車両用冷却ファン制御システム
【課題】冷却ファン１の回転数低下による特異音が体感されない車両用冷却ファン制御システムを提供すること。
【解決手段】
車室が静穏である場合は、エアコンの停止条件が満たされた場合であっても、所定の時間は、ファンモータ２の回転を停止させないようにした。
【解決手段】
車室が静穏である場合は、エアコンの停止条件が満たされた場合であっても、所定の時間は、ファンモータ２の回転を停止させないようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコン冷凍サイクルに適用される外部制御型の冷却ファンの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用冷却ファン制御システムとしては、動力系の冷却と同時に、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンデンサの冷却も同時に行う冷却ファン（ラジエータファン）を備えるものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
従来、車両用冷却ファン制御システムにおける冷却ファンは、キースイッチＯＦＦ時、或は、キースイッチＯＮであってエンジン停止時は、ラジエータの冷却能力が要求されないため、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンデンサの冷却に必要な送風を行うために冷却ファンが稼動、停止、或は回転数の制御がなされ、また、エンジン稼動時にあっては、車速、エンジン冷媒温度、エアコンＯＮ−ＯＦＦ操作、コンプレッサ吐出圧力の情報をもとに、冷却ファンの稼動、停止、或は回転数の制御がなされている。
【０００４】
ここで、ハイブリッド電気自動車にあっては、アイドリング時に、エンジン停止機能が働き、これによってエンジンの冷却に供するラジエータへの送風が必要でなくなり、エアコンがＯＮからＯＦＦへと切り替えられると、冷却ファンのファンモータは停止制御され、その回転数は下降する。
【０００５】
また、内燃機関専用の車両にあっても、低速走行時、或は信号停止時に、エンジン冷却水温が低い場合、冷却ファンは、エアコン冷凍サイクル主導の制御となり、前記のハイブリッド自動車の場合と同様に、エアコンがＯＮからＯＦＦへと切り替えられると、冷却ファンのファンモータは停止制御され、その回転数は下降する。
【特許文献１】特開２００２―０５１５８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冷却ファンは、その停止の際には、その回転数が低下する過程で冷却ファン及びその近傍の機材と共振して特異音を発生させる。
【０００７】
このため、信号待ちのアイドリング時、更に、ハイブリッド電気自動車にあってはエンジンのアイドリング停止時、また、渋滞時の低速走行時のように車室が比較的静穏な状況下にあっては、特異音が体感され、これが不快に感じられるという問題があった。
【０００８】
なお、ハイブリッド自動車にあっては、エンジンのアイドリングを停止させて、ガソリン消費の低減、有害排気ガスの排出量の低減を図っているが、このときの車室は静穏性に優れるものの、冷却ファンによる特異音は、エンジン駆動による通常車両に比べて体感されやすいことが問題であった。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車室が静穏な状況にあっては、エアコンが停止されても、冷却ファンの回転数低下による特異音が生じない車両用冷却ファン制御システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エアコンの冷凍サイクルに含まれるコンプレッサから送られる冷媒を冷却するコンデンサの冷却能力を維持するように、冷却ファンのファンモータを外部から制御するファンモータ制限手段と、
車室が静穏であるか否かを判定する静穏条件判定手段と、
エアコンの稼動の有無を識別するエアコン稼動識別手段と、
あらかじめ所定の時間が設定され、エアコンの停止条件が満たされることを条件に、前記静穏条件が満たされ、エアコンが稼動している場合は、該設定時間のカウントを開始するタイマ手段と、を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記設定時間のカウントが開始された場合は、該設定時間の経過まで、前記ファンモータを所定の回転数で稼動させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された車両用冷却ファン制御システムであって、
エアコンの冷凍サイクルに含まれるエバポレータと、
前記エバポレータの出口の温度を検出するエバポレータ出口温度センサと、
前記エバポレータの出口の目標温度を設定するエバポレータ目標出口温度設定手段と、
前記エバポレータ出口温度がエバポレータ目標出口温度に接近するようにコンプレッサの吐出圧力を制御し、前記エアコンの停止条件が満たされた場合は、コンプレッサ稼動要求信号を解除するコンプレッサ制御手段と、
前記ファンモータ制御手段は、前記コンプレッサ稼動要求信号が生成された場合は、ファンモータを稼動させ、前記設定時間のカウントが開始された場合は、前記設定時間の経過まで、前記コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、前記差温をゼロ値に変更するファンモータ停止回避手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用冷却ファン制御システムであって、
前記タイマ手段によってカウントされる任意の時間を入力可能にするタイマ入力手段を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記ファンモータの回転数を検出するファンモータ回転数センサと、
前記設定時間のカウントの開始に同期して、ファンモータの回転数を検出し、該回転数から、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出するとともに、前記タイマ入力手段によって入力された時間と前記共振到達時間との差を、前記タイマ手段によってカウントされる設定時間とするタイマ入力値補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載された車両用冷却ファン制御システムであって、
前記差温のゼロ値は、設定された前記エバポレータ目標出口温度を、前記エバポレータ出口温度に変更することによって生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
従来は、冷却ファンのファンモータは、コンプレッサから送られる冷媒を冷却するコンデンサの冷却能力を維持するように制御されているため、エアコンが停止されると、ラジエータ冷却が要求されない限り、コンプレッサ及びコンデンサが停止し、冷却ファンは停止される。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、エアコンの停止条件が満たされると、先ず、静穏条件判定手段によって、静穏条件を満足するか否かが判定される。この静穏条件は、たとえば、走行速度やエンジン回転数の情報によって設定されている。
【００１６】
次いで、静穏条件が満足される場合は、エアコン稼動識別手段によって、エアコンが稼動しているか否かが識別され、エアコンの稼動が識別された場合は、タイマ手段によって、あらかじめ設定された時間のカウントが開始され、この設定時間が経過するまで、ファンモータ制御手段によって、ファンモータは所定の回転数で稼動が維持される。
【００１７】
このファンモータの回転数は、たとえば、ファンモータの回転数が可変でない場合は、ファンモータ固有の一定回転数であり、ファンモータの回転数が可変である場合は、冷却ファンの回転数が低回転域においては共振現象が現れるという実情を考慮して、共振現象が現れない回転数が設定されている。
【００１８】
その結果、請求項１の発明によれば、エアコンが停止しても、車室が静穏状態である場合は、あらかじめ設定された時間に限り、冷却ファンの稼動が維持され、特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、ファンモータは、コンプレッサ稼動要求信号が生成されている場合は、ファンモータの稼動を維持するようにしている。また、コンプレッサは、コンプレッサ稼動要求信号によって稼動するとともに、エバポレータ出口温度が、エバポレータ目標出口温度に接近するように制御されている。
【００２０】
そして、エアコン停止条件が満たされた場合、たとえば、エアコンスイッチのＯＦＦ操作等が行われた場合、前記設定時間のカウントが開始され、設定時間が経過するまでは、コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、エバポレータの目標出口温度を、実際の出口温度に一致させるようにしている。
【００２１】
したがって、エアコン停止条件が満たされた場合であっても、コンプレッサは停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されるとともに、ファンモータの稼動を前記所定の回転数で維持される。
【００２２】
その結果、請求項２の発明によれば、エアコン停止条件が満たされた場合に、コンプレッサは停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されて省エネルギ性を良好なものとするとともに、冷却ファンの特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００２３】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、タイマ入力値補正手段は、前記カウントの開始時のファンモータの回転数が、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出して、タイマ入力手段で入力された時間から共振到達時間を差し引いて、この時間をタイマ手段によってカウントされる設定時間に変更する。
【００２４】
すなわち、冷却ファン停止後、その回転数が慣性によって共振回転数に至るまでの時間が考慮され、タイマ入力手段によって入力した時間よりも早期に冷却ファンが停止され、省電力を図りつつ特異音が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００２５】
そして、請求項４に記載の発明によれば、既存の車両用冷却ファン制御システムにおいてコンプレッサの稼動を制御する情報の操作によって、コンプレッサを停止又は最も仕事量が少ない状態にするとともに、冷却ファンの回転数を維持できるので、容易に省エネルギ性及び静穏性に優れた車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の車両用冷却ファン制御システムを実現する最良の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
はじめに、実施例１の車両用冷却ファン制御システムの構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用冷却ファン制御システムを適用したエンジン（水冷式内燃機関）の冷却装置及びエアコン（冷暖房装置）の全体構成図である。
【００２８】
冷却装置においては、エンジン３とラジエータ６とが、冷却水の入口管と出口管とによって連結され、この冷却水の循環経路には、冷却水を循環させるウォータポンプ９と、冷却水の温度に基づいてエンジンへの冷却水流入を自動的に制御するサーモスタット８とが設けられている。なお、図１の矢印は冷却水の流れの方向を示す。
【００２９】
エアコンの冷凍サイクルにおいては、外部制御型のコンプレッサ４は、エンジン３又は図示しないモータによって駆動され、エバポレータ１４から送られる低温低圧の気体による冷媒を高圧高温の気体にしてコンデンサ７に送る。
【００３０】
コンデンサ７は、ラジエータ６の前面に配置され、走行風や冷却ファン１によって得られる風で、高圧高温の冷媒を凝縮点まで冷却し高圧中温の液体にしてリキッドタンク１０へ送る。
【００３１】
リキッドタンク１０は、コンデンサ７から送られる高圧中温の液体による冷媒に含まれる水分やゴミを取り除き、冷媒が円滑に供給できるように溜めて、温度式自動膨張弁１１へ送る。
【００３２】
温度式自動膨張弁１１は、リキッドタンク１０から送られる高圧中温の液体による冷媒を急激に膨張させ、低温低圧の霧状にして、エバポレータ１４に送る。
【００３３】
エバポレータ１４は、温度式自動膨張弁１１から送られる霧状の冷媒を、ブロワファン１３によって送られる車内空気からの熱を奪いながら蒸発させることで低圧低温の気体とし、この低圧低温の気体冷媒をコンプレッサ４に送る。また、エバポレータ出口温度センサ２０が、エバポレータ１４の出口直後の位置に設けられる。
【００３４】
冷却ファン１は、エンジン３により駆動されるオルタネータ１５の端子電圧又は図示しないバッテリを電源として稼動されるファンモータ２を有する。このファンモータ２は、モータ駆動電圧がＰＷＭ制御され、ファンモータ２の稼動によってコンデンサ冷却能力が可変に制御される。なお、ＰＷＭとは、入力信号に応じて、デューティ比を変えることによって流す電流を調整するパルス幅変調方式をいう。
【００３５】
また、ファンモータ２には、コンプレッサ４の稼動要求信号が入力されるようにされており、コンプレッサ４が稼動すれば、これに応じてれファンモータ２は稼動する。
【００３６】
コンプレッサ４の稼動要求信号とは、コンプレッサ４の最低吐出圧力を得るためのコンプレッサを稼動させるトリガ信号であって、コンプレッサ４の吐出圧力の制御は、エバポレータ出口温度センサ２０によって検出されるエバポレータ出口温度と、エバポレータ目標出口温度設定装置によって設定されるエバポレータ目標設定温度との差温の大きさによって自動的に制御される。
【００３７】
差温が、あらかじめ設定された値よりも大きくなると、エバポレータの出口温度が目標温度に近づくように、コンプレッサ４の吐出圧力が大きくなるように制御され、差温が、あらかじめ設定された値よりも小さくなると、吐出圧力は小さくなるように制御される。
【００３８】
また、差温ゼロの場合は、コンプレッサ４は、その仕事量が最も少ない状態で稼動される。
【００３９】
ブロワファン１３は、ブロワファンモータ１２により稼動され、車室内の空気である内気を吸い込み、エバポレータ１４に圧送して、冷却された空気を車室内に送り出す。
【００４０】
次に、電子制御系について説明する。
コントロールユニット２３には、車速センサ１６から車速情報、エンジン冷却水温センサ１７からエンジン冷却水温情報、エアコンスイッチ１８からのスイッチ信号、リキッドタンク１０の出口側管の途中に設けられた吐出圧力センサ１９からコンプレッサ吐出容量情報、エバポレータ出口温度センサ２０からエバポレータ出口温度情報、エバポータ目標出口温度設定手段２１からエバポータ目標出口温度設定情報、エンジンの回転数を検出する回転数センサ２２からエンジンの回転数、タイマ入力装置２７からタイマ入力値、ブロワファン風量センサ２８からブロワファンの風量情報、ファンモータ回転数センサ２９からファンモータの回転数が取り込まれる。
【００４１】
さらに、コントロールユニット２３には、上記の情報以外に、必要情報（内気センサ情報、外気センサ情報、日射センサ情報等）が取り込まれる。
【００４２】
なお、タイマ入力装置２７によって入力される時間は、エアコン停止条件が満たされてエアコンが停止された場合に、ファンモータ２を強制的に稼動させる時間であって、タイマ手段（ステップＳ１１）でカウントされる設定時間の算出に使用される。
【００４３】
コントロールユニット２３は、ファンモータ２へ出力するデューティ比を演算するファンモータ制御部２６と、該ファンモータ制御部２６における各種入力情報（車速、エンジン回転数等）の演算処理結果に応じてＰＷＭモジュール２４に対しデューティ信号を出力するＰＷＭアンプ３０と、コンプレッサ４へ出力するデューティ比を演算するコンプレッサ制御部２５と、該コンプレッサ制御部２６において各種入力情報（エバポレータ出口温度、エバポレータ目標出口温度等）の演算処理結果に応じて、コンプレッサ４のコントロールバルブ５に対して、デューティ信号を出力するＥＣＶアンプ３０を有する。なお、ＰＷＭモジュール２４は、オルタネータ１５の端子及び図示しないバッテリの端子に接続される。
【００４４】
図２は、この構成の車両用冷却ファン制御システムにおけるコントロールユニット２３で行われる処理に沿って作用を説明するフローチャートであり、以下、各ステップについて詳述する。
【００４５】
先ず、ＳＴＡＲＴで処理が開始される。ステップＳ１では、ブロワファン風量センサ２８によって検出されたブロワファン１３の風量情報を基に、エアコンが稼動しているか否かが判断される。ブロワファンが稼動していることを条件として、エアコンが稼動していると判断され、ステップＳ２に移行する。
【００４６】
ステップＳ２では、エアコンスイッチのＯＮ−ＯＦＦの状態をもとに、エアコンの稼動要求の有無が判断される。エアコンの稼動要求が確認された場合には、ステップＳ３に移行する。
【００４７】
ステップＳ３では、後述するタイマによるカウント時間がリセットされ、ステップＳ４に移行する。
【００４８】
ステップＳ４では、エアコンスイッチがＯＮ操作されている場合であるので、コンプレッサ稼動要求信号が送出されており、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンプレッサ４の稼動は維持されている。
【００４９】
このとき、コンプレッサ４が稼動されるとともに、ファンモータ２が稼動し、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンデンサ７の冷却能力を外部から可変に制御するようにしている。
【００５０】
一方、前記ステップＳ１で、コントロールユニット２３に対して、ブロワファン稼動検出センサ２８で検出されたブロワファンの稼動、回転数、或は風量に基づく信号が送出されない場合、又は、前記ステップＳ２で、コントロールユニット２３に対して、エアコンスイッチＯＮに基づく信号が送出されない場合は、エアコンは稼動していないと判断されるとともに、ステップＳ５以下の処理が開始される。
【００５１】
ステップＳ５では、エンジン回転数センサ２２によって検出されたエンジン３の回転数が、あらかじめ設定された回転数以下であるか否かが判断される。本実施例では、このエンジン回転数に関し、２０００ｒｐｍを設定している。
【００５２】
このエンジン回転数は、冷却ファン１の回転によって共振音が生じた場合に、この共振音が乗員に体感されない静穏状態、或は、体感された場合に不快を感じない静穏状態等を基準にして、適宜設定される。検出されたエンジンの回転数が、設定された回転数以下であれば、ステップＳ６に移行する。
【００５３】
ステップＳ６では、車速センサ１６によって検出された車速が、あらかじめ設定された車速以下であるか否かが判断される。本実施例では、この車速は２０ｋｍ／ｈを設定している。
【００５４】
この車速は、冷却ファン１の回転によって共振音が生じた場合に、この共振音が乗員に体感されない静穏状態、或は、体感された場合に不快を感じない静穏状態等を基準にして、適宜設定される。検出された車速が、設定された車速以下であれば、ステップＳ７に移行する。
【００５５】
ステップＳ７では、コンプレッサ４の稼動要求信号の有無が判断される。ここで、従来は、ステップＳ２でエアコンスイッチがＯＮからＯＦＦへ切り替えられたときは、コンプレッサ４の稼動要求信号が解除される（コンプレッサ４が停止される。）。本実施例の車両用冷却ファンシステムでは、エアコンスイッチがＯＦＦ操作され、或は、ブロワファン１３が停止して、エアコン停止条件が成立した場合であっても、コンプレッサ４の稼動要求信号の解除（コンプレッサ４の停止処理）を行うか否かは、後述の処理を経た後に行われる。
【００５６】
ステップＳ８では、ファンモータ回転数センサ２９によって検出された現在のファンモータの回転数が確認され、あらかじめ設定された回転数の区分にしたがって、回転数は全３区分に区別される。
【００５７】
ここで、コンプレッサ稼動要求信号によって稼働中のファンモータ２の回転数は、コンプレッサ稼動要求信号の解除によるファンモータ２の停止後、その回転数が低下して共振領域の回転数に到達するまでの時間（以下、「共振到達時間」という。）と関係する。そして、この時間は、後述の入力時間の補正に使用され、タイマによってカウントされる設定時間の生成に使用される。なお、区分の数は、選択することができる。
【００５８】
ステップＳ９では、後述のステップＳ１２の処理の継続時間が設定される（以下、「設定時間」という。）。ここで、ファンモータ制御部２６の図示しない入力時間補正部によって、外部のタイマ入力装置２７で入力された時間から、ステップＳ８で区分されたファンモータ２の回転数に応じて算出された共振到達時間が差し引かれ、残余の時間が、タイマ手段（ステップＳ１１）でカウントされる前記設定時間としてタイマ手段（ステップＳ９ａ、Ｓ９ｂ、又はＳ９ｃ）に記憶される。
【００５９】
本実施例の車両用冷却ファン制御システムでは、ファンモータ２の回転数に応じて、入力時間に対する設定時間は、１２０秒、１４０秒、１６０秒の３通りが生成される（ステップＳ９ａ、ステップＳ９ｂ、又はステップＳ９ｃ）。
【００６０】
ここで、最低でも１２０秒としたのは、信号待ちの状態を考慮したものである。なお、この設定時間は、入力時間よりも共振到達時間の分だけ短くなり、また、冷却ファンの回転数が大きいほど、この共振到達時間は長くなる。
【００６１】
ステップＳ１０では、後述のタイマ手段（ステップＳ１１）が、ステップＳ９で設定された設定時間がカウント終了されていなければ、ステップＳ１１に移行する。
【００６２】
ステップＳ１１では、タイマ手段のカウント部であり、カウント開始時点から現在までの経過時間をカウントし、ステップＳ１２に移行する。
【００６３】
ステップＳ１２では、エアコン停止条件（ステップＳ１又はＳ２）が満たされているものの、設定時間が経過するまでは、コンプレッサ要求信号は解除しない。また、ファンモータ制御部２６によって、エバポレータ目標出口温度設定手段２１によって設定された温度を、エバポレータ出口温度センサ２０によって検出されたエバポレータ出口温度に変更、すなわち、前記目標出口温度と前記検出出口温度との差温をゼロにする。
【００６４】
したがって、ステップＳ１２においては、コンプレッサ要求信号解除されているものの、コンプレッサＳ４は吐出圧力がゼロとなっており、実質的には稼動していないか、最低の仕事量で稼動されている。
【００６５】
ここで、この差温のゼロ値は、ファンモータ制御部２６において、エバポレータ目標出口温度を、検出されたエバポレータ出口温度に変更することによって生成される。
【００６６】
そして、ファンモータ制御手段２６によって、コンプレッサ稼動要求信号はファンモータ２に入力されているため、ファンモータ２の稼動は維持される。
【００６７】
前記ステップＳ１０で、設定時間を超える時間がカウントされた場合は、ステップＳ１３に移行する。すなわち、設定時間が経過した後は、通常の制御となり、コンプレッサ稼動要求信号が解除され、コンプレッサ４が停止するとともに、ファンモータ２が停止する。
【００６８】
また、前記ステップＳ５で、あらかじめ設定されたエンジン回転数を超えるエンジン回転数が検出された場合、或は、前記ステップ６で、あらかじめ設定された車速を超える車速が検出された場合、すなわち、車室が静穏でないとして、指定された条件を満たされた場合は、ステップＳ１４に移行し、途中カウントされたタイマがリセットされるとともに、ステップＳ１５に移行し、コンプレッサ４の稼動要求信号が解除され、コンプレッサ４が停止されて、これによってファンモータ２も停止される。
【００６９】
このフローチャートで、ステップＳ５及びステップＳ６は、静穏条件判定手段に相当し、ステップＳ７は、エアコン稼動識別手段に相当し、ステップＳ８は、請求項３のファンモータ回転数センサに相当し、ステップＳ１１、ステップＳ３、ステップＳ１４は、請求項１のタイマ手段に相当し、ステップＳ１２は、請求項２のファンモータ停止回避手段に相当する。
【００７０】
次に、この実施例１の車両用冷却ファン制御システムの効果について説明する。
この実施例１の車両用冷却ファン制御システムによれば、エアコンの停止条件が満たされると、先ず、静穏条件判定手段（ステップＳ５、Ｓ６）によって、静穏条件を満足するか否かが判定される。
【００７１】
次いで、静穏条件が満足される場合は、エアコン稼動識別手段（ステップＳ７）によって、エアコンが稼動しているか否かが識別され、エアコンの稼動が識別された場合は、タイマ手段（ステップＳ１１）によって、あらかじめ設定された時間のカウントが開始され、この設定時間が経過するまで、ファンモータ制御部２６によって、ファンモータ２は所定の回転数で稼動が維持される。
【００７２】
その結果、請求項１の発明によれば、エアコンが停止しても、車室が静穏状態である場合は、あらかじめ設定された時間に限り、冷却ファン１の稼動が維持され、特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００７３】
また、ファンモータ２は、コンプレッサ稼動要求信号が生成されている場合は、ファンモータ２の稼動を維持するようにしている。また、コンプレッサ４は、コンプレッサ稼動要求信号によって稼動するとともに、エバポレータ出口温度が、エバポレータ目標出口温度に接近するように制御されている。
【００７４】
そして、エアコン停止条件が満たされた場合、たとえば、エアコンスイッチのＯＦＦ操作等が行われた場合、前記設定時間のカウントが開始され、設定時間が経過するまでは、コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、エバポレータ１４の目標出口温度を、実際の出口温度に一致させるようにしている。
【００７５】
したがって、エアコン停止条件が満たされた場合であっても、コンプレッサ４は停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されるとともに、ファンモータ２の稼動を前記所定の回転数で維持される。
【００７６】
その結果、エアコン停止条件が満たされた場合に、コンプレッサは停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されて省エネルギ性を良好なものとするとともに、冷却ファン１の特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００７７】
さらに、タイマ入力値補正部は、前記カウントの開始時のファンモータ２の回転数が、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出して、タイマ入力装置２７で入力された時間から共振到達時間を差し引いて、この時間をタイマ手段（ステップＳ１１）によってカウントされる設定時間に変更する。
【００７８】
すなわち、冷却ファン停止後、その回転数が慣性によって共振回転数に至るまでの時間が考慮され、タイマ入力装置２７によって入力した時間よりも早期に冷却ファン１が停止され、省電力を図りつつ特異音が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００７９】
そして、請求項４に記載の発明によれば、既存の車両用冷却ファン制御システムにおいてコンプレッサ４の稼動を制御する情報の操作によって、コンプレッサ４を停止又は最も仕事量が少ない状態にするとともに、冷却ファン１の回転数を維持できるので、容易に省エネルギ性及び静穏性に優れた車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００８０】
以上、実施例１について説明したが、本発明は、本実施例１に限定されるものではなく、特許請求の範囲に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、この実施例１では、タイマ手段の経過時間を冷却ファン１の回転数に応じて、ステップＳ９ａ〜Ｓ９ｃの三段階となるように構成されているが、特に、これに限られず、一段階又は４段階以上としてもよい。
【００８１】
また、この実施例１では、エアコンの停止条件が満たされた場合に設定時間がカウント開始された場合、このカウントの開始時のファンモータ回転数を維持しているが、維持するファンモータ回転数は、共振回転数手前まで低下させるようにしてもよく、この場合は、省エネルギ性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施例の車両用冷却ファン制御システムの全体構成図である。
【図２】本実施例の車両用冷却ファン制御システムに含まれるコントロールユニット２３の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１ 冷却ファン
２ ファンモータ
４ コンプレッサ
１４ エバポレータ
２０ エバポレータ出口温度センサ
２１ エバポレータ目標出口温度設定装置（エバポレータ目標出口温度設定手段）
２３ コントロールユニット（静穏条件判定手段、エアコン稼動識別手段、タイマ手段、ファンモータ停止回避手段、タイマ入力値補正手段）
２５ コンプレッサ制御部（コンプレッサ制御手段）
２６ ファンモータ制御部（ファンモータ制御手段）
２７ タイマ入力装置（タイマ入力手段）
２９ ファンモータ回転数センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコン冷凍サイクルに適用される外部制御型の冷却ファンの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用冷却ファン制御システムとしては、動力系の冷却と同時に、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンデンサの冷却も同時に行う冷却ファン（ラジエータファン）を備えるものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
従来、車両用冷却ファン制御システムにおける冷却ファンは、キースイッチＯＦＦ時、或は、キースイッチＯＮであってエンジン停止時は、ラジエータの冷却能力が要求されないため、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンデンサの冷却に必要な送風を行うために冷却ファンが稼動、停止、或は回転数の制御がなされ、また、エンジン稼動時にあっては、車速、エンジン冷媒温度、エアコンＯＮ−ＯＦＦ操作、コンプレッサ吐出圧力の情報をもとに、冷却ファンの稼動、停止、或は回転数の制御がなされている。
【０００４】
ここで、ハイブリッド電気自動車にあっては、アイドリング時に、エンジン停止機能が働き、これによってエンジンの冷却に供するラジエータへの送風が必要でなくなり、エアコンがＯＮからＯＦＦへと切り替えられると、冷却ファンのファンモータは停止制御され、その回転数は下降する。
【０００５】
また、内燃機関専用の車両にあっても、低速走行時、或は信号停止時に、エンジン冷却水温が低い場合、冷却ファンは、エアコン冷凍サイクル主導の制御となり、前記のハイブリッド自動車の場合と同様に、エアコンがＯＮからＯＦＦへと切り替えられると、冷却ファンのファンモータは停止制御され、その回転数は下降する。
【特許文献１】特開２００２―０５１５８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冷却ファンは、その停止の際には、その回転数が低下する過程で冷却ファン及びその近傍の機材と共振して特異音を発生させる。
【０００７】
このため、信号待ちのアイドリング時、更に、ハイブリッド電気自動車にあってはエンジンのアイドリング停止時、また、渋滞時の低速走行時のように車室が比較的静穏な状況下にあっては、特異音が体感され、これが不快に感じられるという問題があった。
【０００８】
なお、ハイブリッド自動車にあっては、エンジンのアイドリングを停止させて、ガソリン消費の低減、有害排気ガスの排出量の低減を図っているが、このときの車室は静穏性に優れるものの、冷却ファンによる特異音は、エンジン駆動による通常車両に比べて体感されやすいことが問題であった。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車室が静穏な状況にあっては、エアコンが停止されても、冷却ファンの回転数低下による特異音が生じない車両用冷却ファン制御システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エアコンの冷凍サイクルに含まれるコンプレッサから送られる冷媒を冷却するコンデンサの冷却能力を維持するように、冷却ファンのファンモータを外部から制御するファンモータ制限手段と、
車室が静穏であるか否かを判定する静穏条件判定手段と、
エアコンの稼動の有無を識別するエアコン稼動識別手段と、
あらかじめ所定の時間が設定され、エアコンの停止条件が満たされることを条件に、前記静穏条件が満たされ、エアコンが稼動している場合は、該設定時間のカウントを開始するタイマ手段と、を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記設定時間のカウントが開始された場合は、該設定時間の経過まで、前記ファンモータを所定の回転数で稼動させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された車両用冷却ファン制御システムであって、
エアコンの冷凍サイクルに含まれるエバポレータと、
前記エバポレータの出口の温度を検出するエバポレータ出口温度センサと、
前記エバポレータの出口の目標温度を設定するエバポレータ目標出口温度設定手段と、
前記エバポレータ出口温度がエバポレータ目標出口温度に接近するようにコンプレッサの吐出圧力を制御し、前記エアコンの停止条件が満たされた場合は、コンプレッサ稼動要求信号を解除するコンプレッサ制御手段と、
前記ファンモータ制御手段は、前記コンプレッサ稼動要求信号が生成された場合は、ファンモータを稼動させ、前記設定時間のカウントが開始された場合は、前記設定時間の経過まで、前記コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、前記差温をゼロ値に変更するファンモータ停止回避手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用冷却ファン制御システムであって、
前記タイマ手段によってカウントされる任意の時間を入力可能にするタイマ入力手段を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記ファンモータの回転数を検出するファンモータ回転数センサと、
前記設定時間のカウントの開始に同期して、ファンモータの回転数を検出し、該回転数から、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出するとともに、前記タイマ入力手段によって入力された時間と前記共振到達時間との差を、前記タイマ手段によってカウントされる設定時間とするタイマ入力値補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載された車両用冷却ファン制御システムであって、
前記差温のゼロ値は、設定された前記エバポレータ目標出口温度を、前記エバポレータ出口温度に変更することによって生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
従来は、冷却ファンのファンモータは、コンプレッサから送られる冷媒を冷却するコンデンサの冷却能力を維持するように制御されているため、エアコンが停止されると、ラジエータ冷却が要求されない限り、コンプレッサ及びコンデンサが停止し、冷却ファンは停止される。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、エアコンの停止条件が満たされると、先ず、静穏条件判定手段によって、静穏条件を満足するか否かが判定される。この静穏条件は、たとえば、走行速度やエンジン回転数の情報によって設定されている。
【００１６】
次いで、静穏条件が満足される場合は、エアコン稼動識別手段によって、エアコンが稼動しているか否かが識別され、エアコンの稼動が識別された場合は、タイマ手段によって、あらかじめ設定された時間のカウントが開始され、この設定時間が経過するまで、ファンモータ制御手段によって、ファンモータは所定の回転数で稼動が維持される。
【００１７】
このファンモータの回転数は、たとえば、ファンモータの回転数が可変でない場合は、ファンモータ固有の一定回転数であり、ファンモータの回転数が可変である場合は、冷却ファンの回転数が低回転域においては共振現象が現れるという実情を考慮して、共振現象が現れない回転数が設定されている。
【００１８】
その結果、請求項１の発明によれば、エアコンが停止しても、車室が静穏状態である場合は、あらかじめ設定された時間に限り、冷却ファンの稼動が維持され、特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、ファンモータは、コンプレッサ稼動要求信号が生成されている場合は、ファンモータの稼動を維持するようにしている。また、コンプレッサは、コンプレッサ稼動要求信号によって稼動するとともに、エバポレータ出口温度が、エバポレータ目標出口温度に接近するように制御されている。
【００２０】
そして、エアコン停止条件が満たされた場合、たとえば、エアコンスイッチのＯＦＦ操作等が行われた場合、前記設定時間のカウントが開始され、設定時間が経過するまでは、コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、エバポレータの目標出口温度を、実際の出口温度に一致させるようにしている。
【００２１】
したがって、エアコン停止条件が満たされた場合であっても、コンプレッサは停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されるとともに、ファンモータの稼動を前記所定の回転数で維持される。
【００２２】
その結果、請求項２の発明によれば、エアコン停止条件が満たされた場合に、コンプレッサは停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されて省エネルギ性を良好なものとするとともに、冷却ファンの特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００２３】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、タイマ入力値補正手段は、前記カウントの開始時のファンモータの回転数が、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出して、タイマ入力手段で入力された時間から共振到達時間を差し引いて、この時間をタイマ手段によってカウントされる設定時間に変更する。
【００２４】
すなわち、冷却ファン停止後、その回転数が慣性によって共振回転数に至るまでの時間が考慮され、タイマ入力手段によって入力した時間よりも早期に冷却ファンが停止され、省電力を図りつつ特異音が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００２５】
そして、請求項４に記載の発明によれば、既存の車両用冷却ファン制御システムにおいてコンプレッサの稼動を制御する情報の操作によって、コンプレッサを停止又は最も仕事量が少ない状態にするとともに、冷却ファンの回転数を維持できるので、容易に省エネルギ性及び静穏性に優れた車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の車両用冷却ファン制御システムを実現する最良の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
はじめに、実施例１の車両用冷却ファン制御システムの構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用冷却ファン制御システムを適用したエンジン（水冷式内燃機関）の冷却装置及びエアコン（冷暖房装置）の全体構成図である。
【００２８】
冷却装置においては、エンジン３とラジエータ６とが、冷却水の入口管と出口管とによって連結され、この冷却水の循環経路には、冷却水を循環させるウォータポンプ９と、冷却水の温度に基づいてエンジンへの冷却水流入を自動的に制御するサーモスタット８とが設けられている。なお、図１の矢印は冷却水の流れの方向を示す。
【００２９】
エアコンの冷凍サイクルにおいては、外部制御型のコンプレッサ４は、エンジン３又は図示しないモータによって駆動され、エバポレータ１４から送られる低温低圧の気体による冷媒を高圧高温の気体にしてコンデンサ７に送る。
【００３０】
コンデンサ７は、ラジエータ６の前面に配置され、走行風や冷却ファン１によって得られる風で、高圧高温の冷媒を凝縮点まで冷却し高圧中温の液体にしてリキッドタンク１０へ送る。
【００３１】
リキッドタンク１０は、コンデンサ７から送られる高圧中温の液体による冷媒に含まれる水分やゴミを取り除き、冷媒が円滑に供給できるように溜めて、温度式自動膨張弁１１へ送る。
【００３２】
温度式自動膨張弁１１は、リキッドタンク１０から送られる高圧中温の液体による冷媒を急激に膨張させ、低温低圧の霧状にして、エバポレータ１４に送る。
【００３３】
エバポレータ１４は、温度式自動膨張弁１１から送られる霧状の冷媒を、ブロワファン１３によって送られる車内空気からの熱を奪いながら蒸発させることで低圧低温の気体とし、この低圧低温の気体冷媒をコンプレッサ４に送る。また、エバポレータ出口温度センサ２０が、エバポレータ１４の出口直後の位置に設けられる。
【００３４】
冷却ファン１は、エンジン３により駆動されるオルタネータ１５の端子電圧又は図示しないバッテリを電源として稼動されるファンモータ２を有する。このファンモータ２は、モータ駆動電圧がＰＷＭ制御され、ファンモータ２の稼動によってコンデンサ冷却能力が可変に制御される。なお、ＰＷＭとは、入力信号に応じて、デューティ比を変えることによって流す電流を調整するパルス幅変調方式をいう。
【００３５】
また、ファンモータ２には、コンプレッサ４の稼動要求信号が入力されるようにされており、コンプレッサ４が稼動すれば、これに応じてれファンモータ２は稼動する。
【００３６】
コンプレッサ４の稼動要求信号とは、コンプレッサ４の最低吐出圧力を得るためのコンプレッサを稼動させるトリガ信号であって、コンプレッサ４の吐出圧力の制御は、エバポレータ出口温度センサ２０によって検出されるエバポレータ出口温度と、エバポレータ目標出口温度設定装置によって設定されるエバポレータ目標設定温度との差温の大きさによって自動的に制御される。
【００３７】
差温が、あらかじめ設定された値よりも大きくなると、エバポレータの出口温度が目標温度に近づくように、コンプレッサ４の吐出圧力が大きくなるように制御され、差温が、あらかじめ設定された値よりも小さくなると、吐出圧力は小さくなるように制御される。
【００３８】
また、差温ゼロの場合は、コンプレッサ４は、その仕事量が最も少ない状態で稼動される。
【００３９】
ブロワファン１３は、ブロワファンモータ１２により稼動され、車室内の空気である内気を吸い込み、エバポレータ１４に圧送して、冷却された空気を車室内に送り出す。
【００４０】
次に、電子制御系について説明する。
コントロールユニット２３には、車速センサ１６から車速情報、エンジン冷却水温センサ１７からエンジン冷却水温情報、エアコンスイッチ１８からのスイッチ信号、リキッドタンク１０の出口側管の途中に設けられた吐出圧力センサ１９からコンプレッサ吐出容量情報、エバポレータ出口温度センサ２０からエバポレータ出口温度情報、エバポータ目標出口温度設定手段２１からエバポータ目標出口温度設定情報、エンジンの回転数を検出する回転数センサ２２からエンジンの回転数、タイマ入力装置２７からタイマ入力値、ブロワファン風量センサ２８からブロワファンの風量情報、ファンモータ回転数センサ２９からファンモータの回転数が取り込まれる。
【００４１】
さらに、コントロールユニット２３には、上記の情報以外に、必要情報（内気センサ情報、外気センサ情報、日射センサ情報等）が取り込まれる。
【００４２】
なお、タイマ入力装置２７によって入力される時間は、エアコン停止条件が満たされてエアコンが停止された場合に、ファンモータ２を強制的に稼動させる時間であって、タイマ手段（ステップＳ１１）でカウントされる設定時間の算出に使用される。
【００４３】
コントロールユニット２３は、ファンモータ２へ出力するデューティ比を演算するファンモータ制御部２６と、該ファンモータ制御部２６における各種入力情報（車速、エンジン回転数等）の演算処理結果に応じてＰＷＭモジュール２４に対しデューティ信号を出力するＰＷＭアンプ３０と、コンプレッサ４へ出力するデューティ比を演算するコンプレッサ制御部２５と、該コンプレッサ制御部２６において各種入力情報（エバポレータ出口温度、エバポレータ目標出口温度等）の演算処理結果に応じて、コンプレッサ４のコントロールバルブ５に対して、デューティ信号を出力するＥＣＶアンプ３０を有する。なお、ＰＷＭモジュール２４は、オルタネータ１５の端子及び図示しないバッテリの端子に接続される。
【００４４】
図２は、この構成の車両用冷却ファン制御システムにおけるコントロールユニット２３で行われる処理に沿って作用を説明するフローチャートであり、以下、各ステップについて詳述する。
【００４５】
先ず、ＳＴＡＲＴで処理が開始される。ステップＳ１では、ブロワファン風量センサ２８によって検出されたブロワファン１３の風量情報を基に、エアコンが稼動しているか否かが判断される。ブロワファンが稼動していることを条件として、エアコンが稼動していると判断され、ステップＳ２に移行する。
【００４６】
ステップＳ２では、エアコンスイッチのＯＮ−ＯＦＦの状態をもとに、エアコンの稼動要求の有無が判断される。エアコンの稼動要求が確認された場合には、ステップＳ３に移行する。
【００４７】
ステップＳ３では、後述するタイマによるカウント時間がリセットされ、ステップＳ４に移行する。
【００４８】
ステップＳ４では、エアコンスイッチがＯＮ操作されている場合であるので、コンプレッサ稼動要求信号が送出されており、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンプレッサ４の稼動は維持されている。
【００４９】
このとき、コンプレッサ４が稼動されるとともに、ファンモータ２が稼動し、エアコン冷凍サイクルに含まれるコンデンサ７の冷却能力を外部から可変に制御するようにしている。
【００５０】
一方、前記ステップＳ１で、コントロールユニット２３に対して、ブロワファン稼動検出センサ２８で検出されたブロワファンの稼動、回転数、或は風量に基づく信号が送出されない場合、又は、前記ステップＳ２で、コントロールユニット２３に対して、エアコンスイッチＯＮに基づく信号が送出されない場合は、エアコンは稼動していないと判断されるとともに、ステップＳ５以下の処理が開始される。
【００５１】
ステップＳ５では、エンジン回転数センサ２２によって検出されたエンジン３の回転数が、あらかじめ設定された回転数以下であるか否かが判断される。本実施例では、このエンジン回転数に関し、２０００ｒｐｍを設定している。
【００５２】
このエンジン回転数は、冷却ファン１の回転によって共振音が生じた場合に、この共振音が乗員に体感されない静穏状態、或は、体感された場合に不快を感じない静穏状態等を基準にして、適宜設定される。検出されたエンジンの回転数が、設定された回転数以下であれば、ステップＳ６に移行する。
【００５３】
ステップＳ６では、車速センサ１６によって検出された車速が、あらかじめ設定された車速以下であるか否かが判断される。本実施例では、この車速は２０ｋｍ／ｈを設定している。
【００５４】
この車速は、冷却ファン１の回転によって共振音が生じた場合に、この共振音が乗員に体感されない静穏状態、或は、体感された場合に不快を感じない静穏状態等を基準にして、適宜設定される。検出された車速が、設定された車速以下であれば、ステップＳ７に移行する。
【００５５】
ステップＳ７では、コンプレッサ４の稼動要求信号の有無が判断される。ここで、従来は、ステップＳ２でエアコンスイッチがＯＮからＯＦＦへ切り替えられたときは、コンプレッサ４の稼動要求信号が解除される（コンプレッサ４が停止される。）。本実施例の車両用冷却ファンシステムでは、エアコンスイッチがＯＦＦ操作され、或は、ブロワファン１３が停止して、エアコン停止条件が成立した場合であっても、コンプレッサ４の稼動要求信号の解除（コンプレッサ４の停止処理）を行うか否かは、後述の処理を経た後に行われる。
【００５６】
ステップＳ８では、ファンモータ回転数センサ２９によって検出された現在のファンモータの回転数が確認され、あらかじめ設定された回転数の区分にしたがって、回転数は全３区分に区別される。
【００５７】
ここで、コンプレッサ稼動要求信号によって稼働中のファンモータ２の回転数は、コンプレッサ稼動要求信号の解除によるファンモータ２の停止後、その回転数が低下して共振領域の回転数に到達するまでの時間（以下、「共振到達時間」という。）と関係する。そして、この時間は、後述の入力時間の補正に使用され、タイマによってカウントされる設定時間の生成に使用される。なお、区分の数は、選択することができる。
【００５８】
ステップＳ９では、後述のステップＳ１２の処理の継続時間が設定される（以下、「設定時間」という。）。ここで、ファンモータ制御部２６の図示しない入力時間補正部によって、外部のタイマ入力装置２７で入力された時間から、ステップＳ８で区分されたファンモータ２の回転数に応じて算出された共振到達時間が差し引かれ、残余の時間が、タイマ手段（ステップＳ１１）でカウントされる前記設定時間としてタイマ手段（ステップＳ９ａ、Ｓ９ｂ、又はＳ９ｃ）に記憶される。
【００５９】
本実施例の車両用冷却ファン制御システムでは、ファンモータ２の回転数に応じて、入力時間に対する設定時間は、１２０秒、１４０秒、１６０秒の３通りが生成される（ステップＳ９ａ、ステップＳ９ｂ、又はステップＳ９ｃ）。
【００６０】
ここで、最低でも１２０秒としたのは、信号待ちの状態を考慮したものである。なお、この設定時間は、入力時間よりも共振到達時間の分だけ短くなり、また、冷却ファンの回転数が大きいほど、この共振到達時間は長くなる。
【００６１】
ステップＳ１０では、後述のタイマ手段（ステップＳ１１）が、ステップＳ９で設定された設定時間がカウント終了されていなければ、ステップＳ１１に移行する。
【００６２】
ステップＳ１１では、タイマ手段のカウント部であり、カウント開始時点から現在までの経過時間をカウントし、ステップＳ１２に移行する。
【００６３】
ステップＳ１２では、エアコン停止条件（ステップＳ１又はＳ２）が満たされているものの、設定時間が経過するまでは、コンプレッサ要求信号は解除しない。また、ファンモータ制御部２６によって、エバポレータ目標出口温度設定手段２１によって設定された温度を、エバポレータ出口温度センサ２０によって検出されたエバポレータ出口温度に変更、すなわち、前記目標出口温度と前記検出出口温度との差温をゼロにする。
【００６４】
したがって、ステップＳ１２においては、コンプレッサ要求信号解除されているものの、コンプレッサＳ４は吐出圧力がゼロとなっており、実質的には稼動していないか、最低の仕事量で稼動されている。
【００６５】
ここで、この差温のゼロ値は、ファンモータ制御部２６において、エバポレータ目標出口温度を、検出されたエバポレータ出口温度に変更することによって生成される。
【００６６】
そして、ファンモータ制御手段２６によって、コンプレッサ稼動要求信号はファンモータ２に入力されているため、ファンモータ２の稼動は維持される。
【００６７】
前記ステップＳ１０で、設定時間を超える時間がカウントされた場合は、ステップＳ１３に移行する。すなわち、設定時間が経過した後は、通常の制御となり、コンプレッサ稼動要求信号が解除され、コンプレッサ４が停止するとともに、ファンモータ２が停止する。
【００６８】
また、前記ステップＳ５で、あらかじめ設定されたエンジン回転数を超えるエンジン回転数が検出された場合、或は、前記ステップ６で、あらかじめ設定された車速を超える車速が検出された場合、すなわち、車室が静穏でないとして、指定された条件を満たされた場合は、ステップＳ１４に移行し、途中カウントされたタイマがリセットされるとともに、ステップＳ１５に移行し、コンプレッサ４の稼動要求信号が解除され、コンプレッサ４が停止されて、これによってファンモータ２も停止される。
【００６９】
このフローチャートで、ステップＳ５及びステップＳ６は、静穏条件判定手段に相当し、ステップＳ７は、エアコン稼動識別手段に相当し、ステップＳ８は、請求項３のファンモータ回転数センサに相当し、ステップＳ１１、ステップＳ３、ステップＳ１４は、請求項１のタイマ手段に相当し、ステップＳ１２は、請求項２のファンモータ停止回避手段に相当する。
【００７０】
次に、この実施例１の車両用冷却ファン制御システムの効果について説明する。
この実施例１の車両用冷却ファン制御システムによれば、エアコンの停止条件が満たされると、先ず、静穏条件判定手段（ステップＳ５、Ｓ６）によって、静穏条件を満足するか否かが判定される。
【００７１】
次いで、静穏条件が満足される場合は、エアコン稼動識別手段（ステップＳ７）によって、エアコンが稼動しているか否かが識別され、エアコンの稼動が識別された場合は、タイマ手段（ステップＳ１１）によって、あらかじめ設定された時間のカウントが開始され、この設定時間が経過するまで、ファンモータ制御部２６によって、ファンモータ２は所定の回転数で稼動が維持される。
【００７２】
その結果、請求項１の発明によれば、エアコンが停止しても、車室が静穏状態である場合は、あらかじめ設定された時間に限り、冷却ファン１の稼動が維持され、特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００７３】
また、ファンモータ２は、コンプレッサ稼動要求信号が生成されている場合は、ファンモータ２の稼動を維持するようにしている。また、コンプレッサ４は、コンプレッサ稼動要求信号によって稼動するとともに、エバポレータ出口温度が、エバポレータ目標出口温度に接近するように制御されている。
【００７４】
そして、エアコン停止条件が満たされた場合、たとえば、エアコンスイッチのＯＦＦ操作等が行われた場合、前記設定時間のカウントが開始され、設定時間が経過するまでは、コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、エバポレータ１４の目標出口温度を、実際の出口温度に一致させるようにしている。
【００７５】
したがって、エアコン停止条件が満たされた場合であっても、コンプレッサ４は停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されるとともに、ファンモータ２の稼動を前記所定の回転数で維持される。
【００７６】
その結果、エアコン停止条件が満たされた場合に、コンプレッサは停止、又は、最も仕事量の少ない状態で稼動されて省エネルギ性を良好なものとするとともに、冷却ファン１の特異音の体感が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００７７】
さらに、タイマ入力値補正部は、前記カウントの開始時のファンモータ２の回転数が、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出して、タイマ入力装置２７で入力された時間から共振到達時間を差し引いて、この時間をタイマ手段（ステップＳ１１）によってカウントされる設定時間に変更する。
【００７８】
すなわち、冷却ファン停止後、その回転数が慣性によって共振回転数に至るまでの時間が考慮され、タイマ入力装置２７によって入力した時間よりも早期に冷却ファン１が停止され、省電力を図りつつ特異音が解消された車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００７９】
そして、請求項４に記載の発明によれば、既存の車両用冷却ファン制御システムにおいてコンプレッサ４の稼動を制御する情報の操作によって、コンプレッサ４を停止又は最も仕事量が少ない状態にするとともに、冷却ファン１の回転数を維持できるので、容易に省エネルギ性及び静穏性に優れた車両用冷却ファン制御システムを実現できる。
【００８０】
以上、実施例１について説明したが、本発明は、本実施例１に限定されるものではなく、特許請求の範囲に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、この実施例１では、タイマ手段の経過時間を冷却ファン１の回転数に応じて、ステップＳ９ａ〜Ｓ９ｃの三段階となるように構成されているが、特に、これに限られず、一段階又は４段階以上としてもよい。
【００８１】
また、この実施例１では、エアコンの停止条件が満たされた場合に設定時間がカウント開始された場合、このカウントの開始時のファンモータ回転数を維持しているが、維持するファンモータ回転数は、共振回転数手前まで低下させるようにしてもよく、この場合は、省エネルギ性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施例の車両用冷却ファン制御システムの全体構成図である。
【図２】本実施例の車両用冷却ファン制御システムに含まれるコントロールユニット２３の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１ 冷却ファン
２ ファンモータ
４ コンプレッサ
１４ エバポレータ
２０ エバポレータ出口温度センサ
２１ エバポレータ目標出口温度設定装置（エバポレータ目標出口温度設定手段）
２３ コントロールユニット（静穏条件判定手段、エアコン稼動識別手段、タイマ手段、ファンモータ停止回避手段、タイマ入力値補正手段）
２５ コンプレッサ制御部（コンプレッサ制御手段）
２６ ファンモータ制御部（ファンモータ制御手段）
２７ タイマ入力装置（タイマ入力手段）
２９ ファンモータ回転数センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアコンの冷凍サイクルに含まれるコンプレッサから送られる冷媒を冷却するコンデンサの冷却能力を維持するように、冷却ファンのファンモータを外部から制御するファンモータ制限手段と、
車室が静穏であるか否かを判定する静穏条件判定手段と、
エアコンの稼動の有無を識別するエアコン稼動識別手段と、
あらかじめ所定の時間が設定され、エアコンの停止条件が満たされることを条件に、前記静穏条件が満たされ、エアコンが稼動している場合は、該設定時間のカウントを開始するタイマ手段と、を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記設定時間のカウントが開始された場合は、該設定時間の経過まで、前記ファンモータを所定の回転数で稼動させることを特徴とする車両用冷却ファン制御システム。
【請求項２】
エアコンサイクルの冷凍サイクルに含まれるエバポレータと、
前記エバポレータの出口の温度を検出するエバポレータ出口温度センサと、
前記エバポレータの出口の目標温度を設定するエバポレータ目標出口温度設定手段と、
前記エバポレータ出口温度がエバポレータ目標出口温度に接近するようにコンプレッサの吐出圧力を制御し、前記エアコンの停止条件が満たされた場合は、コンプレッサ稼動要求信号を解除するコンプレッサ制御手段と、
前記ファンモータ制御手段は、前記コンプレッサ稼動要求信号が生成された場合は、ファンモータを稼動させ、前記設定時間のカウントが開始された場合は、前記設定時間の経過まで、前記コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、前記差温をゼロ値に変更するファンモータ停止回避手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載された車両用冷却ファン制御システム。
【請求項３】
前記タイマ手段によってカウントされる任意の時間を入力可能にするタイマ入力手段を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記ファンモータの回転数を検出するファンモータ回転数センサと、
前記設定時間のカウントの開始に同期して、ファンモータの回転数を検出し、該回転数から、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出するとともに、前記タイマ入力手段によって入力された時間と前記共振到達時間との差を、前記タイマ手段によってカウントされる設定時間とするタイマ入力値補正手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用冷却ファン制御システム。
【請求項４】
前記差温のゼロ値は、設定された前記エバポレータ目標出口温度を、前記エバポレータ出口温度に変更することによって生成することを特徴とする請求項２又は３に記載された車両用冷却ファン制御システム。
【請求項１】
エアコンの冷凍サイクルに含まれるコンプレッサから送られる冷媒を冷却するコンデンサの冷却能力を維持するように、冷却ファンのファンモータを外部から制御するファンモータ制限手段と、
車室が静穏であるか否かを判定する静穏条件判定手段と、
エアコンの稼動の有無を識別するエアコン稼動識別手段と、
あらかじめ所定の時間が設定され、エアコンの停止条件が満たされることを条件に、前記静穏条件が満たされ、エアコンが稼動している場合は、該設定時間のカウントを開始するタイマ手段と、を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記設定時間のカウントが開始された場合は、該設定時間の経過まで、前記ファンモータを所定の回転数で稼動させることを特徴とする車両用冷却ファン制御システム。
【請求項２】
エアコンサイクルの冷凍サイクルに含まれるエバポレータと、
前記エバポレータの出口の温度を検出するエバポレータ出口温度センサと、
前記エバポレータの出口の目標温度を設定するエバポレータ目標出口温度設定手段と、
前記エバポレータ出口温度がエバポレータ目標出口温度に接近するようにコンプレッサの吐出圧力を制御し、前記エアコンの停止条件が満たされた場合は、コンプレッサ稼動要求信号を解除するコンプレッサ制御手段と、
前記ファンモータ制御手段は、前記コンプレッサ稼動要求信号が生成された場合は、ファンモータを稼動させ、前記設定時間のカウントが開始された場合は、前記設定時間の経過まで、前記コンプレッサ稼動要求信号を解除することなく、前記差温をゼロ値に変更するファンモータ停止回避手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載された車両用冷却ファン制御システム。
【請求項３】
前記タイマ手段によってカウントされる任意の時間を入力可能にするタイマ入力手段を備え、
前記ファンモータ制御手段は、前記ファンモータの回転数を検出するファンモータ回転数センサと、
前記設定時間のカウントの開始に同期して、ファンモータの回転数を検出し、該回転数から、共振回転数に到達するまでの共振到達時間を算出するとともに、前記タイマ入力手段によって入力された時間と前記共振到達時間との差を、前記タイマ手段によってカウントされる設定時間とするタイマ入力値補正手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用冷却ファン制御システム。
【請求項４】
前記差温のゼロ値は、設定された前記エバポレータ目標出口温度を、前記エバポレータ出口温度に変更することによって生成することを特徴とする請求項２又は３に記載された車両用冷却ファン制御システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１４９８５１（Ｐ２００８−１４９８５１Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３８８６０（Ｐ２００６−３３８８６０）
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
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