JP2006336489A - Fan clutch control method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はファンクラッチ制御方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a fan clutch control method and apparatus.
車両用エンジンに付帯する冷却ファンは、ラジエータ越しに外気を強制的に吸引して冷却媒体であるクーラントの放熱を助け、ノッキングや潤滑不良の要因となるエンジンの過熱を防ぐ役割を果たしているが、十分な送風量が期待できる車両高速走行時等においては、冷却ファンを駆動する分だけエンジン出力の損失が生じ、これにより燃費の悪化を招いてしまっていた。 The cooling fan attached to the vehicle engine plays a role of forcing the outside air through the radiator to help dissipate the coolant that is the cooling medium and preventing overheating of the engine that causes knocking and poor lubrication. When the vehicle is running at a high speed where a sufficient amount of air can be expected, the engine output is lost as much as the cooling fan is driven, resulting in a deterioration in fuel consumption.
そこで、エンジンのクランクシャフトと冷却ファンとの間に電子制御のファンクラッチを介在させ、車両の運転状況に基づきファン冷却が不要となる度にファンクラッチを切ることで冷却ファンの回転消費エネルギーをできるだけ少なくする提案が成されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このようにファンクラッチの断続を車両の運転状況に基づいて細かく実行し、冷却ファンの累計作動時間を極力短くすることで燃費の向上を図るようにするだけでは、走行中にアクセルオフのエンジンブレーキ状態になったとしても、特に車両の運転状況がファン冷却を必要としていなければファンクラッチが切れてしまうことになり、燃料噴射なく回転しているエンジンから冷却ファンの駆動力を回収できる余地があるにもかかわらず、その冷却ファンの駆動力が有効活用されないまま捨てられてしまうことになる。 However, if the fan clutch is engaged and disengaged in detail based on the driving conditions of the vehicle and the cumulative operation time of the cooling fan is shortened as much as possible to improve fuel efficiency, the accelerator is off during traveling. Even if the engine is in the brake state, the fan clutch will be disengaged, especially if the vehicle operating condition does not require fan cooling, and the driving power of the cooling fan can be recovered from the rotating engine without fuel injection. In spite of room, the driving force of the cooling fan is discarded without being effectively utilized.
本発明は斯かる実情に鑑みてなしたもので、燃料噴射なしで得られるエンジンブレーキ時の冷却ファンの駆動力を確実に回収し得るようにして更なる燃費の向上を図ることを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to further improve fuel efficiency by reliably recovering the driving force of the cooling fan during engine braking obtained without fuel injection. .
本発明は、車両のエンジンと冷却ファンの間に介装した電子制御のファンクラッチを不要時に切って燃費向上を図るようにしたファンクラッチ制御方法において、走行中にアクセルオフのエンジンブレーキ状態となった時に、通常の燃費向上を図る断続制御に優先して前記ファンクラッチを繋ぐことを特徴とするものである。 The present invention relates to a fan clutch control method in which an electronically controlled fan clutch interposed between a vehicle engine and a cooling fan is disengaged when not required to improve fuel efficiency, and an engine brake state in which the accelerator is off during traveling is achieved. The fan clutch is connected with priority over the intermittent control for improving the normal fuel consumption.
而して、このようにすれば、走行中に運転者がアクセルをオフにしてエンジンブレーキ状態となった時に、通常の燃費向上を図る断続制御に優先してファンクラッチが繋がれ、これにより燃料噴射なしで冷却ファンが駆動されてクーラント温度やエンジンルーム内温度が下げられる結果、これらクーラント温度やエンジンルーム内温度が通常の燃費向上を図る断続制御では下げきれない温度まで予め十分に下げられることになり、次に冷却ファンの駆動が必要となるまでの温度的な余裕が生まれるので、冷却ファンの作動頻度が低減されて更なる燃費向上が図られることになる。 Thus, in this way, when the driver turns off the accelerator during driving and enters the engine braking state, the fan clutch is engaged in priority to the intermittent control for improving the normal fuel consumption. As a result of the cooling fan being driven without injection and the coolant temperature and engine room temperature being lowered, the coolant temperature and engine room temperature can be sufficiently lowered in advance to a temperature that cannot be lowered by the intermittent control for improving fuel efficiency. Thus, there is a temperature margin until the cooling fan needs to be driven next, so that the frequency of operation of the cooling fan is reduced and the fuel consumption is further improved.
また、エンジンブレーキ状態となった時にファンクラッチが繋がれて冷却ファンがエンジンの負荷として増加されるので、該冷却ファンの駆動によりエンジンの回転抵抗が高められてエンジンブレーキの減速性が向上されることにもなる。 In addition, since the fan clutch is engaged and the cooling fan is increased as the engine load when the engine brake state is entered, the rotational resistance of the engine is increased by driving the cooling fan, and the deceleration performance of the engine brake is improved. It will also be.
更に、本発明においては、走行中にアクセルオフのエンジンブレーキ状態となってもクーラントの温度が適正温度を下回っている場合にはファンクラッチを繋ぐ制御をキャンセルすることが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable to cancel the control for connecting the fan clutch if the coolant temperature is lower than the appropriate temperature even when the accelerator is off and the engine is braked.
このようにすれば、例えば、冬季や寒冷地区での使用に際し、エンジンブレーキ状態となった時の冷却ファンの駆動によりクーラントが過冷却となって凍結等を起こす虞れを未然に回避することが可能となる。 In this way, for example, in use in winter or cold districts, it is possible to avoid the possibility that the coolant may be overcooled and cause freezing by driving the cooling fan when the engine is in a brake state. It becomes possible.
また、本発明の方法をより具体的に実施するにあたっては、例えば、車両のエンジンと冷却ファンの間に介装された電子制御のファンクラッチを不要時に切って燃費向上を図るようにしたファンクラッチ制御装置において、アクセル開度を検出するアクセルセンサと、車速を検出する車速センサと、これらアクセルセンサ及び車速センサからの検出信号に基づきアクセルオフで所定以上の車速が検出されている条件下で通常の燃費向上を図る断続制御に優先して前記ファンクラッチを繋ぐコントローラとを備えるようにすれば良い。 In order to more specifically implement the method of the present invention, for example, a fan clutch in which an electronically controlled fan clutch interposed between a vehicle engine and a cooling fan is disconnected when unnecessary to improve fuel efficiency. In a control device, an accelerator sensor that detects an accelerator opening, a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed, and a vehicle speed that is greater than or equal to a predetermined value is detected when the accelerator is off based on detection signals from the accelerator sensor and the vehicle speed sensor. And a controller for connecting the fan clutch in preference to the intermittent control for improving the fuel efficiency.
更に、斯かるファンクラッチ制御装置に関し、クーラントの温度を検出する温度センサを備え、該温度センサの検出温度が適正温度を下回っている場合にアクセルオフで所定以上の車速が検出されている条件下であってもファンクラッチを繋ぐ制御をキャンセルするようにコントローラを構成しておくと良い。 Further, the fan clutch control device includes a temperature sensor that detects a coolant temperature, and a vehicle speed that is equal to or higher than a predetermined value is detected when the accelerator is off when the detected temperature of the temperature sensor is lower than an appropriate temperature. Even so, the controller may be configured to cancel the control for connecting the fan clutch.
本発明のファンクラッチ制御方法及び装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the fan clutch control method and apparatus of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
(I)本発明の請求項1、3に記載の発明によれば、走行中に運転者がアクセルをオフにしてエンジンブレーキ状態となった時に、通常の燃費向上を図る断続制御に優先してファンクラッチを繋ぐことにより、燃料噴射なしで冷却ファンを駆動してクーラント温度やエンジンルーム内温度を予め十分に下げておくことができるので、冷却ファンの作動頻度を従来より大幅に低減することができて従来以上の更なる燃費向上を図ることができ、しかも、エンジンブレーキ状態となった時に冷却ファンをエンジンの負荷として増加することでエンジンブレーキの減速性を向上することもできる。 (I) According to the first and third aspects of the present invention, when the driver turns off the accelerator and enters the engine braking state during traveling, the vehicle is given priority over the intermittent control for improving the fuel efficiency. By connecting the fan clutch, the cooling fan can be driven without fuel injection, and the coolant temperature and engine room temperature can be lowered sufficiently in advance. In addition, the fuel consumption can be further improved than before, and the engine braking speed can be improved by increasing the cooling fan as an engine load when the engine brake state is reached.
(II)本発明の請求項2、4に記載の発明によれば、冬季や寒冷地区での使用に際し、エンジンブレーキ状態となった時の冷却ファンの駆動によりクーラントが過冷却となって凍結等を起こす虞れを未然に回避することができる。
(II) According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を実施するための具体的な形態の一例を示すもので、エンジン1に対し電子制御のファンクラッチ2を介して冷却ファン3が装備されており、該ファンクラッチ2は、コントローラ4からの制御信号4aに基づいて断続制御されるようになっている。
FIG. 1 shows an example of a specific form for carrying out the present invention. An
ここで、前記コントローラ4には、サーモケース等に装備されてクーラントの温度を検出する温度センサ5からの検出信号5aが入力されるようになっており、該温度センサ5からの検出信号5aに基づき現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を上回った際に、ファンクラッチ2を繋ぐ制御信号4aが出力され、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回った際には、ファンクラッチ2を切る制御信号4aが出力されるようになっている。
Here, the
尚、冷却ファン3の前面には、クーラントを空冷するためのラジエータ以外に、ターボチャージャにより過給されて昇温した吸気を空冷するためのインタークーラや、エアコンの気相の冷却媒体を空冷して液相に復元するためのエアコンコンデンサが配置されることもあるので、このような場合には、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回っていても、吸気温度が所定の許容範囲を上回っている場合やエアコン稼働時にファンクラッチ2を繋ぐ制御信号4aが出力されるようにしても良い。
In addition to the radiator for cooling the coolant in the air, the front surface of the
そして、本形態例においては、このようなファンクラッチ2を不要時に切ることで燃費向上を図るようにした通常の断続制御に加え、アクセルの踏み込み角をアクセル開度として検出するアクセルセンサ6からの検出信号6aと、車速を検出する車速センサ7からの検出信号7aも入力されるようになっており、これらアクセルセンサ6及び車速センサ7からの検出信号6a,7aに基づきアクセルオフで所定以上の車速が検出されている条件下で通常の燃費向上を図る断続制御に優先してファンクラッチ2を繋ぐ制御信号4aが出力されるようにしてある。
In the present embodiment, in addition to the normal intermittent control in which the
ただし、前述したクーラントの温度を検出する温度センサ5の検出温度が所定の適正温度を下回っている場合には、アクセルオフで所定以上の車速が検出されている条件下であっても、ファンクラッチ2を繋ぐ制御信号4aがキャンセルされるようになっている。
However, when the temperature detected by the
図2は前述したファンクラッチ2の断続制御をフローチャートにまとめたものであり、最初にステップS1でアクセル開度が「0」であるか否かが判定されるが、アクセル開度が「0」であれば、ステップS2に進んで車速が閾値以上であるか否かが更に判定され、車速が閾値以上であれば、ステップS3に進んで現在のクーラントの温度が適正温度を下回っていない限りそのままステップS4に進んでファンクラッチ2が繋がれることになる。
FIG. 2 summarizes the above-described intermittent control of the
他方、先のステップS1でアクセル開度が「0」以外であると判定された場合と、ステップS2で車速が閾値を下回っていると判定された場合と、ステップS3で現在のクーラントの温度が適正温度を下回っていると判定された場合には、ステップS5に進んで前述した燃費向上を図るための通常の断続制御に復帰するようにしてある。 On the other hand, if it is determined in step S1 that the accelerator opening is other than “0”, if it is determined in step S2 that the vehicle speed is below the threshold value, and the current coolant temperature is determined in step S3. When it is determined that the temperature is lower than the appropriate temperature, the process proceeds to step S5 to return to the normal intermittent control for improving the fuel consumption described above.
而して、このようにすれば、走行中に運転者がアクセルをオフにしてエンジンブレーキ状態となった時に、通常の燃費向上を図る断続制御に優先してコントローラ4によりファンクラッチ2が繋がれ、これにより燃料噴射なしで冷却ファン3が駆動されてクーラント温度やエンジンルーム内温度が下げられる結果、これらクーラント温度やエンジンルーム内温度が通常の燃費向上を図る断続制御では下げきれない温度まで予め十分に下げられることになり、次に冷却ファン3の駆動が必要となるまでの温度的な余裕が生まれるので、冷却ファン3の作動頻度が低減されて更なる燃費向上が図られることになる。
Thus, in this way, when the driver turns off the accelerator and enters the engine brake state during traveling, the
また、エンジンブレーキ状態となった時にファンクラッチ2が繋がれて冷却ファン3がエンジンの負荷として増加されるので、該冷却ファン3の駆動によりエンジン1の回転抵抗が高められてエンジンブレーキの減速性が向上されることにもなる。
In addition, since the
従って、上記形態例によれば、走行中に運転者がアクセルをオフにしてエンジンブレーキ状態となった時に、通常の燃費向上を図る断続制御に優先してファンクラッチ2を繋ぐことにより、燃料噴射なしで冷却ファン3を駆動してクーラント温度やエンジンルーム内温度を予め十分に下げておくことができるので、冷却ファン3の作動頻度を従来より大幅に低減することができて従来以上の更なる燃費向上を図ることができ、しかも、エンジンブレーキ状態となった時に冷却ファン3をエンジン1の負荷として増加することでエンジンブレーキの減速性を向上することもできる。
Therefore, according to the above-described embodiment, when the driver turns off the accelerator during driving and enters the engine braking state, the fuel injection is performed by connecting the
また、走行中にアクセルオフのエンジンブレーキ状態となっても、クーラントの温度が適正温度を下回っている場合には、ファンクラッチ2を繋ぐ制御をキャンセルするようにしているので、冬季や寒冷地区での使用に際し、エンジンブレーキ状態となった時の冷却ファン3の駆動によりクーラントが過冷却となって凍結等を起こす虞れを未然に回避することができる。
In addition, even if the engine is braked with the accelerator off during driving, if the coolant temperature is lower than the appropriate temperature, control to connect the
尚、本発明のファンクラッチ制御方法及び装置は、上述の実施の形態のみに特に限定されるものではなく、ファンクラッチを不要時に切ることで燃費向上を図るようにした通常の断続制御に関する制御形式には各種の形式を採用して良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。 The fan clutch control method and apparatus of the present invention is not particularly limited to the above-described embodiment, but is a control type related to normal intermittent control in which the fan clutch is disconnected when not needed to improve fuel efficiency. Of course, various forms may be adopted, and other modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1 エンジン
2 ファンクラッチ
3 冷却ファン
4 コントローラ
4a 制御信号
5 温度センサ
5a 検出信号
6 アクセルセンサ
6a 検出信号
7 車速センサ
7a 検出信号
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