JP4007489B2

JP4007489B2 - 外部制御式ファンカップリング装置の制御方法

Info

Publication number: JP4007489B2
Application number: JP2002037132A
Authority: JP
Inventors: 賢塩崎; 吉信飯田; 拓也田村
Original assignee: Usui Co Ltd
Current assignee: Usui Co Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: JP2003239741A; US6807926B2; US20030172883A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に自動車等における機関冷却用のファン回転速度を外部周囲の温度変化あるいは回転変化に追従して制御する方式の外部制御式ファンカップリング装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のファンカップリング装置としては、ケースとカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁部に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を形成すると共に、外部周囲の温度が設定値を超えると前記仕切板の供給調整孔を開放し、設定値以下では前記仕切板の供給調整孔を閉鎖する弁部材を備え、駆動ディスクと前記密封器匣の外方付近の対向壁面に設けたトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて、駆動側から被駆動側の密封器匣側へのトルク伝達を制御する方式において、前記密封器匣の前面側または後面側に一対の電磁石を設け、その一方の電磁石に対向して供給調整孔を開閉する磁性を有する弁部材を、また他方の電磁石に対向して前記循環流通路を開閉する磁性を有する副弁部材を設けたものがある（特許第２９１１６２３号参照）。
【０００３】
また、特開平９−１１９４５５号公報には、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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の外部制御式のファンカップリング装置は、一般的に電気制御が主となるために機構が複雑となり、消費電力がかかり、高価であること、また電気系統が故障した場合、作動油が循環しなくなってファンカップリング装置が損傷されるという欠点があった。しかし、外部制御式のファンカップリング装置は、水温、エンジン回転速度、エアコンディショナー等の補機類等の制御要因を任意に選べ、かつ適正なファン制御が行えるという利点があるため、前記の欠点を解消するための改善が望まれていた。
一方、後者のラジエーター通過風温度のみに依存する冷却方法では、エンジン冷却性能を左右するラジエーター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を損失し燃費の悪化につながり、またエアコンディショナーのコンデンサーの冷却効率の良いファン回転を維持できない欠点があり、さらに加速時の不必要なファンつれ回りによるファンノイズを抑えることができないなどの欠点がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、特にラジエーター冷却液の温度をエンジン効率のよい範囲に常に制御することができ、エンジン性能および燃費の向上がはかられ、またエアコンディショナーの冷却効率を向上できて良好なファン回転を維持することができ、さらに加速時のつれ回りを防ぎファンノイズを低減できる外部制御式ファンカップリング装置の制御方法を提案しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来技術の問題点に鑑みて、機構が簡単で、消費電力を節約でき、セーフティー・オン（電気系統が故障しても作動油が止まることなく循環すること）の機能を有し、また各種の動作条件に応じて油量を高精度で調整して任意にかつ的確にファンの回転速度を制御することができる外部制御式ファンカップリング装置を先に提案した（特願２００１−１９０９０９号）。
【０００７】
この外部制御式ファンカップリング装置は、基本的には油溜り室からトルク伝達室へ作動油を供給する油の供給調整孔を開閉する弁部材を、永久磁石を使用した無励磁式電磁石により制御する方式を採用したもので、具体的には，先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上に、軸受を介して支承されたケースと該ケースに取着されたカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を
形成すると共に、前記油の供給調整孔を開閉する弁部材を油溜り室内に備え、駆動側と被駆動側とのなすトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて駆動側から被駆動側への回転トルク伝達を制御するようにしてなるファンカップリング装置において、前記密封器匣の油溜り室側に永久磁石を使用した無励磁式電磁石を前記回転軸体に軸受を介して支持し、該電磁石により弁部材を作動させて前記油の供給調整孔を開閉制御する仕組みとなしたものであり、その中で特に油の供給調整孔を複数設けて各油の供給調整孔毎に前記弁部材および無励磁式電磁石を設けたＯｎ用弁とＭｉｄｄｌ用弁を備えたダブル弁構造のものは、電磁石に通電する電流の大きさを段階的に変化させて各弁を段階的に開閉させることができるので、ファン回転を段階的に上昇させ、あるいは上昇速度を変えることができるという点で優れている。
【０００８】
本発明は、このダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置のより具体的かつ種々の制御方法を提案しようとするもので、その第１の制御方法は、車両走行中にエンジンの加速度を検知し、該加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時はエアコンディショナーの作動状況を検知し、エアコンディショナーが非作動時にはＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エアコンディショナー作動時には前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、他方、前記冷却液温度が下限閾値より大きく上限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記冷却液温度が上限閾値より大きい時はその時のエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい場合は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、下限エンジン回転速度より大きい場合は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいはＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を要旨とする。
【０００９】
第２の制御方法は、車両走行中にエンジンの加速度を検知し、該加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時はエアコンディショナーの作動状況を検知し、エアコンディショナーが非作動時にはＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エアコンディショナー作動時には前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開閉してファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、他方、前記冷却液温度が下限閾値より大きく中間高閾値より小さい時はその冷却液温度を中間低閾値とを比較し、該冷却液温度が中間低閾値より低い時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記冷却液温度が中間高閾値より大きい時はその時のエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい場合は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、下限エンジン回転速度より大きい時はその時のエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度を上限閾値と比較し、該冷却液温度が上限閾値より小さい時は前記Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じ、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いて前記Ｏｎ用弁を開閉してファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、上限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｎ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする５段スイッチング制御方法を要旨とする。
【００１０】
第３の制御方法は、車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値を決定し、さらにエンジン回転速度に基づいてファンＯＮ回転速度およびファンＭｉｄｄｌ回転速度を決定し、エンジンの加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エンジン冷却液温度が下限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてＭｉｄｄｌ回転とし、前記エンジン回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より大きい時はファンＯｎ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｎ回転とし、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度をファン回転設定値と比較し、ファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度がファン回転設定値より小さい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、前記ファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度がファン回転設定値より大きい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を要旨とする。
【００１１】
第４の制御方法は、車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値を決定し、さらにエンジン回転速度に基づいてファンＯＮ回転速度およびファンＭｉｄｄｌ回転速度を決定し、エンジンの加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁
およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エンジン冷却液温度が下限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記エンジン回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より大きい時はファンＯｎ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｎ回転とし、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファンＭｉｄｄｌ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より小さい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値の下限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の下限値より大きい時はファン回転速度をファン回転設定値の上限値と比較し、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値の下限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の下限値より大きい時はファン回転速度をファン回転設定値の上限値と比較し、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする無段階スイッチング制御方法を要旨とする。
【００１２】
前記第４の制御方法におけるＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁の設定開度をそれぞれ常時１００％全開とすることにより、ファンの制御特性をＯｆｆ回転、Ｍｉｄｄｌ回転、Ｏｎ回転の３段階に制御することを特徴とする３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を要旨とする。
【００１３】
前記第４の制御方法におけるＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁の設定開度をそれぞれ一定開度とすることにより、ファンの制御特性をＯｆｆ回転、Ｏｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転、Ｍｉｄｄｌ回転、Ｍｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転、Ｏｎ回転の５段階に制御することを特徴とする５段スイッチング制御方法を要旨とする。
【００１４】
車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値を決定し、さらにエンジン回転速度に基づいてファンＯＮ回転速度およびファンＭｉｄｄｌ回転速度を決定し、エンジンの加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エンジン冷却液温度が下限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記エンジン回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より大きい時はファンＯｎ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｎ回転とし、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファンＭｉｄｄｌ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より小さい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がある設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を全開し、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度が前記のある設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を全開し、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がある設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を全開してファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度が前記のある設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を要旨とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の一実施例を示す縦断面図、図２は同上ダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の制御システムの全体構成の一例を示す概略図、図３は本発明の３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の一実施例を示すフローチャート、図４は同上３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の他の実施例を示すフローチャート、図５は図３に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図６は図３に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図７は同じく５段スイッチング制御方法の一実施例を示すフローチャート、図８は同じく５段スイッチング制御方法の他の実施例を示すフローチャート、図９は図７に示す５段スイッチング制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図１０は図８に示す５段スイッチング制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図１１は同じく無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の一実施例を示すフローチャート、図１２は同じく無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の他の実施例を示すフローチャート、図１３は図１１に示す無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図１４は図１２に示す無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図１５は同じく無段階スイッチング制御方法の一実施例を示すフローチャート、図１６は同じく無段階スイッチング制御方法の他の実施例を示すフローチャート、図１７は図１５、図１６に示す無段階スイッチング制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図、図１８は図１５に示す無段階スイッチング制御方法で無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を行う場合の一実施例を示すフローチャート、図１９は同じく図１５に示す無段階スイッチング制御方法で無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を行う場合の他の実施例を示すフローチャートであり、１は駆動軸、２は密封器匣、２−１はケース、２−２はカバー、３は駆動ディスク、４は仕切板、５は油溜り室、６はトルク伝達室、７−１はＯｎ回転用油供給調整孔、７−２はＭｉｄｄｌｅ回転用油供給調整孔、８は循環流通路、９−１はＯｎ回転用弁部材、９−２はＭｉｄｄｌｅ回転用弁部材、９−１ａ、９−２ａは板バネ、９−１ｂ、９−２ｂは磁性体片、１０は永久磁石、１１は電磁石、１２は電磁石支持体、１３、１４は軸受、１５はダム、２１はラジエーター、２２はファン、２３はファン回転センサー、２４はファンカップリング装置、２５はバッテリー、２６はリレーボックス、２７は主演算制御器、２８はエンジンである。
【００１６】
すなわち、図１に示す外部制御式ファンカップリング装置（ダブル弁構造）は、駆動部（エンジン）の駆動によって回転する回転軸体（駆動軸）１に、軸受１３を介してケース２−１とカバー２−２とからなる密封器匣２が支承され、この密封器匣２内は２つの油供給調整孔７−１、７−２が設けられた仕切板４にて油溜り室５とトルク伝達室６とに区劃され、トルク伝達室６内には回転軸体１の先端に固着された駆動ディスク３が該トルク伝達室の内周面との間にトルク伝達間隙が形成されるように収納されている。
【００１７】
前記Ｏｎ回転用油供給調整孔７−１、Ｍｉｄｄｌｅ回転用油供給調整孔７−２を開閉する弁部材９−１、９−２は、板バネ９−１ａ、９−２ａと磁性体片９−１−ｂ、９−２ｂとからなり、基端部を油溜り室５の内壁に固着されて常に仕切板４側への力を付与された板バネ９−１ａ、９−２ａにて、仕切板４に設けた油供給調整孔７−１、７−２を開閉する仕組みとなしている。
【００１８】
密封器匣２の駆動部側には、回転軸体１に軸受１４を介して支承された電磁石支持体１２に電磁石１１が支持され、この電磁石１１と対向して永久磁石１０−１、１０−２がケース２−１の外面に前記各弁部材９−１、９−２と対向して取付けられている。１１−１はリング状の磁性材である。すなわち、各永久磁石１０−１、１０−２のつくる磁界と逆向きの磁界が発生するように電磁石１１に電流を流すと、各永久磁石１０−１、１０−２の磁界が相殺されることにより、各永久磁石１０−１、１０−２の吸引力が消滅し、弁部材９−１、９−２が当該板バネ９−１ａ、９−２ａの作用で仕切板４側に圧接してＯｎ回転用油供給調整孔７−１、Ｍｉｄｄｌｅ回転用油供給調整孔７−２が閉じられ、他方、電磁石１１をＯＦＦする、もしくは各永久磁石１０−１、１０−２のつくる磁界と同じ向きの磁界が発生するように電磁石１１に電流を流すと、弁部材９−１、９−２が当該板バネ９−１ａ、９−２ａに抗して永久磁石１０−１、１０−２側に吸引されることにより２つの油供給調整孔７−１、７−２が開かれる仕組みとなっている。
【００１９】
上記構成のダブル弁構造のファンカップリング装置において、電磁石１１がＯＦＦ、もしくはそれぞれの各永久磁石１０−１、１０−２のつくる磁界と同じ向きの磁界を発生するように電磁石１１に電流を流した時は、各永久磁石１０−１、１０−２の作用により弁部材９−１、９−２の磁性体片９−１ｂ、９−２ｂが板バネ９−１ａ、９−２ａに抗して吸引されることによりＯｎ回転用油供給調整孔７−１、Ｍｉｄｄｌｅ回転用油供給調整孔７−２が開かれ、かつその開状態が保持されることにより、油溜り室５内の油が仕切板４の２つの油供給調整孔７−１、７−２よりトルク伝達室６に供給される。そしてこのトルク伝達室６に供給された油により駆動ディスク３の駆動トルクがケース２−１に伝達され、該ケースに取付けられた冷却ファン（図示せず）の回転速度が増す。逆に、各永久磁石１０−１、１０−２のつくる磁界と逆向きの磁界が発生するように電磁石１１に電流を流した時は、各永久磁石１０−１、１０−２と電磁石１１の磁界が相殺されることにより各永久磁石１０−１、１０−２の吸引力が消滅するので、各弁部材９−１、９−２が当該板バネ９−１ａ、９−２ａの力で仕切板４側に圧接して２つの油供給調整孔７−１、７−２が閉じられ、かつその閉状態が保持されることにより油溜り室５からトルク伝達室６への油の供給が停止するとともに、ダム
１５によりトルク伝達室６内の油が循環流通路８を通って油溜り室５に戻されることによりトルク伝達率が低下し、ケース２−１の回転速度が減少して冷却ファンが減速する。
【００２０】
このようにダブル弁構造のファンカップリング装置の場合は、各弁の開閉は電磁石１１への通電で行うが、その際各弁の電磁石１１に通電する電流の大きさを段階的に変化させると、Ｏｎ回転用とＭｉｄｄｌｅ回転用の２つの弁を段階的に開閉させることができる。すなわち、ダブル弁構造のファンカップリング装置の場合は、電磁石１１に通電する電流の大きさを段階的に大きく変化させるかまたは電源の極性（＋、−）を変えることにより各弁を段階的に開閉させることができるので、冷却ファンの回転速度は所定の回転速度まで段階的に上昇させることができる。したがって、ダブル弁構造のファンカップリング装置の場合は、ファン回転速度の多様な制御が可能になる。
【００２１】
その制御方法について以下に詳細に説明する。
まず、本発明に係るダブル弁構造のファンカップリング装置の制御方法を実施するめの制御システムは、その一例を図２に示すごとく、ラジエーター冷却液の温度、ファン回転速度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力等のデータを主演算制御器２７に取込み、この主演算制御器２７で最適なファン回転速度（ファン回転速度域）を判断する。そして、ファン回転を変動させるために必要な弁開閉信号を主演算制御器２７からリレーボックス２６へ送り、ここでスイッチングを行い、電源をファンカップリング装置２４の電磁コイルへ供給し、オイル供給弁を開閉させる。この弁開閉によるオイル供給により変動したファン回転をセンシングしてデータを主演算制御器２７へフィードバックし、再びラジエーター冷却液の温度、トランスミッションオイル温度、車速、エンジン回転速度等のデータに基づいて最適なファン回転速度（ファン回転速度域）を判断するシステムとなっている。
【００２２】
次に、図２に示す制御システムによる本発明の各種制御方法を図３〜図１９に基づいて説明する。
ダブル弁構造のファンカップリング装置のバルブ開閉制御方式は、２つの弁をＭｉ３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法（３段回転速度制御）は、
ｄｄｌ回転ようとＯｎ回転用に径方向距離を変えて配置することにより、大きく分けて 1).３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御（３段回転速度制御）、2).５段スイッチング制御、3).無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御、4).無段階スイッチング制御、5).前記1〜4 の組合わせ制御が可能である。
図３〜図６に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法（３段回転速度制御）は、一つの電磁石への１チャージの制御信号で、３つの安定した回転パターンを制御することができる。すなわち、２つの弁を電圧０Ｖ（Ｏｆｆ）、＋１２Ｖ（Ｏｎ）、−１２Ｖ（Ｏｎ）の３つのパターンのスイッチングにより開閉制御することにより、ファンの回転をＯｎ回転（電圧＋１２Ｖ２つの弁を開く、あるいは電圧＋１２ＶＯｎ用弁のみ開く）、Ｍｉｄｄｌ回転（電圧０ＶＭｉｄｄｌ用弁のみ開く、あるいは電圧−１２ＶＭｉｄｄｌ用弁のみ開く）、Ｏｆｆ回転（電圧−１２Ｖ２つの弁を閉じる、あるいは電圧０Ｖ２つの弁を閉じる）の３つの安定した回転パターンを制御することができる。なお、１２Ｖはバッテリー電圧と同じ電圧である。
【００２３】
この３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法は、エンジン冷却液温度、エアコンディショナーの使用状況、車両の加速状況等をパラメータとしてファン回転を制御する方法である。すなわち、車両走行中においてはエンジン回転速度計測手段にて車両エンジンの回転速度ＥＳを計測し、前回のエンジン回転速度計測値ＥＳ１とからエンジンの加速度（ＥＳ−ＥＳ１／ｔ）を検知し、このエンジン加速度（実測値）を予め設定されたエンジン加速度設定値ＥＡと比較する。そして、実測値が設定値ＥＡより大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、逆に、実測値が設定値ＥＡより小さい時は冷却液温度測定手段にてエンジン冷却液温度ＥＣＴを測定し、該冷却液温度ＥＣＴを予め設定されたエンジン冷却液温度下限閾値ＥＣＴ１と比較する。その結果、エンジン冷却液温度ＥＣＴがンジン冷却液温度閾値ＥＣＴ１より小さい時はエアコンディショナーＡＣが作動しているか停止しているかを検知し、エアコンディショナーＡＣが停止している時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エアコンディショナーＡＣが作動している時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とする。他方、前記冷却液温度ＥＣＴが下限閾値ＥＣＴ１より大きくエンジン冷却液温度上限閾値ＥＣＴ２より小さい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、逆に前記冷却液温度ＥＣＴが上限閾値ＥＣＴ２より大きい時はその時のエンジン回転速度ＥＳを検知し、該回転速度ＥＳがファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度ＭＥＳより小さい場合は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、エンジン回転速度ＥＳが下限エンジン回転速度ＭＥＳより大きい場合はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいは図４に示すごとくＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とする。
なお、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とする。
【００２４】
この３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法によれば、エンジン冷却液温度ＥＣＴ、エアコンディショナーＡＣの使用状況、車両の速度（加速度）等を検知してファン回転速度を３段階で変動させるので、水温をある一定域（ＥＣＴ１−ＥＣＴ２）に保つことができ、またエンジン冷却液温度ＥＣＴに関係なく、エンジン回転がある一定以上加速した場合、強制的にファンカップリング装置をＯｆｆし、つれ回りによるファンノイズを防ぐことができ、さらにエンジンがある一定回転速度以下の時、ファンカップリング装置の状態をＯｆｆ回転、Ｍｉｄｄｌとして、加速時のファンのつれ回りによるファンノイズを防ぐことができ、さらにまた、エンジン始動時は常にファンカップリング装置をＯｆｆ状態として、始動つれ回りによるファンノイズを防ぐことができる。
なお、制御因子としては、前記以外にも、トランスミッション温度、吸気温度、ＡＣコンプレッサー圧力、車速、アクセル開度等もファン回転制御の判断のパラメータとすることができる。
【００２５】
図７〜図１０に示す５段スイッチング制御方法は、エンジン冷却液温度、エアコンディショナーの使用状況、車両の加速状況等をパラメータとして、Ｏｎ用弁、Ｍｉｄｄｌ用弁をある決まったデューティーレート（主としてパルス幅）でスイッチング制御することで、ファン回転ステップをＯｆｆ、Ｏｆｆ−Ｍｉｄｄｌ、Ｍｉｄｄｌ、Ｍｉｄｄｌ−Ｏｎ、Ｏｎの５段に切替制御する方法である。
すなわち、車両走行中においてはエンジン回転速度計測手段にて車両エンジンの回転速度ＥＳを計測し、前回のエンジン回転速度計測値ＥＳ１とからエンジンの加速度（ＥＳ−ＥＳ１／ｔ）を検知し、このエンジン加速度（実測値）を予め設定されたエンジン加速度設定値ＥＡと比較する。そして、実測値が設定値ＥＡより大きい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、逆に、実測値が設定値ＥＡより小さい時は冷却液温度測定手段にてエンジン冷却液温度ＥＣＴを測定し、該冷却液温度ＥＣＴを予め設定されたエンジン冷却液温度下限閾値ＥＣＴ１と比較する。その結果、エンジン冷却液温度ＥＣＴがンジン冷却液温度下限閾値ＥＣＴ１より小さい時はエアコンディショナーＡＣが作動しているか停止しているかを検知し、エアコンディショナーＡＣが停止している時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エアコンディショナーＡＣが作動している時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とする。他方、前記エンジン冷却液温度ＥＣＴが下限閾値ＥＣＴ１より大きい時はエンジン冷却液温度中間高閾値ＥＣＴ３と比較し、ＥＣＴ３より小さい時はその冷却液温度ＥＣＴをエンジン冷却液温度中間低閾値ＥＣＴ２と比較する。そして、エンジン冷却液温度ＥＣＴがエンジン冷却液温度中間低閾値ＥＣＴ２より小さい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、反対にＥＣＴがＥＣＴ２より大きい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とする。また、ＥＣＴがＥＣＴ３より大きい時はその時のエンジン回転速度ＥＳを計測し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度ＭＥＳより小さい場合はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とする。反対にエンジン回転速度ＥＳがファンをＯｎ回転させるための
下限エンジン回転速度ＭＥＳより大きい場合はその時のエンジン冷却液温度ＥＣＴを計測し、この計測値とエンジン冷却液温度上限閾値ＥＣＴ４と比較し、エンジン冷却液温度ＥＣＴがエンジン冷却液温度上限閾値ＥＣＴ４より小さい場合はＯｎ用弁を開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、反対にエンジン冷却液温度ＥＣＴがエンジン冷却液温度上限閾値ＥＣＴ４より大きい場合はＯｎ用弁、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいは図８に示すごとくＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とする。
なお、この５段スイッチング制御においても、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とする。
【００２６】
図１１〜図１４に示す無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法は、エンジン冷却液温度、エアコンディショナーの使用状況、車両の加速状況等をパラメータとして、オイル供給バルブの開閉をＯｎ／Ｏｆｆ制御することで、ファン回転を無段階で変動させる制御方法である。
すなわち、車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値ＳＦＳを決定し、さらにその時のエンジン回転速度を計測し、この計測値をパラメータとして演算してファンＯＮ回転速度ＥＦＳおよびファンＭｉｄｄｌ回転速度ＭＦＳを決定する。ついで、エンジン回転速度計測手段にて車両エンジンの回転速度ＥＳを計測し、前回のエンジン回転速度計測値ＥＳ１とからエンジンの加速度（ＥＳ−ＥＳ１／ｔ）を検知し、このエンジン加速度（実測値）を予め設定されたエンジン加速度設定値ＥＡと比較する。そして、実測値が設定値ＥＡより大きい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とする。他方、実測値が設定値ＥＡより小さい時はその時のエンジン回転速度ＥＳを計測し、ファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度ＭＥＳと比較する。そして、エンジン回転速度ＥＳが下限エンジン回転速度ＭＥＳより小さい時はその時のエンジン冷却液温度ＥＣＴを測定し、エンジン冷却液温度ＥＣＴがエンジン冷却液温度下限閾値ＥＣＴ１より小さい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、ＥＣＴがＥＣＴ１より大きい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とする。他方、エンジン回転速度ＥＳがファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度ＭＥＳより大きい時は前記ファンＯｎ回転速度ＥＦＳとファン回転設定値ＳＦＳと比較し、ＥＦＳがＳＦＳより小さい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいは図１２に示すごとくＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とする。一方、ＥＦＳがＳＦＳより大きい時はＳＦＳを前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度ＭＦＳと比較し、ＭＦＳがＳＦＳより小さい時はその時のファン回転速度ＦＳを測定し、そのＦＳがＳＦＳより大きい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ＦＳがＳＦＳより小さい時はＯｎ用弁、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とする。また、ファンＭｉｄｄｌ回転速度ＭＦＳがファン回転設定値ＳＦＳより大きい時はその時のファン回転速度ＦＳを検知し、ＦＳがＳＦＳより大きい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、反対にＦＳがＳＦＳより小さい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とする。
なお、この５段スイッチング制御においても、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とする。
【００２７】
図１５〜図１７に示す無段階スイッチング制御方法は、エンジン冷却液温度、エアコンディショナーの使用状況、車両の加速状況等をパラメータとして、Ｏｎ用弁、Ｍｉｄｄｌ用弁をある決まったデューティーレート（主としてパルス幅）でスイッチング制御することで、ファン回転ステップを無段階に切替制御する方法である。
すなわち、車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値ＳＦＳを決定し、さらにその時のエンジン回転速度を計測し、この計測値をパラメータとして演算してファンＯＮ回転速度ＥＦＳおよびファンＭｉｄｄｌ回転速度ＭＦＳを決定する。ついで、エンジン回転速度計測手段にて車両エンジンの回転速度ＥＳを計測し、前回のエンジン回転速度計測値ＥＳ１とからエンジンの加速度（ＥＳ−ＥＳ１／ｔ）を検知し、このエンジン加速度（実測値）を予め設定されたエンジン加速度設定値ＥＡと比較する。そして、実測値が設定値ＥＡより大きい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とする。他方、実測値が設定値ＥＡより小さい時はその時のエンジン回転速度ＥＳを計測し、ファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度ＭＥＳと比較する。そして、エンジン回転速度ＥＳが下限エンジン回転速度ＭＥＳより小さい時はその時のエンジン冷却液温度ＥＣＴを測定し、エンジン冷却液温度ＥＣＴがエンジン冷却液温度下限閾値ＥＣＴ１より小さい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、ＥＣＴがＥＣＴ１より大きい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とする。他方、エンジン回転速度ＥＳがファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度ＭＥＳより大きい時は前記ファンＯｎ回転速度ＥＦＳとファン回転設定値ＳＦＳと比較し、ＥＦＳがＳＦＳより小さい時はＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｎ回転とする。一方、ＥＦＳがＳＦＳより大きい時はＳＦＳを前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度ＭＦＳと比較し、ＭＦＳがＳＦＳより小さい時はその時のファン回転速度ＦＳを測定し、そのＦＳがファン回転設定値の下限値Ｆ３より小さい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ＦＳがＦ３より大きい時はＦＳをファン回転設定値の上限値Ｆ４と比較し、ＦＳがＦ４より大きい時はＯｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいは図１６に示すごとくＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、反対にＦＳがＦ４より小さい時はＯｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転と為る。他方、ＭＦＳがＳＦＳより大きい時はその時のファン回転速度ＦＳとファン回転設定値の下限値Ｆ１とを比較し、ＦＳがＦ１より小さい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、反対にＦＳがＦ１より大きい時はＦＳをファン回転設定値の上限値Ｆ２と比較し、ＦＳがＦ２より大きい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、反対にＦＳがＦ２より小さいい時はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とする。
なお、この無段階スイッチング制御においても、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とする。
【００２８】
また、上記図１５に示す無段階スイッチング制御方法において、Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁の設定開度をそれぞれ常時１００％全開とすることにより、ファンの制御特性を図３、図４に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御、すなわちＯｆｆ回転、Ｍｉｄｄｌ回転、Ｏｎ回転の３段階に制御することができる。さらに、図１５に示す無段階スイッチング制御方法におけるＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁の設定開度をそれぞれ一定開度（例えば３０％、５０％）とすることにより、ファンの制御特性を図７に示す５段スイッチング制御、すなわちＯｆｆ回転、Ｏｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転、Ｍｉｄｄｌ回転、Ｍｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転、Ｏｎ回転の５段階に制御することができる。
【００２９】
さらにまた、図１５に示す無段階スイッチング制御方法により、図１１に示す無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御を行うことも可能である。図１８、図１９はそのフローチャートの要部のみ（共通する部分は省略）を示したもので、ファンＯｎ回転速度ＥＦＳがファン回転設定値ＳＦＳより大きい時、ＳＦＳを前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度ＭＦＳと比較し、ＭＦＳがＳＦＳより小さい時はその時のファン回転速度ＦＳを測定し、そのＦＳがファン回転設定値の上限値Ｆ６より小さい時はＯｎ用弁を１００％全開にし、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、反対にＦＳがＦ６より大きい時はＯｎ用弁をＭｉｄｄｌ用弁と同様に全閉にしてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とする。他方、ＭＦＳがＳＦＳより大きい時はその時のファン回転速度ＦＳをファン回転設定値の下限値Ｆ５と比較し、ＦＳがＦ５より大きい場合はＯｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を全開としてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とする。
【００３０】
以上、図３〜図１１に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法、５段スイッチング制御方法、無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法、無段階スイッチング制御方法によれば、エンジン冷却液温度ＥＣＴ、エアコンディショナーＡＣの使用状況、車両の速度（加速度）等を検知してファン回転速度をそれぞれ３段階、５段階、無段階で変動させるので、水温をある一定域（ＥＣＴ１−ＥＣＴ２）に保つことができ、またエンジン冷却液温度ＥＣＴに関係なく、エンジン回転がある一定以上加速した場合、強制的にファンカップリング装置をＯｆｆし、つれ回りによるファンノイズを防ぐことができ、さらにエンジンがある一定回転速度以下の時、ファンカップリング装置の状態をＯｆｆ回転、Ｍｉｄｄｌとして、加速時のファンのつれ回りによるファンノイズを防ぐことができ、さらにまた、エンジン始動時は常にファンカップリング装置をＯｆｆ状態として、始動つれ回りによるファンノイズを防ぐことができる。
なお、制御因子としては、前記以外にも、トランスミッション温度、吸気温度、ＡＣコンプレッサー圧力、車速、アクセル開度等もファン回転制御の判断のパラメータとすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明方法によれば、以下に記載する効果を奏する。
（１）ラジエーター冷却液の温度を制御パラメーターとして制御することで、エンジン効率の良好な温度範囲に常に収まるようにファン回転をコントロールすることができる。
（２）エアコンディショナーのＯｎ／Ｏｆｆ状況、コンプレッサー圧力を常に検知することで、エアコンディショナーのコンデンサの冷却効率の良好なファン回転を維持することができ、エアコンディショナー冷却性能を向上できる。
（３）エンジン回転速度（アクセル開度）を検知することで、アイドル時からの加速によるファンのつれ回りを防止することができ、ファンノイズの低減をはかることができる。
（４）エンジン冷却のために必要な風量を、ファン回転を任意に制御することにより得ることができるので、ラジエーターの効率を従来のファンクラッチを使用したときよりも高めることができ、結果的にラジエーターの小型、軽量化と、低コスト化をはかることができる。
（５）バルブを開く時には高電力（電流値）が必要になるが、バルブが開き切った状態を保持するための電力は、コイル（電磁石）とバルブとの距離が近くなるので弱い磁力で吸引可能なためあまり必要としない。このため、電源供給をパルス波で与え、そのパルス波のＯｎーＯｆｆ比率を変えることで、消費電力を抑え、かつコイルの発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】同上ダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置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】本発明の３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】同上３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の他の実施例を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図６】図４に示す３段Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図７】同じく５段スイッチング制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図８】同じく５段スイッチング制御方法の他の実施例を示すフローチャートである。
【図９】図７に示す５段スイッチング制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図１０】図８に示す５段スイッチング制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図１１】同じく無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図１２】同じく無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の他の実施例を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示す同上無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図１４】図１２に示す同上無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図１５】同じく無段階スイッチング制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図１６】同じく無段階スイッチング制御方法の他の実施例を示すフローチャートである。
【図１７】図１５、図１６に示す無段階スイッチング制御方法の操作変数とファン回転速度の関係を示す図である。
【図１８】図１５に示す無段階スイッチング制御方法で無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を行う場合の一実施例の要部のみを示すフローチャートである。
【図１９】同じく図１５に示す無段階スイッチング制御方法で無段階Ｏｎ／Ｏｆｆ制御方法を行う場合の他の実施例の要部のみを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１駆動軸
２密封器匣
２−１ケース
２−２カバー
３駆動ディスク
４仕切板
５油溜り室
６トルク伝達室
７−１Ｏｎ回転用油供給調整孔
７−２Ｍｉｄｄｌｅ回転用油供給調整孔
８循環流通路
９−１Ｏｎ回転用弁部材
９−２Ｍｉｄｄｌｅ回転用弁部材
９−１ａ、９−２ａ板バネ
９−１ｂ、９−２ｂ磁性体片
１０永久磁石
１１電磁石
１２電磁石支持体
１３、１４軸受
１５ダム
１９−１コイルバネ
２１ラジエーター
２２ファン
２３ファン回転センサー
２４ファンカップリング装置
２５バッテリー
２６リレーボックス
２７主演算制御器
２８エンジン

Claims

先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上に、軸受を介して支承されたケースと該ケースに取着されたカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を形成すると共に、前記油の供給調整孔を開閉する弁部材を油溜り室内に備え、駆動側と被駆動側とのなすトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて駆動側から被駆動側への回転トルク伝達を制御する方式となし、かつ前記密封器匣の油溜り室側に永久磁石を使用した無励磁式電磁石を前記回転軸体に軸受を介して支持し、該電磁石により前記弁部材を作動させて油の供給調整孔を開閉制御する仕組みとなすとともに、前記油の供給調整孔を複数設け、各油の供給調整孔毎に前記弁部材および無励磁式電磁石を設けたＯｎ用弁とＭｉｄｄｌ用弁を備えたダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の制御方法であって、
車両走行中にエンジンの加速度を検知し、該加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時はエアコンディショナーの作動状況を検知し、エアコンディショナーが非作動時にはＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エアコンディショナー作動時には前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、他方、前記冷却液温度が下限閾値より大きく上限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記冷却液温度が上限閾値より大きい時はその時のエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい場合は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、下限エンジン回転速度より大きい場合は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいはＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。
先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上に、軸受を介して支承されたケースと該ケースに取着されたカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を形成すると共に、前記油の供給調整孔を開閉する弁部材を油溜り室内に備え、駆動側と被駆動側とのなすトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて駆動側から被駆動側への回転トルク伝達を制御する方式となし、かつ前記密封器匣の油溜り室側に永久磁石を使用した無励磁式電磁石を前記回転軸体に軸受を介して支持し、該電磁石により前記弁部材を作動させて油の供給調整孔を開閉制御する仕組みとなすとともに、前記油の供給調整孔を複数設け、各油の供給調整孔毎に前記弁部材および無励磁式電磁石を設けたＯｎ用弁とＭｉｄｄｌ用弁を備えたダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の制御方法であって、
車両走行中にエンジンの加速度を検知し、該加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時はエアコンディショナーの作動状況を検知し、エアコンディショナーが非作動時にはＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エアコンディショナー作動時には前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開閉してファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、他方、前記冷却液温度が下限閾値より大きく中間高閾値より小さい時はその冷却液温度を中間低閾値とを比較し、該冷却液温度が中間低閾値より低い時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記冷却液温度が中間高閾値より大きい時はその時のエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい場合は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、下限エンジン回転速度より大きい時はその時のエンジン冷却液温度を検知し、該冷却駅温度を上限閾値と比較し、該冷却駅温度が上限閾値より小さい時は前記Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じ、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いて、前記Ｏｎ用弁を開閉し開閉してファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、上限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｎ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。
先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上に、軸受を介して支承されたケースと該ケースに取着されたカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を形成すると共に、前記油の供給調整孔を開閉する弁部材を油溜り室内に備え、駆動側と被駆動側とのなすトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて駆動側から被駆動側への回転トルク伝達を制御する方式となし、かつ前記密封器匣の油溜り室側に永久磁石を使用した無励磁式電磁石を前記回転軸体に軸受を介して支持し、該電磁石により前記弁部材を作動させて油の供給調整孔を開閉制御する仕組みとなすとともに、前記油の供給調整孔を複数設け、各油の供給調整孔毎に前記弁部材および無励磁式電磁石を設けたＯｎ用弁とＭｉｄｄｌ用弁を備えたダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の制御方法であって、
車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値を決定し、さらにエンジン回転速度に基づいてファンＯＮ回転速度およびファンＭｉｄｄｌ回転速度を決定し、エンジンの加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エンジン冷却液温度が下限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてＭｉｄｄｌ回転とし、前記エンジン回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より大きい時はファンＯｎ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいはＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とし、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度をファン回転設定値と比較し、ファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度がファン回転設定値より小さい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、前記Ｍｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。
先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上に、軸受を介して支承されたケースと該ケースに取着されたカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を形成すると共に、前記油の供給調整孔を開閉する弁部材を油溜り室内に備え、駆動側と被駆動側とのなすトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて駆動側から被駆動側への回転トルク伝達を制御する方式となし、かつ前記密封器匣の油溜り室側に永久磁石を使用した無励磁式電磁石を前記回転軸体に軸受を介して支持し、該電磁石により前記弁部材を作動させて油の供給調整孔を開閉制御する仕組みとなすとともに、前記油の供給調整孔を複数設け、各油の供給調整孔毎に前記弁部材および無励磁式電磁石を設けたＯｎ用弁とＭｉｄｄｌ用弁を備えたダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の制御方法であって、
車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値を決定し、さらにエンジン回転速度に基づいてファンＯＮ回転速度およびファンＭｉｄｄｌ回転速度を決定し、エンジンの加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エンジン冷却液温度が下限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記エンジン回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より大きい時はファンＯｎ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいはＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とし、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファンＭｉｄｄｌ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より小さい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値の下限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の下限値より大きい時はファン回転速度をファン回転設定値の上限値と比較し、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を設定開度開き、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がファン回転設定値の下限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の下限値より大きい時はファン回転速度をファン回転設定値の上限値と比較し、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度がファン回転設定値の上限値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を設定開度開いてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。
前記請求項４記載のＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁の設定開度をそれぞれ常時１００％全開とすることにより、ファンの制御特性をＯｆｆ回転、Ｍｉｄｄｌ回転、Ｏｎ回転の３段階に制御することを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。
前記請求項４記載のＯｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁の設定開度をそれぞれ一定開度とすることにより、ファンの制御特性をＯｆｆ回転、Ｏｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転、Ｍｉｄｄｌ回転、Ｍｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転、Ｏｎ回転の５段階に制御することを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。
先端に駆動ディスクを固着した回転軸体上に、軸受を介して支承されたケースと該ケースに取着されたカバーとからなる密封器匣の内部を、油の供給調整孔を有する仕切板により油溜り室と、前記駆動ディスクを内装するトルク伝達室とに区劃し、回転時の油の集溜する駆動ディスクの外周壁に対向する密封器匣側の内周壁面の一部にダムと、これに連なってトルク伝達室側より油溜り室に通ずる循環流通路を形成すると共に、前記油の供給調整孔を開閉する弁部材を油溜り室内に備え、駆動側と被駆動側とのなすトルク伝達間隙部での油の有効接触面積を増減させて駆動側から被駆動側への回転トルク伝達を制御する方式となし、かつ前記密封器匣の油溜り室側に永久磁石を使用した無励磁式電磁石を前記回転軸体に軸受を介して支持し、該電磁石により前記弁部材を作動させて油の供給調整孔を開閉制御する仕組みとなすとともに、前記油の供給調整孔を複数設け、各油の供給調整孔毎に前記弁部材および無励磁式電磁石を設けたＯｎ用弁とＭｉｄｄｌ用弁を備えたダブル弁構造の外部制御式ファンカップリング装置の制御方法であって、
車両走行中にエンジン冷却液温度、トランスミッションオイル温度、吸気温度、エアコンディショナーのコンプレッサー圧力、車両速度に基づいてファン回転設定値を決定し、さらにエンジン回転速度に基づいてファンＯＮ回転速度およびファンＭｉｄｄｌ回転速度を決定し、エンジンの加速度が設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、該加速度が設定値より小さい時はエンジン回転速度を検知し、該回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より小さい時はエンジン冷却液温度を検知し、該冷却液温度が下限閾値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とし、エンジン冷却液温度が下限閾値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転とし、前記エンジン回転速度がファンをＯｎ回転させるための下限エンジン回転速度より大きい時はファンＯｎ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を開いて、あるいはＯｎ用弁のみ開いてファンをＯｎ回転とし、ファンＯｎ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファンＭｉｄｄｌ回転速度とファン回転設定値と比較し、ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より小さい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がある設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を全開し、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、ファン回転速度が前記のある設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁を全開し、Ｍｉｄｄｌ用弁を閉じて、あるいはＭｉｄｄｌ用弁を開いてファンをＭｉｄｄｌ回転−Ｏｎ回転とし、前記ファンＭｉｄｄｌ回転速度がファン回転設定値より大きい時はファン回転速度を検知し、該回転速度がある設定値より小さい時は前記Ｏｎ用弁を閉じ、Ｍｉｄｄｌ用弁を全開してファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、ファン回転速度が前記のある設定値より大きい時は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転−Ｍｉｄｄｌ回転とし、エンジン停止中は前記Ｏｎ用弁およびＭｉｄｄｌ用弁を閉じてファンをＯｆｆ回転とすることを特徴とする外部制御式ファンカップリング装置の制御方法。