JP2003097268A

JP2003097268A - ファン制御装置

Info

Publication number: JP2003097268A
Application number: JP2001291398A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Mitamura; 正三田村
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】油圧ポンプを小型にするとともに、ラジエー
タの温度に応じた精度の高いファン制御を可能として、
ファンの不必要な高速回転、それによるエネルギーロス
を防止する。【解決手段】ラジエータ１０３に、冷却用のファン１
０５を接続するとともに、このファン１０５を油圧モー
タ１０７によって駆動する。上記エンジン１０１に第１
ミストポンプ１と第２ミストポンプ２とをパラレルに接
続し、この第１ミストポンプ１および第２ミストポンプ
２に上記油圧モータ１０７を接続している。また、上記
ラジエータ１０３には、温度センサ１０９を設置し、こ
の温度センサ１０９によってラジエータ１０３の温度を
監視・検出し、この温度を温度信号としてコントローラ
Ｃに入力し、このコントローラＣで上記第１ミストポン
プ１および第２ミストポンプ２の第１電磁切換弁４およ
び第２電磁切換弁８を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のラジエー
タを冷却するファンを制御するファン制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４および図５を参照して従来例を説明
する。図４は、ファン制御装置の構成図であり、車両の
エンジン１０１とラジエータ１０３を備えている。上記
ラジエータ１０３には、冷却用のファン１０５を接続す
るとともに、このファン１０５を油圧モータ１０７によ
って駆動するようにしている。また、上記ラジエータ１
０３には、温度センサ１０９を設置し、この温度センサ
１０９によってラジエータ１０３の温度を監視・検出し
ている。

【０００３】また、上記油圧モータ１０７にはミストポ
ンプ１１１を接続し、このミストポンプ１１１を上記エ
ンジン１０１で駆動している。上記ミストポンプ１１１
は、油圧ポンプ１１３と、電磁切換弁１１５とから構成
されている。この電磁切換弁１１５は、開放位置ａとミ
スト位置ｂとを備えており、通常時は圧縮コイルスプリ
ング１１７によってミスト位置ｂに切り換わっている。
また、ソレノイド１１９が励磁されることにより、開放
位置ａに切り換わる。なお、ミスト位置ｂは、タンク１
２１から油圧ポンプ１１３への圧油の流通をわずかに許
容する絞り構造となっている。このように圧油をわずか
に油圧ポンプ１１３へ供給することによって、油圧ポン
プ１１３の焼き付きを防止している。

【０００４】上記ソレノイド１１９には、すでに述べた
温度センサ１０９の検出信号が入力され、ラジエータ１
０３の温度があらかじめ設定された設定温度（ｔ）を超
えた場合に、ソレノイド１１９を励磁させる構成になっ
ている。図５は、横軸にラジエータ１０３の温度（Ｔ）
をとり、縦軸にファン１０５への供給流量（Ｑ）をと
り、両者の関係を示した特性図である。上記構成による
と、ラジエータ１０３の温度が設定温度（ｔ）より低い
場合には、ソレノイド１１９は非励磁状態にあり、電磁
切換弁１１５はミスト位置ｂに切り換わっている。よっ
て、油圧ポンプ１１３より油圧モータ１０７には圧油は
供給されず、図５に示すように、ファン１０５の回転数
もゼロとなっている。なお、図では見やすくするため
に、若干ゼロよりも上げた状態で示している。

【０００５】また、上記ラジエータ１０３の温度が設定
温度（ｔ）を超えた場合には、ソレノイド１１９が励磁
されて、電磁切換弁１１５は開放位置ａに切り換わる。
これによって、油圧ポンプ１１３より油圧モータ１０７
に油が供給される。したがって、図５に示すように、フ
ァン１０５への供給流量も急激に増大し、ラジエータ１
０３の冷却をおこなう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と、次のような問題があった。すでに述べたように、従
来のファン１０５の制御は、設定温度（ｔ）を境にした
オン・オフ制御である。そのため、精度の高いファン制
御を提供することができず、ファンを不必要に高速回転
させるなど、エネルギーロスが生じるという問題があっ
た。また、上記油圧ポンプ１１３は、油圧モータ１０７
の大きさに応じて、その容量を決めていた。したがっ
て、上記油圧モータ１０７が大きくなれば、その分油圧
ポンプ１１３も大型になってしまうという問題もあっ
た。

【０００７】この発明の目的は、油圧ポンプを小型にす
るとともに、ラジエータの温度に応じた精度の高いファ
ン制御を可能として、ファンの不必要な高速回転、それ
によるエネルギーロスを防止することができるファン制
御装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、駆動源
と、駆動源にパラレルに接続した複数のミストポンプ
と、ミストポンプに接続するとともに車両のラジエータ
を冷却するファンを駆動する油圧モータとを備え、上記
複数のミストポンプは、タンクとの間に電磁切換弁を介
在させるとともに、上記電磁切換弁はミスト位置と開放
位置とを備え、この電磁切換弁を切り換えるコントロー
ラを接続し、この電磁切換弁の切換によって油圧モータ
への供給流量を制御する構成にしている。

【０００９】第２の発明は、ラジエータの温度を検出す
る温度センサを設け、コントローラは、電磁切換弁の切
換位置を温度センサからの検出信号に応じて制御する構
成にしている。第３の発明は、エンジンの回転数を検出
するエンジン回転数センサを設け、コントローラは、電
磁切換弁の切換位置をエンジン回転数センサからの検出
信号に応じて制御する構成にしている。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜３は、この発明の一実施形
態を示したものである。この実施形態において、エンジ
ン１０１に第１ミストポンプ１と第２ミストポンプ２と
をパラレルに接続するとともに、制御弁１６を接続し、
上記第１ミストポンプ１、第２ミストポンプ２、制御弁
１６をコントローラＣで制御することを特徴とする。こ
の特徴以外の構成は、従来例と同様である。この従来例
と同様の構成要素については、従来例と同じ符号を用
い、その詳細な説明を省略する。

【００１１】図１に示したように、ラジエータ１０３
に、冷却用のファン１０５を接続するとともに、このフ
ァン１０５を油圧モータ１０７によって駆動する。そし
て、エンジン１０１に第１ミストポンプ１と第２ミスト
ポンプ２とをパラレルに接続し、この第１ミストポンプ
１および第２ミストポンプ２に上記油圧モータ１０７を
接続している。また、上記ラジエータ１０３には、温度
センサ１０９を設置し、この温度センサ１０９によって
ラジエータ１０３の温度を監視・検出し、この温度を温
度信号としてコントローラＣに入力している。

【００１２】上記第１ミストポンプ１は、第１油圧ポン
プ３と第１電磁切換弁４とによって構成される。この第
１電磁切換弁４は、開放位置４ａとミスト位置４ｂとを
備えており、ソレノイド６が非励磁のときには、圧縮コ
イルスプリング５によって開放位置４ａを保持し、コン
トローラＣの信号によりソレノイド６が励磁されると、
ミスト位置４ｂに切り換わる。上記第２ミストポンプ２
は、第２油圧ポンプ７と第２電磁切換弁８とによって構
成される。この第２電磁切換弁８は上記第１電磁切換弁
４と同様の構成になっている。すなわち、第２電磁切換
弁８は、開放位置８ａとミスト位置８ｂとを備え、ソレ
ノイド１０が非励磁のとき、圧縮コイルスプリング９に
よって開放位置８ａを保持し、コントローラＣによりソ
レノイド１０が励磁されるとミスト位置８ｂに切り換わ
る。

【００１３】さらに、上記第１ミストポンプ１の第１油
圧ポンプ３と第２ミストポンプ２の第２油圧ポンプ７と
は第１供給路１１および第２供給路１２とを介して合流
するとともに、上記第１供給路１１と第２供給路１２と
は、チェック弁１３を介して接続している。また、上記
第１供給路１１および第２供給路１２は、メイン供給路
１４を介して油圧モータ１０７と接続し、この油圧モー
タ１０７は戻り流路１５を介してタンクに接続してい
る。

【００１４】また、上記第１ミストポンプ１および第２
ミストポンプ２とパラレルに制御弁１６を設けている。
上記制御弁１６は、遮断位置１６ａと開放位置１６ｂと
を備えており、ソレノイド１８が非励磁のとき、遮断位
置１６ａを保持し、コントローラＣによってソレノイド
１８が励磁されると開放位置１６ｂに切り換わるように
している。

【００１５】上記のような構成において、その作用の詳
細を説明する。図２に示したグラフは、メイン供給路１
４を介して油圧モータ１０７に供給される流量（Ｑ）と
ラジエータ１０３の温度（Ｔ）の関係を表したものであ
る。この実施形態のファン制御装置において、ラジエー
タ１０３の温度が設定温度ｔ１以下のとき、コントロー
ラＣは第１ミストポンプ１のソレノイド６と第２ミスト
ポンプ２のソレノイド１０とを励磁させるとともに、制
御弁１６のソレノイド１８も励磁させる。

【００１６】上記第１ミストポンプ１のソレノイド６お
よび第２ミストポンプ２のソレノイド１０が励磁される
と、第１電磁切換弁４および第２電磁切換弁８がミスト
位置４ｂおよび８ｂに切り換わる。このとき、第１ミス
トポンプ１の第１油圧ポンプ３および第２ミストポンプ
２の第２油圧ポンプ７に供給される圧油は、それぞれの
ミスト位置４ｂおよび８ｂで絞られる。したがって、上
記第１油圧ポンプ３および第２油圧ポンプ７には、わず
かな圧油が供給され、このわずかな油によって、第１油
圧ポンプ３および第２油圧ポンプ７の焼き付きを防止す
ることができる。

【００１７】さらに、このとき、制御弁１６のソレノイ
ド１８も励磁されることによって、この制御弁１６が開
放位置１６ｂに切り換わる。制御弁１６が開放位置１６
ｂに切り換わると、メイン供給路１４と戻り流路１５と
が連通する。メイン供給路１４と戻り流路１５とが連通
するので、上記第１油圧ポンプ３および第２油圧ポンプ
７に供給されたわずかな圧油は、上記制御弁１６を介し
てタンク１２１に戻される。したがって、図２に示した
ように、ラジエータ１０３が設定温度ｔ１よりも低いと
き、すなわち、十分に冷却されているようなときには、
油圧モータ１０７へは油が供給されない。

【００１８】また、ラジエータ１０３の温度が設定温度
ｔ１以上であって、ｔ２よりも低いとき、コントローラ
Ｃは第１電磁切換弁４のソレノイド６を非励磁にすると
ともに、制御弁１６のソレノイド１８も非励磁にする。
そして、第２電磁切換弁８のソレノイド１０だけを励磁
する。上記第１電磁切換弁４のソレノイド６が非励磁に
なると、圧縮コイルスプリング５のバネ力によって、開
放位置４ａに切り換わり、流量Ｑ１を第１供給路１１に
供給する。一方、第２電磁切換弁８のソレノイド１０は
励磁されているので、ミスト位置８ｂに切り換わり、わ
ずかな量の油を第２供給路１２に供給する。このよう
に、第１電磁切換弁４だけが開放位置４ａに切り換わる
ことによって、メイン供給路１４に導かれる油のほとん
どは、第１油圧ポンプ３から供給される流量Ｑ１とな
る。このとき、制御弁１６のソレノイド１８は非励磁に
なっているので、この制御弁１６は、圧縮コイルスプリ
ング１７のバネ力によって遮断位置１６ａに切り換わっ
ている。したがって、メイン供給路１４の圧油は、油圧
モータ１０７に供給される。すなわち、油圧モータ１０
７には、第１油圧ポンプ３からの流量Ｑ１が供給され
る。

【００１９】次にラジエータ１０３の温度が設定温度ｔ
２以上になったとき、コントローラＣは、第１電磁切換
弁４のソレノイド６と、第２電磁切換弁８のソレノイド
１０と、制御弁１６のソレノイド１８とのすべてのソレ
ノイドを非励磁にする。上記ソレノイド６およびソレノ
イド１０が非励磁になると、第１電磁切換弁４が開放位
置４ａに切り換わるとともに、第２電磁切換弁８も開放
位置８ａに切り換わる。第１電磁切換弁４が開放位置４
ａに切り換わり、第２電磁切換弁８が開放位置８ａに切
り換わると、第１油圧ポンプ３から供給される流量Ｑ１
と第２油圧ポンプ７から供給される流量Ｑ２との和がメ
イン供給路１４に供給される。このとき、制御弁１６の
ソレノイド１８も非励磁になっているので、遮断位置１
６ａに切り換わる。したがって、上記メイン供給路１４
に供給された流量Ｑ１とＱ２との和は、油圧モータ１０
７に供給されるようになる。

【００２０】上記の実施形態において、第１電磁切換弁
４、第２電磁切換弁８のソレノイド６、１０が非励磁の
とき、各電磁切換弁４、８が開放位置４ａ、８ａを保持
し、さらに、制御弁１６のソレノイド１８が非励磁のと
き、遮断位置１６ａを保持することによって、コントロ
ーラＣが故障した場合のラジエータ１０３の温度上昇を
防止することができる。それは以下の理由からである。
すなわち、ソレノイド６、１０に信号を送信するコント
ローラＣが故障したような場合、上記ソレノイド６、１
０に信号が送信されなくなる。信号が送信されないとき
には、上記ソレノイド６、１０は非励磁になる。このよ
うにソレノイド６、１０が非励磁のときにミスト位置に
切り換わるようにすると、コントローラＣの故障中に
は、油圧モータ１０７に油が供給されなくなる。したが
って、ラジエータ１０３が冷却されずに、温度が上がっ
てしまうという問題が起こる。しかし、ソレノイド６、
１０が非励磁のときに、開放位置を保つようにすると、
もし、コントローラＣが故障したようなときでも、油圧
モータ１０７に油が供給され、ラジエータ１０３の温度
が上がってしまうのを防止することができる。

【００２１】また、この実施形態では、ラジエータ１０
３の温度が設定温度ｔ１以上になったときには、第１油
圧ポンプ３からのＱ１という流量が供給され、設定温度
ｔ２以上になったときには、第１油圧ポンプ３からのＱ
１および第２油圧ポンプ７からのＱ２を足した流量が供
給されるようになる。したがって、油圧モータ１０７
は、上記流量に応じて回転数を増大させ、ラジエータ１
０３の温度に応じた細かい制御をおこなうことができ
る。さらに、上記油圧ポンプとして、第１油圧ポンプ３
と第２油圧ポンプ７とを用いることとし、この２つの油
圧ポンプから吐出される流量を合流させて油圧モータ１
０７に供給することとしたので、一つひとつの油圧ポン
プを小型にすることができる。

【００２２】また、第１および第２電磁切換弁４、８を
ミスト位置４ｂ、８ｂに切り換えて、わずかな流量を供
給することによって、第１および第２油圧ポンプ３、７
の焼き付きを防止するのは当然のことであるが、そのわ
ずかな流量をタンク１２１に戻すことによって、油圧モ
ータ１０７には上記わずかな油も供給されないようにし
ている。したがって、上記第１および第２電磁切換弁
４、８がミスト位置４ｂ、８ｂのとき、油圧モータ１０
７が作動したり、回路圧が上昇したりするのを防止する
ことができる。

【００２３】また、上記実施形態において、ラジエータ
１０３に、温度センサ１０９を設置し、この温度信号を
コントローラＣに入力し、コントローラＣではラジエー
タ１０３の温度に応じた制御をおこなうようにしている
が、温度以外にも例えばエンジンの回転数に応じた制御
をおこなうこともできる。すなわち、エンジン１０１に
エンジン回転数センサを設け、このエンジン回転数セン
サによってエンジン１０１の回転数を検出し、この回転
数信号をコントローラＣに入力するようにする。図３の
グラフは、エンジン回転数（Ｎ）と油の供給流量（Ｑ）
との関係を表したものである。

【００２４】上記エンジン回転数が設定値ｎ１以下の低
回転数ときには、第１電磁切換弁４のソレノイド６と、
第２電磁切換弁８のソレノイド１０とを非励磁にすると
ともに、制御弁１６のソレノイド１８も非励磁にする。
上記ソレノイド６およびソレノイド１０を非励磁にする
と、第１電磁切換弁４が開放位置４ａに切り換わり、第
２電磁切換弁８も開放位置８ａに切り換わる。また、制
御弁１６が遮断位置１６ａに切り換わり、メイン供給路
１４の流量を油圧モータ１０７に供給する。したがっ
て、上記のようなエンジンの低回転数のときには、Ｑ１
＋Ｑ２の流量が油圧モータ１０７に供給される。

【００２５】また、エンジン回転数が設定値ｎ１よりも
大きくなったときには、第１電磁切換弁４のソレノイド
６を非励磁に保つとともに、制御弁１６のソレノイド１
８も非励磁にし、第２電磁切換弁８のソレノイド１０だ
けを励磁させる。このように第２電磁切換弁８のソレノ
イド１０を励磁させると、ミスト位置８ｂに切り換わ
る。一方、第１電磁切換弁４は開放位置４ａに切り換わ
る。したがって、第１油圧ポンプ３からの流量Ｑ１だけ
が油圧モータ１０７に供給される。

【００２６】従来は、エンジン１０１が低回転の場合、
これにともなって、油圧ポンプの回転数も低下し、結果
として、油圧モータへの油の供給量が減少してしまう。
油圧モータへの供給量が減少してしまうと、ラジエータ
１０５が十分に冷却されないということもあった。ま
た、エンジン１０１が高回転数になったときには、ラジ
エータ１０５が必要以上に冷却されて、エネルギーロス
になるということもあった。

【００２７】しかし、上記エンジンの回転数に応じた制
御をおこなうことによって、エンジンが低回転のときに
も、第１油圧ポンプ３および第２油圧ポンプ７の両方か
ら油圧モータ１０７に油を供給することができるので、
ラジエータ１０５を十分に冷却することができる。しか
も、エンジン１０１が高回転数になったときには、上記
一方の油圧モータから油を供給することとしたので、エ
ネルギーロスを防止することもできる。なお、この実施
形態において、て第１ミストポンプ１と第２ミストポン
プ２との２つのミストポンプを用いることとしたが、こ
れが３つ以上であってもよい。このようにミストポンプ
の数が多くなれば、その分、より細かい制御が可能とな
る。

【００２８】

【発明の効果】第１の発明によれば、駆動源にパラレル
に接続した複数のミストポンプを備え、ミストポンプの
電磁切換弁をコントローラで制御することによって油圧
モータへの供給流量を制御することとしたので、単数の
ミストポンプを用いていたときよりも、その油圧ポンプ
を小型化することができる。

【００２９】第２の発明によれば、ラジエータの温度を
検出する温度センサを設け、コントローラは、電磁切換
弁の切換位置を温度センサからの検出信号に応じて制御
することとしたので、ラジエータの温度が低いときに
は、油圧モータへの供給流量を少なくし、温度が高いと
きには、供給流量を多くすることができる。したがっ
て、ラジエータの温度に応じた細かい制御をおこなうこ
とができる。

【００３０】第３の発明によれば、エンジンの回転数を
検出するエンジン回転数センサを設け、コントローラ
は、電磁切換弁の切換位置をエンジン回転数センサから
の検出信号に応じて制御する構成にしたので、例えばエ
ンジンが低回転のときには、供給流量を多くして、高回
転になったときには供給流量を少なくすることができ
る。したがって、エンジンが高回転数になったときのエ
ネルギーロスを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の回路図である。

【図２】供給流量とラジエータの温度との関係を表した
グラフである。

【図３】供給流量とエンジンの回転数との関係を表した
グラフである。

【図４】従来の回路図である。

【図５】従来の供給流量とラジエータの温度との関係を
表したグラフである。

【符号の説明】

Ｃコントローラ１第１ミストポンプ２第２ミストポンプ４第１電磁切換弁４ａ開放位置４ｂミスト位置８第２電磁切換弁８ａ開放位置８ｂミスト位置１０１エンジン１０３ラジエータ１０５ファン１０９温度センサ

フロントページの続きＦターム(参考） 3H034 AA02 AA15 BB02 BB08 CC03 DD02 EE18 3H089 BB01 CC08 DA02 DA07 DA13 DB44 DB48 EE36 FF01 FF10 FF12 JJ20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源と、駆動源にパラレルに接続した
複数のミストポンプと、ミストポンプに接続するととも
に車両のラジエータを冷却するファンを駆動する油圧モ
ータとを備え、上記複数のミストポンプは、タンクとの
間に電磁切換弁を介在させるとともに、上記電磁切換弁
はミスト位置と開放位置とを備え、この電磁切換弁を切
り換えるコントローラを接続し、この電磁切換弁の切換
によって油圧モータへの供給流量を制御する構成にした
ファン制御装置。
【請求項２】ラジエータの温度を検出する温度センサ
を設け、コントローラは、電磁切換弁の切換位置を温度
センサからの検出信号に応じて制御する構成にした請求
項１記載のファン制御装置。
【請求項３】エンジンの回転数を検出するエンジン回
転数センサを設け、コントローラは、電磁切換弁の切換
位置をエンジン回転数センサからの検出信号に応じて制
御する構成にした請求項１記載のファン制御装置。