JPH0979211A

JPH0979211A - 車両用冷却システム

Info

Publication number: JPH0979211A
Application number: JP23439695A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ogushi; 串直樹大
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】流体モータにより駆動されるウオータポンプ
及び冷却ファンを有する車両用冷却システムにおいて、
ウオータポンプの送水量と冷却ファンの送風量とを最適
に独立的に制御可能とする。【解決手段】エンジンに冷却水を圧送するウオータポン
プ（２０）と、流体圧を受けてウオータポンプ（２０）
を駆動する第１流体モータ（２１）と、エンジンに接続
されるラジエータを冷却する冷却ファン（２２）と、流
体圧を受けて冷却ファンを駆動する第２流体モータ（２
３）と、第１及び第２流体モータに流体圧を供給するた
めの流体ポンプ（３０）と、該流体ポンプの吐出量をエ
ンジンの運転状態に応じて制御する吐出量制御手段（５
０）と、流体ポンプの吐出口に連通し、流体ポンプの吐
出量の一定流量を分流し、該一定流量との差分の流体ポ
ンプの吐出量を第２流体モータ（２３）へ供給する分流
手段（４０）と、該分流手段により分流された一定流量
の流体の流量をエンジンの運転状態に応じて可変して第
１流体モータ（２１）へ供給する流量可変手段（７０）
とを備えてなる構成としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、流体モータにより駆動
されるウオータポンプ及び冷却ファンとを有する車両用
冷却システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両用冷却システムとし
ては、特開平１ー７３１０９号公報に示されるものが知
られている。この冷却システムは、エンジンに冷却水を
圧送するウオータポンプと、ウオータポンプを駆動する
第１流体モータと、エンジンに接続されるラジエータを
冷却する冷却ファンと、第１流体モータと直列に接続さ
れ冷却ファンを駆動する第２流体モータと、第１及び第
２流体モータに流体を圧送するための流体ポンプと、流
体ポンプの吐出量を制御する流量制御弁とを備えるもの
である。

【０００３】このシステムにおいては、流体ポンプの吐
出量が多いときには、両流体モータは共にその回転数が
高く、つまり、ウオータポンプの送水量及び冷却ファン
の送風量が多くなり、一方吐出量が少ないときには、両
流体モータは共にその回転数が低く、つまり、ウオータ
ポンプの送水量及び冷却ファンの送風量が少なくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したシステムにお
いては、第１及び第２流体モータが直列に接続されてい
るので、第１及び第２流体モータには常に夫々同量（即
ち、流体ポンプの吐出量に相当する量）の流体が圧送さ
れることになる。そのため、第１流体モータの回転数第
２流体モータの回転数とを独立的に制御することは困難
になる。つまり、ウオータポンプの送水量と冷却ファン
の送風量とを独立的に制御することは困難になる。

【０００５】そのため、例えば、下記のような問題が生
じる。

【０００６】一般高速走行時（熱負荷が小さく、冷却水
温が設定温度未満で且つ、エンジン回転数が設定回転数
以上のとき）には、走行風によりラジエータが冷却され
るため、ウオータポンプを駆動し且つ、冷却ファンを停
止させる必要があるが、この要望を満足できなくなる。
つまり、流体ポンプから第１流体モータに流体を圧送し
てウオータポンプを駆動させると、冷却ファンも同時に
駆動されてしまい、その分だけ冷却ファンの駆動による
損失馬力が大きくなる。

【０００７】又、登坂走行時等の高負荷時（冷却水温が
設定温度以上で且つ、エンジン回転数が設定回転数以上
のときには、冷却ファンの送風量を最大にする必要があ
るが、冷却ファンの送風量を必要最大送風量に適合させ
ると、ウオータポンプの送水量が増加しすぎてしまい、
その分ウオータポンプの駆動による損失馬力が増大す
る。また、逆に、ウオータポンプの送水量を最適にする
と、冷却ファンの送風量が過少となり、エンジン冷却水
の冷却能力が低下する。

【０００８】故に、本発明は、流体モータにより駆動さ
れるウオータポンプ及び冷却ファンを有する車両用冷却
システムにおいて、ウオータポンプの送水量と冷却ファ
ンの送風量とを最適に独立的に制御可能とすることを、
その技術的課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた請求項１の技術的手段は、当該車両用冷却シス
テムを、エンジンに冷却水を圧送するウオータポンプ
と、流体圧を受けて前記ウオータポンプを駆動する第１
流体モータと、前記エンジンに接続されるラジエータを
冷却するファンと、流体圧を受けて前記ファンを駆動す
る第２流体モータと、前記第１及び第２流体モータに流
体圧を供給するための流体ポンプと、該流体ポンプの吐
出量を前記エンジンの運転状態に応じて制御する吐出量
制御手段と、前記流体ポンプの吐出口に連通し、前記流
体ポンプの吐出量の一定流量を分流し、該一定流量との
差分の前記流体ポンプの吐出量を前記第２流体モータへ
供給する分流手段と、該分流手段により分流された一定
流量の流体の流量を前記エンジンの運転状態に応じて可
変して前記第１流体モータへ供給する流量可変手段とを
備えてなる構成としたことである。

【００１０】又、請求項２の技術的手段は、前記吐出量
制御手段が、エンジンの冷却水温及びエンジン回転数に
応じて、流体ポンプの吐出量を制御するようにしたこと
である。

【００１１】又、更に、請求項３の技術的手段は、流量
可変手段が、分流手段により一定量に分流された流体量
を冷却水温に応じて無段階に制御するようにしたことで
ある。

【００１２】請求項１の発明によれば、流体ポンプより
の吐出量の内、分流手段により一定油量を分流し、この
分流された油量を流量可変手段を介してウオータポンプ
を駆動する第１流体モータに供給し、流体ポンプの吐出
量とこの一定量の差分の流体量を冷却ファンを駆動する
第２流体モータに供給するので、ウオータポンプの送水
量と冷却ファンの送風量とが独立的に制御される。

【００１３】又、請求項２の発明によれば、吐出量制御
手段により、流体ポンプの吐出量が冷却水温及びエンジ
ン回転数に応じて制御されるので、一般高速運転時等に
は不要である冷却ファンをウオータポンプの駆動とは独
立して的確に停止させることができると共に、登坂走行
時等には冷却ファンをウオータポンプの駆動とは独立し
て高速で駆動することができる。従って、不要であると
きの冷却ファンの駆動による損失馬力及び冷却ファンの
高速駆動に伴うウオータポンプの高速駆動による損失馬
力を低減することができる。

【００１４】又、請求項３の発明によれば、流量可変手
段により、分流手段により一定量に分流された流体量を
冷却水温に応じて無段階に制御するので、エンジン暖機
時等の不要なウオータポンプの一定流体量による駆動を
低速化させることができ、暖機の促進をはかることがで
きると共に、冷却水温に応じたウオータポンプの送水量
の最適制御が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１において、車両用冷却システム
１０は、図示しないエンジンに冷却水を圧送するウオー
タポンプ２０と、該ウオータポンプ２０を駆動する第１
油圧モータ（第１流体モータ）と、エンジンの冷却水回
路に接続される図示しないラジエータを冷却する冷却フ
ァン２２と、該冷却ファン２２を駆動する第２油圧モー
タ（第２流体モータ）２３と、第１及び第２油圧モータ
２１、２３に流体を供給するための可変容量オイルポン
プ（流体ポンプ）３０と、該可変容量オイルポンプ３０
の吐出量をエンジンの運転状態に応じて制御する吐出量
制御手段５０と、可変容量オイルポンプ３０の吐出量の
一定流量を分流し、該一定流量との差分のオイルポンプ
３０の吐出量を第２油圧モータ２３へ供給する分流弁
（分流手段）４０と、該分流弁４０により分流された一
定流量の流体の流量をエンジンの運転状態に応じて可変
して第１油圧モータ２１へ供給する流量可変手段７０と
から成っている。

【００１６】ウオータポンプ２０は、エンジンの冷却水
回路の途中に配設され、第１油圧モータ２１の回転数に
応じてその送水量が変化するようになっている。ここ
で、第１油圧モータ２１の回転数は、供給される油量又
は油圧によって決まる。

【００１７】冷却ファン２２は、ラジエータに対向して
配設され、第２油圧モータ２３の回転数に応じて冷却フ
ァン２２の送風量が変化するようになっている。ここ
で、第２油圧モータ２３の回転数も供給される油量又は
油圧によって決まる。

【００１８】可変容量オイルポンプ３０は、ボデー３１
と、ボデー３１内に配設され駆動軸（例えば、エンジン
のクランクシャフトからベルトを介して）６０に一体回
転自在に支持されたロータ３２と、ロータ３２との間で
作動空間３３を形成するようにロータ３２の周りに配設
されると共にボデー３１に固定されたピン３４を支点と
して摺動可能で且つ、ロータ３２に対して偏心可能なカ
ムリング３５と、油が充填されたリザーバタンク６１か
ら吸入通路６２を介して油を吸入するための吸入ポート
３６と、作動空間３３内で圧縮された油を吐出通路６３
へ吐出するための吐出ポート３７と、カムリング３５を
揺動させるカムリング揺動装置３８とから成っている。

【００１９】カムリング揺動装置３８は、ボデー３１と
一体的に形成されたシリンダ３８１と、シリンダ３８１
内に摺動自在に配設され、カムリング３５の偏心量を大
きくする方向（図示右方向）にカムリング３５に形成さ
れた作用点となる突起部３５１を付勢するコントロール
ピストン３８２と、カムリング３５の偏心量を大きくす
る方向（図示左方向）にカムリング３５の突起部３５１
を付勢するリターンスプリング３８３とを備えている。

【００２０】コントロールピストン３８２の左端は、ト
ロコイドポンプ等の定容量ポンプから成るサブオイルポ
ンプ５１の油圧を受けるための受圧面３８２ａとなって
おり、その油圧によるコントロールピストン３８２の付
勢力がリターンスプリング３８３の付勢力よりも大きく
なると、カムリング３５が図示右方向に揺動してカムリ
ング３５の偏心量が小さくなる。尚、サブオイルポンプ
５１は、図示はされないが、可変容量オイルポンプ３０
と同軸上に配設される。

【００２１】吐出ポート３７は、ロータ３２の回転中心
Ｎから吐出ポート３７の円周方向中点Ｍに向かう方向と
リターンスプリング３８３の付勢方向とのなす角度が略
９０°になるように形成されている。

【００２２】尚、図１では可変容量オイルポンプを用い
たが、これに限定される必要はなく、定容量オイルポン
プ（例えば、トロコイドポンプ）を吐出量制御弁と共に
用いても良い。

【００２３】分流弁４０は、図２に示すように、内孔４
１１を有するハウジング４１と、ハウジング４１の内孔
４１１内に摺動可能に嵌挿されたスプール弁４５と、該
スプール弁４５をリテーナ４６を介して図示左方に常時
付勢するスプリング４７とから構成されている。尚、ハ
ウジング４１の内孔４１１の両端開口は、夫々プラグ４
８、４９により液密的に閉塞されている。

【００２４】ハウジング４１には、吐出通路６３に連通
される入力ポート４２と、第１油圧モータ２１の吸入口
に連通する第１分岐通路６４に後述する流量可変手段７
０を介して連通される第１出力ポート４３と、第２油圧
モータ２３の吸入口に連通する第２分岐通路６５に連通
される第２出力ポート４４とが、形成されており、各ポ
ート４２、４３、４４は夫々内孔４１１に開口してい
る。

【００２５】スプール弁４５は、段付内孔を有し、該段
付内孔の段部には一端をプラグ４９に着座されたスプリ
ング４７の他端がリテーナ４６を介して着座している。
これにより、スプール弁４５の段付内孔の小径部側に第
１圧力室４５１が、又、大径部側に常時第１出力ポート
４３に連通する第２圧力室４５４が夫々区画形成され
る。尚、リテーナ４６は、固定オリフィス４６１を有
し、この固定オリフィス４６１を介して常時第１及び第
２圧力室４５１、４５４は互いに連通されている。又、
スプール弁４５には、入力ポート４２を常時第１圧力室
４５１に連通させる４つの放射状の第１通路４５２と、
第１圧力室４５１に常時連通し且つ、第２出力ポート４
４に連通可能な４つの放射状の第２通路４５３とが形成
されている。

【００２６】この構成によれば、入力ポート４２に吐出
通路６３より油が供給されると、油は第１通路４５２、
第１圧力室４５１、固定オリフィス４６１及び第２圧力
室４５４を介して第１出力ポート４３に供給される。こ
の際に、固定オリフィス４６１により第１圧力室４５１
と第２圧力室４５４間で差圧ΔＰが発生し、この差圧は
スプリング４７の付勢力に対抗するようにスプール弁４
５に作用する。入力ポート４２に供給される油量Ｑ１が
増大し、それに伴い、差圧ΔＰが増加すると、スプリン
グ４７の付勢力に抗してスプール弁４５が第２圧力室４
５４側に摺動し、差圧ΔＰによる力とスプリング４７の
付勢力がバランスする位置にスプール弁４５が維持され
る。これにより、第１圧力室４５１が第２通路４５３を
介して第２出力ポート４４に連通されると共に、スプー
ル弁４５の第２圧力室４５４側端部４５５と第１出力ポ
ート４３のハウジング４１の内孔４１１の開口に形成さ
れる環状溝４１２との間で可変オリフィスが形成され
る。このため、例えば、入力ポート４２に供給される油
量Ｑ１の増加に伴い、第１圧力室４５１内の圧力が増加
すると、スプール弁４５がスプリング４７の付勢力に抗
して第２圧力室４５４側に摺動し、可変オリフィスによ
り更に第２圧力室４５４と第１出力ポート４３間の連通
が絞られ、第２圧力室４５４内の圧力が増加する。この
結果、可変オリフィスの作用により、差圧ΔＰが一定に
保たれ、第１出力ポート４３への油量Ｑ２が一定量に維
持される。ここで、この一定量は、スプリング４７の設
定荷重及び固定オリフィス４６１の径によって決定され
る。尚、第２出力ポート４４へは、入力ポート４２への
供給油量Ｑ１と一定量Ｑ２との差の余剰油量Q ３が供給
される。

【００２７】吐出量制御手段５０は、冷却水温及びエン
ジン回転数に応じてカムリング揺動装置３８のコントロ
ールピストン３８２に供給する油圧を制御することでカ
ムリング３５の偏心量を変化させて可変容量オイルポン
プ３０の吐出量を制御するものである。具体的には、例
えば、冷却水温が設定温度（例えば、８０〜１００℃）
以上の時（例えば、交差点で待機している際のアイドル
時や登坂時）に可変容量オイルポンプ３０の吐出量を第
１油圧モータ２１に供給する一定油量Ｑ２よりも多く
し、冷却水温が設定温度未満の時（エンジン始動時や一
般高速走行時）に可変容量オイルポンプ３０の吐出量を
一定量Ｑ２にするように制御する。又、吐出量制御手段
５０は、冷却水温が設定温度以上で且つ、エンジン回転
数が設定回転数（例えば、２０００〜３０００ｒｐｍ）
以上の時（即ち、登坂運転時であるエンジン高負荷時）
の可変容量オイルポンプ３０の吐出量を冷却水温が設定
温度以上で且つ、エンジン回転数が設定回転数未満の時
（即ち、アイドル時であるエンジン低負荷時）の吐出量
よりも多くするように制御する。

【００２８】吐出量制御手段５０は、リザーバタンク６
１から吸入通路６８を介して作動油を吸入し、一定容量
の作動油をコントロールピストン３８２に接続された吐
出通路６９へ吐出するサブオイルポンプ５１と、コント
ロールピストン３８２へ供給する油圧を調整する比例制
御弁５２と、エンジン冷却水の温度及びエンジン回転数
に基づいて比例制御弁５２の開度を制御する電子制御装
置（以下、ＥＣＵという）５３とから成る。

【００２９】比例制御弁５２は、吐出通路６９の途中と
吸入通路６８の途中とに接続されたバイパス通路５４の
途中に配設され、励磁するとバイパス通路５４の連通を
許容する開度が小さくなる常開弁で構成されている。即
ち、比例制御弁５２のソレノイドへの電流値を多くする
と、それに追従して比例制御弁５２の開度が小さくな
り、コントロールピストン３８２へ供給される油圧が大
きくなる。尚、比例制御弁５２はＥＣＵ５３からの通電
電流により励磁される。又、この比例制御弁５２は、励
磁すると開度が大きくなる常閉弁であっても良い。

【００３０】ＥＣＵ５３は、冷却水温及びエンジン回転
数を夫々検出する図示しない各センサからの信号に基づ
き、比例制御弁５２へ印加する電流値を制御するもので
あり、その具体的な制御方式を図４及び図５を参照して
説明する。

【００３１】メインルーチンを示す図４において、ステ
ップ（以下、Ｓと称する）１０で、イグニションスイッ
チ（以下、ＩＧＳＷと称する）が、オンか否か（エンジ
ンが運転中か否か）を判定し、オフであればＳ２０にお
いて比例制御弁５２に印加する電流値I をゼロにする。
ＩＧＳＷがオンであれば、Ｓ３０において後述する電流
値制御を行った後、Ｓ４０において電流値Ｉをゼロにす
る。

【００３２】次に、サブルーチンを示す図５を参照して
前述した電流値制御について具体的に説明する。

【００３３】Ｓ３１において、冷却水温T を検出すると
共に、Ｓ３２においてエンジン回転数Ｎを検出する。そ
して、Ｓ３３において冷却水温Ｔが設定温度Ｔ０未満
（始動時や一般高速運転時）であれば、Ｓ３４において
比例制御弁５２に印加する電流値ＩをＩ３にする。その
結果、比例制御弁５２の開度が最小開度となるので、コ
ントロールピストン３８２に作用する油圧が最大圧とな
り、カムリング３５の偏心量が最小となる。従って、こ
のとき可変容量オイルオイルポンプ３０の吐出量は最小
となる（例えば、１２ｌ／ｍｉｎ）となる。Ｓ３３にお
いて、冷却水温Ｔが設定温度Ｔ０以上であれば、Ｓ３５
においてエンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎ０以上か否か
を判定する。

【００３４】Ｓ３５において、エンジン回転数Ｎが設定
回転数Ｎ０未満（アイドル時）であれば、Ｓ３６におい
て、比例制御弁５２に印加する電流値Ｉを最大値Ｉ３よ
り小さい中間値Ｉ２にする。その結果、比例制御弁５２
の開度が最大開度と最小開度との間の中間開度となるの
で、コントロールピストン３８２に作用する油圧が中間
圧となり、カムリング３５の偏心量も中間量となる。従
って、この時、可変容量オイルポンプ３０の吐出量は中
間量（例えば、２０ｌ／ｍｉｎ）となる。

【００３５】Ｓ３５において、エンジン回転数Ｎが設定
回転数Ｎ０以上（登坂運転時等）であれば、Ｓ３７にお
いて比例制御弁５２に印加する電流値I を中間値Ｉ２よ
りも小さい最小値Ｉ１にする。その結果、比例制御弁５
２の開度が最大開度となるので、コントロールピストン
３８２に作用する油圧が最小圧となり、カムリング３５
の偏心量も最大量となる。従って、このとき可変容量オ
イルポンプ３０の吐出量は最大量（例えば、２９ｌ／ｍ
ｉｎ）となる。

【００３６】前述したＳ３４、３６及び３７の後、Ｓ３
８において、再びＩＧＳＷがオンか否かを判定し、オン
であれば、Ｓ３１に戻り、ＩＧＳＷがオフになるまで、
前述した電流値制御が繰り返される。又、オフであれ
ば、メインルーチンのＳ４０に進む。

【００３７】流量可変手段７０は、図１乃至図３に示さ
れるように、制御弁７１と、比例電磁弁７２と、エンジ
ン冷却水の温度及びエンジン回転数に基づいて比例電磁
弁７２の開度を制御するＥＣＵ５３とから成る。

【００３８】制御弁７２は、本実施形態においては、分
流弁４０のハウジングと共通化されたハウジング４１
と、ハウジング４１に形成された一端が閉塞した内孔７
１ａ内に摺動可能に嵌挿されたピストン７１１と、該ピ
ストン７１１を内孔７１ａの開口側に付勢するスプリン
グ７１２とから成り、内孔７１ａの開口はプラグ７１３
が液密的に螺合されている。ハウジング４１の内孔７１
ａ内には、ピストン７１１により、第１室７１４と第２
室７１５が区画形成されている。、第１室７１４には、
分流弁４０の第１出力ポート４３が常時連通されている
と共に、プラグ７１３に形成された出力ポート７１９を
介して第１分岐通路６４が常時連通されている。第２室
７１５は、分流弁４０の第１出力ポート４３から分岐
し、ハウジング４１に形成された連通路７１７を介して
第１室７１４に連通されていると共に、ハウジング４１
に形成された制御ポート７１８を介して後述する比例電
磁弁７２の第１ポート７２０Ａに連通されている。比例
電磁弁７２は、リザーブタンク６１に連通する排出通路
８０に接続される第２ポート７２０Ｂと第１ポート７２
０Ａ間の連通を制御するもので、第２ポート７２０Ｂと
第１ポート７２０Ａ間の連通が遮断されているときに
は、制御弁７１の第１室７１４の圧力と第２室７１５の
圧力が釣合い、スプリング７１２の付勢力により、ピス
トン７１１はそのプラグ側端部がプラグ７１３に当接し
ている図示位置に保持される。尚、プラグ７１３のピス
トン７１１との当接部にはスリットが形成され、該スリ
ットを介して第１室７１４と出力ポート７１９間の連通
が保たれている。又、ハウジング４１の第１室７１４と
第２室７１５の間の部分には内孔７１ａに開口するリリ
ーフポート７１６が形成されており、該リリーフポート
７１６は排出通路８０に連通されている。

【００３９】比例電磁弁７２は、図３に示すように、そ
の小径部に第１ポート７２０Ａが開口し、その大径部に
第２ポート７２０Ｂが開口する段付内孔を有するボデイ
７２０と、該ボデイ７２０に一端を液密的に固定され、
同一端にフランジ部を有する円筒状の固定コア７２１
と、該固定コア７２１の外周に配設されるボビン７２２
に巻回されるコイル７２３と、コイル７２３の外周に配
設されるヨーク７２４と、固定コア７２１の他端側に配
設されるカバー７２８と、固定コア７２１、ヨーク７２
４及びカバー７２８によりコイル７２３のまわりに形成
される磁気回路内に配設される可動コア７２５と、ボデ
イ７２０の段付内孔の小径部内に液密的に嵌合されると
共に、第１ポート７２０Ａと第２ポート７２０Ｂとの間
の連通路が形成された弁座部材７２０Ｃと、ボデイ７２
０の段付内孔の大径部内に固定されるガイド部材７２０
Ｄと、ガイド部材７２０Ｄの孔内に摺動可能に配設され
るポペット弁７２６と、固定コア７２１の内孔に遊嵌さ
れて、その一端を可動コア７２５に固定され、その他端
にてポペット弁７２６に当接するプランジャ７２５ａ
と、可動コア７２５をプランジャ７２５ａがポペット弁
７２６に当接する側に付勢する第１スプリング７３０
と、プランジャ７２５ａの他端とポペット弁７２６との
間に介装され、プランジャ７２５ａを第１スプリング７
３０に抗して可動コア７３０側に付勢する第２スプリン
グ７２７とから成っている。

【００４０】この比例電磁弁７２においては、コイル７
２３ヘ電流が供給されると、可動コア７２５が第２スプ
リング７２７に抗してプランジャ７２５ａをポペット弁
７２６を弁座部材７２０Ｃに押し付ける側に吸引され
る。又、第１スプリング７３０と第２スプリング７２７
は、コイル７２３が励磁されていない時、ポペット弁７
２６が弁座部材７２０Ｃに接触する位置で釣り合うよう
に設定されており、第１ポート７２０Ａに作用するわず
かな油圧（例えば、３ｋｇ／ｃｍ²）でポペット弁７２
６が、可動コア７３０側へ移動し、第１ポート７２０Ａ
と７２０Ｂ間を連通するようにされている。

【００４１】比例制御弁７２のコイル７２３への励磁電
流I は、冷却水温に応じてＥＣＵ５３により制御され
る。ＥＣＵ５３は、図６に示すように、図示しない冷却
水温センサにより検出される冷却水温ＴがＴ１（例え
ば、８５℃）未満のときには、励磁電流I をゼロとし
て、第１及び第２ポート７２０Ａ、７２０Ｂ間の連通を
許容し、冷却水温T がＴ１以上Ｔ２（例えば、１００
℃）未満のときには、励磁電流I をリニアに制御し、
又、冷却水温ＴがＴ２以上のときには、第１及び第２ポ
ート７２０Ａ、７２０Ｂ間の連通を遮断する。

【００４２】したがって、冷却水温ＴがＴ１未満のとき
は、制御弁７１の第２室７１５の圧力が低下して、ピス
トン７１１が第２室７１５側へ移動し、第１室７１４が
リリーフポート７１６に連通される。これにより、分流
弁４０の第１出力ポート４３への一定流量の多くが排出
通路８０を介してリザーブタンク６１へ排出される。冷
却水温T がT １以上T ２未満のときには、制御弁７１の
第２室７１５の圧力がリニアに第１室７１４の圧力に近
づけられる。これにより、ピストン７１１が第１室７１
４とリリーフポート７１６間の連通を無段階に絞り、こ
の結果、第１油圧モータ２１への供給油が無段階に一定
流量Q ２に近づけられる。また、冷却水温T がT ２以上
のときには、第１室７１４と第２室７１５の各圧力が同
じであるため、ピストン７１１は図２に示される位置に
保たれ、分流弁４０からの一定流量Q ２が第１油圧モー
タ２１に供給される。

【００４３】以上の構成からなる車両用冷却システム１
０の作動を説明する。

【００４４】エンジン始動時（即ち、冷却水温ＴがＴ０
未満で且つ、エンジン回転数ＮがＮ０未満のとき）や、
一般高速走行時（即ち、冷却水温T が設定温度未満で且
つ、エンジン回転数ＮがＮ０以上のとき）には、分流弁
４０に導入される可変容量オイルポンプ３０の吐出量Ｑ
１を第１出力ポート４３への供給油量が一定量Ｑ２（こ
こでは、１２l/min ）と同等となるように、吐出量制御
手段５０により可変容量オイルポンプ３０の吐出量Ｑ１
が制御される。その結果、第２油圧モータ２３へ連通さ
れる第２出力ポート４４へは油が供給されず、そのた
め、冷却ファン２２は駆動されない。

【００４５】この時、例えば、エンジンの暖機時等、冷
却水温ＴがＴ１未満の場合、流量可変手段７０の比例電
磁弁７２は励磁されない。そのため、制御弁７１の上記
した作用により、分流弁４０の第１出力ポート４３への
一定流量Ｑ２の大部分がリザーブタンク６１へ排出され
る。これにより、ウオータポンプ２０は低速で駆動さ
れ、その送水量は小となる。また、冷却水温Ｔが上昇
し、Ｔ１以上Ｔ２未満のときには、上記したように流量
可変手段７０の比例電磁弁７２への励磁電流I がリニア
に制御され、これにより制御弁７１の作用により、第１
分岐通路６４への供給油量が一定量Ｑ２に無段階に近づ
けられる。この結果、ウオータポンプ２１の回転数が無
段階に上昇させられ、送水量が無段階に増加される。

【００４６】暖機後のアイドル時（即ち、エンジン冷却
水の温度ＴがＴ０以上で且つ、エンジン回転数ＮがＮ０
未満のとき）には、分流弁４０に導入される可変容量オ
イルポンプ３０の吐出量Ｑ１を第１出力ポート４３への
一定油量Ｑ２よりも多くするように、吐出量制御手段５
０により可変容量オイルポンプ３０の吐出量Ｑ１（例え
ば、２０ｌ／ｍｉｎ）が制御される。その結果、分流弁
４０の作用により第１出力ポート４３へは一定油量Ｑ２
が、また第２出力ポート４４へはＱ１とＱ２の差の油量
Ｑ３（例えば、８ｌ／ｍｉｎ）が供給される。従って、
冷却ファン２２は、低速で駆動され、その送風量は小と
なる。

【００４７】この時、冷却水温ＴがＴ１以上Ｔ２未満の
ときには、上記したように流量可変手段７０の作用によ
り、第１分岐通路６４への供給油量が一定量Ｑ２に無段
階に近づけられ、この結果、ウオータポンプ２１の回転
数が無段階に上昇させられ、送水量が無段階に増加され
る。冷却水温ＴがＴ２以上のときには、上記した容量可
変手段７０の作用により、分流弁４０の第１出力ポート
４３への一定油量Ｑ２がそのまま第１油圧モータ２１へ
供給される。

【００４８】登坂走行時等（即ち、冷却水温ＴがＴ０以
上で且つ、エンジン回転数ＮがＮ０以上のとき）には、
可変容量オイルポンプ３０の吐出量Ｑ１を更に多くする
ように、吐出量制御手段５０により吐出量Ｑ１（例え
ば、２９ｌ／ｍｉｎ）が制御される。その結果、分流弁
４０により、第１出力ポート４３へ一定油量Ｑ２が供給
されると共に、Ｑ１とＱ２の差の油量Ｑ３（例えば、１
７ｌ／ｍｉｎ）が第２出力ポート４４を介して、第２油
圧モータ２３へ供給される。従って、冷却ファン２２が
高速で駆動され、その送風量は大となる。

【００４９】このように、本実施例では、可変容量オイ
ルポンプ３０によりの吐出量Ｑ１の内、分流弁４０によ
り一定油量Ｑ２を分流し、この分流された油量を流量可
変手段を介してウオータポンプ２０を駆動する第１油圧
モータ２１に供給し、Ｑ１とＱ２の差分の油量Ｑ３を冷
却ファン２２を駆動する第２油圧モータ２３に供給する
ため、ウオータポンプ２０の送水量と冷却ファン２２の
送風量を独立的に制御することができる。

【００５０】又、更に、吐出量制御手段５０により、可
変容量オイルポンプ３０の吐出量Ｑ１が冷却水温Ｔ及び
エンジン回転数Ｎに応じて制御されるので、一般高速運
転時等には不要である冷却ファン２２をウオータポンプ
２０の駆動とは独立して的確に停止させることができる
と共に、登坂走行時等には冷却ファン２２をウオータポ
ンプ２０の駆動とは独立して高速で駆動することができ
る。従って、不要であるときの冷却ファン２２の駆動に
よる損失馬力及び冷却ファン２２の高速駆動に伴うウオ
ータポンプ２０の高速駆動による損失馬力を低減するこ
とができる。

【００５１】又、更に、流量可変手段７０により、分流
弁４０により一定量に分流された油量を冷却水温Ｔに応
じて無段階に制御するので、エンジン暖機時等の不要な
ウオータポンプ２０の一定油量による駆動を低速化させ
ることができ、暖機の促進をはかることができると共
に、冷却水温Ｔに応じたウオータポンプ２０の送水量の
最適制御が可能となる。

【００５２】以上説明した実施形態においては、吐出量
制御手段５０の比例制御弁５２への励磁電流Ｉを図４及
び図５に示すように制御するものであるが、本発明は、
図７乃至図９に示されるような制御マップ（ＥＣＵ５３
が記憶している）を用い、励磁電流Ｉを制御することも
可能である。

【００５３】この変形実施形態においては、図示しない
冷却水温センサにより検出された冷却水温に応じて、Ｅ
ＣＵ５３により図７に示される制御マップによって電流
値Ｋ１が決定される。そして、図示しないエアコンデシ
ョナーのスイッチがオンのときには、図示しないエアコ
ンスイッチからの信号に応じて、ＥＣＵ５３により図８
に示される制御マップによって電流値Ｋ２が決定され
る。ＥＣＵ５３は、このＫ１とＫ２の小さい値をＫ４と
し、図示しないエンジン回転数センサからの回転数Ｎに
応じて決定されるＫ３とＫ４を比較し、両者の内の大き
な値を比例制御弁５２への励磁電流Ｉとする。この変形
実施形態によれば、可変容量オイルポンプ３０の吐出量
Ｑ１が冷却水温及びエンジン回転数に応じてより精密に
制御することが可能である。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、流体ポンプに
よりの吐出量の内、分流手段により一定油量を分流し、
この分流された油量を流量可変手段を介してウオータポ
ンプを駆動する第１流体モータに供給し、流体ポンプの
吐出量とこの一定量の差分の流体量を冷却ファンを駆動
する第２流体モータに供給するため、ウオータポンプの
送水量と冷却ファンの送風量を独立的に制御することが
できる。

【００５５】又、請求項２の発明によれば、吐出量制御
手段により、流体ポンプの吐出量が冷却水温及びエンジ
ン回転数に応じて制御されるので、一般高速運転時等に
は不要である冷却ファンをウオータポンプの駆動とは独
立して的確に停止させることができると共に、登坂走行
時等には冷却ファンをウオータポンプの駆動とは独立し
て高速で駆動することができる。従って、不要であると
きの冷却ファンの駆動による損失馬力及び冷却ファンの
高速駆動に伴うウオータポンプの高速駆動による損失馬
力を低減することができる。

【００５６】又、請求項３の発明によれば、流量可変手
段により、分流手段により一定量に分流された流体量を
冷却水温に応じて無段階に制御するので、エンジン暖機
時等の不要なウオータポンプの一定流体量による駆動を
低速化させることができ、暖機の促進をはかることがで
きると共に、冷却水温に応じたウオータポンプの送水量
の最適制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った車両用冷却システムの実施形態
の全体構成図。

【図２】図１における分流手段及び流量可変手段の一部
の断面図。

【図３】図１における流量可変手段の一部の断面図。

【図４】図１の実施形態における吐出量制御手段の制御
メインルーチンを示すフローチャート。

【図５】図１の実施形態における吐出量制御手段の制御
サブルーチンを示すフローチャート。

【図６】図１の実施形態における流量可変手段の制御マ
ップ。

【図７】吐出量制御手段の変形実施形態における冷却水
温と電流との制御マップ。

【図８】吐出量制御手段の変形実施形態におけるエアコ
ンスイッチON時の冷却水温と電流との制御マップ。

【図９】吐出量制御手段の変形実施形態におけるエンジ
ン回転数と電流との制御マップ。

【符号の説明】

１０車両用冷却システム２０ウオータポンプ２１第１油圧モータ（第１流体モータ）２２冷却ファン２３第２油圧モータ（第２流体モータ）３０可変容量オイルポンプ（流体ポンプ）４０分流弁（分流手段）５０吐出量制御手段７０流量可変手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０１Ｐ 7/04 Ｆ０１Ｐ 7/04 Ｂ 7/14 7/14 ＮＦ０４Ｃ 2/344 ３３１Ｆ０４Ｃ 2/344 ３３１ＪＦ１５Ｂ 11/00 Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンに冷却水を圧送するウオータポ
ンプと、流体圧を受けて前記ウオータポンプを駆動する
第１流体モータと、前記エンジンに接続されるラジエー
タを冷却するファンと、流体圧を受けて前記ファンを駆
動する第２流体モータと、前記第１及び第２流体モータ
に流体圧を供給するための流体ポンプと、該流体ポンプ
の吐出量を前記エンジンの運転状態に応じて制御する吐
出量制御手段と、前記流体ポンプの吐出口に連通し、前
記流体ポンプの吐出量の一定流量を分流し、該一定流量
との差分の前記流体ポンプの吐出量を前記第２流体モー
タへ供給する分流手段と、該分流手段により分流された
一定流量の流体の流量を前記エンジンの運転状態に応じ
て可変して前記第１流体モータへ供給する流量可変手段
とを備えてなる車両用冷却システム。
【請求項２】請求項１において、前記吐出量制御手段
は、エンジンの冷却水温及びエンジン回転数に応じて、
流体ポンプの吐出量を制御することを特徴とする車両用
冷却システム。
【請求項３】請求項２において、流量可変手段は、分
流手段により一定量に分流された流体量を冷却水温に応
じて無段階に制御することを特徴とする車両用冷却シス
テム。