JP5655748B2 - ラジエータの冷却ファン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとが混合された燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンを制御するラジエータの冷却ファン制御装置に関する。

従来、例えばガソリンとエタノールとが混合された燃料を使用可能な内燃機関が周知である（例えば特許文献１参照）。
車両には、機関冷却水を冷却するためのラジエータが設けられている。このラジエータ内を流通する冷却水は、ラジエータを通過する走行風との間で熱交換が行なわれることによって冷却される。

また、車両にはラジエータに対して送風する冷却ファンが設けられている。車両停止時や低速走行時のように十分な量の走行風を見込むことができない場合に、この冷却ファンが駆動されることによってラジエータを通過する空気の流量が確保される。

特開２０１０−１７５２号公報

ところで、機関温度が高い状態で車両が停止すると、ラジエータを通過する走行風がなくなるため、冷却水が冷却されなくなる。そのため、機関温度が高温に保たれることとなる。そして、高温の機関から伝達される熱や放射される熱によってデリバリパイプやインジェクタ等の燃料供給系が加熱されると、特にガソリンに比べて沸点の低いエタノールの蒸発が促進され、液体燃料中にベーパが発生するようになる。その結果、機関を再始動した際に機関運転状態に見合った量の燃料がインジェクタから噴射することができない現象、所謂ベーパロック現象が生じ、機関運転が不安定になるおそれがある。

これに対して、機関停止時に常に冷却ファンを駆動するようにすれば、再始動時における機関運転の不安定化を抑制することができるようにはなる。しかしながら、この場合、ベーパが発生しない場合にまで冷却ファンが駆動されることとなり、冷却ファンを駆動するためのバッテリの電力が無駄に消費されるという問題が生じる。

尚、こうした問題は、エタノールとこれよりも沸点の高いガソリンとが混合された燃料を使用可能な内燃機関に限られるものではなく、他のアルコール燃料とガソリンとが混合された燃料を使用可能な内燃機関においても概ね共通して生じ得る。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、再始動時における機関運転の不安定化を好適に抑制しつつ、冷却ファンの駆動に伴うバッテリの電力消費を的確に抑制することのできるラジエータの冷却ファン制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとが混合された燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンの駆動を制御するラジエータの冷却ファン制御装置であって、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量が所定量未満のときには当該燃料のアルコール濃度が所定濃度よりも高いとして機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、当該給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量が前記所定量以上であるときには当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下であるとして機関停止後における冷却ファンの駆動を制限することをその要旨としている。

ガソリンとアルコールとが混合された燃料の場合、アルコールの沸点がガソリンの沸点よりも低いことから、燃料のアルコール濃度が所定の濃度よりも低い範囲においてはアルコール濃度が高いときほど当該燃料の沸点は低くなる。そして、燃料の沸点が低いときほど、例えばインジェクタ等の燃料供給系における燃料の温度が当該燃料の沸点を上回る状況が生じやすくなり、当該燃料に含まれるアルコールの蒸発が促進されて液体燃料中にベーパが発生しやすくなる。

また、外気温の上昇や機関運転の継続に伴い燃料タンク内に貯留されている燃料の温度が上昇すると、まずは沸点の低いアルコールが蒸発するようになる。そのため、上記構成によるように、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量が所定量未満のときには、燃料タンク内に貯留されている燃料から蒸発したアルコールの量が少なく当該燃料には多くのアルコールが含まれているとして燃料のアルコール濃度が所定濃度よりも高いとみなすことができる。
一方、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量が上記所定量以上であるときには、燃料タンク内に貯留されている燃料から多くのアルコールが蒸発しており当該燃料にはアルコールが多くは含まれていないとして燃料のアルコール濃度が上記所定濃度以下であるとみなすことができる。従って、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量に基づいて同燃料タンク内に貯留されている燃料のアルコール濃度を間接的に把握することが可能となる。
そして、上記構成によれば、燃料のアルコール濃度が所定濃度よりも高いとされるときには、機関停止後において燃料供給系における燃料の温度が当該燃料の沸点を上回ることとなり、当該液体燃料中にベーパが発生するおそれがあるとして冷却ファンが駆動される。これにより、当該燃料の冷却が図られることで液体燃料中にベーパが発生することを抑制することができる。このため、その後の機関再始動時においてベーパロック現象が生じて燃料噴射を行なうことができなくなることを好適に抑制することができる。

一方、燃料のアルコール濃度が上記所定濃度以下であるとされるときには、機関停止後において燃料供給系における燃料の温度が到達可能な最高温度となったとしても当該燃料の沸点を上回ることはなく液体燃料中にベーパが発生するおそれがないとして冷却ファンの駆動が制限される。これにより、液体燃料中にベーパが発生しないときまで冷却ファンが無駄に駆動されることを好適に抑制することができ、冷却ファンの駆動に伴うバッテリの電力消費を好適に抑制することができる。

従って、再始動時における機関運転の不安定化を好適に抑制しつつ、冷却ファンの駆動に伴うバッテリの電力消費を的確に抑制することができる。
（２）請求項１に記載のラジエータの冷却ファン制御装置は、請求項２に記載の発明によるように、当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下であるときには機関停止後における冷却ファンの駆動を禁止するといった態様をもって具体化することが好ましい。

（３）請求項１又は請求項２に記載のラジエータの冷却ファン制御装置は、請求項３に記載の発明によるように、内燃機関は燃料タンク内の蒸発燃料を吸気通路に導入して処理する蒸発燃料処理装置を備えるものであって、当該給油が行なわれてから吸気通路に導入された蒸発燃料量の積算値であるパージ量積算値を算出するとともに、前記パージ量積算値が所定値未満のときには当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度よりも高いとして機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、前記パージ量積算値が前記所定値以上であるときには当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下であるとして機関停止後における冷却ファンの駆動を制限するといった態様をもって具体化することができる。この場合、給油が行なわれてからの燃料タンク内の燃料の蒸発量をパージ量積算値から的確に把握することができる。従って、当該パージ量積算値に基づいて燃料のアルコール濃度を的確に把握することができる。

（４）燃料のアルコール濃度を推定する推定手段を備えるものにあっては、請求項４に記載の発明によるように、前記推定手段により推定された当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下である場合には、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内の燃料の蒸発量にかかわらず機関停止後における冷却ファンの駆動を制限するといった態様をもって具体化することが望ましい。この場合、給油が行なわれてからの燃料タンク内の燃料の蒸発量を把握せずとも、当該燃料のアルコール濃度を把握することができる。このため、上記蒸発量の算出に伴う演算負荷の増大を的確に回避することができる。

（５）請求項５に記載の発明は、ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとを混合した燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンの駆動を制御するラジエータの冷却ファン制御装置であって、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内の燃料におけるアルコールの蒸発量が所定量未満のときには機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、当該給油が行なわれてからの前記アルコールの蒸発量が前記所定量以上であるときには機関停止後における冷却ファンの駆動を制限することをその要旨としている。

外気温の上昇や機関運転の継続に伴い燃料タンク内に貯留されている燃料の温度が上昇すると、まずは沸点の低いアルコールが蒸発するようになる。そのため、燃料タンク内に貯留されている燃料からアルコールが蒸発するほど当該燃料のアルコール濃度が低くなり、当該燃料の沸点が高くなる。

上記構成によれば、燃料タンク内における燃料の蒸発量に基づき冷却ファンの駆動を行なうか否かが決められる。従って、再始動時における機関運転の不安定化を好適に抑制しつつ、冷却ファンの駆動に伴うバッテリの電力消費を的確に抑制することができる。

（６）請求項６に記載の発明は、ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとを混合した燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンの駆動を制御するラジエータの冷却ファン制御装置であって、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてから所定期間が経過するまでは機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、当該給油が行なわれてから前記所定期間が経過した後は機関停止後における冷却ファンの駆動を制限することをその要旨としている。

外気温の上昇や機関運転の継続に伴い燃料タンク内に貯留されている燃料の温度が上昇すると、まずは沸点の低いアルコールが蒸発するようになる。また、燃料タンク内に貯留されている燃料からアルコールが蒸発するほど当該燃料のアルコール濃度が低くなり、当該燃料の沸点が高くなる。また、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの経過期間が長くなるほど燃料タンク内に貯留されている燃料から多くのアルコールが蒸発することとなる。

上記構成によれば、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの経過期間に基づき冷却ファンの駆動を行なうか否かが決められる。従って、再始動時における機関運転の不安定化を好適に抑制しつつ、冷却ファンの駆動に伴うバッテリの電力消費を的確に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るラジエータの冷却ファン制御装置について、同装置が適用される車載内燃機関の概略構成を示す概略構成図。 燃料のエタノール濃度と当該燃料の沸点との関係を示すグラフ。 燃料のエタノール濃度と燃料の沸点との推移を併せ示すタイミングチャート。 同実施形態の機関停止時における冷却ファンの駆動制御の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態における駆動禁止フラグの設定処理の手順を示すフローチャート。

以下、図１〜図５を参照して、本発明に係るラジエータの冷却ファン制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１に、本発明が適用される車載内燃機関（以下、内燃機関１）の概略構成を示す。尚、車両は駆動源として内燃機関１とモータとを併せ備えるハイブリッドカーであり、内燃機関１は燃料としてガソリンとガソリンよりも沸点の低いエタノールとの混合燃料を使用可能なポート噴射式のエンジンである。

図１に示すように、内燃機関１には燃焼室１１に吸気を導入するための吸気通路２と、燃焼室１１から排気を排出するための排気通路３とが設けられている。
吸気通路２には、吸気上流側から順に、エアクリーナ２１、スロットルバルブ２２、及びサージタンク２４が設けられている。また、スロットルバルブ２２を開閉駆動するスロットルモータ２３が設けられている。

燃料タンク４１内の燃料は燃料ポンプ４２により吸引されるとともに燃料供給通路４３を通じて圧送されてインジェクタ４４に供給される。そして、また、吸気ポートに設けられたインジェクタ４４から燃焼室１１に向けて燃料が噴射される。燃料タンク４１、燃料ポンプ４２、燃料供給通路４３、及びインジェクタ４４により燃料供給系４が構成される。

また、内燃機関１にはインジェクタ４４から噴射された燃料と吸気との混合気に点火を行なう点火プラグ１２が設けられている。
車両には内燃機関１の冷却を行なうための冷却装置５が設けられている。この冷却装置５は、ウォータポンプ５２から吐出された冷却水をシリンダブロック及びシリンダヘッド内に形成されたウォータジャケット５３に圧送することにより内燃機関１の冷却を行なう。ウォータジャケット５３から排出された冷却水は冷却水通路５１を介してラジエータ５４に導入される。そして、冷却水はラジエータ５４内を流通する際にラジエータ５４を通過する走行風との間で熱交換が行なわれることで冷却される。また車両には、ラジエータ５４に対して送風する電動式の冷却ファン５５が設けられている。

内燃機関１には、燃料タンク４１内に発生する蒸発燃料を吸気通路２に導入して処理する蒸発燃料処理装置６が設けられている。蒸発燃料処理装置６は、燃料成分を吸着する吸着材を有するキャニスタ６１を備えている。キャニスタ６１は、ベーパ通路６２を介して燃料タンク４１に接続されている。また、キャニスタ６１には、開放通路６４が接続されている。これにより、燃料タンク４１からベーパ通路６２を通じてキャニスタ６１に導かれた気体のうちの燃料成分がキャニスタ６１に吸着されて浄化される。そして、浄化された空気が開放通路６４を通じて大気中に放出される。

更にキャニスタ６１には、吸気通路２と連通されたパージ通路６３が設けられている。パージ通路６３の途中には電動式の制御弁６５が設けられている。こうした蒸発燃料処理装置６では、制御弁６５が開弁されたときに吸気通路２内の負圧によってキャニスタ６１内の空気がパージ通路６３を通じて吸気通路２に吸い出される。このとき、開放通路６４から新気が導入されることでキャニスタ６１に吸着されていた燃料成分が脱離し、新気とこの燃料成分とが混合してパージガスとなり、このパージガスが吸気通路２に導入されるようになる。このようにキャニスタ６１に吸着されていた燃料成分を脱離させ、パージガスを吸気通路２に導入して燃焼処理する、いわゆるパージ制御を実行することにより、キャニスタ６１の燃料成分吸着能力が回復するようになる。

内燃機関１の各種制御、制御弁６５の開度制御、及び冷却ファン５５の駆動制御は電子制御装置９により行なわれる。
内燃機関１には例えば機関回転速度ＮＥを検出する機関回転速度センサ９１、吸気量ＧＡを検出する吸気量センサ９２、スロットル開度ＴＡを検出するスロットル開度センサ９３、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ９４、排気の空燃比ＡＦを検出する空燃比センサ９５といった機関運転状態を検出する各種センサが設けられている。また、燃料タンク４１内の燃料の液位Ｌを検出する液位センサ９６や、ＩＧスイッチ９７等の各種センサが設けられている。そして、これらの各種センサは、電子制御装置９に電気的に接続されている。

また、電子制御装置９には、アクセル操作量ＡＣＣＰやブレーキ踏み込み量Ｂ、車速Ｖといった車両走行状態を検出する各種センサが電気的に接続されている。
電子制御装置９は、各種制御にかかる演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種制御用のプログラムやデータが記憶された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えて構成されている。そして、電子制御装置９は、上記各種センサの検出信号を読み込み、各種演算処理を実行し、その結果に基づいて車両（内燃機関１、制御弁６５、冷却ファン５５）を統括的に制御する。

具体的には、電子制御装置９は、ＩＧスイッチ９７がＯＮ操作されると、スタータモータを駆動してクランキングを行なうとともに燃料噴射制御及び点火制御を開始することにより機関始動を行なう。また、ＩＧスイッチ９７がＯＦＦ操作されると、インジェクタ４４からの燃料噴射を停止して機関運転を停止する。

電子制御装置９は、空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量を制御する空燃比フィードバック制御を行なう。
電子制御装置９は、制御弁６５の開度を調節することにより吸気通路２に導入されるパージガスを調量するパージ制御を行なう。

ここで、空燃比フィードバック制御とパージ制御との関係について説明する。空燃比フィードバック制御は、基本的に空燃比を理論空燃比近傍に保持するように、空燃比センサ９５の出力に基づき燃料噴射量をフィードバック制御することにより行われる。

しかしながら、パージ制御を通じて燃料成分を含むパージガスが吸気通路２に導入されているときには、インジェクタ４４から噴射される燃料に加えて、パージガスに含まれる燃料が燃焼室１１に供給されるようになるため、空燃比がずれるようになる。そこで、空燃比フィードバック制御では、パージ制御によりパージガスが導入されている間は、パージガスに含まれる燃料の分だけインジェクタ４４から噴射する燃料噴射量を減少させる燃料噴射量の減量補正を行うようにしている。尚、パージガスに含まれる燃料の量（以下、パージ量ＰＧ）は、パージガスの流量と、機関運転中に周知の態様により学習されるパージ濃度Ｄとに基づき電子制御装置９により所定時間毎に算出される。そして、この算出された燃料の量に基づいて上記減量補正が行なわれる。ちなみに、本実施形態では、パージ量ＰＧを以下の式（１）から算出するようにしている。

ＰＧ ＝ ＧＡ × Ｒ × Ｄ ・・・（１）
ここで、吸気量ＧＡに対して、吸気に含まれるパージガスの割合であるパージ割合Ｒを乗じることによりパージガスの流量が算出され、更にパージ濃度Ｄを乗じることによりパージ量ＰＧが算出される。

また、電子制御装置９は、車両停止時や低速走行時のように十分な量の走行風を見込むことができない場合に、ラジエータ５４を通過する空気の流量を確保すべく、冷却ファン５５の駆動制御を行なう。

ところで、前述したように、機関温度が高い状態で車両が停止すると、ラジエータ５４を通過する走行風がなくなり、冷却水を冷却することができなくなることで、機関温度が高温に保たれることとなる。そして、高温の機関から伝達される熱や放射される熱によって燃料供給通路４３やインジェクタ４４等の燃料供給系４が加熱されると、特にガソリンに比べて沸点の低いエタノールの蒸発が促進され、液体燃料中にベーパが発生する。その結果、内燃機関１を再始動した際に機関運転状態に見合った量の燃料がインジェクタ４４から噴射することができない現象、所謂ベーパロック現象が生じ、機関運転が不安定になるおそれがある。

そこで、本実施形態では、以下に説明する冷却ファンの駆動制御を通じて、上述した不都合の発生を抑制するようにしている。すなわち、燃料タンク４１への燃料の給油が行なわれてから吸気通路２に導入された蒸発燃料量、すなわちパージ量ＰＧを算出するとともに、この積算値（以下、パージ量積算値ＰＧＳ）を算出する。そして、このパージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ未満のときには機関停止後に冷却ファン５５を駆動する一方、パージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ以上であるときには機関停止後における冷却ファン５５の駆動を禁止する。

次に、このように給油が行なわれてからのパージ量積算値ＰＧＳに応じて機関停止時における冷却ファン５５の駆動を行なうか否かを決定する理由について説明する。
図２に、燃料のエタノール濃度Ｅと当該燃料の沸点Ｔｂｐとの関係を示す。

図２に示すように、エタノールの沸点（約７８℃）はガソリンの沸点（本実施形態では１２０℃）よりも低い。すなわち、燃料のエタノール濃度Ｅが０％のときには燃料の沸点Ｔｂｐは１２０℃となる。また、燃料のエタノール濃度Ｅが０％から約２０％（日本国内において流通する燃料のエタノール濃度Ｅの最大値）までの範囲においては、燃料のエタノール濃度Ｅが高くなるほど当該燃料の沸点Ｔｂｐは低くなり、燃料のエタノール濃度Ｅが２０％のときには燃料の沸点Ｔｂｐは約１１１．５℃となる。ちなみに、燃料のエタノール濃度Ｅが２０％よりも高い範囲においては、燃料のエタノール濃度Ｅが高くなるほど当該燃料の沸点Ｔｂｐは高くなる。尚、図２において、機関停止後に燃料供給系４における燃料の温度が到達可能な最高温度Ｔｍａｘ（本実施形態では１１２℃）を一点鎖線にて示す。

このように、図２に示される燃料のエタノール濃度Ｅの範囲（０％≦Ｅ≦２０％）において、燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以上のときには、燃料の沸点Ｔｂｐが上記到達可能な最高温度Ｔｍａｘを下回るようになる。この場合、機関停止後において燃料供給系４における燃料の温度が当該燃料の沸点Ｔｂｐを上回る状況が生じ得るため、当該燃料に含まれるエタノールが蒸発するおそれがある。

一方、燃料のエタノール濃度Ｅが上記所定濃度Ｅｔｈよりも低いときには、燃料の沸点Ｔｂｐが上記到達可能な最高温度Ｔｍａｘを上回るようになる。この場合、機関停止後において燃料供給系４における燃料の温度が当該燃料の沸点Ｔｂｐを上回る状況が生じ得ないため、燃料に含まれるエタノールが蒸発することはない。

従って、燃料タンク４１への給油が行なわれることによって燃料タンク４１内の燃料のエタノール濃度Ｅが例えば２０％とされた後、機関運転に伴って燃料の温度が上昇し始めると、燃料の沸点Ｔｂｐ及び燃料のエタノール濃度Ｅは例えば図３に示すように推移する。すなわち、図３に示すように、当該給油後における機関運転の経過時間ｔが第１の所定時間ｔ１となると、まずは沸点の低いエタノールが蒸発し始めることで燃料のエタノール濃度Ｅが徐々に低下するようになる。またこれに伴って、燃料の沸点Ｔｂｐは１１１．５℃から徐々に上昇するようになる。その後、第２の所定時間ｔ２が経過すると、燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以下となり、燃料の沸点Ｔｂｐが上記到達可能な最高温度Ｔｍａｘ以上となる。

ここで、燃料のエタノール濃度Ｅは、燃料タンク４１への燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク４１内に貯留されている燃料から蒸発した燃料量と相関がある。また前述したように、燃料タンク４１内に貯留されている燃料から蒸発した燃料量は、当該給油が行なわれてからのパージ量ＰＧの積算値（以下、パージ量積算値ＰＧＳ）と相関がある。よって、本実施形態では、パージ量積算値ＰＧＳに応じて機関停止時における冷却ファン５５の駆動を行なうか否かを決定している。

次に、図４を参照して、機関停止時における冷却ファンの駆動制御の具体的な処理手順について説明する。尚、図４に示す一連の処理は、電子制御装置９への通電中において所定期間毎に繰り返し実行される。

図４に示すように、この一連の処理では、まず、ステップＳ１において、機関停止指令が出力されたか否かを判断する。ここでは、ＩＧスイッチ９７のＯＦＦ操作が検出されているときに機関停止指令が出力されたと判断する。そして、機関停止指令が出力されたと判断されない場合には（ステップＳ１：「ＮＯ」）、冷却ファンの駆動制御の実行タイミングではないとして、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１において、機関停止指令が出力されたと判断した場合には（ステップＳ１：「ＹＥＳ」）、次に、ステップＳ２に進み、次に、駆動禁止フラグＦが「ＯＦＦ」であるか否かを判断する。

ここで、図５を参照して駆動禁止フラグの設定処理手順について説明する。尚、図５に示す一連の処理は、機関運転中において所定期間毎に繰り返し実行される。また、駆動禁止フラグＦは最初、「ＯＦＦ」に設定されている。

図５に示すように、この一連の処理では、まず、ステップＳ１１において、直前に燃料給油が行なわれたか否かを判断する。ここでは、液位センサ９６により検出された燃料タンク４１内の燃料の液位Ｌが、前回の制御周期において検出された値よりも所定値以上、上昇していないときには、直前に燃料の給油が行なわれていない旨判断する。この結果、直前に燃料給油が行なわれた旨判断した場合には（ステップＳ１１：「ＮＯ」）、次に、ステップＳ１２に進み、当該給油により燃料のエタノール濃度Ｅが上昇した可能性があるとして、パージ量積算値ＰＧＳに「０」を設定して、この一連の処理を一旦終了する。この場合、機関停止時に冷却ファン５５を駆動する必要があるとして、駆動禁止フラグＦは「ＯＦＦ」のまま変更されない。

一方、ステップＳ１１において、直前に燃料給油が行なわれていない旨判断した場合には（ステップＳ１１：「ＹＥＳ」）、次に、ステップＳ１３に進み、パージ量積算値ＰＧＳを更新する。具体的には、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に吸気通路２に導入されたパージ量ＰＧを算出するとともに、同パージ量ＰＧを、前回の制御周期におけるパージ量積算値ＰＧＳに加算することにより新たなパージ量積算値ＰＧＳとする。

こうしてパージ量積算値ＰＧＳを更新すると、次に、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１３において更新されたパージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ以上であるか否かを判断する。ここで、所定値ＰＧＳｔｈは、実験やシミュレーションを通じて予め設定された値であり、以下のように設定されている。すなわち、所定値ＰＧＳｔｈは、燃料タンク４１内にエタノール濃度Ｅが２０％である燃料が満たされている状態からエタノールの蒸発が進むことにより当該燃料のエタノール濃度Ｅが上記所定濃度Ｅｔｈとなったときのパージ量積算値ＰＧＳに設定されている。

上記ステップＳ１４において、パージ量積算値ＰＧＳが上記所定値ＰＧＳｔｈ以上である場合には（ステップＳ１４：「ＹＥＳ」）、燃料タンク４１内の燃料から多くのエタノールが蒸発したことで当該燃料のエタノール濃度Ｅが上記所定濃度Ｅｔｈ以下となったとして、次に、ステップＳ１５に進み、駆動禁止フラグＦを「ＯＮ」に設定して、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１４においてパージ量積算値ＰＧＳが上記所定値ＰＧＳｔｈ未満である場合には（ステップＳ１４：「ＮＯ」）、燃料タンク４１内の燃料からエタノールがそれほど蒸発しておらず当該燃料のエタノール濃度Ｅが上記所定濃度Ｅｔｈよりも高いとして、この一連の処理を一旦終了する。この場合、機関停止時に冷却ファン５５を駆動する必要があるとして、駆動禁止フラグＦは「ＯＦＦ」のまま変更されない。

先の図４に示すように、ステップＳ２において、駆動禁止フラグＦが「ＯＦＦ」である場合には、次に、ステップＳ３に進み、冷却ファン５５を駆動する。そして、次に、ステップＳ５に進み、冷却ファン５５の駆動を停止するための駆動停止条件が成立した否かを判断する。具体的には、冷却ファン５５の駆動を開始してからの経過時間が所定時間となった場合に駆動停止条件が成立していると判断する。ここで、駆動停止条件が成立していない場合には（ステップＳ５：「ＮＯ」）、冷却ファン５５の駆動を継続して、この一連の処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ５において、駆動停止条件が成立している場合には（ステップＳ５：「ＹＥＳ」）、次に、ステップＳ６に進み、冷却ファン５５の駆動を停止して、この一連の処理を一旦終了する。

また、ステップＳ２において、駆動禁止フラグＦが「ＯＦＦ」である場合には、次に、ステップＳ４に進み、冷却ファン５５の駆動を禁止して、この一連の処理を一旦終了する。

次に本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、車両停止時や低速走行時のように十分な量の走行風を見込むことができない場合に、冷却ファン５５が駆動されることによってラジエータ５４を通過する空気の流量が確保される。

また、燃料タンク４１への給油が行なわれてからのパージ量積算値ＰＧＳが算出される。そして、このパージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ未満のときには、当該燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈよりも高い可能性があり、機関停止後において燃料供給系４における燃料の温度が当該燃料の沸点Ｔｂｐを上回るおそれがあり、当該液体燃料中にベーパが発生するおそれがあるとして機関停止後に冷却ファン５５が駆動される。これにより、液体燃料中にベーパが発生することを抑制することができ、その後の機関再始動時においてベーパロック現象が生じて燃料噴射を行なうことができなくなることを好適に抑制することができる。

一方、パージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ以上であるときには当該燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以下であり、機関停止後において燃料供給系４における燃料の温度が到達可能な最高温度Ｔｍａｘとなったとしても当該燃料の沸点Ｔｂｐを上回ることはなく液体燃料中にベーパが発生するおそれがないとして冷却ファン５５の駆動が禁止される。これにより、液体燃料中にベーパが発生しないときまで冷却ファン５５が無駄に駆動されることを好適に抑制することができる。このため、冷却ファン５５の駆動に伴うバッテリの電力消費を好適に抑制することができる。

尚、電子制御装置９が本発明に係るラジエータの冷却ファン制御装置に相当する。
以上説明した本実施形態に係るラジエータの冷却ファン制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。

（１）内燃機関１は燃料タンク４１内の蒸発燃料を吸気通路２に導入して処理する蒸発燃料処理装置６を備える。電子制御装置９は、エタノールと当該エタノールよりも沸点の高いガソリンとが混合された燃料を使用可能な内燃機関１に適用され、当該内燃機関１のラジエータ５４に設けられた電動式の冷却ファン５５の駆動を制御する。電子制御装置９は、燃料タンク４１への燃料の給油が行なわれてから吸気通路２に導入された蒸発燃料量の積算値であるパージ量積算値ＰＧＳを算出する。そして、電子制御装置９は、パージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ未満のときには当該燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈよりも高い可能性があるとして機関停止後に冷却ファン５５を駆動する。一方、電子制御装置９は、パージ量積算値ＰＧＳが所定値ＰＧＳｔｈ以上であるときには当該燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以下であるとして機関停止後における冷却ファン５５の駆動を禁止する。こうした構成によれば、再始動時における機関運転の不安定化を好適に抑制しつつ、冷却ファン５５の駆動に伴うバッテリの電力消費を的確に抑制することができる。

尚、本発明に係るラジエータの冷却ファン制御装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記実施形態及びその変形例では、燃料に含まれるアルコールの一例としてエタノールについて例示したが、本発明に係るアルコールはこれに限定されるものではなく、ガソリンよりも沸点の低いものであれば他のアルコールに置換することができる。

・上記実施形態では、給油が行なわれてからの燃料タンク４１内の蒸発燃料量をパージ量積算値ＰＧＳに基づき把握するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。パージ量積算値ＰＧＳに代えて、或いはパージ量積算値ＰＧＳに加えて、給油が行なわれてからの以下のパラメータの推移に基づいて、給油が行なわれてからの燃料タンク４１内の蒸発燃料量、すなわち燃料のエタノール濃度Ｅを把握するようにしてもよい。こうしたパラメータとしては、外気温、機関運転継続時間、及び車両走行距離の少なくとも一つを挙げることができる。

・上記実施形態及びその変形例では、給油が行なわれてからの燃料タンク４１内の蒸発燃料量から燃料のエタノール濃度Ｅを把握するようにしているが、これに代えて、例えば空燃比センサ９５により検出される排気の空燃比ＡＦに基づき燃料のエタノール濃度Ｅを周知の態様にて推定するようにしてもよい。この場合、空燃比センサ９５及び電子制御装置９が本発明に係る推定手段に相当する。

・上記実施形態及びその変形例に代えて、燃料タンク４１への燃料の給油が行なわれてから所定期間が経過するまでは機関停止後に冷却ファン５５を駆動する一方、当該給油が行なわれてから所定期間が経過した後は機関停止後における冷却ファン５５の駆動を禁止するようにしてもよい。この場合、例えば、給油が行なわれたときに、燃料タンク４１内にエタノール濃度Ｅが２０％である燃料が満たされている状態であると仮定するとともに、当該給油から、燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以下となるまでに要する時間の最大値を上記所定期間に設定することができる。これにより、再始動時における機関運転の不安定化を確実に抑制することができるようになる。

ただし、実際には、当該給油からの経過時間が同一であっても、機関運転状態の推移、外気温の推移、或いは車両走行距離によって燃料のエタノール濃度Ｅの低下態様は異なるものとなる。そこで、上記所定期間をこれらのパラメータの推移の少なくとも一つに基づいて可変設定するようにすることが望ましい。

・上記実施形態によるように、燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以下であるときには機関停止後における冷却ファン５５の駆動を禁止することがバッテリの電力消費を確実に抑制する上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、燃料のエタノール濃度Ｅが所定濃度Ｅｔｈ以下であるときにはそうでないときに比べて冷却ファン５５への通電量を低減するなどしてその駆動を制限するようにしてもよい。

・上記実施形態及びその変形例では、燃料のエタノール濃度Ｅを間接的に把握するようにしたが、これに代えて、燃料のエタノール濃度Ｅを直接的に検出するセンサを備えるとともに、当該センサの検出結果に応じて冷却ファン５５の駆動態様を設定するようにしてもよい。

１…内燃機関、２…吸気通路、３…排気通路、４…燃料供給系、５…冷却装置、６…蒸発燃料処理装置、９…電子制御装置、１１…燃焼室、１２…点火プラグ、２１…エアクリーナ、２２…スロットルバルブ、２３…スロットルモータ、２４…サージタンク、４１…燃料タンク、４２…燃料ポンプ、４３…燃料供給通路、４４…インジェクタ、５１…冷却水通路、５２…ウォータポンプ、５３…ウォータジャケット、５４…ラジエータ、５５…冷却ファン、６１…キャニスタ、６２…ベーパ通路、６３…パージ通路、６４…開放通路、６５…制御弁、９１…機関回転速度センサ、９２…吸気量センサ、９３…スロットル開度センサ、９４…空燃比センサ、９５…水温センサ、９６…液位センサ、９７…ＩＧスイッチ。

Claims (6)

1. ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとが混合された燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンの駆動を制御するラジエータの冷却ファン制御装置であって、
   燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量が所定量未満のときには当該燃料のアルコール濃度が所定濃度よりも高いとして機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、当該給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量が前記所定量以上であるときには当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下であるとして機関停止後における冷却ファンの駆動を制限する
   ことを特徴とするラジエータの冷却ファン制御装置。
2. 請求項１に記載のラジエータの冷却ファン制御装置において、
   当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下であるときには機関停止後における冷却ファンの駆動を禁止する
   ことを特徴とするラジエータの冷却ファン制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のラジエータの冷却ファン制御装置において、
   内燃機関は燃料タンク内の蒸発燃料を吸気通路に導入して処理する蒸発燃料処理装置を備えるものであって、
   当該給油が行なわれてから吸気通路に導入された蒸発燃料量の積算値であるパージ量積算値を算出するとともに、前記パージ量積算値が所定値未満のときには当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度よりも高いとして機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、前記パージ量積算値が前記所定値以上であるときには当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下であるとして機関停止後における冷却ファンの駆動を制限する
   ことを特徴とするラジエータの冷却ファン制御装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のラジエータの冷却ファン制御装置において、
   燃料のアルコール濃度を推定する推定手段を備え、
   前記推定手段により推定された当該燃料のアルコール濃度が前記所定濃度以下である場合には、燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内における燃料の蒸発量にかかわらず機関停止後における冷却ファンの駆動を制限する
   ことを特徴とするラジエータの冷却ファン制御装置。
5. ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとを混合した燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンの駆動を制御するラジエータの冷却ファン制御装置であって、
   燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてからの燃料タンク内の燃料におけるアルコールの蒸発量が所定量未満のときには機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、当該給油が行なわれてからの前記アルコールの蒸発量が前記所定量以上であるときには機関停止後における冷却ファンの駆動を制限する
   ことを特徴とするラジエータの冷却ファン制御装置。
6. ガソリンと当該ガソリンよりも沸点の低いアルコールとを混合した燃料を使用可能な内燃機関に適用され、当該内燃機関のラジエータに設けられた電動式の冷却ファンの駆動を制御するラジエータの冷却ファン制御装置であって、
   燃料タンクへの燃料の給油が行なわれてから所定期間が経過するまでは機関停止後に冷却ファンを駆動する一方、当該給油が行なわれてから前記所定期間が経過した後は機関停止後における冷却ファンの駆動を制限する
   ことを特徴とするラジエータの冷却ファン制御装置。

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