JPH04339125A - エンジンの冷却ファン制御装置 - Google Patents
エンジンの冷却ファン制御装置Info
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- JPH04339125A JPH04339125A JP3111636A JP11163691A JPH04339125A JP H04339125 A JPH04339125 A JP H04339125A JP 3111636 A JP3111636 A JP 3111636A JP 11163691 A JP11163691 A JP 11163691A JP H04339125 A JPH04339125 A JP H04339125A
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- Japan
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- control
- engine
- cooling fan
- oil
- rotation mechanism
- Prior art date
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Links
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
- F01P7/048—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using electrical drives
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、エンジンの冷却ファ
ン制御装置に関するものである。
ン制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車用エンジンにおいては
、冷却ファンによってエンジンの周囲に冷却風を送って
これを冷却することが一般的に行なわれており、この場
合におけるファンの駆動方式としてはエンジン駆動方式
あるいはモーター駆動方式とするのが通例であるが、こ
の中でも、エンジン駆動方式のものは大風量が比較的容
易に得られることから特に大排気量のエンジン用冷却フ
ァンとして多用されている。
、冷却ファンによってエンジンの周囲に冷却風を送って
これを冷却することが一般的に行なわれており、この場
合におけるファンの駆動方式としてはエンジン駆動方式
あるいはモーター駆動方式とするのが通例であるが、こ
の中でも、エンジン駆動方式のものは大風量が比較的容
易に得られることから特に大排気量のエンジン用冷却フ
ァンとして多用されている。
【0003】ところで、このようにエンジンによって直
接冷却ファンを駆動する方式の場合、エンジンの冷却要
求度に応じて冷却ファンを回転させたり停止させたりし
て冷却ファンの駆動に伴うエンジン出力の損失を可及的
に低減させる必要があることは勿論のこと、この他にエ
ンジン回転数は変化したがエンジンの冷却要求は変化し
ないような場合とか、これとは逆にエンジン回転数は変
化しないがエンジンの冷却要求度が変化するというよう
な場合、あるいは両者が相関関係をもたずに同時に変化
するというような場合もあるため、このようないずれの
場合においても最適な冷却性能が得られるようにしよう
とすればエンジン回転数そのものとは無関係にエンジン
の運転状態(例えば、その冷却要求度)に応じて冷却フ
ァン回転を制御することも必要となってくる。
接冷却ファンを駆動する方式の場合、エンジンの冷却要
求度に応じて冷却ファンを回転させたり停止させたりし
て冷却ファンの駆動に伴うエンジン出力の損失を可及的
に低減させる必要があることは勿論のこと、この他にエ
ンジン回転数は変化したがエンジンの冷却要求は変化し
ないような場合とか、これとは逆にエンジン回転数は変
化しないがエンジンの冷却要求度が変化するというよう
な場合、あるいは両者が相関関係をもたずに同時に変化
するというような場合もあるため、このようないずれの
場合においても最適な冷却性能が得られるようにしよう
とすればエンジン回転数そのものとは無関係にエンジン
の運転状態(例えば、その冷却要求度)に応じて冷却フ
ァン回転を制御することも必要となってくる。
【0004】このような要求に応えるものとして、例え
ば実開昭55ー108218号公報には、エンジンのク
ランクシャフトと冷却ファンとを遊星歯車機構を介して
回転可変に連結するとともに、その速度比の制御部とな
るピニオンギヤのキャリア部分に電磁クラッチを配置し
、該電磁クラッチの断接制御により冷却ファンの運転・
運転停止を行うと同時に、該電磁クラッチへの供給電流
制御によって該電磁クラッチのスベリ状態を変化させて
該キャリア部の回転を制御しもってエンジンの運転状態
(例えば、冷却要求度)に対応した冷却ファンの回転制
御を可能とする技術が提案されている。
ば実開昭55ー108218号公報には、エンジンのク
ランクシャフトと冷却ファンとを遊星歯車機構を介して
回転可変に連結するとともに、その速度比の制御部とな
るピニオンギヤのキャリア部分に電磁クラッチを配置し
、該電磁クラッチの断接制御により冷却ファンの運転・
運転停止を行うと同時に、該電磁クラッチへの供給電流
制御によって該電磁クラッチのスベリ状態を変化させて
該キャリア部の回転を制御しもってエンジンの運転状態
(例えば、冷却要求度)に対応した冷却ファンの回転制
御を可能とする技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
遊星歯車機構と電磁クラッチとの組み合わせによって冷
却ファンの回転制御を行う場合、該冷却ファンの運転・
運転停止制御は確実に行えるものの、該電磁クラッチへ
の供給電流制御によって該遊星歯車機構の回転比制御を
行うこと(特に、回転制御をリニアに行うこと)は該電
磁クラッチの構造・機能からして高度の技術を必要とし
、実際上、その実施は非常に困難で現実性に乏しいもの
と考えられる。
遊星歯車機構と電磁クラッチとの組み合わせによって冷
却ファンの回転制御を行う場合、該冷却ファンの運転・
運転停止制御は確実に行えるものの、該電磁クラッチへ
の供給電流制御によって該遊星歯車機構の回転比制御を
行うこと(特に、回転制御をリニアに行うこと)は該電
磁クラッチの構造・機能からして高度の技術を必要とし
、実際上、その実施は非常に困難で現実性に乏しいもの
と考えられる。
【0006】また一方、このように冷却ファンを遊星歯
車機構を介してエンジンによって直接駆動する構成のも
のにあっては、該遊星歯車機構の稼働率が非常に高いた
めこれを適度に潤滑してその耐久性あるいは作動上の信
頼性を確保する必要があるが、現在のところ有効な潤滑
手段は提案されていない。
車機構を介してエンジンによって直接駆動する構成のも
のにあっては、該遊星歯車機構の稼働率が非常に高いた
めこれを適度に潤滑してその耐久性あるいは作動上の信
頼性を確保する必要があるが、現在のところ有効な潤滑
手段は提案されていない。
【0007】そこで本願発明は、歯車式可変回転機構に
よって速度比を可変としたエンジンの冷却ファン制御装
置において、簡単且つコンパクトな構成により冷却ファ
ンの回転をエンジンの運転状態に応じて容易に可変制御
可能とするとともに、遊星歯車機構に対する潤滑性を向
上せしめ得るようにしたエンジンの冷却ファン制御装置
を提案することを目的としてなされたものである。
よって速度比を可変としたエンジンの冷却ファン制御装
置において、簡単且つコンパクトな構成により冷却ファ
ンの回転をエンジンの運転状態に応じて容易に可変制御
可能とするとともに、遊星歯車機構に対する潤滑性を向
上せしめ得るようにしたエンジンの冷却ファン制御装置
を提案することを目的としてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項1記載の発
明では、入力回転速度と出力回転速度との速度比を可変
とする歯車式可変回転機構に、エンジン出力が入力され
る入力部と、該入力を受けて冷却ファンを回転駆動する
冷却ファン駆動部と、該歯車式可変回転機構の軸心部に
配置されてそれ自身の回転速度を変化させることにより
上記入力部と冷却ファン駆動部との速度比を設定する速
度比設定部とを設ける一方、上記速度比設定部に、エン
ジン側に回転自在に支承された制御軸を該速度比設定部
と同軸状に形成するとともに、該制御軸には、エンジン
側から供給されるオイルの循環量を制御することによっ
て該制御軸の回動を可変に制御する流体式制御手段を取
り付け、さらに上記制御軸には上記流体式制御手段を循
環するオイルを上記歯車式可変回転機構に供給するオイ
ル供給手段を設けたことを特徴としている。
を解決するための具体的手段として、請求項1記載の発
明では、入力回転速度と出力回転速度との速度比を可変
とする歯車式可変回転機構に、エンジン出力が入力され
る入力部と、該入力を受けて冷却ファンを回転駆動する
冷却ファン駆動部と、該歯車式可変回転機構の軸心部に
配置されてそれ自身の回転速度を変化させることにより
上記入力部と冷却ファン駆動部との速度比を設定する速
度比設定部とを設ける一方、上記速度比設定部に、エン
ジン側に回転自在に支承された制御軸を該速度比設定部
と同軸状に形成するとともに、該制御軸には、エンジン
側から供給されるオイルの循環量を制御することによっ
て該制御軸の回動を可変に制御する流体式制御手段を取
り付け、さらに上記制御軸には上記流体式制御手段を循
環するオイルを上記歯車式可変回転機構に供給するオイ
ル供給手段を設けたことを特徴としている。
【0009】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
エンジンの冷却ファン制御装置において、流体式制御手
段をオイルポンプで構成したことを特徴としている。
エンジンの冷却ファン制御装置において、流体式制御手
段をオイルポンプで構成したことを特徴としている。
【0010】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
エンジンの冷却ファン制御装置において、流体式制御手
段を粘性流体クラッチで構成したことを特徴としている
。
エンジンの冷却ファン制御装置において、流体式制御手
段を粘性流体クラッチで構成したことを特徴としている
。
【0011】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
エンジンの冷却ファン制御装置において、オイル供給手
段に、上記歯車式可変回転機構へのオイル供給状態を制
御するオイル供給制御手段を備えたことを特徴としてい
る。
エンジンの冷却ファン制御装置において、オイル供給手
段に、上記歯車式可変回転機構へのオイル供給状態を制
御するオイル供給制御手段を備えたことを特徴としてい
る。
【0012】
【作用】本願発明ではかかる構成とすることによりそれ
ぞれ次のような作用が得られる。
ぞれ次のような作用が得られる。
【0013】■ 請求項1記載のエンジンの冷却ファン
制御装置では、入力部に入力されたエンジン回転は冷却
ファン駆動部に伝達され、該冷却ファン駆動部に取り付
けられた冷却ファンは所定の回転速度で回転せしめられ
る。この場合、速度比設定部の回転速度、即ち歯車式可
変回転機構における速度比は、流体式制御手段によって
エンジン側から供給されるオイル循環量を変更制御して
該速度比設定部に対する流体式制御手段による駆動抵抗
を増減調整することで可変とされる。このようにして設
定された速度比に基づいて冷却ファンがエンジンによっ
て回転されることにより、その回転速度が可変制御され
るものである。
制御装置では、入力部に入力されたエンジン回転は冷却
ファン駆動部に伝達され、該冷却ファン駆動部に取り付
けられた冷却ファンは所定の回転速度で回転せしめられ
る。この場合、速度比設定部の回転速度、即ち歯車式可
変回転機構における速度比は、流体式制御手段によって
エンジン側から供給されるオイル循環量を変更制御して
該速度比設定部に対する流体式制御手段による駆動抵抗
を増減調整することで可変とされる。このようにして設
定された速度比に基づいて冷却ファンがエンジンによっ
て回転されることにより、その回転速度が可変制御され
るものである。
【0014】また一方、歯車式可変回転機構の作動時に
おいては、流体式制御手段に供給されるエンジンからの
オイルの一部が制御軸に設けたオイル供給手段によって
歯車式可変回転機構に供給されることにより、該歯車式
可変回転機構の各ギヤ噛合部は適度に潤滑されることと
なる。
おいては、流体式制御手段に供給されるエンジンからの
オイルの一部が制御軸に設けたオイル供給手段によって
歯車式可変回転機構に供給されることにより、該歯車式
可変回転機構の各ギヤ噛合部は適度に潤滑されることと
なる。
【0015】■ 請求項2記載のエンジンの冷却ファン
制御装置では、上記■記載の基本的作用に加えて、流体
式制御手段がオイルポンプで構成されていることから、
該オイルポンプのオイル入り口側と出口側との間におけ
る差圧を制御して該オイルポンプの回転抵抗を増減させ
ることにより、該回転抵抗が制御軸を介して歯車式可変
回転機構の速度比設定部にその回転抵抗として負荷され
該速度比設定部の回転速度が可変制御され、この結果、
該歯車式可変回転機構の速度比が変更され、冷却ファン
の回転速度がエンジンの運転状態に対応して可変制御さ
れるものである。
制御装置では、上記■記載の基本的作用に加えて、流体
式制御手段がオイルポンプで構成されていることから、
該オイルポンプのオイル入り口側と出口側との間におけ
る差圧を制御して該オイルポンプの回転抵抗を増減させ
ることにより、該回転抵抗が制御軸を介して歯車式可変
回転機構の速度比設定部にその回転抵抗として負荷され
該速度比設定部の回転速度が可変制御され、この結果、
該歯車式可変回転機構の速度比が変更され、冷却ファン
の回転速度がエンジンの運転状態に対応して可変制御さ
れるものである。
【0016】■ 請求項3記載のエンジンの冷却ファン
制御装置では、上記■記載の基本的作用に加えて、流体
式制御手段が粘性流体クラッチで構成されていることか
ら、該粘性流体クラッチに供給されるオイル循環量を増
減制御することによって該オイルの粘性抵抗に基づく該
粘性流体クラッチの回転抵抗が増減変化して速度比設定
部の回転速度が可変制御され、この結果、該歯車式可変
回転機構の速度比が変更され、冷却ファンの回転速度が
エンジンの運転状態に対応して可変制御されるものであ
る。
制御装置では、上記■記載の基本的作用に加えて、流体
式制御手段が粘性流体クラッチで構成されていることか
ら、該粘性流体クラッチに供給されるオイル循環量を増
減制御することによって該オイルの粘性抵抗に基づく該
粘性流体クラッチの回転抵抗が増減変化して速度比設定
部の回転速度が可変制御され、この結果、該歯車式可変
回転機構の速度比が変更され、冷却ファンの回転速度が
エンジンの運転状態に対応して可変制御されるものであ
る。
【0017】■ 請求項4記載のエンジンの冷却ファン
制御装置では、上記■記載の基本的作用に加えて、オイ
ル供給手段にオイル供給状態を制御するオイル供給制御
手段を付設していることから、エンジンの運転状態に応
じて歯車式可変回転機構へ潤滑用のオイルを供給するこ
とが可能で、例えばエンジンの運転中継続的に所定量の
オイルを供給したり、あるいはエンジンの所定運転時間
毎に定期的にオイル供給を行ったりすることができ、歯
車式可変回転機構の潤滑要求度に対応して種々の潤滑特
性を設定することが可能ならしめられるものである。
制御装置では、上記■記載の基本的作用に加えて、オイ
ル供給手段にオイル供給状態を制御するオイル供給制御
手段を付設していることから、エンジンの運転状態に応
じて歯車式可変回転機構へ潤滑用のオイルを供給するこ
とが可能で、例えばエンジンの運転中継続的に所定量の
オイルを供給したり、あるいはエンジンの所定運転時間
毎に定期的にオイル供給を行ったりすることができ、歯
車式可変回転機構の潤滑要求度に対応して種々の潤滑特
性を設定することが可能ならしめられるものである。
【0018】
【発明の効果】このように本願発明のエンジンの冷却フ
ァン制御装置においては、歯車式可変回転機構の速度比
設定部に連結される制御軸を、これに設けた流体式制御
手段へのオイル循環量を制御して該流体式制御手段の回
転抵抗を増減調整することにより上記速度比設定部をし
て歯車式可変回転機構の速度比を可変制御し得るように
していることから、簡単な制御操作によって容易に且つ
確実に冷却ファンの回転速度をエンジンの運転状態に応
じて可変制御することができ、エンジンの冷却性能の向
上に寄与し得るものである。
ァン制御装置においては、歯車式可変回転機構の速度比
設定部に連結される制御軸を、これに設けた流体式制御
手段へのオイル循環量を制御して該流体式制御手段の回
転抵抗を増減調整することにより上記速度比設定部をし
て歯車式可変回転機構の速度比を可変制御し得るように
していることから、簡単な制御操作によって容易に且つ
確実に冷却ファンの回転速度をエンジンの運転状態に応
じて可変制御することができ、エンジンの冷却性能の向
上に寄与し得るものである。
【0019】また、歯車式可変回転機構の速度比設定部
に連結された制御軸に対して直接的に流体式制御手段を
取り付けているため、例えば該歯車式可変回転機構の速
度比設定部と流体式制御手段とをベルト等による伝達手
段を介して連結する場合に比して、装置のコンパクト化
がより一層促進されるとともに、エンジン出力の損失を
可及的に小さく抑えることができるものである。
に連結された制御軸に対して直接的に流体式制御手段を
取り付けているため、例えば該歯車式可変回転機構の速
度比設定部と流体式制御手段とをベルト等による伝達手
段を介して連結する場合に比して、装置のコンパクト化
がより一層促進されるとともに、エンジン出力の損失を
可及的に小さく抑えることができるものである。
【0020】さらに、制御軸にオイル供給手段を設けて
該オイル供給手段を介して歯車式可変回転機構側に潤滑
用のオイルを供給するようにしていることから、該歯車
式可変回転機構の潤滑性が常時良好に維持され、その耐
久性あるいは作動上の信頼性が向上せしめられるもので
ある。この場合、特にオイル供給手段にオイル供給制御
手段を付設することにより、エンジンの運転状態に対応
した潤滑特性を得ることができるため、装置の耐久性あ
るいは信頼性がさらに高められるとともに、運転条件の
異なる種々のエンジンへも容易に適用することができる
ことから、その汎用性が向上せしめられるものである。
該オイル供給手段を介して歯車式可変回転機構側に潤滑
用のオイルを供給するようにしていることから、該歯車
式可変回転機構の潤滑性が常時良好に維持され、その耐
久性あるいは作動上の信頼性が向上せしめられるもので
ある。この場合、特にオイル供給手段にオイル供給制御
手段を付設することにより、エンジンの運転状態に対応
した潤滑特性を得ることができるため、装置の耐久性あ
るいは信頼性がさらに高められるとともに、運転条件の
異なる種々のエンジンへも容易に適用することができる
ことから、その汎用性が向上せしめられるものである。
【0021】
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本願
各発明を詳細に説明する。
各発明を詳細に説明する。
【0022】第1実施例
図1には、本願の請求項1,2及び4記載の発明の実施
例にかかる自動車用エンジンの冷却ファンの制御装置が
示されており、同図において符号1はエンジンのクラン
クシャフトであって、該クランクシャフト1にはクラン
クプーリー11が取り付けられている。また、符号2は
エンジンの端部に設けられたエンジン側軸受部材であっ
て、該エンジン側軸受部材2には後述の遊星歯車機構4
を介して冷却ファン3が取り付けられるとともに、後述
する流体式制御手段としての制御用オイルポンプ5が取
付けられている。
例にかかる自動車用エンジンの冷却ファンの制御装置が
示されており、同図において符号1はエンジンのクラン
クシャフトであって、該クランクシャフト1にはクラン
クプーリー11が取り付けられている。また、符号2は
エンジンの端部に設けられたエンジン側軸受部材であっ
て、該エンジン側軸受部材2には後述の遊星歯車機構4
を介して冷却ファン3が取り付けられるとともに、後述
する流体式制御手段としての制御用オイルポンプ5が取
付けられている。
【0023】上記遊星歯車機構4は、特許請求の範囲中
の歯車式可変回転機構に該当するものであって、従来公
知の構造を備えている。即ち、上記エンジン側軸受部材
2に対してオーバーハング状態で軸支された制御軸40
の端部に一体的に形成されたサンギヤ41と、該サンギ
ヤ41にそれぞれ噛合せしめられるとともにキャリア4
4によって一体的に連結された複数のピニオンギヤ42
,42,・・と、該各ピニオンギヤ42,42,・・を
その外側から抱持するように配置され且つこれら各ピニ
オンギヤ42,42,・・にそれぞれ噛合せしめられる
リングギヤ43とを備えている。
の歯車式可変回転機構に該当するものであって、従来公
知の構造を備えている。即ち、上記エンジン側軸受部材
2に対してオーバーハング状態で軸支された制御軸40
の端部に一体的に形成されたサンギヤ41と、該サンギ
ヤ41にそれぞれ噛合せしめられるとともにキャリア4
4によって一体的に連結された複数のピニオンギヤ42
,42,・・と、該各ピニオンギヤ42,42,・・を
その外側から抱持するように配置され且つこれら各ピニ
オンギヤ42,42,・・にそれぞれ噛合せしめられる
リングギヤ43とを備えている。
【0024】そして、この実施例においては、上記各ピ
ニオンギヤ42,42,・・をエンジン出力の入力部と
すべくそのキャリア44に入力プーリー12を取り付け
て該入力プーリー12と上記クランクプーリー11とを
相互にベルト連結する一方、上記リングギヤ43には冷
却ファン3を固定してこれをファン駆動部とし、さらに
上記サンギヤ41はこれを速度比設定部とすべく上記制
御軸40の一端40aに後述の制御用オイルポンプ5を
取り付けている。
ニオンギヤ42,42,・・をエンジン出力の入力部と
すべくそのキャリア44に入力プーリー12を取り付け
て該入力プーリー12と上記クランクプーリー11とを
相互にベルト連結する一方、上記リングギヤ43には冷
却ファン3を固定してこれをファン駆動部とし、さらに
上記サンギヤ41はこれを速度比設定部とすべく上記制
御軸40の一端40aに後述の制御用オイルポンプ5を
取り付けている。
【0025】この遊星歯車機構4における速度比、即ち
上記クランクシャフト1と冷却ファン3との回転比は、
サンギヤ41の回転速度を変更することによって可変調
整される。即ち、上記速度比は、このサンギヤ41の回
転速度が小さくなるほど(即ち、サンギヤ41とエンジ
ンによって駆動されるキャリア44との回転速度差が大
きくなるほど)小さくなり、冷却ファン3の回転速度は
上昇することとなる。そして、この速度比の支配要因で
あるサンギヤ41の回転速度は、制御軸40に後述の制
御用オイルポンプ5の回転抵抗をかけることによって可
変調整し得るようにされている。
上記クランクシャフト1と冷却ファン3との回転比は、
サンギヤ41の回転速度を変更することによって可変調
整される。即ち、上記速度比は、このサンギヤ41の回
転速度が小さくなるほど(即ち、サンギヤ41とエンジ
ンによって駆動されるキャリア44との回転速度差が大
きくなるほど)小さくなり、冷却ファン3の回転速度は
上昇することとなる。そして、この速度比の支配要因で
あるサンギヤ41の回転速度は、制御軸40に後述の制
御用オイルポンプ5の回転抵抗をかけることによって可
変調整し得るようにされている。
【0026】上記制御用オイルポンプ5は、軸受7を介
して上記エンジン側軸受部材2に回転自在に支承された
上記回転軸40の一端40aに固着されるとともにその
周囲に複数のベーン53,53,・・を出没可能に取り
付けたロータ52を、上記エンジン側軸受部材2に形成
されたケーシング51内に収容して構成されている。そ
して、この制御用オイルポンプ5には、循環経路31を
介してエンジン用オイルポンプ20により圧送されるエ
ンジンオイルの一部が供給されるようになっており、該
オイルは制御用オイルポンプ5から吐出された後、再び
オイルタンク21側に還流される。
して上記エンジン側軸受部材2に回転自在に支承された
上記回転軸40の一端40aに固着されるとともにその
周囲に複数のベーン53,53,・・を出没可能に取り
付けたロータ52を、上記エンジン側軸受部材2に形成
されたケーシング51内に収容して構成されている。そ
して、この制御用オイルポンプ5には、循環経路31を
介してエンジン用オイルポンプ20により圧送されるエ
ンジンオイルの一部が供給されるようになっており、該
オイルは制御用オイルポンプ5から吐出された後、再び
オイルタンク21側に還流される。
【0027】また、この循環経路31には、制御弁8が
設けられている。この制御弁8は、可変絞り弁等の流量
制御弁で構成されるものであって、該循環経路31の通
路抵抗を増減制御することによって上記制御用オイルポ
ンプ5の入口側と出口側との間における差圧を調整しも
って該制御用オイルポンプ5の回転抵抗を増減制御する
ものである。即ち、この制御弁8の開度が全閉に近い場
合においては、制御用オイルポンプ5の入り口側と出口
側との間における差圧が小さいため、制御軸40を介し
てエンジントルクによって制御用オイルポンプ5を駆動
する場合の回転抵抗が少なく、遊星歯車機構4のサンギ
ヤ41はキャリア44の回転に追従して比較的高速で回
転する。従って、この場合には、遊星歯車機構4におけ
る速度比は最大に近く、冷却ファン3はほぼ停止した状
態となる。
設けられている。この制御弁8は、可変絞り弁等の流量
制御弁で構成されるものであって、該循環経路31の通
路抵抗を増減制御することによって上記制御用オイルポ
ンプ5の入口側と出口側との間における差圧を調整しも
って該制御用オイルポンプ5の回転抵抗を増減制御する
ものである。即ち、この制御弁8の開度が全閉に近い場
合においては、制御用オイルポンプ5の入り口側と出口
側との間における差圧が小さいため、制御軸40を介し
てエンジントルクによって制御用オイルポンプ5を駆動
する場合の回転抵抗が少なく、遊星歯車機構4のサンギ
ヤ41はキャリア44の回転に追従して比較的高速で回
転する。従って、この場合には、遊星歯車機構4におけ
る速度比は最大に近く、冷却ファン3はほぼ停止した状
態となる。
【0028】この状態から制御弁8が次第に閉じ方向に
操作されると、上記差圧が次第に増大し制御用オイルポ
ンプ5の回転抵抗が増加傾向となる。従って、遊星歯車
機構4の速度比が次第に減少し、冷却ファン3の回転速
度は上昇傾向となる。そして、この制御弁8が全閉され
て制御用オイルポンプ5の回転が停止した時点において
上記速度比が最小となり、冷却ファン3は最高回転速度
で回転することとなる。このように、この実施例のもの
においては、制御弁8の開度調整のみによって冷却ファ
ン3の回転速度を可変制御し得るものであり、その制御
操作が非常に容易である。
操作されると、上記差圧が次第に増大し制御用オイルポ
ンプ5の回転抵抗が増加傾向となる。従って、遊星歯車
機構4の速度比が次第に減少し、冷却ファン3の回転速
度は上昇傾向となる。そして、この制御弁8が全閉され
て制御用オイルポンプ5の回転が停止した時点において
上記速度比が最小となり、冷却ファン3は最高回転速度
で回転することとなる。このように、この実施例のもの
においては、制御弁8の開度調整のみによって冷却ファ
ン3の回転速度を可変制御し得るものであり、その制御
操作が非常に容易である。
【0029】ところで、この制御弁8の制御は、エンジ
ンの運転状態に応じて後述のコントロールユニット10
から出力される制御信号に基づいて行なわれる。即ち、
図1に示すようにコントロールユニット10には、エン
ジン運転状態検出信号としてエンジン回転数とエンジン
水温とエアコンのガス圧力が、またフィードバック制御
用信号として冷却ファン回転数が、それぞれ入力される
。そして、このコントロールユニット10においては、
各運転状態における冷却ファン3の回転速度を、これら
各運転状態信号に基づいて予じめ設定された冷却ファン
目標回転数(マップ値)に収束させるべく回転速度のフ
ィードバック制御を行うものである。
ンの運転状態に応じて後述のコントロールユニット10
から出力される制御信号に基づいて行なわれる。即ち、
図1に示すようにコントロールユニット10には、エン
ジン運転状態検出信号としてエンジン回転数とエンジン
水温とエアコンのガス圧力が、またフィードバック制御
用信号として冷却ファン回転数が、それぞれ入力される
。そして、このコントロールユニット10においては、
各運転状態における冷却ファン3の回転速度を、これら
各運転状態信号に基づいて予じめ設定された冷却ファン
目標回転数(マップ値)に収束させるべく回転速度のフ
ィードバック制御を行うものである。
【0030】例えば、アイドル運転の如くエンジン回転
数が低いにもかかわらずエンジン水温が比較的高い状態
においては、冷却ファン回転数を高めて冷却作用の促進
を図る必要があることから、上記冷却ファン目標回転数
は高回転側に設定されており、従ってこの場合には上記
制御弁8の開度を閉じ側に制御して制御用オイルポンプ
5の駆動抵抗を増加させ、もって冷却ファン3の回転上
昇を図るものである。尚、エアコンのガス圧力が高い場
合にも上記と同様に可変絞り弁6を閉じ側に制御して冷
却ファン3の回転上昇を図るものである。
数が低いにもかかわらずエンジン水温が比較的高い状態
においては、冷却ファン回転数を高めて冷却作用の促進
を図る必要があることから、上記冷却ファン目標回転数
は高回転側に設定されており、従ってこの場合には上記
制御弁8の開度を閉じ側に制御して制御用オイルポンプ
5の駆動抵抗を増加させ、もって冷却ファン3の回転上
昇を図るものである。尚、エアコンのガス圧力が高い場
合にも上記と同様に可変絞り弁6を閉じ側に制御して冷
却ファン3の回転上昇を図るものである。
【0031】また逆に、エンジン回転数は高いがエンジ
ン水温はさほど高くなく、どちらかというと冷却ファン
によるエンジン冷却要求度が比較的低いような場合には
、エンジン回転数に追従させて冷却ファン3を高速で回
転させることは徒にエンジン出力のロスを増加させるだ
けでエンジンの加速性能等の観点からして得策ではない
。このため、このような運転状態においては上記冷却フ
ァン目標回転数は比較的低回転側に設定されており、従
って上記制御弁8は開き側に制御され、これによって上
記制御用オイルポンプ5の回転抵抗が減少し、上記冷却
ファン3の速度低下が図られるものである。
ン水温はさほど高くなく、どちらかというと冷却ファン
によるエンジン冷却要求度が比較的低いような場合には
、エンジン回転数に追従させて冷却ファン3を高速で回
転させることは徒にエンジン出力のロスを増加させるだ
けでエンジンの加速性能等の観点からして得策ではない
。このため、このような運転状態においては上記冷却フ
ァン目標回転数は比較的低回転側に設定されており、従
って上記制御弁8は開き側に制御され、これによって上
記制御用オイルポンプ5の回転抵抗が減少し、上記冷却
ファン3の速度低下が図られるものである。
【0032】このように冷却ファン3の回転速度がエン
ジンの運転状態に応じてフィードバック制御されること
により、エンジンの実際の冷却要求度に応じた冷却ファ
ン速度を確保することができ、しかも同時にエンジン出
力の浪費が可及的に防止されるものであり、結果的にエ
ンジンの冷却性能とエンジンの出力性能(例えば、加速
性能)の両立が可能ならしめられるものである。
ジンの運転状態に応じてフィードバック制御されること
により、エンジンの実際の冷却要求度に応じた冷却ファ
ン速度を確保することができ、しかも同時にエンジン出
力の浪費が可及的に防止されるものであり、結果的にエ
ンジンの冷却性能とエンジンの出力性能(例えば、加速
性能)の両立が可能ならしめられるものである。
【0033】一方、上記遊星歯車機構4はエンジンの運
転中は常時エンジントルクが入力されるものであるため
、その耐久性あるいは作動上の信頼性の確保という点か
ら、適正な潤滑が行なわれることが必要となる。このこ
とから、この実施例のものにおいては、上記制御軸40
に、その一端30aが上記サンギヤ41の外周面上に、
また他端30bが上記制御用オイルポンプ5のロータ5
2の外周面52aにそれぞれ開口するオイル供給通路3
0を該回転軸40の軸心部を通って形成し、エンジンの
運転中に該制御用オイルポンプ5にエンジン用オイルポ
ンプ20から供給されるオイルの一部を遊星歯車機構4
側に導入してこれを潤滑するようにしている。
転中は常時エンジントルクが入力されるものであるため
、その耐久性あるいは作動上の信頼性の確保という点か
ら、適正な潤滑が行なわれることが必要となる。このこ
とから、この実施例のものにおいては、上記制御軸40
に、その一端30aが上記サンギヤ41の外周面上に、
また他端30bが上記制御用オイルポンプ5のロータ5
2の外周面52aにそれぞれ開口するオイル供給通路3
0を該回転軸40の軸心部を通って形成し、エンジンの
運転中に該制御用オイルポンプ5にエンジン用オイルポ
ンプ20から供給されるオイルの一部を遊星歯車機構4
側に導入してこれを潤滑するようにしている。
【0034】さらに、この実施例においては、このよう
なオイル供給通路30を介しての遊星歯車機構4側への
オイル供給をエンジンの運転上の必要に応じて行い得る
ようにするために、上記オイル供給通路30の一部に逆
止弁32を設けるとともに、該逆止弁32をソレノイド
33によって進退駆動される操作ロッド34により選択
的に開弁させ得るようにしている。即ち、上記ソレノイ
ド33の非励磁状態においては操作ロッド34に対する
操作力が解除され、上記逆止弁32は閉弁状態に保持さ
れる。従って、この状態においてはエンジンの運転にも
かかわらず遊星歯車機構4へのオイル供給は行なわれな
い。
なオイル供給通路30を介しての遊星歯車機構4側への
オイル供給をエンジンの運転上の必要に応じて行い得る
ようにするために、上記オイル供給通路30の一部に逆
止弁32を設けるとともに、該逆止弁32をソレノイド
33によって進退駆動される操作ロッド34により選択
的に開弁させ得るようにしている。即ち、上記ソレノイ
ド33の非励磁状態においては操作ロッド34に対する
操作力が解除され、上記逆止弁32は閉弁状態に保持さ
れる。従って、この状態においてはエンジンの運転にも
かかわらず遊星歯車機構4へのオイル供給は行なわれな
い。
【0035】一方、この状態において上記ソレノイド3
3が励磁され、その励磁吸引力によって上記操作ロッド
34に操作力がかけられると、該操作ロッド34によっ
て逆止弁32は強制的に開弁され、上記遊星歯車機構4
へのオイル導出を許容する。従って、この状態において
は、制御用オイルポンプ5内のオイルの一部が上記遊星
歯車機構4に供給され、該遊星歯車機構4はこのオイル
によって適度に潤滑されることとなる。
3が励磁され、その励磁吸引力によって上記操作ロッド
34に操作力がかけられると、該操作ロッド34によっ
て逆止弁32は強制的に開弁され、上記遊星歯車機構4
へのオイル導出を許容する。従って、この状態において
は、制御用オイルポンプ5内のオイルの一部が上記遊星
歯車機構4に供給され、該遊星歯車機構4はこのオイル
によって適度に潤滑されることとなる。
【0036】尚、このソレノイド33は上記コントロー
ルユニット10からの制御信号に基づいて制御される。 即ち、この実施例のものにおいては、上記コントロール
ユニット10にオイル供給条件判定信号としてエンジン
の運転時間と自動車の走行距離とを入力し、例えばエン
ジンの所定運転時間毎に、あるいは自動車の一定走行距
離毎に上記ソレノイド33を作動させてオイル供給を実
行させる。即ち、潤滑用オイルの定期供給を可能とした
ものである。
ルユニット10からの制御信号に基づいて制御される。 即ち、この実施例のものにおいては、上記コントロール
ユニット10にオイル供給条件判定信号としてエンジン
の運転時間と自動車の走行距離とを入力し、例えばエン
ジンの所定運転時間毎に、あるいは自動車の一定走行距
離毎に上記ソレノイド33を作動させてオイル供給を実
行させる。即ち、潤滑用オイルの定期供給を可能とした
ものである。
【0037】このようにオイル供給をエンジンの運転状
態に応じて制御することにより、例えば遊星歯車機構4
内に過剰なオイルが供給されオイルの粘性抵抗によって
遊星歯車機構4の回転抵抗が増大するというようなこと
が未然に防止されることから、遊星歯車機構4の潤滑性
とエンジンの出力効率の両立が図れるものである。
態に応じて制御することにより、例えば遊星歯車機構4
内に過剰なオイルが供給されオイルの粘性抵抗によって
遊星歯車機構4の回転抵抗が増大するというようなこと
が未然に防止されることから、遊星歯車機構4の潤滑性
とエンジンの出力効率の両立が図れるものである。
【0038】さらに、この実施例のものにおいては、以
上に述べたような冷却ファン3の可変制御上の作用効果
及び遊星歯車機構4の潤滑性上の作用効果の他に、遊星
歯車機構4のサンギヤ41と一体的に形成された制御軸
40の一端に直接制御用オイルポンプ5を取り付けてい
るため、例えばこのサンギヤ41と制御用オイルポンプ
5とをベルト等の伝達手段を介して連係させる構造の場
合に比して、装置の構造が簡単でしかもよりコンパクト
に形成し得る。ことため、エンジン装置全体のコンパク
ト化に寄与することができ、特に自動車用エンジンの如
く極めて限られたスペース内に配置されるものに適用す
る場合に好適な構造である。
上に述べたような冷却ファン3の可変制御上の作用効果
及び遊星歯車機構4の潤滑性上の作用効果の他に、遊星
歯車機構4のサンギヤ41と一体的に形成された制御軸
40の一端に直接制御用オイルポンプ5を取り付けてい
るため、例えばこのサンギヤ41と制御用オイルポンプ
5とをベルト等の伝達手段を介して連係させる構造の場
合に比して、装置の構造が簡単でしかもよりコンパクト
に形成し得る。ことため、エンジン装置全体のコンパク
ト化に寄与することができ、特に自動車用エンジンの如
く極めて限られたスペース内に配置されるものに適用す
る場合に好適な構造である。
【0039】第2実施例
図2には本願の請求項1,3及び4記載の発明の実施例
にかかるエンジンの冷却用ファンの制御装置が示されて
いる。この実施例のものは上記第1実施例のものが流体
式制御手段として制御用オイルポンプ5を採用していた
のに対して、これを粘性流体クラッチ6で構成したもの
であり、その他の構成は上記第1実施例のものと同様で
ある。従って、ここでは、この粘性流体クラッチ6に関
する構成及び作用効果のみ説明し、その他の構成等につ
いては説明を省略する。
にかかるエンジンの冷却用ファンの制御装置が示されて
いる。この実施例のものは上記第1実施例のものが流体
式制御手段として制御用オイルポンプ5を採用していた
のに対して、これを粘性流体クラッチ6で構成したもの
であり、その他の構成は上記第1実施例のものと同様で
ある。従って、ここでは、この粘性流体クラッチ6に関
する構成及び作用効果のみ説明し、その他の構成等につ
いては説明を省略する。
【0040】粘性流体クラッチ6は、エンジン側軸受部
材2に形成した所定容積のケーシング61内に、制御軸
40に固着配置されたディスク62を収容して構成され
、該ケーシング61内に供給されたオイルの粘性抵抗の
多少(即ち、オイル量の多少)によって遊星歯車機構4
のサンギヤ41に対して所定の回転抵抗を付与しもって
該遊星歯車機構4の速度比を可変設定可能とするもので
ある。
材2に形成した所定容積のケーシング61内に、制御軸
40に固着配置されたディスク62を収容して構成され
、該ケーシング61内に供給されたオイルの粘性抵抗の
多少(即ち、オイル量の多少)によって遊星歯車機構4
のサンギヤ41に対して所定の回転抵抗を付与しもって
該遊星歯車機構4の速度比を可変設定可能とするもので
ある。
【0041】このような粘性流体クラッチ6の回転抵抗
を可変設定するために、循環経路31に制御弁8を設け
、該制御弁8によって粘性流体クラッチ6へのオイル循
環量を制御するようにしている。そして、この制御弁8
は、上記第1実施例の場合と同様に、コントロールユニ
ット10からの制御信号に基づいて作動制御されるもの
であり、具体的には粘性流体クラッチ6の回転抵抗を増
加させて遊星歯車機構4の速度比を減少させる場合には
、該制御弁8を開き側に制御して粘性流体クラッチ6へ
のオイル循環量を増加させ、逆に粘性流体クラッチ6の
回転抵抗を減少させて遊星歯車機構4の速度比を増大さ
せる場合には、該制御弁8を閉じ側に制御して粘性流体
クラッチ6へのオイル循環量を減少させるように制御さ
れる。
を可変設定するために、循環経路31に制御弁8を設け
、該制御弁8によって粘性流体クラッチ6へのオイル循
環量を制御するようにしている。そして、この制御弁8
は、上記第1実施例の場合と同様に、コントロールユニ
ット10からの制御信号に基づいて作動制御されるもの
であり、具体的には粘性流体クラッチ6の回転抵抗を増
加させて遊星歯車機構4の速度比を減少させる場合には
、該制御弁8を開き側に制御して粘性流体クラッチ6へ
のオイル循環量を増加させ、逆に粘性流体クラッチ6の
回転抵抗を減少させて遊星歯車機構4の速度比を増大さ
せる場合には、該制御弁8を閉じ側に制御して粘性流体
クラッチ6へのオイル循環量を減少させるように制御さ
れる。
【0042】このような構成とすることによって、上記
第1実施例の場合と同様に、冷却ファン3の回転速度を
エンジンの運転状態に応じて容易に可変制御し得るもの
である。
第1実施例の場合と同様に、冷却ファン3の回転速度を
エンジンの運転状態に応じて容易に可変制御し得るもの
である。
【0043】また、この実施例のものにおいては、制御
軸40に設けられるオイル供給通路30の他端30bを
上記ディスク62の外周面62aに開口させ、該粘性流
体クラッチ6の内部に供給されたオイルの一部を遊星歯
車機構4側に潤滑油として供給し得るようにしている。 この場合、上記循環経路31に逆止弁32を設けるとと
もに、該逆止弁32の作動をソレノイド33によって制
御し、もって運転状態に応じた定期的にオイル供給を可
能にした点は上記第1実施例の場合と同様である。
軸40に設けられるオイル供給通路30の他端30bを
上記ディスク62の外周面62aに開口させ、該粘性流
体クラッチ6の内部に供給されたオイルの一部を遊星歯
車機構4側に潤滑油として供給し得るようにしている。 この場合、上記循環経路31に逆止弁32を設けるとと
もに、該逆止弁32の作動をソレノイド33によって制
御し、もって運転状態に応じた定期的にオイル供給を可
能にした点は上記第1実施例の場合と同様である。
【図1】本願発明の第1実施例にかかるエンジンの冷却
ファン制御装置のシステム図である。
ファン制御装置のシステム図である。
【図2】本願発明の第2実施例にかかるエンジンの冷却
ファン制御装置のシステム図である。
ファン制御装置のシステム図である。
1はクランクシャフト、2はエンジン側軸受部材、3は
冷却ファン、4は遊星歯車機構、5は制御用オイルポン
プ、6は粘性流体クラッチ、7は軸受、8は制御弁、1
0はコントロールユニット、11はクランクプーリー、
12は入力プーリー、20はエンジン用オイルポンプ、
30はオイル供給通路、31は循環経路、32は逆止弁
、33はソレノイド、34は操作ロッド、40は制御軸
、41はサンギヤ4、42はピニオンギヤ、43はリン
グギヤ、44はキャリア、51はケーシング、52はロ
ータ、53はベーン、61はケーシング、62はディス
クである。
冷却ファン、4は遊星歯車機構、5は制御用オイルポン
プ、6は粘性流体クラッチ、7は軸受、8は制御弁、1
0はコントロールユニット、11はクランクプーリー、
12は入力プーリー、20はエンジン用オイルポンプ、
30はオイル供給通路、31は循環経路、32は逆止弁
、33はソレノイド、34は操作ロッド、40は制御軸
、41はサンギヤ4、42はピニオンギヤ、43はリン
グギヤ、44はキャリア、51はケーシング、52はロ
ータ、53はベーン、61はケーシング、62はディス
クである。
Claims (4)
- 【請求項1】 入力回転速度と出力回転速度との速度
比を可変とする歯車式可変回転機構に、エンジン出力が
入力される入力部と、該入力を受けて冷却ファンを回転
駆動する冷却ファン駆動部と、該歯車式可変回転機構の
軸心部に配置されてそれ自身の回転速度を変化させるこ
とにより上記入力部と冷却ファン駆動部との速度比を設
定する速度比設定部とを設ける一方、上記速度比設定部
に、エンジン側に回転自在に支承された制御軸を該速度
比設定部と同軸状に形成するとともに、該制御軸には、
エンジン側から供給されるオイルの循環量を制御するこ
とによって該制御軸の回動を可変に制御する流体式制御
手段を取り付け、さらに上記制御軸には上記流体式制御
手段を循環するオイルを上記歯車式可変回転機構に供給
するオイル供給手段を設けたことを特徴とするエンジン
の冷却ファン制御装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記流体式制御手
段がオイルポンプで構成されていることを特徴とするエ
ンジンの冷却ファン制御装置。 - 【請求項3】 請求項1において、上記流体式制御手
段が粘性流体クラッチで構成されていることを特徴とす
るエンジンの冷却ファン制御装置。 - 【請求項4】 請求項1において、上記オイル供給手
段に、上記歯車式可変回転機構へのオイル供給状態を制
御するオイル供給制御手段が備えられていることを特徴
とするエンジンの冷却ファン制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3111636A JPH04339125A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | エンジンの冷却ファン制御装置 |
DE4216135A DE4216135A1 (de) | 1991-05-16 | 1992-05-15 | Steuervorrichtung fuer einen rotationskoerper zum kuehlen eines motors |
KR1019920008300A KR950004538B1 (ko) | 1991-05-16 | 1992-05-16 | 엔진의 냉각용회전체 제어장치 |
US07/884,591 US5224446A (en) | 1991-05-16 | 1992-05-18 | Control apparatus for a rotary body for cooling an engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3111636A JPH04339125A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | エンジンの冷却ファン制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04339125A true JPH04339125A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14566333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3111636A Pending JPH04339125A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | エンジンの冷却ファン制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04339125A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005308128A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Toyota Motor Corp | 動力伝達装置 |
JP2007092753A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Usui Internatl Corp | 外部制御ファン装置及びその制御方法 |
CN115992835A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-21 | 江苏中奕和创智能科技有限公司 | 一种采用氢能源发电的降噪低音式发电机 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111636A patent/JPH04339125A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005308128A (ja) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Toyota Motor Corp | 動力伝達装置 |
JP4617708B2 (ja) * | 2004-04-22 | 2011-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | 動力伝達装置 |
JP2007092753A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Usui Internatl Corp | 外部制御ファン装置及びその制御方法 |
CN115992835A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-21 | 江苏中奕和创智能科技有限公司 | 一种采用氢能源发电的降噪低音式发电机 |
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