ファン４０の第１回転数と、取得した第２温度に対応する電動ファン４０の第２回転数とを取得する回転数取得部２４と、第１回転数及び第２回転数の中から最大の回転数を選択して、電動ファン４０の回転数として設定する設定部２６と、を備える。【選択図】図１
2018115587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた電動ファンを制御するファン制御装置であって、
ラジエータの流入口における冷却水の第１温度と、インタークーラの流出口における吸気の第２温度とを取得する因子取得部と、
前記因子取得部が取得した前記第１温度に対応する前記電動ファンの第１回転数と、取得した前記第２温度に対応する前記電動ファンの第２回転数とを取得する回転数取得部と、
前記第１回転数及び前記第２回転数の中から最大の回転数を選択して、前記電動ファンの回転数として設定する設定部と、
を備える、ファン制御装置。
【請求項２】
前記因子取得部は、コンデンサの流出口における冷媒の圧力を更に取得し、
前記回転数取得部は、前記圧力に対応する前記電動ファンの第３回転数を更に取得し、
前記設定部は、前記第１回転数、前記第２回転数及び前記第３回転数の中から最大の回転数を選択して、前記電動ファンの回転数として設定する、
請求項１に記載のファン制御装置。
【請求項３】
前記冷却水の温度と前記電動ファンの回転数とを対応付けた第１対応情報と、前記吸気の温度と前記電動ファンの回転数とを対応付けた第２対応情報とを記憶する記憶部を更に備え、
前記回転数取得部は、前記因子取得部が取得した前記第１温度及び前記第２温度と、前記記憶部に記憶された前記第１対応情報及び前記第２対応情報とに基づいて、前記第１回転数及び前記第２回転数を取得する、
請求項１又は２に記載のファン制御装置。
【請求項４】
車両に設けられた電動ファンを制御するファン制御方法であって、
ラジエータの流入口における冷却水の第１温度と、インタークーラの流出口における吸気の第２温度とを取得するステップと、
取得した前記第１温度に対応する前記電動ファンの第１回転数と、取得した前記第２温度に対応する前記電動ファンの第２回転数とを取得するステップと、
前記第１回転数及び前記第２回転数の中から最大の回転数を選択して、前記電動ファンの回転数として設定するステップと、
を有する、ファン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン制御装置及びファン制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の車両のエンジンルーム内には、ファンが設けられている。ファンは、例えばエンジンルーム内のラジエータ側から空気を吸い込み、ラジエータを流れる冷却水を冷やしたり、エンジン本体を冷却したりする機能を有する。
【０００３】
また、エンジンルーム内には、ラジエータに加えて、吸気を冷却するインタークーラが設けられている。インタークーラを流れる吸気は、ターボチャージャーによって加圧圧縮されているが、ラジエータの冷却水と同様に、ファンが吸い込む空気によって冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０２−２７１０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両においては、燃費の向上等の観点から、冷却水を高温で安定させることが望ましいが、冷却水を高温で安定させることが困難であった。また、排気ガスの改善等の観点から、吸気の温度を低温で安定させることが要請されているが、従来ではかかる要請に対して適切な対策が採られていなかった。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、冷却水を高温で安定させると共に、吸気を低温で安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様においては、車両に設けられた電動ファンを制御するファン制御装置であって、ラジエータの流入口における冷却水の第１温度と、インタークーラの流出口における吸気の第２温度とを取得する因子取得部と、前記因子取得部が取得した前記第１温度に対応する前記電動ファンの第１回転数と、取得した前記第２温度に対応する前記電動ファンの第２回転数とを取得する回転数取得部と、前記第１回転数及び前記第２回転数の中から最大の回転数を選択して、前記電動ファンの回転数として設定する設定部と、を備える、ファン制御装置を提供する。
かかるファン制御装置によれば、制御因子として冷却水の温度及び吸気の温度に応じて、電動ファンの最適な回転数を設定できる。これにより、冷却水を高温に安定させるだけでなく、吸気を低温に安定させることができる。また、冷却水や吸気の温度を一定になるように電動ファンの回転を制御することで、温度変化に起因する熱疲労を軽減できるので、耐久性を向上できる。
【０００８】
また、前記因子取得部は、コンデンサの流出口における冷媒の圧力を更に取得し、前記回転数取得部は、前記圧力に対応する前記電動ファンの第３回転数を更に取得し、前記設定部は、前記第１回転数、前記第２回転数及び前記第３回転数の中から最大の回転数を選択して、前記電動ファンの回転数として設定することとしてもよい。
【０００９】
また、前記ファン制御装置は、前記冷却水の温度と前記電動ファンの回転数とを対応付けた第１対応情報と、前記吸気の温度と前記電動ファンの回転数とを対応付けた第２対応情報とを記憶する記憶部を更に備え、前記回転数取得部は、前記因子取得部が取得した前記第１温度及び前記第２温度と、前記記憶部に記憶された前記第１対応情報及び前記第２対応情報とに基づいて、前記第１回転数及び前記第２回転数を取得することとしてもよい。
【００１０】
本発明の第２の態様においては、車両に設けられた電動ファンを制御するファン制御方法であって、ラジエータの流入口における冷却水の第１温度と、インタークーラの流出口における吸気の第２温度とを取得するステップと、取得した前記第１温度に対応する前記電動ファンの第１回転数と、取得した前記第２温度に対応する前記電動ファンの第２回転数とを取得するステップと、前記第１回転数及び前記第２回転数の中から最大の回転数を選択して、前記電動ファンの回転数として設定するステップと、を有する、ファン制御方法を提供する。
かかるファン制御方法によれば、制御因子として冷却水の温度及び吸気の温度に応じて、電動ファンの最適な回転数を設定できる。これにより、冷却水を高温に安定させるだけでなく、吸気を低温に安定させることができる。また、冷却水や吸気の温度を一定になるように電動ファンの回転を制御することで、温度変化に起因する熱疲労を軽減できるので、耐久性を向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、冷却水を高温で安定させると共に、吸気を低温で安定させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一の実施形態に係るファン制御装置１の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】記憶部１０に記憶された第１対応情報を説明するための模式図である。
【図３】記憶部１０に記憶された第２対応情報を説明するための模式図である。
【図４】記憶部１０に記憶された第３対応情報を説明するための模式図である。
【図５】電動ファン４０の回転数の設定処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜ファン制御装置の構成＞
図１を参照しながら、本発明の一の実施形態に係るファン制御装置１の構成について説明する。
【００１４】
図１は、一の実施形態に係るファン制御装置１の構成を説明するためのブロック図である。ファン制御装置１は、エンジンルーム内に電動ファン４０が設けられた車両に搭載されている。
【００１５】
電動ファン４０は、エンジンルーム内に設けられたラジエータ側から空気を吸い込み、ラジエータを通過する空気の通気量を増大させる。ファン制御装置１は、複数の制御因子に基づいて、電動ファン４０の回転を制御する。例えば、ファン制御装置１は、水温センサ３０が検出した冷却水の温度、吸気温センサ３２が検出した吸気の温度、圧力センサ３４が検出したコンデンサの冷媒の圧力に基づいて、電動ファン４０の回転を制御する。
【００１６】
水温センサ３０は、例えば冷却水を冷却するラジエータの流入部（流入口）に設けられ、流入部における冷却水の温度を検出する。水温センサ３０は、検出結果（冷却水の温度に関する情報）をファン制御装置１に出力する。なお、冷却水は、エンジンとラジエータの間で循環するため、水温センサ３０は、ラジエータの流入部の代わりに、エンジンの流出部に設けられてもよい。また、冷却水は、オイルクーラに流れて、エンジンオイルと熱交換される。
【００１７】
吸気温センサ３２は、エンジンへ送られる吸気を冷却するインタークーラの流出部（流出口）に設けられ、流出部における吸気の温度を検出する。吸気温センサ３２は、検出結果（吸気の温度に関する情報）をファン制御装置１に出力する。なお、インタークーラは、ラジエータの前に配置されている。
【００１８】
圧力センサ３４は、空調用の冷媒を冷却するコンデンサの流出部に設けられ、流出部における冷媒の圧力を検出する。圧力センサ３４は、検出結果（冷媒の圧力に関する情報）をファン制御装置１に出力する。なお、コンデンサは、インタークーラの前に配置されている。
【００１９】
ファン制御装置１は、水温センサ３０、吸気温センサ３２及び圧力センサ３４の検出結果に基づいて、電動ファン４０の回転数を決定する。ファン制御装置１は、図１に示すように、記憶部１０と、制御部２０とを有する。
【００２０】
記憶部１０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。記憶部１０は、制御部２０が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。記憶部１０は、電動ファン４０の制御因子と電動ファン４０の回転数との関係を示す情報を記憶している。
具体的には、記憶部１０は、水温センサ３０が検出する冷却水の温度と電動ファン４０の回転数とを対応付けた第１対応情報と、吸気温センサ３２が検出する吸気の温度と電動ファン４０の回転数とを対応付けた第２対応情報とを記憶している。記憶部１０は、圧力センサ３４が検出する冷媒の温度と電動ファン４０の回転数とを対応付けた第３対応情報を更に記憶してもよい。
【００２１】
図２は、記憶部１０に記憶された第１対応情報を説明するための模式図である。記憶部１０は、第１対応情報として、図２に示すグラフに対応する情報を記憶している。図２のグラフは、ラジエータの流入部の冷却水の温度と、ファンＤｕｔｙとの関係を示している。ファンＤｕｔｙは、電動ファン４０の最大回転数に対する制御回転数の比率を示すものである。図２のグラフから分かるように、冷却水の温度が高くなるほど、ファンＤｕｔｙが大きくなっている（すなわち、電動ファン４０の回転数が大きくなっている）。
【００２２】
図３は、記憶部１０に記憶された第２対応情報を説明するための模式図である。記憶部１０は、第２対応情報として、図３に示すグラフに対応する情報を記憶している。図３のグラフは、インタークーラの流出部の吸気の温度と、ファンＤｕｔｙとの関係を示している。図３のグラフから分かるように、吸気の温度が高くなるほど、ファンＤｕｔｙが大きくなっている（すなわち、電動ファン４０の回転数が大きくなっている）。
【００２３】
図４は、記憶部１０に記憶された第３対応情報を説明するための模式図である。記憶部１０は、第３対応情報として、図４に示すグラフに対応する情報を記憶している。図４のグラフは、コンデンサの流出部の冷媒の圧力と、ファンＤｕｔｙとの関係を示している。図４のグラフから分かるように、冷媒の圧力が大きくなると、ファンＤｕｔｙが大きくなっている（すなわち、電動ファン４０の回転数が大きくなっている）。
【００２４】
なお、図２〜図４では、それぞれ一つのグラフのみが示されているが、これに限定されない。例えば、第３対応情報を示すグラフとして、冷媒の圧力が上昇する際に用いられるグラフと、冷媒の圧力が低下する際に用いられるグラフとが、用意されていてもよい。
【００２５】
図１に戻り、説明を続ける。
制御部２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部２０は、記憶部１０に記憶されたプログラムを実行することにより、電動ファン４０の動作を制御する。制御部２０は、因子取得部２２と、回転数取得部２４と、設定部２６と、回転制御部２８とを有する。
【００２６】
因子取得部２２は、電動ファン４０の回転を制御する制御因子を取得する。例えば、因子取得部２２は、ラジエータの流入部における冷却水の温度（第１温度）と、インタークーラの流出部における吸気の温度（第２温度）と、コンデンサの流出部における冷媒の圧力とを取得する。具体的には、因子取得部２２は、水温センサ３０、吸気温センサ３２及び圧力センサ３４の検出結果を、冷却水の温度、吸気の温度、冷媒の圧力として取得する。因子取得部２２は、取得した情報を回転数取得部２４に出力する。
【００２７】
回転数取得部２４は、因子取得部２２が取得した制御因子（すなわち、冷却水の温度、吸気の温度、冷媒の圧力）の各々に対応する電動ファン４０の回転数を取得する。例えば、回転数取得部２４は、冷却水の温度に対応する電動ファン４０の第１回転数、吸気の温度に対応する電動ファン４０の第２回転数、冷媒の圧力に対応する電動ファン４０の第３回転数を取得する。
【００２８】
回転数取得部２４は、因子取得部２２が取得した制御因子（冷却水の温度、吸気の温度、冷媒の圧力）と、記憶部１０に記憶された第１対応情報、第２対応情報及び第３対応情報とに基づいて、電動ファン４０の第１回転数、第２回転数及び第３回転数を取得する。例えば、回転数取得部２４は、因子取得部２２が取得した冷却水の温度に適した電動ファン４０の回転数を、図２に示すグラフを参照して特定し、吸気の温度に適した電動ファン４０の回転数を、図３に示すグラフを参照して特定する。同様に、回転数取得部２４は、冷媒の圧力に適した電動ファン４０の回転数を、図４に示すグラフを参照して特定する。
【００２９】
設定部２６は、回転数取得部２４が取得した電動ファン４０の第１回転数、第２回転数及び第３回転数の中から最大の回転数を選択して、電動ファン４０の回転数として設定する。具体的には、設定部２６は、電動ファン４０の第１回転数に対応する第１Ｄｕｔｙと、第２回転数に対応する第２Ｄｕｔｙと、第３回転数に対応する第３Ｄｕｔｙとの中から最大のＤｕｔｙを選択し、選択したＤｕｔｙに対応する回転数を電動ファン４０の回転数として設定する。
【００３０】
回転制御部２８は、電動ファン４０の回転を制御する。例えば、回転制御部２８は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって、電動ファン４０の回転を制御する。回転制御部２８は、設定部２６が設定した回転数で、電動ファン４０を回転させる。これにより、車両の運転状態に応じた最適な回転数で電動ファン４０を回転させることができるので、冷却水を高温に安定させると共に、吸気を低温に安定させることができる。
【００３１】
冷却水が高温で安定している場合には、オイルクーラで前記冷却水と熱交換されるエンジンオイルも、高温で安定することになる。これにより、エンジンオイルの粘性抵抗が小さくなるので、燃費を向上させることができる。また、吸気が低温で安定している場合には、エンジン内の燃焼温度が低下することで、排気ガスを改善できる。
【００３２】
また、電動ファン４０の回転数を、コンデンサを流れる冷媒の圧力に適した回転数に設定した場合には、車両の室内の冷媒をカットでき、燃費を向上させることができる。このように、３つの制御因子に応じて電動ファン４０の回転数を細かく制御することで、車両のより適した運転状態を維持できる。
【００３３】
なお、上記では、設定部２６は、回転数取得部２４が取得した第１回転数、第２回転数及び第３回転数の中から最大の回転数を選択して、電動ファン４０の回転数として設定することとしたが、これに限定されない。例えば、設定部２６は、第１回転数及び第２回転数の中から最大の回転数を選択して、電動ファン４０の回転数として設定してもよい。
【００３４】
＜ファンの回転数の設定処理＞
図５を参照しながら、電動ファン４０の回転数の設定処理について説明する。本処理は、ファン制御装置１の制御部２０が記憶部１０に記憶されたプログラムを実行することで実現される。
【００３５】
図５は、電動ファン４０の回転数の設定処理例を示すフローチャートである。
まず、制御部２０の因子取得部２２は、制御因子として、ラジエータの流入部における冷却水の温度と、インタークーラの流出部における吸気の温度と、コンデンサの流出部における冷媒の圧力とを取得する（ステップＳ１０２）。例えば、因子取得部２２は、水温センサ３０、吸気温センサ３２、圧力センサ３４の検出結果を取得する。
【００３６】
次に、回転数取得部２４は、因子取得部２２が取得した冷却水の温度に対応する電動ファン４０の第１回転数と、吸気の温度に対応する電動ファン４０の第２回転数と、冷媒の圧力に対応する電動ファン４０の第３回転数とを取得する（ステップＳ１０４）。例えば、回転数取得部２４は、記憶部１０に記憶された第１対応情報（図２）、第２対応情報（図３）及び第３対応情報（図４）を参照して、第１回転数、第２回転数及び第３回転数を求める。
【００３７】
次に、設定部２６は、回転数取得部２４が取得した電動ファン４０の第１回転数、第２回転数、第３回転数の中から最大の回転数を選択して、電動ファン４０の回転数として設定する（ステップＳ１０６）。
【００３８】
次に、回転制御部２８は、設定部２６が設定した回転数で、電動ファン４０を回転させる（ステップＳ１０８）。
【００３９】
＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態によれば、ファン制御装置１は、ラジエータの流入部における冷却水の温度に対応する電動ファン４０の第１回転数と、インタークーラの流出部における吸気の温度に対応する電動ファン４０の第２回転数とを取得する。そして、ファン制御装置１は、取得した第１回転数及び第２回転数の中から最大の回転数を選択して、電動ファン４０の回転数として設定する。
かかる場合には、制御因子として冷却水の温度及び吸気の温度に応じて、電動ファン４０の最適な回転数を設定できる。このため、冷却水を高温に安定させるだけでなく、吸気を低温に安定させることができる。また、冷却水や吸気の温度を一定になるように電動ファン４０の回転を制御することで、温度変化に起因する熱疲労を軽減できるので、耐久性を向上できる。
【００４０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４１】
１    ファン制御装置
１０    記憶部
２０    制御部
２２    因子取得部
２４    回転数取得部
２６    設定部
２８    回転制御部
３０    水温センサ
３２    吸気温センサ
３４    圧力センサ
４０    電動ファン
【図１】
2018115587.tif 000003
【図２】
2018115587.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018115587.tif 000006
【図５】
2018115587.tif 000007