JP2012149580A - Fan clutch control method, and system therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はファンクラッチ制御方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a fan clutch control method and apparatus.
車両用エンジンに付帯する冷却ファンは、ラジエータ越しに外気を強制的に吸引して冷却媒体であるクーラントの放熱を助け、ノッキングや潤滑不良の要因となるエンジンの過熱を防ぐ役割を果たしているが、十分な送風量が期待できる車両高速走行時等においては、冷却ファンを駆動する分だけエンジン出力の損失が生じ、これにより燃費の悪化を招いてしまっていた。 The cooling fan attached to the vehicle engine plays a role of forcing the outside air through the radiator to help dissipate the coolant that is the cooling medium and preventing overheating of the engine that causes knocking and poor lubrication. When the vehicle is running at a high speed where a sufficient amount of air can be expected, the engine output is lost as much as the cooling fan is driven, resulting in a deterioration in fuel consumption.
そこで、エンジンのクランクシャフトと冷却ファンとの間に電子制御のファンクラッチを介在させ、車両の運転状況に基づきファン冷却が不要となる度にファンクラッチを切ることで冷却ファンの回転消費エネルギーをできるだけ少なくする提案が成されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, an electronically controlled fan clutch is interposed between the crankshaft of the engine and the cooling fan, and the fan clutch is disengaged whenever fan cooling is not required based on the vehicle operating conditions, thereby reducing the rotational energy consumption of the cooling fan as much as possible Proposals to reduce the number have been made (for example, see Patent Document 1).
この種の電子制御のファンクラッチには、通電時に接状態となるものと、通電時に断状態となるものとがあるが、トラック等の大型運搬車両では、荷物を積載した負荷の高い運転状態となることが多いため、万一、電気系統に不具合が生じても冷却ファンが回転しなくなる事態が起こらないように、通電時に断状態となるファンクラッチが一般的に採用されている。 There are two types of electronically controlled fan clutches that are in contact when energized and those that are disconnected when energized. In large transport vehicles such as trucks, Therefore, in order to prevent a situation in which the cooling fan does not rotate even if a malfunction occurs in the electric system, a fan clutch that is in a disconnected state when energized is generally employed.
しかしながら、近年においては、車両が信号待ち等で停車した僅かな時間もエンジンを自動的に停止して排気ガスの排出量を削減するようにしたアイドルストップシステムが採用されるようになってきており、斯かるアイドルストップシステムを採用した大型運搬車両では、アイドルストップの実施中にエンジンが停止されると、ファンクラッチへの通電も停止して該ファンクラッチが接状態となり、アイドルストップ終了後のエンジン再始動時にファンクラッチがエンジンと連れ回りしてエンジンの再始動トルクが大きくなり、アイドルストップによる燃費の改善分が再始動時の燃費の悪化分で目減りしたり、再始動時の騒音が大きくなるといった問題を招いていた。 In recent years, however, an idle stop system has been adopted in which the engine is automatically stopped for a short period of time when the vehicle is stopped due to a signal or the like to reduce exhaust gas emissions. In a large transport vehicle employing such an idle stop system, if the engine is stopped during the idle stop, the energization to the fan clutch is stopped and the fan clutch is brought into a contact state, and the engine after the idle stop is completed. The fan clutch rotates with the engine at the time of restart, and the engine restart torque increases, and the improvement in fuel efficiency due to idle stop is reduced by the deterioration of fuel efficiency at restart, and the noise during restart increases. The problem was invited.
本発明は斯かる実情に鑑みてなしたもので、アイドルストップ終了後のエンジン再始動時にファンクラッチがエンジンと連れ回りしないようにして燃費向上と騒音低減を図ることを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve fuel efficiency and reduce noise by preventing the fan clutch from rotating with the engine when the engine is restarted after the end of idle stop.
本発明は、アイドルストップシステムを採用した車両のエンジンと冷却ファンの間に通電時に断状態となる電子制御のファンクラッチを介装し、該ファンクラッチを不要時に通電して切ることで燃費向上を図るようにしたファンクラッチ制御方法であって、アイドルストップの実施時にファンクラッチに通電して該ファンクラッチを断状態に保持することを特徴とするものである。 According to the present invention, an electronically controlled fan clutch that is turned off when energized is interposed between an engine of a vehicle that employs an idle stop system and a cooling fan, and the fan clutch is energized and turned off when not needed to improve fuel efficiency. In this fan clutch control method, the fan clutch is energized to hold the fan clutch in the disengaged state when the idle stop is performed.
而して、このようにすれば、車両が信号待ち等で停車した際に、アイドルストップが実施されてエンジンが停止しても、ファンクラッチに通電が成されて該ファンクラッチが断状態に保持され、これによりアイドルストップ終了後のエンジン再始動時にファンクラッチがエンジンと連れ回りしなくなる結果、エンジンの再始動トルクが小さくなってアイドルストップによる燃費の改善分が目減りしなくなり、再始動時の騒音も小さく抑えられることになる。 Thus, in this way, when the vehicle stops due to a signal waiting, etc., even if an idle stop is performed and the engine stops, the fan clutch is energized and the fan clutch is held in a disconnected state. As a result, the fan clutch does not rotate with the engine when the engine is restarted after the end of the idle stop. As a result, the engine restart torque is reduced and the improvement in fuel consumption due to the idle stop is not reduced. Will be kept small.
更に、本発明においては、アイドルストップ中に完全停止への移行が確認された時にファンクラッチへの通電を停止することが好ましく、このようにすれば、アイドルストップから完全停止への移行後もファンクラッチへの通電が継続されて無駄な電力が消費されるといった事態を未然に回避することが可能となる。 Further, in the present invention, it is preferable to stop the energization of the fan clutch when the transition to the complete stop is confirmed during the idle stop, and in this way, the fan can be switched after the transition from the idle stop to the complete stop. It is possible to avoid a situation in which energization of the clutch is continued and useless power is consumed.
また、本発明においては、アイドルストップの終了時に所定時間の経過及び車速の所定以上の上昇の少なくとも何れかが確認されてから通常の燃費向上を図る断続制御に復帰することが好ましく、このようにすれば、エンジンの回転数が未だ十分に上昇していないトルク不足の状態でファンクラッチが繋がれてしまう事態を未然に回避することが可能となる。 In the present invention, it is preferable to return to the intermittent control for improving the normal fuel consumption after at least one of the elapse of the predetermined time and the increase of the vehicle speed more than the predetermined is confirmed at the end of the idle stop. By doing so, it is possible to avoid a situation in which the fan clutch is engaged in a state of insufficient torque where the engine speed has not yet sufficiently increased.
更に、本発明の方法をより具体的に実施するにあたっては、例えば、アイドルストップシステムを採用した車両のエンジンと冷却ファンの間に通電時に断状態となる電子制御のファンクラッチを介装し、該ファンクラッチを不要時に通電して切ることで燃費向上を図るようにしたファンクラッチ制御装置であって、冷却ファンの断続制御を実行する電子制御ファンコントローラを、アイドルストップコントローラからアイドルストップの判定情報を入力し且つ該アイドルストップの実施時にファンクラッチに通電して該ファンクラッチを断状態に保持するように構成すると良い。 Furthermore, in carrying out the method of the present invention more specifically, for example, an electronically controlled fan clutch that is turned off when energized is interposed between an engine of a vehicle that employs an idle stop system and a cooling fan, A fan clutch control device designed to improve fuel efficiency by energizing and disconnecting the fan clutch when it is not needed. The electronically controlled fan controller that performs intermittent control of the cooling fan is connected to the idle stop controller from the idle stop controller. It is preferable that the fan clutch is energized to input and hold the fan clutch in the disengaged state when the idle stop is performed.
また、斯かるファンクラッチ制御装置に関し、アイドルストップコントローラからのアイドルストップの判定情報に基づきアイドルストップから完全停止への移行が確認された時にファンクラッチへの通電を停止するように電子制御ファンコントローラを構成すると良く、更には、アイドルストップコントローラからのアイドルストップの判定情報に基づきアイドルストップの終了時に所定時間の経過及び車速の所定以上の上昇の少なくとも何れかが確認されてから通常の燃費向上を図る断続制御に復帰するように電子制御ファンコントローラを構成すると良い。 Further, regarding such a fan clutch control device, an electronically controlled fan controller is arranged so as to stop energization of the fan clutch when the transition from the idle stop to the complete stop is confirmed based on the idle stop determination information from the idle stop controller. Further, it is preferable that the fuel consumption is further improved after at least one of elapse of a predetermined time and a predetermined increase in vehicle speed is confirmed at the end of the idle stop based on the idle stop determination information from the idle stop controller. The electronically controlled fan controller may be configured to return to intermittent control.
本発明のファンクラッチ制御方法及び装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the fan clutch control method and apparatus of the present invention, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)本発明の請求項1、4に記載の発明によれば、車両が信号待ち等で停車した際に、アイドルストップが実施されてエンジンが停止しても、ファンクラッチに通電して該ファンクラッチを断状態に保持することができるので、アイドルストップ終了後のエンジン再始動時にファンクラッチがエンジンと連れ回りしないようにして燃費向上と騒音低減を図ることができる。 (I) According to the first and fourth aspects of the present invention, when the vehicle stops due to a signal or the like, the fan clutch is energized even when idle stop is performed and the engine stops. Since the fan clutch can be held in the disengaged state, fuel consumption can be improved and noise can be reduced by preventing the fan clutch from rotating with the engine when the engine is restarted after the end of idle stop.
(II)本発明の請求項2、5に記載の発明によれば、アイドルストップから完全停止への移行後もファンクラッチへの通電が継続されて無駄な電力が消費されるといった事態を未然に回避することができる。
(II) According to the inventions described in
(III)本発明の請求項3、6に記載の発明によれば、エンジンの回転数が未だ十分に上昇していないトルク不足の状態でファンクラッチが繋がれてしまう事態を未然に回避することができる。 (III) According to the third and sixth aspects of the present invention, it is possible to avoid a situation in which the fan clutch is engaged in a state of insufficient torque where the engine speed has not yet sufficiently increased. Can do.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を実施するための具体的な形態の一例を示すもので、エンジン1に対し電子制御のファンクラッチ2を介して冷却ファン3が装備されており、該ファンクラッチ2は、電子制御ファンコントローラ4からの制御信号4aに基づいて断続制御されるようになっている。
FIG. 1 shows an example of a specific form for carrying out the present invention. An
ここで、前記電子制御ファンコントローラ4には、サーモケース等に装備されてクーラントの温度を検出する温度センサ5からの検出信号5aが入力されるようになっており、該温度センサ5からの検出信号5aに基づき現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を上回った際に、ファンクラッチ2を繋ぐ制御信号4aが出力され、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回った際には、ファンクラッチ2を切る制御信号4aが出力されるようになっている。
Here, the electronic control fan controller 4 is supplied with a
尚、冷却ファン3の前面には、クーラントを空冷するためのラジエータ以外に、ターボチャージャにより過給されて昇温した吸気を空冷するためのインタークーラや、エアコンの気相の冷却媒体を空冷して液相に復元するためのエアコンコンデンサ等も配置されているので、インタークーラの吸気温度を検出する温度センサ6からの検出信号6aや、エアコンのスイッチ7からのオン・オフ信号7a等も入力されるようになっており、現在のクーラントの温度が所定の許容範囲を下回っていても、吸気温度が所定の許容範囲を上回っている場合やエアコン稼働時にファンクラッチ2を繋ぐ制御信号4aが出力されるようにしても良い。
In addition to the radiator for cooling the coolant in the air, the front surface of the
この際、本形態例においては、単純にファンクラッチ2を不要時に切るというだけではなく、ファンクラッチ2を繋ぐ際に、きめ細かく必要な目標ファン回転数を演算してファンクラッチ2の回転数制御を行うようになっており、ファンクラッチ2内で検出された該ファンクラッチ2の回転数の検出信号2aが電子制御ファンコントローラ4にフィードバックされるようになっている。
At this time, in this embodiment, not only the
そして、このようなファンクラッチ2を不要時に切ることで燃費向上を図るようにした通常の断続制御に加え、本形態例の場合は、冷却ファン3の断続制御を実行する電子制御ファンコントローラ4が、アイドルストップコントローラ8からアイドルストップの判定情報8aを入力し且つ該アイドルストップの実施時にファンクラッチ2に通電して該ファンクラッチ2を断状態に保持するように構成されている。
In addition to the normal intermittent control for improving the fuel consumption by disconnecting the
即ち、図2に示している通り、アイドルストップコントローラ8からアイドルストップの判定情報8aとしてアイドルストップの開始が入力された際には、目標ファン回転数を演算する行程を省いて直ちにファンクラッチ2の強制オフが決定され、ファンクラッチ2に通電して該ファンクラッチ2を断状態に保持する制御信号4aが出力されるようになっている。この場合、図2におけるファンクラッチ2の作動制御は、ファンクラッチ2の断状態の保持となり、この際に検出される実際のファン回転数は零となる。
That is, as shown in FIG. 2, when the start of idling stop is input from the
ただし、アイドルストップコントローラ8からのアイドルストップの判定情報8aに基づき、アイドルストップ中にシートベルトを外す、ドアを開ける等の操作によりアイドルストップから完全停止への移行が確認された時には、ファンクラッチ2への通電を停止するようにしておく。
However, when the transition from the idle stop to the complete stop is confirmed by an operation such as removing the seat belt or opening the door during the idle stop based on the idle
また、図3に示している通り、アイドルストップコントローラ8からアイドルストップの判定情報8aとしてアイドルストップの終了が入力された際には、例えば、アイドルストップの終了から所定時間の経過及び車速の所定以上の上昇の少なくとも何れかが確認されてから通常の燃費向上を図る断続制御に復帰するようになっている。
As shown in FIG. 3, when the end of idle stop is input as the idle
尚、アイドルストップコントローラ8におけるアイドルストップの判定形式には、既に実用化されている周知の技術を適用すれば良く、例えば、図4にフローチャートで示す如く、アイドルストップの実施とエンジン再始動を判定するようにすれば良いが、必ずしも図4の判定形式に限定されないことは勿論である。
It should be noted that a known technique that has already been put into practical use may be applied to the idle stop determination format in the
而して、このようにすれば、車両が信号待ち等で停車した際に、アイドルストップが実施されてエンジン1が停止しても、ファンクラッチ2に通電が成されて該ファンクラッチ2が断状態に保持され、これによりアイドルストップ終了後のエンジン再始動時にファンクラッチ2がエンジン1と連れ回りしなくなる結果、エンジン1の再始動トルクが小さくなってアイドルストップによる燃費の改善分が目減りしなくなると共に、再始動時の騒音も小さく抑えられることになり、これまで以上の燃費向上と騒音低減を実現することができる。
Thus, in this way, when the vehicle stops due to a signal or the like, even if the idle stop is performed and the
更に、本形態例においては、アイドルストップ中に完全停止への移行が確認された時にファンクラッチ2への通電を停止するようにしているので、アイドルストップから完全停止への移行後もファンクラッチ2への通電が継続されて無駄な電力が消費されるといった事態を未然に回避することができる。
Further, in the present embodiment, since the energization to the
また、アイドルストップの終了時に所定時間の経過及び車速の所定以上の上昇の少なくとも何れかが確認されてから通常の燃費向上を図る断続制御に復帰するようにしているので、エンジン1の回転数が未だ十分に上昇していないトルク不足の状態でファンクラッチ2が繋がれてしまう事態を未然に回避することができる。
Further, since at least one of the elapse of the predetermined time and the increase of the vehicle speed more than a predetermined value is confirmed at the end of the idle stop, the
尚、本発明のファンクラッチ制御方法及び装置は、上述の実施の形態のみに特に限定されるものではなく、ファンクラッチを不要時に切ることで燃費向上を図るようにした通常の断続制御に関する制御形式には、例示したもの以外の形式を採用しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。 The fan clutch control method and apparatus of the present invention is not particularly limited to the above-described embodiment, but is a control type related to normal intermittent control in which the fan clutch is disconnected when not needed to improve fuel efficiency. Of course, a format other than those exemplified may be adopted, and other modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1 エンジン
2 ファンクラッチ
3 冷却ファン
4 電子制御ファンコントローラ
4a 制御信号
8 アイドルストップコントローラ
8a 判定情報
1
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