JP6762190B2

JP6762190B2 - ファンコントロールユニット

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Publication number: JP6762190B2
Application number: JP2016195675A
Authority: JP
Inventors: 金子　純一; 純一金子
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2036-10-03
Also published as: DE102017214690A1; JP2018059420A

Description

本発明は、冷却ファンの動作を制御するファンコントロールユニットに関する。

車両に搭載されたエンジンの効率を向上させるために、エンジン運転状態に応じてエンジンの冷却水の水温を制御することが行われている。エンジンの冷却水は、例えば、電動ファンによって冷却される。この際、目標温度と実水温との偏差に基づいてフィードバック制御とエンジン発熱モデルによる熱量に基づいたフィードフォワード制御とにより、電動ファンの回転数を制御する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−２１８９３８号公報

エンジン温度が急激に上昇した場合、エンジン温度に対して冷却水温の上昇が遅れるので、従来の方法を採用してもエンジンの冷却が遅れる可能性がある。なお、エンジン発熱モデルによるフィードフォワード制御を併用する方法もあるが、商用車のように、エンジン出力の使用範囲が広い場合、適用が困難である。

本発明の目的は、エンジン温度が急激に上昇した場合にエンジンを迅速に冷却することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、ラジエター（４０）を冷却する冷却ファン（１６）の動作を制御するコントロールユニット（１４）において、前記ファンコントロールユニット（１４）は、外気給気量（１０２）と、排気再循環率（１０４）とに基づいて、排気流量（Ｓ２）を算出し、前記算出した排気流量（Ｓ２）が閾値以上である場合、排気温度（１１２）に基づいてエンジン温度（Ｓ５）を算出し、前記算出したエンジン温度（Ｓ５）に基づいてエンジン冷却風量（Ｓ７）を算出し、前記算出した排気流量（Ｓ２）が閾値未満である場合、燃料噴射量（１０８）及びエンジン回転数（１０６）に基づいてエンジン温度（Ｓ４）を算出し、前記算出したエンジン温度（Ｓ４）に基づいてエンジン冷却風量（Ｓ７）を算出し、前記ラジエター（４０）とエンジン（１０）とを結ぶ冷却水配管（４６）のうちエンジン下流側の冷却水配管内の冷却水のエンジン下流冷却水温度（１１４）とクーラント目標温度（１１６）との差を基にクーラント冷却比例制御での冷却風量（Ｓ９）とクーラント冷却積分制御での冷却風量（Ｓ１０）を算出し、前記算出したクーラント冷却比例制御での冷却風量（Ｓ９）とクーラント冷却積分制御での冷却風量（Ｓ１０）とからクーラント冷却風量（Ｓ１１）を算出し、前記エンジン（１０）の吸気系に配置されたインタークーラー（５２）の上流側のインタークーラー上流温度（１２０）と前記インタークーラー下流側のインタークーラー下流温度（１２２）との差を基にインタークーラー冷却風量（Ｓ１４）を算出し、コンデンサ（３２）とエバポレータ（３６）とを結ぶ冷媒配管（３８）内の冷媒の圧力を基にエバポレータ冷却風量（Ｓ１２）を算出し、前記算出したエンジン冷却風量（Ｓ７）とクーラント冷却風量（Ｓ１１）とインタークーラー冷却風量（Ｓ１４）及びエバポレータ冷却風量（Ｓ１２）を含む風量の最大値（Ｓ１５）を選択し、当該選択した最大値の冷却風量（Ｓ１５）を基に前記冷却ファン（１６）の動作を制御することを特徴とする。

本発明によれば、エンジン温度が急激に上昇した場合にエンジンを迅速に冷却することができる。

本発明の一実施の形態を示すエンジン制御システムの構成図である。ファンコントロールユニットの全体処理を説明するためのフローチャートである。エンジン冷却要求風量とラジエター冷却要求風量およびコンデンサ冷却要求風量の特性図である。ファン制御を説明するためのフローチャートである。エンジン冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。排気流速の算出処理を説明するためのフローチャートである。クーラント冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。エアコンエバポレータ冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。インタークーラー冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態を示すエンジン制御システムの構成図である。図１において、エンジン制御システム１は、エンジン１０を制御するためのエンジンコントロールユニット１２と、エンジンコントロールユニット１２と情報の送受信を行うと共に、各種センサの検出出力を基に、冷却ファン１６に接続されたファンモータ１８の回転数を制御するファンコントロールユニット１４を備えている。

エンジンコントロールユニット１２とファンコントロールユニット１４は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、メモリ、入出力インタフェース等の情報処理資源を備えたコンピュータ装置で構成される。この際、ファンコントロールユニット１４には、各種センサとして、例えば、圧力センサ２０、温度センサ２２、２４、２６、２８、３０が接続されている。圧力センサ２０は、コンデンサ３２と、エンジン１０によって駆動されるポンプ３４と、エバポレータ３６とを結ぶ配管（冷媒配管）３８に配置され、コンデンサ３２に入力される冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサとして構成される。

温度センサ２２、２４は、エンジン１０によって駆動されるポンプ４２と、サーモスタット４４と、ラジエター４０とを結ぶ冷却水配管４６に配置される。温度センサ２２は、エンジン１０下流側の冷却水の温度を検出するエンジン下流冷却水温度センサとして構成される。温度センサ２４は、エンジン１０上流側の冷却水の温度を検出するエンジン上流冷却水温度センサ又はクーラント温度センサとして構成される。温度センサ２６は、エンジン１０と、吸気を圧縮するターボチャージャーのタービン４８とを結ぶ排気系の排気管５０に配置され、排気管５０内の排気ガスの温度を検出する排気温度センサとして構成される。

温度センサ２８は、吸気を冷却するインタークーラー５２とエンジン１０とを結ぶ吸気系の吸気管５４に配置され、吸気管５４内の吸気の温度を検出するインタークーラー下流温度センサとして構成される。温度センサ３０は、ターボチャージャーのコンプレッサ５６とインタークーラー５２とを結ぶ吸気系の吸気管５８に配置され、吸気管５８内の吸気の温度を検出するインタークーラー上流温度センサとして構成される。なお、排気管５０と吸気管５４はＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブ６０を介して接続される。また、インタークーラー５２は、配管６２を介してラジエター６４に接続され、ラジエター６４は、配管６６を介してインタークーラー５２に接続される。配管６６の途中にはポンプ６８が配置されている。

図２は、ファンコントロールユニットの全体処理を説明するためのフローチャートである。図２において、ファンコントロールユニット１４は、エンジンコントロールユニット１２から車速１００を入力した場合、車速１００から前面風量を算出する（Ｓ１）。また、ファンコントロールユニット１４は、エンジンコントロールユニット１２から外気吸気量１０２とＥＧＲ（排気再循環）率１０４を入力した場合、外気吸気量１０２とＥＧＲ率１０４を基に排気流量（又は排気流速）を算出する（Ｓ２）。そしてファンコントロールユニット１４は、算出した排気流量が閾値よりも大きいか否かを判定し、算出した排気流量が閾値以上の場合、排気温度センサから算出したエンジン温度の方が精度が高いので、オンを選択し、算出した排気流量が閾値未満である場合、オフを選択するための処理を行う（Ｓ３）。

ファンコントロールユニット１４は、エンジンコントロールユニット１２からエンジン回転数１０６と燃料噴射量１０８を入力し、温度センサ（クーラント温度センサ）２４からエンジン上流冷却水温１１０を入力した場合、燃焼の発熱とクーラントでの冷却からエンジン温度を算出し（Ｓ４）、温度センサ２６から排気温度１１２を入力した場合、排気温度１１２からエンジン温度を算出し（Ｓ５）、排気流量が閾値以上の場合、ステップＳ５の算出結果を選択し、排気流量が閾値未満である場合、ステップＳ４の算出結果を選択し（Ｓ６）、エンジン温度からエンジン１０を冷却するための風量（エンジン冷却風量）を算出する（Ｓ７）。

即ち、排気流量が閾値以上の場合、エンジン温度（エンジンシリンダ温度）が温度センサ２６の検出温度に略等しいと見做すことができるので、温度センサ２６の検出による排気温度１１２からエンジン温度を算出し（Ｓ５）、算出したエンジン温度からエンジン冷却風量を算出し、排気流量が閾値未満である場合、エンジン温度が温度センサ２６の検出温度よりも高いと見做すことができる。よってエンジン回転数１０６と、燃料噴射量１０８と、温度センサ（クーラント温度センサ）２４の検出によるエンジン上流冷却水温１１０とからエンジン温度を算出し、算出したエンジン温度からエンジン冷却風量を算出している（Ｓ４）。

また、ファンコントロールユニット１４は、温度センサ（クーラント温度センサ）２２からエンジン下流冷却水温１１４を入力した場合、エンジン下流冷却水温１１４と目標冷却水温１１６との差を算出し（Ｓ８）、算出した差から比例制御で冷却風量を算出（Ｓ９）すると共に、積分制御で冷却風量を算出し（Ｓ１０）、ステップＳ９の算出値とステップＳ１０の算出値の和をクーラント冷却風量として算出する（Ｓ１１）。

また、ファンコントロールユニット１４は、圧力センサ（ＡＣクーラント圧力センサ）２０からＡＣ冷媒圧力１１８を入力した場合、ＡＣ冷媒圧力１１８から冷却風量（エアコンエバポレータ冷却風量）を算出する（Ｓ１２）。

さらに、ファンコントロールユニット１４は、温度センサ３０からＣＡＣ（ＣｏｍｐｒｅｓｓＡｉｒＣｏｏｌｅｒ：以下、インタークーラーと称する。）上流温度１２０を入力し、温度センサ２８からインタークーラー下流温度１２２を入力した場合、インタークーラー上流温度１２０とインタークーラー下流温度１２２との差を算出し（Ｓ１３）、算出した差の温度（インタークーラー温度差）から冷却風量（インタークーラー冷却風量）を算出する（Ｓ１４）。

次に、ファンコントロールユニット１４は、ステップＳ７の算出値と、ステップＳ１１の算出値と、ステップＳ１２の算出値と、ステップＳ１４の算出値を基に各算出値の和の最大値を算出し（Ｓ１５）、算出した最大値と、ステップＳ１の算出値との差を算出し（Ｓ１６）、この算出により得られた風量を、ファン駆動変換するために、例えば、モータ回転数に変換し（Ｓ１７）、変換されたモータ回転数を基にファンモータ１８の回転数を制御する（Ｓ１８）。

この際、車速１００は、エンジンコントロールユニット１２に属する車速センサから得られ、外気吸気量１０２は、エンジンコントロールユニット１２に属する外気吸気センサから得られ、エンジン回転数１０６は、エンジンコントロールユニット１２に属するエンジン回転数センサから得られる。また、ＥＧＲ率１０４と燃料噴射量１０８は、エンジンコントロールユニット１２に属するＣＰＵによって算出される。

この場合、ファンコントロールユニット１４は、ＥＧＲバルブ６０における還流量の割合を示すＥＧＲ率を算出するＥＧＲ率算出手段（排気再循環率算出手段）と、エンジン１０の各気筒における燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段を構成することになる。また、燃料噴射量１０８から燃焼の発熱（エンジン発熱量）を算出するに際しては、例えば、燃料噴射量１０８をトルクに変換し、変換されたトルクとエンジン回転数からエンジン出力を計算し、計算されたエンジン出力をエンジン発熱量に変換することができる。

また、冷却水流量を算出するに際しては、エンジン回転数を流量に変換し、変換された流量を冷却水流量とすることができる。また、ステップＳ１６の算出結果を、ファン要求風量とし、ステップＳ１７で、ファン要求風量を回転数に変換し、変換された回転数をファン回転数とし、ステップＳ１８でファン回転数を駆動信号に変換し、変換された駆動信号をファン駆動信号としてファンモータ１８に出力し、ファン駆動信号に従ってファンモータ１８の回転数を制御することができる。

図３は、エンジン冷却要求風量とラジエター冷却要求風量およびコンデンサ冷却要求風量の特性図である。図３は、縦軸がファン回転数（冷却ファン１６の回転数であって、ファンモータ１８の回転数に相当する）である。また横軸はＡ／Ｃ冷媒圧力と、エンジン出口冷却水温及びエンジン出力である特性図である。

図３において、エンジン冷却要求風量２００と、ラジエター冷却要求風量２１０およびコンデンサ冷却要求風量２２０は、Ａ／Ｃ冷媒圧力１１８（圧力センサ２０の検出圧力）と、エンジン出口冷却水温１１９（温度センサ２２の検出温度）及びエンジン出力（エンジンコントロールユニット１２の算出値）の増加に応じて増加する特性を示す。この際、図２のステップＳ１５では、エンジン冷却要求風量２００と、ラジエター冷却要求風量２１０と、コンデンサ冷却要求風量２２０と、ステップＳ１４で算出した、インタークーラー冷却風量に対して、それぞれの最大値が選択される。

図４は、ファン制御を説明するためのフローチャートである。図４において、ファンコントロールユニット１４は、冷却ファン１６を制御するに際して、エンジン冷却風量（ＦＡＮ_ＥＮＧ）を算出し（Ｓ２１）、クーラント冷却風量（ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ）を算出する（Ｓ２２）。次いでファンコントロールユニット１４は、エアコンエバポレータ冷却風量（ＦＡＮ_ＡＣ）を算出し（Ｓ２３）、インタークーラー冷却風量（ＦＡＮ_ＣＡＣ）を算出する（Ｓ２４）。

次いでファンコントロールユニット１４は、各算出結果を基に各風量の中から要求風量の最大値を選択（ＦＡＮ_ＲＥＱ［ｋｇ/ｈ］＝ＭＡＸ（ＦＡＮ_ＥＮＧ、ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ、ＦＡＮ_ＡＣ、ＦＡＮ_ＣＡＣ）し（Ｓ２５）、車速から前面風量を算出（ＦＡＮ_Ｖ［ｋｇ/ｈ］＝車速［ｋｍ/ｈ］×係数ｋ０１）する（Ｓ２６）。次に、ファンコントロールユニット１４は、ステップＳ２５で選択した風量（最大値）と、ステップＳ２６で算出した前面風量からファン（ＦＡＮ）駆動デューティ（ｐｓＦＡＮ）変換処理を実行（ｐｓＦＡＮ［％］＝ＦＡＮ_ＲＥＱ-ＦＡＮ_Ｖ）×係数ｋ０２）する（Ｓ２７）。次に、ファンコントロールユニット１４は、ファンモータ１８を、算出されたファン駆動デューティ＝ｐｓＦＡＮで駆動し、ファンモータ１８の回転数を制御する。

図５は、エンジン冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図４のステップＳ２１の具体的内容である。図５において、ファンコントロールユニット１４は、排気流速（ｖＥｘｈ）を算出し（Ｓ３１）、算出した排気流速（ｖＥｘｈ）が閾値よりも大きいか否かを判定し（Ｓ３２）、算出した排気流速（ｖＥｘｈ）が閾値よりも大きい場合（Ｙｅｓ）、排気温度（ｔＥｘｈ）からエンジン温度（ｔＥｎｇ）を算出（ｔＥｎｇ［ｄｅｇＣ］＝係数ｋ１５×ｔＥｘｈ［ｄｅｇＣ］）する（Ｓ３３）。即ち、排気流速が閾値よりも大きい場合、エンジンから排気温度への熱伝道が高いので、排気温度からエンジン温度を推定できる。

ステップＳ３２で算出した排気流速（ｖＥｘｈ）が閾値よりも小さいと判定した場合（Ｎｏ）、ファンコントロールユニット１４は、燃料噴射量１０８（ｍｉｎｊ）からエンジントルク（ｔｒｑＥｎｇ）を算出（ｔｒｑＥｎｇ［Ｎｍ］＝係数ｋ１１×ｍｉｎｊ［ｍｇ/ｓｔｒ］）し（Ｓ３４）、算出したエンジントルク（ｔｒｑＥｎｇ［Ｎｍ］）とエンジン回転数１０６（［ｒｐｍ］/６０）からエンジン出力（ｗＥｎｇ）を算出（ｗＥｎｇ［Ｗａｔｔ］＝２π×ｔｒｑＥｎｇ［Ｎｍ］×エンジン回転数［ｒｐｍ］/６０）する（Ｓ３５）。

次いでファンコントロールユニット１４は、エンジン上流冷却水温１１０（ｔＣｌｎｔＥｎｇＵｓ）からエンジン冷却温度（ｔＣｌｎｔＥｎｇ）を算出（ｔＣｌｎｔＥｎｇ［ｄｅｇＣ］＝係数ｋ１２×ｔＣｌｎｔＥｎｇＵｓ［ｄｅｇＣ］）し（Ｓ３６）、算出したエンジン出力（ｗＥｎｇ）と算出したエンジン冷却温度（ｔＣｌｎｔＥｎｇ）からエンジン温度（ｔＥｎｇ）を算出（ｔＥｎｇ［ｄｅｇＣ］＝係数ｋ１３×ｗＥｎｇ［Ｗａｔｔ］-ｔＣｌｎｔＥｎｇ［ｄｅｇＣ］）する（Ｓ３７）。

次に、ファンコントロールユニット１４は、ステップＳ３３又はステップＳ３７で算出したエンジン温度（ｔＥｎｇ）からエンジン冷却風量（ＦＡＮ_ＥＮＧ）を算出（ＦＡＮ_ＥＮＧ［ｋｇ/ｈ］＝係数ｋ１４×ｔＥｎｇ［ｄｅｇＣ］）し（Ｓ３８）、その後、ステップＳ３１からステップＳ３８の処理を繰り返す。

図６は、排気流速の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図５のステップＳ３１の具体的内容である。図６において、ファンコントロールユニット１４は、吸気系に配置されたセンサなどから外気吸気量１０２（吸気質量流量）の読込み（ｍＡｉｒ＝吸気質量流量［ｋｇ/ｓ］）を行い（Ｓ４１）、次に、エンジンコントロールユニット１２に搭載されたエンジン制御装置より、目標ＥＧＲ率１０４の読込み（ｒＥＧＲ＝目標ＥＧＲ率［％］＝ＥＧＲ質量流量÷エンジン吸入質量流量）を行う（Ｓ４２）。

次いでファンコントロールユニット１４は、読込んだ外気吸気量１０２（吸気質量流量）とＥＧＲ率から求めたＥＧＲの質量流量からエンジン吸入質量流量（［ｋｇ/s］）を算出（ｍＥｎｇ＝（１００％-ｒＥＧＲ）×ｍＡｉｒ+ｒＥＧＲ×ｍＡｉｒ）する(Ｓ４３)。次に、ファンコントロールユニット１４は、エンジン制御装置より、燃料噴射量１０８の読込み（ｍｉｎｊ＝燃料噴射量［ｋｇ/ｓ］）を行い（Ｓ４４）、質量保存の法則を基に、エンジン吸入質量と燃料噴射量からエンジン排気質量流量を算出（ｍＥｘｈ［ｋｇ/ｓ］＝ｍＥｎｇ+ｍｉｎｊ）する（Ｓ４５）。

そしてファンコントロールユニット１４は、排気温度１１２（ｔＥｘｈ）からエンジン排気密度を算出（ｐＥｘｈ［ｋｇ/ｍ３］＝マップ１１１（ｔＥｘｈ［ｄｅｇＣ］））する（Ｓ４６）。この際、気体では、温度と密度は相関関係があるので、実験等で求めたマップ１１１で密度を求める。

次にファンコントロールユニット１４は、算出したエンジン排気質量流量（ｍＥｘｈ）と算出したエンジン排気密度（ｐＥｘｈ）からエンジン排気体積流量（ｑＥｘｈ）を算出（ｑＥｘｈ［ｍ３/s］＝ｍＥｘｈ/ｐＥｘｈ）し（Ｓ４７）、予め設定された排気管断面積の読込み（ｓＥｘｈ［ｍ２］＝排気管断面積）を行い（Ｓ４８）、エンジン排気体積流量（ｑＥｘｈ）を排気管断面積（ｓＥｘｈ）で除算して排気速度（排気流速）を算出（ｖＥｘｈ［ｍ/ｓ］＝ｑＥｘｈ/ｓＥｘｈ）する（Ｓ４９）。その後、ステップＳ４１からステップＳ４９の処理を繰り返す。

図７は、クーラント冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図４のステップＳ２２の具体的内容である。図７において、ファンコントロールユニット１４は、センサからエンジン下流冷却水温１１４の読込み（ｔＣｌｎｔＥｎｇＤｓ＝エンジン下流冷却水温［ｄｅｇＣ］）を行い（Ｓ５１）、クーラント目標温度の設定（ｔＣｌｎｔＴｒｇｔ＝クーラント目標温度［ｄｅｇＣ］）を行う（Ｓ５２）。

そしてファンコントロールユニット１４は、読込んだエンジン下流冷却水温１１４と設定したクーラント目標温度と差の温度として、クーラント温度偏差（ｔＣｌｎｔＤｉｆｆ）を算出（ｔＣｌｎｔＤｉｆｆ［ｄｅｇＣ］＝ｔＣｌｎｔＥｎｇＤｓ-ｔＣｌｎｔＴｒｇｔ）し（Ｓ５３）、算出したクーラント温度偏差（ｔＣｌｎｔＤｉｆｆ）を基にクーラント冷却比例制御を算出（ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ_Ｐ［ｋｇ/ｈ］＝比例係数ｋ２１×ｔＣｌｎｔＤｉｆｆ［ｄｅｇＣ］）し（Ｓ５４）、クーラント冷却積分制御を算出（ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ_Ｉ［ｋｇ/ｈ］＝ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ_Ｉ+積分係数ｋ２１×ｔＣｌｎｔＤｉｆｆ［ｄｅｇＣ］）する（Ｓ５５）。

そしてファンコントロールユニット１４は、ステップＳ５４の算出結果とステップＳ５５の算出結果からクーラント冷却風量を算出（ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ［ｋｇ/ｈ］＝ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ_Ｐ+ＦＡＮ_Ｃｌｎｔ_Ｉ）し（Ｓ５６）、その後、ステップＳ５１からステップＳ５６の処理を繰り返す。

図８は、エアコンエバポレータ冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図４のステップＳ２３の具体的内容である。図８において、ファンコントロールユニット１４は、冷媒圧力１１８の読込み（ｐＡＣ＝エアコン冷媒圧力［ｈＰＡ］）を行い（Ｓ６１）、読込んだ冷媒圧力（ｐＡＣ）から冷媒温度（ｔＡＣ）を算出（ｔＡＣ＝マップ３１（ｐＡＣ［ｈＰＡ］））し（Ｓ６２）、算出した冷媒温度（ｔＡＣ）からエバポレータ冷却風量を算出（ＦＡＮ_ＡＣ［ｋｇ/ｈ］＝係数ｋ３２×ｔＡＣ）し（Ｓ６３）、その後、ステップＳ６１からステップＳ６３の処理を繰り返す。

図９は、インタークーラー冷却風量の算出処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、図４のステップＳ２４の具体的内容である。図９において、ファンコントロールユニット１４は、温度センサ３０からインタークーラー（ＣＡＣ）上流温度１２０の読込み（ｔＣＡＣＵｓ＝ＣＡＣ上流温度［ｄｅｇＣ］）を行い（Ｓ７１）、温度センサ２８からインタークーラー（ＣＡＣ）下流温度１２２の読込み（ｔＣＡＣＤｓ＝ＣＡＣ下流温度［ｄｅｇＣ］）を行い（Ｓ７２）、各読込んだ上流温度と下流温度の差からインタークーラー温度差（ｔＣＡＣＤｉｆｆ）を算出（ｔＣＡＣＤｉｆｆ［ｄｅｇＣ］＝ｔＣＡＣＵｓ-ｔＣＡＣＤｓ）し（Ｓ７３）、算出したインタークーラー（ＣＡＣ）温度差からインタークーラー冷却風量を算出（ＦＡＮ_ＣＡＣ［ｋｇ/ｈ］＝係数ｋ４１×ｔＣＡＣＤｉｆｆ）し（Ｓ７４）、その後、ステップＳ７１からステップＳ７４の処理を繰り返す。

本実施の形態によれば、エンジン温度が急激に上昇した場合に、エンジン温度に応じた風量で冷却水が冷却されるので、エンジンを迅速に冷却することができ、結果としてエンジンのオーバーヒートを防止することができる。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、排気流速が閾値未満である場合、図５におけるステップＳ３６の処理を省き、燃焼噴射量とエンジン回転数からエンジン温度を算出し、算出したエンジン温度からエンジン冷却風量を算出し、少なくとも算出したエンジン冷却風量を基にファンモータ１８の回転数を制御することもできる。但し、ステップＳ３６の処理を実行することで、より正確なエンジン温度を算出することができる。また、実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０エンジン、１２エンジンコントロールユニット、１４ファンコントロールユニット、１６冷却ファン、１８ファンモータ、２０圧力センサ、２２、２４、２６、２８、３０温度センサ、３２コンデンサ、３６エバポレータ、４０ラジエター、５２インタークーラー、６０ＥＧＲバルブ

Claims

ラジエター（４０）を冷却する冷却ファン（１６）の動作を制御するコントロールユニット（１４）において、
前記ファンコントロールユニット（１４）は、
外気給気量（１０２）と、排気再循環率（１０４）とに基づいて、排気流量（Ｓ２）を算出し、
前記算出した排気流量（Ｓ２）が閾値以上である場合、排気温度（１１２）に基づいてエンジン温度（Ｓ５）を算出し、前記算出したエンジン温度（Ｓ５）に基づいてエンジン冷却風量（Ｓ７）を算出し、
前記算出した排気流量（Ｓ２）が閾値未満である場合、燃料噴射量（１０８）及びエンジン回転数（１０６）に基づいてエンジン温度（Ｓ４）を算出し、前記算出したエンジン温度（Ｓ４）に基づいてエンジン冷却風量（Ｓ７）を算出し、
前記ラジエター（４０）とエンジン（１０）とを結ぶ冷却水配管（４６）のうちエンジン下流側の冷却水配管内の冷却水のエンジン下流冷却水温度（１１４）とクーラント目標温度（１１６）との差を基にクーラント冷却比例制御での冷却風量（Ｓ９）とクーラント冷却積分制御での冷却風量（Ｓ１０）を算出し、
前記算出したクーラント冷却比例制御での冷却風量（Ｓ９）とクーラント冷却積分制御での冷却風量（Ｓ１０）とからクーラント冷却風量（Ｓ１１）を算出し、
前記エンジン（１０）の吸気系に配置されたインタークーラー（５２）の上流側のインタークーラー上流温度（１２０）と前記インタークーラー下流側のインタークーラー下流温度（１２２）との差を基にインタークーラー冷却風量（Ｓ１４）を算出し、
コンデンサ（３２）とエバポレータ（３６）とを結ぶ冷媒配管（３８）内の冷媒の圧力を基にエバポレータ冷却風量（Ｓ１２）を算出し、
前記算出したエンジン冷却風量（Ｓ７）とクーラント冷却風量（Ｓ１１）とインタークーラー冷却風量（Ｓ１４）及びエバポレータ冷却風量（Ｓ１２）を含む風量の最大値（Ｓ１５）を選択し、当該選択した最大値の冷却風量（Ｓ１５）を基に前記冷却ファン（１６）の動作を制御することを特徴とするファンコントロールユニット。
前記ファンコントロールユニット（１４）は、
前記算出した排気流量（Ｓ２）が閾値未満である場合、前記冷却水配管（４６）のうちエンジン上流側の冷却水配管内のエンジン上流冷却水の温度（１１０）を基に前記算出したエンジン温度（Ｓ４）を補正することを特徴とする請求項１に記載のファンコントロールユニット。