特許ウォッチ

公開番号2025089635
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204370
出願日2023-12-04
発明の名称エンジンのファンカップリング制御方法および装置
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01P 5/04 20060101AFI20250609BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】冷却風が不要な状態から目標ファン回転数が高くなったときのオーバシュートによるファン騒音を抑制する。
【解決手段】エンジン回転に連動する入力軸1とラジエータファン6との間にファンカップリング7が設けられている。ファンカップリング7は、ラビリンス部へのオイルの循環を調整するソレノイドバルブのデューティ比制御によって、実ファン回転数が目標ファン回転数に沿うようにフィードバック制御される。目標ファン回転数は、冷却水温に基づく要求と空調装置の要求とから設定される。目標ファン回転数の可変範囲の下限が0よりも大きな所定の下限回転数に制限されている。これにより、ラジエータファン6は静止せず、少量のオイルが常に循環しているので、目標ファン回転数が高くなったときの応答性が高くなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エンジン回転に伴って回転する入力軸とラジエータファンとの間に、ソレノイドバルブのデューティ比制御によってオイル循環が制御されるファンカップリングを備え、要求に応じた目標ファン回転数と実ファン回転数との偏差に基づいて上記ソレノイドバルブのデューティ比をフィードバック制御するエンジンのファンカップリング制御方法において、
上記目標ファン回転数の可変範囲の下限を０よりも大きな下限回転数に制限する、
エンジンのファンカップリング制御方法。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
上記下限回転数は、少なくとも１００ｒｐｍである、
請求項１に記載のエンジンのファンカップリング制御方法。
【請求項３】
上記下限回転数は、１００～３００ｒｐｍの範囲内に設定される、
請求項２に記載のエンジンのファンカップリング制御方法。
【請求項４】
冷却水温に基づいて算出される第１の目標ファン回転数と、車両空調装置の要求に基づいて算出される第２の目標ファン回転数と、のいずれか高い方を目標ファン回転数として設定し、
上記第１の目標ファン回転数と上記第２の目標ファン回転数のいずれか一方の可変範囲に上記下限回転数が設けられている、
請求項１に記載のエンジンのファンカップリング制御方法。
【請求項５】
上記第１の目標ファン回転数の可変範囲に上記下限回転数が設けられている、
請求項４に記載のエンジンのファンカップリング制御方法。
【請求項６】
上記第１の目標ファン回転数は、冷却水温と車速とをパラメータとして予め目標ファン回転数を割り付けた目標ファン回転数テーブルを用いて算出され、この目標ファン回転数テーブルにおける低水温かつ高車速の領域に、上記下限回転数が割り付けられている、
請求項５に記載のエンジンのファンカップリング制御方法。
【請求項７】
エンジン回転に伴って回転する入力軸とラジエータファンとの間に配置され、ソレノイドバルブのデューティ比制御によってオイル循環が制御されるファンカップリングと、
要求に応じた目標ファン回転数と実ファン回転数との偏差に基づいて上記ソレノイドバルブのデューティ比をフィードバック制御するコントローラと、
を備えてなるエンジンのファンカップリング制御装置であって、
上記コントローラにおける上記目標ファン回転数の可変範囲の下限が０よりも大きな下限回転数に制限されている、
エンジンのファンカップリング制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンのラジエータファンの回転数を目標回転数に制御するためのファンカップリング制御に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジンのラジエータに関連して設けられるラジエータファンをエンジン出力を利用して駆動する場合には、不要なファン回転を抑制するために、オイルの粘性によって動力伝達を行うファンカップリングが入力軸とラジエータファンとの間に設けられる。
【０００３】
特許文献１には、ファンカップリングの内部に封入されたオイルの循環をソレノイドバルブのいわゆるデューティ比制御によって調整することで、ファン回転数を目標ファン回転数にフィードバック制御するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－０５３５２６号公報
特開２０２０－０４１５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているような電気的にファン回転数を可変制御し得るファンカップリングにあっては、ファンによる強制的な冷却風が不要な条件下（例えば低水温時や高車速時等）では、目標ファン回転数が０となり、ラジエータファンが実質的に停止する。
【０００６】
しかし、このような状態から運転条件が変化して目標ファン回転数が急に高くなったときに、オイル供給の遅れ等によってラジエータファンの回転が立ち上がるまでに比較的大きな遅れが生じる。そのため、目標ファン回転数と実ファン回転数との間の偏差が一時的に大きくなり、ソレノイドバルブのデューティ比（ＯＮデューティ比）が定常時に必要な値よりも過大となる。結果として、実ファン回転数が目標ファン回転数よりも大きくオーバシュートしてしまい、一時的に大きなファン騒音が発生する。
【０００７】
なお、特許文献２には、共振による軸受荷重の増大を回避するために、エンジン回転数が閾値よりも高いときに、ソレノイドバルブのデューティ比の下限をあるガード値に制限することが記載されているが、エンジン回転数が閾値以下のときはラジエータファンが静止してしまうので、上述した課題を解決することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、エンジン回転に伴って回転する入力軸とラジエータファンとの間に、ソレノイドバルブのデューティ比制御によってオイル循環が制御されるファンカップリングを備え、要求に応じた目標ファン回転数と実ファン回転数との偏差に基づいて上記ソレノイドバルブのデューティ比をフィードバック制御するエンジンのファンカップリング制御方法において、
上記目標ファン回転数の可変範囲の下限を０よりも大きな下限回転数に制限する。
【発明の効果】
【０００９】
目標ファン回転数を０よりも大きな下限回転数に制限することで、ファンによる強制的な冷却風が不要な条件下であってもラジエータファンの回転が完全には静止せず、またファンカップリング内部をオイルが僅かではあっても循環し続ける。そのため、目標ファン回転数が急に高くなったときに実ファン回転数の遅れが小さくなり、実ファン回転数のオーバシュートによる騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施例のファンカップリング制御装置の構成を示す構成説明図。
ソレノイドバルブのデューティ比制御に関する機能ブロック図。
ファン回転数の制御範囲を示した特性図。
冷却水温に基づく第１の目標ファン回転数テーブルの説明図。
空調装置の要求に基づく第２の目標ファン回転数テーブルの説明図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許