JP6638635B2 - 制御システムおよび制御システムを備えた送風装置 - Google Patents

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。

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。

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。

特開平８−２３２６５８号公報 特開２０１２−２４６７９０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第１実施形態に係る送風装置を示す概略図である。 第１実施形態の制御システムを示す図である。 第１実施形態の制御システムが実行する要求判断処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の第１ファンＥＣＵが実行するファン制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の第２ファンＥＣＵが実行するファン制御処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御システムによるエンジン温度の変化の一態様を示すタイムチャートである。 第２実施形態の制御システムによるエンジン温度の変化の一態様を示すタイムチャートである。 第３実施形態の制御システムを示す図である。 第４実施形態の制御システムを示す図である。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

Claims (6)

1. 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前記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、
   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。
2. 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請求項１に記載の制御システム。
3. 前記車両の走行駆動源を制御する走行制御装置（８）から前記要求を受信する要求受信部（３３）を有する請求項１または請求項２に記載の制御システム。
4. 前記走行制御装置は、
   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。
5. 前記要求が必要か否かを判定し、前記要求が必要と判定した場合に前記自由回転制御部に対して前記要求を出力する判定部（３６）を有する請求項１または請求項２に記載の制御システム。
6. 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前記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、
   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。

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