JP4544299B2 - ファン作動制御方法およびファン作動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関停止後の内燃機関を冷却させる電動ファンの作動時間およびバッテリを充電させるためのアイドルアップ時間の制御を行うファン作動制御方法およびファン作動制御装置に関する。

従来、車両等に搭載される内燃機関は、停止した直後は比較的高温となっている。このような条件下で、内燃機関を再始動（以下、この始動を「高温再始動」という）させた場合には、燃料噴射装置の燃料配管中の燃料が高温（例えば１００℃程度）になるため、気泡（ベーパ）が発生して燃料噴射量が減少する。このため、気筒内の空燃比が目標空燃比に対して大幅に希薄な混合気（Ａ／Ｆがリーン）となってしまい、アイドリング運転の回転数（以下、アイドル回転数という）が安定せず（以下、この状態を「ラフアイドル状態」という）、内燃機関の始動性も著しく低下してしまうことがあった。
このため、内燃機関停止後、一定時間ファンを作動させて、内燃機関を冷却させるものがある。

また、このような従来の内燃機関を冷却させるものとして、内燃機関へのエネルギー投入量とファンの特性値とを用いて、ファンの作動時間を計算するファンモーターの制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このものは、内燃機関が停止する前の時間における内燃機関へのエネルギー投入量の測定量の積分値と、内燃機関の現時点の運転データおよび周囲環境データとから、内燃機関が停止した後に必要なファンの作動時間を計算するものである。ここで、内燃機関停止後、ファンは、バッテリの電力を用いて作動される。そして、この内燃機関停止後に消費されたバッテリの電力は、内燃機関の再始動後に、内燃機関によって回転駆動される発電機に発電された電力によって充電されることとなる。

一方、内燃機関の通常運転中においても、アイドル運転時に消費電力の大きな電装品を使用すると、通常の設定アイドル回転数ではそのときの電気負荷に対して発電機の能力が不足してしまう。このため、電気負荷の増大にともなって設定アイドル回転数を増大補正できるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

このものは、バッテリの充放電状態を検出する検出手段を設け、該検出手段が電気負荷の増大によりバッテリが放電状態にあることを検出したとき、制御手段によりアイドル回転数を増大補正するものである。
特表２００６−５２５４６２号公報 特開昭６１−７０１４９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものにおいては、ファンの作動時間を計算するために、内燃機関へのエネルギー投入量とファンの特性値とを用いるので、それぞれの値を正確に測定することが困難であり、その結果、ファンの作動時間を容易に算出することができないという問題があった。また、上記特許文献１に記載されたものにおいては、内燃機関停止後のファンの作動時間が変動するため、バッテリ容量の低下分に応じた充電ができないという問題があった。例えば、常に十分なバッテリ充電を行うためのバッテリ充電時間を設定した場合には、ファンの作動時間が短い場合には、無駄なバッテリ充電が行われてしまうという問題がある。

さらに、上記特許文献２に記載されたものにおいては、電気負荷の増大によってバッテリが放電状態にあることを検出して、アイドル回転数を増大補正するため、比較器や遅延回路等といった複数の機器が必要であるとともに、複雑な回路が必要になってしまうという問題があった。また、上記特許文献２に記載されたものにおいては、バッテリが放電状態である時点でのアイドルアップしかできないため、内燃機関の停止後のバッテリ容量の低下には、対応することができないという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、ファン作動時間およびバッテリ充電時間を容易に算出することができるとともに、無用な作動を抑制することにより騒音の防止、安全性の向上を計ることや、バッテリ寿命の延長を計ることができるファン作動制御方法およびファン作動制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るファン作動制御方法は、上記課題を解決するため、（１）車両の外気温にしたがってファンの作動時間を決定するファン作動時間マップと、前記ファン作動時間にしたがって前記アイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップと、を記憶させる作動時間マップ記憶ステップと、前記車両の外気温を検出する外気温検出ステップと、前記ファンに冷却される内燃機関の作動停止命令を検出する内燃機関作動停止命令検出ステップと、前記内燃機関の作動停止命令が検出されたとき、前記ファン作動時間マップにしたがって、前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を設定するファン作動時間設定ステップと、前記設定されたファン作動時間を不揮発性メモリに記憶させるファン作動時間記憶ステップと、前記設定されたファン作動時間だけバッテリの電力を用いて前記ファンを作動させるファン作動制御ステップと、前記内燃機関の作動開始命令を検出する内燃機関作動開始命令検出ステップと、前記内燃機関の作動開始命令が検出されたとき、前記不揮発性メモリを検索し、前記ファン作動時間が設定されていた場合、前記アイドルアップ時間マップにしたがって、前記ファン作動時間に応じたアイドルアップ時間を設定するアイドルアップ時間設定ステップと、前記設定されたアイドルアップ時間に応じて、前記内燃機関のアイドルアップを行い、前記バッテリを充電させるアイドルアップステップと、を備えたことを特徴とした構成を有している。

この構成により、ファンの作動時間をファン作動時間マップから外気温に応じて設定し、アイドルアップ時間をアイドルアップ時間マップから上記ファン作動時間に応じて設定するので、ファン作動時間およびバッテリを充電させるアイドルアップ時間を容易に算出することができるとともに、必要のないファン作動やアイドルアップの時間を削減して、無用な作動を抑制することにより騒音の防止、作動時間の短縮による安全性の向上を計ることや、バッテリ寿命の延長を計ることができる。

また、本発明に係るファン作動制御方法は、上記（１）に記載のファン作動制御方法において、（２）前記ファン作動時間設定ステップが、前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を設定する際、前記外気温検出ステップで検出した前記車両の外気温が、前記ファン作動時間マップに合致した値がない場合、前記ファン作動時間マップに設定された他の外気温に対応する作動時間に基づいて前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を補完して設定することを特徴とした構成を有している。

この構成により、ファン作動時間マップに外気温を細かく設定しなくても、車両の外気温に合致する値がない場合には、他の外気温に設定されている作動時間の値から補完して車両の外気温に対応する作動時間の値を算出するので、ファン作動時間マップに設定されていない値にも対応することができるとともに、ファン作動時間マップのデータ量を抑えることができ、記憶容量を抑えることができる。

さらに、本発明に係るファン作動制御装置は、上記課題を解決するため、（３）車両の外気温にしたがってファンの作動時間を決定するファン作動時間マップと、前記ファン作動時間にしたがって前記アイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップと、を記憶する作動時間マップ記憶手段と、前記車両の外気温を検出する外気温検出手段と、前記ファンに冷却される内燃機関の作動停止命令および作動開始命令を検出する内燃機関作動命令検出手段と、前記内燃機関の作動停止命令が検出されたとき、前記ファン作動時間マップにしたがって、前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を設定するファン作動時間設定手段と、前記設定されたファン作動時間を不揮発性メモリに記憶させるファン作動時間記憶手段と、前記設定されたファン作動時間だけバッテリの電力を用いて前記ファンを作動させるファン作動制御手段と、前記内燃機関の作動開始命令が検出されたとき、前記不揮発性メモリを検索し、前記ファン作動時間が設定されていた場合、前記アイドルアップ時間マップにしたがって、前記ファン作動時間に応じたアイドルアップ時間を設定するアイドルアップ時間設定手段と、前記設定されたアイドルアップ時間に応じて、前記内燃機関のアイドルアップを行い、前記バッテリを充電させるアイドルアップ手段と、を備えたことを特徴とした構成を有している。

この構成により、ファンの作動時間をファン作動時間マップから外気温に応じて設定し、アイドルアップ時間をアイドルアップ時間マップから上記ファン作動時間に応じて設定するので、ファン作動時間およびバッテリを充電させるアイドルアップ時間を容易に算出することができるとともに、必要のないファン作動やアイドルアップの時間を削減して、無用な作動を抑制することにより騒音の防止、作動時間の短縮による安全性の向上を計ることや、バッテリ寿命の延長を計ることができる。

本発明によれば、ファンの作動時間を外気温に応じて設定し、アイドルアップ時間を上記ファン作動時間に応じて設定するので、ファン作動時間およびバッテリ充電時間を容易に算出することができるとともに、無用な作動を抑制することにより、騒音の防止、安全性の向上を計ることや、バッテリ寿命の延長を計るファン作動制御方法およびファン作動制御装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、構成について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るファン作動制御装置を搭載した車両の概略ブロック構成図である。

図１に示すように、車両１０は、蓄電池であるバッテリ１１と、発電機であるオルタネータ１２と、回路の開閉を行うメインリレー１３と、ファンモーター１５を制御するファンコントローラ１４と、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ１６と、内燃機関であるエンジン１７と、車両１０全体を制御する車両用電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）１００と、を備えている。

バッテリ１１は、繰り返し充放電可能な蓄電池であり、エンジン１７の始動時のスタータへの電力供給や電装品等への電力供給を行い、オルタネータ１２によって充電されるようになっている。また、バッテリ１１は、通常、乗用車では１２Ｖの鉛電池が使用される。鉛電池とは、２種類の異なった電極と電解液等から構成されており、化学的エネルギーを電気的エネルギーとして取り出すことができ、また逆に、外部から電気エネルギーを与えると、元の形の化学的エネルギーとして蓄えることができる装置である。具体的には、希硫酸の中に二酸化鉛の板と鉛の板を入れたもので、鉛、水素、硫酸の各イオンの働きによってプラス極からマイナス極に電流が流れて電気が起こり、逆に、外部から電気エネルギーを与えると、元の形に戻るようになっている。

オルタネータ１２は、車両１０に必要な電力を発生させる発電機である。オルタネータ１２は、導線の巻かれた回転するロータと、ロータのまわりに配されたステータコイルと、交流電流を直流電流に変換する整流器であるレクチファイアと、発生電気量を調整するレギュレータと、を有している。ロータは、バッテリ１１よりロータに巻かれた導体に電気が流れることにより、電磁石となる。また、エンジン１７のクランクシャフトと、オルタネータ１２のロータとは、ベルトで接続されるようになっている。

エンジン１７が始動して、エンジン１７のクランクシャフトが回転すると、エンジン１７のクランクシャフトからベルトでオルタネータ１２のロータに動力が伝えられるようになっている。このとき、オルタネータ１２のロータに巻かれた導体に電気が流れると、電磁石となったロータが上記動力によって回転され、電磁誘導によってステータコイルの導体に交流電流が発生するようになっている。この発生された交流電流は、レクチファイアで直流電流に変換され、レギュレータで電気量が調整され、オルタネータ１２から出力されるようになっている。

オルタネータ１２で発電された電力は、電装品等に供給され、余った場合には、バッテリ１１の充電に使用されるようになっている。

メインリレー１３は、電気が流れることにより電磁石となるコイルと、磁力により動作し回路の開閉を行うスイッチと、を有している。メインリレー１３は、ＥＣＵ１００によりコイルの電流が制御され、コイルに電気が流れると電磁石となり、磁力によりスイッチを引き寄せて、スイッチが回路を閉じるようになっている。したがって、ＥＣＵ１００によりコイルの電流が制御され、スイッチのオンとオフが切り換えられ、回路の開閉を行うことができるようになっている。

また、上記メインリレー１３は、電磁石を利用した電磁式あるいは機械式と呼ばれる方法を用いたが、半導体を利用して回路の開閉を行う半導体式のものを用いることもできる。

ファンコントローラ１４は、ファンモーター１５を駆動し、後述する電動ファンを回転させるようになっている。フラッシュメモリ１６は、電源を断ってエネルギーの供給を停止しても、記憶内容に変化がない不揮発性メモリであり、データの消去・書き込みを自由に行うことができ、電源を切っても記憶内容が失われないようになっている。また、フラッシュメモリ１６は、ＥＣＵ１００と接続されており、ＥＣＵ１００によってデータの読み書きが行われるようになっている。

エンジン１７は、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン１７の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するＥＣＵ１００によって燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御等の運転制御が行われるようになっている。また、エンジン１７は、後述するラジエータによって冷やされた冷却水によって冷やされるようになっている。

一方、図１に示すように、ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central processing unit）１００ａを中心とするマイクロプロセッサから構成されており、ＣＰＵ１００ａの他に処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read only memory）１００ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random access memory）１００ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートと、を備えている。

ＥＣＵ１００には、図示しないイグニッションスイッチからのイグニッション（ＩＧ）信号およびエンジン停止信号、エンジン１７の冷却水温を検出する水温センサからの水温検出信号、車両１０の外気温を測定する外気温センサからの外気温検出信号、エンジン１７の回転数を測定するエンジン回転数センサからのエンジン回転数検出信号、エンジン１７の状態を検出するエンジン負荷信号等が、それぞれ入力ポートを介して入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ１００は、バッテリ１１およびオルタネータ１２と接続されており、バッテリ１１またはオルタネータ１２から電力が供給されるようになっている。また、ＥＣＵ１００は、メインリレー１３を制御し、回路の開閉を行うようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、ファンコントローラ１４に供給される電力の制御を行うようになっている。

なお、ＥＣＵ１００は、前述したように、フラッシュメモリ１６と通信ポートを介して接続されており、各種データのやりとりを行うようになっている。
また、ＲＯＭ１００ｂには、車両１０の外気温にしたがって電動ファンの作動時間を決定するファン作動時間マップ、および、ファン作動時間にしたがってアイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップが記憶されている。

次に、エンジンルーム内の電動ファンとラジエータについて、説明する。図２は、本発明の実施の形態における車両のエンジンルームの前部付近の断面図であり、図３は、本発明の実施の形態における車両のエンジンルームの前部付近の平面図である。

図２、図３に示すように、ラジエータ３０は、車両１０の前部に設けられ、このラジエータ３０の後側には電動ファン２０が設けられている。ラジエータ３０は、外部との表面積が大きく取られた冷却通路が内部に設けられ、エンジン１７を冷却した冷却水が通過するようになっている。

また、ラジエータ３０の前方の車両１０前端部中央位置には、ラジエータグリル４０が設けられ、このラジエータグリル４０には、ラジエータ３０に対し走行風を導く走行風導入口としてのグリル開口部４１が形成されている。そして、グリル開口部４１から導入される走行風は、電動ファン２０により積極的に導かれ、ラジエータ３０内を通過する冷却水を冷却するようになっている。

電動ファン２０は、中央にボス部２２を有するプロペラ２３を備え、ファンモーター１５の軸にボス部２２が回転一体に連結されている。ファンモーター１５は、ラジエータ３０の後面に取り付けられたファンシュラウド２１に支持されている。

このような構成により、ラジエータ３０内の冷却水は、車両１０が走行中には、ラジエータグリル４０に設けられたグリル開口部４１から走行風が取り入れられ、冷却されるようになる。一方、ラジエータ３０内の冷却水は、車両１０が停車中には、ラジエータグリル４０に設けられたグリル開口部４１から走行風が取り入れられないため、冷却されづらいが、電動ファン２０を作動させることにより、ラジエータグリル４０に設けられたグリル開口部４１から車両１０の外部の空気が積極的に取り入れられ、冷却されるようになる。

したがって、車両１０が停車中であっても、電動ファン２０を作動させることにより、ラジエータ３０内の冷却水を冷却させ、積極的にエンジン１７を冷却させることができる。

なお、本実施の形態においては、ラジエータ３０の後側に電動ファン２０を設けるようにしているが、ラジエータの前側に電動ファンを設けるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、エンジン１７を冷却するラジエータ３０内の冷却水を、電動ファン２０により冷却することにより、間接的にエンジン１７を冷却するようにしているが、電動ファン２０によって直接、エンジン１７を冷却することもできる。

以下、本発明の実施の形態に係るファン作動制御装置を搭載した車両１０の特徴的な構成について説明する。

ＥＣＵ１００は、車両１０の外気温を検出するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明における外気温検出手段を構成している。また、ＥＣＵ１００は、電動ファン２０に冷却されるエンジン１７の停止信号（作動停止命令）およびＩＧ信号（作動開始命令）を検出するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明における内燃機関作動命令検出手段を構成している。

また、ＥＣＵ１００は、エンジン１７の停止信号が検出されたとき、ファン作動時間マップにしたがって、車両１０の外気温に応じた電動ファン２０の作動時間を設定するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明におけるファン作動時間設定手段を構成している。また、ＥＣＵ１００は、上記設定されたファン作動時間をフラッシュメモリ１６に記憶させるようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明におけるファン作動時間記憶手段を構成している。

また、ＥＣＵ１００は、上記設定されたファン作動時間だけバッテリ１１の電力を用いて電動ファン２０を作動させるようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明におけるファン作動制御手段を構成している。また、ＥＣＵ１００は、ＩＧ信号が検出されたとき、フラッシュメモリ１６を検索し、ファン作動時間が設定されていた場合、アイドルアップ時間マップにしたがって、ファン作動時間に応じたアイドルアップ時間を設定するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明におけるアイドルアップ時間設定手段を構成している。

また、ＥＣＵ１００は、上記設定されたアイドルアップ時間に応じて、エンジン１７のアイドルアップを行い、オルタネータ１２により、バッテリ１１を充電させるようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００は、本発明におけるアイドルアップ手段を構成している。

また、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂは、車両１０の外気温にしたがって電動ファン２０の作動時間を決定するファン作動時間マップと、ファン作動時間にしたがってアイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップと、を記憶するようになっている。すなわち、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂは、本発明における作動時間マップ記憶手段を構成している。

次に、動作について説明する。
まず、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１００ｂには、車両１０の外気温にしたがって電動ファン２０の作動時間を決定するファン作動時間マップと、ファン作動時間にしたがってアイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップと、を記憶させておく。なお、本実施の形態では、このファン作動時間マップと、アイドルアップ時間マップと、を記憶させる処理が、本発明における作動時間マップ記憶ステップを構成している。

図４は、本発明の実施の形態に係るエンジン停止時のファン作動制御処理を示すフローチャートである。

なお、図４に示すフローチャートは、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによって実行されるエンジン停止時のファン作動制御処理のプログラムであり、このエンジン停止時のファン作動制御処理のプログラムはＲＯＭ１００ｂに記憶されている。また、このエンジン停止時のファン作動制御処理は、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによってイグニッションスイッチからエンジン停止信号の入力を検出し、このエンジン停止信号の入力を検出することにより、実行されるようになっている。

なお、このファン作動制御処理は、先頭の処理でエンジン停止信号が入力されたか否かの判定を行うようにして、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａにより所定の時間間隔で実行するようにしてもよい。また、本実施の形態では、このエンジン停止信号の入力を検出する処理が、本発明における内燃機関作動停止命令検出ステップを構成している。

まず、エンジン停止時のファン作動制御処理では、図４に示すように、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチからエンジン停止信号が入力されると、外気温を検出する（ステップＳ１１）。外気温は、外気温センサからの外気温検出信号にしたがって、車両１０の外気温を検出する。なお、本実施の形態では、ステップＳ１１が、本発明における外気温検出ステップを構成している。

次に、ＥＣＵ１００は、ＲＯＭ１００ｂに記憶されたファン作動時間マップにしたがって、車両１０の外気温に応じた電動ファン２０の作動時間を設定する（ステップＳ１２）。なお、本実施の形態では、ステップＳ１２が、本発明におけるファン作動時間設定ステップを構成している。

図５（ａ）に、本発明の実施の形態に係るファン作動時間マップを示し、図５（ｂ）に本発明の実施の形態に係るファン作動時間マップにしたがったファン作動時間を示すグラフを示す。なお、比較のため、図５（ｃ）に、従来のファン作動制御方法において設定されるファン作動時間を示すグラフを示す。図５（ｃ）からも明らかなように、図５（ｂ）に示したハッチング部分は、従来のファン作動制御方法において設定されるファン作動時間と、本発明のファン作動制御方法において設定されるファン作動時間との、差分を示すものであり、本発明により電動ファン２０を作動させない領域である。すなわち、後述するように本発明のファン作動制御方法により、ハッチング部分に相当するファン作動時間を削減して、無用な作動を抑制することができるようになる。

図５（ａ）に示すファン作動時間マップは、一具体例である。図５（ａ）に示すように、外気温が「３５℃」以下の場合には、ファン作動時間は「０秒」、すなわち、電動ファン２０は作動させず、外気温が「３８℃」以上の場合には、ファン作動時間は「４８０秒」として、それ以上はいくら外気温が高くてもファン作動時間は増やさないものとしている。

また、図５（ｂ）に示すように、ファン作動時間マップに合致した値がない外気温のファン作動時間は、ファン作動時間マップに設定されている値から補完するようにしている。すなわち、外気温が「３５℃」から「３８℃」の間であった場合には、検出した外気温に最も近い上下の外気温に設定されたファン作動時間から、比率によって検出した外気温に相当するファン作動時間を算出するようにしている。

具体的に説明すると、例えば、検出した外気温が「３６．４℃」であった場合には、以下のようにしてファン作動時間を算出する。まず、検出した外気温「３６．４℃」に最も近い上下の外気温、すなわち、「３６℃」と「３７℃」に設定されたファン作動時間「６０秒」と「１８０秒」とを抽出する。次に、このファン作動時間の差と温度差の比率を用いて、外気温のファン作動時間となるように、以下の式により求める。

「３６．４℃におけるファン作動時間」
＝６０＋（１８０−６０）×（０．４／（３７−３６））
＝１０８
これにより、外気温が「３６．４℃」と検出された場合には、ファン作動時間は「１０８秒」と算出することができる。

なお、本実施の形態においては、ファン作動時間マップに記載されていない外気温のファン作動時間を、記載されている直近の上下の外気温のファン作動時間から、外気温に対応するファン作動時間が、ファン作動時間を示すグラフにおいて直線上にあるものとして算出するようにしているが、これに限らず、直近以外の外気温のファン作動時間も用いて、外気温に対応するファン作動時間を予測するようにしてもよい。また、ファン作動時間マップに全ての外気温に対応することができるように、ファン作動時間の算出式等を設定するようにしてもよい。

次に、ＥＣＵ１００は、エンジン１７停止後に電動ファン２０を作動させる必要があるか否か、すなわち、上記設定したファン作動時間が「０秒」を超える値であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

この判定により、エンジン１７停止後に電動ファン２０を作動させる必要がない（ステップＳ１３でＮｏ）、すなわち、ファン作動時間が「０秒」である場合には、エンジン停止時のファン作動制御処理を終了する。したがって、エンジン１７停止後、電動ファン２０を作動させずに終了する。

一方、エンジン１７停止後に電動ファン２０を作動させる必要がある（ステップＳ１３でＹｅｓ）、すなわち、ファン作動時間が「０秒」を超える値である場合には、ファン作動時間をフラッシュメモリ１６に記憶させる（ステップＳ１４）。なお、本実施の形態では、ステップＳ１４が、本発明におけるファン作動時間記憶ステップを構成している。

次に、ＥＣＵ１００は、メインリレー１３のコイルに電流を流し、メインリレー１３に回路を閉じさせ、ファンコントローラ１４に電源供給を行うとともに、ファン作動時間の計時処理を開始する（ステップＳ１５）。この電源供給により、ファンコントローラ１４が、ファンモーター１５を作動させ、電動ファン２０が作動する。

次に、ＥＣＵ１００は、ファン作動時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１６）、ファン作動時間が経過するまで（ステップＳ１６でＮｏの間）ファンコントローラ１４に電源を供給し続ける。ＥＣＵ１００は、ファン作動時間が経過したら（ステップＳ１６でＹｅｓ）、メインリレー１３のコイルの電流を停止させ、メインリレー１３に回路を開かせて、ファンコントローラ１４の電源供給を切断させて、上記ファン作動時間の計時処理を終了し（ステップＳ１７）、エンジン停止時のファン作動制御処理を終了する。これにより、ファンコントローラ１４によるファンモーター１５の作動が停止し、電動ファン２０の作動が停止する。なお、本実施の形態では、ステップＳ１５〜ステップＳ１７が、本発明におけるファン作動制御ステップを構成している。

以上の処理により、車両１０の外気温にしたがって異なるファン作動時間を容易に算出することができ、エンジン１７停止後、算出したファン作動時間分だけ電動ファン２０を作動させることができる。

次に、エンジン再始動時のファン作動制御処理について、説明する。図６は、本発明の実施の形態に係るエンジン再始動時のファン作動制御処理を示すフローチャートである。

なお、図６に示すフローチャートは、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによって実行されるエンジン再始動時のファン作動制御処理のプログラムであり、このエンジン再始動時のファン作動制御処理のプログラムはＲＯＭ１００ｂに記憶されている。

また、このエンジン再始動時のファン作動制御処理は、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１００ａによってイグニッションスイッチからＩＧ信号の入力を検出し、このＩＧ信号の入力を検出することにより、実行されるようになっている。なお、本実施の形態では、このＩＧ信号（エンジン１７の作動開始命令）の入力を検出する処理が、本発明における内燃機関作動開始命令検出ステップを構成している。

図６に示すように、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチからＩＧ信号が入力されると、フラッシュメモリ１６を検索し、ファン作動時間が設定されているか否かを判定する（ステップＳ２１）。フラッシュメモリ１６にファン作動時間が設定されていなければ（ステップＳ２１でＮｏ）、エンジン再始動時のファン作動制御処理を終了する。

一方、フラッシュメモリ１６にファン作動時間が設定されている（ステップＳ２１でＹｅｓ）場合には、ＲＯＭ１００ｂに記憶されたアイドルアップ時間マップにしたがって、設定されているファン作動時間に応じたアイドルアップ時間を設定する（ステップＳ２２）。なお、本実施の形態では、ステップＳ２２が、本発明におけるアイドルアップ時間設定ステップを構成している。

図７に、本発明の実施の形態に係るアイドルアップ時間マップを示す。
図７に示すアイドルアップ時間マップは、一具体例である。図７に示すように、本アイドルアップ時間マップは、特定のファン作動時間と、このファン作動時間に対応するアイドルアップ時間のみを記憶し、設定されていないファン作動時間に対応するアイドルアップ時間は、正比例するものとして、設定されている値から補完するようにしている。なお、図７に示したアイドルアップ時間マップに代えて、全てのファン作動時間に対応するように、アイドルアップ時間の算出式等を設定するようにしてもよい。

次に、ＥＣＵ１００は、エンジン１７がアイドリング中であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。この判定により、エンジン１７がアイドリング中でなければ（ステップＳ２３でＮｏ）、この判定を繰り返す。一方、エンジン１７がアイドリング中である（ステップＳ２３でＹｅｓ）場合には、アイドルアップ、すなわち、エンジン１７の回転数を規定のアイドリング回転数よりも上昇させる。これにより、オルタネータ１２による発電量が上昇し、バッテリ１１が充電されるようになる。

次に、ＥＣＵ１００は、設定されたアイドルアップ時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２５）。設定されたアイドルアップ時間が経過していなければ（ステップＳ２５でＮｏ）、ステップＳ２３に戻り、上記処理（ステップＳ２３〜ステップＳ２５）を繰り返す。一方、設定されたアイドルアップ時間が経過した（ステップＳ２５でＹｅｓ）場合には、エンジン再始動時のファン作動制御処理を終了する。なお、本実施の形態では、ステップＳ２３〜ステップＳ２５が、本発明におけるアイドルアップステップを構成している。

以上の処理により、設定したファン作動時間にしたがって異なるアイドルアップ時間を設定し、エンジン１７再始動時に、設定したアイドルアップ時間分だけエンジン１７のアイドルアップを行うことができる。

以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵ１００によれば、電動ファン２０の作動時間をファン作動時間マップから外気温に応じて設定し、アイドルアップ時間をアイドルアップ時間マップから上記ファン作動時間に応じて設定するので、ファン作動時間およびバッテリ１１を充電させるアイドルアップ時間を容易に算出することができるとともに、必要のない電動ファン２０の作動やアイドルアップの時間を削減して、無用な作動を抑制することにより、騒音の防止、作動時間の短縮による安全性の向上を計ることや、バッテリ１１の寿命の延長を計ることができる。

また、本実施の形態に係るＥＣＵ１００によれば、ファン作動時間マップに外気温を細かく設定しなくても、車両１０の外気温に合致する値がない場合には、他に設定されている値から補完して車両１０の外気温に対応する値を算出するので、あらゆる値に対応することができるとともに、ファン作動時間マップのデータ量を抑えることができ、ＲＯＭ１００ｂに記憶する記憶容量を抑えることができる。

以上説明したように、本発明に係るファン作動制御方法およびファン作動制御装置は、ファンの作動時間を外気温に応じて設定し、アイドルアップ時間を上記ファン作動時間に応じて設定するので、ファン作動時間およびバッテリ充電時間を容易に算出することができるとともに、無用な作動を抑制することにより、騒音の防止、安全性の向上を計ることや、バッテリ寿命の延長を計ることができるという効果を有し、内燃機関停止後の内燃機関を冷却させる電動ファンの作動時間およびバッテリを充電させるためのアイドルアップ時間の制御を行うファン作動制御方法およびファン作動制御装置等として有用である。

本発明の実施の形態に係るファン作動制御装置を搭載した車両の概略ブロック構成図である。 本発明の実施の形態における車両のエンジンルームの前部付近の断面図である。 本発明の実施の形態における車両のエンジンルームの前部付近の平面図である。 本発明の実施の形態に係るエンジン停止時のファン作動制御処理を示すフローチャートである。 図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るファン作動時間マップであり、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るファン作動時間マップにしたがったファン作動時間を示すグラフであり、図５（ｃ）は、従来のファン作動制御方法において設定されるファン作動時間を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係るエンジン再始動時のファン作動制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るアイドルアップ時間マップである。

符号の説明

１０ 車両
１１ バッテリ
１２ オルタネータ
１３ メインリレー
１４ ファンコントローラ
１５ ファンモーター
１６ フラッシュメモリ
１７ エンジン
２０ 電動ファン
２１ ファンシュラウド
２２ ボス部
２３ プロペラ
３０ ラジエータ
４０ ラジエータグリル
４１ グリル開口部
１００ ＥＣＵ（外気温検出手段、内燃機関作動命令検出手段、ファン作動時間設定手段、ファン作動時間記憶手段、ファン作動制御手段、アイドルアップ時間設定手段、アイドルアップ手段）
１００ａ ＣＰＵ
１００ｂ ＲＯＭ（作動時間マップ記憶手段）
１００ｃ ＲＡＭ

Claims (3)

1. 車両の外気温にしたがってファンの作動時間を決定するファン作動時間マップと、前記ファン作動時間にしたがって前記アイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップと、を記憶させる作動時間マップ記憶ステップと、
   前記車両の外気温を検出する外気温検出ステップと、
   前記ファンに冷却される内燃機関の作動停止命令を検出する内燃機関作動停止命令検出ステップと、
   前記内燃機関の作動停止命令が検出されたとき、前記ファン作動時間マップにしたがって、前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を設定するファン作動時間設定ステップと、
   前記設定されたファン作動時間を不揮発性メモリに記憶させるファン作動時間記憶ステップと、
   前記設定されたファン作動時間だけバッテリの電力を用いて前記ファンを作動させるファン作動制御ステップと、
   前記内燃機関の作動開始命令を検出する内燃機関作動開始命令検出ステップと、
   前記内燃機関の作動開始命令が検出されたとき、前記不揮発性メモリを検索し、前記ファン作動時間が設定されていた場合、前記アイドルアップ時間マップにしたがって、前記ファン作動時間に応じたアイドルアップ時間を設定するアイドルアップ時間設定ステップと、
   前記設定されたアイドルアップ時間に応じて、前記内燃機関のアイドルアップを行い、前記バッテリを充電させるアイドルアップステップと、
   を備えたことを特徴とするファン作動制御方法。
2. 前記ファン作動時間設定ステップが、前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を設定する際、前記外気温検出ステップで検出した前記車両の外気温が、前記ファン作動時間マップに合致した値がない場合、前記ファン作動時間マップに設定された他の外気温に対応する作動時間に基づいて前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を補完して設定することを特徴とする請求項１に記載のファン作動制御方法。
3. 車両の外気温にしたがってファンの作動時間を決定するファン作動時間マップと、前記ファン作動時間にしたがって前記アイドルアップ時間を決定するアイドルアップ時間マップと、を記憶する作動時間マップ記憶手段と、
   前記車両の外気温を検出する外気温検出手段と、
   前記ファンに冷却される内燃機関の作動停止命令および作動開始命令を検出する内燃機関作動命令検出手段と、
   前記内燃機関の作動停止命令が検出されたとき、前記ファン作動時間マップにしたがって、前記車両の外気温に応じた前記ファンの作動時間を設定するファン作動時間設定手段と、
   前記設定されたファン作動時間を不揮発性メモリに記憶させるファン作動時間記憶手段と、
   前記設定されたファン作動時間だけバッテリの電力を用いて前記ファンを作動させるファン作動制御手段と、
   前記内燃機関の作動開始命令が検出されたとき、前記不揮発性メモリを検索し、前記ファン作動時間が設定されていた場合、前記アイドルアップ時間マップにしたがって、前記ファン作動時間に応じたアイドルアップ時間を設定するアイドルアップ時間設定手段と、
   前記設定されたアイドルアップ時間に応じて、前記内燃機関のアイドルアップを行い、前記バッテリを充電させるアイドルアップ手段と、
   を備えたことを特徴とするファン作動制御装置。

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