JP2006291908A - エンジン冷却システムの電動ファン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異常時にエンジン保護性能を高めることができるエンジン冷却システムの電動ファン制御装置を提供すること。
【解決手段】 エンジン冷却システムのラジエータ２へ送風を行う冷却ファン１と、冷却ファン１を駆動する電動モータ３と、入力信号に基づいて電動モータ３を制御するコントロールユニット４と、を備えたエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、コントロールユニット４は、水温センサ７が異常であると判断したときに、エンジン保護を優先したエンジン保護優先制御に遷移するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のエンジン冷却システムに用いられる冷却ファンを回転させる電動モータの駆動を制御する制御装置に関するもので、特に、異常発生時の制御に関する。

従来、車両においてエンジン冷却システムに用いられるラジエータを冷却する冷却ファンの回転を、温度センサ・外気温センサ・車速センサ・エアコンスイッチなどからの入力に基づいて制御するエンジン冷却システムの電動ファン制御装置が知られている。

さらに、このようなエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、異常時には電動モータへの通電を停止させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１８２２４４号公報

しかしながら、従来技術にあっては、異常時に電動モータの制御を停止するため、センサ異常などのように、エンジン冷却システムには異常が生じていない場合も、電動モータへの通電を停止し、エンジン冷却性能が低下するという不具合があった。

さらに、従来技術にあっては、異常発生時に、それを車両乗員に知らせる警告を行っておらず、車両乗員が異常発生を知ることができかった。また、この異常発生を知らせるには、それを表示したり警告音を発したりする機器が必要で、部品点数増を招くとともに、これら機器の設置レイアウトを考慮する手間も増える。

そこで、本発明は、異常時に、エンジン保護性能を高めることができるエンジン冷却システムの電動ファン制御装置を提供すること、また、部品点数増を招くことなく異常時に警告を可能とするエンジン冷却システムの電動ファン制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、エンジン冷却システムの熱交換器へ送風を行う冷却ファンと、この冷却ファンを駆動する電動モータと、前記エンジン冷却システムに関係した温度を検出する温度センサを含む入力手段からの入力に基づいて前記電動モータを制御するモータ制御手段と、を備えたエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、温度センサが異常であると判断した時には、エンジン保護を優先したエンジン保護優先制御に遷移することを特徴とするエンジン冷却システムの電動ファン制御装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記エンジン保護優先制御とは、他の制御による前記電動モータに対する制御を無視し、前記電動モータを最大回転数で駆動させる制御であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記エンジン保護優先制御とは、他の制御による前記電動モータに対する制御を無視し、前記温度センサの検出温度が低温である通常時に対応した制御回転数で前記電動モータを駆動させる制御であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、前記温度センサの検出温度がエンジン冷却システムとして有り得ない温度を検出したときに温度センサが異常であると判断することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、前記他の制御として、温度センサの検出に基づき検出温度が高温であるときには、冷却を促進させる回転数で前記電動モータを駆動させる過温度保護制御を実行することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記過温度保護制御は、エンジン冷却水温度が１２５℃以上で行うことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、前記温度センサの異常判断温度を前記過温度保護制御の実行温度よりも高温に設定し、かつ、前記エンジン保護優先制御を実行後は、前記検出温度が異常判断温度よりも低い温度となってもエンジン保護優先制御を維持するヒステリシスを設定したことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、エンジン冷却システムの熱交換器へ送風を行う冷却ファンと、この冷却ファンを駆動する電動モータと、入力信号に基づいて前記電動モータをＰＷＭ制御するモータ制御手段と、を備えたエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、異常時に、前記電動モータに可聴周波数のＰＷＭ信号を出力してモータＰＷＭ駆動音による警告音を発生させる警告制御を実行することを特徴とするエンジン冷却システムの電動ファン制御装置である。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段が、相互通信機能のない単方向通信を行っていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段が、前記電動モータへの制御停止時には、前記警告制御を解除することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記異常時が、前記エンジン冷却システムに関係した温度を検出する温度センサの異常時を含むことを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記警告制御を、車両のイグニッションスイッチがＯＮとなったときから、あらかじめ設定された時間実行するようにしたことを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記警告制御を、異常期間中、実行するようにしたことを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項８〜１３のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記異常時が、機器を保護するための機器保護制御の実行時を含むことを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記警告制御を、前記機器保護制御の実行開始からあらかじめ設定した時間実行するようにしたことを特徴とする。

請求項１６に記載の発明は、請求項１４に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記警告制御を、前記機器保護制御の実行期間中実行するようにしたことを特徴とする。

請求項１７に記載の発明は、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記機器保護制御は、エンジンの過温度状態、電動モータの過電圧状態、電動モータの過電流状態の少なくともいずれかの状態で行うことを特徴とする。

請求項１８に記載の発明は、請求項８〜１７のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、前記温度センサの異常時には、前記警告制御と共に、請求項１〜７のいずれかに記載したエンジン保護優先制御を実行することを特徴とする。

請求項１ないし７に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置にあっては、温度センサの異常時には、エンジン保護を優先したエンジン保護優先制御に遷移し、エンジンを保護することができる。

請求項２に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、温度センサの異常時には、電動モータに対する他の制御を無視して、電動モータを最大回転数で駆動させ、冷却ファンの冷却能力を最大発揮してエンジン保護を図る。

請求項３に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、温度センサの異常時には、電動モータに対する他の制御を無視して、電動モータを通常時の制御回転数で駆動させ、冷却ファンによる冷却を確保してエンジン保護を図る。

請求項４に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、温度センサの検出温度がエンジン冷却システムでは有り得ない温度を検出したときには、センサオープンと判断し、正常状態に復帰不可能として、エンジン保護優先制御に遷移し、エンジン保護を確実に達成する。

請求項５ないし６に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、温度センサの検出温度が高温となったときには、冷却を促進させる過温度保護制御を実行して、エンジンが高温となるのを抑え、エンジン保護性能を高める。

請求項７に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、温度センサの検出温度が過温度保護制御の実行温度よりも高温の設定温度になったときには、温度センサが異常と判断してエンジン保護優先制御を実行する。さらに、エンジン保護優先制御の実行開始後は、ヒステリシスの設定により、異常判断温度よりも低温となっても、所定温度範囲でエンジン保護優先制御を維持する。

したがって、温度センサ異常時には、この異常な温度センサの検出値に基づく過温度保護制御よりもエンジン保護優先制御を優先させ、かつ、ヒステリシスの設定により、エンジン保護優先制御の終了判断に幅を持たせ、これにより、エンジン保護をさらに確実なものとすることができる。

請求項８ないし１８に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置によれば、異常時には、モータ制御手段が警告制御を実行し、電動モータにおいて可聴周波数のモータＰＷＭ駆動音による警告音を発する。これにより、車両乗員は、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、異常を知ることができる。

このように、既存の冷却ファン駆動用の電動モータにより警告音を発せさせるようにしたため、部品点数を増加させること無しに異常発生の警告を行うことが可能となり、コスト的に有利であるとともに、車載レイアウトの上でも有利となる。

さらに、請求項９に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、相互通信機能のないモータ制御手段を用いているため、安価な構成により上記効果を得ることができる。すなわち、本発明では、警告音を電動モータにより発生させているため、例えば、インストルメントパネルなど運転席の近傍に設けた警告音の発生手段を作動させる必要が無く、このため、メインのコントロールユニットなどとの通信が不要で、相互通信機能を有しないモータ制御手段により、異常判断および警告制御を行うことが可能となる。

請求項１０に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、モータ制御手段は、電動モータへの制御を停止する際には、警告制御を解除させる。

請求項１１に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、車両乗員は、温度センサに異常が生じていることを、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても知ることができる。

請求項１２に記載の発明では、異常時には、乗員がイグニッションスイッチをＯＮとしてから、あらかじめ設定した時間だけ、警告制御による警告音を発する。

このように、イグニッションスイッチをＯＮとする始動時に警告音を発するため、警告音を、走行騒音などに邪魔されること無く確実に伝えることができる。

請求項１３に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、異常時には、その間継続して警告音が発せられる。このように、異常時の間継続して警告音が鳴るため、車両乗員に、警告音を確実に伝えることができる。

請求項１４ないし１７に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、例えば、エンジンや電動モータなどの機器を保護する機器保護制御を実行するときに、警告制御を実行して警告音を発する。なお、この機器保護制御時に行う警告は、請求項１５に記載の発明では、機器保護制御を開始してからあらかじめ設定した時間行い、請求項１６に記載の発明では、機器保護制御を実行している間行う。また、請求項１７に記載の発明では、エンジン温度が高すぎる過温度状態、電動モータへの供給電圧が高すぎる過電圧状態、電動モータへの供給電流が高すぎる過電流状態の、少なくともいずれかの状態で機器保護制御を実行する。

したがって、これら請求項１４ないし１７に記載の発明では、車両乗員は、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、エンジンや電動モータなどの機器の保護が必要な状態であること、および、これら機器を保護する機器保護制御を実行していること、を警告音により知ることができる。

請求項１８に記載の発明では、温度センサの異常時には、モータ制御手段は、警告制御による警告を行うとともに、エンジン優先保護制御を実行してエンジンの保護を図る。

したがって、温度センサの異常時には、エンジンの保護を確実なものとするとともに、車両乗員は、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、この異常を知ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

この実施の形態のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、エンジン冷却システムにおける熱交換器（ラジエータ２）へ送風を行う冷却ファン１と、この冷却ファン１を駆動する電動モータ３と、入力信号に基づいて前記電動モータ３を制御するモータ制御手段（コントロールユニット４）と、を備えたエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段（コントロールユニット４）は、温度センサとしての水温センサ７が異常であると判断したときに、エンジン保護を優先したエンジン保護優先制御に遷移するようにした。

図１は、この発明の最良の実施の形態の実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置Ａを示す全体構成図である。

まず、構成から説明すると、実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、冷却ファン１を備えている。この冷却ファン１は、図外のエンジンを冷却する熱交換器であるラジエータ２へ送風を行うもので、電動モータ３により駆動される。

この電動モータ３は、モータ制御手段としてのコントロールユニット４から出力されるＰＷＭ信号により駆動を制御される。

このコントロールユニット４は、電源である車載のバッテリ５から電源供給を受けて動作して前記電動モータ３へ出力する電圧をＰＷＭ制御により制御するものである。前記コントロールユニット４は、後述する各入力信号Ｓｉｇｎ，Ｔｓｅｎ，Ｖｓｅｎ，Ｉｓｅｎに基づいて出力電圧に対応した信号を出力するコントローラ４１と、内部にスイッチング素子を有して前記コントローラ４１からの出力に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ駆動・出力回路４２とを備えている。

また、前記コントローラ４１に入力される信号としては、前記イグニッションスイッチ６からのＯＮ・ＯＦＦ信号Ｓｉｇｎと、前記ラジエータ２の水温を検出する水温センサ７（特許請求の範囲の温度センサ）からの水温信号Ｔｓｅｎと、前記電動モータ３への印可電圧を検出する電圧検出回路４３からの電圧信号Ｖｓｅｎと、前記電動モータ３への印可電流を検出する電流検出回路４４からの電流信号Ｉｓｅｎが含まれている。

そして、前記コントロールユニット４は、各入力信号Ｔｓｅｎ，Ｖｓｅｎ，Ｉｓｅｎに基づいて電動モータ３の駆動を制御するが、本実施例１では、通常時制御と、機器保護制御に含まれる過温度保護制御と、エンジン保護優先制御と、警告制御と、を実行する。

前記通常時制御、過温度保護制御およびエンジン保護優先制御は、前記イグニッションスイッチ６をＯＮとしている間、および必要に応じてイグニッションスイッチ６をＯＮからＯＦＦに切り換えた後の所定時間、前記水温センサ７からの水温信号Ｔｓｅｎが示す検出水温Ｔｗに基づいて電動モータ３を駆動させる制御である。すなわち、前記コントローラ４１では、図２に示す温度特性に基づいて出力を決定し、前記ＰＷＭ駆動・出力回路４２から、この出力に応じたＰＷＭ信号を出力するもので、このＰＷＭ信号により、電動モータ３の出力電圧、すなわち電動モータ３ならびに冷却ファン１の回転数を決定する。

この図２に示すように、前記水温センサ７が検出する検出水温Ｔｗが０℃以上１２５℃未満である低温のときには通常時制御を実行し、検出水温Ｔｗが１２５℃以上の高温のときには過温度保護制御を実行し、検出水温Ｔｗが３００℃以上となる異常時にはエンジン保護優先制御を実行する。

まず、前記通常時制御について説明する。

検出水温Ｔｗが０℃〜１２５℃の低温時に実行する通常時制御では、ＰＷＭ信号をあらかじめ設定した値とする正常温制御出力に決定する。これにより、前記電動モータ３は、あらかじめ設定した低速回転数の回転、すなわち低速回転を行う。

次に、前記過温度保護制御について説明する。

検出水温Ｔｗが１２５℃以上の高温時に実行する過温度保護制御では、検出水温Ｔｗが１２５℃以上１４９℃未満の範囲では、ＰＷＭ信号を、前記正常温制御出力よりも高い低高温制御出力に決定する。これにより、前記電動モータ３は、前記低速回転よりも高い低高速回転数で回転、すなわち低高速回転を行う。

また、検出水温Ｔｗが１４９℃以上１５０℃未満の範囲では、ＰＷＭ信号を、あらかじめ設定した前記低高温制御出力よりも高い中高温制御出力に決定する。これにより、前記電動モータ３は、前記低高速回転よりも高い中高速回転数で回転、すなわち中高速回転を行う。

さらに、検出水温Ｔｗが１５０℃以上になると、ＰＷＭ信号を、あらかじめ設定した前記中高温制御出力よりも高い高高温制御出力に決定する。これにより、前記電動モータ３は、前記中高速回転よりも高い高高速回転数で回転、すなわち高高速回転を行う。

なお、上述の過温度保護制御では、ヒステリシスが与えられていて、いったん低高温制御出力、中高温制御出力、高高温制御出力のいずれかに決定した後は、それぞれ検出水温Ｔｗが１１５℃に低下するまでは、その決定した制御出力に維持する。

また、本実施例１では、検出水温Ｔｗが１５０℃以上では、後述するエンジン保護優先制御が実行されるまでは、過温度保護制御により決定した高高温制御出力を維持する。

次に、前記エンジン保護優先制御について説明する。

このエンジン保護優先制御は、検出水温Ｔｗが３００℃以上となると、ＰＷＭ信号を、正常温制御出力に決定する制御である。すなわち、前記ラジエータ２の水温が３００℃および後述の１７５℃になるということは有り得ないもので、この場合、前記水温センサ７が異常と判断する。そして、このような場合には、正常な制御に復帰することが不可能であるとし、図外のエンジンを保護するために、ＰＷＭ信号を、正常温制御出力として、前記電動モータ３を低速回転に維持するものである。

なお、このエンジン保護優先制御による正常温制御出力は、検出水温Ｔｗが、１７５℃以下になるまで維持するヒステリシスが与えられている。

次に、前記警告制御について説明する。この警告制御は、異常時に、前記電動モータ３を用いて警告音を発生させる制御である。

図３は、実施例１における警告制御のルーチンを示すフローチャートである。この警告制御は、前記イグニッションスイッチ６をＯＦＦの状態からＯＮに切り換えることで開始され、所定の制御周期で繰り返される。

ステップＳ１では、タイマカウントｔ０を１加算する。

次のステップＳ２では、前記水温センサ７の検出水温Ｔｗがあらかじめ設定した水温センサ７の異常を示す異常水温Ｔａｂを越えたか否か判断し、ＹＥＳすなわちＴｗ＞Ｔａｂの場合はステップＳ３に進み、ＮＯすなわちＴｗ≦Ｔａｂの場合は１回の制御の流れを終える。なお、前記異常水温Ｔａｂは、ラジエータ２の水温としてあり得ない温度であって、例えば、１５０℃よりも高い温度であり、本実施例１では、１７５℃に設定しているものとする。

ステップＳ３では、前記イグニッションスイッチ６をＯＮにしてから（本警告制御ルーチンを実行してから）積算したタイマカウントｔ０があらかじめ設定した設定時間ｔｓｅｔを越えたか否か判断し、ＹＥＳすなわちｔ０＞ｔｓｅｔの場合はステップＳ６に進み、ＮＯすなわちｔ０≦ｔｓｅｔの場合、ステップＳ４に進む。なお、設定時間ｔｓｅｔは、１分〜１０分程度の短い時間である。

ステップＳ４では、警告作動を実行する。この警告作動は、前記電動モータ３に対して可聴周波数のＰＷＭ信号を出力してモータＰＷＭ駆動音による警告音を発生させる。すなわち、この警告作動の際には、ＰＷＭ駆動・出力回路４２から通常時制御・過温度保護制御・エンジン保護優先制御で使用する周波数とは異なる可聴周波数のＰＷＭ信号を出力することにより、前記電動モータ３において、電磁振動を起こして警告音を発する。

ステップＳ５では、前記電動モータ３に対する制御であるモータ制御の停止処理が成されたか否か判断し、ＹＥＳすなわちモータ制御の停止判断時にはステップＳ６に進み、ＮＯすなわちモータ制御の停止判断が成されない場合には、１回の制御流れを終える。

なお、前記モータ制御の停止処理は、前記イグニッションスイッチ６をＯＦＦとした場合、前記コントロールユニット４への入力信号がＯＦＦとなった場合、あらかじめ設定されたリセット信号（このリセット信号は、修理時などに入力される）が入力された場合に成される。

ステップＳ６では、ステップＳ４にて開始した警告作動を解除し、タイマカウントｔ０を０にリセットする。なお、図３のフローチャートでは、図示を省略しているが、前記タイマカウントｔ０は、前記イグニッションスイッチ６をＯＦＦにすることでも０にリセットするものとする。

また、前記コントロールユニット４には、前記イグニッションスイッチ６を迂回して電源入力する回路も有しているが、この構成は、本願の要旨ではないので、図示ならびに説明は省略する。

次に、実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の作用について説明する。
（通常時）
水温センサ７に異常が無く、また、水温センサ７による検出水温Ｔｗが１２５℃未満の低温であるときには、コントロールユニット４は、通常時制御を実行し、図２の温度特性図に示すとおり、正常温制御出力に対応したＰＷＭ信号を出力し、電動モータ３を低速回転させる。

（過温度時）
水温センサ７による検出水温Ｔｗが１２５℃以上の高温に上昇すると、図２の温度特性図に示す通り、コントロールユニット４は、過温度保護制御を実行する。

この過温度保護制御では、検出水温Ｔｗが１２５℃以上１４９℃未満の範囲では、低高温制御出力に対応したＰＷＭ信号を出力し、電動モータ３を低高速回転させ、エンジン冷却を促進させる。

また、検出水温Ｔｗが１４９℃以上１５０℃未満の範囲では、中高温制御出力に対応したＰＷＭ信号を出力し、前記電動モータ３を中高速回転させ、よりエンジン冷却を促進させる。

さらに、検出水温Ｔｗが１５０℃以上になると、高高温制御出力に対応したＰＷＭ信号を出力し、電動モータ３を高高速回転させ、いっそうエンジン冷却を促進させる。
なお、これらの電動モータ３の低高速回転、中高速回転、高高速回転は、それぞれ検出水温Ｔｗが１１５℃に低下するまで維持する。

このように、ラジエータ２の水温が高温となった場合には、電動モータ３すなわち冷却ファン１の回転数を通常時よりも高くして、エンジン冷却を促進させて、図外のエンジンの保護を図る。

（異常時）
水温センサ７の検出水温Ｔｗがあり得ない水温である異常水温Ｔａｂ（本実施例では１７５℃）を越える異常時には、コントロールユニット４は、エンジン始動時において、イグニッションスイッチ６をＯＮとしてから設定時間ｔｓｅｔが経過するまでの間、電動モータ３を用いて警告音を発する。

すなわち、イグニッションスイッチ６をＯＮとしたときに、水温センサ７の検出水温Ｔｗが異常水温Ｔａｂを越えている場合、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４の流れとなり、警告作動を開始する。

そして、この警告作動時には、電動モータ３に対して、通常時制御・過温度保護制御・エンジン保護優先制御で使用する周波数とは異なる、可聴周波数のＰＷＭ信号を出力してモータＰＷＭ駆動音による警告音を発生させる。

したがって、車両乗員は、エンジン始動時に、耳慣れない電動モータ３の作動音からなる警告音を聴くことにより水温センサ７の異常を知ることができる。

また、この警告作動は、イグニッションスイッチ６をＯＮとしてから積算するタイマカウントｔ０が設定時間ｔｓｅｔを越えた場合には、ステップＳ３→Ｓ６の流れとなって、警告作動を解除する。あるいは、タイマカウントｔ０が設定時間ｔｓｅｔに達する前であっても、イグニッションスイッチ６をＯＦＦにするなど、モータ制御停止処理が成された場合、ステップＳ５→Ｓ６の流れとなって、警告作動を解除する。

（エンジン保護優先制御）
上述のように水温センサ７に異常が生じ、その検出水温Ｔｗがあり得ない温度である３００℃以上となると、コントロールユニット４は、図２に示す通り、正常温制御出力に対応するＰＷＭ信号を出力し、電動モータ３を低速回転に維持する。

すなわち、水温センサ７が異常である場合には、正常な制御に復帰することが不可能であるから、過温度保護制御を無視して電動モータ３を低速回転に維持し、エンジンを保護する。

なお、このエンジン保護優先制御による電動モータ３の低速回転は、検出水温Ｔｗが１７５℃以下になるまで維持する。

以上説明したように、実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置にあっては、水温センサ７の検出水温Ｔｗがあり得ない温度（３００℃）となったときには、他の制御である過温度保護制御を無視してエンジン保護優先制御を実行し、電動モータ３を停止させることなく低速回転させ、エンジン冷却性能を確保してエンジン保護を確実なものとする。

さらに、実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置にあっては、水温センサ７の異常時には、コントロールユニット４が警告制御を実行し、電動モータ３において可聴周波数のモータＰＷＭ駆動音による警告音を発して、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても車両乗員に異常を知らせるようにした。

このように、実施例１では、相互通信機能のない単方向通信のコントロールユニット４を用いた安価な構成で、かつ、部品点数を増加させることなく既存の冷却ファン駆動用の電動モータ３により警告音を発せさせるようにしたため、コスト的に有利であるとともに、車載レイアウトの上でも有利となる。なお、本実施例１では、上述のように水温センサ７の検出水温Ｔｗに基づいて異常を判断し、電動モータ７の駆動により警告音を発するようにしているため、この判断および警告の制御を、全て電動モータ７の駆動制御を行うコントロールユニット４において行うことができる。よって、図外のインストルメントパネルに設けた表示装置や音を発する装置などを作動させる場合のように、図外のメインのコントロールユニットと相互通信を行う必要が無く単方向通信のコントロールユニット４により上記の制御を行うことが可能となる。

さらに、実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置にあっては、電動モータ３による警告は、イグニッションスイッチ６をＯＮとしてから設定時間ｔｓｅｔが経過するまで行うようにしたため、車両乗員は、警告音を走行騒音のない始動時に聴くことができ、警告を確実に伝達することができる。

また、上記警告は、設定時間ｔｓｅｔが経過前でもモータ制御が停止された場合には解除するようにしたため、エンジン停止後や修理などによりリセットしたりした後は、電動モータ３が警告作動されることが無く、作動の適正化を図ることができる。

しかも、実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置にあっては、水温センサ７による検出水温Ｔｗが１２５℃以上の高温に上昇したときには、検出水温Ｔｗの高さに応じ、電動モータ７（冷却ファン１）を、低高速回転、中高速回転、高高速回転と、高温になるほど高速で回転させる過温度保護制御を実行するようにしたため、エンジンが高温になるのを防止できる。加えて、この過温度保護制御時には、ヒステリシスを与えて、検出水温Ｔｗが１１５℃に低下するまで高速回転を維持するようにしたため、エンジン保護をより確実なものとすることができる。

次に、この発明の実施の形態の実施例２のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置について説明する。なお、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心として説明する。

この実施例２のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、警告制御において、異常期間中警告を発するようにしていることを特徴としている。

図４は、実施例２のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置のコントロールユニット４の警告制御における制御ルーチンを示しており、この制御ルーチンは、実施例１と同様に、前記イグニッションスイッチ６をＯＮとしたときから、所定の制御周期で繰り返すものである。

ステップＳ２１では、前記ステップＳ２と同様に、検出水温Ｔｗが異常水温Ｔａｂを越えたか否か判断し、Ｔｗ＞Ｔａｂの異常判断時には、ステップＳ２２に進んで、警告作動を行う。この警告作動は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

そして、この警告作動は、ステップＳ２３においてモータ制御停止と判断されるまで維持されるもので、すなわち、モータ制御停止と判断された場合、ステップＳ２４に進んで、警告制御を解除する。

このように実施例２のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、水温センサ７が異常である期間中、継続して電動モータ３による警告音を発するため、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、警告音を車両乗員に確実に伝えることができる。

他の構成および作用効果については、前記実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置と同一ないし均等であるので、説明を省略する。

次に、この発明の実施の形態の実施例３のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置について説明する。なお、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心として説明する。

この実施例３のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、警告制御を実行する異常時として前記過温度保護制御の実行時を含むようにしたことを特徴とする。

図５は、実施例３のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置のコントロールユニット４の警告制御における制御ルーチンを示している。なお、この制御ルーチンは、実施例１と同様に前記イグニッションスイッチ６をＯＮとしてから所定の制御周期で繰り返し実行する。

ステップＳ３１は、過温度保護制御の実行時であるか否かの判断であり、検出水温Ｔｗが過温度保護制御を実行する温度範囲である１２５℃≦Ｔｗ≦１５０℃であるか否か判断し、ＹＥＳすなわち、１２５℃≦Ｔｗ≦１５０℃の場合、ステップＳ３２に進み、ＮＯすなわち１２５℃≦Ｔｗ≦１５０℃以外では、１回の流れを終える。

ステップＳ３２は、前述のステップＳ３と同様に、タイマカウントｔ０が設定時間ｔｓｅｔ３を越えたか判断し、ＹＥＳでステップＳ３５に進み、ＮＯでステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３は、前述のステップＳ４と同様の警告作動を行い、さらにここで、タイマカウントｔ０を積算する。

ステップＳ３４では、前述のステップＳ５と同様のモータ制御停止判断を行い、ＹＥＳでステップＳ３５に進み、ＮＯで１回の流れを終える。

ステップＳ３５では、前述のステップＳ６と同様の警告作動解除処理を実行するとともに、タイマカウントｔ０を０にリセットする。

次に、実施例３のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の作用を説明する。
この実施例３では、実施例１と同様に、検出水温Ｔｗが１２５℃以上で、かつエンジン保護優先制御を実行するまでは、検出水温Ｔｗに応じて、電動モータ３を低高速回転、中高速回転、高高速回転させる過温度保護制御を実行する（図２参照のこと）。

そして、この過温度保護制御を実行する温度条件では、図５の制御ルーチンにおいて、ステップＳ３１→Ｓ３２→Ｓ３３の流れとなって、警告作動を行い、電動モータ３による警告音を発する。また、この警告作動は、ステップＳ３２の判断に基づいて、警告作動の開始から設定時間ｔｓｅｔ３が経過するまで維持される。

また、実施例１と同様に、警告作動開始から設定時間ｔｓｅｔ３が経過するか、あるいはモータ制御停止の場合、ステップＳ３２→Ｓ３５の流れ、あるいはステップＳ３４→Ｓ３５の流れとなって、警告作動を解除するとともに、タイマカウントｔ０を０にリセットする。

以上のように、この実施例３のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、車両乗員は、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、ラジエータ２の水温が高くなって過温度保護制御を実行していることを電動モータ３による警告音により知ることができる。

加えて、この警告音を発する時間は、設定時間ｔｓｅｔ３が経過するか、あるいは、この設定時間ｔｓｅｔ３の経過前にモータ制御が停止されるかであり、警告制御実行時間の適正化を図ることができる。

他の構成および作用効果については、前記実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置と同一ないし均等であるので、説明を省略する。

次に、この発明の実施の形態の実施例４のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置について説明する。なお、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心として説明する。

この実施例４のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、実施例３の変形例であり、過温度保護制御の実行中は、警告制御を継続して実行するようにした例である。

図６は、実施例４のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置のコントロールユニット４の警告制御における制御ルーチンを示している。

すなわち、ステップＳ４１では、上述のＳ３１と同様の過温度保護制御実行時であるか否かの判断であり、１２５℃≦Ｔｗ≦１５０℃で過温度保護制御実行中と判断しステップＳ４２に進んで警告作動を行う。この警告作動は、実施例１と同様である。

そして、この警告作動は、ステップＳ４３においてモータ制御停止と判断されるまで維持され、モータ制御停止と判断された場合、ステップＳ４４に進んで、警告制御を解除する。

この実施例４のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、過温度保護制御を実行している判断する異常期間中、電動モータ３による警告音が維持されるため、車両乗員は、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、過温度保護制御が実行される異常状態であることを知ることができる。

他の構成および作用効果については、前記実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置と同一ないし均等であるので、説明を省略する。

次に、この発明の実施の形態の実施例５のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置について説明する。なお、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心として説明する。

この実施例５のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置のコントロールユニット４にあっては、エンジン保護優先制御における電動モータ３の回転数が実施例１とは異なっている。

すなわち、実施例５のコントロールユニット４における温度特性を示す図７に示すように、前記コントロールユニット４は、水温センサ７の検出水温Ｔｗが１７５℃≦Ｔｗ≦３００℃の範囲内であり、水温センサ７が異常であると判断してエンジン保護優先制御を実行するときには、前記電動モータ３に対して、前記高高温制御出力よりも高い全開制御出力のＰＷＭ信号を出力し、前記電動モータ３を全開運転させる。

したがって、この実施例５では、水温センサＴｗが異常な温度を検出している間、電動モータ３が全開運転を行い、エンジン保護を確実なものとする。

他の構成および作用効果については、前記実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置と同一ないし均等であるので、説明を省略する。

次に、この発明の実施の形態の実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置について説明する。なお、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心として説明する。

この実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、機器保護制御として、電圧検出回路４３から入力される電圧信号Ｖｓｅｎがあらかじめ設定した設定電圧Ｖｓｅｔを超えると、電動モータ３の駆動を制限する過電圧保護制御を実行するようになっている。

そして、この実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、過電圧保護制御時に、あらかじめ設定した時間ｔｓｅｔ６の間、警告制御を実行するようにした例であって、実施例３の変形例である。

図８は、実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置のコントロールユニット４の警告制御における制御ルーチンを示している。

ステップＳ６１では、電圧検出回路４３から入力される電圧信号Ｖｓｅｎが、あらかじめ設定した過電圧保護制御を実行する電圧に相当する設定値Ｖｓｅｔを超えたか否か判断し、設定値Ｖｓｅｔを超えた場合、ステップＳ６２に進む。

ステップＳ６２は、前述のステップＳ３と同様に、タイマカウントｔ０が設定時間ｔｓｅｔ６を越えたか判断し、ＹＥＳでステップＳ６５に進み、ＮＯでステップＳ６３に進む。 なお、これ以降の処理であるステップＳ６３〜Ｓ６５の処理は、実施例３のステップＳ３３〜Ｓ３５と同一であるので、説明を省略する。

次に、実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の作用を説明する。
この実施例６では、電圧信号Ｖｓｅｎに基づいて、過電圧保護制御を実行する電圧となると、過電圧保護を実行する。

そして、この過電圧保護を実行する電圧条件では、図８の制御ルーチンにおいて、ステップＳ６１→Ｓ６２→Ｓ６３の流れとなって、警告作動を行い、電動モータ３による警告音を発する。また、この警告作動は、ステップＳ６２の判断に基づいて、警告作動の開始から設定時間ｔｓｅｔ６が経過するまで維持される。

また、実施例１と同様に、警告作動開始から設定時間ｔｓｅｔ６が経過するか、あるいはモータ制御停止の場合、ステップＳ６２→Ｓ６５の流れ、あるいはステップＳ６４→Ｓ６５の流れとなって、警告作動を解除するとともに、タイマカウントｔ０を０にリセットする。

以上のように、この実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、車両乗員は、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、電圧が高くなって過電圧保護制御を実行していることを、電動モータ３による警告音により知ることができる。

加えて、この警告音を発する時間は、設定時間ｔｓｅｔ６が経過するか、あるいは、この設定時間ｔｓｅｔ６の経過前にモータ制御が停止されるかであり、警告制御実行時間の適正化を図ることができる。

他の構成および作用効果については、前記実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置と同一ないし均等であるので、説明を省略する。

次に、この発明の実施の形態の実施例７のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置について説明する。なお、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明を省略し、相違する部分を中心として説明する。

この実施例７のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、機器保護制御として、電流検出回路４４から入力される電流信号Ｉｓｅｎがあらかじめ設定した設定電流Ｉｓｅｔを超えると、電動モータ３の駆動を制限する過電流保護制御を実行するようになっている。

そして、この実施例７のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置は、過電流保護制御時に、あらかじめ設定時間ｔｓｅｔ７の間、警告制御を実行するようにした例であって、実施例３の変形例である。

図９は、実施例７のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置のコントロールユニット４の警告制御における制御ルーチンを示している。

ステップＳ７１では、電流検出回路４４から入力される電流信号Ｉｓｅｎが、あらかじめ設定した過電流保護制御を実行する電流に相当する設定値Ｉｓｅｔを超えたか否か判断し、設定値Ｉｓｅｔを超えた場合、ステップＳ７２に進む。

ステップＳ７２は、前述のステップＳ３と同様に、タイマカウントｔ０が設定時間ｔｓｅｔ７を越えたか判断し、ＹＥＳでステップＳ７５に進み、ＮＯでステップＳ７３に進む。 なお、これ以降の処理であるステップＳ７３〜Ｓ７５の処理は、実施例３のステップＳ３３〜Ｓ３５と同一であるので、説明を省略する。

以上のように、この実施例７のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置では、車両乗員は、冷却ファン１に異物が挟まってロックした場合などのように、電動モータ３へ流れる電流が高くなって過電圧保護制御を実行した場合、ブザー・表示器などそれ専用の手段が無くても、電動モータ３による警告音が発せられることで、これを知ることができる。

加えて、この警告音を発する時間は、設定時間ｔｓｅｔ７が経過するか、あるいは、この設定時間ｔｓｅｔ７の経過前にモータ制御が停止されるかであり、警告制御実行時間の適正化を図ることができる。

他の構成および作用効果については、前記実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置と同一ないし均等であるので、説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および各実施例１ないし７を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および各実施例１ないし７に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

すなわち、実施例１で示した水温センサ７の異常時に警告音を発する警告制御と、実施例３で示した過温度保護制御時に警告音を発する警告制御とは、並行して実施するようにしてもよい。

実施例１ないし７では、エンジン冷却システムに関係した温度を検出する温度センサとして水温センサ７を示したが、この温度センサとしては、ラジエータ２の近傍の雰囲気温度や、電動モータ３の近傍の雰囲気温度を検出する温度センサを用いることもでき、これらの温度センサを複数用いることもできる。

また、実施例１ないし７で示したフローチャートでは、警告作動の実行中も、異常判断（ステップＳ２、Ｓ２１における検出水温Ｔｗの比較判定や、Ｓ３１，Ｓ４１における過温度保護制御の実行判断や、Ｓ６１における電圧判断や、Ｓ７１における電流判断）を行うようにしたが、これらの判断を他のルーチンで行う場合、その判断結果を示すフラグなどを読み込んで、このフラグ判断を行うようにしてもよい。その場合、モータ制御停止判断時（ステップＳ５，Ｓ２３，Ｓ３４Ｓ４３，Ｓ６４，Ｓ７４）に、フラグをリセットするようにすればよく、こうすることで、異常回復後にも警告音が発せられることはない。

本発明の最良の実施の形態の実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置Ａを示す全体構成図である。 本発明の実施の形態の実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置における電動モータへの出力の温度特性を示す温度特性図である。 本発明の実施の形態の実施例１のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置における警告制御の制御流れを示すフローチャートである。 実施例２のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の警告制御における制御流れを示すフローチャートである。 実施例３のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の警告制御における制御流れを示すフローチャートである。 実施例４のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の警告制御における制御流れを示すフローチャートである。 実施例５のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置における電動モータへの出力の温度特性を示す温度特性図である。 実施例６のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の警告制御における制御流れを示すフローチャートである。 実施例７のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置の警告制御における制御流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 冷却ファン
２ ラジエータ（熱交換器）
３ 電動モータ
４ コントロールユニット（モータ制御手段）
６ イグニッションスイッチ
７ 水温センサ（温度センサ）

Claims (18)

1. エンジン冷却システムの熱交換器へ送風を行う冷却ファンと、
   この冷却ファンを駆動する電動モータと、
   前記エンジン冷却システムに関係した温度を検出する温度センサを含む入力手段からの入力に基づいて前記電動モータを制御するモータ制御手段と、
   を備えたエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、
   前記モータ制御手段は、温度センサが異常であると判断した時には、エンジン保護を優先したエンジン保護優先制御に遷移することを特徴とするエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
2. 前記エンジン保護優先制御とは、他の制御による前記電動モータに対する制御を無視し、前記電動モータを最大回転数で駆動させる制御であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
3. 前記エンジン保護優先制御とは、他の制御による前記電動モータに対する制御を無視し、前記温度センサの検出温度が低温である通常時に対応した制御回転数で前記電動モータを駆動させる制御であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
4. 前記モータ制御手段は、前記温度センサの検出温度がエンジン冷却システムとして有り得ない温度を検出したときに温度センサが異常であると判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
5. 前記モータ制御手段は、前記他の制御として、温度センサの検出に基づき検出温度が高温であるときには、冷却を促進させる回転数で前記電動モータを駆動させる過温度保護制御を実行することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
6. 前記過温度保護制御は、エンジン冷却水温度が１２５℃以上で行うことを特徴とする請求項５に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
7. 前記モータ制御手段は、前記温度センサの異常判断温度を前記過温度保護制御の実行温度よりも高温に設定し、かつ、前記エンジン保護優先制御を実行後は、前記検出温度が異常判断温度よりも低い温度となってもエンジン保護優先制御を維持するヒステリシスを設定したことを特徴とする請求項５または６に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
8. エンジン冷却システムの熱交換器へ送風を行う冷却ファンと、
   この冷却ファンを駆動する電動モータと、
   入力信号に基づいて前記電動モータをＰＷＭ制御するモータ制御手段と、
   を備えたエンジン冷却システムの電動ファン制御装置において、
   前記モータ制御手段は、異常時に、前記電動モータに可聴周波数のＰＷＭ信号を出力してモータＰＷＭ駆動音による警告音を発生させる警告制御を実行することを特徴とするエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
9. 前記モータ制御手段が、相互通信機能のない単方向通信を行っていることを特徴とする請求項８に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
10. 前記モータ制御手段が、前記電動モータへの制御停止時には、前記警告制御を解除することを特徴とする請求項８または９に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
11. 前記異常時が、前記エンジン冷却システムに関係した温度を検出する温度センサの異常時を含むことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
12. 前記警告制御を、車両のイグニッションスイッチがＯＮとなったときから、あらかじめ設定された時間実行するようにしたことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
13. 前記警告制御を、異常期間中、実行するようにしたことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
14. 前記異常時が、機器を保護するための機器保護制御の実行時を含むことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
15. 前記警告制御を、前記機器保護制御の実行開始からあらかじめ設定した時間実行するようにしたことを特徴とする請求項１４に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
16. 前記警告制御を、前記機器保護制御の実行期間中実行するようにしたことを特徴とする請求項１４に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
17. 前記機器保護制御は、エンジンの過温度状態、電動モータの過電圧状態、電動モータの過電流状態の少なくともいずれかの状態で行うことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。
18. 前記モータ制御手段は、前記温度センサの異常時には、前記警告制御と共に、請求項１〜７のいずれかに記載したエンジン保護優先制御を実行することを特徴とする請求項８〜１７のいずれか１項に記載のエンジン冷却システムの電動ファン制御装置。

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