(57)【要約】【課題】エンジンに接続される部品の温度の上昇を抑制する。【解決手段】ファン制御装置１０は、エンジン１を冷却する冷却水の水温を検出する水温検出部１２１と、エンジン１の吸気温度を検出する吸気温度検出部１２２と、検出された水温及び吸気温度に基づいて、エンジン１のクランク軸に接続され、冷却水を冷却する電子制御ファン５の、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定する特定部１２５と、特定された回転比に基づいて電子制御ファン５の回転を制御するファン制御部１２６と、を備える。【選択図】図２
2019002281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを冷却する冷却水の水温を検出する水温検出部と、
前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検出部と、
検出された前記水温及び前記吸気温度に基づいて、エンジンの駆動軸に接続され、前記冷却水を冷却するファンの、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定する特定部と、
特定された前記回転比に基づいて前記ファンの回転を制御するファン制御部と、
を備えるファン制御装置。
【請求項２】
所定の吸気温度における、前記水温と、前記回転比とを関連付けた特性情報と、前記所定の吸気温度とは異なる複数の吸気温度のそれぞれにおける補正値とを記憶する記憶部をさらに備え、
前記特定部は、検出された前記吸気温度に対応する補正値を特定するとともに、前記特性情報を参照して、検出された前記水温に対応する前記回転比を特定し、特定した補正値及び前記回転比に基づいて検出された前記水温及び前記吸気温度に対応する前記回転比を特定する、
請求項１に記載のファン制御装置。
【請求項３】
前記ファンは、前記エンジンの駆動軸にファンクラッチを介して接続され、
前記ファン制御部は、前記ファンクラッチに供給するオイルの量を制御することにより、前記ファンの回転数を制御する、
請求項１又は２に記載のファン制御装置。
【請求項４】
コンピュータが実行する、
エンジンの冷却水の水温を検出する水温検出ステップと、
前記エンジンの吸気温度を検出する温度検出ステップと、
検出された前記水温及び前記吸気温度に基づいて、エンジンの駆動軸に接続され、前記エンジンを冷却する冷却水を冷却するファンの、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定する特定ステップと、
特定された前記回転比に基づいて前記ファンの回転を制御するファン制御ステップと、
を備えるファン制御方法。
【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】
従来、エンジンを冷却する冷却水の水温に基づいて、エンジンルーム内に設けられ、エンジンを冷却するファンを制御することが行われている。例えば、特許文献１には、エンジンを冷却する冷却水の温度を測定し、冷却水の温度が電動ファンの駆動を必要とする温度である場合に、電動ファンを駆動することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９８９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンを冷却する冷却水の水温が低くても、エンジンに接続される部品等の温度が高くなる場合がある。例えば、車両が上り坂を低速で走行している場合には、エンジンの負荷が高くなり、エンジンの温度が上昇する。また、車両が低速で走行していることによってエンジンルーム内に空気が籠り、エンジンに接続される部品等の温度も上昇する。
【０００５】
この場合において、冷却水の温度が、電動ファンの駆動を必要としない温度であるときには、エンジンは冷却水によって冷却される。しかしながら、電動ファンが駆動しないことにより、エンジンルーム内の空気が外気と入れ替わらず、エンジンに接続される部品が十分に冷却されないという問題が発生する。
【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、エンジンに接続される部品の温度の上昇を抑制することができるファン制御装置及びファン制御方法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】
【０００７】
本発明の第１の態様に係るファン制御装置は、エンジンを冷却する冷却水の水温を検出する水温検出部と、前記エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検出部と、検出された前記水温及び前記吸気温度に基づいて、エンジンの駆動軸に接続され、前記冷却水を冷却するファンの、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定する特定部と、特定された前記回転比に基づいて前記ファンの回転を制御するファン制御部と、を備える。
【０００８】
前記ファン制御装置は、所定の吸気温度における、前記水温と、前記回転比とを関連付けた特性情報と、前記所定の吸気温度とは異なる複数の吸気温度のそれぞれにおける補正値とを記憶する記憶部をさらに備え、前記特定部は、検出された前記吸気温度に対応する補正値を特定するとともに、前記特性情報を参照して、検出された前記水温に対応する前記回転比を特定し、特定した補正値及び前記回転比に基づいて検出された前記水温及び前記吸気温度に対応する前記回転比を特定してもよい。
【０００９】
前記ファンは、前記エンジンの駆動軸にファンクラッチを介して接続され、前記ファン制御部は、前記ファンクラッチに供給するオイルの量を制御することにより、前記ファンの回転数を制御してもよい。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るファン制御方法は、コンピュータが実行する、エンジンの冷却水の水温を検出する水温検出ステップと、前記エンジンの吸気温度を検出する温度検出ステップと、検出された前記水温及び前記吸気温度に基づいて、エンジンの駆動軸に接続され、前記エンジンを冷却する冷却水を冷却するファンの、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定する特定ステップと、特定された前記回転比に基づいて前記ファンの回転を制御するファン制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エンジンに接続される部品の温度の上昇を抑制す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】本実施形態に係るファン制御装置の概要を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係るファン制御装置の構成を示す図である。
【図３】所定の吸気温度における冷却水の水温と回転比との関係を示す図である。
【図４】複数の吸気温度のそれぞれにおける冷却水の水温と回転比との関係を示す図である。
【図５】本実施形態に係るファン制御装置における処理の流れ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１０の概要］
図１は、本実施形態に係るファン制御装置１０の概要を説明するための図である。ファン制御装置１０は、例えば、バスやトラック等の大型の車両Ｖに設けられている電子制御ファン５の駆動を制御するための装置である。
【００１４】
車両Ｖは、エンジン１と、水路２と、ラジエータ３と、ファンクラッチ４と、電子制御ファン５と、ファン制御装置１０とを備える。
【００１５】
エンジン１は、水冷式のエンジンである。エンジン１は、エンジン１内に配置されるとともに、ラジエータ３に接続される水路２を循環する冷却水によって冷却される。冷却水は、エンジン１によって温められた後、水路２を介してラジエータ３に流入する。ラジエータ３は、例えば、車両Ｖのエンジンルームに設けられている開口部と、エンジン１との間に設けられており、冷却水を冷却する。ラジエータ３によって冷却された冷却水は、水路２を循環し、再びエンジン１を冷却する。
【００１６】
電子制御ファン５は、ファンクラッチ４を介してエンジン１の駆動軸に接続されており、エンジン１の駆動軸であるクランク軸の回転に従って回転する。ファンクラッチ４には、ラビリンス室と、ラビリンス室に供給するオイルの量を制御する電子制御バルブとが設けられている。
【００１７】
ファン制御装置１０は、ファンクラッチ４に供給するオイルの量を制御することにより、電子制御ファン５の回転数を制御する。ファンクラッチ４は、ファン制御装置１０の制御に応じて電子制御バルブを開閉し、オイルをラビリンス室に流入させる。ファンクラッチ４は、ラビリンス室に流入したオイルの粘度や、クラッチのせん断応力により、エンジン１のクランク軸の回転に対する電子制御ファン５の回転の比率を制御する。
【００１８】
ファン制御装置１０は、冷却水の水温と、エンジン１の吸気温度を検出し、これらの温度に基づいて、電子制御ファン５の回転を制御する。このようにすることで、ファン制御装置１０は、冷却水の水温だけではなく、吸気温度にも基づいて電子制御ファン５の回転を制御するので、冷却水の水温が低い場合であっても、電子制御ファン５を駆動させることができる。これにより、ファン制御装置１０は、エンジンルーム内の空気を外気と入れ替えて、エンジンルーム内を冷却し、エンジン１に接続される部品の温度の上昇を抑制することができる。
続いて、ファン制御装置１０の構成について説明する。
【００１９】
［ファン制御装置１０の構成］
図２は、本実施形態に係るファン制御装置１０の構成を示す図である。
図２に示すように、ファン制御装置１０は、水温測定センサ６と、吸気温度測定センサ７と、エンジン回転数測定センサ８と、ファン回転数測定センサ９と、ファンクラッチ４とに電気的に接続されている。ファン制御装置１０の構成を説明する前に、水温測定センサ６、吸気温度測定センサ７、エンジン回転数測定センサ８、及びファン回転数測定センサ９の構成を説明する。
【００２０】
水温測定センサ６は、例えば、エンジン１によって温められた冷却水が通過する水路２の温度を測定することにより、冷却水の温度を測定する。水温測定センサ６は、測定した冷却水の温度を示す水温情報をファン制御装置１０に出力する。
【００２１】
吸気温度測定センサ７は、例えば、エンジン１に吸入される空気（吸気）を圧縮するコンプレッサと、コンプレッサよりも上流に設けられ、空気の不純物を除去するエアクリーナとの間に設けられており、吸気の温度を測定する。吸気温度測定センサ７は、測定した吸気の温度を示す吸気温度情報をファン制御装置１０に出力する。
【００２２】
エンジン回転数測定センサ８は、エンジン１の回転数を測定する。エンジン回転数測定センサ８は、測定したエンジン回転数を示すエンジン回転数をファン制御装置１０に出力する。
【００２３】
ファン回転数測定センサ９は、電子制御ファン５の回転数を測定する。ファン回転数測定センサ９は、測定した電子制御ファン５の回転数を示すファン回転数情報をファン制御装置１０に出力する。
【００２４】
ファン制御装置１０は、記憶部１１と、制御部１２とを備える。
記憶部１１は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスクである。記憶部１１は、制御部１２を機能させるための各種のプログラムを記憶する。記憶部１１は、制御部１２を、水温検出部１２１、吸気温度検出部１２２、エンジン回転数検出部１２３、ファン回転数検出部１２４、特定部１２５、及びファン制御部１２６として機能させるファン制御プログラムを記憶する。
【００２５】
制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１２は、記憶部１１に記憶されているファン制御プログラムを実行することにより、水温検出部１２１、吸気温度検出部１２２、エンジン回転数検出部１２３、ファン回転数検出部１２４、特定部１２５、及びファン制御部１２６として機能する。
【００２６】
水温検出部１２１は、水温測定センサ６から、エンジン１を冷却する冷却水の水温を示す水温情報を取得することにより、エンジン１によって温められた冷却水の温度を検出する。
吸気温度検出部１２２は、吸気温度測定センサ７から、エンジン１の吸気温度を示す吸気温度情報を取得することにより、吸気温度を検出する。
【００２７】
エンジン回転数検出部１２３は、エンジン回転数測定センサ８から、エンジン回転数情報を取得することにより、エンジン回転数を検出する。
ファン回転数検出部１２４は、ファン回転数測定センサ９から、ファン回転数情報を取得することにより、電子制御ファン５の回転数を検出する。
【００２８】
特定部１２５は、水温検出部１２１及び吸気温度検出部１２２によって検出された冷却水の水温及び吸気温度に基づいて、エンジン１のクランク軸に接続された電子制御ファン５の、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定する。
【００２９】
特定部１２５は、以下に示すように回転比を特定する。まず、記憶部１１に、所定の吸気温度における、冷却水の水温と、電子制御ファン５のエンジン回転数との回転比とを関連付けた特性情報を予め記憶させておく。図３は、所定の吸気温度における冷却水の水温と回転比との関係を示す図である。図３に示すように、水温の上昇にしたがって、回転比が上昇していることが確認できる。また、図３に示すように、冷却水の水温が低い状態においても、回転比を０とせずに、電子制御ファン５を駆動するので、ファン制御装置１０は、冷却水の水温が低い状態においても、エンジンルーム内の空気を外気と入れ替えることができる。
【００３０】
また、記憶部１１に、所定の吸気温度とは異なる複数の吸気温度のそれぞれに対応する補正値を記憶させておく。ここで、補正値は、所定の吸気温度に対応する特性情報に基づいて、それぞれの吸気温度に対応する回転比を算出するために用いられる値である。本実施形態では、１つの吸気温度に対して１つの補正値が設定されることとするが、これに限らず、１つの吸気温度に対して複数の補正値が設定されてもよい。例えば、１つの吸気温度に対して、複数の冷却水の温度のそれぞれに対応した補正値が設定されていてもよい。
【００３１】
特定部１２５は、記憶部１１に記憶されている、所定の吸気温度に対応する特性情報を参照し、水温検出部１２１によって検出された冷却水の水温に対応する回転比を特定する。また、特定部１２５は、記憶部１１を参照し、吸気温度検出部１２２によって検出された吸気温度に対応する補正値を特定する。
【００３２】
特定部１２５は、特定した回転比及び補正値に基づいて、水温検出部１２１及び吸気温度検出部１２２によって検出された水温及び吸気温度に対応する回転比を特定する。具体的には、特定部１２５は、特定した回転比と補正値とを乗算することによって、検出された水温及び吸気温度に対応する回転比を算出する。
【００３３】
ここで、電子制御ファン５の回転数は、エンジン１の回転数を上回ることがないので、特定部１２５は、算出された回転比が１を超える場合には、回転比を１に補正する。図４は、複数の吸気温度のそれぞれにおける冷却水の水温と回転比との関係を示す図である。図４に示されるように、図３に示す冷却水の水温と回転比との関係を示す特性に基づいて複数の冷却水の水温と回転比との関係を示す特性が算出されることが確認できる。なお、図４に示す複数の特性は、複数の吸気温度に対応しているが、吸気温度が高ければ高いほど、回転比が１になる冷却水の温度が低くなる特性を有している。
【００３４】
ファン制御部１２６は、特定された回転比に基づいて電子制御ファン５の回転を制御する。具体的には、ファン制御部１２６は、エンジン回転数検出部１２３が検出したエンジン回転数と、ファン回転数検出部１２４が検出したファン回転数とに基づいて、電子制御ファン５のエンジン回転数に対する回転比を算出する。そして、ファン制御部１２６は、算出した回転比が、特定部１２５が特定した回転数に近づくように、ファンクラッチ４に供給するオイルの量をフィードバック制御することにより、電子制御ファン５の回転数を制御する。
【００３５】
［ファン制御装置１０における処理の流れ］
続いて、ファン制御装置１０における処理の流れについて説明する。図５は、本実施形態に係るファン制御装置１０における処理の流れを示すフローチャートである。
【００３６】
まず、水温検出部１２１、吸気温度検出部１２２、エンジン回転数検出部１２３、及びファン回転数検出部１２４は、冷却水の水温、吸気温度、エンジン回転数、及びファン回転数を検出する（Ｓ１０）。
【００３７】
続いて、特定部１２５は、検出された冷却水の水温及び吸気温度に対応する、電子制御ファン５のエンジン回転数に対する回転比を特定する（Ｓ２０）。
続いて、ファン制御部１２６は、検出されたエンジン回転数及びファン回転数に基づいて、電子制御ファン５のエンジン回転数に対する回転比を算出する（Ｓ３０）。
続いて、ファン制御部１２６は、Ｓ３０において算出した回転比が、Ｓ２０において特定された回転比に近づくようにファンクラッチ４を制御する（Ｓ４０）。制御部１２は、Ｓ４０の処理が終了するとＳ１０に処理を移す。
【００３８】
［本実施形態に係る効果］
以上説明したように、本実施形態に係るファン制御装置１０は、検出された冷却水の水温及びエンジン１の吸気温度に基づいて、電子制御ファン５の、エンジン回転数に対する回転数の比率である回転比を特定し、特定された回転比に基づいて電子制御ファン５の回転を制御する。
【００３９】
このようにすることで、ファン制御装置１０は、冷却水の水温が低い場合であっても、電子制御ファン５を駆動させ、エンジンルーム内の空気を外気と入れ替えることができる。これにより、ファン制御装置１０は、エンジンルーム内を冷却し、エンジン１に接続される部品の温度の上昇を抑制することができる。
【００４０】
また、ファン制御装置１０は、所定の吸気温度における、冷却水の水温と、回転比とを関連付けた特性情報と、所定の吸気温度とは異なる複数の吸気温度のそれぞれにおける補正値とを記憶する。そして、ファン制御装置１０は、検出された吸気温度に対応する補正値を特定するとともに、当該特性情報を参照して、検出された水温に対応する回転比を特定し、特定した補正値及び回転比に基づいて検出された水温及び吸気温度に対応する前記回転比を特定する。このようにすることで、ファン制御装置１０は、複数の吸気温度のそれぞれに対応する特性情報を記憶する必要がないので、記憶部１１の容量を小容量にすることができる。また、ファン制御装置１０は、検出された水温及び吸気温度に対応する回転比を、所定の吸気温度に対応する特性情報と、検出された吸気温度に対応する補正値とに基づいて簡易的に算出することができる。
【００４１】
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ず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・エンジン
２・・・水路
３・・・ラジエータ
４・・・ファンクラッチ
５・・・電子制御ファン
６・・・水温測定センサ
７・・・吸気温度測定センサ
８・・・エンジン回転数測定センサ
９・・・ファン回転数測定センサ
１０・・・ファン制御装置
１１・・・記憶部
１２・・・制御部
１２１・・・水温検出部
１２２・・・吸気温度検出部
１２３・・・エンジン回転数検出部
１２４・・・ファン回転数検出部
１２５・・・特定部
１２６・・・ファン制御部
Ｖ・・・車両
【図１】
2019002281.tif 000003
【図２】
2019002281.tif 000004
【図３】
2019002281.tif 000005
【図４】
2019002281.tif 000006
【図５】
2019002281.tif 000007