外部控制型风扇耦合装置的控制方法

专利名称：外部控制型风扇耦合装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及 一 种外部控制型风扇耦合装置的控制方法，详
细地说，涉及如下的外部控制型风扇耦合装置的控制方法在 汽车等车辆中，为了控制内燃机冷却用风扇的转速而根据油门
开度信号等各种信号来控制设置于内燃机的风扇驱动用输出轴 侧与上述风扇之间的外部控制型风扇耦合装置。
背景技术：
以往公开了由电磁铁与流体耦合器的组合、电磁离合器与 磁式耦合器的组合、或者电动致动器与流体耦合器的组合构成 的外部控制型风扇耦合装置以及如下的控制方法根据油门开 度信号、内燃机冷却水温信号、内燃机转速信号等传感器输出 信号，对该外部控制型风扇耦合装置使用PID控制(利用比例、 积分、微分的反馈控制方式)、自适应控制等控制方式来控制风 扇的转速(例如参照专利文献1~7)。
专利文献l:日本特开2003—239741/>才艮
专利文献2:曰本净争开2004—340373乂^才艮
专利文献3:日本特开2002-195303公净艮
专利文献4:日本特开2003 —1560727>才艮
专利文献5:曰本净争开2006—162062/>才艮
专利文献6:曰本4争开2006—162063/^才艮
专利文献7:曰本对争开2006—1124667^才艮

发明内容
发明要解决的问题但是，上述任一个专利文献中都没有公开根据传感器输出 信号的种类将用于控制风扇转速的运算处理的频率设定为不同 数值的内容，在上述专利文献中，对所有传感器输出信号同时 并且用同一频率进行运算处理。
因此，在将运算处理的频率设定为0.5Hz左右较低的数值的
突然加速时的油门开度(节气门开度)的急剧变化(增大)的情况。 在运算处理结果中反映不出油门开度的急剧增大的情况下，风 扇耦合装置从动侧的转速追随伴随着油门开度急剧增大的、风 扇耦合装置驱动侧的转速的急剧增大，也急剧增大，从而风扇 的转速急剧增大。因此，导致由风扇耦合装置从动侧夺取马力 引起的加速性能的降低以及产生来自风扇的较大的噪声。并且， 当根据突然起动或突然加速后的油门的高开度状态而风扇的高 速旋转状态持续时，不仅来自所述风扇的较大噪声持续，还会 产生马力的较大损失，导致燃烧消耗率降低。
另 一方面，在将运算处理的频率设定为10Hz左右较高的数 值的情况下，ECU(电子控制单元)必须以高频(短周期)对来自各 种传感器的所有输出信号执行运算处理，从而需要以高速进行 运算处理的CPU、大容量的存储器等。另外，由于ECU的运算 负担的增大，可能会出现如下状况由ECU进行的用于其它控 制的运算处理产生延迟，或者来自CPU的发热增大。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于通过使用于
速检测用信号和突然加速检测用信号以外的信号的情况下不 同，来实现降低车辆起动时或加速时的风扇噪声、减小马力损 失、提高车辆加速性以及减轻ECU的运算负担。 用于解决问题的方案本发明的外部控制型风扇耦合装置的控制方法为了控制 设置于外部控制型风扇耦合装置从动侧的风扇的转速，通过在 运算处理部中对突然加速检测用信号和上述突然加速检测用信 号以外的信号进行运算处理来生成控制信号，根据该控制信号 控制从上述外部控制型风扇耦合装置的驱动侧向从动侧的转矩 传递，该外部控制型风扇耦合装置的控制方法的特征在于，上 述运算处理部以如下频率执行上述突然加速检测用信号的运算 处理，该频率高于上述突然加速检测用信号以外的信号的运算 处理的频率。
根据本发明，以短周期执行突然加速检测用信号的运算处 理，因此能够检测车辆的突然起动或突然加速并瞬间反映到运 算处理结果中，相对于伴随着突然起动或突然加速的外部控制 型风扇耦合装置驱动侧的转速的急剧增大，通过进行控制来抑 制从动侧的转速能够抑制风扇的转速的急剧增大。因此，能够 降低车辆起动时或加速时的风扇噪声、减小马力损失以及实现
车辆的良好加速。另外，根据本发明，以长周期执行突然加速 检测用信号以外的信号的运算处理，因此不需要以高速进行运
算处理的CPU、大容量的存储器等，由于减轻ECU的运算负担， 由ECU进行的用于其它控制的运算处理能够顺利地进行、并且 能够抑制来自CPU的发热。
在此，优先以大约1 5Hz的频率执行上述突然加速检测用 信号的运算处理。原因如下在不足大约lHz的情况下，对车 辆突然起动时以及突然加速时的响应性较低而得不到所希望的 效果，另外，即使高于大约5Hz,在效果上也没有差别，而ECU 的运算负担、存储器容量变大并且来自ECU的发热也增大，并 且，还存在阀构件的落座声等的产生间隔变短而来自外部控制 型风扇耦合装置的噪声变大的情况。另外，优先以大约0.05 0.2Hz的频率执行上述突然加速检 测用信号以外的信号的运算处理。原因如下在不足大约0.05Hz 的情况下，无法正确把握散热器冷却液(发动机冷却水)、空调 制冷剂压力等并将其反映到控制中，从而带来过热、过冷、空 调的温度响应性降低等问题，另外，即使高于大约0.2Hz,在效 果上也没有差别，而ECU的运算负担、存储器容量的减少效果 降低并且来自ECU的发热减少效果降低。
另外，上述突然加速检测用信号以外的信号包括发动机转 速信号和风扇转速信号，上述运算处理部在上述突然加速检测 用信号以外的信号的运算处理中，也可以以如下频率执行上述 发动机转速信号以及上述风扇转速信号的运算处理，该频率高 于上述发动机转速信号和上述风扇转速信号以外的信号的运算 处理的频率。如果这样，能够进行与发动机的状况、风扇的状 况相应的更细微的控制，控制性能进一步提高，结果是能够抑 制风扇噪声以及大幅提高燃烧消耗率。
此外，突然加速检测用信号是指用于检测突然加速(也包括 突然起动)的信号，在使用油门踏板进行加速的车辆中，能够使 用油门开度信号(即，节气门开度信号)作为突然加速检测用信
另外，在本发明的外部控制型风扇耦合装置的控制方法 中，将上述外部控制型风扇耦合装置设为具备转矩传递间隙 部，其i殳置于上述驱动侧与上述乂人动侧之间，流入流出油；阀 构件，其设置在与该转矩传递间隙部连通的油循环通路上，开 闭该油循环通^各；以及电》兹《失，其控制该阀构件的开阀闭阀动 作，其中，能够设为通过利用上述控制信号控制对上述电磁铁 的通电来增减上述转矩传递间隙部中上述驱动侧和上述从动侧 的油有效接触面积，从而控制从上述驱动侧向上述从动侧的转矩传递。
或者，将上述外部控制型风扇耦合装置设为具备设置于上 述驱动侧的电》兹离合器以及设置于上述从动侧的》兹耦合器，其 中，能够设为通过利用上述控制信号控制对上述电磁离合器的 通电来切换上述电磁离合器与上述磁耦合器之间的连动/非连 动状态，,人而4空制乂人上述驱动侧向上述/人动侧的转矩传递。
或者，将上述外部控制型风扇耦合装置设为具备转矩传 递间隙部，其设置于上述驱动侧与上述从动侧之间，流入流出 油；阀构件，其"i殳置在与该转矩传递间隙部连通的油循环通J各 上，控制该油循环通路的开闭；以及电动致动器，其控制该阀 构件的开阀闭阀动作，能够设为通过利用上述控制信号控制对 上述电动致动器的通电来增减上述转矩传递间隙部中上述驱动 侧和上述从动侧的油有效接触面积，从而控制从上述驱动侧向 上述/人动侧的转矩传递。
发明的效果
根据本发明，以短周期执行突然加速检测用信号的运算处 理，因此在检测出车辆的突然起动或突然加速时，能够瞬间进 行控制使从外部控制型风扇耦合装置的驱动侧向从动侧的转矩 传递为最小。因此，能够降低车辆起动时或加速时的风扇噪声、 减小马力损失以及实现车辆的良好加速。另外，根据本发明， 以长周期执行突然加速检测用信号以外的信号的运算处理，因 此能够减轻ECU的运算负担，使存储器小容量化，抑制来自CPU 的发热。


图l是用于实施本发明的一个实施方式所涉及的外部控制 型风扇耦合装置的控制方法的系统结构图。图2是用于实施该控制方法的其它系统结构图。 图3是用于实施该控制方法的另 一 个系统结构图。 图4是用于实施本发明的其它实施方式所涉及的外部控制 型风扇耦合装置的控制方法的要部系统结构图。 附图标记"i兌明
1:内燃机(发动机)；3:外部控制型风扇耦合装置；3a: 从动侧；3b:驱动侧；4:风扇；5:转矩传递间隙部；6:油循 环通路；7:阀构件；8:电磁铁；11: ECU(运算处理部)；12: 电磁离合器；13:磁耦合器；14:电动致动器。
具体实施例方式
下面，根据

本发明的实施方式。下面的各实施方 式是使用油门踏板进行加速的车辆的外部控制型风扇耦合装置 的控制方法，因此设为使用油门开度信号作为突然加速检测用 信号。
图l示出用于实施本发明的一个实施方式所涉及的外部控 制型风扇耦合装置的控制方法的系统结构图，图2示出用于实施 该控制方法的其它系统结构图，图3示出用于实施该控制方法的 另一个系统结构图。
首先，说明图l所涉及的实施方式。在图l中，l表示车辆 的内燃机(发动才几)，2表示流通发动才几冷却液的散热器。在发动 机1的风扇驱动用输出轴侧la配置外部控制型风扇耦合装置3 ， 在外部控制型风扇耦合装置3的输出侧(从动侧)3 a配置风扇4 ， 该风扇4用于通过从散热器2侧吸引空气来向散热器2送风，从而 对散热器2内的发动机冷却液进行气冷。
外部控制型风扇耦合装置3如上述日本特开2003-239741 公报、日本特开2004-340373公报等中公开的那样，使用电磁铁与流体耦合器的组合，虽然在图l中没有进行详细图示，但是在
驱动侧3b也就是发动才几输出轴侧1 a与从动侧3a(风扇4侧)之间 具备流入流出油的转矩传递间隙部5 。转矩传递间隙部5与油循 环通路6连通，在油循环通路6上配置有开闭该油循环通路6的由 磁性材料构成的阀构件7。通过电磁铁8来控制阀构件7的开阀闭 阀动作。当电,兹4失M皮励》兹时，阀构件7^皮吸引而开阀，油循环 通路6打开，当电磁铁8被消磁时，阀构件7闭阀，油循环通路6 关闭。电池10通过继电器9连接到电磁铁8的线圈。由作为运算 处理部的ECU(电子控制单元)11来控制继电器9接通/断开，在接 通状态时将电池10的电源提供给电磁铁8的线圈，在断开状态时 切断对电i兹铁8的电源供给。
虽然未图示，但是ECU ll具备CPU、 ROM、 RAM、 1/0等， 除了实施本实施方式所涉及的外部控制型风扇耦合装置3的控 制方法以外，还进行车辆的各种电子控制、例如空调控制、牵 引力控制、防抱制动控制等。
在装载有发动机l的车辆上配置各种传感器(未图示)，它们 用于检测包括发动机l的运转状态、空调(Air conditioner)的运转 状态等的车辆的各种状态，从这些传感器输出的作为状态检测 信号的传感器输出信号被输入到ECU 11的1/0。在本实施方式 中，对ECU 11的I/0输入分别表示油门开度(即节气门开度)、发 动机转速、车速、发动机油温、动力转向(Power steering)油温、 变速器(Transmission)油温、空调开启/关闭状态、空调制冷剂压 力、风扇转速以及散热器冷却液温度(散热器2内的发动机冷却 液的温度)的传感器输出信号。此外，油门开度与油门踏板(未 图示)的踏入量对应。另外，节气门开度是配置在发动机l的吸 气系统中的节流阀(未图示)的开度，节流阀与油门踏板连动地 进行开闭动作，因此节气门开度与油门开度——对应，油门开度可换言之称为节气门开度。另一方面，从I/0对继电器9输出 继电器控制信号。
ECU ll以如下频率执行油门开度信号的运算处理，该频率 高于油门开度信号以外的传感器输出信号的运算处理的频率， 通过这些运算处理来确定设为目标的风扇4的转速。并且，将与 该转速相应的继电器控制信号输出到继电器9 。
具体地说，ECU ll具有高速运算处理部和低速运算处理 部，在高速运算处理部中，以大约l 5Hz(例如3Hz)的高频(短周 期)来执行以油门开度信号为参数的、用于确定风扇4的转速的 运算处理，另 一 方面，在低速运算处理部中，以大约 0.05~0.2Hz(例如0 1 Hz)的低频(长周期)来执行以油门开度信号 以外的传感器输出信号为参数的、用于确定风扇4的转速的运算 处理。
在此，将以油门开度信号为参数的运算处理的频率设定为 大约l 5Hz的原因如下在不足大约lHz的情况下，对车辆突然 起动时以及突然加速时的响应性较低而无法得到所希望的效 果，另外，即使高于大约5Hz，在效果上也没有差别，而ECUll 的运算负担、存储器容量变大，同时来自ECU ll的发热也增大， 并且还存在阀构件7的落座声等的产生间隔变短而来自外部控 制型风扇耦合装置的噪声变大的情况。
另外，将以油门开度信号以外的传感器输出信号为参数的 运算处理的频率设定为大约0.05 0.2Hz的原因如下在不足大 约0.05Hz的情况下，响应过慢而无法正确地控制散热器冷却液 (发动机冷却水)、空调制冷剂压力，另外，即使高于大约0.2Hz, 在效果上也没有差别，而ECU11的运算负担、存储器容量的减 少效果降低，并且来自ECU ll的发热减少效果降低。
另外，在图l的实施方式中，对所有油门开度信号以外的传感器输出信号 一 律以0.1H z执行运算处理，但是作为此以外的 运算处理方法，也可以在油门开度信号以外的传感器输出信号 之间以不同的频率执行运算处理，例如，也可以以0.2Hz的频率 对发动机转速以及风扇转速进行运算处理、以0.1Hz的频率对其 它传感器输出信号也就是发动机油温、动力转向油温等进行运 算处理。
ECU ll的高速运算处理部和低速运算处理部分别生成与 所确定的风扇4的转速相应的继电器控制信号并输出到继电器 9。此外，在本实施方式中，设为从高速运算处理部以3Hz输出 继电器控制信号、从低速运算处理部以0.1Hz并且在与来自高速 运算处理部的继电器控制信号不重叠的定时输出继电器控制信 号。但是，也可以设为仅在与上一个周期的信号不同时输出来 自高速运算处理部的继电器控制信号。这是由于还能够延长继 电器9的寿命。根据继电器控制信号控制继电器9的接通/断开。
在继电器9根据继电器控制信号而变成接通状态时，从电 池10向电磁铁8的线圈提供电流，电磁铁8被励磁。阀构件7被励 磁的电石兹《失8吸引而进行开阀动作，打开油循环通^各6。当油循 环通^各6打开时，油乂人J诸油室19流入转矩传递间隙部5,转矩传 递间隙部5中驱动侧与从动侧之间的油有效_接触面积增大，从驱 动侧3b向从动侧3a的传递转矩增大，从而风扇4的转速增大。
另一方面，在继电器9根据继电器控制信号而变成断开状 态时，切断从电池10向电》兹铁8的线圏的通电，电》兹体8被消磁。 阀构件7解除来自被消磁的电磁铁8的吸引力，利用阀构件7所具 有的弹簧弹性恢复力进行闭阀动作，关闭油循环通路6。当油循
环通3各6关闭时，通过油回收用通^各(未图示)将油^v转矩传递间 隙部5回收到储油室19,转矩传递间隙部5中驱动侧与从动侧之 间的油有效^妻触面积减小，/人驱动侧3b向/人动侧3a的传递转矩减少，从而风扇4的转速减小。
在图l所涉及的实施方式中，ECU ll通过用较高的频率对 油门开度信号进行运算处理能够检测车辆突然起动时或突然加 速时的油门开度的急剧增大，因此在检测出油门开度急剧增大 时，输出使继电器9为断开状态的继电器控制信号来关闭阀构件 7，减少从驱动侧3b向/人动侧3a的传递转矩，乂人而抑制风扇4的 转速的急剧上升。
接着，说明图2所涉及的实施方式。在图2所涉及的实施方 式中，对与图l所涉及的实施方式的各结构要素对应的结构要素 使用与图l的情况相同的附图标记。在图2中，l表示车辆的内燃 机(发动机)，2表示流通发动机冷却液的散热器。在发动机l的 风扇驱动用的输出轴侧la配置外部控制型风扇耦合装置3，在外 部控制型风扇耦合装置3的输出侧(从动侧3 a)配置风扇4,该风 扇4用于通过从散热器2侧吸引空气来向散热器2送风，从而对散 热器2内的发动机冷却液(散热器冷却液)进行气冷。
外部控制型风扇耦合装置3如上述日本特开2002-195303 公报、日本特开2003-156072公报等中公开的那样，使用电磁离 合器与磁式耦合器的组合。
图2中没有进行详细图示，但是外部控制型风扇耦合装置3 具备设置于发动机1的输出轴侧la也就是驱动侧3b的电磁离合 器12 、以及设置于从动侧3 a (风扇4侧)的》兹耦合器13 (参照日本特 开2002—1953037^才艮的图2)。
磁耦合器13具备安装有环状导体(或者磁滞材料)15的圆板 16以及将多个段配置成环状的永磁铁17,圆板16被设置在电磁 离合器12侧，永磁铁17被设置在连接有风扇4的输出圆板13b上， 导体15与永磁铁17通过微小的间隙而相互相对配置。并且，如 后所述，磁耦合器13构成为能够利用由产生在导体15中的涡电流引起的磁性吸引力来从电磁离合器12侧向风扇4侧传递转矩。 电池10通过继电器9连接于电磁离合器12的线圈。继电器9 被连接在作为运算处理部的ECU ll上。
虽然未图示，但是ECU ll具备CPU、 ROM、 RAM、 1/0等， 除了实施本实施方式所涉及的外部控制型风扇耦合装置3的控 制方法以外，还进行车辆的各种电子控制、例如空调控制、牵 引力控制、防抱制动控制等。
与本实施方式关联起来，从用于检测包括发动才几l的运转 状态等的车辆的各种状态的各种传感器(未图示)对ECU 11的 1/0输入分别表示油门开度(即，节气门开度)、发动机转速、车 速、发动才几油温、动力转向油温、变速器油温、空调开启/关闭 状态、空调制冷剂压力、风扇转速以及散热器冷却液温度的传 感器输出信号。另一方面，从I/0对继电器9输出继电器控制信
ECU ll与图l图示的ECU ll相同，以如下频率执行油门开 度信号的运算处理，将与通过这些运算处理而确定的风扇4的转 速相应的继电器控制信号输出到继电器9，其中，上述频率高于 油门开度信号以外的传感器输出信号的运算处理的频率。
具体地说，ECU ll与图l图示的ECU ll相同，具有高速运 算处理部和低速运算处理部，在高速运算处理部中以大约 1 5Hz(例如3Hz)的高频(短周期)执行以油门开度信号为参数 的、用于确定风扇4的转速的运算处理，另一方面，在低速运算 处理部中，以大约0.05 0.2Hz(例如0.1Hz)的低频(长周期)执行 以油门开度信号以外的传感器输出信号为参数的、用于确定风 扇4的转速的运算处理。
在此，将以油门开度信号为参数的运算处理的频率设定为 大约l 5Hz的原因以及将以油门开度信号以外的传感器输出信号为参数的运算处理的频率设定为大约0.05 0.2Hz的原因与在 基于图l的实施方式中说明的原因相同。
另外，与基于图l的实施方式相同，也可以将油门开度信 号以外的传感器输出信号的运算处理设为在传感器输出信号间 以不同的频率执行运算处理。
ECU ll的高速运算处理部和低速运算处理部分别生成与 所确定的风扇4的转速相应的继电器控制信号并输出到继电器 9。此外，在本实施方式中，设为从高速运算处理部以3Hz输出 继电器控制信号、从低速运算处理部以0.1H z并且在与来自高速 运算处理部的继电器控制信号不重叠的定时输出继电器控制信 号。但是，也可以仅在与上一个周期的信号不同时输出来自高 速运算处理部的继电器控制信号。这是由于还能够延长继电器9 的寿命。根据继电器控制信号控制继电器9的接通/断开。
继电器9在接通状态时将电池10的电源提供给电磁离合器 12的线圈，在断开状态时切断对电磁离合器12的电源供给。当 使电磁离合器12为接通状态时，由电磁离合器12所具备的离合 器转子内的励磁线圏吸附保持在圆板16上的电枢，离合器转子 与圓板16 —体地进行旋转。并且，由于该圆々反16的旋转，环状 的导体15在由环状的永磁铁17产生的》兹场内进行旋转，从而在 导体15中产生涡电流，利用由该涡电流引起的》兹性吸引力吸引 永磁铁17,将圆^反16的旋转传送到磁耦合器13的输出圆板13b， 输出圆板13b进4亍;J走转从而风扇4进行旋转。即，当电f兹离合器 12为接通状态时，设置于驱动侧3b的电磁离合器12与设置于从 动侧3a的磁耦合器13互为连接状态(连动状态)，发动机l的输出 转矩顺序通过电磁离合器12以及磁耦合器13而传递到风扇4，风 扇4的转速增大。另一方面，当电磁离合器12为断开状态时，设 置于驱动侧3b的电磁离合器12与设置于从动侧3a的磁耦合器13互为非连接状态(非连动状态)，发动机l的输出转矩不会通过电
磁离合器12以及磁耦合器13传递到风扇4，风扇4的转速减小。
在图2所涉及的实施方式中，ECU 11通过以4交高频率对油 门开度信号进行运算处理能够检测车辆突然起动时或突然加速 时的油门开度的急剧增大，因此在检测出油门开度急剧增大时， 输出使继电器9为断开状态的继电器控制信号来使电磁离合器 12为断开状态。因此，发动机l的输出转矩不会通过电磁离合器 12以及磁耦合器13传递到风扇4，输出圆板13b仅利用将输出圆 板13b转动自如地安装在发动机l的输出轴上的轴承装置的轴承 摩擦带来的传递转矩进行旋转，因此从驱动侧3b向从动侧3a的 传递转矩减少，抑制风扇4的转速的急剧上升。
进一步说明图3所涉及的实施方式。在图3所涉及的实施方 式中，对与图l所涉及的实施方式的各结构要素对应的结构要素 使用与图l的情况相同的附图标记。在图3中，l表示车辆的内燃 机(发动机)，2表示流通发动机冷却液的散热器。在发动机l的 风扇驱动用的输出轴侧1 a配置外部控制型风扇耦合装置3,在夕卜 部控制型风扇耦合装置3的输出侧(从动侧)3a配置风扇4,该风 扇4用于通过从散热器2侧吸引空气来向散热器2送风，从而对散 热器2内的发动机冷却液(散热器冷却液)进行气冷。
该外部控制型风扇耦合装置3如上述日本特开 2006—162062乂>才艮、曰本净争开2006—162063乂^才艮等中/>开的那才羊， 是电动致动器与流体耦合器的组合所涉及的外部控制型风扇耦 合装置。
如图3所示，外部控制型风扇耦合装置3在驱动侧3 b也就是 发动机输出轴侧1 a与从动侧3a(风扇4侧)之间具备油流入流出 的转矩传递间隙部5。转矩传递间隙部5与油循环通^各6连通，在 油循环通路6上配置开闭该油循环通路6的阀构件7。由旋转式的电动致动器14来控制阀构件7的开阀闭阀动作。当电动致动器14 进行动作时，阀构件7通过摇动而开阀，油循环通路6打开，当 电动致动器144f止动作时，阀构件7通过向逆方向摇动而闭阀， 油循环通路6关闭。此外，在图3中，为了表示油循环通路6，从 形成油循环通路6的分隔板20上分离阀构件7地进行了图示，但 是实际上阀构件7与分隔板2 0接触地在分隔板2 0上滑动。电动致 动器14被连接在电源供给变压器18上，交流电源10通过继电器9 连接于电源供给变压器18。此外，电源供给变压器18是具有一 次线圏、二次线圏的类型(参照日本特开2006-162062公报的图 1),其中，上述一次线圏被固定在发动机模块等上，不进行旋 转，上述二次线圈被固定在输出侧3a上，进行旋转。由作为运 算处理部的ECU(电子控制单元)11控制继电器9的接通/断开，在 接通状态时将交流电源10的电源(交流电压)提供给电源供给变 压器18，其结果是在该电源供给变压器18中产生的电流被提供 给电动致动器14。另外，继电器9在断开状态时切断对电源供给 变压器18的电源供给，其结果是停止对电动致动器14的电流供 给。
虽然未图示，但是ECU ll具备CPU、 ROM、 RAM、 1/0等， 除了实施本实施方式所涉及的外部控制型风扇耦合装置3的控 制方法以外，还进行车辆的各种电子控制、例如空调控制、牵 引力控制、防抱制动控制等。
与本实施方式关联起来，从用于4全测包括发动木U的运转 状态等的车辆的各种状态的各种传感器(未图示)对ECU ll的 1/0输入分别表示油门开度(即，节气门开度)、发动机转速、车 速、发动才几油温、动力转向油温、变速器油温、空调开启/关闭 状态、空调制冷剂压力、风扇转速以及散热器冷却液温度的传 感器输出信号。另一方面，从I/0对继电器9输出继电器控制信号。
ECU ll与图l图示的ECU ll相同，以如下频率执行油门开 度信号的运算处理，将与通过这些运算处理而确定的风扇4的转 速相应的继电器控制信号输出到继电器9，其中，上述频率高于 油门开度信号以外的传感器输出信号的运算处理的频率。
具体地说，ECU ll与图l图示的ECU ll相同，具有高速运 算处理部和低速运算处理部，在高速运算处理部中以大约 1 5Hz(例如3Hz)的高频(短周期)执行以油门开度信号为参数 的、用于确定风扇4的转速的运算处理，另一方面，在低速运算 处理部中以大约0.05 0.2Hz(例如0.1Hz)的低频(长周期)执行以 油门开度信号以外的传感器输出信号为参数的、用于确定风扇4 的转速的运算处理。
在此，将以油门开度信号为参数的运算处理的频率设定为 大约l 5Hz的原因以及将以油门开度信号以外的传感器输出信 号为参数的运算处理的频率设定为大约0.05 0.2Hz的原因与在 基于图l的实施方式中说明的原因相同。
另外，与基于图l的实施方式相同，关于以油门开度信号 以外的传感器输出信号为参数的运算处理，也可以在传感器输 出信号之间以不同的频率执行运算处理。
ECU 11的高速运算处理部和低速运算处理部分别生成与 所确定的风扇4的转速相应的继电器控制信号并输出到继电器 9。此外，在本实施方式中，设为从高速运算处理部以3Hz输出 继电器控制信号、从低速运算处理部以0.1 Hz并且在与来自高速 运算处理部的继电器控制信号不重叠的定时输出继电器控制信 号。但是，也可以仅在与上一个周期的信号不同时输出来自高 速运算处理部的继电器控制信号。这是由于还能够延长继电器9 的寿命。根据继电器控制信号控制继电器9的接通/断开。在继电器9根据继电器控制信号而变成接通状态时，将来
自交流电源10的电源提供给电源供给变压器18，结果是对电动 致动器14提供电流，电动致动器14进行动作。阀构件7根据进行 动作的电动致动器14而摇动进行开阀动作，打开油循环通路6。 当油循环通^各6打开时，油/人^賭油室19流入转矩传递间隙部5, 转矩传递间隙部5中驱动侧和/人动侧的油有效4妄触面积增大，乂人 驱动侧3b向从动侧3a的传递转矩增大，从而风扇4的转速增大。
另一方面，在继电器9根据继电器控制信号而变成断开状 态时，切断从交流电源10向电源供给变压器18的通电，结果是 电动致动器14停止动作。当电动致动器14停止动作时，阀构件7 利用内置于电动致动器14中的回复弹簧的弹簧弹性恢复力向反 方向摇动来进行闭阀动作，关闭油循环通i 各6。当油循环通路6 关闭时，通过油回收用通路(未图示)将油从转矩传递间隙部5回 收到储油室19,转矩传递间隙部5中驱动侧和从动侧的油有效接 触面积减小，/人驱动侧3b向乂人动侧3a的传递转矩减少，乂人而风 扇4的转速减小。
此外，在图3所涉及的实施方式中，也可以如下这样构成 将电源供给变压器18设为如日本特开2006-162063公报所示那 样的使用永磁铁和电磁线圈的类型，根据在ECU ll中生成的控 制信号来接通/断开设置在电源供给变压器18上的开关，从而接 通/断开对电动致动器14输送的电流。
在图3所涉及的实施方式中，ECU 11通过以4交高频率对油 门开度信号进行运算处理能够检测车辆突然起动时或突然加速 时的油门开度的急剧增大，因此在检测出油门开度急剧增大时， 输出使继电器9为断开状态的继电器控制信号来关闭阀构件7， 减少从驱动侧3b向从动侧3a的传递转矩，从而抑制风扇4的转速 的急剧上升。如以上所说明的那样，根据上述各实施方式，以短周期执 行油门开度信号的运算处理，因此能够在车辆突然起动时或突 然加速时将油门开度的急剧增大瞬间反映到运算处理中，相对
于伴随着油门开度的急剧增大的外部控制型风扇耦合装置3的 驱动侧3b的转数的急剧增加，通过进行控制抑制从动侧3a的转 数，能够抑制风扇4的转速的急剧增大。因此，能够实现降低车 辆起动时或加速时的风扇噪声、减小马力损失以及提高加速性。 另外，根据上述各实施方式，以长周期执行油门开度信号以外 的传感器输出信号的运算处理，因此不需要以高速进行运算处 理的CPU、大容量的存储器等，由于ECU ll的运算负担的减轻 和存储器的小容量化，利用ECU ll进行的用于其它控制的运算 处理能够顺利地进行、并且抑制来自CPU的发热。
此外，在上述各实施方式中，设为从各种传感器对ECU 11 的I/0输入分别表示油门开度、发动机转速、车速、发动机油温、 动力转向油温、变速器油温、空调开启/关闭状态、空调制冷剂 压力、风扇转速以及散热器冷却液温度的传感器输出信号，但 是传感器输出信号只要是控制风扇4的转速所需的信号即可，并 不限于上述信号。但是，需要包括油门开度信号(换言之，节气 门开度信号)等突然加速检测用信号以及突然加速检测用信号 以外的信号，为了良好控制风扇4的转速，作为突然加速检测用 信号以外的信号，希望至少包括发动机转速和风扇转速。
另外，在上述各实施方式中，作为ECUll，使用也进行外 部控制型风扇耦合装置3的控制以外的各种电子控制的通用 ECU,但是，当然也可以使用外部控制型风扇耦合装置3专用的 ECU。
接着，根据图4说明在油门开度信号以外的信号之间对处 理频率设置差的实施方式。在图4的实施方式中，ECU ll以比油门开度信号以外的传感器输出信号的频率高的频率(高频)对 油门开度信号进行运算处理，并且在油门开度信号以外的传感 器输出信号中，对发动机转速信号以及风扇转速信号以比其以
外的信号频率高的频率(高频)进行运算处理。此外，在图4中， 省略继电器9以后的部分， <旦是该部分可以采取图1~3示出的各 方式。
详细地-沈，ECU 11具有例如以3Hz进4于运算处理的高速运 算处理部、例如以0.5 lHz内的规定频率进行运算处理的中速运 算处理部以及例如以0.1Hz进行运算处理的低速运算处理部。
并且，在低速运算处理部中进行以表示车速、发动机油温、 动力转向油温、变速器油温、空调开启/关闭状态、空调制冷剂 压力以及散热器冷却液温度的各信号为参数的运算处理，决定 目标风扇速度(最佳风扇转速)，将表示该目标风扇速度的信号 输入到中速运算处理部。另外，低速运算处理部将与目标风扇 速度相应的控制信号输出到继电器9 。
在中速运算处理部中进行以表示发动机转速、风扇转速以 及目标风扇速度的各信号为参数的运算处理，生成用于改变风 扇转速(即，改变从外部控制型风扇耦合装置3的驱动侧向从动 侧的转矩传递)的控制信号并输出到继电器9 。作为该运算处理 的方法，例如存在上述日本特开2006—1124667>报所记载的方 法。该方法如下根据由目标风扇速度(最佳风扇转速)、风扇 转速(实际测量风扇转速)、发动机转速构成的增益矩阵来决定 PID控制的各增益，基于该增益进行PID运算，输出控制信号。
另一方面，在高速运算处理部中进行以油门开度信号为参 数的运算处理，在检测出油门开度急剧增大时，将用于使风扇 转速最小(即，使从外部控制型风扇耦合装置3的驱动侧向从动 侧的转矩传递为最小)的控制信号输出到继电器9 ，该控制信号例如是在如图l或图3那样使用流体耦合器的情况下用于关闭阀 构件7的控制信号、在如图2那样使用磁式耦合器的情况下用于 切断电磁离合器12的控制信号。
ECU ll的高速运算处理部、中速运算处理部以及低速运算 处理部分别对继电器9输出继电器控制信号，在本实施方式中， 设为在互不重叠的定时输出来自高速运算处理部的继电器控制 信号、来自中速运算处理部的继电器控制信号以及来自低速运 算处理部的继电器控制信号。此外，也可以设为仅在与上一个 周期的信号不同时输出来自高速运算处理部以及中速运算处理 部的继电器控制信号。这是由于还能够延长继电器9的寿命。
这样，也可以设为对油门开度信号以外的传感器输出信号 中的发动机转速以及风扇转速以比其以外的信号频率高的频率 进行运算处理。如果这样，则在进行上述日本特开2006-112466 公报所记载的那样的PID控制的情况下为最佳，能够进行与发 动机的状况、风扇的状况等相应的更细微的控制，控制性能进 一步提高，结果是能够抑制风扇噪声以及大幅提高燃烧;肖耗率。
此外，^v确^呆车辆突然起动时/突然加速时的响应性的同时 抑制ECU ll的运算负担、存储器容量的增大、抑制来自ECUll 的发热增大以及抑制风扇噪声的观点出发，希望以大约l 5Hz 进行油门开度信号的运算处理，为了实现在正确把握散热器冷 却液、空调制冷剂压力等并将其反映到控制中的同时减轻ECU ll的运算负担、使存储器小容量化以及减少来自ECU ll的发 热，希望以大约0.05 0.2Hz进行油门开度信号以外的传感器输 出信号中发动机转速信号和风扇转速信号以外的信号的运算处 理。
此外，在图1 3所示的实施方式中，设为来自高速运算处 理部的继电器控制信号与来自低速运算处理部的继电器控制信号的输出定时不重叠，但是也可以构成为也存在它们的输出定 时重叠的情况，在重叠的情况下，也可以设为利用使来自高速 运算处理部的继电器控制信号优先等规定的规则进行调整。在
图4所示的实施方式中也相同，可以构成为也存在来自高速运算
号的输出定时重叠的情况，在重叠的情况下，也可以设为利用 按高速运算处理部、中速运算处理部、低速运算处理部的顺序 进行优先等规定的规则进行调整。
另外，在图1~3所示的实施方式中，也可以构成为在ECU 11 中设置继电器输出生成部，在高速运算处理部以及低速运算处 理部中分别确定作为目标的风扇4的转速(目标风扇速度)，将目 标风扇速度输入到继电器输出生成部，在继电器输出生成部中 根据这些目标风扇速度生成继电器控制信号并输出到继电器9。 在图4所示的实施方式中也相同，可以构成为在ECU ll中设置 继电器输出生成部，在高速运算处理部、中速运算处理部以及 低速运算处理部中分别确定作为目标的风扇4的转速(目标风扇 速度)，将目标风扇速度输入到继电器输出生成部，在继电器输 出生成部中根据这些目标风扇速度生成继电器控制信号并输出 到继电器9。
的传感器输出信号。这是由于例如在分别设置发动机控制用 ECU和风扇4的控制用ECU 、由发动机控制用ECU接受传感器输 出信号并输出控制喷射器的喷射时间等的喷射器控制信号、风 扇4的控制用E C U接受该喷射器控制信号作为突然加速检测用 信号来进行运算处理的情况下，喷射器控制信号不能称之为传 感器输出信号。另外，如上述例子那样，突然加速检测用信号 不限于油门开度信号，例如也可以是喷射器控制信号、来自使引导车所引导的多辆后续车排成纵列来自动追踪行驶的自动追 踪行驶系统中的引导车的突然加速信号、节气门开度操作量信 号、或者来自统括自动追踪行驶系统的整体或行驶区间的管理 中心的突然加速信号等其它的信号。即，只要使用能够检测突 然加速的信号中适当的信号作为突然加速检测用信号即可。
权利要求
1.一种外部控制型风扇耦合装置的控制方法，为了控制设置于外部控制型风扇耦合装置从动侧的风扇的转速，通过在运算处理部中对突然加速检测用信号和上述突然加速检测用信号以外的信号进行运算处理来生成控制信号，根据该控制信号控制从上述外部控制型风扇耦合装置的驱动侧向从动侧的转矩传递，该外部控制型风扇耦合装置的控制方法的特征在于，上述运算处理部以如下频率执行上述突然加速检测用信号的运算处理，该频率高于上述突然加速检测用信号以外的信号的运算处理的频率。
2. 根据权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置的控制 方法，其特征在于，上述突然加速检测用信号以外的信号包括发动机转速信号 和风扇转速信号，上述运算处理部在上述突然加速检测用信号以外的信号的扇转速信号的运算处理，该频率高于上述发动机转速信号和上 述风扇转速信号以外的信号的运算处理的频率。
3. 根据权利要求l所述的外部控制型风扇耦合装置的控制 方法，其特征在于，上述运算处理部以大约1 5Hz的频率执行上述突然加速检 测用信号的运算处理。
4. 根据权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置的控制 方法，其特征在于，上述运算处理部以大约0.05 0.2Hz的频率扭J亍上述突然加 速检测用信号以外的信号的运算处理。
5. 根据权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置的控制 方法，其特征在于，上述运算处理部以大约1 5Hz的频率执行上述突然加速检 测用信号的运算处理并且以大约0.05 0.2Hz的频率执行上述突 然加速检测用信号以外的信号的运算处理。
6. 根据权利要求1 5中的任一项所述的外部控制型风扇耦 合装置的控制方法，其特征在于，上述突然加速检测用信号是油门开度信号。
7. 根据权利要求1 5中的任一项所述的外部控制型风扇耦 合装置的控制方法，其特征在于，上述外部控制型风扇耦合装置具备转矩传递间隙部，其 设置于上述驱动侧与上述从动侧之间，流入流出油；阀构件， 其设置在与该转矩传递间隙部连通的油循环通if各上，开闭该油 循环通路；以及电磁铁，其控制该阀构件的开阀闭阀动作，其中，通过利用上述控制信号控制对上述电磁铁的通电来 增减上述转矩传递间隙部中上述驱动侧与上述乂人动侧的油有效 接触面积，从而控制从上述驱动侧向上述/人动侧的转矩传递。
8. 根据权利要求1 5中的任一项所述的外部控制型风扇耦 合装置的控制方法，其特征在于，上述外部控制型风扇耦合装置具备设置于上述驱动侧的电 磁离合器以及设置于上述从动侧的磁耦合器，其中，通过利用上述控制信号控制对上述电磁离合器的通 电来切换上述电磁离合器与上述磁耦合器之间的连动/非连动 状态，从而控制从上述驱动侧向上述从动侧的转矩传递。
9. 根据权利要求1 5中的任一项所述的外部控制型风扇耦 合装置的控制方法，其特征在于，上述外部控制型风扇耦合装置具备转矩传递间隙部，其 设置于上述驱动侧与上述从动侧之间，流入流出油；阀构件， 其设置在与该转矩传递间隙部连通的油循环通^各上，控制该油循环通路的开闭；以及电动致动器，其控制该阀构件的开阀闭 阀动作，其中，通过利用上述控制信号控制对上述电动致动器的通 电来增减上述转矩传递间隙部中上述驱动侧与上述从动侧的油 有效接触面积，乂人而控制从上述驱动侧向上述从动侧的转矩传递。
全文摘要
在外部控制型风扇耦合装置(3)的控制方法中，用如下频率执行以突然加速检测用信号为参数、用于确定风扇(4)的转速的运算处理，该频率高于以突然加速检测用信号以外的信号为参数、用于确定风扇(4)的转速的运算处理的频率。
文档编号F16D35/02GK101529111SQ200780039688
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月18日 优先权日2006年10月26日
发明者滝川一仪 申请人:臼井国际产业株式会社