JP2000220454A - エンジンの冷却ファン制御装置 - Google Patents

エンジンの冷却ファン制御装置

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JP2000220454A
JP2000220454A JP1875999A JP1875999A JP2000220454A JP 2000220454 A JP2000220454 A JP 2000220454A JP 1875999 A JP1875999 A JP 1875999A JP 1875999 A JP1875999 A JP 1875999A JP 2000220454 A JP2000220454 A JP 2000220454A
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JP
Japan
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water temperature
engine
cooling fan
radiator
temperature sensor
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Application number
JP1875999A
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English (en)
Inventor
Satoru Watanabe
渡邊  悟
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第2水温センサにより検出されるラジエータ
出口水温に基づいて、ラジエータ冷却ファンの回転を制
御する際に、前記第2センサが故障した場合にも、制御
を可能とする。 【解決手段】 第1水温センサによりエンジン水温TW
Eを検出し(S1)、第2水温センサによりラジエータ
出口水温TERを検出する(S2)。第2水温センサの
故障の有無を判定し(S3)、故障無しのときは、エン
ジン運転条件別に、エンジン水温TWEとラジエータ出
口水温TWRとの温度差ΔTWを、学習して記憶保持す
る一方(S5〜S7)、ラジエータ出口水温TWRの検
出値に基づいて冷却ファンの回転を制御する(S11)。
故障有りのときは、エンジン水温TWEと、エンジン運
転条件別の温度差学習値ΔTWとにより、ラジエータ出
口水温TWRを推定し(S8〜S10)、ラジエータ出口
水温TWRの推定値に基づいて冷却ファンの回転を制御
する(S11)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの冷却フ
ァン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジンの冷却ファン制御装
置においては、エンジンのウォータジャケットに配設さ
れてエンジン水温を検出する第1水温センサとは別に、
ラジエータからエンジンへの冷却水通路に配設されてラ
ジエータ出口水温(エンジン入口水温)を検出する第2
水温センサを備え、この第2水温センサにより検出され
るラジエータ出口水温に基づいて、ラジエータ出口水温
が目標温度となるように、ラジエータ冷却ファンの回転
を制御している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷却ファン制御装置にあっては、ラジエータ
出口水温検出用の第2水温センサが故障した場合は、目
標温度に制御できなくなるため、オーバーヒートに至る
可能性がある。
【0004】また、ラジエータ出口水温検出用の第2水
温センサの故障を検出した場合に、ラジエータ出口水温
の検出値を所定値に固定する方法も考えられるが、これ
であると、オーバーヒート防止を優先させるため、必要
以上に冷却ファンの回転数を上げることになって、ファ
ン騒音の増大を招いたりする。
【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、ラジエータ出口水温検出用の第2水温センサが故障
した場合にも、ラジエータ出口水温を目標温度に制御可
能な冷却ファン制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明(請求項1に係る発明)では、図1に示すよ
うに、構成する。
【0007】すなわち、エンジンのウォータジャケット
に配設されてエンジン水温を検出する第1水温センサと
は別に、ラジエータからエンジンへの冷却水通路に配設
されてラジエータ出口水温を検出する第2水温センサを
備えると共に、この第2水温センサにより検出されるラ
ジエータ出口水温に基づいて、ラジエータ冷却ファンの
回転を制御する冷却ファン回転制御手段を備えるエンジ
ンの冷却ファン制御装置であることを前提とする。
【0008】ここにおいて、前記第2水温センサの故障
の有無を検出する第2水温センサ故障検出手段と、前記
故障検出手段により故障が検出されないときに、エンジ
ン運転条件別に、前記第1水温センサにより検出される
エンジン水温と前記第2水温センサにより検出されるラ
ジエータ出口水温との温度差を、学習して記憶保持する
温度差学習手段と、前記故障検出手段により故障が検出
されたときに、前記第1水温センサにより検出されるエ
ンジン水温、及び、前記学習手段によるエンジン運転条
件別の温度差学習値により、ラジエータ出口水温を推定
するラジエータ出口水温推定手段と、前記故障検出手段
により故障が検出されたときに、前記第2水温センサに
より検出されるラジエータ出口水温に代え、前記推定手
段により推定されたラジエータ出口水温に基づいて、前
記冷却ファン回転制御手段によるラジエータ冷却ファン
の回転制御を行わせる切換手段と、を設けたことを特徴
とする。
【0009】請求項2に係る発明では、前記温度差学習
手段は、エンジン負荷と車速とをエンジン運転条件のパ
ラメータとして、エンジン運転条件別に、前記温度差を
学習するものであることを特徴とする。
【0010】請求項3に係る発明では、前記温度差学習
手段は、エンジン運転条件別に、前記温度差の平均値を
学習するものであることを特徴とする。請求項4に係る
発明では、前記温度差学習手段は、機関暖機後であるこ
とを学習条件として、学習するものであることを特徴と
する。
【0011】請求項5に係る発明では、前記ラジエータ
出口温度推定手段は、前記温度差学習値を始動後経過時
間に応じて補正する学習値補正手段を有し、補正後の温
度差学習値を用いることを特徴とする。
【0012】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、ラジエー
タ出口水温検出用の第2水温センサの正常時に、エンジ
ン運転条件別に、第1水温センサにより検出されるエン
ジン水温と第2水温センサにより検出されるラジエータ
出口水温との温度差を、学習して記憶保持しておき、第
2水温センサの故障時には、第1水温センサにより検出
されるエンジン水温とエンジン運転条件別の温度差学習
値とにより、ラジエータ出口水温を推定して、これに基
づいてラジエータ冷却ファンの回転制御を行わせるの
で、ラジエータ出口水温検出用の第2水温センサの故障
時にも、ラジエータ出口水温を目標温度に制御可能とな
り、ファン騒音を低く抑えられるという効果が得られ
る。
【0013】請求項2に係る発明によれば、エンジン負
荷と車速とをエンジン運転条件のパラメータとして、エ
ンジン運転条件別に温度差を学習することで、学習精度
を向上させることができる。
【0014】請求項3に係る発明によれば、エンジン運
転条件別に温度差の平均値を学習することで、学習精度
を向上させることができる。請求項4に係る発明によれ
ば、機関暖機後であることを学習条件として、学習する
ことで、学習精度を向上させることができる。
【0015】請求項5に係る発明によれば、温度差学習
値を始動後経過時間に応じて補正すして用いることで、
始動直後においても的確な制御が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図2は本発明の一実施形態を示すエンジン
冷却系のシステム図である。
【0017】エンジン1内にはウォータジャケット(図
示せず)が形成されている。ラジエータ2において冷却
ファン3により冷却された冷却水は、図示しないウォー
タポンプにより、冷却水通路4を通って、エンジン1内
のウォータジャケットに供給され、エンジン1の各部を
冷却した後、昇温し、出口側の冷却水通路5を通って、
ラジエータ2へ戻るようになっている。
【0018】ここで、冷却ファン3は、電動モータ又は
油圧モータにより駆動され、コントロールユニット6か
らの信号で回転制御される。また、エンジン1のウォー
タジャケットに配設されてエンジン水温TWEを検出す
る第1水温センサ7と、ラジエータ2からエンジン1へ
の冷却水通路4に配設されてラジエータ出口水温(エン
ジン入口水温)TWRを検出する第2水温センサ8とが
設けられ、これらの検出信号はコントロールユニット6
に入力されている。
【0019】コントロールユニット6には、この他、負
荷センサからのエンジン負荷信号、車速センサからの車
速信号などが入力されている。ここにおいて、コントロ
ールユニット6は、前記第2水温センサ8により検出さ
れるラジエータ出口水温TWRに基づいて、ラジエータ
冷却ファン3の回転を制御する他、前記第2水温センサ
8の故障の有無を検出し、これに応じて学習制御及びフ
ェイルセーフ制御を行う。
【0020】コントロールユニット6の制御内容を、図
3のフローチャートに示す。ステップ1(図にはS1と
記す。以下同様)では、第1水温センサ7からの信号に
基づいて、エンジン水温TWEを検出する。
【0021】ステップ2では、第2水温センサ8からの
信号に基づいて、ラジエータ出口水温TWRを検出す
る。ステップ3では、第2水温センサ8の故障の有無を
判定する。具体的には、第2水温センサ8の出力電圧が
所定範囲外のときに断線等の故障と判定する。この部分
が第2水温センサ故障検出手段に相当する。
【0022】第2水温センサ8の故障無しの場合は、ス
テップ4へ進む。ステップ4では、学習条件か否か、具
体的には、暖機完了後(エンジン水温TWEが所定値以
上、又は始動から所定時間以上経過)か否かを判定し、
学習条件の場合は、ステップ5〜7を実行する。
【0023】ステップ5では、第1水温センサ7により
検出されるエンジン水温TWEと、第2水温センサ8に
より検出されるラジエータ出口水温TERとの温度差Δ
TW0=TWE−TWRを算出する。
【0024】ステップ6では、エンジン負荷と車速とを
エンジン運転条件のパラメータとして、エンジン運転条
件別に、温度差学習値ΔTWを記憶保持してあるバック
アップRAM上の学習マップを参照し、現在のエンジン
運転条件に対応する温度差学習値ΔTWを読込む。
【0025】ステップ7では、次式のごとく、現在の温
度差学習値ΔTWと、今回の温度差ΔTW0との加重平
均をとって、温度差学習値ΔTWを更新し、バックアッ
プRAM上のデータを書換える。
【0026】 ΔTW=ΔTW×(1−K)+ΔTW0×K 但し、Kは加重平均重み付け定数である(0<K<
1)。ここで、ステップ5〜7の部分が温度差学習手段
に相当する。
【0027】最後に、ステップ11へ進む。ステップ1
1では、第2水温センサ8により検出されたラジエータ
出口温度TWRと目標温度とを比較し、TWR=目標温
度となるように、ラジエータ冷却ファン3の回転を制御
する。すなわち、TWR<目標温度の場合は、ラジエー
タ冷却ファン3の回転を減少させ、TWR>目標温度の
場合は、ラジエータ冷却ファン3の回転を増大させる。
この部分が冷却ファン回転制御手段に相当する。
【0028】第2水温センサ8の故障有りの場合は、ス
テップ8へ進む。ステップ8では、エンジン負荷と車速
とをエンジン運転条件のパラメータとして、エンジン運
転条件別に、温度差学習値ΔTWを記憶保持してあるバ
ックアップRAM上の学習マップを参照し、現在のエン
ジン運転条件に対応する温度差学習値ΔTWを読込む。
【0029】ステップ9では、始動後経過時間をパラメ
ータとして補正係数TRMを予め定めたテーブルを参照
し、始動後経過時間に応じて補正係数TRMを設定す
る。ここでの補正係数TRMは、始動後経過時間に応じ
て0から1.0まで大きくなり、暖機完了に相当する時
間後は、1.0になるように設定される。始動直後はエ
ンジン水温TWEとラジエータ出口水温TWRとの温度
差が小さいからである。
【0030】ステップ10では、次式のごとく、第1水
温センサ7により検出されるエンジン水温TWEから、
温度差学習値ΔTWを補正係数TRMにより補正した値
を減算して、ラジエータ出口水温TWRを推定する。
【0031】TWR=TWE−(ΔTW×TRM) ここで、ステップ8〜10の部分がラジエータ出口水温
推定手段に相当する。最後に、ステップ11へ進む。
【0032】ステップ11では、推定されたラジエータ
出口温度TWRと目標温度とを比較し、TWR=目標温
度となるように、ラジエータ冷却ファン3の回転を制御
する。すなわち、TWR<目標温度の場合は、ラジエー
タ冷却ファン3の回転を減少させ、TWR>目標温度の
場合は、ラジエータ冷却ファン3の回転を増大させる。
この部分が冷却ファン回転制御手段に相当する。
【0033】ここで、ステップ3から、ステップ8,
9,10を経て、ステップ11を実行させる部分が、第
2水温センサ7により検出されるラジエータ出口水温T
WRに代え、前記推定手段により推定されたラジエータ
出口水温TWRに基づいて、前記冷却ファン回転制御手
段によるラジエータ冷却ファン3の回転制御を行わせる
切換手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の一実施形態を示すエンジン冷却系の
システム図
【図3】 冷却ファン回転制御のフローチャート
【符号の説明】
1 エンジン 2 ラジエータ 3 冷却ファン 4,5 冷却水通路 6 コントロールユニット 7 第1水温センサ(エンジン水温検出用) 8 第2水温センサ(ラジエータ出口水温検出用)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンのウォータジャケットに配設され
    てエンジン水温を検出する第1水温センサとは別に、ラ
    ジエータからエンジンへの冷却水通路に配設されてラジ
    エータ出口水温を検出する第2水温センサを備えると共
    に、この第2水温センサにより検出されるラジエータ出
    口水温に基づいて、ラジエータ冷却ファンの回転を制御
    する冷却ファン回転制御手段を備えるエンジンの冷却フ
    ァン制御装置において、 前記第2水温センサの故障の有無を検出する第2水温セ
    ンサ故障検出手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されないときに、エ
    ンジン運転条件別に、前記第1水温センサにより検出さ
    れるエンジン水温と前記第2水温センサにより検出され
    るラジエータ出口水温との温度差を、学習して記憶保持
    する温度差学習手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたときに、前記
    第1水温センサにより検出されるエンジン水温、及び、
    前記学習手段によるエンジン運転条件別の温度差学習値
    により、ラジエータ出口水温を推定するラジエータ出口
    水温推定手段と、 前記故障検出手段により故障が検出されたときに、前記
    第2水温センサにより検出されるラジエータ出口水温に
    代え、前記推定手段により推定されたラジエータ出口水
    温に基づいて、前記冷却ファン回転制御手段によるラジ
    エータ冷却ファンの回転制御を行わせる切換手段と、 を設けたことを特徴とするエンジンの冷却ファン制御装
    置。
  2. 【請求項2】前記温度差学習手段は、エンジン負荷と車
    速とをエンジン運転条件のパラメータとして、エンジン
    運転条件別に、前記温度差を学習するものであることを
    特徴とする請求項1記載のエンジンの冷却ファン制御装
    置。
  3. 【請求項3】前記温度差学習手段は、エンジン運転条件
    別に、前記温度差の平均値を学習するものであることを
    特徴とする請求項1又は請求項2記載のエンジンの冷却
    ファン制御装置。
  4. 【請求項4】前記温度差学習手段は、機関暖機後である
    ことを学習条件として、学習するものであることを特徴
    とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のエン
    ジンの冷却ファン制御装置。
  5. 【請求項5】前記ラジエータ出口温度推定手段は、前記
    温度差学習値を始動後経過時間に応じて補正する学習値
    補正手段を有し、補正後の温度差学習値を用いることを
    特徴とする請求項4記載のエンジンの冷却ファン制御装
    置。
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