JP2005003131A - マグネット式ファンクラッチの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】マグネット式ファンクラッチのエンジン性能、燃費、エンジン寿命、車両加速性能等の更なる向上と、ファンノイズのより一層の低減をはかることができるマグネット式ファンクラッチの制御方法の提供。
【解決手段】マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法であって、前記電磁クラッチをラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号に基づいてＯＮーＯＦＦし、ファン回転を制御することを特徴とする。
【選択図】 図２
【解決手段】マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法であって、前記電磁クラッチをラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号に基づいてＯＮーＯＦＦし、ファン回転を制御することを特徴とする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に車両用内燃機関に適用される冷却ファンを回転制御するマグネット式ファンクラッチの制御方法に係り、より詳しくはマグネットカップリングと電磁クラッチが一体化され、電磁クラッチによりマグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用内燃機関に適用される冷却ファンを回転制御するマグネット式ファンクラッチとして、特許文献１には、車両のエンジンからの駆動トルクにより、ラジエーター冷却ファンへの出力駆動トルクを伝達する粘性流体継手とその制御方法が開示されている。この粘性流体継手は、ラジエーター通過風温度に反応するバイメタルの変形によりバルブが開閉してオイル供給量を変動させ、ファン回転を変化させる方式である。より詳しく説明すると、この方式は、車両のストップ時の低アイドル状態におけるファンノイズおよびスリップ熱の防止をはかることを目的としたもので、車両エンジンの回転速度を検知し、その実測値を予め設定された限界値と比較し、エンジンの回転速度が限界値より小さい時はラジエーター冷却ファンの回転速度を検知し、ファン速度を予め決められたファン速度限界値と比較し、ファン速度が限界値より大きいときはバルブ部材を閉鎖位置へ移動させるために入力信号を修正する工程からなるものである。
【０００３】
しかしながら、ラジエーター通過風温度に反応するバイメタルの変形によりバルブが開閉してオイル供給量を変動させ、ファン回転を変化させる方式の前記粘性流体継手の制御方法は、エンジン冷却性能を左右するエンジン冷却液の温度を直接の制御対象にできないため、不必要なファン回転により馬力損失を生じ、燃費悪化を招くこと、エアコンディショナー（Ａ／Ｃ）のコンデンサーの冷却の良好なファン回転を維持できないこと、加速時の不必要なファン回転のつれ廻りによるファンノイズを抑えることができないこと等の欠点を有する。
【０００４】
そこで、本出願人は、上記したラジエーター通過風温度に依存する冷却制御方法の欠点を解消するため、ファンクラッチを外部制御化することによって、エンジン性能および燃費の向上、エアコンディショナー（Ａ／Ｃ）コンデンサーの冷却性能の向上、つれ廻りによるファンノイズの抑制をはかることができる外部制御式ファンクラッチを先に提案した（特許文献２、３等参照）。この外部制御式ファンクラッチは、マグネットカップリングと電磁クラッチが一体的に組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたもので、具体的には、例えば、駆動軸に支承され、かつ外部に支持された励磁コイルが組込まれたクラッチロータと、前記駆動軸に軸受装置を介して回転可能に支承された円板に取付けられたアーマチュアとからなる回転可能な電磁クラッチと、前記駆動軸に軸受装置を介して回転可能に支承され、その外周にファンが取着された永久磁石回転体および該永久磁石と僅かなギャップを隔てて対向するごとく前記円板に取付けられたヒステリシス材または導体を有し、前記永久磁石とヒステリシス材または導体間に働く吸引作用により当該永久磁石回転体と前記円板が一体もしくは相対的に回転する仕組みとなしたマグネットカップリングとから構成され、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたもの等がある。
【０００５】
このような構成のマグネット式ファンクラッチは、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御によってマグネットカップリングすなわちファン回転をコントロールすることができ、また、電磁クラッチは、冷却水温、スロットル開度、エンジン回転速度、エアコンスイッチに連動させてＯＮ／ＯＦＦ制御するので、精度よくかつ安定してファン回転を制御することができるという優れた効果を奏する。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１９４５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５３０３号公報
【特許文献３】特開２００３−１５６０７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、本出願人が先に提案したこの種のマグネット式ファンクラッチのエンジン性能、燃費、エンジン寿命、車両加速性能等の更なる向上と、ファンノイズのより一層の低減をはかることができるマグネット式ファンクラッチの制御方法を提案することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマグネット式ファンクラッチの制御方法は、マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法であって、前記電磁クラッチをラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号に基づいてＯＮーＯＦＦし、ファン回転を制御することを特徴とするものである。
また、この制御方法においては、ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの最適温度域を境界にして前記電磁クラッチをＯＮーＯＦＦしてファン回転を制御したり、車両加速時のエンジン回転加速度あるいはアクセル開度加速度を検出し、その検出値がある一定以上の値を超えた場合に一時的に前記電磁クラッチをＯＦＦしてファン回転を制御したり、前記電磁クラッチを連続的にＯＮする際、当該クラッチのＯＮーＯＦＦを複数回繰返した後に連続ＯＮとすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るマグネット式ファンクラッチの一実施例を示す縦断側面図、図２は同上マグネット式ファンクラッチの制御方法を実施するための制御システムの全体構成の一例を示す概略図、図３〜図６は図２に示す制御システムによるファン回転制御例を示す図である。
【００１０】
図１に示すマグネット式ファンクラッチは、１本の駆動軸１１に配置した電磁クラッチ１２とマグネットカップリング１３とから構成されており、電磁クラッチ１２は駆動軸１１の端部に一体に支承されたクラッチロータ１２−１と、このクラッチロータ１２−１内に軸受装置１５を介して相互に回転可能に嵌合されかつブラケット１２−３を介して外部に固定された励磁コイル１２−２と、駆動軸１１に軸受装置１５を介して回転可能に支承された円板１３−３の前記励磁コイル１２−２側に前後動可能に保持されたアーマチュア１２−４とから構成されている。アーマチュア１２−４は駆動軸１１に外嵌されかつその一端側をボルト１２−５にて円板１３−３に固着されたステー１２−７に一端を固定されたばね１２−６を介してクラッチロータ１２−１側に取付けられている。また、マグネットカップリング１３は、前記駆動軸１１に電磁クラッチ１２と反対側の駆動側に軸受装置１５を介して回転自在に支承した永久磁石回転体１３−１にファン１６が取付けられ、前記永久磁石回転体１３−１に装着された永久磁石１３−２と僅かなギャップを隔てて対向する導体１３−４がコア１３−５を介して円板１３−３に取着され、前記永久磁石１３−２と導体１３−４間に働く渦電流による吸引作用により当該永久磁石回転体１３−１と前記円板１３−３が一体に回転もしくは相対回転するごとく構成されている。１３−６は放熱フィンである。
【００１１】
上記図１に示す構成のマグネット式ファンクラッチにおいて、駆動軸１１が回転している状態において電磁クラッチ１２をＯＮすると、駆動軸１１と一体に回転するクラッチロータ１２−１内に設けられた励磁コイル１２−２により、マグネットカップリング１３側の円板１３−３に保持されているアーマチュア１２−４が吸引されてクラッチロータ１２−１に吸着し、該クラッチロータ１２−１とアーマチュア１２−４および円板１３−３が一体に回転する。この円板１３−３が回転すると、当該円板１３−３に取着されている導体１３−４と永久磁石回転体１３−１の永久磁石１３−２間に働く吸引作用により永久磁石回転体１３−１が回転し始めファン１６が回転し始める。この時マグネットカップリング１３はクッションスタートとなるため、電磁クラッチ１２がＯＮに入った時の負荷が小さく、かつまたファン騒音を著しく低減できる。また電磁クラッチ１２をＯＦＦすると、ばね１２−６のばね力によりアーマチュア１２−４がクラッチロータ１２−１より離れることにより円板１３−３の回転速度が大幅に低下、もしくは停止しファン１６の回転速度が大幅に低下、もしくは停止する。すなわち、電磁クラッチ１２をＯＮ／ＯＦＦさせることによりファン１６の回転をコントロールすることができる。
【００１２】
次に、上記マグネット式ファンクラッチの制御方法を実施するための制御システムを図２に基づいて説明する。
すなわち、ラジエーター２１の冷却液温度、エンジン２３のエンジンオイル、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン２３の回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号を主演算制御器２４に取込み、該主演算制御器でラジエーター冷却液およびエンジンオイルの最適温度域、エンジン回転加速域を判断し、ファン回転を変動させるために必要な信号を主演算制御器２４からリレーボックス２５へ送り、ここでスイッチングを行い、電源をマグネット式ファンクラッチ２２の電磁クラッチ１２へ供給し、該電磁クラッチをＯＮ／ＯＦＦ制御して、ラジエーター冷却液温度およびエンジンオイル温度の最適制御、車両加速時のファンクラッチの最適制御、ファンクラッチのＯＮーＯＦＦ作動制御が行われるシステムとなっている。図中、２６はバッテリーである。
なお、マグネット式ファンクラッチ２２は、図１に示すものに限定されないことはいうまでもない。
【００１３】
続いて、図２に示す制御システムによる本発明の制御方法を図３〜図６に基づいて説明する。
図３は車両走行中におけるラジエーター冷却液とエンジンオイルの温度の最適制御によるファンクラッチの制御方法を例示したもので、車両走行中に主演算制御器２４に取込まれたラジエーター２１の冷却液温度とエンジン２３のオイル温度に基づいて、ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの最適温度域（図中の斜線部）を判断し、この最適温度域を境に電磁クラッチ１２をＯＮまたはＯＦＦしてファン回転を上昇・降下させ、ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの温度を安定化させる。この制御により、燃費およびエンジン性能を向上でき、さらにエンジンの長寿命化をはかることができる。
なお、図３では最適温度域の中間付近の温度にてＯＮーＯＦＦする例を示したが、最適温度域の下限もしくは上限付近でＯＮーＯＦＦしてもよいことはいうまでもない。
【００１４】
図４は図３に示す制御方法の他の実施例を示したもので、最適温度域（図中の斜線部）におけるＯＮーＯＦＦ間の時間間隔を長くするために、この最適温度域においてラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの昇温、降温でしきい値を分けてＯＮーＯＦＦする制御例を示したものである。この制御方法の場合は、最適温度域におけるＯＮーＯＦＦを短時間で繰返さなくてすむ。
【００１５】
図５は車両加速時のファンクラッチの最適制御方法を例示したもので、この場合は車両が加速する際、主演算制御器２４に取込まれた車速およびエンジン回転速度やアクセル開度のデータに基づいて、エンジン回転加速度あるいはアクセル開度加速度を検出し、その検出値がある一定値以上の値を超えた時または、この状態がある時間継続した時にある一定時間あるいは加速度の検出値がある値を下まわるまでの間（図中の斜線部）電磁クラッチ１２をＯＦＦして、車両の加速の妨げとなるファン出力を低減し、エンジンの回転とファンの回転を安定化させる。これにより、車両の加速性能の向上、つれ廻りによるファンノイズの低減、さらには排気ガスの清浄化をはかることができる。
【００１６】
図６はファンクラッチのＯＦＦーＯＮ作動制御方法を例示したもので、電磁クラッチ１２を一度に連続ＯＮした場合には、図中の破線のようにファン回転は急激に立ち上がりファン騒音が急激に大きくなるが、電磁クラッチ１２を連続ＯＮする際に、電磁クラッチのＯＮーＯＦＦを例えば３０ｍｓｅｃ間隔で複数回繰返すことにより、ファン回転は実線で示すように、急に最高回転速度に移行することなしにスムーズな立上がり特性を示し、クッションスタート性がより改善され、これにより急激なファン騒音をよりいっそう防止できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明方法によれば、マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチにおいて、ラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号を制御パラメーターとして電磁クラッチを制御することで、燃費、エンジン性能および車両の加速性能の向上、エンジンの長寿命化、つれ廻りによるファンノイズおよびファン騒音の低減、さらには排気ガスの清浄化をはかることができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマグネット式ファンクラッチの一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】同上マグネット式ファンクラッチの制御方法を実施するための制御システムの全体構成の一例を示す概略図である。
【図３】図２に示す制御システムによるファンクラッチ制御例で、ラジエーター冷却液とエンジンオイルの温度の最適制御によるファンクラッチの制御方法を示す図である。
【図４】図３に示すファンクラッチの制御方法の他の実施例を示す図である。
【図５】図２に示す制御システムによるファンクラッチ制御例で、車両加速時のファンクラッチの最適制御によるファンクラッチの制御方法を示す図である。
【図６】図２に示す制御システムによるファン回転制御例で、ファンクラッチのＯＦＦーＯＮ作動制御によるファンクラッチの制御方法を示す図である。
【符号の説明】
１１ 駆動軸
１２ 電磁クラッチ
１３ マグネットカップリング
１５ 軸受装置
１６ ファン
２１ ラジエーター
２２ マグネット式ファンクラッチ
２３ エンジン
２４ 主演算制御器
２５ リレーボックス
２６ バッテリー
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に車両用内燃機関に適用される冷却ファンを回転制御するマグネット式ファンクラッチの制御方法に係り、より詳しくはマグネットカップリングと電磁クラッチが一体化され、電磁クラッチによりマグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用内燃機関に適用される冷却ファンを回転制御するマグネット式ファンクラッチとして、特許文献１には、車両のエンジンからの駆動トルクにより、ラジエーター冷却ファンへの出力駆動トルクを伝達する粘性流体継手とその制御方法が開示されている。この粘性流体継手は、ラジエーター通過風温度に反応するバイメタルの変形によりバルブが開閉してオイル供給量を変動させ、ファン回転を変化させる方式である。より詳しく説明すると、この方式は、車両のストップ時の低アイドル状態におけるファンノイズおよびスリップ熱の防止をはかることを目的としたもので、車両エンジンの回転速度を検知し、その実測値を予め設定された限界値と比較し、エンジンの回転速度が限界値より小さい時はラジエーター冷却ファンの回転速度を検知し、ファン速度を予め決められたファン速度限界値と比較し、ファン速度が限界値より大きいときはバルブ部材を閉鎖位置へ移動させるために入力信号を修正する工程からなるものである。
【０００３】
しかしながら、ラジエーター通過風温度に反応するバイメタルの変形によりバルブが開閉してオイル供給量を変動させ、ファン回転を変化させる方式の前記粘性流体継手の制御方法は、エンジン冷却性能を左右するエンジン冷却液の温度を直接の制御対象にできないため、不必要なファン回転により馬力損失を生じ、燃費悪化を招くこと、エアコンディショナー（Ａ／Ｃ）のコンデンサーの冷却の良好なファン回転を維持できないこと、加速時の不必要なファン回転のつれ廻りによるファンノイズを抑えることができないこと等の欠点を有する。
【０００４】
そこで、本出願人は、上記したラジエーター通過風温度に依存する冷却制御方法の欠点を解消するため、ファンクラッチを外部制御化することによって、エンジン性能および燃費の向上、エアコンディショナー（Ａ／Ｃ）コンデンサーの冷却性能の向上、つれ廻りによるファンノイズの抑制をはかることができる外部制御式ファンクラッチを先に提案した（特許文献２、３等参照）。この外部制御式ファンクラッチは、マグネットカップリングと電磁クラッチが一体的に組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたもので、具体的には、例えば、駆動軸に支承され、かつ外部に支持された励磁コイルが組込まれたクラッチロータと、前記駆動軸に軸受装置を介して回転可能に支承された円板に取付けられたアーマチュアとからなる回転可能な電磁クラッチと、前記駆動軸に軸受装置を介して回転可能に支承され、その外周にファンが取着された永久磁石回転体および該永久磁石と僅かなギャップを隔てて対向するごとく前記円板に取付けられたヒステリシス材または導体を有し、前記永久磁石とヒステリシス材または導体間に働く吸引作用により当該永久磁石回転体と前記円板が一体もしくは相対的に回転する仕組みとなしたマグネットカップリングとから構成され、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたもの等がある。
【０００５】
このような構成のマグネット式ファンクラッチは、電磁クラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御によってマグネットカップリングすなわちファン回転をコントロールすることができ、また、電磁クラッチは、冷却水温、スロットル開度、エンジン回転速度、エアコンスイッチに連動させてＯＮ／ＯＦＦ制御するので、精度よくかつ安定してファン回転を制御することができるという優れた効果を奏する。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１９４５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５３０３号公報
【特許文献３】特開２００３−１５６０７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、本出願人が先に提案したこの種のマグネット式ファンクラッチのエンジン性能、燃費、エンジン寿命、車両加速性能等の更なる向上と、ファンノイズのより一層の低減をはかることができるマグネット式ファンクラッチの制御方法を提案することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマグネット式ファンクラッチの制御方法は、マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法であって、前記電磁クラッチをラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号に基づいてＯＮーＯＦＦし、ファン回転を制御することを特徴とするものである。
また、この制御方法においては、ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの最適温度域を境界にして前記電磁クラッチをＯＮーＯＦＦしてファン回転を制御したり、車両加速時のエンジン回転加速度あるいはアクセル開度加速度を検出し、その検出値がある一定以上の値を超えた場合に一時的に前記電磁クラッチをＯＦＦしてファン回転を制御したり、前記電磁クラッチを連続的にＯＮする際、当該クラッチのＯＮーＯＦＦを複数回繰返した後に連続ＯＮとすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るマグネット式ファンクラッチの一実施例を示す縦断側面図、図２は同上マグネット式ファンクラッチの制御方法を実施するための制御システムの全体構成の一例を示す概略図、図３〜図６は図２に示す制御システムによるファン回転制御例を示す図である。
【００１０】
図１に示すマグネット式ファンクラッチは、１本の駆動軸１１に配置した電磁クラッチ１２とマグネットカップリング１３とから構成されており、電磁クラッチ１２は駆動軸１１の端部に一体に支承されたクラッチロータ１２−１と、このクラッチロータ１２−１内に軸受装置１５を介して相互に回転可能に嵌合されかつブラケット１２−３を介して外部に固定された励磁コイル１２−２と、駆動軸１１に軸受装置１５を介して回転可能に支承された円板１３−３の前記励磁コイル１２−２側に前後動可能に保持されたアーマチュア１２−４とから構成されている。アーマチュア１２−４は駆動軸１１に外嵌されかつその一端側をボルト１２−５にて円板１３−３に固着されたステー１２−７に一端を固定されたばね１２−６を介してクラッチロータ１２−１側に取付けられている。また、マグネットカップリング１３は、前記駆動軸１１に電磁クラッチ１２と反対側の駆動側に軸受装置１５を介して回転自在に支承した永久磁石回転体１３−１にファン１６が取付けられ、前記永久磁石回転体１３−１に装着された永久磁石１３−２と僅かなギャップを隔てて対向する導体１３−４がコア１３−５を介して円板１３−３に取着され、前記永久磁石１３−２と導体１３−４間に働く渦電流による吸引作用により当該永久磁石回転体１３−１と前記円板１３−３が一体に回転もしくは相対回転するごとく構成されている。１３−６は放熱フィンである。
【００１１】
上記図１に示す構成のマグネット式ファンクラッチにおいて、駆動軸１１が回転している状態において電磁クラッチ１２をＯＮすると、駆動軸１１と一体に回転するクラッチロータ１２−１内に設けられた励磁コイル１２−２により、マグネットカップリング１３側の円板１３−３に保持されているアーマチュア１２−４が吸引されてクラッチロータ１２−１に吸着し、該クラッチロータ１２−１とアーマチュア１２−４および円板１３−３が一体に回転する。この円板１３−３が回転すると、当該円板１３−３に取着されている導体１３−４と永久磁石回転体１３−１の永久磁石１３−２間に働く吸引作用により永久磁石回転体１３−１が回転し始めファン１６が回転し始める。この時マグネットカップリング１３はクッションスタートとなるため、電磁クラッチ１２がＯＮに入った時の負荷が小さく、かつまたファン騒音を著しく低減できる。また電磁クラッチ１２をＯＦＦすると、ばね１２−６のばね力によりアーマチュア１２−４がクラッチロータ１２−１より離れることにより円板１３−３の回転速度が大幅に低下、もしくは停止しファン１６の回転速度が大幅に低下、もしくは停止する。すなわち、電磁クラッチ１２をＯＮ／ＯＦＦさせることによりファン１６の回転をコントロールすることができる。
【００１２】
次に、上記マグネット式ファンクラッチの制御方法を実施するための制御システムを図２に基づいて説明する。
すなわち、ラジエーター２１の冷却液温度、エンジン２３のエンジンオイル、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン２３の回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号を主演算制御器２４に取込み、該主演算制御器でラジエーター冷却液およびエンジンオイルの最適温度域、エンジン回転加速域を判断し、ファン回転を変動させるために必要な信号を主演算制御器２４からリレーボックス２５へ送り、ここでスイッチングを行い、電源をマグネット式ファンクラッチ２２の電磁クラッチ１２へ供給し、該電磁クラッチをＯＮ／ＯＦＦ制御して、ラジエーター冷却液温度およびエンジンオイル温度の最適制御、車両加速時のファンクラッチの最適制御、ファンクラッチのＯＮーＯＦＦ作動制御が行われるシステムとなっている。図中、２６はバッテリーである。
なお、マグネット式ファンクラッチ２２は、図１に示すものに限定されないことはいうまでもない。
【００１３】
続いて、図２に示す制御システムによる本発明の制御方法を図３〜図６に基づいて説明する。
図３は車両走行中におけるラジエーター冷却液とエンジンオイルの温度の最適制御によるファンクラッチの制御方法を例示したもので、車両走行中に主演算制御器２４に取込まれたラジエーター２１の冷却液温度とエンジン２３のオイル温度に基づいて、ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの最適温度域（図中の斜線部）を判断し、この最適温度域を境に電磁クラッチ１２をＯＮまたはＯＦＦしてファン回転を上昇・降下させ、ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの温度を安定化させる。この制御により、燃費およびエンジン性能を向上でき、さらにエンジンの長寿命化をはかることができる。
なお、図３では最適温度域の中間付近の温度にてＯＮーＯＦＦする例を示したが、最適温度域の下限もしくは上限付近でＯＮーＯＦＦしてもよいことはいうまでもない。
【００１４】
図４は図３に示す制御方法の他の実施例を示したもので、最適温度域（図中の斜線部）におけるＯＮーＯＦＦ間の時間間隔を長くするために、この最適温度域においてラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの昇温、降温でしきい値を分けてＯＮーＯＦＦする制御例を示したものである。この制御方法の場合は、最適温度域におけるＯＮーＯＦＦを短時間で繰返さなくてすむ。
【００１５】
図５は車両加速時のファンクラッチの最適制御方法を例示したもので、この場合は車両が加速する際、主演算制御器２４に取込まれた車速およびエンジン回転速度やアクセル開度のデータに基づいて、エンジン回転加速度あるいはアクセル開度加速度を検出し、その検出値がある一定値以上の値を超えた時または、この状態がある時間継続した時にある一定時間あるいは加速度の検出値がある値を下まわるまでの間（図中の斜線部）電磁クラッチ１２をＯＦＦして、車両の加速の妨げとなるファン出力を低減し、エンジンの回転とファンの回転を安定化させる。これにより、車両の加速性能の向上、つれ廻りによるファンノイズの低減、さらには排気ガスの清浄化をはかることができる。
【００１６】
図６はファンクラッチのＯＦＦーＯＮ作動制御方法を例示したもので、電磁クラッチ１２を一度に連続ＯＮした場合には、図中の破線のようにファン回転は急激に立ち上がりファン騒音が急激に大きくなるが、電磁クラッチ１２を連続ＯＮする際に、電磁クラッチのＯＮーＯＦＦを例えば３０ｍｓｅｃ間隔で複数回繰返すことにより、ファン回転は実線で示すように、急に最高回転速度に移行することなしにスムーズな立上がり特性を示し、クッションスタート性がより改善され、これにより急激なファン騒音をよりいっそう防止できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明方法によれば、マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチにおいて、ラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号を制御パラメーターとして電磁クラッチを制御することで、燃費、エンジン性能および車両の加速性能の向上、エンジンの長寿命化、つれ廻りによるファンノイズおよびファン騒音の低減、さらには排気ガスの清浄化をはかることができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマグネット式ファンクラッチの一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】同上マグネット式ファンクラッチの制御方法を実施するための制御システムの全体構成の一例を示す概略図である。
【図３】図２に示す制御システムによるファンクラッチ制御例で、ラジエーター冷却液とエンジンオイルの温度の最適制御によるファンクラッチの制御方法を示す図である。
【図４】図３に示すファンクラッチの制御方法の他の実施例を示す図である。
【図５】図２に示す制御システムによるファンクラッチ制御例で、車両加速時のファンクラッチの最適制御によるファンクラッチの制御方法を示す図である。
【図６】図２に示す制御システムによるファン回転制御例で、ファンクラッチのＯＦＦーＯＮ作動制御によるファンクラッチの制御方法を示す図である。
【符号の説明】
１１ 駆動軸
１２ 電磁クラッチ
１３ マグネットカップリング
１５ 軸受装置
１６ ファン
２１ ラジエーター
２２ マグネット式ファンクラッチ
２３ エンジン
２４ 主演算制御器
２５ リレーボックス
２６ バッテリー
Claims (4)
- マグネットカップリングと電磁クラッチとが組合され、ファンがマグネットカップリング側に取付けられ、前記電磁クラッチにより前記マグネットカップリングがＯＮ／ＯＦＦ制御される仕組みとなしたマグネット式ファンクラッチの制御方法であって、前記電磁クラッチをラジエーター冷却液温度、エンジンオイル温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、エアコンディショナーのコンプレッサ圧力および同エアコンディショナーのＯｎまたはＯｆｆ信号に基づいてＯＮーＯＦＦし、ファン回転を制御することを特徴とするマグネット式ファンクラッチの制御方法。
- ラジエーター冷却液および／またはエンジンオイルの最適温度域を境界にして前記電磁クラッチをＯＮーＯＦＦしてファン回転を制御することを特徴とする請求項１記載のマグネット式ファンクラッチの制御方法。
- 車両加速時のエンジン回転加速度あるいはアクセル開度加速度を検出し、その検出値がある一定以上の値を超えた場合に一時的に前記電磁クラッチをＯＦＦしてファン回転を制御することを特徴とする請求項１記載のマグネット式ファンクラッチの制御方法。
- 前記電磁クラッチを連続ＯＮする際、当該クラッチのＯＮーＯＦＦを複数回繰返してから連続ＯＮすることを特徴とする請求項１記載のマグネット式ファンクラッチの制御方法。
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090807 |
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