JPH0532724U - 車両用冷却フアンの減速時制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定車速以上からの減速時において、エンジ
ン冷却水の水温が所定値以上あると冷却ファンを強制的
に駆動し、水温を下げておく。これにより、通常走行時
の冷却ファン駆動を減少させ、燃費の向上を図る。 【構成】 水温センサ３、車速センサ２２、エンジン回
転速度センサ２３、アイドルＳＷ２４及びファン駆動検
出ＳＷ２５の検出データをエンジンＥＣＵ２１に入力す
る。エンジンＥＣＵ２１では、アイドルＳＷ２４がＯ
Ｎ、車速及びエンジン回転が所定値以上、ファン駆動検
出ＳＷ２５がＯＦＦ、及び水温が所定値以上の５つの条
件を全て満たした時にラジエータファン４を強制的に駆
動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジン出力の一部を駆動源として運転される車両用冷却ファンの 減速時制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用エンジンの冷却方式としては、ラジエータを備えた強制循環水冷式が 一般的に採用されている。このラジエータには電動式のラジエータファンが設け られており、冷却水の水温に応じてＯＮ−ＯＦＦ又はＯＦＦ−ＬＯ（ＬＯＷ）駆 動−ＨＩ（ＨＩＧＨ）駆動の駆動モードを切り換えるように制御されていた。

【０００３】 また、近年の自動車にはエアコン（以下Ａ／Ｃ）が一般的に装着されており、 このようなＡ／Ｃ装着車においては、冷房性能の向上及びアイドリング時のファ ン騒音、車体振動の低減を図るため、ラジエータファン及びＡ／Ｃ用のコンデン サファンを下記のように駆動制御していた。

【０００４】 図４は従来の冷却ファン制御装置の系統図で、エンジン１の運転制御をしてい るエンジンＥＣＵ２には、冷却水の水温を検出する水温センサ３が接続されてい る。この水温センサ３は、水温に応じた電圧を出力するもので、この水温センサ ３からの出力信号を受けたエンジンＥＣＵ２がエンジン１の暖機状態を判定し、 各種のエンジン制御を実施する。

【０００５】 また、ラジエータ冷却用のラジエータファン４、Ａ／Ｃのコンデンサを冷却す るコンデンサファン５及びＡ／Ｃコンプレッサ６は、各々がスイッチ７、８、９ を介して電源１０と接続されている。ラジエータファン４のＯＮ−ＯＦＦをする スイッチ７及びコンデンサファン５のＯＮ−ＯＦＦをするスイッチ８は、いずれ も冷却水の温度が所定値以上の高温となった時にＯＮとなる水温スイッチであり 、冷却水の高温時に冷却ファンを駆動させることにより、ラジエータ及びコンデ ンサを強制冷却して能力を向上させるものである。これに対して、Ａ／Ｃコンプ レッサ６の回路に設けられたスイッチ９は、冷却水の温度が所定値以上の高温に なった時にＯＦＦとなってＡ／Ｃコンプレッサの運転を停止する水温スイッチで あり、冷却水の高温時にエンジン１の負荷を低減してラジエータの負担が少しで も軽くなるようにしたものである。なお、通常時のＡ／Ｃコンプレッサ６は、エ ンジンＥＣＵ２と接続されている図示省略のＡ／Ｃスイッチによって駆動制御さ れる。

【０００６】 また、スイッチ８と並列に制御されたスイッチ１１は、Ａ／Ｃ冷媒の量が少な い時にＯＮとなってコンデンサファン５を駆動させる圧力スイッチである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前述した従来の制御においては、冷却ファンの駆動モートがエンジ ン冷却水の水温のみによって決まるため、運転状況に応じたきめ細かい制御は困 難であった。

【０００８】 そこで本考案は、車両が減速状態にある時はエンジンへの燃料供給がカットさ れることに着目したもので、減速時の車体が放出するエネルギを利用してオルタ ネータを作動させ、これによって発電された電力で冷却ファンを運転することに よって燃費の向上を図るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前述の課題を解決するもので、エンジン出力の一部を駆動源として 運転される車両用冷却ファンの減速時制御において、エンジン冷却水の水温を検 出する水温センサと、自車の走行速度を検出する車速センサと、前記冷却ファン の駆動を検出するファン駆動検出手段と、前記水温センサ、車速センサ及びファ ン駆動検出手段の検出データに基づいて前記冷却ファンの強制駆動信号を出力す るコントローラとを具備し、前記コントローラは、エンジン冷却水の水温が所定 値以上でかつ所定車速以上からの減速時に、停止中の前記冷却ファンを強制的に 駆動させるように構成したことを特徴とする車両用冷却ファンの減速時制御であ る。

【００１０】

【作用】

前述の手段によれば、所定車速以上からの減速時にエンジン冷却水の水温が所 定値以上あると、コントローラから冷却ファンを強制駆動する旨の信号が出力さ れる。この信号を受けて冷却ファンの運転が開始されるが、この時のエンジンは 燃料供給がカットされた状態にあり、従って、減速中の車両から放出されるエネ ルギでエンジンを作動させ、さらにエンジンの出力の一部を駆動源とするオルタ ネータで発電された電力を消費して冷却ファンの駆動モータが作動する。すなわ ち、減速中に冷却ファンを強制的に運転すると、燃料を消費することなしに冷却 水温を低下させることができるので、通常走行時の冷却ファン駆動が減って燃費 の向上に有効である。また、燃料カットの状態でオルタネータを駆動する負荷は 、車両を減速する方向に加算されるものであり、従って、いわゆるエンジンブレ ーキの効きを向上させる作用もある。

【００１１】

【実施例】

本考案による車両用冷却ファンの減速時制御の一実施例を図１及び図２に基づ いて説明する。なお、図１の系統図においては、従来例として示した図３と同一 の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１２】 本考案では、コントローラとなるエンジンＥＣＵ２１に水温センサ３、車速セ ンサ２２、エンジン回転速度センサ２３、アイドルスイッチ（ＳＷ）２４及びフ ァン駆動検出手段としてのファン駆動検出スイッチ（ＳＷ）２５の検出データを 入力し、エンジンＥＣＵ２１内において後述するフローチャートに基づいた判断 をして、減速時に停止しているラジエータファン４及びコンデンサファン５を（ 以下両ファンを総称して冷却ファンと呼ぶ）を強制的に運転する。車速センサ２ ２は自車の走行速度を検出し、エンジン回転速度センサ２３はエンジン１の回転 数を検出するが、両者の検出値間には、トランスミッションの選択ギヤ等から影 響を受けるため、単純な相関関係は成立しにくい。アイドルＳＷ２４は、アイド リング時のようにアクセルがＯＦＦ（たとえば踏み込み量がゼロ）の状態でＯＮ となるスイッチで、通常の運転操作においては減速時にアクセルをＯＦＦとする 。ファン駆動検出スイッチ２５は、冷却ファンが現在駆動しているか否かを検出 するためのスイッチである。

【００１３】 次にエンジンＥＣＵ２１内における制御のプロセスを図２のフローチャートに 基づいて説明する。なお、以下の説明に使用する車速、エンジン回転数及び水温 の数値は一例であり、これに限定されるものではない。まず最初は、アイドルＳ Ｗ２４のＯＮ−ＯＦＦを判断し、アイドルＳＷ２４がＯＮの時は車速センサ２２ で検出した車速を判断する。このとき検出した車速が２０Ｋｍ／Ｈ以上であれば 、現在車両は減速状態にあると判断できる。そして、エンジン回転速度センサで 検出したエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ以上であれば、さらにファン駆動 検出ＳＷ２５のＯＮ−ＯＦＦを判断する。ここでファン駆動検出ＳＷ２５がＯＦ Ｆの状態にあれば、冷却ファンは現在停止中であると判断でき、続いて水温セン サ３で検出した水温を判断する。この結果、水温が７８℃以上あった場合には、 冷却ファンを強制的に駆動せしめる強制駆動信号が出力される。すなわち、アイ ドルＳＷ２４がＯＮ、車速が２０ｋｍ／Ｈ以上、エンジン回転数が１５００ｒｐ ｍ以上、ファン駆動検出ＳＷ２５がＯＦＦ、そして水温が７８℃以上の５つの条 件が全て満たされた時に、冷却ファンの強制駆動が開始される。 冷却ファンの強制駆動が開始された後は、車速が１５Ｋｍ／Ｈ以下に下がった か否か、及びエンジン回転数Ｎｅが１２５０ｒｐｍ以下に下がった否かを判断し 、両条件が満たされた場合には冷却ファンの強制駆動を停止する。また、両条件 のいずれか一方でも満たされない場合には、水温を再度判断し、水温がまだ７８ ℃以上であれば冷却ファンの強制駆動を継続する。

【００１４】 以下、上述した車両用冷却ファンの減速時制御の作用を説明する。ブレーキ操 作やエンジンブレーキを利用した車両の減速時は、エンジン１に対する燃料の供 給がカットされるようなエンジン制御がなされており、従って、この時のエンジ ン１は、燃料を消費することなく車両の放出するエネルギによって駆動される。 このような状態で冷却ファンの強制駆動（ＨＩ駆動）を実施すると、冷却ファン の駆動モータは、燃料を消費することなしに駆動しているエンジン１と連動する オルタネータが発電した電力を消費して作動し、冷却ファンの送風によってエン ジン冷却水の冷却を促進する。このため、減速終了時には冷却水の温度が低くな っており、燃料を消費したエンジン出力の一部で駆動されるオルタネータが発電 した電力を消費しての冷却ファンの作動を低減できる。すなわち、オルタネータ に要求される発電負荷が低減されるので、この分だけエンジン１の負担も軽くな り、燃料の節約によって燃費が向上する。また、減速時にオルタネータの負荷が 増すことは、減速方向にプラスの力として作用するので、エンジンブレーキの効 きがよくなるといったメリットもある。

【００１５】 以上の実施例においては、ラジエータファン４及びコンデンサファン５を強制 駆動するものとして説明したが、他の実施例ではラジエータファン４を単独で強 制駆動するようにしてもよい。また、冷却ファンの強制駆動信号を出力するまで の判断条件としてエンジン回転数Ｎｅを加えていたが、この条件がなくてもほぼ 同様の制御は可能である。

【００１６】

【考案の効果】

前述した本考案によれば、燃料カット状態の減速時に冷却ファンを強制駆動し てエンジン冷却水の温度を下げるので、燃料を消費しての走行時における冷却水 ファンの作動が減少し、エンジンの負担が減ることによって燃費を向上させる効 果がある。すなわち、減速時の車両が、たとえばブレーキから熱エネルギとして 放出していたエネルギの一部を電気エネルギに変換し、この電気エネルギで冷却 ファンを駆動することによって燃料を節約するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による車両用冷却ファンの減速時制御の
一実施例を示す系統図である。

【図２】図１のエンジンＥＣＵ内における制御例を示す
フローチャートである。

【図３】従来例を示す系統図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２、２１ エンジンＥＣＵ ３ 水温センサ ４ ラジエータファン ５ コンデンサファン ２２ 車速センサ ２３ エンジン回転速度センサ ２４ アイドルスイッチ（ＳＷ） ２５ ファン駆動検出スイッチ（ＳＷ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン出力の一部を駆動源として運転さ
   れる車両用冷却ファンの減速時制御において、エンジン
   冷却水の水温を検出する水温センサと、自車の走行速度
   を検出する車速センサと、前記冷却ファンの駆動を検出
   するファン駆動検出手段と、前記水温センサ、車速セン
   サ及びファン駆動検出手段の検出データに基づいて前記
   冷却ファンの強制駆動信号を出力するコントローラとを
   具備し、前記コントローラは、エンジン冷却水の水温が
   所定値以上でかつ所定車速以上からの減速時に、停止中
   の前記冷却ファンを強制的に駆動させるように構成した
   ことを特徴とする車両用冷却ファンの減速時制御。