WO2019070046A1 - クラッチの制御装置 - Google Patents

クラッチの制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019070046A1
WO2019070046A1 PCT/JP2018/037294 JP2018037294W WO2019070046A1 WO 2019070046 A1 WO2019070046 A1 WO 2019070046A1 JP 2018037294 W JP2018037294 W JP 2018037294W WO 2019070046 A1 WO2019070046 A1 WO 2019070046A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
calculation unit
rotational speed
clutch
operation amount
valve member
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/037294
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑輔 高橋
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by いすゞ自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
Priority to US16/753,719 priority Critical patent/US11286998B2/en
Priority to CN201880064714.5A priority patent/CN111164320B/zh
Priority to DE112018004456.4T priority patent/DE112018004456T5/de
Publication of WO2019070046A1 publication Critical patent/WO2019070046A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
    • F16D35/021—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
    • F16D35/024—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated electrically, e.g. by an electromagnet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F16D48/064—Control of electrically or electromagnetically actuated clutches
    • 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
    • F01P7/08—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps
    • F01P7/081—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches
    • F01P7/082—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches using friction clutches
    • F01P7/084—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by cutting in or out of pumps using clutches, e.g. electro-magnetic or induction clutches using friction clutches actuated electromagnetically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F16D48/066—Control of fluid pressure, e.g. using an accumulator
    • 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
    • F01P7/042—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using fluid couplings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/104—Clutch
    • F16D2500/10406—Clutch position
    • F16D2500/10418—Accessory clutch, e.g. cooling fan, air conditioning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/104—Clutch
    • F16D2500/10443—Clutch type
    • F16D2500/10468—Fluid adhesion clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/3041—Signal inputs from the clutch from the input shaft
    • F16D2500/30415—Speed of the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/3042—Signal inputs from the clutch from the output shaft
    • F16D2500/30426—Speed of the output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/3042—Signal inputs from the clutch from the output shaft
    • F16D2500/30426—Speed of the output shaft
    • F16D2500/30428—Speed change rate of the output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/306—Signal inputs from the engine
    • F16D2500/3067—Speed of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/504—Relating the engine
    • F16D2500/5041—Control of engine accessories, e.g. air conditioning, pumps, auxiliary drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70422—Clutch parameters
    • F16D2500/70438—From the output shaft
    • F16D2500/70442—Output shaft speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70422—Clutch parameters
    • F16D2500/70438—From the output shaft
    • F16D2500/70442—Output shaft speed
    • F16D2500/70444—Output shaft speed rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/706—Strategy of control
    • F16D2500/7061—Feed-back
    • F16D2500/70615—PI control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/706—Strategy of control
    • F16D2500/70631—Feed-forward

Definitions

  • the present disclosure relates to a control device of a clutch provided to transmit power from a power source such as an engine to an operating machine such as a cooling fan.
  • the cooling fan of the engine is attached to a drive shaft connected to the output shaft of the engine via a fluid clutch (or viscosity clutch).
  • the clutch is a power transmission device that switches between connection and disconnection depending on the amount of oil (for example, silicone oil) in the torque transmission chamber.
  • oil for example, silicone oil
  • various proposals have been made to open and close the flow path (oil supply hole) of oil from the oil storage chamber to the torque transmission chamber using electromagnetic force.
  • Patent Document 1 discloses a clutch provided with a mechanism for opening and closing the oil supply hole by a valve member operated by an electromagnet.
  • the valve member comprises a plate spring and an armature, and when the electromagnet is off (non-excitation), the oil supply hole is closed by the action of the plate spring, and when the electromagnet is on (excitation) the spring of the plate spring The oil feed hole is opened by pulling the armature against the force toward the magnetic loop element. Then, with this clutch, the optimum fan rotational speed is determined with reference to the coolant temperature of the radiator, the rotational speed of the cooling fan, the vehicle speed, the engine rotational speed, etc., and the valve member is moved accordingly to fluctuate the fan rotation. Further, the operation of the valve member is feedback-controlled at the detected fan rotational speed.
  • An object of the present disclosure is to provide a control device capable of improving response tracking performance in a clutch provided between a drive shaft rotated by a power source such as an engine and an operating machine such as a cooling fan.
  • the inventor of the present invention has intensively studied to achieve the above object, and controls the operation of the valve member of the clutch focusing on the angular acceleration of the rotating body of the operating machine connected with the drive shaft via the clutch. It has been found that it is possible to obtain better response tracking.
  • a control device for a clutch provided between a drive shaft and an operating machine comprising: The control device is a valve for opening and closing an oil supply hole that causes the oil storage chamber to communicate with the torque transfer chamber so as to adjust the amount of oil supplied from the oil reservoir to the torque transfer chamber in the clutch.
  • the controller is A first calculation unit that calculates a target rotational speed of a rotating body of the working machine with reference to the acquired information on the working machine; Referring to the target rotational speed of the rotor of the working machine calculated by the first calculation unit and the acquired rotational speed of the rotor of the working machine, the angular acceleration and the target angular acceleration of the rotor A second calculation unit that calculates a proportional term operation amount based on a deviation from There is provided a control device for a clutch, including a valve member control unit that controls the operation of the valve member based on the proportional term operation amount calculated by the second calculation unit.
  • the controller A third calculation unit that calculates a feedforward operation amount with reference to the target rotation speed of the rotating body of the working machine calculated by the first calculation unit and the acquired rotation speed of the drive shaft; A fourth calculation of calculating an integral term operation amount with reference to the target rotation speed of the rotating body of the working machine calculated by the first calculation unit and the obtained rotation speed of the rotating body of the working machine Further equipped with
  • the valve member control unit controls the proportional term operation amount calculated by the second calculation unit, the feedforward operation amount calculated by the third calculation unit, and the integral item operation amount calculated by the fourth calculation unit. Control the actuation of the valve member.
  • the drive shaft is an output shaft of an engine or a rotating shaft connected thereto and rotated.
  • the operating machine is a cooling fan of an engine.
  • the operating machine may be an engine coolant pump.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a clutch controlled by the control device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of a system including the clutch of FIG.
  • FIG. 3 is a graph schematically showing a control example in the case of focusing on the angular velocity on the secondary side.
  • FIG. 4 is a graph schematically representing a control example in the case of focusing on the secondary side angular acceleration according to the present embodiment.
  • the present embodiment is an example in which a control device of a clutch is applied to a fluid clutch provided between a drive shaft rotationally driven by an output shaft of an engine and a cooling fan.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a clutch controlled by the control device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 shows an overall configuration of a system including the clutch of FIG. 1 according to the present embodiment.
  • the case member 16 is supported relatively rotatably via a bearing 14 on a rotating shaft (drive shaft) 12 rotated by the power of the engine, that is, the driving force.
  • the case member 16 comprises a case 18a and a cover 18b.
  • the inside of the case member 16 is divided by the partition plate 20 into two sections. One section is an oil reservoir 22, and the other section is a torque transfer chamber 24. Further, an oil supply hole 20 a for communicating the oil reservoir chamber 22 with the torque transmission chamber 24 is formed in the partition plate 20.
  • the drive disk 26 fixed to the tip of the rotary shaft 12 is accommodated in the torque transfer chamber 24 so that a torque transfer gap is formed between the drive disk 26 and the inner peripheral surface of the torque transfer chamber 24.
  • the labyrinth grooves on the inner circumferential surface of the torque transfer chamber and the labyrinth grooves on the outer surface of the drive disk 26 are formed to face each other.
  • the dam 28 is provided on a part of the inner peripheral wall surface of the cover 18b opposed to the outer peripheral wall of the drive disk 26 (of the outer peripheral portion thereof) where the oil is collected when it is rotated.
  • An oil recovery hole 30 is formed in the case 18 a for recovering the oil discharged from the torque transfer chamber 24 into the oil reservoir 22.
  • the clutch 10 is provided with a valve member 32 for opening and closing the oil supply hole 20a.
  • the valve member 32 is arrange
  • the valve member 32 comprises a plate spring 34a and an armature 34b. One end of the plate spring 34a is attached to the case 18a, and the other end of the plate spring 34a is formed as a free end so that the oil supply hole 20a can be opened and closed.
  • the electromagnet 40 is supported by the electromagnet support 38 supported by the rotary shaft 12 via the bearing 36. Further, on the same side of the case member 16, a ring-shaped magnetic loop element (magnetic material) 42 incorporated in the case 18a is attached facing the armature 34b of the valve member 32, and a part of the electromagnet support 38 is The magnetic loop element 42 is fitted. That is, in order to efficiently transmit the magnetic flux of the electromagnet 40 to the armature 34 b of the valve member 32, an operating mechanism (operating means) of the valve member 32 is configured using the ring-shaped magnetic loop element 42. That is, opening and closing of the oil supply hole is configured to be performed by a solenoid valve.
  • the amount of oil in the torque transfer chamber 24 is determined from the amount of oil guided from the oil reservoir chamber 22 to the torque transfer chamber 24 via the oil supply hole 20 a and the rotation of the drive disk 26 from the torque recovery chamber 24 to the oil recovery hole 30. It depends on the ratio to the amount of oil expelled into the oil storage chamber 22 via this.
  • the amount of oil guided to the torque transfer chamber 24 via the oil supply hole 20a is determined by the degree of opening and closing of the oil supply hole 20a by the valve member 32.
  • the amount of oil discharged from the torque transfer chamber 24 to the oil storage chamber 22 via the oil recovery hole 30 is determined by the relative rotational speed difference between the drive disc 26 and the cover member 16.
  • the clutch 10 is provided between the engine 50 and the cooling fan 52.
  • the rotating shaft 12 is configured to rotate by receiving power or driving force from the output shaft of the engine 50. Therefore, the rotational speed of the rotating shaft 12 corresponds to the engine rotational speed.
  • the cooling fan 52 is disposed to face the radiator 54. As described above, in the present system, regarding the clutch 10, the rotating shaft 12 is on the primary side (input side), and the fan 52a of the cooling fan 52 is on the secondary side (output side).
  • An engine system mainly having such a configuration includes an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 60.
  • the ECU 60 includes an arithmetic device, a storage device, an input / output port and the like, and has a configuration as a so-called computer.
  • the ECU 60 includes a vehicle speed sensor 62, an engine rotational speed sensor 64, an engine load sensor 65, a temperature sensor 66 for detecting the temperature of engine cooling water, and a rotational speed sensor 68 for detecting the rotational speed of the cooling fan 52 Are electrically connected, and the output from each sensor etc. is input.
  • the temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water of an engine is not limited to being provided in a radiator, You may be provided in an engine main body.
  • the ECU 60 controls the operation of the valve member 32 of the clutch 10, that is, the energization of the electromagnet 40 as described above.
  • the ECU 60 sends an operation signal to the relay box 70 to control the electromagnet 40. Therefore, the ECU 60 is configured to function as a control device of the clutch in the present disclosure. Note that, instead of providing the relay box 70, the ECU 60 may be provided with a corresponding relay. The control of the valve member 32 will be described later. For these controls, the ECU 60 stores data (including a map) and a program (including a predetermined arithmetic expression) previously determined by experiment or the like.
  • the ECU 60 performs predetermined calculations based on the outputs from the various sensors, and outputs an electronic signal to drive means (or operation means) such as actuators of various machines.
  • the ECU 60 has a functional unit corresponding to the control unit of the valve member 32 in addition to the functional unit corresponding to the control unit of the engine. These functional units are associated with one another.
  • the electronic control unit is illustrated here as if it were one, the electronic control unit may be composed of a plurality of units, in which case the plurality of units are between the units. It is possible to send and receive signals in
  • the ECU 60 has a functional unit corresponding to the control unit of the valve member 32, as described above.
  • This function unit includes a target rotational speed calculation unit (first calculation unit), a proportional term operation amount calculation unit (second calculation unit), a feedforward operation amount calculation unit (third calculation unit), and an integral term operation amount
  • first calculation unit a target rotational speed calculation unit
  • second calculation unit a proportional term operation amount calculation unit
  • third calculation unit a feedforward operation amount calculation unit
  • integral term operation amount A sub functional unit corresponding to each of the calculation unit (fourth calculation unit) and the valve member control unit is provided, and these are associated with each other.
  • the target rotational speed calculation unit in the ECU 60 will be described first.
  • the calculation unit refers to a temperature of coolant of the engine detected (acquired) based on the output of the temperature sensor 66 and a program determined in advance with reference to the vehicle speed detected (acquired) based on the output of the vehicle speed sensor 62
  • the target rotational speed of the fan 52a of the cooling fan 52 is calculated according to the data, etc.
  • the detected temperature and vehicle speed of the engine cooling water are information required to set a target value (target rotational speed) in control of the fan (rotary body) 52a of the cooling fan 52 which is an operating machine.
  • Such information is defined herein as "information for the operating machine”.
  • the higher the temperature of the cooling water the higher the target rotational speed is calculated.
  • a lower target rotational speed is calculated.
  • the temperature of the cooling water it is preferable to use the temperature of the cooling water, but it is not necessary to use other information, or additional information other than the vehicle speed (for example, engine rotation speed, engine load, and rotating shaft) At least one of the twelve rotational speeds) may be used additionally or alternatively to the vehicle speed.
  • the calculation unit refers to the calculated target rotational speed of the fan 52 a of the cooling fan 52 and the rotational speed of the fan 52 a detected (obtained) based on the output of the rotational speed sensor 68.
  • the detected rotational speed of the fan 52a is used to calculate the angular acceleration of the fan 52a.
  • the deviation between the target rotational speed of the fan 52a and the detected rotational speed of the fan 52a is determined, and the deviation is multiplied by a predetermined coefficient to obtain the target value (target angular acceleration) of the angular acceleration of the fan 52a. It is calculated.
  • the ECU 60 multiplies the proportional gain by the deviation between the calculated target angular acceleration of the fan 52 and the calculated angular acceleration, and a proportional term operation amount based on the deviation between the angular acceleration of the fan 52a, which is a rotating body, and the target angular acceleration.
  • the said calculation part refers to the rotational speed of the rotating shaft body 12 which is a detected (acquired) drive shaft, and the target rotational speed of the fan 52a calculated.
  • the rotational speed of the rotating shaft 12 is detected based on the output of the engine rotational speed sensor 64.
  • Data indicating the relationship between the rotational speed of the rotating shaft 12, which is the drive shaft, and the rotational speed of the fan 52a is determined in advance by experiments. Therefore, using this data, the feedforward manipulated variable is calculated by performing a predetermined operation with reference to the detected rotational speed of the rotary shaft 12 and the calculated target rotational speed of the fan 52a.
  • the integral term operation amount calculation unit in the ECU 60 refers to the calculated target rotational speed of the fan 52 a of the cooling fan 52 and the detected rotational speed of the fan 52 a. Then, the ECU 60 integrates these deviations and multiplies them by the integral gain to calculate the integral term operation amount.
  • the valve member control unit in the ECU 60 controls the operation of the valve member 32 so as to control the operation of the valve member 32.
  • the operation signal at this time is a signal whose control amount is the sum of the proportional term operation amount, the feedforward operation amount, and the integral term operation amount.
  • the inventor focused on the angular acceleration on the secondary side (fan 52a).
  • proportional control as described above focusing on angular acceleration, when the rotational speed on the secondary side is lower than the target rotational speed, a large amount of oil is filled in the torque transfer chamber to quickly increase the rotational speed of the fan be able to.
  • the oil when the rotational speed approaches the target rotational speed, the oil can be extracted from the torque transfer chamber and the rotational speed of the fan can be suitably maintained.
  • FIG. 3 schematically shows an example in the case of focusing on the angular velocity.
  • the relationship between the target value of the angular velocity of the fan on the secondary side and the response value is shown in FIG.
  • the proportional gain and the differential gain with respect to the angular velocity of the fan are as shown in (b) and (c) of FIG. 3, respectively.
  • the operation amount (the thick line of (d) in FIG. 3) becomes the ideal operation amount of the valve member (oil supply amount) as shown in (d) of FIG. Since time passes away from the thin line (d) of FIG. 3, it takes a considerable amount of time to bring the rotational speed of the fan close to the target rotational speed.
  • FIG. 4 shows an example where angular acceleration is focused.
  • FIG. 4 (a) corresponds to FIG. 3 (a).
  • the line of the target value of the angular velocity of the fan of (a) of FIG. 4 is represented by angular acceleration, it will become as shown in (b) of FIG.
  • the angular acceleration of the fan can respond by control as shown by a thin line in (b) of FIG. 4.
  • the amount of oil supplied to the torque transfer chamber that is, the amount of operation of the valve member, is shown in FIG. 4 (c).
  • the thin lines in (c) in FIG. 4 correspond to the target values in (a) and (b) in FIG.
  • the feedforward control is combined to control the valve member, and the integration is performed as described above in order to more suitably suppress the shift of the feedforward control.
  • the response is achieved by combining and controlling the proportional term operation amount focusing on the angular acceleration and the feed forward operation amount and integral term operation amount focusing on the rotational speed. It is possible to preferably keep the secondary side rotational speed to follow the target rotational speed while improving the followability.
  • a valve member in control of a valve member, a valve member may be controlled only based on a proportional term operation amount which paid its attention to angular acceleration. This is because at least the original purpose of securing high response follow-up can be achieved.
  • the operation machine (namely, driven device) of the secondary side was a cooling fan
  • the working machine may be an engine coolant pump.
  • the clutch may be connected to the rotor side of the cooling water pump (vane pump).
  • the drive shaft of the clutch is not limited to being connected to the output shaft of the engine, and may be connected to shaft members of other power sources or the like.
  • the control device for a clutch of the present disclosure is useful in terms of improving response tracking.
  • clutch 12 rotary shaft (drive shaft) 16 case member 20 partition plate 22 oil reservoir chamber 24 torque transmission chamber 26 drive disk 30 oil recovery hole 32 valve member 34a leaf spring 34b armature 40 electromagnet 42 magnetic loop element (magnetic material) 50 engine 52 cooling fan 52a fan 54 radiator 60 electronic control unit (ECU) (control device)
  • ECU electronic control unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

エンジンの駆動軸と作動機械との間に設けられるクラッチの制御装置は、オイル溜り室とトルク伝達室の間を連通するオイル供給孔を開閉するための弁部材の作動を制御する。制御装置は、作動機械の回転体の目標回転速度と、取得した作動機械の回転体の回転速度とを参照して、該回転体の角加速度と目標角加速度との偏差に基づく比例項操作量を算出し、この算出した比例項操作量に基づいて弁部材の作動を制御する。

Description

クラッチの制御装置
　本開示は、エンジンなどの動力源からの動力を冷却ファンなどの作動機械に伝えるように設けられるクラッチの制御装置に関する。
　エンジンの冷却ファンは、流体クラッチ（または粘性クラッチ）を介して、エンジンの出力軸に連結された駆動軸に取り付けられる。このクラッチは、トルク伝達室内のオイル（例えばシリコンオイル）の量によって、接続と切離しの状態を切り替える動力伝達装置である。このクラッチにおいて、トルク伝達室へのオイル溜り室からのオイルの流路（オイル供給孔）を、電磁力を利用して開閉することが種々提案されている。
　特許文献１は、電磁石により作動される弁部材により、上記オイル供給孔を開閉する機構を備えたクラッチを開示する。このクラッチでは、弁部材は板バネとアーマチャーとからなり、電磁石がＯＦＦ（非励磁）のときは板バネの作用によりオイル供給孔は閉じられ、電磁石がＯＮ（励磁）のときは板バネのバネ力に抗してアーマチャーが磁気ループエレメント側に引かれることによりオイル供給孔が開かれる。そして、このクラッチでは、ラジエーターの冷却液温度、冷却ファンの回転速度、車速、エンジン回転速度等を参照して最適なファン回転速度を定め、それに応じて弁部材を動かしてファン回転を変動させ、更に検出したファン回転速度で弁部材の作動はフィードバック制御される。
日本国特開２００４－３４０３７３号公報
　上記したような電磁制御式のクラッチでは、トルク伝達室のオイル量をより迅速に目標量に近づけ、その応答追従性を更に高めることに対する要望がある。
　本開示の目的は、エンジンなどの動力源で回転する駆動軸と、冷却ファンなどの作動機械との間に設けられるクラッチにおいて、応答追従性を向上可能な制御装置を提供することである。
　本発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ねたところ、クラッチを介して駆動軸が連結される作動機械の回転体の角加速度に着目してそのクラッチの弁部材の作動を制御することで、より優れた応答追従性を得ることができることを見出した。
　本開示の一態様によれば、
　駆動軸と作動機械との間に設けられるクラッチの制御装置であって、
　前記制御装置は、前記クラッチにおいてオイル溜り室からトルク伝達室へと供給されるオイルの量を調節するように、前記オイル溜り室を前記トルク伝達室に連通させるオイル供給孔を開閉するための弁部材の作動を制御するように構成され、
　前記制御装置は、
　取得した前記作動機械に対する情報を参照して、前記作動機械の回転体の目標回転速度を算出する第１算出部と、
　前記第１算出部が算出した前記作動機械の前記回転体の前記目標回転速度と、取得した前記作動機械の前記回転体の回転速度とを参照して、該回転体の角加速度と目標角加速度との偏差に基づく比例項操作量を算出する第２算出部と、
　前記第２算出部が算出した前記比例項操作量に基づいて前記弁部材の作動を制御する弁部材制御部とを備えた、クラッチの制御装置が提供される。
　好ましくは、前記制御装置は、
　前記第１算出部が算出した前記作動機械の前記回転体の前記目標回転速度と、取得した前記駆動軸の回転速度とを参照して、フィードフォワード操作量を算出する第３算出部と、
　前記第１算出部が算出した前記作動機械の前記回転体の前記目標回転速度と、取得した前記作動機械の前記回転体の回転速度とを参照して、積分項操作量を算出する第４算出部とを更に備え、
　前記弁部材制御部は、前記第２算出部が算出した前記比例項操作量、前記第３算出部が算出した前記フィードフォワード操作量、および、前記第４算出部が算出した前記積分項操作量に基づいて、前記弁部材の作動を制御する。
　好ましくは、前記駆動軸はエンジンの出力軸またはそれに連結されて回転させられる回転軸体である。また好ましくは、前記作動機械はエンジンの冷却ファンであるとよい。あるいは、前記作動機械はエンジンの冷却水ポンプであるとよい。
図１は、本実施形態に係る制御装置により制御されるクラッチの概略構成図である。 図２は、図１のクラッチを含めたシステムの全体構成図である。 図３は、二次側の角速度に着目した場合の制御例を模式的に表したグラフである。 図４は、本実施形態に係る、二次側の角加速度に着目した場合の制御例を模式的に表したグラフである。
　以下、本開示の一実施形態を図に基づいて説明する。
　本実施形態は、クラッチの制御装置を、エンジンの出力軸により回転駆動される駆動軸と冷却ファンとの間に設けられる流体クラッチに適用した例である。図１に、本実施形態に係る制御装置により制御されるクラッチの概略構成を示す。図２に、本実施形態に係る、図１のクラッチを含めたシステムの全体構成を示す。
　図１に示すクラッチ１０では、エンジンの動力つまり駆動力によって回転させられる回転軸体（駆動軸）１２に、軸受１４を介して、ケース部材１６が相対回転可能に支持されている。ケース部材１６は、ケース１８ａとカバー１８ｂとからなる。ケース部材１６内は、仕切板２０にて、２つの区画に分けられている。一方の区画は、オイル溜り室２２であり、他方の区画はトルク伝達室２４である。そして、オイル溜り室２２とトルク伝達室２４とを連通させるオイル供給孔２０ａが仕切板２０に形成されている。トルク伝達室２４には回転軸体１２の先端に固着された駆動ディスク２６がトルク伝達室２４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。図示しないが、トルク伝達間隙では、トルク伝達室の内周面のラビリンス溝と、駆動ディスク２６の外面のラビリンス溝とが互いに対して対向するように形成されている。なお、ダム２８は回転時にオイルが集溜する駆動ディスク２６（のうちの外周部）の外周壁部と対向するカバー１８ｂの内周壁面の一部に設けている。ケース１８ａに、トルク伝達室２４から排出されるオイルをオイル溜り室２２に回収するためのオイル回収孔３０が形成されている。
　更に、クラッチ１０には、オイル供給孔２０ａを開閉するための弁部材３２が設けられている。弁部材３２は、ここでは、オイル溜り室２２に配置されているが、これに限定されるものではない。弁部材３２は、板バネ３４ａとアーマチャー３４ｂとからなる。なお、板バネ３４ａの一端はケース１８ａに取り付けられていて、板バネ３４ａの他端はオイル供給孔２０ａを開閉可能に自由端として形成されている。
　ケース部材１６のエンジン側では、回転軸体１２に軸受３６を介して支持された電磁石支持体３８に電磁石４０が支持されている。更に、ケース部材１６の同じ側には、ケース１８ａに組込まれたリング状の磁気ループエレメント（磁性体）４２が弁部材３２のアーマチャー３４ｂと対向して取付けられ、電磁石支持体３８の一部が磁気ループエレメント４２に嵌合されている。すなわち、電磁石４０の磁束を効率よく弁部材３２のアーマチャー３４ｂに伝えるため、リング状の磁気ループエレメント４２を用いて弁部材３２の作動機構（作動手段）が構成されている。つまり、オイル供給孔の開閉は電磁弁で行うように構成されている。
　上記構成を備えるクラッチ１０において、電磁石４０がＯＦＦ（非励磁）のときは、図１に示すようにアーマチャー３４ｂが板バネ３４ａの作用により磁気ループエレメント４２より離間することによりオイル供給孔２０ａが閉じられる。これにより、トルク伝達室２４内へのオイルの供給が停止する。電磁石４０がＯＮ（励磁）のときは、アーマチャー３４ｂが板バネ３４ａのバネ力に抗して磁気ループエレメント４２側に引き寄せられることにより、板バネ３４ａが図１に矢印Ａで示す向きに曲がってケース１８ａ側に圧接してオイル供給孔２０ａが開かれる。これにより、オイル溜り室２２からトルク伝達室２４へオイルが供給される。
　トルク伝達室２４のオイルの量は、オイル溜り室２２からオイル供給孔２０ａを介してトルク伝達室２４へ導かれるオイルの量と、駆動ディスク２６の回転によってトルク伝達室２４からオイル回収孔３０を介してオイル溜り室２２へ吐き出されるオイルの量との割合によって決まる。オイル供給孔２０ａを介してトルク伝達室２４に導かれるオイルの量は、オイル供給孔２０ａの弁部材３２による開閉度合によって決まる。オイル回収孔３０を介してトルク伝達室２４からオイル溜り室２２へ吐き出されるオイルの量は、駆動ディスク２６とカバー部材１６との相対回転速度差によって決まる。
　次に、上記クラッチを含めたエンジンシステムを図２に基づいて説明する。上で述べたように、クラッチ１０は、エンジン５０と冷却ファン５２との間に設けられている。回転軸体１２はエンジン５０の出力軸から動力または駆動力を受けて回転するように構成されている。したがって、回転軸体１２の回転速度はエンジン回転速度と対応関係にある。冷却ファン５２は、ラジエーター５４に対向配置されている。このように、本システムでは、クラッチ１０に関して、回転軸体１２は一次側（入力側）であり、冷却ファン５２のファン５２ａは二次側（出力側）である。
　このような構成を主として備えるエンジンシステムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）６０を備える。ＥＣＵ６０は、演算装置、記憶装置、入出力ポート等を備え、いわゆるコンピュータとしての構成を備える。ＥＣＵ６０には、車速センサ６２、エンジン回転速度センサ６４、エンジン負荷センサ６５、エンジンの冷却水の温度を検出するための温度センサ６６、冷却ファン５２の回転速度を検出するための回転速度センサ６８などが電気的に接続されていて、それぞれのセンサ等からの出力が入力される。なお、エンジンの冷却水の温度を検出するための温度センサは、ラジエーターに設けられることに限定されず、エンジン本体に設けられてもよい。また、ＥＣＵ６０は、エンジンの作動の他、上記したように、クラッチ１０の弁部材３２の作動、つまり電磁石４０の通電を制御する。ここでは、電磁石４０の制御のために、ＥＣＵ６０は、リレーボックス７０に作動信号を送る。したがって、ＥＣＵ６０は、本開示におけるクラッチの制御装置として機能するように構成されている。なお、リレーボックス７０を設ける代わりに、ＥＣＵ６０は、それに相当するリレーを備えてもよい。この弁部材３２の制御については、後述する。これらの制御のために、ＥＣＵ６０には、予め実験等により定めたデータ（マップを含む）やプログラム（所定の演算式を含む）が記憶されている。ＥＣＵ６０は上記各種センサからの出力に基づいて所定の演算を行い、各種機械のアクチュエータ等の駆動手段（または作動手段）に電子信号を出力する。なお、ＥＣＵ６０は、エンジンの制御部に相当する機能部の他、弁部材３２の制御部に相当する機能部を有する。これら機能部は、互いに関連付けられている。ただし、ここでは、電子制御ユニットが１つであるかのように図示しているが、電子制御ユニットは複数のユニットから構成されてもよく、その場合には、それら複数のユニットはそれらユニット間での信号の授受が可能に構成される。
　上記構成を備えるエンジンシステムにおける、クラッチ１０の制御について以下説明する。
　ＥＣＵ６０は、上で述べたように、弁部材３２の制御部に相当する機能部を有する。この機能部は、目標回転速度算出部（第１算出部）と、比例項操作量算出部（第２算出部）と、フィードフォワード操作量算出部（第３算出部）と、積分項操作量算出部（第４算出部）と、弁部材制御部とのそれぞれに相当するサブ機能部を備え、これらは互いに関連付けられている。
　ＥＣＵ６０における目標回転速度算出部について、まず、説明する。当該算出部は、温度センサ６６の出力に基づいて検出した（取得した）エンジンの冷却水の温度および車速センサ６２の出力に基づいて検出した（取得した）車速を参照して、予め定めたプログラム、データ等に従って、冷却ファン５２のファン５２ａの目標回転速度を算出する。検出したエンジン冷却水の温度や車速は、作動機械である冷却ファン５２のファン（回転体）５２ａの制御上の目標値（目標回転速度）を設定するために必要とされる情報である。このような情報を、本明細書では「作動機械に対する情報」と定める。ここでは、基本的に、冷却水の温度が高いほど、高い目標回転速度が算出される。また、基本的に、車速が速いほど、低い目標回転速度が算出される。なお、上記情報としては、冷却水の温度を用いることが好ましいが、他の情報を用いなくてもよく、あるいは、車速以外の更なる情報（例えばエンジン回転速度、エンジン負荷、および、回転軸体１２の回転速度の少なくともいずれか１つ）が車速に付加的にまたは代替的に用いられてもよい。
　次に、ＥＣＵ６０における比例項操作量算出部について説明する。当該算出部は、算出した冷却ファン５２のファン５２ａの目標回転速度と、回転速度センサ６８の出力に基づいて検出した（取得した）ファン５２ａの回転速度を参照する。検出したファン５２ａの回転速度は、ファン５２ａの角加速度を算出するために用いられる。また、ファン５２ａの目標回転速度と、検出したファン５２ａの回転速度との偏差を求め、その偏差に対して所定の係数を乗じることで、ファン５２ａの角加速度の目標値（目標角加速度）が算出される。そして、ＥＣＵ６０は、算出したファン５２の目標角加速度と算出した角加速度との偏差に比例ゲインを乗じて、回転体であるファン５２ａの角加速度と目標角加速度との偏差に基づく比例項操作量を算出する。
　次に、ＥＣＵ６０におけるフィードフォワード操作量算出部について説明する。当該算出部は、検出した（取得した）駆動軸である回転軸体１２の回転速度と、算出したファン５２ａの目標回転速度とを参照する。回転軸体１２の回転速度はエンジン回転速度センサ６４の出力に基づいて検出される。駆動軸である回転軸体１２の回転速度と、ファン５２ａの回転速度との関係を示すデータは予め実験により求め定められている。したがって、このデータを用いて、検出した回転軸体１２の回転速度と算出したファン５２ａの目標回転速度を参照して所定の演算を行うことで、フィードフォワード操作量が算出される。
　更に、ＥＣＵ６０における積分項操作量算出部について説明する。当該算出部は、算出した冷却ファン５２のファン５２ａの目標回転速度と、検出したファン５２ａの回転速度を参照する。そして、ＥＣＵ６０は、これらの偏差を積分し、積分ゲインを乗じて、積分項操作量を算出する。
　このようにして比例項操作量、フィードフォワード操作量および積分項操作量が求められると、それらに基づく作動信号を、ＥＣＵ６０における弁部材制御部は、弁部材３２の作動を制御するようにリレーボックス７０に送る。このときの作動信号は、ここでは、比例項操作量、フィードフォワード操作量および積分項操作量の総和を制御量とする信号である。
　上で述べた制御について以下で更に説明する。
　まず、駆動軸である回転軸体１２の回転速度と、冷却ファン５２のファン５２ａの回転速度の偏差に着目する。この回転速度の偏差に着目した比例制御では、例えば、回転速度の偏差がゼロになるタイミングで、トルク伝達室のオイルの出入りがゼロになるように制御しても、ファンの回転速度を目標回転速度に制御することはできない。そこで、微分制御が必要になる。
　微分制御（微分項）を活用することで、ファンの回転速度の応答を緩やかにすることで、ファンの回転速度を目標回転速度に追従させることは可能である。しかし、これでは、応答追従性の向上に限界がある。
　そこで、応答追従性を高めるために、本発明者は、二次側（ファン５２ａ）の角加速度に着目した。角加速度に着目して上で述べたように比例制御を行うことで、二次側の回転速度が目標回転速度より低いときには、オイルを多くトルク伝達室に充填して素早くファンの回転速度を上げることができる。反対に、その制御では、回転速度が目標回転速度に寄ってきたら、オイルをトルク伝達室から抜き取りファンの回転速度を好適に維持することができる。
　ここで、角速度に着目した場合と、角加速度に着目した場合とを比較する。図３に、角速度に着目した場合の例を模式的に表す。二次側であるファンの角速度の目標値と応答値との関係を図３の（ａ）に表す。そのファンの角速度に対する比例ゲインおよび微分ゲインはそれぞれ図３の（ｂ）および（ｃ）に表すようになる。これらを用いて所謂ＰＤ制御を行っても、図３の（ｄ）のように弁部材の実操作量（オイルの供給量）（図３の（ｄ）の太線）が理想とする操作量（図３の（ｄ）の細線）から離れて時間が経過するので、ファンの回転速度を目標回転速度に近づけるためには相当の時間を必要とする。
　図４に、角加速度に着目した場合の例を表す。図４の（ａ）は図３の（ａ）に相当する。図４の（ａ）のファンの角速度の目標値のラインを角加速度で表すと図４の（ｂ）に表すようになる。図４の（ｂ）の角加速度の目標値に対しては、制御により、図４の（ｂ）に細線で示すようにファンの角加速度は応答し得る。これに対するトルク伝達室へのオイルの供給量つまり弁部材の操作量を図４の（ｃ）に表す。図４の（ｃ）の細線は図４の（ａ）および（ｂ）の目標値に対応するものである。これに対して、実験により、比例制御（比例ゲイン）の操作量（比例項操作量）の変化を調べたところ、図４の（ｃ）に太線で表すように応答することが分かった。図４から明らかなように、二次側の回転速度の応答追従性を向上するためには、図４の場合、（目標値に近づけるように）オイルの供給量を急激に高めて、その後に、マイナスに転じさせることが有効である。図４の（ｃ）（特に太線参照）に表すように、角加速度に着目することで、適切にこのマイナス（目標値に近づいた後でのオイル量低減）を実現できるので、高い応答追従性を実現することが可能になる。なお、図３と図４では、横軸（時間軸）のスケールが異なり、図３のｔ１－ｔ２期間は図４のｔ３－ｔ４期間の２倍から３倍である。
　一方、二次側の角加速度に着目することで応答追従性を高めることができるが、二次側回転速度を目標回転速度に維持するためには、限界がある。他方で、他の制御を組み合わせることで、応答追従性が損なわれるのは避けたい。そこで、本発明者が更に鋭意研究した結果、本実施形態では、フィードフォワード制御を組み合わせて弁部材を制御し、更にフィードフォワード制御のズレをより好適に抑制するために上で述べたように積分制御を組み合わせる。このようにすることで、つまり上で述べたように、角加速度に着目した比例項操作量と、回転速度に着目したフィードフォワード操作量および積分項操作量とを組み合わせて制御することで、応答追従性を向上しつつ、二次側回転速度を目標回転速度に好適に追従維持させることが可能になる。
　以上、本開示に係る一実施形態について説明したが、弁部材の制御では、角加速度に着目した比例項操作量のみに基づいて弁部材が制御されてもよい。これにより、高い応答追従性の確保という本来の目的を少なくとも達成できるからである。
　また、上記実施形態では、二次側の作動機械（つまり被駆動装置）は冷却ファンであったが、作動機械は冷却ファン以外であってもよい。例えば、作動機械はエンジンの冷却水ポンプであってもよい。この場合、冷却水ポンプ（ベーンポンプ）のロータ側にクラッチは接続されるとよい。更に、クラッチの駆動軸は、エンジンの出力軸に接続されることに限定されず、他の動力源の軸部材等に接続されてもよい。
　以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は種々の変更が可能である。本願の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神及び範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。
　本出願は、2017年10月5日付で出願された日本国特許出願（特願2017-195050）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示のクラッチの制御装置は、応答追従性の向上といった点において有用である。
１０　クラッチ
１２　回転軸体（駆動軸）
１６　ケース部材
２０　仕切板
２２　オイル溜り室
２４　トルク伝達室
２６　駆動ディスク
３０　オイル回収孔
３２　弁部材
３４ａ　板バネ
３４ｂ　アーマチャー
４０　電磁石
４２　磁気ループエレメント（磁性体）
５０　エンジン
５２　冷却ファン
５２ａ　ファン
５４　ラジエーター
６０　電子制御ユニット（ＥＣＵ）（制御装置）

Claims (4)

  1. 　駆動軸と作動機械との間に設けられるクラッチの制御装置であって、
    　前記制御装置は、前記クラッチにおいてオイル溜り室からトルク伝達室へと供給されるオイルの量を調節するように、前記オイル溜り室を前記トルク伝達室に連通させるオイル供給孔を開閉するための弁部材の作動を制御するように構成され、
    　前記制御装置は、
    　取得した前記作動機械に対する情報を参照して、前記作動機械の回転体の目標回転速度を算出する第１算出部と、
    　前記第１算出部が算出した前記作動機械の前記回転体の前記目標回転速度と、取得した前記作動機械の前記回転体の回転速度とを参照して、該回転体の角加速度と目標角加速度との偏差に基づく比例項操作量を算出する第２算出部と、
    　前記第２算出部が算出した前記比例項操作量に基づいて前記弁部材の作動を制御する弁部材制御部とを備えた、クラッチの制御装置。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記第１算出部が算出した前記作動機械の前記回転体の前記目標回転速度と、取得した前記駆動軸の回転速度とを参照して、フィードフォワード操作量を算出する第３算出部と、
    　前記第１算出部が算出した前記作動機械の前記回転体の前記目標回転速度と、取得した前記作動機械の前記回転体の回転速度とを参照して、積分項操作量を算出する第４算出部とを更に備え、
    　前記弁部材制御部は、前記第２算出部が算出した前記比例項操作量、前記第３算出部が算出した前記フィードフォワード操作量、および、前記第４算出部が算出した前記積分項操作量に基づいて、前記弁部材の作動を制御する、請求項１に記載のクラッチの制御装置。
  3. 　前記作動機械はエンジンの冷却ファンである、請求項１または２に記載のクラッチの制御装置。
  4. 　前記作動機械はエンジンの冷却水ポンプである、請求項１または２に記載のクラッチの制御装置。
PCT/JP2018/037294 2017-10-05 2018-10-05 クラッチの制御装置 WO2019070046A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/753,719 US11286998B2 (en) 2017-10-05 2018-10-05 Control device for clutch
CN201880064714.5A CN111164320B (zh) 2017-10-05 2018-10-05 离合器的控制装置
DE112018004456.4T DE112018004456T5 (de) 2017-10-05 2018-10-05 Steuervorrichtung für eine kupplung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017195050A JP7056062B2 (ja) 2017-10-05 2017-10-05 クラッチの制御装置
JP2017-195050 2017-10-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019070046A1 true WO2019070046A1 (ja) 2019-04-11

Family

ID=65995379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/037294 WO2019070046A1 (ja) 2017-10-05 2018-10-05 クラッチの制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11286998B2 (ja)
JP (1) JP7056062B2 (ja)
CN (1) CN111164320B (ja)
DE (1) DE112018004456T5 (ja)
WO (1) WO2019070046A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113565893A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 丰田自动车株式会社 风扇耦合装置的控制装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7255548B2 (ja) * 2020-04-28 2023-04-11 トヨタ自動車株式会社 ファンカップリング装置の制御装置
KR20210155263A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 현대자동차주식회사 차량의 엔진 냉각 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007297926A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Denso Corp 車両用冷却装置の制御装置
JP2009103000A (ja) * 2007-10-19 2009-05-14 Toyota Motor Corp ウォータポンプの駆動装置
WO2017110644A1 (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 株式会社クボタ 作業機の冷却制御システム及び作業機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4007489B2 (ja) * 2002-02-14 2007-11-14 臼井国際産業株式会社 外部制御式ファンカップリング装置の制御方法
JP2004340373A (ja) 2003-04-21 2004-12-02 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd 外部制御式ファンクラッチの制御方法
JP4753278B2 (ja) 2004-10-12 2011-08-24 臼井国際産業株式会社 外部制御式ファンクラッチの制御方法
JP2006162047A (ja) 2004-12-10 2006-06-22 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd マグネット式ファンクラッチの制御方法
US7407046B2 (en) * 2005-09-26 2008-08-05 Usui International Corp. Adaptive control of externally controlled fan drive
US9353673B2 (en) * 2014-10-23 2016-05-31 Caterpillar Inc. Engine fan control system and method
JP6722030B2 (ja) 2016-04-19 2020-07-15 スタンレー電気株式会社 車両用灯具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007297926A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Denso Corp 車両用冷却装置の制御装置
JP2009103000A (ja) * 2007-10-19 2009-05-14 Toyota Motor Corp ウォータポンプの駆動装置
WO2017110644A1 (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 株式会社クボタ 作業機の冷却制御システム及び作業機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113565893A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 丰田自动车株式会社 风扇耦合装置的控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200256407A1 (en) 2020-08-13
DE112018004456T5 (de) 2020-05-20
CN111164320A (zh) 2020-05-15
CN111164320B (zh) 2022-06-21
JP2019066021A (ja) 2019-04-25
JP7056062B2 (ja) 2022-04-19
US11286998B2 (en) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019070046A1 (ja) クラッチの制御装置
JP4753278B2 (ja) 外部制御式ファンクラッチの制御方法
US7621386B2 (en) Viscous fan drive having modified land design and armature venting
US8844702B2 (en) Powertrain pressure control system
JP2009079757A (ja) 油圧式車両クラッチ機構及び方法
EP2947345B1 (en) Fluid fan clutch device
US20150053524A1 (en) Liquid friction clutch
SE1350238A1 (sv) Hydraulisk skivkoppling för ett AWD-fordon med en avstängningsventil
CN106662174A (zh) 温度感应型流体式风扇‑离合器装置
JP6745665B2 (ja) 電動アクチュエータ及び電動アクチュエータの制御方法
CN101529111A (zh) 外部控制型风扇耦合装置的控制方法
JP2002507711A (ja) 弁の電気機械式アクチュエータ並びに蒸気タービン
KR20210097110A (ko) 하이브리드 차량의 하이브리드 분리 클러치의 비팅 지점 결정 방법
JP4353396B2 (ja) 外部制御式ファン・カップリング装置
JP2011149458A (ja) 油圧クラッチ作動装置
US11143248B2 (en) Method for regulating the engagement position of a position-controlled clutch unit and torque transmission arrangement designed to carry out the method
CN106150654B (zh) 风扇关闭转速降低的方法及其可变壳体间隙式风扇离合器
KR102531916B1 (ko) 유압 섹션의 압력 및/또는 부피를 보상하기 위한 방법
JP2006516711A (ja) 特に摩擦クラッチに用いられる、磁気粘性流体によって調節されるアクチュエータ
JP2012122538A (ja) 動力伝達装置
JP2017227313A (ja) 外部制御式流体継手
KR102174038B1 (ko) 이중 가이드 베인을 구비한 토크 컨버터
JP2006266489A (ja) 外部制御式粘性流体継手装置及び車両用冷却ファン装置
JPH08121591A (ja) クラッチのスリップ制御装置
JP2016098693A (ja) 冷却ファンの制動機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18865220

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18865220

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1