(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却ファン駆動電力を低減する。【解決手段】冷却ファン駆動モーター起動時、冷却対象の温度を適正値に保つため目標ｄｕｔｙ比ｄ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動ｄｕｔｙ比ｄSとを比較し、目標ｄｕｔｙ比ｄ＊が起動ｄｕｔｙ比ｄS以上の時目標ｄｕｔｙ比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して起動し、目標ｄｕｔｙ比ｄ＊が起動ｄｕｔｙ比ｄSより小さい時起動ｄｕｔｙｄSでモーターをＰＷＭ駆動して起動する。モーターを起動し予め設定した起動時間経過後、モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限ｄｕｔｙ比ｄL（ｄL＜ｄS）と目標ｄｕｔｙ比ｄ＊とを比較し、目標ｄｕｔｙ比ｄ＊が下限ｄｕｔｙ比ｄL以上の時は目標ｄｕｔｙ比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動運転し、目標ｄｕｔｙ比ｄ＊が下限ｄｕｔｙ比ｄLより小さい時は下限ｄｕｔｙ比ｄLでモーターをＰＷＭ駆動する。【選択図】  図２
2006299810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー電源の電圧をＰＷＭ制御により変換してデューティー比に応じたパルス電圧を生成し、冷却ファン駆動用モーターに印加して駆動する駆動手段と、
冷却対象の温度を適正値に保つための前記駆動手段の目標デューティー比ｄ＊を演算する目標値演算手段と、
冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝って前記モーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動デューティー比ｄSを設定し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上の場合は目標デューティー比ｄ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを起動し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSより小さい場合は起動デューティー比ｄSで前記駆動手段を制御して前記モーターを起動する起動制御手段と、
前記モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限デューティー比ｄL（ただし、ｄL＜ｄSとする）を設定し、前記モーターを起動してから予め設定した起動時間が経過した後は、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上の場合は目標デューティー比ｄ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを運転し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLより小さい場合は下限デューティー比ｄLで前記駆動手段を制御して前記モーターを運転する運転制御手段とを備えることを特徴とする車両用冷却ファン駆動制御装置。
【請求項２】
バッテリー電源の電圧をＰＷＭ制御により変換してデューティー比に応じたパルス電圧を生成し、冷却ファン駆動用モーターに印加して駆動する駆動手段と、
冷却対象の温度を適正値に保つための前記駆動手段の目標デューティー比ｄ＊を演算する目標値演算手段と、
前記モーターの回転速度を検出する回転検出手段と、
冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝って前記モーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動デューティー比ｄSを設定し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上の場合は目標デューティー比ｄ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを起動し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSより小さい場合は起動デューティー比ｄSで前記駆動手段を制御して前記モーターを起動する起動制御手段と、
前記モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限デューティー比ｄL（ただし、ｄL＜ｄSとする）を設定し、前記回転検出手段により検出した前記モーターの回転速度が予め設定した回転速度に達した後は、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上の場合は目標デューティー比ｄ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを運転し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLより小さい場合は下限デューティー比ｄLで前記駆動手段を制御して前記モーターを運転する運転制御手段とを備えることを特徴とする車両用冷却ファン駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用冷却ファン駆動制御装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記起動制御手段は、前記車速検出手段により検出した車速が大きいほど起動デューティー比ｄSを低減し、
前記運転制御手段は、前記車速検出手段により検出した車速が大きいほど下限デューティー比ｄLを低減することを特徴とする車両用冷却ファン駆動制御装置。
【請求項４】
バッテリー電源の電圧を任意の電圧に変換し、冷却ファン駆動用モーターに印加して駆動する駆動手段と、
冷却対象の温度を適正値に保つための前記駆動手段の目標電圧Ｖ＊を演算する目標値演算手段と、
冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝って前記モーターを起動するための起動電圧ＶSを設定し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶS以上の場合は目標電圧Ｖ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを起動し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶSより小さい場合は起動電圧ＶSで前記駆動手段を制御して前記モーターを起動する起動制御手段と、
前記モーターを最低回転速度で駆動するための下限電圧ＶL（ただし、ＶL＜ＶSとする）を設定し、前記モーターを起動してから予め設定した起動時間が経過した後は、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶL以上の場合は目標電圧Ｖ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを運転し、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶLより小さい場合は下限電圧ＶLで前記駆動手段を制御して前記モーターを運転する運転制御手段とを備えることを特徴とする車両用冷却ファン駆動制御装置。
【請求項５】
バッテリー電源の電圧を任意の駆動電圧に変換し、冷却ファン駆動用モーターに印加して駆動する駆動手段と、
冷却対象の温度を適正値に保つための前記駆動手段の目標電圧Ｖ＊を演算する目標値演算手段と、
前記モーターの回転速度を検出する回転検出手段と、
冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝って前記モーターを起動するための起動電圧ＶSを設定し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶS以上の場合は目標電圧Ｖ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを起動し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶSより小さい場合は起動電圧ＶSで前記駆動手段を制御して前記モーターを起動する起動制御手段と、
前記モーターを最低回転速度で駆動するための下限電圧ＶL（ただし、ＶL＜ＶSとする）を設定し、前記回転検出手段により検出した前記モーターの回転速度が予め設定した回転速度に達した後は、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶL以上の場合は目標電圧Ｖ＊で前記駆動手段を制御して前記モーターを運転し、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶLより小さい場合は下限電圧ＶLで前記駆動手段を制御して前記モーターを運転する運転制御手段とを備えることを特徴とする車両用冷却ファン駆動制御装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の車両用冷却ファン駆動制御装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記起動制御手段は、前記車速検出手段により検出した車速が大きいほど起動電圧ＶSを低減し、
前記運転制御手段は、前記車速検出手段により検出した車速が大きいほど下限電圧ＶLを低減することを特徴とする車両用冷却ファン駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のラジエーターなどの冷却用電動ファンを駆動制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリー電源の電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）制御により変換してパルス電圧を生成し、ラジエーター冷却用ファンモーターに印加してその回転速度を調節するようにした車両用冷却ファン駆動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開平０５−３２１６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の装置では、ＰＷＭ制御の下限のデューティー比を、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動させるために必要なＰＷＭデューティー比としているので、下限のデューティー比よりも低いデューティー比でモーターをＰＷＭ駆動できる場合でも、必要以上の高いデューティー比でモーターがＰＷＭ駆動されることになり、バッテリー電力が無駄に消費されるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）  請求項１の発明は、冷却ファン駆動用モーターを起動するときは、冷却対象の温度を適正値に保つためのＰＷＭ制御の目標デューティー比ｄ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動デューティー比ｄSとを比較し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して起動し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSより小さい場合は起動デューティー比ｄSでモーターをＰＷＭ駆動して起動する。モーターを起動してから予め設定した起動時間が経過した後は、モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限デューティー比ｄL（ｄL＜ｄS）と目標デューティー比ｄ＊とを比較し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して運転し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLより小さい場合は下限デューティー比ｄLでモーターをＰＷＭ駆動して運転する。
（２）  請求項２の発明は、冷却ファン駆動用モーターを起動するときは、冷却対象の温度を適正値に保つためのＰＷＭ制御の目標デューティー比ｄ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動デューティー比ｄSとを比較し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して起動し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSより小さい場合は起動デューティー比ｄSでモーターをＰＷＭ駆動して起動する。モーターの回転速度が予め設定した回転速度に達した後は、モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限デューティー比ｄL（ｄL＜ｄS）と目標デューティー比ｄ＊とを比較し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して運転し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLより小さい場合は下限デューティー比ｄLでモーターをＰＷＭ駆動して運転する。
（３）  請求項３の発明は、冷却ファン駆動用モーターを起動するときは、冷却対象の温度を適正値に保つための目標電圧Ｖ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するための起動電圧ＶSとを比較し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶS以上の場合は目標電圧Ｖ＊でモーターを起動し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶSより小さい場合は起動電圧ＶSでモーターを起動する。モーターを起動してから予め設定した起動時間が経過した後は、モーターを最低回転速度で駆動するための下限電圧ＶL（ＶL＜ＶS）と目標電圧Ｖ＊とを比較し、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶL以上の場合は目標電圧Ｖ＊でモーターを運転し、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶLより小さい場合は下限電圧ＶLでモーターを運転する。
（４）  請求項５の発明は、冷却ファン駆動用モーターを起動するときは、冷却対象の温度を適正値に保つための目標電圧Ｖ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するための起動電圧ＶSとを比較し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶS以上の場合は目標電圧Ｖ＊でモーターを起動し、目標電圧Ｖ＊が起動電圧ＶSより小さい場合は起動電圧ＶSでモーターを起動する。モーターの回転速度が予め設定した回転速度に達した後は、モーターを最低回転速度で駆動するための下限電圧ＶL（ＶL＜ＶS）と目電圧Ｖ＊とを比較し、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶL以上の場合は目標電圧Ｖ＊でモーターを運転し、目標電圧Ｖ＊が下限電圧ＶLより小さい場合は下限電圧ＶLでモーターを運転する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、必要最少限の電力で冷却ファン駆動用モーターを駆動することができ、バッテリー電源の電力消費量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。水温センサー１はエンジン（不図示）の冷却水温を検出し、車速センサー２は車速を検出する。また、冷媒圧力センサー３は車載空調装置（エアコン）のコンプレッサー（不図示）の吐出冷媒圧力を検出し、エアコン吸い込み空気温度センサー４は車載空調装置のエバポレーター（不図示）を通過した空気温度を検出する。さらに、エンジン回転センサー５はエンジンの回転速度を検出する。
【０００８】
コントローラー１０はＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ、Ａ／Ｄコンバーター１０ｄ、駆動回路１０ｅなどを備え、冷却ファンリレー１３を開閉制御してラジエーター冷却用ファンモーター１４の駆動回路１０ｅへバッテリー電源１１の供給と停止を行うとともに、ファンモーター１４をＰＷＭ駆動するための目標デューティー比ｄ＊を演算して駆動回路１０ｅを制御する。駆動回路１０ｅはＰＷＭ変換回路（不図示）を備えており、バッテリー電源１１の直流電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）制御により変換して目標デューティー比ｄ＊に応じたパルス電圧を生成し、ファンモーター１４に印加する。
【０００９】
ここで、ＰＷＭ制御におけるデューティー比は、ＰＷＭ制御の周期をＴ０とし、出力パルス電圧幅をＴ１とした場合に、次式で定義される。
デューティー比ｄ＝Ｔ１／Ｔ０・１００  ［％］  ・・・（１）
【００１０】
目標デューティー比ｄ＊は、例えば、エンジン冷却水温、車速、エアコン冷媒圧力およびエアコン吸い込み空気温度に基づいてエンジン冷却水温を適正値に保つための冷却ファンの目標風量を演算し、ラジエーターに目標風量を送風することができるファンモーター１４の目標回転速度Ｎ＊を求め、さらにファンモーター１４を目標回転速度Ｎ＊でＰＷＭ駆動するための目標デューティー比ｄ＊を演算する。なお、目標デューティー比ｄ＊の演算方法はこの一実施の形態に限定されない。
【００１１】
イグニッションスイッチ１２は、イグニッションキー（不図示）がＯＮ位置に設定されると閉路するスイッチである。イグニッションスイッチ１２が閉路し、かつ、エンジン回転センサー５によりエンジンの回転状態が検出されると、コントローラー１０によりバッテリー電源１１が冷却ファンリレーコイル１３ａに通電され、冷却ファンリレー１３がオンして接点１３ｂが閉路する。これにより、バッテリー電源１１がファンリレー接点１３ｂを介して駆動回路１０ｅへ供給される。
【００１２】
一方、イグニッションスイッチ１２が開路したとき、またはエンジン回転センサー５によりエンジンの停止状態が検出されたときは、コントローラー１０により冷却ファンリレーコイル１３ａへの通電が停止され、冷却ファンリレー１３がオフして接点１３ｂが開路する。これにより、バッテリー電源１１の駆動回路１０ｅへの供給が停止され、ファンモーター１４が停止する。
【００１３】
この一実施の形態では、モーター１４により駆動される冷却ファンは、ラジエーターに送風して冷却するとともに、コントローラー駆動回路１０ｅに内蔵されるＰＷＭ変換回路に送風してスイッチング素子を冷却する。そのため、エンジン冷却水温が低くて目標デューティー比ｄ＊が０または近傍値となり、ラジエーターの冷却が不要なときでもファンモーター１４を予め設定した最低の回転速度で駆動してコントローラー駆動回路１０ｅのＰＷＭ変換回路に送風する必要がある。
【００１４】
この一実施の形態では、ファンモーター１４を上述した最低回転速度でＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ制御下限のデューティー比をｄLとする。このＰＷＭ制御下限のデューティー比ｄLには、あらゆる走行環境下と走行条件下で車両を運行しても、コントローラー駆動回路１０ｅのＰＷＭ変換回路のスイッチング素子温度が許容温度を超えないデューティー比を設定する。
【００１５】
図２は、一実施の形態の冷却ファン起動時のファンモーター１４の駆動制御方法を示す。上述したように、コントローラー駆動回路１０ｅのＰＷＭ変換回路を冷却するために、ファンモーター１４を下限デューティー比ｄL以上のデューティー比でＰＷＭ駆動制御しなければならない。しかしながら、一般にこのような下限デューティー比ｄLでＰＷＭ駆動した場合のモータートルクは低いため、下限デューティー比ｄLでファンモーター１４をＰＷＭ駆動しても冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝つトルクが出力されず、冷却ファンを起動することができない。
【００１６】
そのため、従来の車両用冷却ファン駆動制御装置では、上述したように、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝って冷却ファンを回転起動させるために必要十分なデューティー比をＰＷＭ制御下限のデューティー比としている。ところが、そうすると下限デューティー比ｄLよりも低いデューティー比でモーターをＰＷＭ駆動できる場合でも、必要以上の高いデューティー比でモーターがＰＷＭ駆動されることになり、バッテリー電力が無駄に消費されることになる。例えば、回転状態にある冷却ファンを減速した場合には、慣性効果があるからデューティー比は低くてよいのに高いデューティー比でＰＷＭ駆動される。
【００１７】
そこで、この一実施の形態では冷却ファン起動時のファンモーター１４を次のように駆動制御する。図２に示すように、起動時間ｔSの間、ファンモーター１４を下限デューティー比ｄLよりも高い起動デューティー比ｄSでＰＷＭ駆動制御し、静止摩擦力にうち勝ってファンモーター１４を回転起動する。ここで、起動デューティー比ｄSには、あらゆる走行環境下と走行条件下で冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってファンモーター１４を回転起動できる最低のデューティー比を実験により求め、設定する。また、起動時間ｔSは、起動デューティー比ｄSでファンモーター１４をＰＷＭ駆動して回転起動し、ファンモーター１４の回転速度Ｎが一定速度ＮSで安定するまでの時間を実験により求める。
【００１８】
ここで、冷却ファン駆動機構について説明する。ファンモーターのローターに冷却ファンの羽根が取り付けられた構造の冷却ファンでは、ファンモーターのローターとその軸受け部から駆動機構が構成され、静止摩擦力の発生源となる。一方、ファンモーターと冷却ファンとがフルードカップリングなどの流体継手を介して連結される構造の冷却ファンでは、冷却ファンの回転部とその軸受け部、およびモーターのローターとその軸受け部、流体継手などから駆動機構が構成され、静止摩擦力の発生源となる。さらに、ファンモーターと冷却ファンとがプーリーとベルトで連結される構造の冷却ファンでは、冷却ファンの回転部とその軸受け部、モーターのローターとその軸受け部、プーリーとベルトなどから駆動機構が構成され、静止摩擦力の発生源となる。本願発明は、これらを含むあらゆる構造の冷却ファンに対して適用することができる。
【００１９】
なお、従来の車両用冷却ファン駆動制御装置では、上記の起動デューティー比ｄSをＰＷＭ制御下限デューティー比としており、回転起動後も起動デューティー比ｄS以上のデューティー比でファンモーターをＰＷＭ駆動していた。
【００２０】
図３は一実施の形態のファン駆動制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。コントローラー１０は、イグニッションスイッチ１２が閉路し、かつ、エンジン回転センサー５によりエンジンの回転状態が検出されるとこの制御プログラムの実行を開始する。
【００２１】
ステップ１においてエンジン冷却水温、車速、エアコン冷媒圧力およびエアコン吸い込み空気温度に基づいてファンモーター１４の駆動電圧を生成するための目標デューティー比ｄ＊を演算する。続くステップ２で目標デューティー比ｄ＊と上述した起動デューティー比ｄSとを比較する。目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSよりも小さいときは、目標デューティー比ｄ＊でファンモーター１４をＰＷＭ駆動しても回転起動できないため、ステップ３で起動デューティー比ｄSでファンモーター１４をＰＷＭ駆動して回転起動する。
【００２２】
一方、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上のときは、目標デューティー比ｄ＊でファンモーター１４をＰＷＭ駆動しても静止摩擦力にうち勝ってファンモーター１４を回転起動できるので、ステップ４で目標デューティー比ｄ＊でファンモーター１４をＰＷＭ駆動して回転起動する。
【００２３】
ファンモーター１４を回転起動した後のステップ５で起動時間ｔSが経過したか否かを確認し、起動時間ｔSが経過したらステップ６へ進む。ステップ６では目標デューティー比ｄ＊と上述した下限デューティー比ｄLとを比較する。目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLよりも小さいときは、目標デューティー比ｄ＊でファンモーター１４をＰＷＭ駆動するとコントローラー駆動回路１０ｅのＰＷＭ変換回路の冷却が不十分となり、スイッチング素子が過熱するおそれがある。したがって、このときは下限デューティー比ｄLでファンモーター１４をＰＷＭ駆動し、ファンモーター１４を運転する。
【００２４】
一方、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上のときは、目標デューティー比ｄ＊でファンモーター１４をＰＷＭ駆動してもコントローラー駆動回路１０ｅのＰＷＭ変換回路の冷却は十分に行われるので、目標デューティー比ｄ＊でファンモーター１４をＰＷＭ駆動し、ファンモーター１４を運転する。
【００２５】
ステップ９においてイグニッションスイッチ１２のオフ、およびエンジン回転センサー５によりエンジン停止状態を確認し、イグニッションスイッチ１２のオフ、またはエンジンの停止状態が確認された場合はステップ１０へ進み、ファンモーター１４を停止する。
【００２６】
一方、イグニッションスイッチ１２がオンしており、かつエンジンが回転状態にある場合はステップ１１へ進み、エンジン冷却水温、車速、エアコン冷媒圧力およびエアコン吸い込み空気温度に基づいて目標デューティー比ｄ＊を演算する。そして、ステップ６へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【００２７】
このように、一実施の形態によれば、冷却ファン駆動用モーターを起動するときは、エンジン冷却水などの冷却対象の温度を適正値に保つための目標デューティー比ｄ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動デューティー比ｄSとを比較し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して起動し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSより小さい場合は起動デューティー比ｄSでモーターをＰＷＭ駆動して起動する。さらに、モーターを起動してから予め設定した起動時間が経過した後は、モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限デューティー比ｄL（ｄL＜ｄS）と目標デューティー比ｄ＊とを比較し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して運転し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLより小さい場合は下限デューティー比ｄLでモーターをＰＷＭ駆動して運転するようにしたので、必要最少限の電力で冷却ファン駆動用モーターを駆動することができ、バッテリー電源の電力消費量を低減することができる。
【００２８】
《発明の一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では、予め設定した起動時間ｔSが経過したら起動デューティー比ｄSから下限デューティー比ｄLへ切り換える例を示したが、図２に示すように、起動デューティー比ｄSでファンモーター１４を回転起動した後、ファンモーター１４の回転速度Ｎが予め設定した回転速度ＮSで安定になったら下限デューティー比ｄLへ切り換える変形例を説明する。
【００２９】
図４は変形例の構成を示す。なお、図１に示す一実施の形態の構成と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。ファンモーター回転センサー１５はラジエーター冷却用ファンモーター１４の回転速度Ｎを検出する。
【００３０】
図５は変形例のファン駆動制御プログラムを示すフローチャートである。なお、図３に示す一実施の形態の処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSよりも小さいときは起動デューティー比ｄSで、一方、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上のときは目標デューティー比ｄ＊で、ファンモーター１４をＰＷＭ駆動して回転起動した後、ステップ５Ａでファンモーター１４の回転速度Ｎが予め設定した速度ＮSに到達したか否かを確認する。回転速度ＮSまで加速したらステップ６へ進み、上述したように目標デューティー比ｄ＊と下限デューティー比ｄLとの比較結果に応じてファンモーター１３の定常運転時の駆動制御デューティー比を決定する。
【００３１】
このように、変形例によれば、冷却ファン駆動用モーターを起動するときは、エンジン冷却水などの冷却対象の温度を適正値に保つための目標デューティー比ｄ＊と、冷却ファン駆動機構の静止摩擦力にうち勝ってモーターを起動するためのＰＷＭ制御の起動デューティー比ｄSとを比較し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄS以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して起動し、目標デューティー比ｄ＊が起動デューティー比ｄSより小さい場合は起動デューティー比ｄSでモーターをＰＷＭ駆動して起動する。さらに、モーターの回転速度が予め設定した回転速度に達した後は、モーターを最低回転速度で駆動するためのＰＷＭ制御の下限デューティー比ｄL（ｄL＜ｄS）と目標デューティー比ｄ＊とを比較し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄL以上の場合は目標デューティー比ｄ＊でモーターをＰＷＭ駆動して運転し、目標デューティー比ｄ＊が下限デューティー比ｄLより小さい場合は下限デューティー比ｄLでモーターをＰＷＭ駆動して運転するようにしたので、必要最少限の電力で冷却ファン駆動用モーターを駆動することができ、バッテリー電源の電力消費量を低減することができる。
【００３２】
《発明の一実施の形態の他の変形例》
上述した一実施の形態とその変形例では、起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLを予め設定した一定値とする例を示した。しかし、車両の走行中に走行風圧による回転力が冷却ファンに加わる構造の車両に対しては、コントローラー駆動回路１０ｅによる駆動力を走行風圧による回転力分だけ低減できる。そこで、車両走行時に車速に応じて起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLを低減するようにした変形例を説明する。
【００３３】
車両走行時の走行風圧により冷却ファンに加わる回転力は、車速に比例して大きくなる。そこで、車速に対する走行風圧の回転力を予め計測し、車速ごとに起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLのモーター駆動力から走行風圧の回転力を差し引いて低減し、低減したモーター駆動力に対する起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLを求める。図６に車速に応じた起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLを示す。
【００３４】
実際には、車速に対する起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLの関係をコントローラー１０のＲＯＭ１０ｂに記憶しておき、車速センサー２により検出した車速に応じた起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLを用いて図３および図５に示すファン駆動制御を行う。
【００３５】
このように、この他の変形例によれば、車速が大きいほど起動デューティー比ｄSと下限デューティー比ｄLを低減するようにしたので、上述した一実施の形態とその変形例の場合よりもさらに一層、バッテリー電源の電力消費量を低減できる。
【００３６】
なお、上述した一実施の形態とその変形例では、コントローラー駆動回路１０ｅにＰＷＭ変換回路を用い、バッテリー電源の電圧をＰＷＭ制御により変換してデューティー比に応じたパルス電圧を生成し、冷却ファン駆動用モーターに印加して駆動する例を示したが、例えばコントローラー黒回路１０ｅにＤＣ−ＤＣコンバーターなどの電力変換器を用い、バッテリー電源の電圧を任意の電圧に変換し、冷却ファン駆動用モーターに印加して駆動するようにしてもよい。この場合には、上述した一実施の形態とその変形例の目標デューティー比ｄ＊を目標電圧Ｖ＊に、起動デューティー比ｄSを起動電圧ＶSに、下限デューティー比ｄLを下限電圧ＶLにそれぞれ置き換えるとともに、ＰＷＭ駆動制御を電圧制御に、ＰＷＭ変換回路を電圧変換回路へそれぞれ置き換え、上述した一実施の形態とその変形と同様なファン駆動制御を行えばよい。この場合でも、上述した一実施の形態および変形例と同様な効果が得られる。
【００３７】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、コントローラー１０の駆動回路１０ｅが駆動手段を、コントローラー１０が目標値演算手段、起動制御手段および運転制御手段を、ファンモーター回転センサー１５が回転検出手段を、車速センサー２が車速検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。
【００３８】
なお、上述した一実施の形態とその変形例では、ラジエーターと駆動回路１０ｅのＰＷＭ変換回路に送風して冷却する冷却ファンを例に上げて説明したが、冷却対象はラジエーター内のエンジン冷却水とＰＷＭ変換回路のスイッチング素子に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】一実施の形態の冷却ファン起動時のファンモーターの駆動制御方法を示す図である。
【図３】一実施の形態のファン駆動制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】一実施の形態の変形例の構成を示す図である。
【図５】一実施の形態の変形例のファン駆動制御プログラムを示すフローチャートである。
【図６】車速に対する起動デューティー比と下限デューティー比を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  水温センサー
２  車速センサー
３  冷媒圧力センサー
４  エアコン吸込み空気温度センサー
５  エンジン回転センサー
１０  コントローラー
１０ｅ  駆動回路
１１  バッテリー電源
１２  イグニッションスイッチ
１３  ファンリレー
１３ａ  コイル
１３ｂ  接点
１４  ファンモーター
１５  ファンモーター回転センサー
【図１】
2006299810.tif 000003
【図２】
2006299810.tif 000004
【図３】
2006299810.tif 000005
【図４】
2006299810.tif 000006
【図５】
2006299810.tif 000007
【図６】
2006299810.tif 000008