JP2010059841A - Cooling fan control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit degradation of working fluid in a coupling while securing engine cooling performance. <P>SOLUTION: A control device 8 of a cooling fan 4 rotated by transmission of drive force of an internal combustion engine 1 through a fluid coupling includes an adjustment means 6 electrically adjusting quantity of working fluid in the fluid coupling contributing to transmission of the fluid coupling, a coupling operation quantity control means 7 adjusting rotation speed of the cooling fan by controlling coupling operation quantity which is operation quantity of the adjustment means 6, a working fluid temperature detection means detecting or estimating the temperature of working fluid in the coupling, and a cooling demand fan rotation speed upper limit calculation means 8 calculating a cooling demand fan rotation speed upper limit value which is rotation speed of the cooling fan when the temperature of the working fluid in the coupling is the upper limit value of a working fluid temperature range in which viscosity of the working fluid in the coupling reversibly changes, and controls the upper limit of rotation speed of the cooling fan based on the working fluid temperature and the cooling demand fan rotation speed upper limit value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の冷却ファンの回転数制御に関し、特に流体カップリングを介してエンジンに駆動される冷却ファンの回転数制御に関する。   The present invention relates to rotation speed control of a cooling fan of an internal combustion engine, and more particularly to rotation speed control of a cooling fan driven by an engine via a fluid coupling.

一般に、エンジン冷却水の温度上昇を抑制するための冷却ファンとして、流体カップリングを介してエンジンに駆動される、いわゆるファンカップリングが知られている。   In general, a so-called fan coupling that is driven by an engine via a fluid coupling is known as a cooling fan for suppressing an increase in temperature of engine cooling water.

このファンカップリングの回転数制御として、ラジエタを通過する空気温度に応じて、カップリング内作動油の連通を許容する2つの連通孔の開閉を制御するものが特許文献1に開示されている。   As control of the rotational speed of the fan coupling, Patent Document 1 discloses that the opening and closing of two communication holes that allow communication of hydraulic oil in the coupling is controlled according to the temperature of air passing through the radiator.

具体的には、冷機始動時のようにラジエタを通過する空気の温度が低い場合には、いずれの連通孔も閉じた状態として、低速状態でファンを回転させている。ラジエタを通過する空気の温度が上昇し始めると、一方の連通孔を開いてファンを中速状態で回転させ、空気温度がさらに上昇すると両方の連通孔を開いてファンを高速状態で回転させている。
特開平5−256327号公報
Specifically, when the temperature of the air passing through the radiator is low, such as when starting a cold machine, the fan is rotated in a low speed state with all the communication holes closed. When the temperature of the air passing through the radiator starts to rise, one communication hole is opened and the fan is rotated at a medium speed, and when the air temperature further rises, both communication holes are opened and the fan is rotated at a high speed. Yes.
JP-A-5-256327

ところで、カップリング内作動油は、ファン回転数が高いほど高温になって粘度が低下するという特性がある。そして、粘度が低下すると、ファンカップリングの制御性が低下するという問題がある。   By the way, the hydraulic oil in the coupling has a characteristic that the higher the fan speed, the higher the temperature and the lower the viscosity. And when a viscosity falls, there exists a problem that the controllability of a fan coupling falls.

しかしながら、特許文献1では、ファンカップリングの回転数制御においてカップリング内作動油の温度を考慮していない。すなわち、カップリング内作動油の温度が高い状態であっても、ラジエタを通過する空気の温度が高ければファンは高速で回転することとなり、作動油の粘度低下が促進されて制御性が低下してしまう。   However, in Patent Document 1, the temperature of the hydraulic oil in the coupling is not taken into account in the rotation speed control of the fan coupling. In other words, even if the temperature of the hydraulic oil in the coupling is high, the fan rotates at a high speed if the temperature of the air passing through the radiator is high, and the decrease in the viscosity of the hydraulic oil is promoted and the controllability is reduced. End up.

そこで、本発明では、カップリング内作動油の粘度低下を抑制可能な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 suppressing a decrease in viscosity of hydraulic fluid in the coupling.

本発明の冷却ファン制御装置は、内燃機関の駆動力が流体カップリングを介して伝達されることで回転する冷却ファンの制御装置において、流体カップリングの伝達に寄与する流体カップリング内の作動油量を電気的に調整する調整手段と、調整手段の操作量であるカップリング操作量を制御することで冷却ファンの回転速度を調整するカップリング操作量制御手段と、カップリング内の作動油の温度を検出又は推定する作動油温検知手段と、カップリング内の作動油が可逆的に粘度変化する作動油温範囲の上限値となるときの冷却ファンの回転数である冷却要求ファン回転数上限値を算出する冷却要求ファン回転数上限値算出手段と、を備え、作動油温と冷却要求ファン回転数上限値とに基づいて、冷却ファンの回転数の上限を制限する。   The cooling fan control device according to the present invention is a control device for a cooling fan that rotates when a driving force of an internal combustion engine is transmitted through the fluid coupling. The hydraulic oil in the fluid coupling contributes to the transmission of the fluid coupling. Adjusting means for electrically adjusting the amount, coupling operation amount control means for adjusting the rotational speed of the cooling fan by controlling the coupling operation amount, which is the operation amount of the adjusting means, and the operating oil in the coupling Hydraulic oil temperature detection means for detecting or estimating the temperature, and cooling request fan rotation speed upper limit that is the rotation speed of the cooling fan when the hydraulic oil in the coupling reaches the upper limit of the hydraulic oil temperature range in which the viscosity changes reversibly Cooling request fan rotation speed upper limit value calculating means for calculating a value, and limiting the upper limit of the cooling fan rotation speed based on the hydraulic oil temperature and the cooling request fan rotation speed upper limit value.

本発明によれば、カップリング内の作動油温が相対的に低い場合には、冷却ファン回転数を相対的に高い回転数まで制限せずにエンジン冷却性能を確保し、一方、カップリング内の作動油温が相対的に高い場合には、冷却ファン回転数を相対的に低い回転数で制限することで作動油の劣化を防止することができる。   According to the present invention, when the hydraulic oil temperature in the coupling is relatively low, the engine cooling performance is ensured without limiting the cooling fan rotational speed to a relatively high rotational speed, When the hydraulic oil temperature is relatively high, deterioration of the hydraulic oil can be prevented by limiting the cooling fan rotation speed to a relatively low rotation speed.

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(以下、ATCUという)、4は流体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(以下、実ファン回転数という)を検出するファン回転センサ、6は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調整手段としてのソレノイド、7はソレノイド6に制御信号を送るカップリング操作量制御手段としてのアンダーフード・スイッチング・モジュール(以下、USMという)、8はエンジン・コントロール・モジュール(以下、ECMという)、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である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a system according to the present embodiment. 1 is an engine, 2 is an automatic transmission that transmits the driving force of the engine 1 to wheels, 3 is a transmission controller (hereinafter referred to as ATCU), and 4 is an electric fan cup driven by the engine 1 via a fluid coupling. A ring 5 is a fan rotation sensor that detects an actual rotation speed of the electric control fan coupling 4 (hereinafter referred to as an actual fan rotation speed), and 6 is a control of the flow of hydraulic oil in the coupling of the electric control fan coupling 4. Solenoid as adjustment means, 7 is an underhood switching module (hereinafter referred to as USM) as a coupling operation amount control means for sending a control signal to the solenoid 6, 8 is an engine control module (hereinafter referred to as ECM), 9 is the air conditioner compressor, 10 is the air conditioner controller, 11 is the internal pressure of the air conditioner compressor 9 Pd pressure sensor output, 12 is the evaporator temperature sensor for detecting the evaporator temperature.

ECM8は、図示しない車速センサ、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、作動油温検知手段、冷却要求ファン回転数上限値算出手段、ファン回転数低下検知手段及び目標ファン回転数算出手段として後述するソレノイド6の目標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 a vehicle speed sensor, a water temperature sensor, a crank angle sensor, and the like (not shown). In addition, detection signals from the fan rotation sensor 5 and the Pd pressure sensor 11 are also read, and hydraulic oil temperature detection means, cooling request fan rotation speed upper limit calculation means, fan rotation speed decrease detection means, and target fan rotation speed calculation. As a means, a target DUTY of a solenoid 6 described later 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4とエアコンの協調制御を行う。以下、ECM8が実行する電制ファン4の回転数制御について説明する。   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. I do. Hereinafter, the rotational speed control of the electric control fan 4 executed by the ECM 8 will be described.

図2は、ECM8が実行するファン回転数制御についてのフローチャートである。本制御は一定時間毎、例えば10ms毎に繰り返し実行する。   FIG. 2 is a flowchart for fan rotation speed control executed by the ECM 8. This control is repeatedly executed at regular intervals, for example, every 10 ms.

ステップS100では、ファンカップリング内の作動油(以下、カップリング内作動油という)の温度(以下、カップリング内作動油温という)TOILFAN[℃]を推定する。具体的には、エンジン冷却水温TW[℃]とファンカップリング操作量FANDUTY[%]から、図3に示すカップリング内作動油温マップを検索する。なお、作動油温を検出する温度センサを設けて、実際に温度をセンシングしてもよい。図3は縦軸がエンジン冷却水温、横軸がファンカップリング操作量であり、エンジン冷却水温が高くなるほど、そしてファンカップリング操作量が大きくなるほど、カップリング内作動油温が高くなっている。   In step S100, the temperature of the hydraulic oil in the fan coupling (hereinafter referred to as hydraulic oil in the coupling) (hereinafter referred to as hydraulic oil temperature in the coupling) TOILFAN [° C.] is estimated. Specifically, the in-coupling operating oil temperature map shown in FIG. 3 is retrieved from the engine coolant temperature TW [° C.] and the fan coupling operation amount FANDUTY [%]. A temperature sensor that detects the hydraulic oil temperature may be provided to actually sense the temperature. In FIG. 3, the vertical axis represents the engine coolant temperature, and the horizontal axis represents the fan coupling operation amount. The higher the engine coolant temperature and the greater the fan coupling operation amount, the higher the hydraulic oil temperature in the coupling.

ステップS110では、カップリング入力回転数INPREVFAN[RPM]を算出する。具体的には、エンジン回転数NE[RPM]とプーリ比#PRATIOとを用いて、式(1)により算出する。なお、プーリ比#PRATIOは、図示しないクランクシャフトから電制ファン4の入力軸へ動力を伝達するためのプーリの外径比、つまりクランクシャフトと電制ファン4の入力軸との減速比である。   In step S110, the coupling input rotational speed INPREVFAN [RPM] is calculated. Specifically, it is calculated by equation (1) using the engine speed NE [RPM] and the pulley ratio #PRATIO. The pulley ratio #PRATIO is an outer diameter ratio of a pulley for transmitting power from a crankshaft (not shown) to the input shaft of the electric control fan 4, that is, a reduction ratio between the crankshaft and the input shaft of the electric control fan 4. .

INPREVFN=NE×#PRATIO ・・・(1)
ここで、エンジン回転数NEは図示しないクランク角センサの検出値から算出する。
INPREVFN = NE × # PRATIO (1)
Here, the engine speed NE is calculated from a detection value of a crank angle sensor (not shown).

ステップS120では、電制ファン4のカップリング内作動油の劣化を抑制可能なファン回転数の上限値である冷却要求ファン回転数上限値BFANLMT[RPM]を算出する。具体的には、ステップS110で算出したカップリング入力回転数INPREVFN[RPM]を用いて図4に示す冷却要求ファン回転数上限値テーブルを検索することにより求める。   In step S120, a cooling request fan rotational speed upper limit value BFANLMT [RPM], which is an upper limit value of the fan rotational speed capable of suppressing deterioration of the hydraulic oil in the coupling of the electric control fan 4, is calculated. Specifically, it is obtained by searching the cooling request fan rotational speed upper limit value table shown in FIG. 4 using the coupling input rotational speed INPREVFN [RPM] calculated in step S110.

図4は縦軸がファン回転数、横軸がカップリング入力回転数INPREVFNであり、図中の実線が劣化領域との境界、つまり冷却要求ファン回転数上限値BFANLMTを示している。   In FIG. 4, the vertical axis represents the fan rotational speed, the horizontal axis represents the coupling input rotational speed INPREVFN, and the solid line in the figure represents the boundary with the deterioration region, that is, the cooling request fan rotational speed upper limit BFANLMT.

カップリング内作動油は、温度上昇すると粘度が低下する特性がある。この特性は、所定温度以下では可逆的であるため、温度が低下すれば粘度は回復するが、所定温度以上になると不可逆的となり、温度が低下しても粘度は回復しなくなる。作動油の粘度が低下するとファン回転数の制御性が低下してしまうので、カップリング内作動油温TOILFANは所定温度以下、つまり粘度変化が可逆的な範囲に収めることが望ましい。   The hydraulic oil in the coupling has a characteristic that the viscosity decreases as the temperature rises. Since this characteristic is reversible below a predetermined temperature, the viscosity recovers when the temperature decreases, but becomes irreversible when the temperature exceeds the predetermined temperature, and the viscosity does not recover even when the temperature decreases. Since the controllability of the fan speed decreases when the viscosity of the hydraulic oil is lowered, it is desirable that the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling is equal to or lower than a predetermined temperature, that is, the viscosity change is within a reversible range.

この所定温度を基本カップリング内作動油温#BTOILFAN、粘度変化が不可逆的となる領域を劣化領域とする。そして、カップリング内作動油温TOILFANが基本カップリング内作動油温度#BTOILFANとなる電制ファン4の回転数を冷却要求ファン回転数上限値BFANLMTとする。なお、冷却要求ファン回転数上限値BFANLMTは、基本カップリング内作動油温#BTOILFANにおける、作動油温−粘度特性、作動油量、カップリング径によって決まるものである。また、ファンカップリング操作量FANDUTYはカップリング内作動油温TOILFANに感度があり、カップリング内作動油温度が低いほど冷却要求ファン回転数上限値BFANLMTを高く設定できる。   This predetermined temperature is the basic coupling hydraulic oil temperature #BTOILFAN, and the region in which the viscosity change becomes irreversible is defined as a deterioration region. Then, the rotational speed of the electric fan 4 at which the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling becomes the basic hydraulic oil temperature #BTOILFAN in the coupling is set as the cooling request fan rotational speed upper limit BFANLMT. The cooling request fan rotation speed upper limit BFANLMT is determined by the hydraulic oil temperature-viscosity characteristic, hydraulic oil amount, and coupling diameter at the basic coupling hydraulic oil temperature #BTOILFAN. Further, the fan coupling operation amount FANDUTY is sensitive to the in-coupling operating oil temperature TOILFAN, and the lower the in-coupling operating oil temperature, the higher the required cooling fan speed upper limit value BFANLMT.

ステップS130では、式(2)によりカップリング内作動油温割合TOILRATIO[−]を算出する。   In step S130, the hydraulic oil temperature ratio TOILRATIO [-] in the coupling is calculated from the equation (2).

TOILRATIO=TOILFAN/#BTOILFAN ・・・(2)
ステップS140では、式(3)により基本ファン回転数上限値FANLMTOL[RPM]を算出する。
TOILRATIO = TOILFAN / # BTOILFAN (2)
In step S140, the basic fan rotation speed upper limit value FANLMTOOL [RPM] is calculated by equation (3).

FANLMTOL=BFANLMT×TOILRATIO ・・・(3)
ステップS150では、式(4)によりファン回転数上限値FANLMT[RPM]を算出する。
FANLMTOM = BFANLMMT × TOILRATIO (3)
In step S150, the fan rotational speed upper limit value FAN LMT [RPM] is calculated by equation (4).

FANLMT=max(FANLMTOL、BFANLMT) ・・・(4)
上記ステップS100〜S150のように、カップリング内作動油温TOILFANと冷却要求ファン回転数上限値BFANLMTとに基づいてファン回転数上限値FANLMTを算出することで、エンジン冷却性能とカップリング内作動油の劣化防止を両立できる。すなわち、カップリング内作動油温TOILFANが低い場合には、高いファン回転数上限値FANLMTを設定してエンジン冷却性能を確保し、逆に高い場合には、低いファン回転数上限値FANLMTを設定してカップリング内作動油の劣化を防止することができる。以下、フローチャートの説明に戻る。
FNLMT = max (FANLMTOL, BFNLMT) (4)
As in steps S100 to S150, the engine cooling performance and the hydraulic oil in coupling are calculated by calculating the fan rotational speed upper limit value FANLMT on the basis of the hydraulic oil temperature TOILFAN in coupling and the cooling request fan rotational speed upper limit value BFNLMT. It is possible to prevent both deterioration. That is, when the hydraulic oil temperature TOILFAN in the coupling is low, a high fan speed upper limit value FNLMT is set to ensure engine cooling performance, and when it is high, a low fan speed upper limit value FNLMT is set. Thus, deterioration of the hydraulic fluid in the coupling can be prevented. Hereinafter, the description returns to the flowchart.

ステップS160では、エンジン冷却要求から定まる電制ファン4の目標回転数である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TW[℃]と車速VSP[km/h]から、図5に示すエンジン冷却要求目標ファン回転数マップを検索する。   In step S160, an engine cooling request target fan rotational speed TFANSPTW [RPM] that is a target rotational speed of the electric control fan 4 determined from the engine cooling request is calculated. Specifically, the engine cooling request target fan speed map shown in FIG. 5 is searched from the engine coolant temperature TW [° C.] and the vehicle speed VSP [km / h].

図5は縦軸がファン回転数、横軸が車速VSPである。そして、同一車速であれば、エンジン冷却水温TWが高いほどエンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWは大きくなっている。一方、同一冷却水温TWであれば、車速が高くなるほどエンジン冷却要求目標ファン回転数TFANSPTWは高くなっている。なお、図5に示したマップは、あくまでも一例であり、詳細については適合により定める。   In FIG. 5, the vertical axis represents the fan speed, and the horizontal axis represents the vehicle speed VSP. If the vehicle speed is the same, the higher the engine coolant temperature TW, the greater the engine cooling request target fan speed TFANSPTW. On the other hand, if the cooling water temperature TW is the same, the higher the vehicle speed, the higher the engine cooling request target fan speed TFANSPTW. Note that the map shown in FIG. 5 is merely an example, and details are determined by adaptation.

ステップS170では、エアコンスイッチがOFFか否かを判定する。OFFの場合はステップS180に進み、ONの場合はステップS190に進む。   In step S170, it is determined whether the air conditioner switch is OFF. If it is OFF, the process proceeds to step S180. If it is ON, the process proceeds to step S190.

ステップS180では、エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPAC[RPM]をゼロに設定する。   In step S180, the air conditioner cooling request target fan rotational speed TFANSPAC [RPM] is set to zero.

ステップS190では、エアコンコンプレッサ内圧Pd[kPA]と車速VSP[km/h]とから、図6に示すような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で、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 S190, the air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC is searched by searching the air conditioner cooling request target fan speed map as shown in FIG. 6 from the air conditioner compressor internal pressure Pd [kPA] and the vehicle speed VSP [km / h]. [RPM] is calculated.

図6は縦軸がファン回転数、横軸が車速VSPである。同一車速であればエアコンコンプレッサ内圧Pdが高いほどエアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACが大きくなっている。一方、同一エアコンコンプレッサ内圧Pdであれば、エアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACは車速VSPの増加に対して上に凸な曲線となっている。なお、本マップも図5と同様に、適合によって定めるものとする。   In FIG. 6, the vertical axis represents the fan speed, and the horizontal axis represents the vehicle speed VSP. If the vehicle speed is the same, the higher the air conditioner compressor internal pressure Pd, the greater the air conditioner cooling request target fan speed TFANSPAC. On the other hand, if the air-conditioner compressor internal pressure Pd is the same, the air-conditioner cooling request target fan rotational speed TFANSPAC is a curve that is convex upward with respect to the increase in the vehicle speed VSP. In addition, this map shall be determined by adaptation as in FIG.

このようにしてエアコン冷却要求目標ファン回転数TFANSPACを設定したら、ステップS200に進む。   When the air conditioner cooling request target fan rotational speed TFANSPAC is thus set, the process proceeds to step S200.

ステップS200では、基本目標ファン回転数BTFANRPM[RPM]を式(5)により算出する。   In step S200, the basic target fan speed BTFANRPM [RPM] is calculated by equation (5).

BTFANRPM=max(TFANSPTW、TFANSPAC)・・・(5)
ステップS210では、目標ファン回転数TFANRPM[RPM]を式(6)により算出する。
BTFANRPM = max (TFANSPTW, TFANSPAC) (5)
In step S210, the target fan rotational speed TFANRPM [RPM] is calculated by equation (6).

TFANRP=min(FANLMT、BTFANRPM) ・・・(6)
ステップS220では、実際の電制ファン4の回転数である実ファン回転数REFANSP[RPM]を読み込む。具体的には、ファン回転センサ5の検出信号を読み込む。
TFANRP = min (FANLMT, BTFANRPM) (6)
In step S220, the actual fan speed REFANSP [RPM], which is the actual speed of the electric control fan 4, is read. Specifically, the detection signal of the fan rotation sensor 5 is read.

ステップS230では、目標ファン回転数TFANRPMが実ファン回転数REFANSPより高い状態が、ファン回転低下判定時間#TFANLOW[sec]以上経過したか否かを判定する。経過した場合にはステップS250に進み、経過していない場合にはステップS240に進む。   In step S230, it is determined whether or not the state in which the target fan rotational speed TFANRPM is higher than the actual fan rotational speed REFANSP has exceeded the fan rotational decrease determination time #TFANLOW [sec]. If it has elapsed, the process proceeds to step S250, and if it has not elapsed, the process proceeds to step S240.

ステップS240では、ファンカップリング操作量FANDUTYが、ファン回転低下判定操作量#HFANDUTY[%]より大きい状態がファン回転低下判定時間#TFANLOW[sec]以上経過したか否かを判定する。経過している場合にはステップS250に進み、経過していない場合にはステップS260に進む。   In step S240, it is determined whether or not a state where the fan coupling operation amount FANDUTY is greater than the fan rotation decrease determination operation amount #HFANDUTY [%] has elapsed for the fan rotation decrease determination time #TFANLOW [sec]. If it has elapsed, the process proceeds to step S250, and if it has not elapsed, the process proceeds to step S260.

なお、ファン回転低下判定操作量#HFANDUTYは、例えば90〜95%程度の値に設定する。   The fan rotation decrease determination operation amount #HFANDUTY is set to a value of about 90 to 95%, for example.

ステップS250では、ファン回転数低下判定フラグ#TFANLOWを1にしてステップS270に進む。   In step S250, fan rotation speed decrease determination flag #TFANLOW is set to 1, and the process proceeds to step S270.

ステップS260では、ファン回転数低下判定フラグ#TFANLOWをゼロにして、処理を終了する。   In step S260, the fan rotation speed decrease determination flag #TFANLOW is set to zero, and the process ends.

上記ステップS230〜S260のように、ファンカップリング操作量FANDUTY、目標ファン回転数TFANRPM及び実ファン回転数REFANSPを用いて、実ファン回転数REFANSPが目標ファン回転数TFANRPMに追従していない場合にファン回転数が低下していると判定するので、ファン回転数の低下を適切に判断することができる。   When the actual fan speed REFANSP does not follow the target fan speed TFANSPM using the fan coupling operation amount FANDUTY, the target fan speed TFANSPM and the actual fan speed REFANSP as in steps S230 to S260 above, Since it is determined that the rotational speed is decreasing, it is possible to appropriately determine the decrease in fan rotational speed.

ステップS270では、ファンカップリング回転低下時リミッタトルクLFANTRQ[Nm]を算出する。具体的には、エンジン回転数NEとエンジン冷却水温TWから、図7に示すようなエンジントルク制限マップを検索する。   In step S270, a fan coupling rotation lowering limiter torque LFANTRQ [Nm] is calculated. Specifically, an engine torque limit map as shown in FIG. 7 is searched from the engine speed NE and the engine coolant temperature TW.

図7は縦軸がトルク、横軸がエンジン回転数NEである。同一エンジン回転数であればエンジン冷却水温TWが低いほどファンカップリング回転低下時リミッタトルクLFANTRQは大きくなっている。なお、本マップについても、図5、図6と同様に詳細は適合によって定めるものとする。   In FIG. 7, the vertical axis represents torque and the horizontal axis represents engine speed NE. If the engine speed is the same, the lower the engine coolant temperature TW, the larger the limit torque LFANTRQ at the time of fan coupling rotation decrease. Note that the details of this map are determined by adaptation as in FIGS. 5 and 6.

ステップS280では、自動変速機2の変速段を例えば3速に固定する。これにより、エンジン回転数を制限することができる。   In step S280, the gear position of the automatic transmission 2 is fixed at, for example, the third speed. Thereby, an engine speed can be restrict | limited.

ステップS270、S280でエンジントルク及びエンジン回転数を制限するのは、ファン回転数が低下した場合にエンジン冷却水温TWの上昇を回避するためである。すなわち、エンジントルクおよびエンジン回転数を制限することで、エンジン発熱量を低下させ、エンジン冷却水温TWの上昇を回避するものである。なお、エンジントルクの制限またはエンジン回転数の制限のいずれか一方のみを行うようにしてもよい。   The reason why the engine torque and the engine speed are limited in steps S270 and S280 is to avoid an increase in the engine coolant temperature TW when the fan speed decreases. That is, by limiting the engine torque and the engine speed, the engine heat generation amount is reduced and the increase in the engine coolant temperature TW is avoided. Note that only one of the engine torque limit and the engine speed limit may be performed.

ステップS290では、目標ファン回転数リミット処理を行う。具体的には、目標ファン回転数TFANRPMを、リミット回転数減少率#FANDUTY[RPM/100ms]、例えば10[RPM/100ms]程度、の割合で、ファンカップリング操作量FANDUTYがファンカップリングリミット操作量#FANDUTYL[%]より小さくなるまで低下させる。ファンカップリングリミット操作量#FANDUTYLは、ファン回転低下判定操作量#HFANDUTYより小さい値であればよく、例えば85%程度に設定する。   In step S290, target fan rotation speed limit processing is performed. Specifically, the target fan rotational speed TFANRPM is set to a limit rotational speed reduction rate #FANDUTY [RPM / 100 ms], for example, about 10 [RPM / 100 ms]. Decrease until amount #FANDUTYL [%]. The fan coupling limit manipulated variable #FANDUTYL may be a value smaller than the fan rotation decrease determining manipulated variable #HFANDUTY, and is set to about 85%, for example.

これは、ファンカップリング操作量FANDUTYが高い場合には、カップリング内作動油温TOILFANが高く、ファン回転数が低下しやすいという傾向に基づいて、カップリング内作動油の劣化を防止するものである。すなわち、ファン回転数が低下した場合には、目標ファン回転数TFANRPMを低下させることによって、さらなる温度上昇を抑制して劣化を防止するものである。   This is to prevent deterioration of the hydraulic fluid in the coupling based on the tendency that when the fan coupling operation amount FANDUTY is high, the hydraulic fluid temperature TOILFAN in the coupling is high and the fan rotation speed is likely to decrease. is there. That is, when the fan rotation speed decreases, the target fan rotation speed TFANRPM is decreased to suppress further temperature rise and prevent deterioration.

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

(1)作動油温と冷却要求ファン回転数上限値とに基づいて、電制ファン4の回転数の上限を制限するので、エンジン冷却性能を確保しつつ、カップリング内作動油の粘度低下を抑制することができる。   (1) Since the upper limit of the rotational speed of the electric control fan 4 is limited based on the hydraulic oil temperature and the cooling request fan rotational speed upper limit value, the viscosity of the hydraulic oil in the coupling is reduced while ensuring the engine cooling performance. Can be suppressed.

(2)作動油温を、カップリング操作量と冷却水温とに基づいて推定するので、作動油温を検出するための温度センサが不要となる。   (2) Since the hydraulic oil temperature is estimated based on the coupling operation amount and the cooling water temperature, a temperature sensor for detecting the hydraulic oil temperature becomes unnecessary.

(3)電制ファン4の回転数低下を検知した場合に、エンジン1の出力または回転数を制限するので、エンジン1のオーバーヒートを防止することができる。   (3) When a reduction in the rotational speed of the electric control fan 4 is detected, the output or the rotational speed of the engine 1 is limited, so that overheating of the engine 1 can be prevented.

(4)電制ファン4の回転数低下を検知した場合に、カップリング操作量に応じて目標ファン回転数を低下させるので、作動油の温度上昇を抑制して劣化を防止することができる。   (4) When a decrease in the rotational speed of the electric control fan 4 is detected, the target fan rotational speed is decreased according to the coupling operation amount, so that the temperature rise of the hydraulic oil can be suppressed and deterioration can be prevented.

(5)目標ファン回転数と実ファン回転数との偏差又はカップリング操作量の少なくとも一方に基づいてファン回転数低下を検知するので、適切にファン回転数の低下を検知することができる。   (5) Since the decrease in the fan speed is detected based on at least one of the deviation between the target fan speed and the actual fan speed or the coupling operation amount, the decrease in the fan speed can be appropriately detected.

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.

本実施形態のシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system of this embodiment. ファン回転数制御についてのフローチャートである。It is a flowchart about fan rotation speed control. カップリング内作動油温マップの一例である。It is an example of the hydraulic oil temperature map in a coupling. 冷却要求ファン回転数上限値テーブルの一例である。It is an example of a cooling request fan rotation speed upper limit table. エンジン冷却要求目標ファン回転数マップの一例である。It is an example of an engine cooling request | requirement target fan rotation speed map. エアコン冷却要求目標ファン回転数マップの一例である。It is an example of an air-conditioner cooling request | requirement target fan rotation speed map. エンジントルク制限マップの一例である。It is an example of an engine torque restriction map.

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
5 ファン回転センサ
6 ソレノイド
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
1 Engine 2 Automatic transmission 3 Transmission controller (ATCU)
4 Electric fan 5 Fan rotation sensor 6 Solenoid 7 Underhood switching module (USM)
8 Engine control module (ECM)
9 Air conditioner compressor 10 Air conditioner controller 11 Pd pressure sensor 12 Evaporator temperature sensor

Claims (6)

内燃機関の駆動力が流体カップリングを介して伝達されることで回転する冷却ファンの制御装置において、
前記流体カップリングの伝達に寄与する流体カップリング内の作動油量を電気的に調整する調整手段と、
前記調整手段の操作量であるカップリング操作量を制御することで前記冷却ファンの回転速度を調整するカップリング操作量制御手段と、
前記カップリング内の作動油の温度を検出又は推定する作動油温検知手段と、
前記カップリング内の作動油が可逆的に粘度変化する作動油温範囲の上限値となるときの前記冷却ファンの回転数である冷却要求ファン回転数上限値を算出する冷却要求ファン回転数上限値算出手段と、
を備え、
前記作動油温と前記冷却要求ファン回転数上限値とに基づいて、前記冷却ファンの回転数の上限を制限することを特徴とする冷却ファン制御装置。
In a control device for a cooling fan that rotates when a driving force of an internal combustion engine is transmitted through a fluid coupling,
Adjusting means for electrically adjusting the amount of hydraulic oil in the fluid coupling that contributes to transmission of the fluid coupling;
Coupling operation amount control means for adjusting the rotation speed of the cooling fan by controlling the coupling operation amount that is the operation amount of the adjustment means;
Hydraulic oil temperature detection means for detecting or estimating the temperature of the hydraulic oil in the coupling;
Cooling request fan rotation speed upper limit value for calculating a cooling request fan rotation speed upper limit value that is the rotation speed of the cooling fan when the hydraulic oil in the coupling reaches the upper limit value of the hydraulic oil temperature range in which the viscosity changes reversibly. A calculation means;
With
A cooling fan control device that limits an upper limit of the number of rotations of the cooling fan based on the hydraulic oil temperature and the cooling request fan rotation number upper limit value.
前記作動油温検知手段は、前記カップリング操作量と前記内燃機関の冷却水温とに基づいて前記作動油温を推定することを特徴とする請求項1に記載の冷却ファン制御装置。   2. The cooling fan control device according to claim 1, wherein the hydraulic oil temperature detection unit estimates the hydraulic oil temperature based on the coupling operation amount and a cooling water temperature of the internal combustion engine. 冷却ファンの回転数低下を検知するファン回転数低下検知手段と、
冷却ファンの回転数低下を検知した場合に前記内燃機関の出力または回転数を制限する制限手段と、
をさらに備え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。
Fan speed reduction detecting means for detecting a reduction in the speed of the cooling fan;
Limiting means for limiting the output or rotational speed of the internal combustion engine when detecting a decrease in the rotational speed of the cooling fan;
The cooling fan control device according to claim 1, further comprising:
前記制限手段は、前記内燃機関に接続される自動変速機の変速段を固定することにより前記内燃機関の回転数を制限することを特徴とする請求項3に記載の冷却ファン制御装置。   4. The cooling fan control device according to claim 3, wherein the limiting means limits the rotational speed of the internal combustion engine by fixing a shift stage of an automatic transmission connected to the internal combustion engine. 前記内燃機関の運転状態に応じて冷却ファンの目標回転数である目標ファン回転数を設定する目標ファン回転数算出手段と、
冷却ファンの回転数低下を検知するファン回転数低下検知手段と、
をさらに備え、
前記目標ファン回転数算出手段は、冷却ファンの回転数低下を検知した場合に前記カップリング操作量に応じて目標ファン回転数を低下させ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。
A target fan rotational speed calculating means for setting a target fan rotational speed that is a target rotational speed of the cooling fan in accordance with an operating state of the internal combustion engine;
Fan speed reduction detecting means for detecting a reduction in the speed of the cooling fan;
Further comprising
3. The cooling fan according to claim 1, wherein the target fan rotation speed calculation unit decreases the target fan rotation speed in accordance with the coupling operation amount when a decrease in the rotation speed of the cooling fan is detected. Control device.
前記ファン回転数低下検知手段は、前記目標ファン回転数と実際のファン回転数との偏差又は前記カップリング操作量の少なくとも一方に基づいて冷却ファンの回転数低下を検知することを特徴とする請求項3から5のいずれか一つに記載の冷却ファン制御装置。   The fan speed reduction detecting means detects a cooling fan speed reduction based on at least one of a deviation between the target fan speed and an actual fan speed or the coupling operation amount. Item 6. The cooling fan control device according to any one of Items 3 to 5.
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