JP2754902B2 - Cooling fan rotation speed control device for internal combustion engine - Google Patents

Cooling fan rotation speed control device for internal combustion engine

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JP2754902B2
JP2754902B2 JP2290270A JP29027090A JP2754902B2 JP 2754902 B2 JP2754902 B2 JP 2754902B2 JP 2290270 A JP2290270 A JP 2290270A JP 29027090 A JP29027090 A JP 29027090A JP 2754902 B2 JP2754902 B2 JP 2754902B2
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internal combustion
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temperature
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    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/04Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
    • F01P7/044Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using hydraulic drives

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車の内燃機関のように、冷却ファンに
より冷却風が供給される熱交換器を介して冷却される内
燃機関の冷却ファン回転速度制御装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to the rotation of a cooling fan of an internal combustion engine, such as an internal combustion engine of an automobile, which is cooled via a heat exchanger supplied with cooling air by a cooling fan. The present invention relates to a speed control device.

(従来の技術) 自動車の内燃機関冷却システムでは、従来より、冷却
ファン回転数NFを水温に追従して連続的に制御する方式
が種々提案されている。
The (prior art) automotive internal combustion engine cooling system, conventionally, a cooling fan rotational speed N F controlled continuously to follow the temperature of the system have been proposed.

例えば実開昭63−82026には、水温並びにエアコン動
作スイッチ及び冷媒圧力センサの出力を入力情報とし、
原則的に水温に比例してファン回転速度を制御するが、
エアコン動作スイッチがONしている時或いは上記冷媒圧
力センサにより検出される冷媒圧力が高い時には、上記
エアコン動作スイッチがOFFしている時或いは上記冷媒
圧力センサによる冷媒圧力が低い時に比して上記ファン
回転数を増大せしめることが記載されている。
For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-82026, the water temperature and the outputs of the air conditioner operation switch and the refrigerant pressure sensor are used as input information,
In principle, the fan speed is controlled in proportion to the water temperature.
When the air conditioner operation switch is ON or when the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor is high, the fan is lower than when the air conditioner operation switch is OFF or when the refrigerant pressure by the refrigerant pressure sensor is low. It is described that the number of rotations is increased.

(発明が解決しようとする課題) ところで、市街路のような一般道路から山岳路のよう
に登坂し、降坂するような走行状況下の冷却水温特性
は、第6図に示すように、走行路の起伏に対応して常に
変化している。第6図は自動車における内燃機関冷却水
の温度特性を示し、縦軸が冷却水の水温を差し、横軸が
時間を表す。〜t1とt3〜は一般走行区間に対応し、t1
t2は登板区間に、t2〜t3は降り坂区間にそれぞれ対応し
ている。一般走行区間では、通常運転時における低温領
域での一定温度近傍をドリフトする特性を示し、登り坂
区間で上昇し、降り坂区間で一般走行時の特性に戻ると
いうように推移している。これは内燃機関による熱負荷
に比例したものである。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the cooling water temperature characteristic under running conditions such as climbing up and downhill from a general road such as an urban road as a mountain road, as shown in FIG. It is constantly changing in response to the ups and downs of the road. FIG. 6 shows the temperature characteristics of the cooling water of the internal combustion engine in an automobile, the vertical axis represents the temperature of the cooling water, and the horizontal axis represents time. ~t 1 and t 3 ~ corresponds to the general traveling section, t 1 ~
t 2 is in pitched interval, t 2 ~t 3 correspond respectively to the downhill section. In the general traveling section, the characteristic shows a characteristic of drifting near a certain temperature in a low temperature region during normal operation, and rises in an uphill section and returns to the characteristic in general traveling in a downhill section. This is proportional to the heat load of the internal combustion engine.

冷却水の温度特性が第6図に示すような特性であるた
め、上記公報に挙げたような従来の内燃機関冷却システ
ムでは、登り坂区間や降り坂区間のような熱負荷変動が
急激な状況時の水温制御を重視した制御、即ち回転速度
の制御カーブ(チルト特性と呼ぶ)が急な制御パターン
を設定することになる。
Since the temperature characteristics of the cooling water are as shown in FIG. 6, in the conventional internal combustion engine cooling system as described in the above publication, the heat load fluctuation such as an uphill section or a downhill section is abrupt. A control pattern emphasizing the water temperature control at the time, that is, a control pattern in which the control curve of the rotational speed (called a tilt characteristic) is steep is set.

しかしながら、上記制御パターンによると、例えば一
般走行区間において、水温が比較的大きくドリフトする
度に、山岳路等の制御と同じ制御を行うため、ファン回
転速度を過度に高速化して、冷却ファン駆動損失動力や
放熱量を増大させ、燃費、静粛性を犠牲にするという問
題があった。
However, according to the above control pattern, for example, in a general traveling section, every time the water temperature drifts relatively large, the same control as that for the control of a mountain road or the like is performed. There has been a problem that power and heat dissipation are increased, and fuel economy and silence are sacrificed.

また上記と逆に、一般走行区間での冷却ファン駆動損
失動力や放熱量が減少するような制御パターンを設定す
ることも可能であるが、今度は山岳路区間での制御を良
好に行えなくなる。
Contrary to the above, it is possible to set a control pattern such that the cooling fan drive loss power and the amount of heat radiation in a general traveling section are reduced, but this time, control in a mountain road section cannot be performed well.

本発明は、一般に区間としては最も多い一般走行区間
での燃費向上のためのファン駆動動力低減を図り、且つ
山岳登り坂区間での冷却性能を満足する冷却ファン制御
方式の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cooling fan control system that reduces fan driving power for improving fuel efficiency in a general traveling section, which is the most common section, and satisfies cooling performance in a mountain climbing section.

(課題を解決するための手段) 内燃機関の冷却水を熱交換器との間で循環させ、所定
の駆動手段によって回転速度が制御される冷却ファンに
より前記熱交換器を介した水温コントロールを行う内燃
機関の冷却ファン回転速度制御装置において、該内燃機
関の冷却水の温度を検出する水温センサと、この水温セ
ンサからの出力を所定時間毎に入力し温度変化率を求め
る第1の手段と、該温度変化率に応じて、前記回転速度
の制御チルト特性を変更し、該変更した該制御チルト特
性を前記駆動手段に設定手段であって、前記温度変化率
の増減に応じて現制御チルト特性より次制御チルト特性
への変化度合を大きくする第2の手段とを設けている。
(Means for Solving the Problems) Cooling water of an internal combustion engine is circulated between the heat exchanger and a cooling fan whose rotation speed is controlled by a predetermined driving means, and water temperature is controlled via the heat exchanger. In a cooling fan rotation speed control device for an internal combustion engine, a water temperature sensor for detecting a temperature of cooling water for the internal combustion engine, and first means for inputting an output from the water temperature sensor every predetermined time to obtain a temperature change rate, The control tilt characteristic of the rotation speed is changed in accordance with the temperature change rate, and the changed control tilt characteristic is set in the driving means, and the current control tilt characteristic is changed in accordance with an increase or decrease in the temperature change rate. Second means for increasing the degree of change to the next control tilt characteristic is provided.

(作用) 本発明によれば、山岳路区間のように急激な水温変化
が生じるような運転状況では、現制御チルト特性から次
制御チルト特性への変更を該制御チルト特性の変化度合
が大きく推移するように行い、一般走行区間のように水
温変化が略一定値近傍をドリフトするような運転状況で
は、そのドリフトに応じた次制御チルト特性への変化度
合が小さい小刻みな変更を行う。これにより山岳路区間
のような熱負荷変動が激しい運転状況下での冷却性能を
損うことなく、一般走行区間でのファン駆動動力の低減
を図ることができる。これにより山岳路区間のような熱
負荷変動が激しい運動状況下での冷却性能を損なうこと
なく、一般走行区間でのファン駆動動力の低減を図るこ
とができる。
(Operation) According to the present invention, in an operating condition in which a sudden change in water temperature occurs, such as a mountainous road section, the change from the current control tilt characteristic to the next control tilt characteristic greatly changes the degree of change in the control tilt characteristic. In a driving situation where the water temperature change drifts in the vicinity of a substantially constant value, such as in a general traveling section, a small change is made in which the degree of change to the next control tilt characteristic according to the drift is small. As a result, it is possible to reduce the fan driving power in a general traveling section without impairing the cooling performance under an operating condition in which the thermal load fluctuates greatly, such as a mountain road section. As a result, it is possible to reduce the fan drive power in the general traveling section without impairing the cooling performance under exercise conditions in which the thermal load fluctuates severely, such as a mountain road section.

(実施例) 以下、本発明を自動車の内燃機関に適用した実施例に
よって詳細に説明する。
(Example) Hereinafter, an example in which the present invention is applied to an internal combustion engine of an automobile will be described in detail.

第1図は本発明に係る内燃機関の冷却ファン回転速度
制御装置の一実施例を示す構成図であり、第2図は上記
実施例の構成に用いたECU(エレクトリック・コントロ
ール・ユニット)の内部構成を概略的に示した構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a cooling fan rotation speed control device for an internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 2 is an internal view of an ECU (electric control unit) used in the configuration of the above embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a configuration.

第1図において、10は内燃機関を、11はラジエータ
を、12はラジエータ11に冷却風を供給する冷却ファンを
示している。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an internal combustion engine, 11 denotes a radiator, and 12 denotes a cooling fan for supplying cooling air to the radiator 11.

内燃機関10は、ラジエータ11との間に往復して設けら
れた冷却水パプ14、15を介して、ウォータージャケット
中の冷却水が循環されている。なお、往路の冷却水パイ
プ15からの冷却水は、ウォーターポンプ16によってウォ
ータージャケット内へ圧送される。
In the internal combustion engine 10, cooling water in a water jacket is circulated through cooling water pads 14 and 15 provided to reciprocate with the radiator 11. The cooling water from the cooling water pipe 15 on the outward path is pumped into the water jacket by the water pump 16.

冷却ファン12は、液圧モータ17により回転駆動される
ようになっており、液圧モータ17はその作動液体入口を
導管18によってポンプ19に接続され、ポンプ19によって
作動液体を圧送されるようになっている。ポンプ19は導
管20によってリザーブタンク21に接続され、リザーブタ
ンク21からの作動液体を吸入するようになっている。
The cooling fan 12 is driven to rotate by a hydraulic motor 17, and the hydraulic motor 17 is connected to a pump 19 by a conduit 18 at a working liquid inlet, and the pump 19 pumps the working liquid. Has become. The pump 19 is connected to a reserve tank 21 by a conduit 20, and sucks the working liquid from the reserve tank 21.

また液圧モータ17は、作動液体出口を導管22によりリ
ザーブタンク21に接続され、作動液体をリザーブタンク
21へ排出するようになっている。
The hydraulic motor 17 has a working liquid outlet connected to a reserve tank 21 by a conduit 22 so as to transfer the working liquid to the reserve tank.
It is designed to be discharged to 21.

導管18と20とは途中に流量制御弁28を有するバイパス
導管24によって接続されている。流量制御弁23は、例え
ば電磁作動式の弁であり、ECU25からのパルス幅変調信
号25aに基づいて、バイパス導管24を流れる作動液体の
流量を制御するようになっている。パルス幅変調信号25
aは、あるチルト特性を有する変調制御信号にてキャリ
ヤ信号を変調した、パルスデューテイーが連続的に可変
される信号である。この実施例では、上記パルス幅変調
信号25aのパルスデューティー比の増大に応じてバイパ
ス導管24を流れる作動液体の流量を低減させて液圧モー
タ17に流れる作動液体の流量を増大するようになってい
る。
The conduits 18 and 20 are connected by a bypass conduit 24 having a flow control valve 28 in the middle. The flow control valve 23 is, for example, an electromagnetically operated valve, and controls the flow rate of the working liquid flowing through the bypass conduit 24 based on a pulse width modulation signal 25a from the ECU 25. Pulse width modulation signal 25
“a” is a signal obtained by modulating a carrier signal with a modulation control signal having a certain tilt characteristic and having a continuously variable pulse duty. In this embodiment, the flow rate of the working liquid flowing through the bypass conduit 24 is reduced in accordance with the increase in the pulse duty ratio of the pulse width modulation signal 25a to increase the flow rate of the working liquid flowing through the hydraulic motor 17. I have.

ラジエータ11には内燃機関10の冷却水の温度を検出す
る水温センサ26が設置される。水温センサ26からの検出
出力26aは、上記EUC25に入力されるようになっている。
The radiator 11 is provided with a water temperature sensor 26 for detecting the temperature of the cooling water of the internal combustion engine 10. The detection output 26a from the water temperature sensor 26 is input to the EUC 25.

EUC25は、第2図に示すように、水温センサ26からの
検出出力26aを定期的な微少時間毎に入力し、当該微少
時間毎の温度変化率Kを求める第1の回路31と、回路31
からの信号の示す温度変化率Kの増減に応じてパルス幅
変調のチルト特性が異なるパルス幅変調信号のうちの1
つを選択する第2の回路32と、前記水温センサ26からの
検出出力26aが所定の高温値以上を示す時、流量制御弁2
3に与えるパルス幅変調信号としてチルト特性が最大の
信号に第2の回路32に対して強制的に切り換えさせる回
路33とを具備している。ここで、上記第2の回路32は例
えば、波形メモリにチルト特性の大小に対応した複数の
ランプ波形データを記憶し、これらのデータを択一的に
読み出すことでパルス幅変調信号25aの変調チルト特性
を選択することができる。
As shown in FIG. 2, the EUC 25 inputs a detection output 26a from the water temperature sensor 26 at regular small time intervals, and obtains a temperature change rate K at each minute time, a first circuit 31 and a circuit 31.
Of the pulse width modulation signals having different pulse width modulation tilt characteristics depending on the increase or decrease of the temperature change rate K indicated by the signal from
A second circuit 32 for selecting one of the two, and when the detection output 26a from the water temperature sensor 26 indicates a predetermined high temperature value or more, the flow control valve 2
And a circuit 33 for forcibly switching the second circuit 32 to a signal having a maximum tilt characteristic as a pulse width modulation signal to be given to the third circuit. Here, the second circuit 32 stores, for example, a plurality of ramp waveform data corresponding to the magnitude of the tilt characteristic in a waveform memory, and selectively reads out these data to obtain the modulation tilt of the pulse width modulation signal 25a. Characteristics can be selected.

本実施例の冷却ファン回転速度制御装置は以上のごと
く構成され、次にその動作を第3図に示すフローチャー
トに基づいて説明する。なお、参照する第4図及び第5
図は、それぞれ第4図は制御パターンを説明する特性図
であり、第5図は温度変化率を説明する説明図である。
The cooling fan rotation speed control device of this embodiment is configured as described above, and its operation will be described next with reference to the flowchart shown in FIG. 4 and 5 to be referred to.
4 is a characteristic diagram for explaining a control pattern, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a temperature change rate.

第3図に示すフローチャートは、冷却ファン12を最大
回転させる温度を切り換えることにより制御パターンを
決定している。一般に、ファン回転速度を水温に比例し
て制御する場合、最大回転速度は水温が高温に達したと
きである。従って、水温が低いのに最大回転速度には達
しない。そこで、本実施例では、水温が低い場合でも回
転速度が最大になるような制御パターンを作成する。つ
まり、仮想的にファン回転速度を最大とする温度を決
め、それに応じた制御特性(制御パターン)を設定する
わけである。
In the flowchart shown in FIG. 3, the control pattern is determined by switching the temperature at which the cooling fan 12 rotates at the maximum speed. Generally, when controlling the fan rotation speed in proportion to the water temperature, the maximum rotation speed is when the water temperature reaches a high temperature. Therefore, the maximum rotation speed is not reached even though the water temperature is low. Therefore, in this embodiment, a control pattern is created such that the rotation speed is maximized even when the water temperature is low. That is, the temperature at which the fan rotation speed is maximized is virtually determined, and the control characteristic (control pattern) is set according to the temperature.

上記制御パターンの作成方法により、仮想温度範囲の
高温度側と低温度側により2通りの方法が考えられ、本
実施例の場合、低水温側を固定値TLとし、高水温側の温
度THを可変としている。このようなセット値THを種々の
値に変更することで、上記パルス幅変調信号25aの変調
チルト特性を変えるわけである。パルス幅変調信号25a
の波形メモリを用いた構成では、セット値THがメモリの
読出アドレスとなる。
According to the method of creating the control pattern, two methods can be considered for the high temperature side and the low temperature side of the virtual temperature range. In this embodiment, the low water temperature side is set to a fixed value TL , and the high water temperature side temperature T H is variable. By changing the set value TH to various values, the modulation tilt characteristics of the pulse width modulation signal 25a are changed. Pulse width modulation signal 25a
In the configuration using the waveform memory, the set value TH is a read address of the memory.

さて、ステップ100によってスタータスイッチが投入
されると、ステップ101により、ECU25内の所定レジスタ
にTHが仮セットされる。この仮セットステップでは、TH
=TMIDにセットする。TMIDは、第4図に示すように、チ
ルト特性が最大となる制御パターン27における高水温セ
ット値TMINと、チルト特性が最少の制御パターン29とな
る高水温側セット値TMAXとのほぼ中間の温度値となる。
従って、エンジン始動時に設定される制御パターンは、
28に示すような、チルト特性が略中間の大きさの特性と
なる。なお、第4図で縦軸はファン回転数NFを表し、横
軸は水温TWを表す。
Now, when the starter switch is turned on by step 100, in step 101, T H is tentatively set to a predetermined register in the ECU 25. In this temporary set step, T H
= Set to T MID . As shown in FIG. 4, T MID is substantially equal to the high water temperature set value T MIN in the control pattern 27 in which the tilt characteristic is the maximum and the high water temperature side set value T MAX in the control pattern 29 having the minimum tilt characteristic. It has an intermediate temperature value.
Therefore, the control pattern set when starting the engine is:
As shown in FIG. 28, the tilt characteristic is a characteristic having a substantially intermediate magnitude. The vertical axis in FIG. 4 represents the fan rotational speed N F, the horizontal axis represents the temperature T W.

次にステップ102では、水温センサ26からの検出出力2
6aを第1の回路31によって読み込む処理である。さら
に、第1の回路31はステップ103に進み、微少時間Δt
秒後の水温センサ26の出力26aを現在の水温情報として
読み込む。
Next, at step 102, the detection output 2 from the water temperature sensor 26
This is a process of reading 6a by the first circuit 31. Further, the first circuit 31 proceeds to step 103, where the minute time Δt
The output 26a of the water temperature sensor 26 after two seconds is read as current water temperature information.

ステップ103の後、ステップ104では、例えば摂氏100
゜に設定された警報温度TKとステップ103で読み込んだ
現在の水温TW2とが、第3の回路33にて比較される。第
3の回路33は、TW2がTKより大なる場合(NO)に、ステ
ップ105を実行し、第2の回路32に、変調チルト特性に
おいて、水温TWに対するファン回転数NFの傾きが最も大
きくなる制御パターン27を呈するパルス幅変調信号25a
を強制出力される指令33aを送出する。これによるパル
ス幅変調信号25aは、最も低水温で冷却ファン12を最大
回転させるべく、バイパス導管24を極めて短時間で例え
ば完全に閉じるように流量制御弁23を制御する。こうし
ないとオーバーヒートの恐れがあるからである。
After step 103, in step 104, for example, 100 degrees Celsius
In the third circuit 33, the alarm temperature T K set in ゜ and the current water temperature T W2 read in step 103 are compared. The third circuit 33, when the T W2 is larger than T K (NO), executes the step 105, the second circuit 32, the modulation tilt characteristic, the inclination of the fan rotational speed N F for temperature T W Pulse width modulation signal 25a exhibiting a control pattern 27 in which
Is sent out. The pulse width modulation signal 25a controls the flow control valve 23 so that the bypass conduit 24 is completely closed in a very short time, for example, in order to rotate the cooling fan 12 at the lowest water temperature. Otherwise, there is a risk of overheating.

しかして、第1の回路31は、ステップ102で読み込ん
だTW1とステップ103で読み込んだTW2との差分をΔtに
て除算する次式の演算をステップ106により行い、温度
変化率Kを求める。
Thus, the first circuit 31 performs the step 106 calculates the following equation by dividing the difference between T W2 read in T W1 and step 103 read at step 102 at Delta] t, obtaining the temperature change rate K .

このような温度変化率Kは、第6図に示した水温特性
において、時刻tA近傍での水温特性の微分係数に相当し
ている。
Such temperature change rate K is the temperature characteristics shown in FIG. 6 corresponds to the derivative of the temperature characteristic at time t A neighborhood.

ステップ106の後、ステップ107〜117は、第2の回路3
2の行う処理である。
After the step 106, the steps 107 to 117 correspond to the second circuit 3
This is the process performed in 2.

ステップ106にて算出される温度変化値Kは、まず、
ステップ107,108によって、その絶対値|K|が正の値K1,K
2と比較される。K1,K2は、K1<K2なる関係がある。ステ
ップ107は|K|≧K1が真なるか否かを判定し、ステップ10
8は|K|<K2が真なるか否かを判定する。
The temperature change value K calculated in step 106 is
The step 107 and 108, the absolute value | K | is a positive value K 1, K
Compared to 2 . K 1 and K 2 have a relationship of K 1 <K 2 . Step 107 | K | ≧ K 1 it is determined whether the true made, step 10
8 | K | <K 2 determines whether true becomes.

第5図は上記判定ステップ107,108のブランチに対応
した|K|の範囲を模式化した図である。ステップ107でNO
の場合は、Kが第5図のQにて示す−K1<K<K1の範囲
であり、この場合にはステップ101に戻る。これは温度
変化率Kが極めて小さく、TH=TMIDの制御パターンを続
けることを意味する。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the range of | K | corresponding to the branches of the determination steps 107 and 108. NO in step 107
In the case of (1), K is in the range of -K 1 <K <K 1 shown by Q in FIG. This means that the temperature change rate K is extremely small and the control pattern of T H = T MID is continued.

ステップ107でYESとなり、ステップ108でNOの場合
は、Rにて示すK<−K2,K2<Kの範囲であり、この場
合には、ステップ110→111或いはステップ110→112を実
行した後、ステップ109へ移る。ステップ110→111又は
ステップ110→112は、|K|が過大であるため、KをK2
は−K2に抑え、現制御チルト特性から次制御チルト特性
へのチルト差(変化度合)がある程度大きくならないよ
うにしている。これにより制御のがたつきを抑え、安定
性を得ることができる。
YES and in step 107, if NO in step 108, in the range of K <-K 2, K 2 < K shown by R, in this case, the performance of step 110 → 111 or step 110 → 112 Thereafter, the process proceeds to step 109. Step 110 → 111 or step 110 → 112 is, | K | because is excessive, suppress K to K 2 or -K 2, the tilt difference to the next control tilt characteristic from the current control tilt characteristics (degree of change) is to some extent I try not to grow. As a result, the play of the control can be suppressed, and the stability can be obtained.

さて、ステップ108でYESの場合(又はステップ112,11
1で=±K2に抑えられた後)は、KがK1≦|K|≦K2の範囲
Pに存することであり、次にステップ109を実行する。
ステップ109はステップ101で仮セットしたTHを、 TH1=TH−K・C …… なる演算を行ってTH1に置き換える処理である。Cは
定数であり、各車両の熱負荷特性等によって決定され
る。上記式より、制御パターン27,28及び29以外の制
御パターンを作成する高水温セット値TH1が求められ
る。
By the way, in the case of YES at step 108 (or at steps 112 and 11
(After 1 is suppressed to ± K 2 ), that is, K is in the range P of K 1 ≦ | K | ≦ K 2 , and then step 109 is executed.
Step 109 is a process to replace the T H provisionally set in step 101, the T H1 = T H -K · C ...... comprising calculating a go T H1. C is a constant and is determined by the heat load characteristics of each vehicle and the like. From the above equation, the high water temperature set value T H1 for creating a control pattern other than the control patterns 27, 28 and 29 is obtained.

ステップ109の後、ステップ113を行い、ステップ109
で作成した制御パターンのチルト特性が制御パターン29
のチルト特性より大きいことが真かどうかを判定する。
ステップ113でNOの場合は、ステップ117を実行すること
で、流量制御弁23に設定する制御パターンとして、チル
ト特性が最も小さいパターン29を選ぶ。ステップ113でY
ESの場合は、ステップ114に進み、ステップ109で作成し
た制御パターンのチルト特性が制御パターン27のチルト
特性より小さいことが真かどうかを判定する。ステップ
114でNOの場合は、ステップ116を実行して、流量制御弁
13に設定する制御パターンとして、チルト特性が最も大
きいパターン27を選ぶ。また、ステップ114でYESの場合
は、ステップ109で作成した高水温側セット値TH1の制御
パターンをそのまま選択(ステップ115)する。
After step 109, step 113 is performed.
The tilt characteristics of the control pattern created in
It is determined whether or not it is true that the tilt characteristic is larger than the tilt characteristic.
In the case of NO in step 113, by executing step 117, the pattern 29 having the smallest tilt characteristic is selected as the control pattern to be set in the flow control valve 23. Y at step 113
In the case of ES, the process proceeds to step 114, and it is determined whether or not it is true that the tilt characteristic of the control pattern created in step 109 is smaller than the tilt characteristic of the control pattern 27. Steps
If NO in step 114, execute step 116 to
As the control pattern to be set to 13, the pattern 27 having the largest tilt characteristic is selected. Also, if YES in step 114, it selects a control pattern having a high temperature side set value T H1 generated in step 109 (step 115).

いま、KがK1より大きい正の場合で、ステップ114の
判定がYESの時は、これにより新たにセットさるTH1は、
前回のセット値THより小さくされ、チルト特性がより大
きな制御パターンが選択される。即ち、熱負荷が大きく
なって水温が上昇する時は、TMIDのパターンよりA方向
に推移する制御を行い、水温上昇に対処する。なお、新
たな制御パターンでの制御方向は、ファン回転速度を上
げる方向である。
Now, if K is K 1 is greater than positive, when the determination in step 114 is YES, thereby newly set monkey T H1,
Is smaller than the previous set value T H, the tilt characteristic is greater control pattern is selected. That is, when the heat load increases and the water temperature rises, control is performed to change in the direction A from the T MID pattern, and the rise in the water temperature is dealt with. Note that the control direction in the new control pattern is a direction in which the fan rotation speed is increased.

また、Kが−K1より絶対値で大きい負の場合で、ステ
ップ114の判定がYESの時は、これにより新たにセットさ
るTH1は、前回のセット値THより大きくされ、チルト特
性がより小さな制御パターンを選択される。これは、熱
負荷が小さくなって水温が下降する時は、TMIDのパター
ンよりB方向に推移する制御を行い、水温の低下に見合
った制御を行うことになる。なお、この場合の、新たな
制御パターンでの制御は、ファン回転速度を下げる方向
に働く。
In the case K is negative large in absolute value than -K 1, when the determination is YES in step 114, thereby newly set monkey T H1 is larger than the previous set value T H, the tilt characteristic A smaller control pattern is selected. In other words, when the heat load decreases and the water temperature decreases, control is performed to shift in the B direction from the T MID pattern, and control appropriate to the decrease in the water temperature is performed. In this case, the control with the new control pattern works in the direction of decreasing the fan rotation speed.

制御パターンを選択したのちはそれぞれ、ステップ10
2にジャンプし、新たな制御サイクルに入る。ステップ1
05の場合も同様である。
After selecting the control pattern, go to step 10
Jump to 2 and enter a new control cycle. step 1
The same is true for 05.

このようなフローチャートにより、時々刻々の水温変
化が一定値以上となった時は、同一水温においても、そ
の水温変化率に応じてファン回転数が異なるような制御
を行うことができる。
According to such a flowchart, when the instantaneous water temperature change becomes equal to or more than a certain value, it is possible to perform control such that the fan rotation speed varies depending on the water temperature change rate even at the same water temperature.

例えば山岳路区間の登り坂に入ったとき、Kが急激に
正の大きな値を示し、これによる制御チルト特性が変更
される変化度合は、Kの値に比例して大きくなり、熱負
荷が急激に大きくなる登り坂に即応して制御パターンに
推移する。このような制御パターンは、例えば実施例の
ルス幅変調信号25aの変調チルト特性で見ると、パルス
デューテイーが特性27で変化するパターンによってバイ
パス導管24を閉じる方向に作用するので、冷却ファン12
は低水温で最大回転に達し、冷却性能を充分に発揮す
る。降り坂では、Kは急激に負の大きな値を示す。この
場合も、次制御チルト特性の変化度合は大きく、降り坂
に適合した対応性をとるとともに、極性が負であるた
め、チルト特性は小さく、パルスデューティーは緩かに
変化するパターンをとり、第6図に示す水温の降下特性
に即した制御パターンを呈する。即ち、次の一般走行区
間のために待機した制御パターンとなる。
For example, when entering an uphill in a mountain road section, K suddenly shows a large positive value, and the degree of change in which the control tilt characteristic is changed increases in proportion to the value of K, and the heat load increases sharply. The control pattern changes immediately in response to the increasing uphill. Such a control pattern acts in a direction in which the bypass conduit 24 is closed by a pattern in which the pulse duty changes with the characteristic 27 when viewed in terms of the modulation tilt characteristic of the loose width modulation signal 25a of the embodiment, so that the cooling fan 12
Reaches the maximum rotation speed at low water temperature and exhibits sufficient cooling performance. On a downhill, K suddenly shows a large negative value. In this case as well, the degree of change in the next control tilt characteristic is large, and a response suitable for a descending slope is obtained, and since the polarity is negative, the tilt characteristic is small and the pulse duty takes a pattern in which the pulse duty changes gradually. A control pattern based on the water temperature drop characteristic shown in FIG. 6 is exhibited. That is, the control pattern is a standby control pattern for the next general traveling section.

また、一般走行区間では、温度変化率Kの変動が少な
いため、次制御チルト特性への変化度合の小さい小刻み
な制御パターンの選択切り換え動作となり、冷却ファン
12の回転速度を無駄に上げたり下げたりすることがなく
なる。従って、ファン回転速度が低回転化され、損失動
力の低減による燃費向上及び静粛性を図ることができ
る。
Further, in the general traveling section, since the change in the temperature change rate K is small, the switching operation of the small control pattern having a small change degree to the next control tilt characteristic is performed, and the cooling fan is switched.
There is no need to increase or decrease the rotation speed of the 12 in vain. Therefore, the rotation speed of the fan is reduced, so that the fuel consumption can be improved and the quietness can be improved by reducing the power loss.

他の実施例としては、制御パターンの設定方法とし
て、高水温側セット値THを切り換えるのでなく、THは固
定し低水温側セット値TLを切り換えるようにしても、制
御パターンを作成することができる。
As another example, as the setting method of the control pattern, instead of switching the high temperature side set value T H, also be T H switches the fixed lower temperature side set value T L, to create a control pattern be able to.

また、冷却ファンの回転駆動手段は、液圧モータに限
らず、電動コータで直接にファン駆動する方式でもよ
い。
In addition, the rotation driving means of the cooling fan is not limited to the hydraulic motor, but may be a method in which the fan is directly driven by an electric coater.

さらに、実施例における制御パターンの関数は1次関
数で示したが、2次,3次或いは他の特殊な関数を用いて
もよい。
Further, although the function of the control pattern in the embodiment is shown as a linear function, a secondary, tertiary or other special function may be used.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、一般走行区間で
の制御パターンの精緻な選択により、ファン回転損失動
力の低減を図ることができ、山岳路区間では、制御パタ
ーンの選択推移幅が大きくなり、熱負荷変動が激しい運
転状況下での冷却性能を損なうことがない。
(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the fan rotation loss power by precisely selecting a control pattern in a general traveling section, and to select a control pattern in a mountain road section. The transition width is large, and the cooling performance is not impaired under an operating condition in which the thermal load varies greatly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る内燃機関の冷却ファン回転速度制
御装置の一実施例を示す構成図、第2図は第1図の構成
に用いたECUの回路構成を示す構成図、第3図は本発明
の動作の一例を説明するフローチャート、第4図は制御
パターンの選択動作を説明する特性図、第5図は温度変
化率の判定範囲を設定する模式図、第6図は冷却水の温
度特性を示す特性図である。 10……内燃機関、11……ラジエータ、12……冷却ファ
ン、14,15……冷却水パイプ、16……ウォーターポン
プ、17……液圧モータ、23……流量制御弁、24……パイ
パス導管、25……ECU、26……水温センサ、31……第1
の回路、32……第2の回路、33……第3の回路、25a…
…パルス幅変調信号。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a cooling fan rotation speed control device for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of an ECU used in the configuration of FIG. 1, and FIG. Is a flowchart illustrating an example of the operation of the present invention, FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a control pattern selection operation, FIG. 5 is a schematic diagram for setting a determination range of a temperature change rate, and FIG. FIG. 3 is a characteristic diagram showing temperature characteristics. 10 internal combustion engine, 11 radiator, 12 cooling fan, 14, 15 cooling water pipe, 16 water pump, 17 hydraulic motor, 23 flow control valve, 24 bypass Conduit, 25 ... ECU, 26 ... Water temperature sensor, 31 ... First
Circuit, 32... Second circuit, 33... Third circuit, 25a.
... Pulse width modulation signal.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の冷却水を熱交換器との間で循環
させ、所定の駆動手段によって回転速度が制御される冷
却ファンにより前記熱交換器を介した水温コントロール
を行う内燃機関の冷却ファン回転速度制御装置におい
て、 前記内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサと、 この水温センサからの出力を所定時間毎に入力し温度変
化率を求める第1の手段と、 前記温度変化率に応じて、前記回転速度の制御チルト特
性を変更し、該変更した該制御チルト特性を前記駆動手
段に設定する手段であって、前記温度変化率の大小に応
じて現制御チルト特性より次制御チルト特性への変化度
合を大きくする第2の手段と、 を具備したことを特徴とする内燃機関の冷却ファン回転
速度制御装置。
The cooling water of an internal combustion engine is circulated between the internal combustion engine and a heat exchanger, and the cooling temperature of the internal combustion engine is controlled by a cooling fan whose rotation speed is controlled by a predetermined driving means. In the fan rotation speed control device, a water temperature sensor for detecting a temperature of cooling water of the internal combustion engine; first means for inputting an output from the water temperature sensor at predetermined time intervals to obtain a temperature change rate; Means for changing the control tilt characteristic of the rotational speed in accordance with the control tilt characteristic, and setting the changed control tilt characteristic in the drive means. A second means for increasing the degree of change to the tilt characteristic. A cooling fan rotation speed control device for an internal combustion engine, comprising:
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