JP4069484B2 - Vehicle fan failure diagnosis device - Google Patents

Description

【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このシステムでの故障検出はファン自体ではなくリレー４４とトランジスタ４２の結線における電圧レベルを監視するだけであり、リレー４４を起動させたかという判別はできてもファン自体が実際に作動したかは確認できなかった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、エンジン冷却用ファンの作動の異常を検出することができるファン故障診断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車両用ファン故障診断装置は、コントロールユニットの温度を検出する温度検出手段と、エンジン冷却用ファンモータの駆動指令信号出力時において、前記エンジン冷却用ファンモータの駆動に伴い発生する冷却風を前記コントロールユニットに当ててコントロールユニットを放熱させたときの前記温度検出手段によるコントロールユニットの温度の変化に基づいてエンジン冷却用ファンの作動の異常を検出する判定手段と、を備え、前記判定手段は、エンジン冷却水の温度の変化と温度検出手段によるコントロールユニットの温度の変化に基づいてエンジン冷却用ファンの作動の異常を検出するようにしたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成を採用することにより、駆動指令信号によって駆動手段がエンジン冷却用ファンモータを駆動させる。このエンジン冷却用ファンモータの駆動に伴い発生する冷却風が、エンジンルーム内に配置されたコントロールユニットに当たりコントロールユニットが放熱される。このときのコントロールユニットの温度が温度検出手段にて検出される。
【００１０】
そして、判定手段にて、エンジン冷却用ファンモータの駆動指令信号出力時において、温度検出手段によるコントロールユニットの温度の変化に基づいてエンジン冷却用ファンの作動の異常が検出される。つまり、ファン自体が故障すると冷却風は発生しない又は冷却風は弱くコントロールユニットは冷却されない又は冷却されにくくコントロールユニットの温度が低下しない又は低下しにくい。このようにしてコントロールユニットの温度の変化に基づいてファン自体が実際に作動したか否かが判定される。
さらに、判定手段をエンジン冷却水の温度の変化と温度検出手段によるコントロールユニットの温度の変化に基づいてエンジン冷却用ファンの作動の異常を検出するものとすることにより、エンジン冷却水の温度の変化と温度検出手段によるコントロールユニットの温度の変化に基づいて、より高度に異常判定を行うことができる。
【００１１】
このようにして、エンジン冷却用ファンの作動の異常を検出することができる。
また、請求項２に記載のように、判定手段は、駆動指令信号の送出を開始した時のコントロールユニットの温度と、駆動指令信号の送出を開始した後の所定の時間が経過した時のコントロールユニットの温度との温度差が所定値より小さいと、エンジン冷却用ファンの作動が異常であると判定するものとすると、実用上好ましいものとなる。
【００１３】
また、請求項３に記載のように、温度検出手段によるコントロールユニットの温度が所定の温度を超えると、駆動手段に対し駆動指令信号を送出する強制駆動手段を設けてもよい。このようにすると、コントロールユニットの過熱に対し対処できることとなる。つまり、コントロールユニットが過熱ぎみのときに駆動指令信号を送出してファンを強制的に作動させてコントロールユニットを冷却するとコントロールユニットを過熱から保護することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
図１には、本実施形態の乗用車の平面図を示す。この車両はフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ車）であり、図１はフードパネルを開けた状態でのエンジンルーム１を示す。
【００１５】
エンジンルーム１内にはガソリンエンジン２が配置されている。また、エンジンルーム１内での前側にはラジエータ３が配置されている。ラジエータ３にエンジン２からの冷却水が送られ、ラジエータコアを通るときに周囲の空気の温度との差で熱が奪われる。ラジエータ３には冷却ファン（エンジン冷却用ファン）４が取り付けられ、冷却ファン４はファンモータ５とファンブレード６とを具備している。ファンモータ５の駆動によりファンブレード６が回転して車両停止もしくは低速で走行風の風量が不十分な場合においても必要な風量をラジエータ３に送るようになっている。
【００１６】
また、エンジンルーム１内には電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵという）７が配置され、ＥＣＵ７の周囲には冷却風の通路８，９が形成されている。これを、図２を用いて説明する。ＥＣＵ７はクーリングボックス１０内に収納されている。クーリングボックス１０には空気取入口１１と空気排出口１２が設けられている。クーリングボックス１０の空気取入口１１には冷却風取入管１３が接続され、冷却風取入管１３の他端部にはエアコンコア（図示略）が接続されている。そして、エアコンコアを通して外気またはエアコン吹出風（冷風）を冷却風取入管１３からクーリングボックス１０内に取り入れることができるようになっている。つまり、エアコンの非作動時には冷却風取入管１３を通して外気が、また、エアコン作動時にはエアコン吹出風が導入できるようになっている。また、クーリングボックス１０の空気排出口１２には冷却風排出管１４が接続され、冷却風排出管１４の他端部には冷却ファン４が接続されている。そして、冷却ファン４の作動により発生する負圧により冷却風（前述の外気またはエアコン吹出風）を管１３、ボックス１０、管１４を通して引き込むことができる。このクーリングボックス１０内を冷却風が通過する際にＥＣＵ７が冷却される。
【００１７】
このように本実施形態においては、ＥＣＵ７を冷却するための空気（冷却風）には外気だけでなくエアコン作動時にはエアコンの冷気も取り入れることができ、冷却効率が向上する。
【００１８】
次に、車両用ファン故障診断装置の電気的構成を説明する。図３には回路構成図を示す。
ＥＣＵ７は判定手段としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２０を具備しており、エンジン２の運転状態を検出するための各種センサ信号およびスイッチ信号を入力する。具体的には、回転数センサからの回転数検出信号Ｎｅとエアフローメータからの吸入空気量検出信号Ｑと吸気温センサからの吸気温検出信号ＴＨＡと水温センサからのエンジン冷却水温検出信号ＴＨＷ等をＡ／Ｄ変換して入力する。マイコン２０は、これら信号からエンジン運転に応じた最適燃料噴射量および最適点火時期を演算する。
【００１９】
ＥＣＵ７にはインジェクタ（燃料噴射弁）２１と点火装置２２が接続され、マイコン２０は前述の最適燃料噴射量および最適点火時期となるようにインジェクタ２１と点火装置２２を駆動制御する。また、マイコン２０はエアコンスイッチ信号を入力してエアコンスイッチのオンを検知する。
【００２０】
一方、バッテリ端子２３にはファンリレー２４の接点２４ｂを介してファンモータ５が接続されている。ファンリレー２４のコイル２４ａは、ＥＣＵ７の内部においてスイッチングトランジスタ２５と接続されている。トランジスタ２５のベース端子はマイコン２０のＡポートと接続されている。トランジスタ２５がオンすると、ファンリレー２４のコイル２４ａが励磁され、接点２４ｂが閉路され、ファンモータ５が通電される。この通電によりファンモータ５が駆動してファンブレード６が回転し冷却ファン４が冷却風を発生させることになる。
【００２１】
また、ファンリレー２４のコイル２４ａとスイッチングトランジスタ２５との間の接続点αは抵抗２６およびインバータ２７を介してマイコン２０のＢポートと接続されている。よって、駆動手段としてのトランジスタ２５がオフの時には接続点αがバッテリ電位（Ｈレベル）となり、マイコン２０のＢポートにはＬレベル信号が入力される。また、トランジスタ２５がオンの時には接続点αがグランド電位（Ｌレベル）となり、マイコン２０のＢポートにはＨレベル信号が入力される。
【００２２】
さらに、ＥＣＵ７の内部には、温度検出手段としての温度センサ２８が内蔵されている。温度センサ２８はチップサーミスタよりなる。マイコン２０は温度センサ２８からの信号にてＥＣＵ７の内部温度ＴＨINを検知することができる。また、マイコン２０にはメモリ２０ａが内蔵され、このメモリ２０ａに異常検出した後の結果を示すデータが格納される。
【００２３】
また、ＥＣＵ７には警報ランプ２９が接続され、警報ランプ２９は断線等の異常を知らせるためのランプである。
次に、このように構成した車両用ファン故障診断装置の作用を説明する。
【００２４】
図４，５は、マイコン２０が実行する処理内容を示すフローチャートである。この処理を図６のタイムチャートを用いて説明する。
マイコン２０は図４のステップ１００でＡ／Ｄ変換後の各種データを取り込む。そして、マイコン２０はステップ１０１において、エンジン冷却水温ＴＨＷが所定値（しきい値）ＴＨＷ０より大きいか、あるいは、エアコンスイッチがオンされたか、あるいは、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINが所定値（しきい値）ＴＨIN０より大きいか否か判定する。このうちのいずれかの条件が成立すると（図６のｔ１のタイミング）、マイコン２０はステップ１０２でファンモータ駆動指令信号を図３のポートＡから出力する。この駆動指令信号によりトランジスタ２５がオンし、リレーコイル２４ａが励磁され、リレー接点２４ｂが閉路してファンモータ５が駆動される。このエンジン冷却用ファンモータ５の駆動に伴い冷却ファン４による冷却風が発生する。
【００２５】
この冷却風がエンジンルーム１内に配置されたＥＣＵ７に当たりＥＣＵ７が放熱される。このときのＥＣＵ７の温度（内部温度）ＴＨINが温度センサ２８にて検出される。
【００２６】
このステップ１０１の処理により、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINが所定値（しきい値）ＴＨIN０より大きい時にも、冷却ファン４が強制的に作動する。つまり、冷却ファン４を作動させるか否かの判定条件にＥＣＵ７の内部温度ＴＨINを付加している。このように温度センサ２８によるＥＣＵ７の内部温度ＴＨINが所定の温度ＴＨIN０を超えると、トランジスタ２５に対し駆動指令信号を送出して冷却ファン４を作動させて冷却風をＥＣＵ７に当てることによりＥＣＵ７を過熱から保護することができる。より詳しくは、ＥＣＵ７が過熱ぎみのときに駆動指令信号を送出して冷却ファン４を強制的に作動させてＥＣＵ７を冷却することにより、ＥＣＵ７を過熱から保護することができる。
【００２７】
さらに、マイコン２０は図４のステップ１０３において、図３のポートＢによる異常判定を行う。つまり、表１に示すように、ポートＡをＬレベルとした時のポートＢのレベルがＨレベルでないか（断線検出）、また、ポートＡをＨレベルとした時のポートＢのレベルがＬレベルでないか（電源ショート検出）の判定を行う。その結果、断線または電源ショートが発生したと判断した場合にはステップ１０４で故障処理を行う。具体的には、断線の際には、マイコン２０はその異常を知らせるべくランプ２９を点灯させるとともにその内容をメモリ２０ａに書き込む（例えば、異常検出フラグＦ１を「１」にセットする）。また、電源ショートの際には、マイコン２０はその異常を知らせるべくランプ２９を点灯させるとともにその内容をメモリ２０ａに書き込む（例えば、異常検出フラグＦ２を「１」にセットする）。
【００２８】
一方、ステップ１０３においてポートＢによる異常判定を行った結果、異常が無いと、マイコン２０はステップ１０５に移行して所定のウェイト時間ＴW だけ待機する（図６のｔ１〜ｔ２の期間）。つまり、冷却ファン４の作動によりエンジン冷却水温ＴＨＷまたはＥＣＵ７の内部温度ＴＨINが低下するのを検出できるまでの一定時間ウェイトする。
【００２９】
そして、所定の時間ＴW が経過すると（図６のｔ２のタイミング）、マイコン２０は図５のステップ１０６においてＡ／Ｄ変換後の各種データを取り込む。さらに、マイコン２０はステップ１０７において、水温ＴＨＷの変化ΔＴＨＷが所定値（しきい値）ΔＴＨＷ０より大きく、かつ、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINの変化ΔＴＨINが所定値（しきい値）ΔＴＨIN０より大きいか否か判定する。つまり、図６に示すように、駆動指令信号の送出を開始した時のエンジン水温ＴＨＷ1 と、駆動指令信号の送出を開始した後の所定の時間ＴW が経過した時のエンジン水温ＴＨＷ2 との温度差ΔＴＨＷと、最低限低下すべき所定の温度（所定値）ΔＴＨＷ０とを比較する。同時に、駆動指令信号の送出を開始した時のＥＣＵ７の内部温度ＴＨIN1 と、駆動指令信号の送出を開始した後の所定の時間ＴW が経過した時のＥＣＵ７の内部温度ＴＨIN2 との温度差ΔＴＨINと、最低限低下すべき所定の温度（所定値）ΔＴＨIN０とを比較する。そして、この条件が成立すると（ΔＴＨＷ≧ΔＴＨＷ０、ΔＴＨIN≧ΔＴＨIN０）、マイコン２０は冷却ファン４が正常に作動しているとして同処理を終了する。
【００３０】
ここで、ステップ１０７の判定処理において、エアコン・オン時にはＥＣＵ７の内部温度における判定値（しきい値）ΔＴＨIN０はエアコン・オフ時の値よりも大きな値に設定される。これは、エアコン・オン時にはＥＣＵ７に冷風が送られ冷却能力が向上するからである。
【００３１】
なお、しきい値ΔＴＨＷ０とは、例えば４℃であり、しきい値ΔＴＨIN０とは、例えば６℃である。
一方、マイコン２０はステップ１０７において条件を満たさないと、冷却ファン４に異常が発生したと判定する。つまり、エンジン冷却用ファンモータ５の駆動指令信号出力時において、ファン自体が故障すると冷却風は発生しない又は冷却風は弱くＥＣＵ７は冷却されない又は冷却されにくくＥＣＵ７の温度が低下しない又は低下しにくくなる。そして、温度センサ２８によるＥＣＵ７の内部温度ＴＨINの変化に基づいてファン自体が実際に作動したかの判定（エンジン冷却用ファン４の作動の異常の検出）が行われる。
【００３２】
以下、詳しく説明すると、マイコン２０はステップ１０７からステップ１０８に移行して水温ＴＨＷの変化ΔＴＨＷが所定値（しきい値）ΔＴＨＷ０より大きく、かつ、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINの変化ΔＴＨINが所定値（しきい値）ΔＴＨIN０より小さいか否か判定する。
【００３３】
この条件が成立すると（ΔＴＨＷ≧ΔＴＨＷ０、ΔＴＨIN＜ΔＴＨIN０）、冷却ファン４は正常に作動しているがクーリングボックス１０内の通気不良が発生したとして、マイコン２０はステップ１０９で故障処理を行う。具体的には、その異常を知らせるべくランプ２９を点灯させるとともにその内容をメモリ２０ａに書き込む（例えば、異常検出フラグＦ３を「１」にセットする）。
【００３４】
さらに、マイコン２０はステップ１０８において条件を満たさないと、ステップ１１０に移行して水温ＴＨＷの変化ΔＴＨＷが所定値（しきい値）ΔＴＨＷ０より小さく、かつ、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINの変化ΔＴＨINが所定値（しきい値）ΔＴＨIN０より大きいか否か判定する。この条件が成立すると（ΔＴＨＷ＜ΔＴＨＷ０、ΔＴＨIN≧ΔＴＨIN０）、冷却ファン４およびクーリングボックス１０に異常は無いが、水温センサの劣化もしくはエンジン冷却水が不足しているとして、マイコン２０はステップ１１１で故障処理を行う。具体的には、その異常を知らせるべくランプ２９を点灯させるとともにその内容をメモリ２０ａに書き込む（例えば、異常検出フラグＦ４を「１」にセットする）。
【００３５】
マイコン２０はステップ１１０において条件を満たさないと、水温ＴＨＷの変化ΔＴＨＷが所定値（しきい値）ΔＴＨＷ０より小さく、かつ、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINの変化ΔＴＨINが所定値（しきい値）ΔＴＨIN０より小さいとしてステップ１１２で故障処理を行う。つまり、ファンモータ５の焼き付き等によるファン不良であるとして、その異常を知らせるべくランプ２９を点灯させるとともにその内容をメモリ２０ａに書き込む（例えば、異常検出フラグＦ５を「１」にセットする）。
【００３６】
このような処理が実行されると、ランプ２９による警報が行われるとともに、メモリ２０ａに記憶したデータのチェックにより（メモリ２０ａのデータの読み出し処理にて）、異常の種類を特定することができる。つまり、修理作業者が専用のツールを用いてデータの読み出しを行うことにより故障の内容を知ることができる。
【００３７】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
（イ）図３のように、ＥＣＵ７の温度を温度センサ２８にて検出するとともに、マイコン２０による図４，５の処理にて、エンジン冷却用ファンモータ５の駆動指令信号出力時において、エンジン冷却用ファンモータ５の駆動に伴い発生する冷却風をＥＣＵ７に当ててＥＣＵ７を放熱させたときの温度センサ２８によるＥＣＵ７の温度の変化に基づいてエンジン冷却用ファン４の作動の異常を検出するようにしたので、ファンリレー２４が作動したかという判別に加え、冷却ファン４自体が実際に作動したか判別できる。
【００３８】
なお、ファン自体の故障を水温ＴＨＷの変動で予測しようとすると、走行状態によっては実際にファンが作動しても水温がなかなか低下しないこともあり、ファンそのものの故障まで断定するのが困難となることも考えられるが、本実施形態によれば、ファンそのものの故障を確実に検出することができる。
（ロ）マイコン２０は、図６に示すように、駆動指令信号の送出を開始した時のＥＣＵ７の温度ＴＨIN1 と、駆動指令信号の送出を開始した後の所定の時間ＴW が経過した時のＥＣＵ７の温度ＴＨIN2 との温度差ΔＴＨINが所定値ΔＴＨIN０より小さいと、エンジン冷却用ファン４の作動が異常であると判定するので、実用上好ましいものとなる。
（ハ）マイコン２０は、エンジン冷却水の温度（水温）ＴＨＷの変化ΔＴＨＷと温度センサ２８によるＥＣＵ７の温度ＴＨINの変化ΔＴＨINに基づいてエンジン冷却用ファン４の作動の異常を検出するので、エンジン冷却水の温度ΔＴＨＷの変化ΔＴＨＷとＥＣＵ７の温度ＴＨINの変化ΔＴＨINに基づいて、より高度に異常判定を行うことができる。
（ニ）強制駆動手段としてのマイコン２０は温度センサ２８によるＥＣＵ７の温度ＴＨINが所定の温度ＴＨIN０を超えると、トランジスタ２５に対し駆動指令信号を送出するようにしたので、ＥＣＵ７の過熱に対し対処できることとなる。つまり、ＥＣＵ７が過熱ぎみのときに駆動指令信号を送出してファンを強制的に作動させてＥＣＵ７を冷却するようにしたので、ＥＣＵ７を過熱から保護することができる。
【００３９】
これまで説明したものの他にも下記のように実施してもよい。
上述の実施の形態では、マイコン２０によるソフト構成による異常判定を行ったが、ハード構成にて異常判定を行ってもよい。
【００４０】
また、上述の実施の形態では、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINとエンジン冷却水温ＴＨＷとにより異常判定を行ったが、ＥＣＵ７の内部温度ＴＨINのみから異常判定を行ってもよい。
【００４１】
さらに、ファンの駆動系として、トランジスタ２５およびファンリレー２４を備えたものであったが、ファンの回転数を制御するクーリングシステムに適用してもよい。
【００４２】
さらには、ファンは電動モータにより駆動するものであったが、油圧モータにより駆動するクーリングシステム（電子制御油圧駆動式）に適用してもよい。
また、異常があった場合には、ランプ点灯と、異常検出フラグのセットの両方を行ったが、いずれか一方のみ行うようにしてもよい。
【００４３】
さらに、ＥＣＵ７は図２に示す冷却風通路の途中に配置したが、ＥＣＵ専用の冷却風通路を設けることなく単にファン４の下流側にＥＣＵ７を配置してもよく、要はファンモータ５の駆動に伴い発生する冷却風が当たってＥＣＵ７が放熱する箇所であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態における乗用車の平面図。
【図２】 ＥＣＵの冷却系を示す構成図。
【図３】 車両用ファン故障診断装置の電気的構成図。
【図４】 車両用ファン故障診断装置の作用を説明するためのフローチャート。
【図５】 車両用ファン故障診断装置の作用を説明するためのフローチャート。
【図６】 車両用ファン故障診断装置の作用を説明するためのタイムチャート。
【図７】 従来技術を説明するためのファンの駆動系の回路図。
【図８】 従来技術を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジンルーム、４…冷却ファン、５…ファンモータ、７…ＥＣＵ、２０…マイコン、２５…トランジスタ、２８…温度センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle fan failure diagnosis apparatus.
[0002]
[Prior art]
A radiator and a cooling fan are installed in a vehicle equipped with an engine to cool the engine, and hot engine cooling water is sent to the radiator to cool it by outside air, and the cooling fan blades are rotated to send wind to exchange heat of the radiator. To help.
[0003]
FIG. 7 shows an electric circuit of a cooling fan drive system. The electronic control unit (ECU) 40 includes a microcomputer 41 and a transistor 42. A fan motor 43 is connected to the relay contact 44 a and a relay coil 44 b is connected to the transistor 42. Then, the microcomputer 41 operates the fan relay 44 by driving the fan motor 43 by turning on the transistor 42 by the water temperature signal (THW) and the air conditioner signal (A / C).
[0004]
Further, as shown in FIG. 7, the β point between the transistor 42 and the fan relay 44 is connected to the B port of the microcomputer 41 via the inverter 45, and the microcomputer 41 uses the B port to cause a disconnection or a power supply short circuit. The presence or absence of is determined. Specifically, as shown in FIG. 8, the microcomputer 41 determines that the engine load increases when the engine coolant temperature THW is greater than a predetermined value THW0 or when the air conditioner switch is turned on. After driving command signal is output and fan motor 43 is driven, abnormality is determined by port B in step 203, wiring short / break is detected according to the voltage level of the output stage. Performs an alarm in step 204. As shown in Table 1, the abnormality determination at step 203 is normal if the port B in FIG. 7 is at the L level (when the transistor is turned off) and the port B is at the L level. If the port B is at the H level at the level, the disconnection shown in FIG. In Table 1, when port A is at H level (when the transistor is turned on), port B is normal if it is at H level, but when port B is at H level and port B is at L level, it is normal. However, the power supply short circuit shown in (b) has occurred.
[0005]
[Table 1]

[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, failure detection in this system only monitors the voltage level at the connection between the relay 44 and the transistor 42, not the fan itself, and whether the fan itself actually operates even though it can be determined whether the relay 44 is activated. Could not be confirmed.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fan failure diagnosis device that can detect an abnormality in the operation of an engine cooling fan.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle fan failure diagnosis apparatus according to claim 1 is generated when the engine cooling fan motor is driven at the time of output of a temperature detection means for detecting the temperature of the control unit and a drive command signal of the engine cooling fan motor. Determining means for detecting abnormal operation of the engine cooling fan based on a change in the temperature of the control unit by the temperature detecting means when the control unit radiates the cooling air to the control unit and dissipates the control unit , The determination means detects an abnormality in the operation of the engine cooling fan based on a change in the temperature of the engine cooling water and a change in the temperature of the control unit by the temperature detection means .
[0009]
By adopting such a configuration, the driving means drives the engine cooling fan motor by the drive command signal. The cooling air generated by driving the engine cooling fan motor hits the control unit disposed in the engine room and radiates the control unit. The temperature of the control unit at this time is detected by the temperature detecting means.
[0010]
Then, the determination means detects an abnormality in the operation of the engine cooling fan based on a change in the temperature of the control unit by the temperature detection means when the engine cooling fan motor drive command signal is output. That is, when the fan itself fails, cooling air is not generated or the cooling air is weak and the control unit is not cooled or is not easily cooled, and the temperature of the control unit does not decrease or hardly decreases. In this way, it is determined whether the fan itself actually operates based on the change in temperature of the control unit.
Further, the determination means detects an abnormality in the operation of the engine cooling fan based on the change in the temperature of the engine cooling water and the change in the temperature of the control unit by the temperature detection means. Based on the change in the temperature of the control unit by the temperature detecting means, the abnormality determination can be performed more highly.
[0011]
In this way, an abnormality in the operation of the engine cooling fan can be detected.
According to a second aspect of the present invention, the determination means controls the temperature of the control unit when starting to send the drive command signal and the control when a predetermined time has elapsed after starting sending the drive command signal. When the temperature difference from the unit temperature is smaller than a predetermined value, it is practically preferable to determine that the operation of the engine cooling fan is abnormal.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, forcible drive means may be provided for sending a drive command signal to the drive means when the temperature of the control unit by the temperature detection means exceeds a predetermined temperature. If it does in this way, it will be able to cope with overheating of a control unit. That is, when the control unit is overheated, the control unit can be protected from overheating by sending a drive command signal to forcibly operate the fan and cooling the control unit.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the top view of the passenger car of this embodiment is shown. This vehicle is a front engine front drive (FF vehicle), and FIG. 1 shows an engine room 1 with a hood panel opened.
[0015]
A gasoline engine 2 is arranged in the engine room 1. A radiator 3 is disposed on the front side in the engine room 1. Cooling water from the engine 2 is sent to the radiator 3, and heat is taken away due to the difference from the temperature of the surrounding air when passing through the radiator core. A cooling fan (an engine cooling fan) 4 is attached to the radiator 3, and the cooling fan 4 includes a fan motor 5 and a fan blade 6. Even when the fan blades 6 are rotated by driving the fan motor 5 to stop the vehicle or the airflow of the traveling wind is insufficient at a low speed, the necessary airflow is sent to the radiator 3.
[0016]
An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 7 is disposed in the engine room 1, and cooling air passages 8 and 9 are formed around the ECU 7. This will be described with reference to FIG. The ECU 7 is housed in the cooling box 10. The cooling box 10 is provided with an air inlet 11 and an air outlet 12. A cooling air intake pipe 13 is connected to the air intake 11 of the cooling box 10, and an air conditioner core (not shown) is connected to the other end of the cooling air intake pipe 13. And outside air or an air-conditioner blowing air (cold air) can be taken into the cooling box 10 from the cooling air intake pipe 13 through the air-conditioner core. That is, outside air can be introduced through the cooling air intake pipe 13 when the air conditioner is not operated, and air conditioner blowing air can be introduced when the air conditioner is operated. A cooling air exhaust pipe 14 is connected to the air exhaust port 12 of the cooling box 10, and a cooling fan 4 is connected to the other end of the cooling air exhaust pipe 14. Then, the cooling air (the above-mentioned outside air or air-conditioner blowing air) can be drawn through the pipe 13, the box 10 and the pipe 14 by the negative pressure generated by the operation of the cooling fan 4. When the cooling air passes through the cooling box 10, the ECU 7 is cooled.
[0017]
As described above, in the present embodiment, not only the outside air but also the cool air of the air conditioner can be taken into the air (cooling air) for cooling the ECU 7 to improve the cooling efficiency.
[0018]
Next, an electrical configuration of the vehicle fan failure diagnosis apparatus will be described. FIG. 3 shows a circuit configuration diagram.
The ECU 7 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 20 as determination means, and inputs various sensor signals and switch signals for detecting the operation state of the engine 2. Specifically, the rotational speed detection signal Ne from the rotational speed sensor, the intake air amount detection signal Q from the air flow meter, the intake air temperature detection signal THA from the intake air temperature sensor, the engine cooling water temperature detection signal THW from the water temperature sensor, etc. Input after A / D conversion. The microcomputer 20 calculates the optimum fuel injection amount and the optimum ignition timing according to the engine operation from these signals.
[0019]
An injector (fuel injection valve) 21 and an ignition device 22 are connected to the ECU 7, and the microcomputer 20 controls the drive of the injector 21 and the ignition device 22 so that the optimum fuel injection amount and the optimum ignition timing are achieved. In addition, the microcomputer 20 receives an air conditioner switch signal and detects that the air conditioner switch is turned on.
[0020]
On the other hand, the fan motor 5 is connected to the battery terminal 23 via the contact 24 b of the fan relay 24. The coil 24 a of the fan relay 24 is connected to the switching transistor 25 inside the ECU 7. The base terminal of the transistor 25 is connected to the A port of the microcomputer 20. When the transistor 25 is turned on, the coil 24a of the fan relay 24 is excited, the contact 24b is closed, and the fan motor 5 is energized. With this energization, the fan motor 5 is driven, the fan blade 6 is rotated, and the cooling fan 4 generates cooling air.
[0021]
Further, the connection point α between the coil 24 a of the fan relay 24 and the switching transistor 25 is connected to the B port of the microcomputer 20 via the resistor 26 and the inverter 27. Therefore, when the transistor 25 as the driving means is off, the connection point α becomes the battery potential (H level), and the L level signal is input to the B port of the microcomputer 20. When the transistor 25 is on, the connection point α is at the ground potential (L level), and an H level signal is input to the B port of the microcomputer 20.
[0022]
Further, a temperature sensor 28 as temperature detecting means is built in the ECU 7. The temperature sensor 28 includes a chip thermistor. The microcomputer 20 can detect the internal temperature THIN of the ECU 7 based on a signal from the temperature sensor 28. Further, the microcomputer 20 has a built-in memory 20a, and the memory 20a stores data indicating a result after an abnormality is detected.
[0023]
Further, an alarm lamp 29 is connected to the ECU 7, and the alarm lamp 29 is a lamp for notifying abnormality such as disconnection.
Next, the operation of the vehicle fan failure diagnosis apparatus configured as described above will be described.
[0024]
4 and 5 are flowcharts showing the processing contents executed by the microcomputer 20. This process will be described with reference to the time chart of FIG.
The microcomputer 20 takes in various data after A / D conversion in step 100 of FIG. In step 101, the microcomputer 20 determines whether the engine coolant temperature THW is greater than a predetermined value (threshold value) THW0, the air conditioner switch is turned on, or the internal temperature THIN of the ECU 7 is a predetermined value (threshold value). It is determined whether it is greater than THIN0. If any of these conditions is satisfied (timing t1 in FIG. 6), the microcomputer 20 outputs a fan motor drive command signal from the port A in FIG. With this drive command signal, the transistor 25 is turned on, the relay coil 24a is excited, the relay contact 24b is closed, and the fan motor 5 is driven. As the engine cooling fan motor 5 is driven, cooling air from the cooling fan 4 is generated.
[0025]
The cooling air hits the ECU 7 disposed in the engine room 1 to dissipate the heat. The temperature (internal temperature) THIN of the ECU 7 at this time is detected by the temperature sensor 28.
[0026]
By the process of step 101, the cooling fan 4 is forcibly operated even when the internal temperature THIN of the ECU 7 is higher than a predetermined value (threshold value) THIN0. That is, the internal temperature THIN of the ECU 7 is added to the condition for determining whether or not to operate the cooling fan 4. When the internal temperature THIN of the ECU 7 by the temperature sensor 28 thus exceeds the predetermined temperature THIN0, the ECU 7 is overheated by sending a drive command signal to the transistor 25 and operating the cooling fan 4 to apply cooling air to the ECU 7. Can be protected from. More specifically, the ECU 7 can be protected from overheating by sending a drive command signal when the ECU 7 is overheated and forcibly operating the cooling fan 4 to cool the ECU 7.
[0027]
Further, the microcomputer 20 performs an abnormality determination by the port B of FIG. 3 in step 103 of FIG. That is, as shown in Table 1, the level of port B when port A is set to L level is not H level (disconnection detection), and the level of port B when port A is set to H level is L level. (Power supply short circuit detection) is determined. As a result, when it is determined that a disconnection or a power supply short-circuit has occurred, a failure process is performed at step 104. Specifically, when disconnection occurs, the microcomputer 20 turns on the lamp 29 to notify the abnormality and writes the contents in the memory 20a (for example, sets the abnormality detection flag F1 to “1”). When the power supply is short-circuited, the microcomputer 20 turns on the lamp 29 to notify the abnormality and writes the contents in the memory 20a (for example, sets the abnormality detection flag F2 to “1”).
[0028]
On the other hand, if there is no abnormality as a result of the abnormality determination by the port B in step 103, the microcomputer 20 proceeds to step 105 and waits for a predetermined wait time TW (period t1 to t2 in FIG. 6). That is, the operation waits for a certain period of time until it can be detected that the engine cooling water temperature THW or the internal temperature THIN of the ECU 7 decreases due to the operation of the cooling fan 4.
[0029]
When the predetermined time TW elapses (timing t2 in FIG. 6), the microcomputer 20 takes in various data after A / D conversion in step 106 in FIG. Further, in step 107, the microcomputer 20 determines whether the change ΔTHW in the water temperature THW is greater than a predetermined value (threshold value) ΔTHW0 and whether the change ΔTHIN in the internal temperature THIN of the ECU 7 is greater than a predetermined value (threshold value) ΔTHIN0. judge. That is, as shown in FIG. 6, the temperature difference between the engine water temperature THW1 when transmission of the drive command signal is started and the engine water temperature THW2 when a predetermined time TW has elapsed after transmission of the drive command signal is started. [Delta] THW is compared with a predetermined temperature (predetermined value) [Delta] THW0 that should be lowered at a minimum. At the same time, a temperature difference ΔTHIN between the internal temperature THIN1 of the ECU 7 when the transmission of the drive command signal is started and the internal temperature THIN2 of the ECU 7 when a predetermined time TW after the start of the transmission of the drive command signal has elapsed, A predetermined temperature (predetermined value) ΔTHIN0 that should be lowered at a minimum is compared. When this condition is satisfied (ΔTHW ≧ ΔTHW0, ΔTHIN ≧ ΔTHIN0), the microcomputer 20 ends the same process assuming that the cooling fan 4 is operating normally.
[0030]
Here, in the determination process of step 107, when the air conditioner is on, the determination value (threshold value) ΔTHIN0 at the internal temperature of the ECU 7 is set to a value larger than the value when the air conditioner is off. This is because when the air conditioner is on, cold air is sent to the ECU 7 to improve the cooling capacity.
[0031]
The threshold value ΔTHW0 is, for example, 4 ° C., and the threshold value ΔTHIN0 is, for example, 6 ° C.
On the other hand, the microcomputer 20 determines that an abnormality has occurred in the cooling fan 4 if the condition is not satisfied in step 107. That is, when the drive command signal of the engine cooling fan motor 5 is output, if the fan itself fails, the cooling air is not generated or the cooling air is weak and the ECU 7 is not cooled or is not easily cooled, and the temperature of the ECU 7 does not decrease or hardly decreases. . Then, based on the change in the internal temperature THIN of the ECU 7 by the temperature sensor 28, it is determined whether the fan itself has actually operated (detection of abnormal operation of the engine cooling fan 4).
[0032]
In more detail, the microcomputer 20 proceeds from step 107 to step 108, where the change ΔTHW in the water temperature THW is larger than a predetermined value (threshold value) ΔTHW0, and the change ΔTHIN in the internal temperature THIN of the ECU 7 is a predetermined value. It is determined whether the threshold value is smaller than ΔTHIN0.
[0033]
If this condition is satisfied (ΔTHW ≧ ΔTHW0, ΔTHIN <ΔTHIN0), the cooling fan 4 is operating normally, but the microcomputer 20 performs a failure process in step 109, assuming that a ventilation failure in the cooling box 10 has occurred. Specifically, the lamp 29 is turned on to notify the abnormality and the contents are written in the memory 20a (for example, the abnormality detection flag F3 is set to “1”).
[0034]
If the condition is not satisfied in step 108, the microcomputer 20 proceeds to step 110 where the change ΔTHW in the water temperature THW is smaller than a predetermined value (threshold value) ΔTHW0 and the change ΔTHIN in the internal temperature THIN of the ECU 7 is a predetermined value. It is determined whether (threshold) is greater than ΔTHIN0. If this condition is satisfied (ΔTHW <ΔTHW0, ΔTHIN ≧ ΔTHIN0), there is no abnormality in the cooling fan 4 and the cooling box 10, but the microcomputer 20 fails in step 111 because the water temperature sensor is deteriorated or the engine cooling water is insufficient. Process. Specifically, the lamp 29 is turned on to notify the abnormality and the contents are written in the memory 20a (for example, the abnormality detection flag F4 is set to “1”).
[0035]
If the microcomputer 20 does not satisfy the condition in step 110, the change ΔTHW in the water temperature THW is smaller than a predetermined value (threshold value) ΔTHW0, and the change ΔTHIN in the internal temperature THIN of the ECU 7 is smaller than a predetermined value (threshold value) ΔTHIN0. As shown in FIG. That is, it is determined that the fan has failed due to burn-in of the fan motor 5 or the like, and the lamp 29 is turned on to notify the abnormality, and the contents are written in the memory 20a (for example, the abnormality detection flag F5 is set to “1”).
[0036]
When such processing is executed, an alarm is given by the lamp 29, and the type of abnormality can be specified by checking the data stored in the memory 20a (in the data reading process of the memory 20a). That is, the repair worker can know the content of the failure by reading data using a dedicated tool.
[0037]
Thus, this embodiment has the following features.
(A) As shown in FIG. 3, the temperature of the ECU 7 is detected by the temperature sensor 28, and the engine cooling is performed when the microcomputer 20 performs the processing of FIGS. An abnormality in the operation of the engine cooling fan 4 is detected on the basis of a change in the temperature of the ECU 7 by the temperature sensor 28 when the ECU 7 radiates the cooling air generated when the cooling fan motor 5 is driven. Therefore, in addition to determining whether the fan relay 24 is activated, it is possible to determine whether the cooling fan 4 itself is actually activated.
[0038]
If an attempt is made to predict a failure of the fan itself based on fluctuations in the water temperature THW, depending on the running state, the water temperature may not easily decrease even if the fan actually operates, making it difficult to determine the failure of the fan itself. However, according to the present embodiment, it is possible to reliably detect a failure of the fan itself.
(B) As shown in FIG. 6, the microcomputer 20 detects the ECU 7 when the temperature THIN1 of the ECU 7 at the start of sending the drive command signal and the predetermined time TW after the start of sending the drive command signal has elapsed. If the temperature difference ΔTHIN with the temperature THIN2 is smaller than the predetermined value ΔTHIN0, it is determined that the operation of the engine cooling fan 4 is abnormal, which is preferable in practice.
(C) The microcomputer 20 detects an abnormality in the operation of the engine cooling fan 4 based on the change ΔTHW in the temperature (water temperature) THW of the engine cooling water and the change ΔTHIN in the temperature THIN of the ECU 7 by the temperature sensor 28. Based on the change ΔTHW in the temperature ΔTHW of the water and the change ΔTHIN in the temperature THIN of the ECU 7, the abnormality determination can be performed at a higher level.
(D) Since the microcomputer 20 as the forced drive means sends a drive command signal to the transistor 25 when the temperature THIN of the ECU 7 by the temperature sensor 28 exceeds the predetermined temperature THIN0, it can cope with overheating of the ECU 7. It becomes. That is, when the ECU 7 is overheated, a drive command signal is sent to forcibly operate the fan to cool the ECU 7, so that the ECU 7 can be protected from overheating.
[0039]
In addition to what has been described so far, it may be carried out as follows.
In the above-described embodiment, the abnormality determination by the software configuration by the microcomputer 20 is performed, but the abnormality determination may be performed by a hardware configuration.
[0040]
In the above-described embodiment, the abnormality determination is performed based on the internal temperature THIN of the ECU 7 and the engine coolant temperature THW. However, the abnormality determination may be performed based only on the internal temperature THIN of the ECU 7.
[0041]
Further, the fan drive system includes the transistor 25 and the fan relay 24. However, the fan drive system may be applied to a cooling system that controls the rotational speed of the fan.
[0042]
Furthermore, although the fan is driven by an electric motor, the fan may be applied to a cooling system (electronically controlled hydraulic drive type) driven by a hydraulic motor.
Further, when there is an abnormality, both the lamp lighting and the abnormality detection flag are set, but only one of them may be performed.
[0043]
Further, although the ECU 7 is arranged in the middle of the cooling air passage shown in FIG. 2, the ECU 7 may be simply arranged on the downstream side of the fan 4 without providing a cooling air passage dedicated to the ECU. Any part may be used as long as it is radiated by the cooling air generated by the ECU 7 to dissipate heat.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a passenger car in an embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a cooling system of an ECU.
FIG. 3 is an electrical configuration diagram of the vehicle fan failure diagnosis device.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle fan failure diagnosis device.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle fan failure diagnosis apparatus.
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the vehicle fan failure diagnosis device.
FIG. 7 is a circuit diagram of a fan drive system for explaining the prior art.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine room, 4 ... Cooling fan, 5 ... Fan motor, 7 ... ECU, 20 ... Microcomputer, 25 ... Transistor, 28 ... Temperature sensor.

Claims (3)

A control unit is disposed in an engine room of a vehicle, and is provided in a vehicle that operates an engine cooling fan by the control unit,
Drive means for driving the engine cooling fan motor by the drive command signal;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the control unit;
The control unit by the temperature detecting means when the control air is radiated by applying cooling air generated by driving the engine cooling fan motor to the control unit when the engine cooling fan motor drive command signal is output. Determining means for detecting an abnormal operation of the engine cooling fan based on a change in temperature of the engine;
Equipped with a,
The vehicle fan failure diagnosis characterized in that the determination means detects an abnormal operation of the engine cooling fan based on a change in temperature of the engine cooling water and a change in temperature of the control unit by the temperature detection means. apparatus.   The determination means is configured such that a temperature difference between the temperature of the control unit when starting to send the drive command signal and the temperature of the control unit when a predetermined time has elapsed after starting sending the drive command signal is a predetermined value. The vehicle fan failure diagnosis apparatus according to claim 1, wherein if smaller, the operation of the engine cooling fan is determined to be abnormal. Wherein the temperature of the control unit by the temperature detecting means exceeds a predetermined temperature, a vehicle fan failure diagnosis apparatus according to claim 1 or 2 with forced driving means for transmitting a drive command signal to the drive means.

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