JPH0738652Y2 - 液圧駆動式内燃機関用冷却ファンの回転速度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車等の車輛に用いられる内燃機関の冷却
ファンの回転速度制御装置に係り、特に液圧駆動式の可
変速度型の冷却ファンの回転速度制御装置に係る。

［従来の技術］ 自動車等の車輛に用いられる内燃機関に於て、機関冷却
用ラジエータへ冷却風を供給する冷却ファンを油圧モー
タの如き液圧モータによって駆動し、その回転速度を冷
却水温度等に応じて制御することが既に知られており、
これは、例えば実公昭49−40183号、特開昭58−13119
号、実開昭62−200185号の各公報に示されている。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の冷却ファン回転速度制御装置に於ては、冷却水温
度の上昇に伴い冷却ファン回転速度が増大するようにな
っている。このため車輛停止状態にて内燃機関が高速回
転され、所謂レーシングが行われ、これにより冷却水温
度が上昇した場合も冷却ファン回転速度が増大するが、
しかし、この時には走行風が得られず、作動油の冷却が
行われにくい状態下にあるため、冷却ファンの高速回転
に伴い作動油温度が上昇し、油圧ポンプ、油圧モータの
オイルシールの耐久性の低下と作動油の劣化が促進され
るようになる。

本考案は上述の如き問題点を解決した改良された冷却フ
ァンの回転速度制御装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的は、本考案によれば、ポンプより作動液
体を液圧モータに供給され、前記液圧モータに供給され
る作動液体の流量に応じて回転速度を制御される液圧駆
動式内燃機関用冷却ファンの回転速度制御装置に於て、
機関冷却用の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手
段と、内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出
手段と、車輛が走行しているか否かを検出する車輛走行
状態検出手段と、冷却水温度の上昇に応じて冷却ファン
回転速度が増大すべくファン制御量を決定する冷却水温
度対応ファン制御量決定手段と、機関回転数が所定値以
上の時には冷却ファン回転速度が所定の低回転速度にな
るようファン制御量を決定する機関回転数対応ファン制
御量決定手段と、前記車輛走行状態検出手段により車輛
が走行していると検出された時には前記冷却水温度対応
ファン制御量決定手段により決定されたファン制御量を
最終ファン制御量とし前記車輛走行状態検出手段により
車輛が停止していると検出された時には前記機関回転数
対応ファン制御量決定手段により決定されたファン制御
量を最終ファン制御量とする最終ファン制御量決定手段
と、前記最終ファン制御量決定手段により決定された最
終ファン制御量に基いて前記液圧モータへ供給する作動
液体の流量とリリーフ流量とを互いに相反する関係にて
増減制御する流量制御手段とを有する回転速度制御装置
によって達成される。

［考案の作用］ 上述の如き構成によれば、車輛が停止している時には冷
却ファンの回転速度制御は冷却水温度に応じた制御より
離れて機関回転数に応じて行われるようになる。これに
より車輛停止時に於て内燃機関が高速回転されるレーシ
ング時に冷却ファンが高速回転されることが回避され
る。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本考案による冷却ファンの回転速度制御装置を
備えた液圧駆動式冷却ファン装置の一つの実施例を示し
ている。図に於て、10は機関冷却用ラジエータ12へ冷却
風を供給する冷却ファンを示しており、冷却ファン10は
液圧モータ16により回転駆動されるようになっている。

液圧モータ16はこれに供給される油の如き作動液体の流
量の増大に応じて回転速度を増大するよう構成されてお
り、作動液体入口18を導管20によって流量制御弁22に接
続され、また作動液体出口24を導管26によって作動液体
のリザーブタンク28に接続されている。

流量制御弁22はポンプ30と連設されている。ポンプ30
は、ベルト式伝動装置34によって内燃機関36の出力軸38
と駆動連結され、内燃機関36によって直動式に回転駆動
されるようになっている。また、本実施例では内燃機関
36の冷却水循環用の図示しないウォータポンプも内燃機
関36の出力軸38と駆動連結されている。ポンプ30は、リ
ザーブタンク28より作動液体を導管32を経て吸上げ、こ
れを流量制御弁22へ圧送するようになっている。

流量制御弁22は、電磁作動式の流量制御弁であり、電磁
作動部に与えられるパルス信号のデューティ比に応じて
液圧モータ16へ供給する作動液体の流量とリリーフ通路
23へ作動液体を戻す流量とを互いに相反する関係にて増
減制御するようになっている。この実施例に於ては、流
量制御弁22はこれの電磁作動部に与えられるパルス信号
のデューティ比の増大に応じて液圧モータ16に供給する
作動液体の流量を増大し且リリーフ通路23への作動液体
の流量を減少するようになっている。

流量制御弁22に与えられるパルス信号のデューティ比は
電気式の制御装置40により制御されるようになってい
る。

制御装置40は、第２図によく示されている如く、水温セ
ンサ42より内燃機関36の冷却水の温度に関する情報を、
機関回転数センサ44より内燃機関36の機関回転数に関す
る情報、車速センサ46より車速に関する情報を各々与え
られ、車速センサ46により検出される車速により車輛が
停止しているか否かを判定する車輛停止判定手段48と、
冷却水温度の上昇に応じて冷却ファン回転速度が増大す
べくファン制御量、即ちデューティ比を決定する冷却水
温度対応ファン制御量決定手段50と、機関回転数が所定
値以上の時には冷却ファン回転速度が所定の低回転速
度、例えば最低速度になるようファン制御量を決定する
機関回転数対応ファン制御量決定手段52と、車輛停止判
定手段48により車輛が停止していない、即ち走行中であ
ると判定された時には冷却水温度対応ファン制御量決定
手段50により決定されたファン制御量を最終ファン制御
量とし、車輛停止判定手段48により車輛が停止している
と判定された時には機関回転数対応ファン制御量決定手
段52により決定されたファン制御量を最終ファン制御量
とする最終ファン制御量決定手段54とを有し、最終ファ
ン制御量決定手段54が最終ファン制御量に基ずくデュー
ティ比のパルス信号を流量制御弁22へ出力するようにな
っている。

第３図は本考案による冷却ファンの回転速度制御装置の
作動要領の一例を示すフローチャートである。第３図に
示されたフローチャートの制御ルーチンは時間割込みと
して繰返し実行され、最初のステップ10に於ては、車速
センサ46より車速を検出することが行われる。ステップ
10の次はステップ20へ進む。

ステップ20に於ては、車速センサ46により検出された車
速を元に車輛停止判定手段48にて車輛が停止しているか
否かの判定が行われる。車輛が停止していると判定され
た時にはステップ80へ進み、そうでない時、即ち走行中
である時はステップ30へ進む。

ステップ30に於ては、機関回転数の積算値ΣNeを０にリ
セットすることが行われる。ステップ30の次はステップ
40へ進む。

ステップ40に於ては、水温センサ42より冷却水温度を検
出することが行われる。ステップ40の次はステップ50へ
進む。

ステップ50に於ては、水温センサ42により検出された冷
却水温度を元に第４図に示されている如き特性をもって
冷却水温度依存のファン制御量Dtを決定することが行わ
れる。ステップ50の次はステップ60へ進む。

ステップ60に於ては、ステップ50にて決定されたファン
制御量Dtと最終ファン制御量Ｄとすることが行われる。
ステップ60の次はステップ70へ進む。

ステップ70に於ては、最終ファン制御量Ｄによるデュー
ティ比のパルス信号を流量制御弁22へ出力することが行
われる。これにより流量制御弁22はそのデューティ比に
応じて液圧モータ16へ供給する作動液体の流量とリリー
フ通路25への作動液体の流量とを互いに相反する関係に
て増減制御する。これにより冷却ファン10はデューティ
比に応じた回転速度にて回転駆動されるようになる。

ステップ80は車輛停止時に実行され、ステップ80に於て
は、回転数センサ44より機関回転数を検出することが行
われる。ステップ80の次はステップ90へ進む。

ステップ90に於ては、機関回転数センサ44により検出さ
れた機関回転数Neが比較的高い所定値Neset以上である
か否かの判別が行われる。Ne≧Nesetである時はレーシ
ング時であり、この時はステップ100へ進み、そうでな
い時は通常のアイドル運転状態としてステップ40へ進
む。

ステップ100に於ては、一定時間サイクルにて機関回転
数の積算値ΣNeを算出することが行われる。この積算値
ΣNeは機関回転数が高い時ほど、即ちレーシング回転数
が高い時ほど一定時間に対する増加率が速くなる。ステ
ップ100の次はステップ110へ進む。

ステップ110に於ては、機関回転数の積算値ΣNeが所定
値ΣNeset以上であるか否かの判別が行われる。ΣNe≧
ΣNesetである時は作動液体の上昇限界時であるとして
ステップ120へ進み、そうでない時はステップ40へ進
む。ΣNeは一定時間サイクルに於ける機関回転数の積算
値であることから、ΣNe≧ΣNesetは機関回転数が高い
時ほど車輛停止後、早く到来することになる。

ステップ120に於ては、機関回転数に依存するファン制
御量として最終ファン制御量Ｄを最低値Dminにすること
が行われる。ステップ120の次はステップ70へ進む。

これにより、車輛停止後に於て機関回転数が所定値以上
である状態がその機関回転数により定まる所定時間に亘
って続くと、最終ファン制御量は最低値に設定され、こ
の時の冷却水温度に関係なく冷却ファンが最低速度にて
回転駆動されるようになる。これにより液圧ポンプ30よ
りの作動液体のリリーフ量が増大し、作動油の温度の上
昇が抑制され、これが上限限界値を超えて高くなること
が回避されるようになる。

［考案の効果］ 車輛停止時のレーシング時に冷却ファンが高速回転され
ることが回避されるから、作動油の温度上昇が抑えられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による回転速度制御装置を備えた液圧駆
動式冷却ファン装置の一つの実施例を示す概略構成図、
第２図は本考案による冷却ファンの回転速度制御装置の
一つ実施例を示すブロック線図、第３図は本考案による
冷却ファンの回転速度制御装置の制御要領を示すフロー
チャート、第４図は冷却水温度対応のファン制御量特性
を示すグラフである。 10…冷却ファン,12…機関冷却用ラジエータ,16…液圧モ
ータ,18…作動液体入口,20…導管,22…流量制御弁,24…
作動液体出口,26…導管,28…リザーブタンク,30…ポン
プ,32…導管,34…ベルト式伝動装置,36…内燃機関,40…
制御装置,42…水温センサ,44…機関回転数センサ,46…
車速センサ,48…車輛停止判定手段,50…冷却水温度対応
ファン制御量決定手段,52…回転数対応ファン決定手段,
54…最終ファン制御量決定手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプより作動液体を液圧モータに供給さ
   れ、前記液圧モータに供給される作動液体の流量に応じ
   て回転速度を制御される液圧駆動式内燃機関用冷却ファ
   ンの回転速度制御装置に於て、機関冷却用の冷却水の温
   度を検出する冷却水温度検出手段と、内燃機関の機関回
   転数を検出する機関回転数検出手段と、車輛が走行して
   いるか否かを検出する車輛走行状態検出手段と、冷却水
   温度の上昇に応じて冷却ファン回転速度が増大すべくフ
   ァン制御量を決定する冷却水温度対応ファン制御量決定
   手段と、機関回転数が所定値以上の時には冷却ファン回
   転速度が所定の低回転速度になるようファン制御量を決
   定する機関回転数対応ファン制御量決定手段と、前記車
   輛走行状態検出手段により車輛が走行していると検出さ
   れた時には前記冷却水温度対応ファン制御量決定手段に
   より決定されたファン制御量を最終ファン制御量とし前
   記車輛走行状態検出手段により車輛が停止していると検
   出された時には前記機関回転数対応ファン制御量決定手
   段により決定されたファン制御量を最終ファン制御量と
   する最終ファン制御量決定手段と、前記最終ファン制御
   量決定手段により決定された最終ファン制御量に基いて
   前記液圧モータへ供給する作動液体の流量とリリーフ流
   量とを互いに相反する関係にて増減制御する流量制御手
   段とを有する回転速度制御装置。