JP6638635B2 - Control system and blower with control system - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、エンジンコンパートメント内の熱交換器を冷却するための制御システムおよび制御システムを備えた送風装置に関する。 The disclosure herein relates to a control system for cooling a heat exchanger in an engine compartment and a blower including the control system.
従来、車両のエンジンコンパートメントに流入する空気によってエンジンが過剰に冷却されると、エンジンの効率が低下するという問題がある。エンジンコンパートメントへの空気の流入を抑制するための技術として、グリルに開閉可能なグリルシャッターを備えるものが知られている。しかし、この技術ではグリルシャッターを搭載するためのコストがかかるという問題がある。 Conventionally, if the engine is excessively cooled by air flowing into the engine compartment of the vehicle, there is a problem that the efficiency of the engine is reduced. As a technique for suppressing the inflow of air into an engine compartment, there is known a technique including a grill shutter that can be opened and closed on a grill. However, this technique has a problem that the cost for mounting the grill shutter is high.
そこで特許文献1および特許文献2には、グリルシャッターの代わりに、ラジエータを冷却するファンを逆回転させることで、エンジンコンパートメントへの空気の流入を抑制する技術が開示されている。特許文献1の技術では、空気の流入を抑制するために必要なファンの逆回転数を、車速の情報に基づいて決定している。特許文献2の技術では、流入する空気のラム圧をラム圧センサによって検出し、このラム圧に基づいて逆回転数を決定している。
Therefore,
特許文献1に開示された技術では、エンジンコンパートメントに実際に流入する空気の流入量を検出できない。このため、実際に流入する空気を抑制するために必要な逆回転数でファンを逆回転させることができないという課題がある。特許文献2に開示された技術では、ラム圧センサを車両に取り付ける必要があるため、ラム圧センサを取り付けるための部品コストが増加するという課題がある。
The technique disclosed in
開示される目的は、部品コストを抑制しつつ、エンジンコンパートメントに流入する実際の空気の流入量に応じたファンの制御が可能な制御システムおよび制御システムを備えた送風装置を提供することである。 An object disclosed herein is to provide a control system capable of controlling a fan in accordance with an actual inflow amount of air flowing into an engine compartment while suppressing component costs, and a blower including the control system.
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。 The embodiments disclosed in this specification employ different technical means from each other in order to achieve the respective objects. Further, the reference numerals in the claims and the parentheses described in this section are examples showing a correspondence relationship with specific means described in the embodiment described below as one aspect, and limit the technical scope. is not.
開示された制御システムのひとつは、車両のエンジン(6)が収容されたエンジンコンパートメント(9)内に配設された熱交換器を冷却するためのファンであってエンジンコンパートメントに流入する流入空気を受けて回転する自由回転が可能な第1ファン(2a)と、熱交換器を冷却するためのファンであって流入空気とは逆向きに送風する逆回転が可能な第2ファン(2b)と、を制御する制御システム(3)であって、空気のエンジンコンパートメント内への流入を抑制する要求を受けた場合に、第1ファンを自由回転可能な状態に制御する自由回転制御部(31)と、自由回転する第1ファンの回転数を取得する回転数取得部(32)と、回転数取得部が取得した回転数に基づいて第2ファンの逆回転数を決定する逆回転数決定部(34)と、逆回転数で第2ファンを逆回転制御する逆回転制御部(35)と、を有する。 One of the disclosed control systems is a fan for cooling a heat exchanger disposed in an engine compartment (9) accommodating an engine (6) of a vehicle, and controls a flow of air flowing into the engine compartment. A first fan (2a) capable of free rotation to receive and rotate, and a second fan (2b) for cooling the heat exchanger and capable of rotating in the reverse direction to blow in the opposite direction to the incoming air. A free-rotation control unit (31) that controls the first fan to be in a freely rotatable state when a request to suppress air from flowing into the engine compartment is received. A rotation number acquisition unit (32) for acquiring the rotation number of the first fan that rotates freely, and a reverse rotation number determination unit that determines the reverse rotation number of the second fan based on the rotation number acquired by the rotation number acquisition unit. With a 34), the reverse rotation control unit for reverse rotation control of the second fan in the reverse rotation speed (35), the.
この開示によれば、制御システムは、実際にエンジンコンパートメントへ流入する空気によって第1ファンが回転する際の回転数に基づいて、第2ファンの逆回転数を決定することができる。すなわち、実際にエンジンコンパートメントに流入する空気量に応じた逆回転数で、第2ファンを逆回転制御することができる。また、第1ファンおよび第2ファンには、エンジンコンパートメント内の熱交換器を冷却するためのファンを利用することができるため、流入する空気量を検出するための新たな装置を増設する必要がない。以上により、部品コストを抑制しつつ、エンジンコンパートメントに流入する実際の空気の流入量に応じたファンの制御が可能な制御システムを提供することができる。 According to this disclosure, the control system can determine the reverse rotation speed of the second fan based on the rotation speed when the first fan rotates due to the air actually flowing into the engine compartment. That is, the reverse rotation of the second fan can be controlled at a reverse speed corresponding to the amount of air actually flowing into the engine compartment. Further, since a fan for cooling the heat exchanger in the engine compartment can be used as the first fan and the second fan, it is necessary to add a new device for detecting the amount of inflowing air. Absent. As described above, it is possible to provide a control system capable of controlling the fan in accordance with the actual amount of air flowing into the engine compartment while suppressing parts costs.
開示された送風装置のひとつは、車両のエンジン(6)が収容されたエンジンコンパートメント(9)内に配設された熱交換器を冷却するためのファンであって、エンジンコンパートメントに流入する空気を受けて回転する自由回転が可能な第1ファン(2a)と、熱交換器を冷却するためのファンであって、逆回転可能な第2ファン(2b)と、前述の制御システム(3)とを備える。 One of the disclosed blowers is a fan for cooling a heat exchanger disposed in an engine compartment (9) accommodating an engine (6) of a vehicle, and is configured to reduce air flowing into the engine compartment. A first fan (2a) capable of free rotation to receive and rotate, a second fan (2b) for cooling the heat exchanger and capable of reverse rotation, and the control system (3) described above. Is provided.
この開示によれば、送風装置は、実際にエンジンコンパートメントへ流入する空気によって第1ファンが回転する際の回転数に基づいて、第2ファンの逆回転数を決定することができる。したがって、実際にエンジンコンパートメントに流入する空気に応じた逆回転数で、第2ファンを逆回転制御することができる。また、第1ファンおよび第2ファンには、エンジンコンパートメント内の熱交換器を冷却するためのファンを利用することができるため、流入する空気量を検出するための新たな装置を増設する必要がない。以上により、部品コストを抑制しつつ、エンジンコンパートメントに流入する実際の空気の流入量に応じたファンの制御が可能な送風装置を提供することができる。 According to this disclosure, the blower can determine the reverse rotation speed of the second fan based on the rotation speed when the first fan rotates due to the air actually flowing into the engine compartment. Therefore, it is possible to control the reverse rotation of the second fan at a reverse speed corresponding to the air actually flowing into the engine compartment. Further, since a fan for cooling the heat exchanger in the engine compartment can be used as the first fan and the second fan, it is necessary to add a new device for detecting the amount of inflowing air. Absent. As described above, it is possible to provide a blower capable of controlling a fan in accordance with an actual amount of air flowing into an engine compartment while suppressing component costs.
(第1実施形態)
第1実施形態の送風装置1について、図1から図6を参照して説明する。図1に示すように、送風装置1は、第1ファン2aと、第2ファン2bと、第1ファン2aを制御する第1ファンECU3aと、第2ファン2bを制御する第2ファンECU3bとを備える。なお、ECUはElectronic Control Unitの略称である。送風装置1は、車両のエンジンコンパートメント内に設置される。送風装置1は、エンジン6の冷却水が流通するラジエータ4および空調ユニットに用いられるコンデンサ5と一体的に組み付けられることで、クーリングモジュールを構成する。送風装置1は、エンジンコンパートメント9に流入する空気を送風してラジエータ4およびコンデンサ5を冷却する冷却装置としての機能と、エンジンコンパートメント9への空気の流入を送風によって抑制する装置としての機能とを有する。
(1st Embodiment)
The
第1実施形態では、送風装置1をエンジン6とモータ10とを走行駆動源として走行するハイブリッド車両に適用した場合について説明する。ハイブリッド車両は、エンジン6のみを走行駆動源として走行するエンジン走行と、モータ10のみを走行駆動源として走行するモータ走行と、モータ10とエンジン6とを走行駆動源として併用して走行するモータエンジン走行とを適宜切り替えて走行することが可能である。
In the first embodiment, a case will be described in which the
エンジンコンパートメント9は、エンジンルームとも称され、車両のエンジン6を収容する収容室である。エンジンコンパートメント9は、車室と隔壁によって隔てられ、隔壁、ボンネット、アンダーカバー、フロントグリル、フロントフェンダ等によって区画形成されている。エンジンコンパートメント9は、前方に外部からの空気を取り込むためのフロントグリルを有している。エンジンコンパートメント9は、車両の走行時にフロントグリルから走行風が流入空気として流入可能となっている。エンジンコンパートメント9には、エンジン6の他に、エンジン6の冷却水が流通するラジエータ4、空調ユニットの冷媒が流通するコンデンサ5、送風装置1、車両駆動用のモータ10等が収容されている。
The
ラジエータ4は、エンジン6の冷却水とエンジンコンパートメント9に流入する流入空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。ラジエータ4は、フロントグリルの後方でエンジンコンパートメント9の前方、特にエンジン6よりも前方に配設されている。ラジエータ4の背面には、第1ファン2aおよび第2ファン2bが取り付けられている。コンデンサ5は、空調ユニットで使用される冷媒と流入空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。コンデンサ5は、グリルの後方でラジエータ4の前方に配設されている。コンデンサ5は、ラジエータ4にゴムマウント等を介して固定されている。
The
第1ファン2aおよび第2ファン2bは同様の構成を有する。したがって、以下において第1ファン2aと第2ファン2bとを特に区別する必要がない場合は、単にファンと表記することがある。ファンは、電動の軸流ファンである。ファンは、回転するファン部と、回転軸がファン部に連結されたファンモータと、ファン部の外側を囲むファンシュラウドとを有する。ファンは、例えばラジエータ4の背面において横並びに設けられている。第1ファン2aと第2ファン2bのファンモータは、それぞれ第1ファンECU3aと第2ファンECU3bとによってその動作を制御される。
The
ファンは、回転制御によってフロントグリルの通風口から流入した後にラジエータ4を通過する向きに空気を送風することができる。換言すれば、ファンは、空気をラジエータ4の前方から後方へ通過する向きに送風することができる。以下において、空気をこの向きに送風するファンの回転を、正回転と表記する。また、ファンは、正回転とは逆方向に回転することもできる。この正回転と逆方向の回転を以下において逆回転と表記する。ファンが逆回転する場合には、空気は正回転の場合とは逆向き、すなわちラジエータ4の後方から前方へと通過する向きに送風される。
The fan can blow air in a direction passing through the
第1ファンECU3aと第2ファンECU3bは、ファンモータを制御する制御装置である。第1ファンECU3aと第2ファンECU3bとは、互いに通信可能に接続されている。第1ファンECU3aおよび第2ファンECU3bは、ファンの回転動作を制御するファン制御システム3を構成する。ファンの回転動作とは、例えばファンの回転数や回転方向等である。ファン制御システム3は、車両に搭載されたエンジンECU7およびHV‐ECU8と連携してファンの制御を実行する。なお以下において、第1ファンECU3aと第2ファンECU3bとを区別する必要がない場合は、単にファンECUと表記することがある。
The
エンジンECU7は、エンジン6の作動を制御する電子制御装置である。エンジンECU7は、エンジンコンパートメント9内に配置されている。エンジンECU7は車両が搭載する各種センサが検出した情報を取得可能に構成されている。各種センサが検出した情報とは、例えば、冷却水温センサが検出したエンジン冷却水の水温情報、外気温センサが検出した車両の外気温情報等である。エンジンECU7は、取得した情報に基づいてエンジン6の作動を制御する。
The
HV‐ECU8は、ハイブリッド車両の走行に関する統合制御を行う電子制御装置である。HV‐ECU8は、モータ10の制御を行う。HV‐ECU8は、エンジンECU7を介してエンジン6の制御を行う。したがって、HV‐ECU8は、車両の走行駆動源を制御する走行制御装置である。HV‐ECU8は、モータ10を駆動する電力を蓄えるバッテリーの残量情報を取得可能となっている。HV‐ECU8は、エンジンECU7と通信可能に接続されている。HV‐ECU8は、エンジンECU7との間で車両に関する各種情報や車両の制御指令のやり取りを行う。
The HV-
上述の各ECUは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。 Each of the above-described ECUs includes a microcomputer including a computer-readable storage medium as main hardware elements. The storage medium is a non-transitional substantial storage medium that non-temporarily stores a predetermined program readable by a computer. The storage medium can be provided by a semiconductor memory, a magnetic disk, or the like.
ファン制御システム3は、外部からの空気を強制的にラジエータ4に通風させて冷却水を冷却する冷却制御と、外部からエンジンコンパートメント9への空気の流入を抑制する流入抑制制御とを実行する。冷却制御は、冷却水温度が過度に上昇し、エンジン6の効率が低下してしまうことを抑制するために実行される。冷却制御は、ファン制御システム3がエンジンECU7と連携することで実行される。例えば冷却制御において、エンジンECU7は冷却水温度が所定値よりも高いか否かを判定し、高いと判定した場合にファン制御システム3に対して冷却制御を行うように要求する。ファン制御システム3は、この要求を受け取ると第1ファン2aおよび第2ファン2bを正回転制御する。これによって外部から流入した空気が強制的にラジエータ4に通風されるため、ラジエータ4の放熱が促進される。これによって冷却水の温度が過度に上昇することを抑制することができる。
The
流入抑制制御は、エンジンコンパートメント9への空気の流入が好ましくない状況で、空気の流入を抑制するために実行される。エンジンコンパートメント9への空気の流入が好ましくない状況とは、エンジンコンパートメント9に流入した空気によってエンジン6が過度に冷却される状況である。エンジン6が過度に冷却されると、エンジン6および冷却水の温度が低下し、これによりエンジン6の効率が好適な範囲を下回ってしまう。例えばハイブリッド車両において、モータ走行を行っている間に、流入空気がエンジンコンパートメント9に流入すると、流入空気によってエンジン6が過度に冷却される場合がある。この状況において、モータ走行からエンジン走行、あるいはモータエンジン走行へと切り替わると、エンジン6が冷間始動する状況となる。エンジン6が冷間始動すると、エンジン6の効率が低下し、燃費の悪化等の原因となる。
The inflow suppression control is executed to suppress the inflow of air when the inflow of air into the
以上のように、エンジンコンパートメント9に外部空気が流入すると、エンジン6の効率が低下してしまう場合がある。ファン制御システム3は、このような場合にエンジンコンパートメント9への空気の流入を抑制するための流入抑制制御を実行する。具体的には、ファン制御システム3は、第1ファン2aによって流入空気の流入量をモニタリングし、流入空気と同等の風量を第2ファン2bの逆回転により送風することで、第2ファン2bを通過しようとする流入空気を打ち消す制御を行う。
As described above, when external air flows into the
ファン制御システム3は、エンジンECU7およびHV‐ECU8と連携して流入抑制制御を実行する。換言すれば、流入抑制制御は、第1ファンECU3a、第2ファンECU3b、エンジンECU7、およびHV‐ECU8を含んで構成されるシステムによって実行される。エンジンECU7およびHV‐ECU8は、車両の各種情報に基づいてエンジンコンパートメント9への空気の流入を抑制する必要があるか否かを判定し、抑制する必要がある場合には、流入を抑制する要求をファン制御システム3に対して送信する要求判定処理を実行する。ファン制御システム3は、送信された要求に基づいて実際にファンの回転動作を制御するファン制御処理を行う。このため、この要求は、ファン制御処理の実行要求ということもできる。以下では、システムにおいて各ECUが有する機能ブロックについて、図2を参照しながら説明する。
The
エンジンECU7は、エンジン冷却水の水温を取得する水温取得部71と、外気温を取得する外気温取得部72とを有する。取得された水温情報および外気温情報は、HV‐ECU8へと送信されて、判定部82における判定に利用される。
The
HV‐ECU8は、走行状態取得部81と、判定部82とを有する。走行状態取得部81は、ハイブリッド車両の走行状態に関する走行状態情報を取得する。走行状態情報とは、ハイブリッド車両が今後走行駆動源をどのように利用して走行するか、より具体的にはハイブリッド車両が今後モータ走行とエンジン走行とをどのタイミングで切り替えながら走行するかを予測するために必要な情報である。例えば、バッテリーに蓄えられた電力の残量情報を走行状態情報として利用することができる。走行状態情報は、判定部82において要求が必要か否かの判定に利用される。
The HV-
判定部82は、ファン制御システム3に対して、ファン制御処理を実行するように要求するか否かを判定する判定部82である。判定部82は、例えばエンジンECU7から受け取った水温情報、外気温情報、および走行状態取得部81が取得した残量情報に基づいて判定を実施する。判定部82が、ファン制御システム3に対してファン制御処理を実行するように要求すると判定した場合、HV‐ECU8は、要求を第2ファンECU3bへと送信する。
The
また、HV‐ECU8の代わりにエンジンECU7が判定部82を有する構成であってもよい。この場合、判定部82は、HV‐ECU8からエンジンECU7へと送信された走行状態情報を取得する。この構成の場合、エンジンECU7が第2ファンECU3bに対して要求を送信する。このため、この構成においてHV‐ECU8とファンECUとは直接通信可能に接続されていなくてもよい。
Further, the
第1ファンECU3aは、自由回転制御部31と回転数取得部32とを有する。自由回転制御部31は、要求受信部33が受けたファン制御処理の実行要求を受けて、第1ファン2aを自由回転可能な状態にする制御を実行する。すなわち、例えば第1ファン2aが正回転している状態の場合は、正回転制御を停止し、走行風を受けて自由に回転可能な状態にする。また、第1ファン2aが自由に回転しないようにロックがかかっている状態の場合は、このロックを外す制御を実行する。また、第1ファン2aが既に自由回転可能な状態である場合には、この制御が必要ない状態であるため、自由回転制御部31は機能しない。
The
第2ファンECU3bは、要求受信部33と、逆回転数決定部34と、逆回転制御部35とを有する。要求受信部33は、HV‐ECU8から送信されたファン制御処理の実行要求を受信する。要求受信部33が要求を受信すると、第2ファンECU3bおよび第1ファンECU3aは、ファン制御処理を開始する。逆回転数決定部34は、回転数取得部32から第1ファン2aの回転数を取得し、この回転数を基に第2ファン2bの逆回転数を決定する。第2ファン2bの逆回転数は、例えば、第2ファンECU3bにあらかじめ記憶されたマップによって決定される。より具体的には、第2ファンECU3bは、第1ファン2aの回転数と、第2ファン2bを通過して流入する空気と同等の風量を送風するために必要な第2ファン2bの逆回転数との対応関係のマップをあらかじめ格納しており、このマップと第1ファン2aの回転数とを照合して第2ファン2bの逆回転数を決定する。逆回転制御部35は、逆回転数決定部34で決定された逆回転数で、第2ファン2bを逆回転制御する。
The
回転数取得部32は、第1ファン2aが自由回転可能な状態である場合に、第1ファン2aの回転数を取得する。具体的には、第1ファン2aのファン部が流入空気を受けて自由回転すると、ファンモータのロータも回転し、これによりステータに起電力が生じ、この起電力がパルスとして第1ファンECU3aに入力される。回転数取得部32は、このパルスの周期から時間あたりの第1ファン2aの回転数を算出することができる。
The rotation
また、第1ファンECU3aが要求受信部33を有していてもよい。この場合、第1ファンECU3aが要求を送信するECUと通信可能に接続されていればよい。また、第1ファンECU3aおよび第2ファンECU3bの両方が要求受信部33を有していてもよい。この場合、第1ファンECU3aおよび第2ファンECU3bの両方が要求を送信するECUと通信可能に接続されている。
Further, the
次に、システムが実行する一連の流入抑制制御について、図3〜図5のフローチャートを用いて説明する。システムは、ファン制御システム3にファン制御処理の実行を要求するか否かを判定する要求判定処理と、ファン制御処理とを実行する。まず、要求判定処理について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。図3のフローチャートの処理は、図2における判定部82によって実行される。
Next, a series of inflow suppression control executed by the system will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The system executes a request determination process for determining whether to request the
要求判定処理は、まずステップS1でエンジン冷却水温が所定水温を下回るか否かを判定する。所定水温とは、例えばエンジン6が好適な効率で駆動する冷却水温の温度範囲の下限である。ステップS1で冷却水温が閾値を下回ると判定されると、冷却水の温度が過度に冷却されている状態であり、エンジン6の効率が低下する状態であるので、ステップS2に進む。一方ステップS1で冷却水温が所定水温を上回ると判定された場合は、冷却水の温度が十分に高い状態であり、ファン制御処理を実行する必要がない状態である。したがって、ステップS5へと進み要求が必要ないと判定する。その後ステップS6へと進み、ファン制御処理の要求が必要無いという要求をファン制御システム3に対して送信してフローチャートを終了する。
In the request determination process, first, in step S1, it is determined whether or not the engine cooling water temperature is lower than a predetermined water temperature. The predetermined water temperature is, for example, a lower limit of a temperature range of a cooling water temperature at which the
ステップS2では、外気温が所定外気温を下回るか否かを判定する。所定外気温とは、流入する空気によってエンジン6が好適な効率で駆動できない程度に冷却される外気温の温度範囲の上限である。外気温が所定外気温を下回ると判定された場合は、エンジンコンパートメント9に流入する空気によってエンジン6または冷却水が過度に冷却され続ける状態であるので、ステップS3へと進む。一方、外気温が所定外気温を上回ると判定された場合は、エンジンコンパートメント9内に流入する空気の温度が十分に高い状態であり、エンジン6または冷却水が過度に冷却されることがない状態である。したがってステップS5へと進み要求が必要ないと判定する。その後ステップS6へと進み、ファン制御処理の要求が必要無いという要求をファン制御システム3に対して送信してフローチャートを終了する。
In step S2, it is determined whether the outside temperature is lower than a predetermined outside temperature. The predetermined outside air temperature is the upper limit of the temperature range of the outside air temperature at which the
ステップS3では、バッテリー残量が所定残量を上回るか否かを判定する。所定残量とは、例えば冷却水温度が所定温度を下回る前にエンジン6が始動するバッテリー残量の範囲の上限である。ステップS3でバッテリー残量が閾値を上回ると判定した場合には、モータ走行が長時間続き、その間に冷却水温が過度に下がり続ける。このため、エンジン走行に切り替わる際にエンジン6が冷間始動することになり、エンジン6の効率が低下してしまう。したがって、この場合はステップS4へと進み要求が必要であると判定する。その後、走行風の抑制をしてエンジン6の過度の冷却を抑えるために、ステップS6で要求をファン制御システム3に送信して、本フローチャートを終了する。一方でバッテリー残量が所定残量を下回ると判定された場合は、バッテリーを使用したモータ走行が短時間で終了してエンジン走行に切り替わるため、ファン制御処理をする必要がない。したがってこの場合はステップS5へと進み要求が必要ないと判定する。その後ステップS6へと進み、ファン制御処理の要求が必要無いという要求をファン制御システム3に対して送信してフローチャートを終了する。
In step S3, it is determined whether the remaining battery level exceeds a predetermined remaining level. The predetermined remaining amount is, for example, the upper limit of the range of the battery remaining amount at which the
ステップS3は、バッテリー残量が所定残量を上回るか否かの判定によって、ハイブリッド車両がモータ走行からエンジン走行に切り替わるタイミングが、要求が必要になるタイミングであるか否かを判定するステップである。すなわち、判定部82は、ステップS3でモータ10およびエンジン6の将来の駆動状況を予測し、この予測に基づいて要求を送信するか否かを判定している。したがって、判定部82は、特許請求の範囲における予測判定部に対応している。また、判定部82は、バッテリー残量以外の車両情報からモータ10およびエンジン6の将来の駆動状況を予測してもよい。また、バッテリー残量と他の車両情報とから総合的に駆動状況を予測してもよい。
Step S3 is a step of determining whether or not the timing at which the hybrid vehicle switches from the motor running to the engine running is a timing at which a request is required by determining whether or not the remaining battery level exceeds a predetermined remaining level. . That is, the
次に、第1ファンECU3aおよび第2ファンECU3bが実行するファン制御処理について図4および図5のフローチャートを参照して説明する。まず第1ファンECU3aが実行する処理について図4を参照しながら説明する。ステップS11では、まずファン制御処理の実行要求が有るか否かを判定する。要求が有ると判定されると、ステップS12へと進む。ステップS12では、第1ファン2aが自由回転可能な状態になるように制御する。第1ファン2aが自由回転可能な状態になるとステップS13へと進み、自由回転する第1ファン2aの回転数を取得する。回転数を取得するとステップS14へと進み、第2ファンECU3bに対して第1ファン2aの回転数を通知する。
Next, a fan control process executed by the
第1ファンECU3aは、処理実行要求が有る間、図4のフローチャートを繰り返して第1ファン2aの回転数をその都度第2ファンECU3bへと通知する。第1ファンECU3aは、回転数を取得するたびに第2ファンECU3bに回転数を通知する処理を実行する。または、第1ファンECU3aは、回転数が前回通知した回転数から所定数以上変化した場合に回転数を通知するようにしてもよい。
The
次に第2ファンECU3bが実行する処理について図5を参照しながら説明する。第2ファンECU3bは、ステップS21で、ファン制御処理の要求が有るか否かを判定する。要求が有ると判定された場合には、ステップS22へと進む。ステップS22では、第1ファンECU3aから第1ファン2aの回転数を取得する。回転数を取得すると、ステップS23へと進む。ステップS23では、ステップS22で取得した第1ファン2aの回転数と前述のマップを用いて、対応する第2ファン2bの逆回転数を決定する。その後ステップS25へと進み、ステップS23で決定された逆回転数で第2ファン2bを逆回転制御する。
Next, a process executed by the
一方、ステップS21で要求が無いと判定された場合は、ステップS24へと進む。ステップS24では、逆回転数を0と決定し、ステップS25へと進む。ステップS25では、逆回転数0で第2ファン2bを逆回転制御する。これは、第2ファン2bの逆回転制御を実行しない、と表現することもできる。
On the other hand, if it is determined in step S21 that there is no request, the process proceeds to step S24. In step S24, the reverse rotation speed is determined to be 0, and the process proceeds to step S25. In step S25, the
ステップS25で第2ファン2bの逆回転制御を開始すると、再び図5のフローチャートの制御を繰り返す。すなわち、ファン制御処理の要求が有る間、第1ファンECU3aから通知される回転数を基にして逆回転数を調整しながら第2ファン2bの逆回転制御を実行する。また、第2ファンECU3bは、通知される回転数が前回通知された回転数よりも所定数以上大きい場合にのみ逆回転数を調整するように逆回転制御を実行する構成であってもよい。
When the reverse rotation control of the
以上の制御によって、第1ファン2aはエンジンコンパートメント9に流入する空気の流入量を検出することができ、第2ファン2bは、第1ファン2aが検出した空気の流入量に応じて流入する空気を打ち消すのに適切な風量で送風することができる。したがって、例えば風向きや風速が変化してエンジンコンパートメント9への空気の流入量が変化した場合でも、第1ファン2aによって流入量の変化をモニタリングし、第2ファン2bが流入量の変化に応じて逆回転数を変化して送風することができる。これにより、ファン制御処理の実行中常に適切な送風量で流入空気を抑制することができる。
With the above control, the
ファン制御システム3は、エンジン6の早期暖機が必要な場合、あるいはエンジン温度を所定温度以上に保つ必要がある場合に流入抑制制御を実施する。ここでエンジン温度とは、例えばエンジン6の冷却水温である。図6は、ハイブリッド車両にファン制御システム3を適用した場合において、ハイブリッド車両の走行モードとファン制御システム3の処理の実行のタイミングとを示すタイミングチャートである。図6に示すグラフは、横軸が時間、縦軸がエンジン温度であり、車両が始動してからの時間に対するエンジン温度の変化を示している。ファン制御システム3が作動する場合のエンジン温度の変化は実線で示し、ファン制御システム3が作動しない場合のエンジン温度の変化は点線で示している。図6における最適温度とは、エンジン6が好適な効率で駆動する冷却水温の温度範囲の下限である。
The
図6において、ファン制御システム3は、エンジン6が始動した場合、すなわちモータ走行からモータエンジン走行に切り替わった場合に流入抑制制御を実施する。このとき、エンジン6は直前まで始動していないためエンジン温度が低く、冷間始動する状態となる。エンジン6が冷間始動するとエンジン6の効率が低下するため、ファン制御システム3が作動し、流入抑制制御を実行する。これによりエンジン6の早期暖機が実現され、ファン制御システム3が作動しない場合に比べてエンジン温度をより早く最適温度以上まで上昇させることができる。ファン制御システム3は、例えばエンジン温度が最適温度より高い所定の温度に到達した際に流入抑制制御を終了する。または、最適温度に到達した際に流入抑制制御を終了してもよい。
In FIG. 6, the
さらにファン制御システム3は、エンジン6の駆動が停止した場合、すなわちモータエンジン走行からモータ走行へと切り替わった場合に流入抑制制御を実行する。モータ走行中にエンジン温度が低下しすぎると、再びモータ走行からモータエンジン走行へと切り替わった場合に、エンジン6は冷間始動する状態となる。この状況を回避するために、ファン制御システム3は流入抑制制御を実行し、モータ走行中にエンジン温度の低下を抑える。
Further, the
以上のように、モータ走行とモータエンジン走行あるいはエンジン走行を切り替えながら走行するハイブリッド車両では、エンジン6が始動と停止を繰り返す頻度が多いため、エンジン温度が低下しやすい。ファン制御システム3は、このようなハイブリッド車両において特に効果的である。
As described above, in a hybrid vehicle that travels while switching between motor traveling and motor-engine traveling or engine traveling, the
次に第1実施形態のファン制御システム3および送風装置1がもたらす作用効果について説明する。ファン制御システム3は、車両のエンジン6が収容されたエンジンコンパートメント9内に配設されたラジエータ4を冷却するためのファンであってエンジンコンパートメント9に流入する空気を受けて回転する自由回転が可能な第1ファン2aを制御する。ファン制御システム3は、ラジエータ4を冷却するためのファンであって流入空気とは逆向きに送風する逆回転が可能な第2ファン2bを制御する。ファン制御システム3は、空気のエンジンコンパートメント9内への流入を抑制する要求を受けた場合に、第1ファン2aを自由回転可能な状態に制御する自由回転制御部31と、自由回転している第1ファン2aの回転数を取得する回転数取得部32とを有する。ファン制御システム3は、回転数取得部32が取得した回転数に基づいて第2ファン2bの逆回転数を決定する逆回転数決定部34と、逆回転数決定部34が決定した逆回転数で第2ファン2bを逆回転制御する逆回転制御部35とを有する。
Next, the operation and effect provided by the
これによれば、ファン制御システム3は、実際にエンジンコンパートメント9へ流入する空気によって第1ファン2aが回転する際の回転数に基づいて、第2ファン2bの逆回転数を決定することができる。すなわち、実際にエンジンコンパートメント9に流入する空気量に応じた逆回転数で、第2ファン2bを逆回転制御することができる。また、第1ファン2aおよび第2ファン2bには、ラジエータ4を冷却するためのファンを利用することができるため、流入する空気量を検出するための新たな装置を増設する必要がない。以上により、部品コストを抑制しつつ、エンジンコンパートメント9に流入する実際の空気の状態に応じたファンの制御が可能なファン制御システム3およびファン制御システム3を有する送風装置1を提供することができる。
According to this, the
ファン制御システム3は、少なくともモータ10を走行駆動源とする車両に適用される。モータ10を走行駆動源として使用する車両は、エンジン6のみを走行駆動源として利用する車両に比べ、エンジン6の始動と停止が行われる機会が多くなる。すなわち、モータ10を走行駆動源として利用する車両は、エンジン6が過度に冷却されやすくなる。したがってこのような車両に対してファン制御システム3を適用することで、エンジン6の過度の冷却を抑制する効果がより大きくなる。
The
判定部82は、モータ10およびエンジン6の将来の駆動状況を予測して要求を送信するか否かを判定し、ファン制御システム3は要求受信部33でこの要求を受信する。これによれば、モータ10およびエンジン6の将来の駆動状況に応じてファン制御処理を実行することができる。したがって、少なくともモータ10を走行駆動源とする車両において、より効率的に流入空気の抑制を実行することができる。
The
ファン制御システム3は、HV‐ECU8またはエンジンECU7から要求を受信する要求受信部33を有する。これによれば、HV‐ECU8やエンジンECU7といった車両の各種情報を取得して車両の制御を行うECUが要求判定処理を実行するため、ファン制御システム3は要求判定処理を実行する必要がない。したがって、ファン制御システム3は、流入抑制制御を実行するにあたって新たに車両の各種情報を取得する必要がない。
The
(第1実施形態の変形例)
第1実施形態では、送風装置1をハイブリッド車両に適用した場合について説明した。これに代えて、送風装置1は、モータ10を駆動するための発電にエンジン6を使用する電気自動車であるレンジエクステンダー車両に適用してもよい。この場合、第1実施形態におけるHV‐ECU8の機能は、レンジエクステンダー車両を統合制御する役割を有するECUが担えばよい。
(Modification of First Embodiment)
In the first embodiment, a case has been described in which the
図7は、レンジエクステンダー車両にファン制御システム3を適用した場合において、レンジエクステンダー車両の走行モードとファン制御システム3の処理の実行のタイミングとを示すタイミングチャートである。図7に示すグラフは、横軸が時間、縦軸がエンジン温度であり、車両が始動してからの時間に対するエンジン温度の変化を示している。ファン制御システム3が作動する場合のエンジン温度の変化は実線で示し、ファン制御システム3が作動しない場合のエンジン温度の変化は点線で示している。
FIG. 7 is a timing chart showing the running mode of the range extender vehicle and the timing of execution of the process of the
レンジエクステンダー車両は、走行中に適宜エンジン6を駆動してモータ10に供給する電力を発電する。ファン制御システム3は、このエンジン6が駆動したタイミングで流入抑制制御を実行し、エンジン6の早期暖機を実現する。これにより、冷間始動によるエンジン6の効率低下を抑制し、燃費を改善することができる。
The range extender vehicle generates electric power to be supplied to the
さらにファン制御システム3は、エンジン6による発電が終了してエンジン6が停止した場合にも流入抑制制御を実行する。このとき流入抑制制御をしない状態でEV走行を続けると、エンジン温度が低下し、再びエンジン6を駆動して発電する際にエンジン6が冷間始動する状態となる。したがって、EV走行に切り替わったタイミングで流入抑制制御を実行することで、エンジン温度の過度な冷却を抑制し、エンジン6の冷間始動を回避することが可能となる。
Further, the
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態における送風装置1の別の実施形態について説明する。図8において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
(2nd Embodiment)
In the second embodiment, another embodiment of the
第2ファンECU3bは、機能ブロックとして、判定部36を有する。判定部36は、ファン制御処理の実行要求が必要か否かを判定する。判定部36は、HV‐ECU8の走行状態取得部81、エンジンECU7の水温取得部71および外気温取得部72から、バッテリー残量情報、エンジン水温情報、外気温情報を受け取る。判定部36は、例えば図3に示すフローチャートと同様のフローで、要求判定処理を実行する。判定部36は、要求が必要であると判定すると、第1ファンECU3aおよび第2ファンECU3bに対して、要求を出力する。
The
次に第2実施形態の制御システムがもたらす作用効果について説明する。第2実施形態の制御システムは、要求が必要か否かを判定し、要求が必要と判定した場合に自由回転制御部31に対して要求を出力する判定部36を有する。
Next, the operation and effect provided by the control system of the second embodiment will be described. The control system according to the second embodiment includes a
これによれば、要求判定処理をファン制御システム3で実行できる。したがって、エンジンECU7やHV‐ECU8に対してロジックの変更を加えることなく流入抑制制御を実行することが可能となる。
According to this, the request determination processing can be executed by the
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態における送風装置1の別の実施形態について説明する。図9において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, another embodiment of the
エンジンECU7は、判定部73を有する。判定部73は、水温取得部71から水温情報を取得する。判定部73は、外気温取得部72から外気温を取得する。判定部73は、例えば水温情報と外気温情報とに基づいて、要求判定処理を実行する。
The
第3実施形態のシステムは、例えばエンジン6のみを走行駆動源として有するエンジン車両に適用できる。これにより、エンジン車両においても、エンジン温度の低下を抑制することができる。また、第3実施形態のシステムは、ハイブリッド車両やレンジエクステンダー車両に対して、より簡易的な要求判定処理を行うシステムとして適用されてもよい。
The system of the third embodiment can be applied to, for example, an engine vehicle having only the
(他の実施形態)
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
The disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes the illustrated embodiments and variations based thereon based on those skilled in the art. For example, the disclosure is not limited to the combination of the components and elements shown in the embodiment, and can be implemented with various modifications. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure may have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure includes those in which the components and elements of the embodiments are omitted. The disclosure encompasses the replacement or combination of parts, elements between one embodiment and another. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The technical scope disclosed is set forth in the appended claims, and should be construed to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the appended claims. .
上述の実施形態において、第1ファン2aと第2ファン2bとはそれぞれ別のECUによって制御されるとしたが、第1ファン2aと第2ファン2bが1つのECUによって制御される構成であってもよい。すなわち、1つのECUが自由回転制御部31、回転数取得部32、逆回転数決定部34および逆回転制御部35を機能ブロックとして有している構成であってもよい。
In the above embodiment, the
上述の実施形態において、ファンECUはファンモータと一体に取り付けられているとしたが、ファンモータと別体に取り付けられた構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the fan ECU is mounted integrally with the fan motor. However, the fan ECU may be mounted separately from the fan motor.
上述の実施形態において、第1ファン2aと第2ファン2bはラジエータ4の背面に取り付けられるとしたが、ファンの取付位置はこれに限定されない。例えば、第1ファン2aと第2ファン2bの少なくとも一方がコンデンサ5の前方に取り付けられていてもよい。また、コンデンサ5とラジエータ4との間に取り付けられていてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態において、第1ファン2aと第2ファン2bとはラジエータ4およびコンデンサ5を冷却するためのファンであるとしたが、各ファンは、それぞれ別の熱交換器を冷却するために用いられてもよい。例えば、ラジエータ4とコンデンサ5とが横並びに設置され、一方のファンがラジエータ4に設置され、他方のファンがコンデンサ5に設置される構成であってもよい。
In the above embodiment, the
上述の実施形態において、ファンはラジエータ4とコンデンサ5以外の熱交換器の冷却に用いられてもよい。例えば、インタークーラに送風するファンであってもよい。
In the above-described embodiment, the fan may be used for cooling a heat exchanger other than the
第1実施形態において、HV‐ECU8は要求を第2ファンECU3bへと送信する構成であるとしたが、要求を間接的に第2ファンECU3bへと送信する構成であってもよい。例えば、HV‐ECU8は、エンジンECU7を経由して第2ファンECU3bへと送信する構成であってもよい。この構成の場合、エンジンECU7と第2ファンECU3bとが通信可能に接続されていれば、HV‐ECU8と第2ファンECU3bとは直接通信可能に接続されていなくてもよい。
In the first embodiment, the HV-
第1実施形態において、第2ファンECU3bは要求受信部33を有するとしたが、要求受信部33は第1ファンECU3aが有していてもよい。この構成の場合、第1ファンECU3aとHV‐ECU8とが通信可能に接続されていればよい。
In the first embodiment, the
システムが提供する手段および/または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、システムがハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。 The means and / or functions provided by the system can be provided by software recorded in a substantial memory device and a computer executing the software, only software, only hardware, or a combination thereof. For example, if the system is provided by electronic circuits that are hardware, it can be provided by digital circuits that include multiple logic circuits, or by analog circuits.
1…送風装置
2a…第1ファン
2b…第2ファン
3…ファン制御システム(制御システム)
6…エンジン
8…HV‐ECU(走行制御装置)
9…エンジンコンパートメント
10…モータ
31…自由回転制御部
32…回転数取得部
33…要求受信部
34…逆回転数決定部
35…逆回転制御部
82…判定部(予測判定部)
DESCRIPTION OF
6
9
Claims (6)
前記熱交換器を冷却するためのファンであって前記流入空気とは逆向きに送風する逆回転が可能な第2ファン(2b)と、
を制御する制御システム(3)であって、
前記流入空気の前記エンジンコンパートメント内への流入を抑制する要求を受けた場合に、前記第1ファンを自由回転可能な状態に制御する自由回転制御部(31)と、
自由回転している前記第1ファンの回転数を取得する回転数取得部(32)と、
前記回転数取得部が取得した前記回転数に基づいて前記第2ファンの逆回転数を決定する逆回転数決定部(34)と、
前記逆回転数で前記第2ファンを逆回転制御する逆回転制御部(35)と、
を有する制御システム。 A fan for cooling a heat exchanger provided in an engine compartment (9) accommodating an engine (6) of a vehicle, and capable of rotating freely upon receiving air flowing into the engine compartment. A first fan (2a),
A second fan (2b) for cooling the heat exchanger, the second fan being capable of reverse rotation for blowing in a direction opposite to the inflow air;
A control system (3) for controlling
A free rotation control unit (31) that controls the first fan to a freely rotatable state when a request to suppress the inflow of the inflow air into the engine compartment is received;
A rotation speed obtaining unit (32) configured to obtain a rotation speed of the first fan that is freely rotating;
A reverse rotation speed determining unit (34) that determines a reverse rotation speed of the second fan based on the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition unit;
A reverse rotation control unit (35) for performing reverse rotation control of the second fan at the reverse rotation speed;
A control system having:
走行駆動源として用いられるモータ(10)および前記エンジンの将来の駆動状況を予測し、予測した前記駆動状況に基づいて前記要求を送信するか否かを判定する予測判定部(82)を有し、
前記要求受信部は、
前記走行制御装置から送信される前記要求を受信する請求項3に記載の制御システム。 The travel control device,
A prediction determining unit (82) that predicts a future driving state of the motor (10) used as a traveling drive source and the engine and determines whether to transmit the request based on the predicted driving state. ,
The request receiving unit,
The control system according to claim 3, wherein the request transmitted from the travel control device is received.
前記熱交換器を冷却するためのファンであって前記流入空気とは逆向きに送風する逆回転が可能な第2ファン(2b)と、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の制御システム(3)と、
を備える送風装置。 A fan for cooling a heat exchanger provided in an engine compartment (9) accommodating an engine (6) of a vehicle, and capable of rotating freely upon receiving air flowing into the engine compartment. A first fan (2a),
A second fan (2b) for cooling the heat exchanger, the second fan being capable of reverse rotation for blowing in a direction opposite to the inflow air;
A control system (3) according to any one of claims 1 to 5,
A blower comprising:
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