JP5211986B2 - Cooling fan control device - Google Patents

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Description

本発明は、粘性カップリングを介して内燃機関に駆動される冷却ファンの制御に関し、特にカップリング内作動油量を電気的に調整する冷却ファンの制御に関する。   The present invention relates to control of a cooling fan that is driven by an internal combustion engine via a viscous coupling, and more particularly to control of a cooling fan that electrically adjusts the amount of hydraulic fluid in the coupling.

車両用内燃機関の冷却装置として、粘性カップリングを介して内燃機関により駆動される冷却ファンが知られており、特許文献1には、エンジン冷却水温度、実際のファン回転速度、車速、エンジン回転速度、エアコンコンプレッサ内圧、またはエアコンパネルスイッチ等の少なくとも一つに基づいて目標ファン回転速度を設定し、ファン回転速度を電気的に調整する技術が開示されている。   As a cooling device for a vehicle internal combustion engine, a cooling fan driven by an internal combustion engine via a viscous coupling is known. Patent Document 1 discloses an engine coolant temperature, an actual fan rotation speed, a vehicle speed, and an engine rotation. A technique is disclosed in which a target fan rotation speed is set based on at least one of speed, air-conditioner compressor internal pressure, or air-conditioner panel switch, and the fan rotation speed is electrically adjusted.

また、ファンの回転に伴って音が発生するため、冷却要求に対して必要以上に高いファン回転速度で回転すると、騒音上問題となる。このような騒音を抑制するため、目標ファン回転数の変化量を制限し、または所定条件でファンDUTYを一時的に停止する技術が特許文献2に開示されている。
特開2006−275110号公報 特開平5−26262号公報
Further, since sound is generated with the rotation of the fan, if the fan is rotated at a higher fan rotation speed than required for the cooling request, a noise problem occurs. In order to suppress such noise, Patent Document 2 discloses a technique for limiting the amount of change in the target fan speed or temporarily stopping the fan DUTY under a predetermined condition.
JP 2006-275110 A JP-A-5-26262

ところで、ファン回転速度は粘性カップリングの速度比、つまりカップリング入側回転速度とカップリング出側回転速度との比、により決まる。この速度比は、主に作動室への作動油の供給量と作動室からの作動油の排出量とのバランスで決まるが、この他にもエンジン回転速度、作動油温等の種々の因子が影響する。   By the way, the fan rotation speed is determined by the speed ratio of the viscous coupling, that is, the ratio of the coupling entry side rotation speed and the coupling exit side rotation speed. This speed ratio is determined mainly by the balance between the amount of hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber and the amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic chamber, but there are other factors such as engine speed and hydraulic oil temperature. Affect.

速度比がゼロに近づくと、カップリング内への供給量が少なく、かつ供給量が排出量より少なくなるため、カップリング内の作動油量が不安定となり、結果としてファン回転速度の制御性が低下する。   When the speed ratio approaches zero, the supply amount into the coupling is small and the supply amount is less than the discharge amount, so the amount of hydraulic oil in the coupling becomes unstable, and as a result, the controllability of the fan rotation speed is reduced. descend.

一方、速度比が1に近づくと、排出量が少なくなり、供給量を減少させてもカップリング内に溜まっている作動油が排出されるまでに時間を要するため、ファン回転速度を低下させる際の応答性が低下する。   On the other hand, when the speed ratio approaches 1, the discharge amount decreases, and it takes time until the hydraulic oil accumulated in the coupling is discharged even if the supply amount is reduced. Responsiveness decreases.

このため、例えばアイドル状態においてエアコンのコンプレッサ内圧が高い場合には、エバポレータ雰囲気温度を低下させるためにファン回転速度を高める必要がある。しかし、ファン回転速度を高めることで速度比が1に近づくと、エバポレータ雰囲気温度が低下した際にファン回転速度を低下させようとしても、上記の応答性の低下によって、ファン回転数が低下するまでに時間を要することとなる。このため、ファン回転数が低下するまでは、いわゆる連れまわりによって不必要に高い回転速度となり、騒音が問題となるおそれがある。   For this reason, for example, when the compressor internal pressure of the air conditioner is high in an idle state, it is necessary to increase the fan rotation speed in order to lower the evaporator ambient temperature. However, when the speed ratio approaches 1 by increasing the fan rotation speed, even if the fan rotation speed is decreased when the evaporator ambient temperature is decreased, the fan rotation speed is decreased due to the above-described decrease in responsiveness. It will take time. For this reason, until the fan rotation speed is reduced, the rotation speed becomes unnecessarily high by so-called rotation, and noise may be a problem.

そこで、本発明では、上述したファン回転速度の制御性及び応答性の低下を回避し得る冷却ファン制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling fan control device capable of avoiding the above-described deterioration in controllability and responsiveness of the fan rotation speed.

本発明の冷却ファン制御装置は、内燃機関の駆動力を冷却ファンに伝達する粘性カップリングと、粘性カップリングに供給する作動油量を電気的に調整する作動油量調整手段と、作動油量を調整することにより内燃機関から伝達される駆動力を制御して冷却ファン回転数を制御する回転数制御手段と、粘性カップリング内の作動油温を検出する作動油温検出手段とを備える。そして、粘性カップリングの入力回転数と出力回転数の比である速度比に、作動油温に応じて上限側及び下限側の制限値を設け、これらの制限値を超えないように速度比を制限して冷却ファン回転数を制御する。 Cooling fan control apparatus of the present invention, a viscous coupling for transmitting the driving force of the internal combustion engine cooling fan, the hydraulic oil amount adjustment means for electrically adjusting the amount of hydraulic oil supplied to the viscous coupling, create aggressive media Rotational speed control means for controlling the driving force transmitted from the internal combustion engine by adjusting the amount to control the rotational speed of the cooling fan, and hydraulic oil temperature detection means for detecting the hydraulic oil temperature in the viscous coupling . Then, limit values on the upper limit side and the lower limit side are provided in the speed ratio, which is the ratio between the input rotation speed and the output rotation speed of the viscous coupling , according to the hydraulic oil temperature, and the speed ratio is set so as not to exceed these limit values. Limit and control the cooling fan speed.

本発明によれば、下限側制限値と上限側制限値を、例えば、低速度比側の制御性が低下する領域と高速度比側の制御応答性が低下する領域に入らないように設定することで、制御性と応答性の低下を回避することができる。
According to the present invention, the lower limit side limit value and the upper limit side limit value are set so as not to enter, for example, a region where the controllability on the low speed ratio side decreases and a region where the control response on the high speed ratio side decreases. Thus, it is possible to avoid a decrease in controllability and responsiveness.

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態のシステムの構成を示す図である。1はエンジン、2はエンジン1の駆動力を車輪に伝達する自動変速機、3は変速機コントローラ(ATCU)、4は粘性カップリングを介してエンジン1により駆動される電制ファンカップリング、5は電制ファンカップリング4の実際の回転数(実ファン回転数)を検出するファン回転センサ、6は作動油量調整手段として電制ファンカップリング4のカップリング内作動油の流れを制御するための電磁コイル、7はエンジンルーム内に設けられ、電磁コイル6に作動・停止指令を送るアンダーフード・スイッチング・モジュール(USM)、8は冷却ファン回転数制御手段及び機関回転数補正手段としてのエンジン・コントロール・モジュール(ECM)、9はエアコンコンプレッサ、10はエアコンコントローラ、11はエアコンコンプレッサ9の内圧を検出するPd圧センサ、12はエバポレータ温度を検出するエバポレータ温度センサ、13は粘性カップリング内の作動油温を検出する油温センサ、14はエンジンルーム内の温度を検出するエンジンルーム内温度センサである。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a system according to the present embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is an engine, 2 is an automatic transmission which transmits the driving force of the engine 1 to a wheel, 3 is a transmission controller (ATCU), 4 is an electric fan coupling driven by the engine 1 via a viscous coupling, 5 Is a fan rotation sensor that detects the actual rotation speed (actual fan rotation speed) of the electric control fan coupling 4, and 6 is a hydraulic oil amount adjusting means that controls the flow of hydraulic oil in the coupling of the electric control fan coupling 4. An electromagnetic coil 7 is provided in the engine room, and an underhood switching module (USM) for sending an operation / stop command to the electromagnetic coil 6, 8 is a cooling fan rotational speed control means and an engine rotational speed correction means Engine control module (ECM), 9 is an air conditioner compressor, 10 is an air conditioner controller, 11 is an air conditioner controller A Pd pressure sensor that detects the internal pressure of the lesser 9, 12 an evaporator temperature sensor that detects the evaporator temperature, 13 an oil temperature sensor that detects the hydraulic oil temperature in the viscous coupling, and 14 an engine that detects the temperature in the engine room This is a room temperature sensor.

ECM8は、図示しないアクセル開度センサ、車速センサ、冷却水温センサ、クランク角センサ等の検出信号に基づいて種々の制御を行う。この他に、ファン回転センサ5及びPd圧センサ11からの検出信号等も読み込まれ、電磁コイル6の制御DUTYの演算を行い、CAN通信によりUSM7に送信する。   The ECM 8 performs various controls based on detection signals from an accelerator opening sensor, a vehicle speed sensor, a coolant temperature sensor, a crank angle sensor, and the like (not shown). In addition to this, detection signals from the fan rotation sensor 5 and the Pd pressure sensor 11 are also read, the control duty of the electromagnetic coil 6 is calculated, and transmitted to the USM 7 by CAN communication.

また、エバポレータ直後温度やエアコンスイッチの状態等が、エアコンコントローラ10からCAN通信により送られ、これに基づいてエアコンコンプレッサ9のクラッチのON/OFF制御や、後述する電制ファンカップリング4とエアコンの協調制御を行う。   Further, the temperature immediately after the evaporator, the state of the air conditioner switch, and the like are sent from the air conditioner controller 10 by CAN communication. Based on this, the ON / OFF control of the clutch of the air conditioner compressor 9 and the electric fan coupling 4 and air conditioner described later are performed. Perform cooperative control.

図2は、電制ファンカップリング4の粘性カップリングの一例を示す断面図であり、(A)と(B)は、それぞれ後述する油溜まり室26とトルク伝達室27とが遮断された状態と連通した状態を示している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the viscous coupling of the electric control fan coupling 4, and (A) and (B) show a state where an oil sump chamber 26 and a torque transmission chamber 27 described later are shut off, respectively. The state where it communicated with is shown.

エンジン1の駆動によって回転する駆動シャフト21に、メインベアリング31を介してボディ34が回転自在に支持されている。ボディ34はカバー22とケース23とで構成されており、その内部はセパレートプレート25によって油溜まり室26とトルク伝達室27とに区画されている。   A body 34 is rotatably supported via a main bearing 31 on a drive shaft 21 that rotates when the engine 1 is driven. The body 34 includes a cover 22 and a case 23, and the interior thereof is partitioned into an oil reservoir chamber 26 and a torque transmission chamber 27 by a separate plate 25.

駆動シャフト21の先端にはディスク24が固定支持されており、このディスク24は、トルク伝達室27内に、トルク伝達室27の内周面との間にトルク伝達間隙を形成するように収納されている。ケース23にはトルク伝達室27と油溜まり室26とを連通する油回収路(図示せず)が設けられている。   A disk 24 is fixedly supported at the tip of the drive shaft 21, and this disk 24 is accommodated in the torque transmission chamber 27 so as to form a torque transmission gap between the inner periphery of the torque transmission chamber 27. ing. The case 23 is provided with an oil recovery path (not shown) that allows the torque transmission chamber 27 and the oil reservoir chamber 26 to communicate with each other.

セパレートプレート25には、油溜まり室26とトルク伝達室27とを連通する油供給孔25aが設けられている。この油供給孔25aは、板バネ状の弁部材28により開閉され、開いた状態では、油溜まり室26内の作動油がトルク伝達室27へ供給される。トルク伝達室27内の作動油は、トルク伝達室27から排出された後、油回収路を通って油溜まり室26に回収される。   The separate plate 25 is provided with an oil supply hole 25 a that allows the oil reservoir chamber 26 and the torque transmission chamber 27 to communicate with each other. The oil supply hole 25 a is opened and closed by a leaf spring-like valve member 28, and in the opened state, the hydraulic oil in the oil reservoir chamber 26 is supplied to the torque transmission chamber 27. The hydraulic oil in the torque transmission chamber 27 is discharged from the torque transmission chamber 27 and then recovered in the oil reservoir chamber 26 through the oil recovery path.

弁部材28は、その一部がネジ等によりケース23に固定されており、駆動シャフト21に近い位置には、磁性体からなるアーマチュア29が取り付けられている。   A part of the valve member 28 is fixed to the case 23 with a screw or the like, and an armature 29 made of a magnetic material is attached to a position close to the drive shaft 21.

駆動シャフト21には、コイルベアリング32を介して電磁コイル6が支持されており、電磁コイル6の駆動シャフト21先端側部分には、リング状のループエレメント30がアーマチュア29と対向するように取り付けられている。   The drive shaft 21 supports the electromagnetic coil 6 via a coil bearing 32, and a ring-shaped loop element 30 is attached to the distal end portion of the drive shaft 21 of the electromagnetic coil 6 so as to face the armature 29. ing.

電磁コイル6は、磁気コイルを有しており、USM7からのDUTY信号に応じて磁気コイルに通電することで磁力を発生する。   The electromagnetic coil 6 has a magnetic coil, and generates a magnetic force by energizing the magnetic coil in accordance with a DUTY signal from the USM 7.

ここで、電制ファンカップリング4のトルク伝達について説明する。   Here, torque transmission of the electric control fan coupling 4 will be described.

電磁コイル6が磁力を発生する状態では、ループエレメント30を介して伝達される磁力によって、アーマチュア29が板バネの作用に反してループエレメント30側に引きつけられる。このため、図2(B)に示すように、弁部材28がセパレートプレート25から離れて油供給孔25aが開き、油溜まり室26内の作動油がトルク伝達室27に供給される。このトルク伝達室27に供給された作動油によって、駆動シャフト21と一体に回転するディスク24の駆動トルクがケース23に伝達され、ケース23に取り付けられた冷却ファンの回転速度が増す。油溜まり室26からトルク伝達室27への作動油の供給量は、電磁コイル6へのDUTY信号により定まる。   In a state in which the electromagnetic coil 6 generates a magnetic force, the armature 29 is attracted to the loop element 30 side against the action of the leaf spring by the magnetic force transmitted through the loop element 30. For this reason, as shown in FIG. 2B, the valve member 28 is separated from the separation plate 25, the oil supply hole 25 a is opened, and the hydraulic oil in the oil reservoir chamber 26 is supplied to the torque transmission chamber 27. Due to the hydraulic oil supplied to the torque transmission chamber 27, the drive torque of the disk 24 that rotates integrally with the drive shaft 21 is transmitted to the case 23, and the rotational speed of the cooling fan attached to the case 23 increases. The amount of hydraulic oil supplied from the oil reservoir chamber 26 to the torque transmission chamber 27 is determined by a DUTY signal to the electromagnetic coil 6.

一方、電磁コイル6が磁力を発生しない状態では、弁部材28は板バネの作用によりセパレートプレート25に押しつけられ、図2(A)に示すように油供給孔25aを閉鎖する。この状態では、油溜まり室26からトルク伝達室27への作動油の供給は停止され、トルク伝達室27に作動油がある場合には、この作動油は油溜まり室26へ回収される。このため、駆動シャフト21からディスク24を介したケース23へのトルク伝達率が低下し、冷却ファンの回転速度が低下する。   On the other hand, in a state where the electromagnetic coil 6 does not generate magnetic force, the valve member 28 is pressed against the separate plate 25 by the action of the leaf spring, and closes the oil supply hole 25a as shown in FIG. In this state, the supply of hydraulic oil from the oil reservoir chamber 26 to the torque transmission chamber 27 is stopped, and when there is hydraulic oil in the torque transmission chamber 27, the hydraulic oil is collected into the oil reservoir chamber 26. For this reason, the torque transmission rate from the drive shaft 21 to the case 23 via the disk 24 decreases, and the rotation speed of the cooling fan decreases.

次に、このような電制ファンカップリング4の制御について説明する。   Next, the control of the electric control fan coupling 4 will be described.

図3は、本実施形態でECM8が実行するファン制御のフローチャートである。本演算ルーチンは、例えば20ms毎に繰り返し実行する。   FIG. 3 is a flowchart of fan control executed by the ECM 8 in this embodiment. This calculation routine is repeatedly executed, for example, every 20 ms.

ステップS10では、制御状態を次のように判定する。   In step S10, the control state is determined as follows.

エンジン停止時(#IGNSW=0)、またはエンジン始動時(#STSW=1)もしくは始動後に予め設定した所定時間STTM#が経過している場合にはモード1(ECPLGMD=1)とする。なお、所定時間STTM#は、例えば10sec程度に設定する。   Mode 1 (ECPLGMD = 1) is set when the engine is stopped (# IGNSW = 0), when the engine is started (# STSW = 1), or when a predetermined time STTM # set in advance has elapsed after the start. The predetermined time STTM # is set to about 10 seconds, for example.

加速時または減速時である場合には、モード2(ECPLGMD=2)とする。ここでいう加速時とは、例えば40ms間のアクセル開度APOの変化量が予め設定した変化量#DAPO40Aより大きい場合をいい、減速時とは、例えば40[ms]間のアクセル開度APOの変化量が予め設定した変化量#DAPO40Dより小さい場合をいう。なお、#DAPO40A、#DAPO40Dは、加減速状態であることを明確に判別できる値であればよく、例えば4[deg]程度に設定する。   In the case of acceleration or deceleration, mode 2 (ECPLGMD = 2) is set. The term “acceleration” here refers to a case where the change amount of the accelerator opening APO for 40 ms is larger than a preset change amount # DAPO40A, and the term “deceleration” means, for example, the accelerator opening APO for 40 [ms]. This is a case where the change amount is smaller than the preset change amount # DAPO40D. Note that #DAPO 40A and #DAPO 40D may be any value that can clearly determine that the acceleration / deceleration state is set, and is set to about 4 [deg], for example.

エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPAC[rpm]の前回値と基本目標ファン回転数TFANSPB[rpm]の前回値との差が、予め設定した所定値#DLTFAN1以上のとき、またはエンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTW[rpm]の前回値と基本目標ファン回転数TFANSPB[rpm]の前回値との差が、予め設定した所定値#DLTFAN2以上の場合には、モード3(ECPLGMD=3)とする。   When the difference between the previous value of the air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC [rpm] and the previous value of the basic target fan speed TFANSSPB [rpm] is equal to or greater than a predetermined value # DLTFAN1, or the engine cooling request target fan speed When the difference between the previous value of the number TFANSTPW [rpm] and the previous value of the basic target fan speed TFANSSPB [rpm] is equal to or larger than a predetermined value # DLTFAN2, the mode 3 (ECPLGMD = 3) is set.

なお、エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACとは、エアコン作動時におけるファン回転数の目標値であり、エアコンコンデンサの冷却要求等に応じて定まる。エンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWとは、機関運転中に冷却水温を所望の値に調整するために必要となるファン回転数である。そして、基本目標ファン回転数TFANSPBは、エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACおよびエンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWよりも小さい値を設定する。   The air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC is a target value of the fan speed when the air conditioner is operating, and is determined according to the air conditioner condenser cooling request or the like. The engine cooling request target fan speed TFANSPTW is a fan speed required to adjust the coolant temperature to a desired value during engine operation. Then, the basic target fan speed TFANSSPB is set to a value smaller than the air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC and the engine cooling request target fan speed TFANSPTW.

また、#DLTFAN1、#DLTFAN2は、例えばアイドル状態で400[rpm]とする。   Also, # DLTFAN1 and # DLTFAN2 are set to 400 [rpm] in an idle state, for example.

自動変速機2の変速レンジがパーキングレンジ(Pレンジ)となってから、予め設定した所定時間#PTIME経過するまでを、モード4(ECPLGMD=4)とする。   Mode 4 (ECPLGMD = 4) is the time from when the shift range of the automatic transmission 2 becomes the parking range (P range) until a predetermined time #PTIME elapses.

エンジンストール時、またはフェイルセーフ制御中は、モード5(ECPLGMD=5)とする。   Mode 5 (ECPLGMD = 5) is set during engine stall or during fail-safe control.

上記モード1からモード5のいずれにも該当しない場合には、モード6(ECPLGMD=6)とする。なお、モード6の状態を通常制御状態とする。   If none of the above modes 1 to 5 corresponds, mode 6 (ECPLGMD = 6) is set. Note that the mode 6 state is a normal control state.

ステップS20では、基本目標ファン回転数TFFANSPB[rpm]を算出する。具体的には、クランク角センサで検出したエンジン回転数NE[rpm]を用いて、基本目標ファン回転数テーブルを検索する。基本目標ファン回転数テーブルは、例えば図4に示すように、横軸をエンジン回転数NE、縦軸を基本目標ファン回転数TFANSPBとし、基本目標ファン回転数TFANSPBが、低回転域ではエンジン回転数NEによらず一定値、中高回転域ではエンジン回転数NEの上昇に応じて比例的に大きくなるよう設定する。   In step S20, a basic target fan speed TFFANSPB [rpm] is calculated. Specifically, the basic target fan speed table is searched using the engine speed NE [rpm] detected by the crank angle sensor. In the basic target fan speed table, for example, as shown in FIG. 4, the horizontal axis is the engine speed NE, the vertical axis is the basic target fan speed TFANSPB, and the basic target fan speed TFANSPB is the engine speed in the low speed range. Regardless of NE, a constant value is set so as to increase proportionally as the engine speed NE increases in the middle and high engine speed range.

なお、低回転域で一定とするのは、ファンカップリングの特性上、作動油を供給しなくてもトルク伝達室27内の空気によってトルクが伝達され、これより低いファン回転数にすることができないためである。   Note that the constant speed in the low rotation range is that the torque is transmitted by the air in the torque transmission chamber 27 without supplying hydraulic oil due to the characteristics of the fan coupling, and the fan rotation speed can be made lower than this. This is because it cannot be done.

ステップS30では、エンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTW[rpm]を算出する。具体的には、エンジン冷却水温度TW[℃]及び車速VSP[km/h]からエンジン冷却要求目標ファン回転数マップを検索することで算出する。エンジン冷却要求目標ファン回転数マップは、例えば図5に示すように横軸を車速VSP、縦軸をエンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWとし、エンジン冷却水温度TWが高いほどエンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWが大きくなるよう設定する。なお、エンジン冷却水温度TWが低い場合には、エンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWは上に凸な曲線となり、エンジン冷却水温度TWが高い場合には、低車速域では車速VSPに比例して大きくなり、中高速域では車速によらずほぼ一定値となる。   In step S30, an engine cooling request target fan rotational speed TFANSPTW [rpm] is calculated. Specifically, it is calculated by searching an engine cooling request target fan speed map from the engine coolant temperature TW [° C.] and the vehicle speed VSP [km / h]. For example, as shown in FIG. 5, the engine cooling request target fan speed map has the vehicle speed VSP on the horizontal axis and the engine cooling request target fan speed TFANSPTW on the vertical axis, and the engine cooling request target fan speed increases as the engine coolant temperature TW increases. The number TFANSPTW is set to be large. When the engine coolant temperature TW is low, the engine cooling request target fan rotational speed TFANSPTW becomes a convex curve. When the engine coolant temperature TW is high, the engine coolant temperature TW is proportional to the vehicle speed VSP in the low vehicle speed range. It becomes large and becomes a constant value regardless of the vehicle speed in the medium and high speed range.

ステップS40では、エアコンスイッチのON/OFFを判定する。OFFの場合はステップS50に進み、ONの場合はステップS60に進む。   In step S40, it is determined whether the air conditioner switch is ON / OFF. If it is OFF, the process proceeds to step S50, and if it is ON, the process proceeds to step S60.

ステップS50では、式(1)によりエアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPAC[rpm]を算出する。   In step S50, an air conditioner cooling request target fan rotational speed TFANSPAC [rpm] is calculated by the equation (1).

TFANSPAC=TFANSPB ・・・(1)     TFANSPAC = TFANSSPB (1)

ステップS60では、コンプレッサ内圧PD[kPA]と車速VSP[km/h]からエアコン冷却要求目標ファン回転数マップを検索することにより、エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPAC[rpm]を求める。エアコン冷却要求目標ファン回転数マップは、例えば図6のように、横軸を車速VSP、縦軸をエアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACとし、コンプレッサ内圧PDが高いほど、エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACが高くなるよう設定する。なお、コンプレッサ内圧PDが同一の場合には、エアコン冷却要求目標ファン回転数は、上に凸な曲線となっている。   In step S60, an air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC [rpm] is obtained by searching an air conditioner cooling request target fan speed map from the compressor internal pressure PD [kPA] and the vehicle speed VSP [km / h]. The air conditioner cooling request target fan speed map is, for example, as shown in FIG. 6, where the horizontal axis is the vehicle speed VSP, the vertical axis is the air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC, and the higher the compressor internal pressure PD, Set to increase TFANSPAC. When the compressor internal pressure PD is the same, the air conditioner cooling request target fan rotational speed is a convex curve.

ステップS70では、エンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWとエアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACの高い方を選択し、これを静的目標ファン回転数TFANSPS[rpm]とする。   In step S70, the higher one of the engine cooling request target fan speed TFANSPTW and the air conditioner cooling request target fan speed TFANSSPAC is selected, and this is set as the static target fan speed TFANSPS [rpm].

ステップS80では、次のように動的目標ファン回転数TFANSPD[rpm]を算出する。なお、動的目標ファン回転数TFANSPDは、加速時等のように一時的にファン回転数を制御する場合の目標値である。   In step S80, the dynamic target fan speed TFANSPD [rpm] is calculated as follows. The dynamic target fan rotational speed TFANSPD is a target value when the fan rotational speed is temporarily controlled as in acceleration or the like.

まず、制御状態を判定する。そして、制御状態はモード1(ECPLGMD=1)、モード2(ECPLGMD=2)、または、モード4(ECPLGMD=4)かつモード3(ECPLGMD=3)以外、のいずれかの場合には、基本目標ファン回転数TFANSPBを動的目標ファン回転数TFANSPDとする。上記3つの制御状態以外の場合には、静的目標ファン回転数TFANSPSを動的目標ファン回転数TFANSPDとする。   First, the control state is determined. If the control state is any one of mode 1 (ECPLGMD = 1), mode 2 (ECPLGMD = 2), or mode 4 (ECPLGMD = 4) and mode 3 (ECPLGMD = 3), the basic target The fan speed TFANSPB is set as a dynamic target fan speed TFANSPD. In cases other than the above three control states, the static target fan speed TFANSPS is set as the dynamic target fan speed TFANSPD.

ステップS90では、エンジン回転数NEとプーリ比#PRATIOから、式(2)によりカップリング入力回転数INPREVFN[rpm]を算出する。なお、プーリ比#PRATIOは、エンジン1のクランクシャフトから駆動シャフト21へ駆動力を伝達するためのベルトが掛けまわされる、クランクシャフト側プーリと駆動シャフト21側プーリの径の比である。   In step S90, the coupling input rotational speed INPREVFN [rpm] is calculated from the engine rotational speed NE and the pulley ratio #PRATIO by the equation (2). The pulley ratio #PRATIO is a ratio of the diameters of the crankshaft side pulley and the drive shaft 21 side pulley on which a belt for transmitting a driving force from the crankshaft of the engine 1 to the drive shaft 21 is wound.

INPREVFN=NE×#PRATIO ・・・(2)     INPREVFN = NE × # PRATIO (2)

ステップS100では、動的目標ファン回転数TFANSPDとカップリング入力回転数INPREVFNから、式(3)により基本目標ファン速度比TFANR0[−]を算出する。   In step S100, the basic target fan speed ratio TFANR0 [−] is calculated from the dynamic target fan rotational speed TFANSPD and the coupling input rotational speed INPREVFN by the equation (3).

TFANR0=INPREVFN/TFANSPD ・・・(3)     TFANR0 = INPREVFFN / TFANSPD (3)

なお、基本目標ファン速度比TFANR0は、ゼロより大かつ1未満とする。   The basic target fan speed ratio TFANR0 is greater than zero and less than 1.

ステップS110では、カップリング内作動油温TOILFAN[℃]を読み込む。このカップリング内作動油温TOILFANは、センサにより直接検出してもよいし、エンジンルーム内温度TEROOM[℃]をカップリング内作動油温TOILFANとみなしてもよい。   In step S110, the hydraulic oil temperature TOILFAN [° C.] in the coupling is read. The hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling may be directly detected by a sensor, or the temperature TEROOM [° C.] in the engine room may be regarded as the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling.

ステップS120では、カップリング内作動油温TOILFANで上限制限速度比テーブルを検索することにより、上限制限速度比HLTFANR[−]を算出する。上限制限速度比テーブルは、図7に示すように横軸をカップリング内作動油温TOILFAN、縦軸を上限制限速度比HLTFANRとする。そして、TE1〜TE2[℃]はカップリング内作動油温TOILFANの上昇に伴って上限制限速度比HLTFANRが0.75まで上昇し、TE2〜TE3[℃]では同様に上限制限速度比HLTFANRが0.75から0.85まで上昇し、TE3[℃]以上では上限制限速度比HLTFANRが0.85で一定となるよう設定する。なお、10[℃]以下は上限制限速度比HLTFANRを0.75で一定としてもよい。   In step S120, the upper limit speed limit ratio HLTFANR [-] is calculated by searching the upper limit speed limit ratio table using the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling. In the upper limit speed limit ratio table, as shown in FIG. 7, the horizontal axis represents the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling, and the vertical axis represents the upper limit speed limit ratio HLTFANR. Then, TE1 to TE2 [° C.] increases the upper limit speed ratio HLTFANR to 0.75 as the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling increases, and TE2 to TE3 [° C.] similarly sets the upper limit speed ratio HLTFANR to 0. It rises from .75 to 0.85, and the upper limit speed ratio HLTFANR is set to be constant at 0.85 above TE3 [° C.]. In the case of 10 [° C.] or less, the upper limit speed limit ratio HLTFANR may be constant at 0.75.

上限制限速度比HLTFANRを上記のように設定する理由及びその効果については、後述する。   The reason why the upper limit speed ratio HLTFANR is set as described above and the effect thereof will be described later.

ステップS130では、フィードバック制御停止フラグ#FBSTOP、基本ファン回転制御フラグ#FFBASE、下限制限速度比LLTFANRを次の(i)〜(iii)のように設定する。なお、ここでいうフィードバック制御は、ファン回転数を目標値に一致させるために行う、電磁コイル6への通電制御である。   In step S130, the feedback control stop flag #FBSTOP, the basic fan rotation control flag #FFBASE, and the lower limit speed limit ratio LLTFANR are set as shown in the following (i) to (iii). The feedback control here is energization control to the electromagnetic coil 6 performed in order to make the fan rotation speed coincide with the target value.

(i)式(4)及び式(5)を満たす場合には、フィードバック制御停止フラグ#FBSTOPを1、基本ファン回転制御フラグ#FFBASEを1、下限制限速度比LLTFANRをゼロと設定する。すなわち、作動油の供給を停止する。この場合でも、トルク伝達室27内にある空気によって僅かにトルク伝達は行われるので、ファン回転数はゼロにはならない。   (I) When Expressions (4) and (5) are satisfied, the feedback control stop flag #FBSTOP is set to 1, the basic fan rotation control flag #FFBASE is set to 1, and the lower limit speed limit ratio LLTFANR is set to zero. That is, the supply of hydraulic oil is stopped. Even in this case, since the torque is slightly transmitted by the air in the torque transmission chamber 27, the fan rotation speed does not become zero.

TFANSPB<INPREVFN×#LLTFANR ・・・(4)
TFANSPD=TFANSPB ・・・(5)
#LLTFANR:基本下限制限速度比
TFANSSPB <INPREVFN × # LLTFANR (4)
TFANSPD = TFANSPB (5)
#LLTFANR: Basic lower limit speed ratio

(ii)式(4)を満たし、かつ式(5)を満たさない場合には、フィードバック制御停止フラグ#FBSTOPを1、基本ファン回転制御フラグ#FFBASEをゼロ、下限制限速度比LLTFANRを0.25と設定する。   (Ii) When Expression (4) is satisfied and Expression (5) is not satisfied, the feedback control stop flag #FBSTOP is 1, the basic fan rotation control flag #FFBASE is zero, and the lower limit speed limit ratio LLTFANR is 0.25. And set.

(iii)式(6)を満たす場合には、フィードバック制御停止フラグ#FBSTOPを1、基本ファン回転制御フラグ#FFBASEをゼロ、下限制限速度比LLTFANRを0.25と設定する。   (Iii) When Expression (6) is satisfied, the feedback control stop flag #FBSTOP is set to 1, the basic fan rotation control flag #FFBASE is set to zero, and the lower limit speed limit ratio LLTFANR is set to 0.25.

TFANSPB≧INPREVFN×#LLTFANR ・・・(6)     TFANSSPB ≧ INPREVFN × # LLTFANR (6)

なお、式(4)および式(6)の基本下限制限速度比#LLTFANRは、0.25程度の値にする。このように設定する理由及びその効果については後述する。   It should be noted that the basic lower limit speed limit ratio #LLTFANR in the equations (4) and (6) is set to a value of about 0.25. The reason for the setting and the effect will be described later.

ステップS140では、目標ファン速度比TFANR[−]を次の(i)〜(iii)のように設定する。   In step S140, the target fan speed ratio TFANR [-] is set as follows (i) to (iii).

(i)式(7)を満たす場合には、下限制限速度比LLTFANRを目標ファン速度比TFANRとする。   (I) When Expression (7) is satisfied, the lower limit speed limit ratio LLTFANR is set as the target fan speed ratio TFANR.

TFANR0<LLTFANR ・・・(7)     TFANR0 <LLTFANR (7)

(ii)式(8)を満たす場合には、基本目標ファン速度比TFANR0を目標ファン速度比TFANRとする。   (Ii) When the expression (8) is satisfied, the basic target fan speed ratio TFANR0 is set as the target fan speed ratio TFANR.

LLTFANR≦TFANR0≦HLTFANR ・・・(8)     LLTFANR ≦ TFAN0 ≦ HLTFANR (8)

(iii)式(9)を満たす場合には、上限制限速度比HLTFANRを目標ファン速度比TFANRとする。   (Iii) When the expression (9) is satisfied, the upper limit speed limit ratio HLTFANR is set as the target fan speed ratio TFANR.

HLTFANR<TFANR0 ・・・(9)     HLTFANR <TFAN0 (9)

ステップS150では、目標ファン速度比TFANRとカップリング入力回転数INPREVFNから式(10)により第1目標ファン回転数TGFANSP1[rpm]を算出する。   In step S150, the first target fan rotational speed TGFANSP1 [rpm] is calculated from the target fan speed ratio TFANR and the coupling input rotational speed INPREVFN by the equation (10).

TGFANSP1=TFANR×INPREVFN ・・・(10)     TGFANSP1 = TFAN × INPREVFN (10)

ステップS160では、基本ファン回転制御フラグ#FFBASEの判定を行う。基本ファン回転制御フラグ#FFBASEが1の場合はステップS170に進み、ゼロの場合はステップS180に進む。   In step S160, the basic fan rotation control flag #FFBASE is determined. If the basic fan rotation control flag #FFBASE is 1, the process proceeds to step S170, and if it is zero, the process proceeds to step S180.

ステップS170では、基本目標ファン回転数TFANSPBを目標ファン回転数TGFANSPとする。   In step S170, the basic target fan speed TFANSPB is set as the target fan speed TGFANSP.

ステップS180では、第1目標ファン回転数TGFANSP1を目標ファン回転数TGFANSPとする。   In step S180, the first target fan speed TGFANSP1 is set as the target fan speed TGFANSP.

ステップS190では、次のようにエンジン1の目標アイドル回転数を制御する。   In step S190, the target idle speed of the engine 1 is controlled as follows.

制御状態がモード3(ECPLGMD=3)、かつアイドル状態、かつ上限制限速度比HLTFANRが基本目標ファン速度比TFANR0より小さい場合には、上限制限速度比HLTFANRが基本目標ファン速度比TFANR0以上になるまで、目標アイドル回転数を上昇させる。上記以外の場合には、目標アイドル回転数を変更しない。   When the control state is mode 3 (ECPLGMD = 3), the engine is idle, and the upper limit speed limit ratio HLTFANR is smaller than the basic target fan speed ratio TFANR0, the upper limit speed limit ratio HLTFANR is equal to or higher than the basic target fan speed ratio TFANR0. , Increase the target idle speed. In cases other than the above, the target idle speed is not changed.

なお、アイドル回転数の制御は、目標アイドル回転数に応じて図示しないアイドルスピードコントロールバルブ、またはスロットルバルブの開度を制御することによって行う。   The idle speed is controlled by controlling the opening of an idle speed control valve (not shown) or the throttle valve according to the target idle speed.

ステップS200では、実際のファン回転数(実ファン回転数RFANSP[rpm])を読み込む。具体的には、カップリング内に取り付けてある回転センサの検出信号を読み込む。   In step S200, the actual fan speed (actual fan speed RFANSP [rpm]) is read. Specifically, the detection signal of the rotation sensor attached in the coupling is read.

ステップS210では、式(11)によりファン回転編ERR[rpm]を算出する。   In Step S210, the fan rotation knitting ERR [rpm] is calculated by Expression (11).

ERR=TGFANSP−RFANSP ・・・(11)     ERR = TGFANSP−RFANSP (11)

ステップS220では、PゲインKPGAIN[%/rpm]と、IゲインKIGAIN[%/rpm]を算出する。具体的には、エンジン回転数NEを用いて、図8、図9に示すようなテーブルを検索することにより算出する。   In step S220, a P gain KPGAIN [% / rpm] and an I gain KIGAIN [% / rpm] are calculated. Specifically, the calculation is performed by searching the tables shown in FIGS. 8 and 9 using the engine speed NE.

図8はPゲインKPGAIN算出用のテーブルであり、縦軸がPゲインKPGAIN、横軸がエンジン回転数NEである。エンジン回転数NEが高回転になるのにしたがってPゲインKPGAINが小さくなっている。   FIG. 8 is a table for calculating the P gain KPGAIN, where the vertical axis represents the P gain KPGAIN and the horizontal axis represents the engine speed NE. As the engine speed NE increases, the P gain KPGAIN decreases.

図9はIゲインKIGAIN算出用のテーブルであり、縦軸がIゲインKIGAIN、横軸がエンジン回転数NEである。IゲインKIGAINは、低回転域では相対的に高い一定値、高回転域では相対的に低い一定値であり、中回転域では、エンジン回転数NEの上昇に応じて相対的に高い値から相対的に低い値まで低下している。   FIG. 9 is a table for calculating the I gain KIGAIN, where the vertical axis represents the I gain KIGAIN and the horizontal axis represents the engine speed NE. The I gain KIGAIN is a relatively high constant value in the low engine speed range, and a relatively low constant value in the high engine speed range. In the medium engine speed range, the I gain KIGAIN is relatively increased from a relatively high value as the engine speed NE increases. To a low value.

ステップS230では、電磁コイル6の制御DUTYを次のように算出する。まずI分のDUTYであるIDUTYを式(12)により算出する。   In step S230, the control DUTY of the electromagnetic coil 6 is calculated as follows. First, IDUTY, which is DUTY for I, is calculated by the equation (12).

IDUTY=ERR×KIGAIN ・・・(12)     IDUTY = ERR × KIGAIN (12)

なお、IDUTYについては、Lo側I分溜め込み量#LILIMITより大きく、Hi側I分溜め込み量#HILIMITより小さい、という制限を設ける。   For IDUTY, there is a restriction that it is larger than the Lo-side I accumulation amount #LILIMIT and smaller than the Hi-side I accumulation amount #HILIMIT.

次に、式(13)により制御DUTYを算出する。   Next, the control DUTY is calculated by the equation (13).

DUTY=ERR×KPGAIN+IDUTY(前回値)+IDUTY
・・・(13)
DUTY = ERR × KPGAIN + IDUTY (previous value) + IDUTY
... (13)

ステップS240では、ステップS230で算出した制御DUTYに基づいて電磁コイル6をPWM制御することにより、カップリング内の作動油供給量を制御してファン回転数を制御する。   In step S240, the electromagnetic coil 6 is subjected to PWM control based on the control DUTY calculated in step S230, thereby controlling the amount of hydraulic oil supplied in the coupling and controlling the fan speed.

ここで、基本下限制限速度比#LLTFANRについて説明する。   Here, basic lower limit speed limit ratio #LLTFANR will be described.

図10は、駆動シャフト21の回転数を一定とし他場合の、速度比(=ファン回転数/駆動シャフト21の回転数)と制御DUTYとの関係を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the speed ratio (= fan rotation speed / rotation speed of the drive shaft 21) and control DUTY when the rotation speed of the drive shaft 21 is constant.

ファンカップリングには、速度比が小さい領域(図10中の領域(a))では、速度比が小さくなるほど、油溜まり室26からトルク伝達室27への作動油の供給量よりも、トルク伝達室27から油溜まり室26への回収量の方が多くなるという特性がある。すなわち、トルク伝達室27に供給された作動油は、トルク伝達室27に留まることなく回収される。一方、ファンカップリングの構造上、供給量が少なくても、作動油がトルク伝達室27を通過することでわずかな伝達トルクが発生するという特性がある。   In the fan coupling, in the region where the speed ratio is small (region (a) in FIG. 10), the smaller the speed ratio, the more the torque transmission than the oil supply amount from the oil reservoir chamber 26 to the torque transmission chamber 27. There is a characteristic that the amount of recovery from the chamber 27 to the oil reservoir chamber 26 is larger. That is, the hydraulic oil supplied to the torque transmission chamber 27 is collected without remaining in the torque transmission chamber 27. On the other hand, due to the structure of the fan coupling, there is a characteristic that even if the supply amount is small, a slight transmission torque is generated when the hydraulic oil passes through the torque transmission chamber 27.

このため、図10に示すように、領域(a)では、ファン回転数を目標値に収束させるためのフィードバック制御のフィードバック中心が安定せず、ファン回転数が安定しない。   For this reason, as shown in FIG. 10, in the region (a), the feedback center for feedback control for converging the fan rotational speed to the target value is not stable, and the fan rotational speed is not stable.

そこで、ファン回転数の制御性を確保するために、基本下限制限速度比#LLTFANRを、領域(a)の上限である速度比0.25とする。   Therefore, in order to ensure controllability of the fan speed, the basic lower limit speed limit ratio #LLTFANR is set to a speed ratio 0.25 which is the upper limit of the region (a).

次に、上限制限速度比HLTFANRについて説明する。   Next, the upper limit speed ratio HLTFANR will be described.

図10の領域(b)では、フィードバック中心が安定し、制御DUTYの変化に対して速度比がほぼ比例的に変化している。これは、作動油の供給量と回収量がほぼ同等になっているためである。しかし、領域(b)よりも速度比が大きい領域では、作動油の回収量が大幅に減少する。このため、制御DUTYを低下させてからトルク伝達室27内の作動油量が減少するまでの応答性が低下する。この応答性の低下と速度比との関係についての実験結果を図11に示す。   In the region (b) of FIG. 10, the feedback center is stable, and the speed ratio changes almost proportionally to the change of the control DUTY. This is because the supply amount and the recovery amount of hydraulic oil are almost equal. However, in a region where the speed ratio is larger than that in region (b), the amount of recovered hydraulic oil is greatly reduced. For this reason, the responsiveness from when the control duty is lowered to when the amount of hydraulic oil in the torque transmission chamber 27 is reduced is lowered. FIG. 11 shows the experimental results regarding the relationship between the decrease in response and the speed ratio.

図11は、エンジン回転数及び駆動シャフト21の回転数は一定の状態で、制御DUTYを変化させた場合のファン回転数の変化の様子を速度比ごとに示したものである。なお、計測した速度比は、0.80、0.85、0.90、0.95の4種類であり、60sec経過時に制御DUTYをゼロにしている。   FIG. 11 shows, for each speed ratio, how the fan rotation speed changes when the control duty is changed while the engine rotation speed and the rotation speed of the drive shaft 21 are constant. Note that the measured speed ratios are four types of 0.80, 0.85, 0.90, and 0.95, and the control duty is set to zero when 60 seconds have elapsed.

速度比0.80〜0.90では、速度比が小さいほど速やかにファン回転数が低下している。これに対して、速度比0.95では、制御DUTYをゼロにした後、TI10を経過してもファン回転数が低下しない。すなわち、DUTY制御中に速度比が0.90を超えると、その後に速度比を低下させようとDUTY制御をしても、ファン回転数が低下するまでには長い時間を要することとなり、実質的に制御不能な状態となる。   At a speed ratio of 0.80 to 0.90, the smaller the speed ratio, the faster the fan speed decreases. On the other hand, at a speed ratio of 0.95, the fan speed does not decrease even after TI10 has elapsed after the control duty is set to zero. That is, if the speed ratio exceeds 0.90 during DUTY control, it takes a long time until the fan speed decreases, even if DUTY control is performed to reduce the speed ratio thereafter. Will be out of control.

このことから、上限制限速度比HLTFANRは0.90以下であればよいが、0.90としてDUTY制御を行っても、オーバーシュートによって速度比0.90を超える場合が想定される。そこで、上限制限速度比HLTFANRを0.85に設定する。   From this, the upper limit speed limit ratio HLTFANR may be 0.90 or less, but even when the duty ratio control is performed at 0.90, it is assumed that the speed ratio exceeds 0.90 due to overshoot. Therefore, the upper limit speed limit ratio HLTFANR is set to 0.85.

ところで、作動油の供給量と回収量のバランスは、作動油の粘度によって変化する。例えば、車両走行時にエンジン1の発熱等によりエンジンルーム内の温度が上昇すると、作動油は温度上昇して粘度が低下する。粘度が低下するとディスク24に対するケース23のスリップ量が大きくなり、伝達トルクが低下する。一方、冷機始動時のように作動油の粘度が低いと、スリップ量が小さくなり、伝達トルクが大きくなる。このような作動油の粘度の違いが速度比制御に与える影響を、図12に示す。   By the way, the balance between the supply amount and the recovery amount of the hydraulic oil varies depending on the viscosity of the hydraulic oil. For example, when the temperature in the engine room rises due to heat generated by the engine 1 during traveling of the vehicle, the temperature of the hydraulic oil rises and the viscosity decreases. When the viscosity decreases, the slip amount of the case 23 with respect to the disk 24 increases, and the transmission torque decreases. On the other hand, when the viscosity of the hydraulic oil is low as in cold start, the slip amount is reduced and the transmission torque is increased. The influence of such a difference in the viscosity of the hydraulic oil on the speed ratio control is shown in FIG.

図12は、図10と同様の図を、相対的に低粘度の場合(実線A)と相対的に高粘度の場合(実線B)について示した図である。なお、実線Aは図10に示した特性である。   FIG. 12 is a diagram showing the same diagram as FIG. 10 for a relatively low viscosity (solid line A) and a relatively high viscosity (solid line B). The solid line A is the characteristic shown in FIG.

図12に示すように、相対的に高粘度の場合は、相対的に低粘度の場合の特性を縦軸方向に圧縮したような特性となり、実質的に制御不能な状態となる速度比が小さくなっている。これは、作動油の粘度が高いために、より小さい速度比から供給量が回収量より少なくなるためである。そこで、図7の上限制限速度比テーブルに示したように、作動油温に応じて上限制限速度比HLTFANRを設定することとする。   As shown in FIG. 12, in the case of a relatively high viscosity, the characteristic in the case of a relatively low viscosity is a characteristic that is compressed in the vertical axis direction, and the speed ratio that is substantially uncontrollable is small. It has become. This is because the supply amount becomes smaller than the recovered amount from a smaller speed ratio because the viscosity of the hydraulic oil is high. Therefore, as shown in the upper limit speed limit ratio table in FIG. 7, the upper limit speed limit ratio HLTFANR is set according to the hydraulic oil temperature.

上述したように、基本下限制限速度比#LLTFANRは0.25、上限制限速度比HLTFANRは0.85とし、さらに上限制限速度比HLTFANRは作動油温に応じて変化させることとする。これにより、作動油の粘度変化の影響によってファン回転数の制御性が悪化することを回避できる。   As described above, the basic lower limit speed ratio #LLTFANR is 0.25, the upper limit speed limit ratio HLTFANR is 0.85, and the upper limit speed limit ratio HLTFANR is changed according to the hydraulic oil temperature. Thereby, it can avoid that the controllability of a fan rotation speed deteriorates by the influence of the viscosity change of hydraulic fluid.

次に、図3のフローチャートに従って速度比を制御する場合の、制御領域について図13を参照して説明する。   Next, the control region when the speed ratio is controlled according to the flowchart of FIG. 3 will be described with reference to FIG.

図13の縦軸はファン回転数、横軸は駆動シャフト21の回転数(インプット回転数)である。図中の破線Aはエンジン冷却要求目標ファン回転数、点Bはアイドル回転かつエアコンスイッチONの場合の要求ファン回転数、実線Cは燃費性能から要求されるファン回転数を示している。燃費性能から要求されるファン回転数とは、作動油の供給を停止した状態でのファン回転数である。すなわち、トルク伝達室27内に空気のみがある状態でのファン回転数である。   The vertical axis in FIG. 13 is the fan rotation speed, and the horizontal axis is the rotation speed of the drive shaft 21 (input rotation speed). The broken line A in the figure indicates the target engine rotation speed required for engine cooling, the point B indicates the required fan speed when idling and the air conditioner switch is ON, and the solid line C indicates the fan speed required from the fuel efficiency. The fan rotation speed required from the fuel efficiency is the fan rotation speed in a state where the supply of hydraulic oil is stopped. That is, it is the number of fan rotations in a state where there is only air in the torque transmission chamber 27.

速度比0.85を示す実線が、高回転側で傾きが小さくなっているのは、回転数が高まるほどスリップ量が大きくなり、駆動シャフト21の回転上昇に対するファン回転数の上昇が小さくなるからである。   The solid line indicating the speed ratio 0.85 has a smaller inclination on the high rotation side because the slip amount increases as the rotation speed increases, and the increase in the fan rotation speed with respect to the rotation increase in the drive shaft 21 decreases. It is.

上述したように、基本的には速度比を0.25〜0.85の範囲で制御するので、図13中に斜線を付した領域で制御することとなる。なお、速度比が0.25より大きくても、実線Cより小さい領域は制御範囲には入らない。これは、作動油の供給を停止しても、構造上、ファン回転数は実線Cより低くならないからである。   As described above, since the speed ratio is basically controlled in the range of 0.25 to 0.85, the control is performed in the hatched area in FIG. Even if the speed ratio is greater than 0.25, the area smaller than the solid line C does not fall within the control range. This is because the rotational speed of the fan does not become lower than the solid line C due to the structure even if the supply of hydraulic oil is stopped.

ところで、アイドル回転かつエアコンスイッチONの場合の要求ファン回転数は、点Bで示すように、速度比0.85とした場合のファン回転数より大きくなる。この場合には、図3のステップS190の処理、すなわち、点Bが速度比0.85以下になるようにアイドル回転数を高める。   By the way, as indicated by a point B, the required fan rotation speed in the case of idle rotation and air conditioner switch ON is larger than the fan rotation speed in the case where the speed ratio is 0.85. In this case, the idling speed is increased so that the process of step S190 of FIG. 3, that is, the point B becomes a speed ratio of 0.85 or less.

以上により本実施形態では、次のような効果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)電制ファンカップリング4の目標ファン速度比TFANRに上限制限速度比HLTFANRと下限制限速度比LLTFANRを設け、これらを超えないように目標ファン速度比TFANRを制限してファン回転数を制御するので、低速度比側の制御不安定化及び高速度比側の応答性悪化を回避することができる。   (1) An upper limit speed limit ratio HLTFANR and a lower limit speed limit ratio LLTFANR are provided for the target fan speed ratio TFANR of the electric fan coupling 4, and the fan speed is controlled by limiting the target fan speed ratio TFANR so as not to exceed these. Therefore, it is possible to avoid control instability on the low speed ratio side and deterioration of responsiveness on the high speed ratio side.

(2)エアコンスイッチがONの場合等、機関負荷に応じたファン回転数を実現するための速度比が上限制限速度比HLTFANRを超えている場合には、上限制限速度比HLTFANR以下になるまでエンジン回転数を上昇させるので、速度比が高い場合の制御応答性の悪化を防止することができる。また、作動油量を電気的に調整しない従来のファンカップリングでは、エアコンコンプレッサ内圧が一番高い状態に合わせてファン回転数の下限値を設定する必要があったが、本実施形態によれば、エアコンOFF時にはより低いファン回転数を設定することができ、これにより燃費を向上させることができる。   (2) When the speed ratio for realizing the fan speed according to the engine load exceeds the upper limit speed limit ratio HLTFANR, such as when the air conditioner switch is ON, the engine is used until the upper limit speed limit ratio HLTFANR or less. Since the rotational speed is increased, it is possible to prevent deterioration of control response when the speed ratio is high. Further, in the conventional fan coupling in which the hydraulic oil amount is not electrically adjusted, it is necessary to set the lower limit value of the fan rotational speed in accordance with the highest air conditioner compressor internal pressure. When the air conditioner is OFF, a lower fan rotation speed can be set, thereby improving fuel consumption.

(3)作動油温またはエンジンルーム内温度に応じて上限制限速度比HLTFANRを設定するので、作動油温の変化に伴う粘度変化による制御性の悪化を防止することができる。   (3) Since the upper limit speed ratio HLTFANR is set according to the hydraulic oil temperature or the engine room temperature, it is possible to prevent controllability from being deteriorated due to a change in viscosity accompanying a change in the hydraulic oil temperature.

(4)エンジン回転数に応じて速度比を制限するので、エンジン回転数の変化による制御性の悪化を防止することができる。   (4) Since the speed ratio is limited according to the engine speed, it is possible to prevent deterioration in controllability due to a change in the engine speed.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

本実施形態を適用するシステムの構成図である。It is a block diagram of the system to which this embodiment is applied. (A)、(B)はファンカップリングの断面図である。(A), (B) is sectional drawing of a fan coupling. 本実施形態の冷却ファン回転数制御のフローチャートである。It is a flowchart of cooling fan rotation speed control of this embodiment. 基本目標ファン回転数テーブルである。It is a basic target fan rotation speed table. エンジン冷却要求目標ファン回転数マップである。It is an engine cooling request | requirement target fan speed map. エアコン冷却要求目標ファン回転数マップである。It is an air-conditioner cooling request | requirement target fan rotation speed map. 上限制限速度比テーブルである。It is an upper limit speed limit ratio table. Pゲインテーブルである。It is a P gain table. Iゲインテーブルである。It is an I gain table. 速度比と制御DUTYとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between speed ratio and control DUTY. ファン回転数の制御DUTYに対する応答性について示す図である。It is a figure shown about the responsiveness with respect to control DUTY of fan rotation speed. 速度比と制御DUTYとの関係を作動油の粘度別に示した図である。It is the figure which showed the relationship between speed ratio and control DUTY according to the viscosity of hydraulic fluid. ファン回転数の制御領域を示す図である。It is a figure which shows the control area | region of a fan rotation speed.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 自動変速機
3 変速機コントローラ(ATCU)
4 電制ファンカップリング
5 ファン回転センサ
6 電磁コイル
7 アンダーフード・スイッチング・モジュール(USM)
8 エンジン・コントロール・モジュール(ECM)
9 エアコンコンプレッサ
10 エアコンコントローラ
11 Pd圧センサ
12 エバポレータ温度センサ
13 油温センサ
14 エンジンルーム内温度センサ
21 駆動シャフト
22 カバー
23 ケース
24 ディスク
25 セパレートプレート
26 油溜まり室
27 トルク伝達室
28 弁部材
29 アーマチュア
30 ループエレメント
1 Engine 2 Automatic transmission 3 Transmission controller (ATCU)
4 Electric fan coupling 5 Fan rotation sensor 6 Electromagnetic coil 7 Underhood switching module (USM)
8 Engine control module (ECM)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Air conditioner compressor 10 Air conditioner controller 11 Pd pressure sensor 12 Evaporator temperature sensor 13 Oil temperature sensor 14 Engine room temperature sensor 21 Drive shaft 22 Cover 23 Case 24 Disc 25 Separate plate 26 Oil reservoir chamber 27 Torque transmission chamber 28 Valve member 29 Armature 30 Loop element

Claims (4)

内燃機関から冷却ファンに伝達する駆動力を作動油量に応じて変化させる粘性カップリングと、
前記粘性カップリングに供給する作動油量を電気的に調整する作動油量調整手段と、
前記作動油量を調整することにより前記内燃機関から伝達される駆動力を制御して冷却ファン回転数を制御する冷却ファン回転数制御手段と、
前記粘性カップリング内の作動油温を検出する作動油温検出手段と
を有する冷却ファンの制御装置において、
前記冷却ファン回転数制御手段は、前記作動油温に応じて前記粘性カップリングの入力回転数と出力回転数の比である速度比に上限側及び下限側の制限値を設け、これらの制限値を超えないように前記速度比を制限して冷却ファン回転数を制御することを特徴とする冷却ファン制御装置。
A viscous coupling that changes the driving force transmitted from the internal combustion engine to the cooling fan in accordance with the amount of hydraulic oil;
Hydraulic oil amount adjusting means for electrically adjusting the hydraulic oil amount supplied to the viscous coupling;
A cooling fan rotational speed control means for controlling the driving speed transmitted from the internal combustion engine by adjusting the hydraulic oil amount to control the cooling fan rotational speed;
Hydraulic oil temperature detecting means for detecting hydraulic oil temperature in the viscous coupling ;
In a control device for a cooling fan having
The cooling fan rotation speed control means provides upper limit and lower limit limit values for the speed ratio, which is the ratio of the input rotation speed and the output rotation speed of the viscous coupling , according to the hydraulic oil temperature. A cooling fan control device that controls the rotation speed of the cooling fan by limiting the speed ratio so as not to exceed.
内燃機関から冷却ファンに伝達する駆動力を作動油量に応じて変化させる粘性カップリングと、
前記粘性カップリングに供給する作動油量を電気的に調整する作動油量調整手段と、
前記作動油量を調整することにより前記内燃機関から伝達される駆動力を制御して冷却ファン回転数を制御する冷却ファン回転数制御手段と、
エンジンルーム内の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、
を有する冷却ファンの制御装置において、
前記冷却ファン回転数制御手段は、前記エンジンルーム内の雰囲気温度に応じて前記粘性カップリングの入力回転数と出力回転数の比である速度比に上限側及び下限側の制限値を設け、これらの制限値を超えないように前記速度比を制限して冷却ファン回転数を制御することを特徴とする冷却ファン制御装置。
A viscous coupling that changes the driving force transmitted from the internal combustion engine to the cooling fan in accordance with the amount of hydraulic oil;
Hydraulic oil amount adjusting means for electrically adjusting the hydraulic oil amount supplied to the viscous coupling;
A cooling fan rotational speed control means for controlling the driving speed transmitted from the internal combustion engine by adjusting the hydraulic oil amount to control the cooling fan rotational speed;
Atmospheric temperature detection means for detecting the atmospheric temperature in the engine room;
In a control device for a cooling fan having
The cooling fan rotation speed control means provides upper limit and lower limit limit values for the speed ratio which is the ratio of the input rotation speed and the output rotation speed of the viscous coupling according to the ambient temperature in the engine room. A cooling fan control device that controls the number of rotations of the cooling fan by limiting the speed ratio so as not to exceed the limit value.
前記冷却ファン回転数制御手段は、前記粘性カップリングへの作動油供給量と前記粘性カップリングからの作動油排出量とが略同等となる範囲内で、前記速度比の上限側の制限値及び下限側の制限値を設定することを特徴とする請求項1または2に記載の冷却ファン制御装置。 The cooling fan rotation speed control means includes a limit value on an upper limit side of the speed ratio within a range in which the amount of hydraulic oil supplied to the viscous coupling and the amount of hydraulic oil discharged from the viscous coupling are substantially equal. cooling fan control apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to set the lower side of the limit value. 機関低回転時に、機関負荷に応じた冷却ファン回転数を実現するための速度比が上限側制限値を超える場合には、この速度比が上限側制限値以下になるまで機関回転数を上昇させる機関回転数補正手段を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の冷却ファン制御装置。 When the engine speed is low and the speed ratio for realizing the cooling fan speed according to the engine load exceeds the upper limit value, the engine speed is increased until the speed ratio falls below the upper limit value. The cooling fan control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising engine speed correction means.
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