(57)【要約】【課題】本発明の少なくとも一実施形態は、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の制御に加えて、複数のファンモータの直列、並列接続を制御することを組み合わせて、ファンモータの駆動電圧を制御して、ファンモータの駆動状態をＰＷＭ制御と同様に細かく制御可能とするラジエータファン装置を提供することを目的とする。【解決手段】ラジエータファン３、５と、ＤＣＤＣコンバータ７と、複数のラジエータファンのファンモータ３ａ、５ａの直列接続及び並列接続を切替え制御する回路切替制御部２５と、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を制御するＤＣＤＣ制御部２７と、車両状況に応じて要求されるラジエータファンの冷却能力に応じて回路切替制御部２５及びＤＣＤＣ制御部２７を制御するファン制御部２３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2018162009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータを冷却するために設けられた複数のラジエータファンと、
電動車両の駆動用バッテリからの電圧を降圧して前記ラジエータファンのファンモータ及び車載の電装機器へ電力を供給するＤＣＤＣコンバータと、
前記ラジエータファンのファンモータの直列接続及び並列接続を切替え制御する回路切替制御部と、
前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を制御するＤＣＤＣ制御部と、
車両状況に応じて要求される前記ラジエータファンの冷却能力に応じて前記回路切替制御部及び前記ＤＣＤＣ制御部を制御するファン制御部と、を備えることを特徴とするラジエータファン装置。
【請求項２】
前記ＤＣＤＣ制御部は、ＤＣＤＣコンバータの効率悪化を防止するために、車両状況に応じて出力電圧の下限値を制限する下限制御部を有することを特徴とする請求項１に記載のラジエータファン装置。
【請求項３】
前記下限制御部は、前記ファンモータ以外の補機負荷の電流値に対する前記出力電圧の下限値を設定した下限値マップを有することを特徴とする請求項２に記載のラジエータファン装置。
【請求項４】
前記ＤＣＤＣ制御部は、前記ファンモータからの騒音低減を優先して、所定の条件を基に前記下限制御部による前記出力電圧の下限値制御を禁止する騒音低減制御部を有することを特徴とする請求項２に記載のラジエータファン装置。
【請求項５】
前記ファンモータは第１ファンモータと第２ファンモータからなり、前記第１ファンモータと前記第２ファンモータの直列接続及び並列接続とを切り替える切替スイッチが設けられ、前記回路切替制御部は、前記切替スイッチのＯＮＯＦＦ制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のラジエータファン装置。
【請求項６】
前記ＤＣＤＣコンバータの出力は車載の電装機器へ電力を供給する１２ボルト系バッテリへ入力されるとともに、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が所定電圧を超える場合に前記１２ボルト系バッテリへの入力回路が遮断される遮断スイッチが設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のラジエータファン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ラジエータファン装置に関し、特に、電動車両の駆動用バッテリからの電力が降圧して供給されるラジエータファン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータによって駆動されるラジエータファンの制御には、駆動モータに印加される電圧をＨｉ／Ｌｏｗに切り替えるＨｉ／Ｌｏｗ方式と、駆動モータに印加される電圧の駆動デューティ（０〜１００％）を選択して制御するＰＷＭ方式（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とが知られている。ＰＷＭ方式は、周期一定で入力信号（ＤＣレベル）の大きさに応じて、パルス幅のデューティサイクル（パルス幅のＨｉとＬｏｗとの比）を変えて、モータを駆動制御する方式である。
【０００３】
Ｈｉ／Ｌｏｗ方式では、駆動モータに印加される電圧をＨｉ／Ｌｏｗに切り替えるだけであるため安価であるが、設計の自由度が小さい。また、ＰＷＭ方式であると、設計の自由度は高い反面、制御用の専用のコントローラが必要になり高価である。
【０００４】
一方、電気自動車やハイブリッド車両の電動車両においては駆動用バッテリ（２００〜４００Ｖ）が搭載され、この駆動用バッテリからＤＣＤＣコンバータによって降圧して車載の１２Ｖ系の電装機器（オイルポンプ、ヘッドライト、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等）への電源を供給している。このため、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を制御してラジエータファンを駆動することが考えられる。
【０００５】
例えば、特許文献１には、情報処理を行う電子装置の内部をファンによって冷却する自動可変速ファンシステムを備えた電子装置の発明が開示されている。そこには、電圧により回転数を変化できるファンを複数搭載し、出力電圧を調整し得るＤＣＤＣコンバータを備えて、このＤＣＤＣコンバータの出力電圧を調整することによって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）モジュールのアップグレード時や増設時で、ファンや部品等を変更することなく、風量を自動的に可変制御得ることができることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１２１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に示された発明は、情報処理を行う電子装置の内部をファンによって冷却する自動可変速ファンシステムに関するものである。
このため、電動車両の駆動用バッテリからの電力を用いて作動するラジエータファンの制御装置への適用は考慮されていない。
特に、電動車両においては駆動用バッテリからＤＣＤＣコンバータによって降圧して車載の１２Ｖ系の電装機器（オイルポンプ、ヘッドライト、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等）への電源を供給しているので、ＤＣＤＣコンバータによる降圧による変圧範囲は、車載の１２Ｖ系電装機器の作動確保の点から限られたものとならざるを得ず、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を制御するだけでは電動車両への適用は困難である。
【０００８】
そこで、上記技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一実施形態は、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の制御に加えて、複数のファンモータの直列、並列接続を制御することを組み合わせて、ファンモータの駆動電圧を制御して、ファンモータの駆動状態をＰＷＭ制御と同様に細かく制御可能とするラジエータファン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、上記課題を解決するためになされ、本発明の少なくとも一実施形態に係るラジエータファン装置は、ラジエータを冷却するために設けられた複数のラジエータファンと、電動車両の駆動用バッテリからの電圧を降圧して前記ラジエータファンのファンモータ及び車載の電装機器へ電力を供給するＤＣＤＣコンバータと、前記ラジエータファンのファンモータの直列接続及び並列接続を切替え制御する回路切替制御部と、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧を制御するＤＣＤＣ制御部と、車両状況に応じて要求される前記ラジエータファンの冷却能力に応じて前記回路切替制御部及び前記ＤＣＤＣ制御部を制御するファン制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成（１）によれば、電動車両の駆動用バッテリからの電圧を降圧してラジエータファンのファンモータ及び車載の電装機器へ電力を供給するＤＣＤＣコンバータの出力電圧の制御と、複数のファンモータの回路接続を直列、並列切り替える制御とを組み合わせることによって、ＤＣＤＣコンバータから車載電装品への電力供給に悪影響を与えることなく、ファンモータへの出力電圧を調整でき、ファンモータの駆動状態をＰＷＭ制御と同様に細かく制御可能となる。
これにより、設計の自由度が高まる。また、ＰＷＭ方式であると制御用の専用のコントローラが必要になり高価であるが、そのような機器は不要であるため安価に達成できる。
【００１１】
（２）幾つかの実施形態では、前記ＤＣＤＣ制御部は、ＤＣＤＣコンバータの効率悪化を防止するために、車両状況に応じて出力電圧の下限値を制限する下限制御部を有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成（２）によれば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧に下限値を車両状況に応じて設定して制御するので、ＤＣＤＣコンバータの効率悪化を回避することができる。
すなわち、図４に示すように、ＤＣＤＣコンバータの効率（％）は、所定出力電流（α）以下では大幅に悪化する。ＤＣＤＣコンバータの出力電圧は、各補機負荷の総和となるため、ラジエータファンの負荷を含めてα以上の消費があれば効率悪化は抑制できる。従って、車両状況、すなわち、補機負荷の状況に応じてＤＣＤＣコンバータの出力電圧に下限値を設定して、所定出力電流（α）以下に低下しないようにして、ＤＣＤＣコンバータの効率悪化を回避している。
【００１３】
（３）幾つかの実施形態では、前記下限制御部は、前記ファンモータ以外の補機負荷の電流値に対する前記出力電圧の下限値を設定した下限値マップを有することを特徴とする。
【００１４】
上記構成（３）によれば、下限値マップは、例えば、図５に示すような、横軸にファンモータ以外の補機負荷の電流をとり、縦軸にＤＣＤＣコンバータの最低出力電圧をとって示した関係のマップである。
このような下限値マップを基に、ＤＣＤＣコンバータの最低出力電圧を制御することによって、簡単にＤＣＤＣコンバータの効率悪化を回避することかできる。
【００１５】
（４）幾つかの実施形態では、前記ＤＣＤＣ制御部は、前記ファンモータからの騒音低減を優先して、所定の条件を基に前記下限制御部による前記出力電圧の下限値制御を禁止する騒音低減制御部を有することを特徴とする。
【００１６】
上記構成（４）によれば、ファンモータからの騒音がドライバにとって気になる運転状態においては、ＤＣＤＣコンバータの効率を考慮した最低出力電圧による制限を禁止して、ＤＣＤＣコンバータの効率悪化を伴っても騒音低減を優先させるために、ＤＣＤＣコンバータからの出力電圧を低下させる。その結果、騒音低減効果がＤＣＤＣコンバータの効率悪化回避に優先して得られる。
【００１７】
（５）幾つかの実施形態では、前記ファンモータは第１ファンモータと第２ファンモータからなり、前記第１ファンモータと前記第２ファンモータの直列接続及び並列接続とを切り替える切替スイッチが設けられ、前記回路切替制御部は、前記切替スイッチのＯＮ、ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする。
【００１８】
上記構成（５）によれば、回路切替制御部によって、第１ファンモータと第２ファンモータの直列接続及び並列接続とが切替え制御されるので、各ファンモータに入力されるファン駆動電圧が可変制御される。
【００１９】
（６）幾つかの実施形態では、前記ＤＣＤＣコンバータの出力は車載の電装機器へ電力を供給する１２ボルト系バッテリへ入力されるとともに、前記ＤＣＤＣコンバータの出力電圧が所定電圧を超える場合に前記１２ボルト系バッテリへの入力回路が遮断される遮断スイッチが設けられることを特徴とする。
【００２０】
上記構成（６）によれば、遮断スイッチを遮断することで、１２ボルト系バッテリへＤＣＤＣコンバータから所定電圧を超える出力が印加されることが防止されるので、１２ボルト系バッテリが劣化して耐久性、保障性能が損なわれることが抑制される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の制御に加えて、複数のファンモータの直列、並列接続の制御を組み合わせて、ファンモータの駆動電圧を制御して、ファンモータの駆動状態をＰＷＭ制御と同様に細かく制御可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置におけるラジエータファンの運転状態と切替スイッチのＯＮ−ＯＦＦ関係を示す制御表である。
【図３】本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置におけるＤＣＤＣコンバータの出力電圧とファン駆動電圧との関係を示すイメージ図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置におけるＤＣＤＣコンバータの効率特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置における下限値マップの一例を示す関係図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置におけるファン制御部における制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
本発明の一実施形態に係るラジエータファン装置１について、全体構成を、図１を参照して説明する。
本一実施形態は、ラジエータファン装置１を電動車両に搭載されたラジエータの冷却に用いる電動ファンに適用した例を説明する。ラジエータとしては、例えばハイブリッド車両に搭載されるエンジンの冷却水を冷却するラジエータ、また、エンジンオイルの冷却のためのラジエータ、車両用エアコンの熱交換器としてのラジエータ等に、適用される。
【００２５】
図１に示すように、ラジエータファン装置１は、主な構成要素として、ラジエータを冷却するために複数（例えば２個）の電動ラジエータファン（以下ファンという）を備え、この電動ラジエータファンは、第１ファン３と第２ファン５とによって構成されている。さらに、ラジエータファン装置１は、ＤＣＤＣコンバータ７、駆動用バッテリ９、１２Ｖバッテリ１１を備えている。
【００２６】
第１ファン３と第２ファン５は、１つのラジエータ（熱交換器）に対して設置されていても、ラジエータが複数あって夫々のラジエータに対してファンが設置されている場合であってもよい。各ファンはファンモータによって回転駆動され、その回転速度はファンモータに印加される電圧（ファン駆動電圧）によって制御されるようになっている。
【００２７】
また、ＤＣＤＣコンバータ７は、電動車両の駆動用バッテリ９からの電圧を降圧して第１ファン３の第１ファンモータ３ａと第２ファン５の第２ファンモータ５ａ、及び車載の電装機器へ電力を供給するように接続されている。
【００２８】
駆動用バッテリ９の電源電圧は、電動車両の大きさや駆動方式等により異なるが２００Ｖ〜４００Ｖを有している。そして、その電圧をＤＣＤＣコンバータ７で降圧して、例えば１０Ｖ〜１６Ｖの範囲で出力可能になっている。なお、このＤＣＤＣコンバータ７による降圧電圧の範囲は、車両搭載の電装機器の負荷容量等によって設定されている。
【００２９】
１２Ｖバッテリ１１は、車載の１２Ｖ系電装機器、例えば、灯火系（ヘッドライト等）、ウォータポンプ、オイルポンプ、ＥＣＵ等へ供給するように接続されている。また、ＤＣＤＣコンバータ７の出力は１２Ｖバッテリ１１にも入力されるように接続されている。
【００３０】
また、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａの直列接続及び並列接続を切替える切替スイッチ１３が設けられている。
この切替スイッチ１３は、第１ファンモータ３ａのプラス側端子へのＤＣＤＣコンバータ７からの入力を、遮断と接続とに切替える第１スイッチ１５と、第２ファンモータ５ａのプラス側端子へのＤＣＤＣコンバータ７からの入力を、遮断と接続とに切替える第２スイッチ１７と、第１ファンモータ３ａのマイナス側端子を、接地側と第２ファンモータ５ａのプラス側端子とに切替える第３スイッチ１９と、から構成されている。
【００３１】
また、ＤＣＤＣコンバータ７の出力端子と１２Ｖバッテリ１１の出力端子とを接続する回路には、この回路を遮断及び接続する第４スイッチ（遮断スイッチ）２１が設けられている。
【００３２】
次に、ファン制御部２３について説明する。
このファン制御部２３は、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧の制御、及び第１スイッチ１５〜第４スイッチ２１の断接制御を行う。
【００３３】
図１に示すように、ファン制御部２３は、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａの直列接続及び並列接続の切替えを制御する回路切替制御部２５と、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧を制御するＤＣＤＣ制御部２７と、を有し、車両状況に応じて要求されるラジエータファンの冷却能力に応じて回路切替制御部２５及びＤＣＤＣ制御部２７を制御する。
【００３４】
回路切替制御部２５では、図２に示す制御表のように、第１スイッチ１５、第２スイッチ１７、第３スイッチ１９、及び第４スイッチ２１のＯＮ、ＯＦＦを制御する。なお、ＯＮ、ＯＦＦの断接状態は、図１に示す各スイッチの位置の通りであり、接続状態をＯＮ、遮断状態をＯＦＦとしている。但し、第３スイッチ１９については、接地側をＯＮ、第２ファンモータ５ａ側をＯＦＦとしている。
【００３５】
図２の制御表を参照して、各運転状態について説明する。
ＯＦＦの運転状態の場合は、第１スイッチ１５、第２スイッチ１７、第３スイッチ１９の全てがＯＦＦの位置にあり、第１ファン３及び第２ファン５は停止状態にある。
【００３６】
Ｌｏｗの運転状態の場合は、第１スイッチ１５がＯＮの位置で、第２スイッチ１７と第３スイッチ１９とがＯＦＦの位置にある。この場合には、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａとは直列接続になっている。
【００３７】
Ｈｉの運転状態の場合には、第１スイッチ１５、第２スイッチ１７、及び第３スイッチ１９は、ＯＮの位置にある。この場合には、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａとは並列接続になっている。
【００３８】
ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧が、１２〜１５Ｖの場合は（図２）、１２Ｖバッテリ１１及び車載の１２Ｖ系電装機器へ供給しても悪影響は少ないため、第４スイッチ２１をＯＮにしてＤＣＤＣコンバータ７の出力を１２Ｖバッテリ１１及び車載の１２Ｖ系電装機器へ供給するようになっている。
【００３９】
また、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧が、１５Ｖを超える場合は（図２）、１２Ｖバッテリ１１が劣化し、耐久性、保障性能が損なわれるため、また、車載の１２Ｖ系電装機器へ対しても性能に悪影響が生じるおそれがあるため、第４スイッチ２１をＯＦＦして１２Ｖバッテリ１１及び車載の１２Ｖ系電装機器との接続を遮断する。
このように、第４スイッチ２１を遮断することで、１２Ｖバッテリ１１へＤＣＤＣコンバータ７から１５Ｖを超える出力が印加されることが防止されるので、１２Ｖバッテリが劣化して耐久性、保障性能が損なわれることが抑制される。
【００４０】
ＤＣＤＣ制御部２７では、ＤＣＤＣコンバータ７からの出力電圧を制御する。
車両状況に応じて要求されるラジエータファンの冷却能力に応じて第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａに対する要求割合、即ち１００％能力での駆動に対する比率（要求デューティ）が算出される。
【００４１】
この要求デューティの算出は、図示しない要求デューティマップを用いて算出される。要求デューティマップは、例えば、エンジン冷却水温と要求デューティとの関係が設定されたエンジン冷却水温−要求デューティマップ、または、エンジン潤滑油の油温と要求デューティとの関係が設定されたエンジン油温−要求デューティマップを用いて算出される。
【００４２】
さらに、算出した要求デューティに対してＤＣＤＣコンバータ７からの出力電圧を算出する。この出力電圧の算出は、要求デューティと出力電圧との関係が設定された図示しない出力電圧マップを用いて算出される。
【００４３】
また、ＤＣＤＣ制御部２７には、ＤＣＤＣコンバータ７の変換効率悪化を防止するために、車両状況に応じて出力電圧の下限値を制限する下限制御部２９と、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａから発生する騒音低減を、ＤＣＤＣコンバータ７の変換効率の悪化を犠牲にしても優先して出力電圧を低下させる騒音低減制御部３１とを有している。
【００４４】
図４に示すように、ＤＣＤＣコンバータ７の効率（変換効率）（％）は、所定出力電流（α）以下では大幅に悪化する。なお、図４は、一例として入力電圧が３００Ｖで出力電圧が１４Ｖのときの変換効率と出力電流との関係を示している。
ＤＣＤＣコンバータの出力電圧は、各補機負荷の総和となるため、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａの負荷を含めてα以上の消費（出力電流）があれば効率悪化は抑制できる。
従って、車両状況、すなわち、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａを含めて補機負荷の状況に応じて、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧に下限値を設定して、所定出力電流（α）以下に低下しないようにして、ＤＣＤＣコンバータ７の効率悪化を回避している。
【００４５】
下限制御部２９では、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａを含めて補機負荷（車載電装機器負荷）の状況に応じて、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧に下限値を設定している。その出力電圧の下限値の設定には、図５に示す下限値マップ３３を用いている。
この下限値マップ３３は、図５のよう、横軸に第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａ以外の補機負荷の電流をとり、縦軸にＤＣＤＣコンバータ７の最低出力電圧、つまり出力電圧の下限値をとってその関係を示したマップである。
【００４６】
Ｈｉ運転の場合は、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａとは並列接続されるため、各モータの駆動電圧は、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧が印加され、Ｌｏｗ運転の場合には、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａとは直列接続されるため、各モータの駆動電圧は、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧の１／２が印加される。
【００４７】
このため、Ｌｏｗ運転の方がＨｉ運転よりＤＣＤＣコンバータの出力電流が小さくなるので、効率悪化領域に突入しやすい。従って、図５に示す下限値マップ３３のように例えば最低出力電圧１０Ｖを、Ｈｉ運転ではＰ２の位置まで下げて設定できるが、Ｌｏｗ運転ではＰ１の位置までとなる関係を有している。
【００４８】
騒音低減制御部３１は、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａからのファンモータの駆動騒音がドライバにとって気になる運転状態において、すなわち、車速が所定値より小さい低速運転時または停車時である場合、エンジン回転数が所定回転数以下の場合（例えば、エンジン回転数が１５００ｒｐｍ以下）、エアコンの作動風量が所定値以下の場合（例えば、エアコンが風量小の設定時）等の条件がすべて満たされる場合においては、下限制御部２９による効率優先制御を禁止して騒音低減を行うように出力電圧を低減させる。
従って、これらの条件の何れかでも満たさない場合には、その満たさない条件によって第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａの駆動騒音はエンジン騒音、エアコン作動音等を下回るので、騒音低減の制御を行っても効果が得られないため、下限制御部２９による効率優先制御を行う。
【００４９】
このように、下限制御部２９による効率優先制御を禁止して、ＤＣＤＣコンバータ７からの出力電圧を低下させるので、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａからの騒音低減効果が得られる。
【００５０】
次に、図６のフローチャートを参照して、ファン制御部２３における制御フローを説明する。
まず、ステップＳ１では、要求デューティを算出する。要求デューティは、要求デューティマップを用いて算出される。例えば、エンジン冷却水温−要求デューティマップと、エンジン油温−要求デューティマップとの算出結果の大きい方を採用することで算出される。
【００５１】
次に、ステップＳ２では、算出した要求デューティの大きさがα未満かを判定する。α未満の場合にはステップＳ４に進む。ステップＳ４では、図２の制御表のＯＦＦの運転状態であり、第１スイッチ１５から第３スイッチ１９の全てがＯＦＦの位置にあり、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａは停止状態にある。
【００５２】
次に、ステップＳ５に進んで、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧を第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａ以外の補機器機の負荷に対応して通常の出力制御を行う。そして、ステップＳ６において、出力電圧がε以上でδ以下の範囲にあるかを判定する。この場合例えば、ε＝１２Ｖ、δ＝１５Ｖである。
【００５３】
ステップＳ６の判定範囲に入っている場合には、ステップＳ７に進んで第４スイッチ２１をＯＮにして終了する。また、ステップＳ６の判定範囲に入っていない場合には、ステップＳ８に進んで第４スイッチ２１をＯＦＦにして終了する。
【００５４】
一方、ステップＳ２において、ステップＳ２での判定が、要求デューティの大きさがα以上である場合にはステップＳ３に進んで、ステップＳ３でさらに要求デューティの大きさがβ未満かを判定する。なお、α＜βの関係である。
【００５５】
ステップＳ３でβ未満であると判定した場合にはステップＳ９に進む。ステップＳ９では、図２の制御表のＬｏｗの運転状態であり、第１スイッチ１５がＯＮの位置で、第２スイッチ１７と第３スイッチ１９とがＯＦＦの位置にある。
【００５６】
また、ステップＳ３でβ以上と判定した場合にはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、図２の制御表のＨｉの運転状態であり、第１スイッチ１５、第２スイッチ１７、及び第３スイッチ１９は、ＯＮの位置にある。
【００５７】
次に、ステップＳ９及びステップＳ１２からステップＳ１０に進んで条件１を判定する。この条件１は、例えば、車速＜η、且つエンジン回転数＜θ、且つエアコン風量＜κの場合である。この条件１が成立する場合にはＹｅｓとなって、ステップＳ１１に進む。すなわち、騒音低減制御部３１によって、下限制御部２９による効率優先制御を禁止して、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧を設定する。
【００５８】
すなわち、ステップＳ１１では、下限制限を受けることなく要求デューティに対してＤＣＤＣコンバータ７からの出力電圧を算出する。この出力電圧の算出は、要求デューティと出力電圧との関係が設定された図示しない出力電圧マップを用いて算出される。
その後は、ステップＳ６からステップＳ８に進む。ステップＳ６からステップＳ８は、前述と同様である。
【００５９】
一方、ステップＳ１０での条件１の判定がＮｏの場合、すなわち、車速＜η、エンジン回転数＜θ、エアコン風量＜κの何れかが満たされない場合には、騒音低減制御部３１による騒音低減を狙った制御は行わずに効率優先制御を行う。
【００６０】
次に、ステップＳ１３で、効率優先制御を行うために、最低電圧を設定する。最低電圧は、図５に示す下限値マップ３３を用いて、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａ以外の補機負荷の電流を基に最低電圧を算出する。
【００６１】
次にステップＳ１４では、ＤＣＤＣコンバータ７からの出力電圧を算出する。この出力電圧の算出は、要求デューティと出力電圧との関係が設定された図示しない出力電圧マップを用いて算出された電圧と、図５に示す下限値マップ３３を用いて算出された最低電圧との大きい方を採用して出力電圧として算出する。
その後は、ステップＳ６からステップＳ８に進む。ステップＳ６からステップＳ８は、前述と同様である。
【００６２】
以上の実施形態によれば、駆動用バッテリ９からの電圧を降圧して第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａ及び車載の電装機器へ電力を供給するＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧の制御に加えて、第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａとの接続を、直列と並列とに切り替える制御を組み合すことによって、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧の所定の可変範囲内で、車載電装品への電力供給に悪影響を与えることなく、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａの駆動状態をＰＷＭ制御と同様に細かく制御可能となり設計の自由度が高まる。
これによって、ＰＷＭ方式であると、設計の自由度が高い反面、制御用の専用のコントローラが必要になり高価であるとの問題が解消される。
【００６３】
図３に、本実施形態による第１ファンモータ３ａと第２ファンモータ５ａへのファン駆動電圧の制御状態のイメージ図を示す。
図３の比較例として示すように、従来はＬｏｗ駆動点とＨｉ駆動点での２点での駆動制御であったものが、実施形態のように、Ｌｏｗ駆動ではＤＣＤＣコンバータ７が１０〜１６Ｖの変動幅に対してファン駆動電圧が５〜８Ｖの間で制御可能であり、Ｈｉ駆動ではＤＣＤＣコンバータ７が１０〜１６Ｖの変動幅に対してファン駆動電圧が１０〜１６Ｖの間で制御可能である。
【００６４】
従って、ファン駆動電圧の全体としては５〜１６Ｖの間で８〜１０Ｖの間には不連続帯が存在するが、全としてみた場合には、比較例よりも細かい制御が可能となる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、ＤＣＤＣコンバータ７の出力電圧に下限値を車両状況に応じて設定して制御するので、ＤＣＤＣコンバータ７の効率悪化を回避することができる。
さらに、下限値マップ３３を用いて、ＤＣＤＣコンバータ７の最低出力電圧を制御することによって、簡単にＤＣＤＣコンバータ７の効率悪化を回避することかできる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、ＤＣＤＣコンバータ７の効率を考慮した最低出力電圧による制限を、第１ファンモータ３ａ及び第２ファンモータ５ａからの騒音がドライバにとって気になる運転状態においては、下限制御部２９による制御を禁止して、ＤＣＤＣコンバータ７の効率を犠牲にして騒音低減を優先させるので、騒音低減効果が優先して得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ＤＣＤＣコンバータの出力電圧の制御に加えて、複数のファンモータの直列、並列接続の制御を組み合わせて、ファンモータの駆動電圧を制御して、ファンモータの駆動状態をＰＷＭ制御と同様に細かく制御可能となるので、電動車両の駆動用バッテリからの電力を用いて作動するラジエータファン装置への利用に適している。
【符号の説明】
【００６８】
１  ラジエータファン装置
３  第１ファン
３ａ  第ファンモータ
５  第２ファン
５ａ  第２ファンモータ
７  ＤＣＤＣコンバータ
１１  １２Ｖバッテリ（１２ボルト系バッテリ）
１３  切替スイッチ
１５  第１スイッチ
１７  第２スイッチ
１９  第３スイッチ
２１  第４スイッチ（遮断スイッチ）
２３  ファン制御部
２５  回路切替制御部
２７  ＤＣＤＣ制御部
２９  下限制御部
３１  騒音低減制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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