(57)【要約】      （修正有）【課題】車両が減速しているときに、走行抵抗（空気抵抗）が過大になることを回避しつつ、車両用冷却ファンを駆動するモータにより回生されるエネルギーを効率よく回収する。【解決手段】冷却ファンの電力回生装置は、車両６０が減速しているか否かを判定するとともに、車両が減速していると判定された場合には車両が減速していると判定されない場合に比べ、冷却ファン２０が走行風によって回転させられ易くするようにモータ３０の回生用トルクを低下させる。【選択図】図１
2017020428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池と、車両の走行中に同車両が受ける走行風が同車両内を通過する部位に配設されたラジエータと、を備える車両に適用され、
前記ラジエータに対向配置され前記ラジエータに送風するための冷却ファンと、
前記蓄電池から供給される電力を用いて前記冷却ファンを回転させるモータと、
前記冷却ファンが前記走行風により回転させられることに伴い前記モータが回転させられるときに生じる電力を調整して前記蓄電池に供給する回生回路と、
前記回生回路を制御する回生制御部と、
を備えた車両用冷却ファンの電力回生装置であって、
前記回生制御部は、
前記車両が減速しているか否かを判定するとともに、前記車両が減速していると判定された場合には前記車両が減速していると判定されない場合に比べ、前記冷却ファンが前記走行風によって回転させられ易くするように前記モータの回生用トルクを低下させる指示を前記回生回路に与えることにより前記モータが発電する電力を大きくするように構成された、
車両用冷却ファンの電力回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用冷却ファンを用いた電力回生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用の冷却ファンを回転させるモータ（冷却ファン用モータ）は、車両が受ける走行風だけではラジエータによる冷却水の冷却が十分でない場合に、蓄電池からの電力を用いながら冷却ファンを回転させてラジエータに送風する。一般に、車両の高速走行時には、ラジエータを通過する走行風の風速が高いので、冷却ファンを回転させなくても走行風だけでラジエータ（従って、冷却水）の冷却に必要な風量が得られる。そのため、車両の高速走行時には、冷却ファン用モータを発電機として使用し、冷却ファンが走行風によって回転させられるときの回転エネルギーを電気エネルギーとして回収する「冷却ファンの電力回生装置」が提案されている(例えば、特許文献１を参照。)。
【０００３】
特許文献１に開示された装置（以下、「従来装置」と称呼される場合がある。）においは、図８に示したように、車両の高速走行時、先ず、リレースイッチ１０１が開かれ、スイッチング素子１０２が導通状態に設定される。従って、走行風によって「ラジエータ１０３に対向配置された冷却ファン１０４」が回転すると、冷却ファン１０４とともにモータ１０５が回転するので、その巻線に誘起電圧による短絡電流が流れる。次に、スイッチング素子１０２が非導通状態に設定される。この結果、モータ１０５の巻線に流れていた短絡電流が、ダイオード１０６を通って蓄電池１０８に流れる。係る動作が繰り返されることにより蓄電池１０８に回生電力が供給される。このような電力の回生を行うための制御は、電力回生制御と称呼される場合がある。なお、このように電力を回生している場合、モータ１０５は「走行風による冷却ファン１０４の回転」を阻止しようとする力（即ち、制動力であり、以下、「回生用トルク」と称呼される場合がある。）を、冷却ファン１０４に付与していることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９２４０１号公報
【発明の概要】
【０００５】
一般に、モータが発電する電力の大きさは、モータを外力によって回転させるために必要なトルク（即ち、上述の回生用トルク）とモータの回転速度との積に応じた値になる。従って、冷却ファン用モータに効率よく発電させるためには、回生用トルクを適切な値に設定してモータをある程度高い回転速度にて回転させる必要がある。
【０００６】
一方、車両が受ける走行風のうち車両の内部（即ち、車体のエンジンルーム及び床下等）を通過する空気の流量（以下、「車体通過風量」と称呼される場合がある。）が大きくなるほど、車両の走行抵抗（空気抵抗）が増大する。そのため、冷却ファン用モータに効率よく発電させようとしてモータをある程度高い回転速度にて回転させると、車体通過風量が大きくなるので、車両の走行抵抗が大きくなる。従って、車両を加速させる場合又は一定速度にて走行させる場合において冷却ファン用モータをある程度高い回転速度にて回転させると、走行抵抗が増大し、車両走行のために多くのエネルギーが消費されてしまう。このとき、車両を加速又は定速走行させるために消費されるエネルギーの量が冷却ファン用モータを用いた電力の回生により回収できるエネルギーの量よりも大きくなってしまう虞がある。
【０００７】
これに対し、車両を減速させる場合、車両の走行抵抗の増大を考慮する必要はないので、冷却ファン用モータを用いた電力の回生を出来るだけ高い効率にて行い、より多くの電気エネルギーを回収すべきである。
【０００８】
しかしながら、従来装置は、冷却ファン用モータを用いた電力回生を行う場合、車両が減速中であるか否かを考慮することなく、回生用トルク（従って、冷却ファン用モータの回転速度）を制御している。その結果、従来装置は、車両全体のエネルギー消費量を低下できない場合がある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、冷却ファン用モータを用いた電力回生制御を車両の走行状態に応じて行うことにより、車両全体のエネルギー消費量を低下させることが可能な、車両用冷却ファンの電力回生装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の車両用冷却ファンの電力回生装置（以下、「本発明装置」と称呼される場合がある。）は、蓄電池と、車両の走行中に同車両が受ける走行風が同車両内を通過する部位に配設されたラジエータと、を備える車両に適用される。
【００１１】
本発明装置は、
前記ラジエータに対向配置され前記ラジエータに送風するための冷却ファンと、
前記蓄電池から供給される電力を用いて前記冷却ファンを回転させるモータ（冷却ファン用モータ）と、
前記冷却ファンが前記走行風により回転させられることに伴い前記モータが回転させられるときに生じる電力を調整して前記蓄電池に供給する回生回路と、
前記回生回路を制御する回生制御部と、
を備える。
【００１２】
前述したように、冷却ファン用モータを用いた電力回生を行うことにより車両のエネルギー消費量を低減するためには、車両を減速させる場合には車両の走行抵抗の増大を考慮する必要はないが、車両を減速させていない場合（即ち、加速中又は定速走行中）には車両の走行抵抗の増大を考慮する必要がある。
【００１３】
そこで、前記回生制御部は、
前記車両が減速しているか否かを判定するとともに、前記車両が減速していると判定された場合には前記車両が減速していると判定されない場合に比べ、前記冷却ファンが前記走行風によって回転させられ易くするように前記モータの回生用トルクを低下させる指示を前記回生回路に与えることにより前記モータが発電する電力を大きくするように構成されている。
【００１４】
本発明によれば、車両が減速していると判定された場合には、車両が減速していると判定されない場合に比べ、回生用トルクが低下するので、冷却ファンが走行風によって回転させられ易くなる。そのため、冷却ファン用のモータを用いて効率的に電力を回収することができる。この場合、冷却ファンはある程度の高い回転速度にて回転するので、車体通過風量が大きくなり、従って、車両の走行抵抗は増大する。しかし、車両は減速をしようとしているので、この走行抵抗の増大が車両を走行させるためのエネルギーの無駄な消費を引き起こすことはない。その結果、車両全体として走行に要するエネルギー消費量を低減することができる。
【００１５】
一方、車両が減速していると判定されていない場合には、冷却ファンが走行風によって回転させられ難くなる。そのため、冷却ファン用モータを用いた回生電力の量は相対的に小さくなる。しかし、冷却ファンの回転速度が低くなるので、車体通過風量が減少する。従って、車両の走行抵抗の増大が抑制されるから、車両全体として走行に要するエネルギー消費量が却って増大してしまう事態を回避することができる。
【００１６】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用冷却ファンの電力回生装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した電気制御装置（ＥＣＵ）のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図３】回生用トルクと回生電力との関係を示したグラフである。
【図４】回生用トルクと車両の走行抵抗との関係を示したグラフである。
【図５】回生用トルクを決定するために図１に示したＣＰＵが参照するルックアップテーブルのグラフである。
【図６】回生用トルクを決定するために図１に示したＣＰＵが参照するルックアップテーブルのグラフである。
【図７】回生用トルクを決定するために図１に示したＣＰＵが参照するルックアップテーブルのグラフである。
【図８】従来の車両用冷却ファンの電力回生装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両用冷却ファンの電力回生装置（以下、「本装置」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００１９】
（構成）
図１に示したように、本装置１０は、冷却ファン２０と、モータ３０と、回生回路４０と、電気制御装置（以下、「ＥＣＵ」と称呼される場合がある。）５０と、を備えている。本装置１０は車両６０に搭載されている。車両６０は、蓄電池７０と、イグニッション・キー・スイッチ７１と、車両６０の前方に配置され車両６０が受ける走行風が当たる部位（車両６０が受ける走行風が車両６０内を通過する部位）に固定されたラジエータ７２と、内燃機関８０と、を搭載している。走行風は、車両６０が走行することに伴って車両６０の前方から車両６０に流入する空気の流れである。
【００２０】
冷却ファン２０は、ラジエータ７２よりも車両後部の位置にラジエータ７２に対向するように配設されている。
【００２１】
モータ３０は、蓄電池７０から供給される電力により回転するＤＣモータである。モータ３０（モータ３０の出力軸）は冷却ファン２０（冷却ファン２０の回転軸）に接続（連結）されている。従って、モータ３０が蓄電池７０から供給される電力により回転させられるとき、モータ３０とともに冷却ファン２０が回転して冷却風をラジエータ７２に送る。この冷却風によりラジエータ７２が冷却され、よって、ラジエータ７２内を通流する「内燃機関８０用の冷却水」が冷却される。一方、冷却ファン２０は、ラジエータ７２を通過した走行風により回転させられる。これにより、モータ３０が回転してモータ３０は発電することができる。
【００２２】
回生回路４０は、リレースイッチ４１と、ダイオード４２と、半導体スイッチング素子４３と、を備えている。
【００２３】
リレースイッチ４１は、その一方の端子が、イグニッション・キー・スイッチ７１の一方の端子と接続されている。イグニッション・キー・スイッチ７１の他方の端子は蓄電池７０の陽極端子に接続されている。リレースイッチ４１は後述するＥＣＵ５０からの制御信号により、導通（オン）及び非導通（オフ）の何れかの状態を選択的に実現するようになっている。リレースイッチ４１は、その他方の端子が、モータ３０の正極端子に接続されている。
【００２４】
従って、モータ３０の正極端子は、リレースイッチ４１とイグニッション・キー・スイッチ７１とを直列に介して蓄電池７０の正極端子に接続されている。モータ３０の負極端子は接地されている。従って、モータ３０の負極端子はグランドを介して蓄電池７０の負極端子に接続されている。
【００２５】
ダイオード４２のカソードは、イグニッション・キー・スイッチ７１の一方の端子と接続されている。ダイオード４２のアノードは「リレースイッチ４１とモータ３０の正極端子との接続点」に接続されている。即ち、ダイオード４２はリレースイッチ４１に並列接続されている。
【００２６】
半導体スイッチング素子４３（以下、単に「スイッチング素子」と称呼される場合がある。）はＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子４３のドレイン及びソースは、モータ３０の正極端子及び負極端子のそれぞれに接続されている。従って、スイッチング素子４３のドレインはダイオード４２のアノードに接続されている。更に、スイッチング素子４３には、図示された極性の還流用のダイオードが接続されている。スイッチング素子４３のゲートはＥＣＵ５０に接続されている。スイッチング素子４３は、ＥＣＵ５０からゲートに送られる制御信号（ＰＷＭ信号）により、導通（オン）及び非導通（オフ）の何れかの状態を選択的に実現するようになっている。このように、ダイオード４２とスイッチング素子４３とにより昇圧モジュールが構成されている。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を備える周知のマイクロコンピュータを主要構成として備える電子回路である。ＥＣＵ５０は、水温センサ５１、アクセル開度センサ５２及び車速センサ５３等のセンサ類と接続されていて、これらのセンサ類の出力信号（検出値）を受信するようになっている。
【００２８】
水温センサ５１は、内燃機関８０の冷却水温ＴＨＷを表す信号を出力する。
アクセル開度センサ５２は、車両６０のアクセルペダル操作量ＰＡを表す信号を出力する。
車速センサ５３は、車両６０の速度（即ち、車速）ＳＰＤを表す信号を出力する。
【００２９】
（冷却ファン用モータの正駆動制御）
まず、本装置１０が行う「冷却ファン用モータの正駆動制御」について説明する。ＥＣＵ５０はイグニッション・キー・スイッチ７１が閉じている車両の運転中において、水温センサ５１から取得（検出）した冷却水温ＴＨＷが高側（第１）閾値水温ＴＨｔｈよりも高いか否かを判定する。ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴＨＷが高側閾値水温ＴＨｔｈよりも高いと判定した場合（即ち、冷却ファン２０による送風が必要であると判定した場合）、蓄電池７０から供給される電力を用いてモータ３０を回転させることにより冷却ファン２０を回転させ、ラジエータ７２に送風する。
【００３０】
より具体的に述べると、ＥＣＵ５０は、リレースイッチ４１に制御信号を送出しリレースイッチ４１を導通状態に設定する（閉じる、オンにする）。これにより、蓄電池７０からイグニッション・キー・スイッチ７１及びリレースイッチ４１を介してモータ３０に電力が供給され、モータ３０及び冷却ファン２０が回転する。以上が、冷却ファン用モータの正駆動制御である。
【００３１】
これに対し、ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴＨＷが高側閾値水温ＴＨｔｈ以下であると判定した場合（即ち、冷却ファン２０による送風が不要であると判定した場合）、リレースイッチ４１に制御信号を送出しリレースイッチ４１を非導通状態に設定する（開く、オフにする）。これにより、蓄電池７０からモータ３０に電力が供給されなくなる。
【００３２】
（冷却ファン用モータによる電力回生制御）
次に、本装置１０が行う「冷却ファン用モータによる電力回生制御」について説明する。ＥＣＵ５０はイグニッション・キー・スイッチ７１が閉じている車両の運転中において、冷却水温ＴＨＷが高側閾値水温ＴＨｔｈよりも低い場合、リレースイッチ４１を開く。この状態において、ＥＣＵ５０は、スイッチング素子４３にＰＷＭ信号を送り、スイッチング素子４３の状態を導通状態と非導通状態との間で繰り返し切り替える。
【００３３】
このＰＷＭ信号がハイレベル（高電位）になるとスイッチング素子４３が導通状態となり、冷却ファン２０が走行風により回転させられている場合にモータ３０も回転し、モータ３０の巻線に誘起電圧による短絡電流が流れる。その後、ＰＷＭ信号がハイレベルからローレベル（低電位）になるとスイッチング素子４３が非導通状態となる。これにより、ダイオード４２が導通状態となってモータ３０の巻線に流れていた短絡電流がモータ３０からダイオード４２及びイグニッション・キー・スイッチ７１を介して蓄電池７０へと流れる。この結果、蓄電池７０に「冷却ファン２０が走行風により回転させられることに伴いモータ３０が回転させられるときに生じる回生電力」が供給される。ＰＭＷ信号がハイレベルとなっている時間とローレベルとなっている時間との比率によりモータ３０を回転させるためのトルク（即ち、前述の回生用トルク）が変化し、モータの回転速度が変化する。その結果、モータ３０が発電する電力の大きさ（従って、発電効率）が変化する。
【００３４】
（実施形態の実際の作動）
次に、ＥＣＵ５０の実際の作動について説明する。ＥＣＵ５０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼される場合がある。）は、イグニッション・キー・スイッチ７１が閉じられている場合、所定時間が経過する毎に図２にフローチャートにより示した「モータ制御ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。以下、場合分けを行って説明を行う。
【００３５】
（１）場合Ａ：冷却水温ＴＨＷが高側閾値水温ＴＨｔｈよりも高い場合
ＣＰＵは、所定のタイミングになると図２のステップ２００から処理を開始してステップ２１０に進み、水温センサ５１から取得した冷却水温ＴＨＷが高側閾値水温ＴＨｔｈよりも高いか否かを判定する。上述の場合Ａによれば、ＣＰＵはステップ２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２２０に進み、上述した「冷却ファン用モータの正駆動制御」を実行する。この結果、蓄電池７０からモータ３０に電力が供給され、モータ３０及び冷却ファン２０が回転するから、ラジエータ７２が冷却ファン２０からの風により冷却され、エンジン冷却水の温度が低下させられる。
【００３６】
（２）場合Ｂ：冷却水温ＴＨＷが高側閾値水温ＴＨｔｈ以下である場合
この場合、更に、以下の４通りに場合わけされる。なお、以下に述べる低側（第２）閾値水温ＴＬｔｈは高側閾値水温ＴＨｔｈよりも低い温度に設定されている。
【００３７】
（２−１）場合Ｂ１：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈ以下であり、且つ、車両６０の走行状態が減速中である場合。
（２−２）場合Ｂ２：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈ以下であり、且つ、車両６０の走行状態が減速中でない場合。
（２−３）場合Ｂ３：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈよりも高く、且つ、車両６０の走行状態が減速中である場合。
（２−４）場合Ｂ４：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈよりも高く、且つ、車両６０の走行状態が減速中でない場合。
【００３８】
（２−１）場合Ｂ１：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈ以下であり、且つ、車両６０の走行状態が減速中である場合。
この場合、ＣＰＵはステップ２１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２３０に進み、水温センサ５１から取得した冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈ以下であるか否かを判定する。上述の場合Ｂ１によれば、ＣＰＵはステップ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２４０に進み、車両６０の走行状態が減速中であるか否かを判定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは車速センサ５３が検出している車速ＳＰＤの時間微分値α（＝ｄＳＰＤ／ｄｔ）を車両６０の加速度として算出し、この時間微分値αが「０以下の閾値αｔｈ（本例では、αｔｈ＝０）」未満であるか否か（即ち、車両６０の加速度が負であるか否か）を判定する。上述の場合Ｂ１によれば、この条件が成立しているので、ＣＰＵはステップ２４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２５０に進んで以下に述べる第１回生優先制御を実行し、その後、ステップ２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００３９】
第１回生優先制御は、車両６０の走行状態が減速状態にあるので車両６０の走行風による走行抵抗（空気抵抗）の増大を考慮する必要がなく、回生電力をできるだけ大きくすることが可能であるとの考えの下に実行される制御である。
【００４０】
ところで、回生用トルクＴｑと回生電力（モータ３０が回転させられることにより発生する電力）Ｐとの関係は図３に示したとおりである。図３から理解されるように、回生電力Ｐは回生用トルクＴｑが増大するにつれて増大し、回生用トルクＴｑが値Ｔｑ１のとき極大値となる。その後、回生電力Ｐは回生用トルクＴｑが増大するにつれて減少する。この理由は、モータ３０によって発生させられる回生電力Ｐは、回生用トルクＴｑとモータ３０の回転速度Ｍｎとの積（Ｔｑ・Ｍｎ）に比例するからであり、且つ、回生用トルクＴｑが大きくなるほどモータ３０が回転させられ難くなって回転速度Ｍｎが低下するからである。このことから、回生用トルクＴｑを適切な値（即ち、Ｔｑ１）に設定することにより、回生電力を最も大きくすることができることが理解される。
【００４１】
一方、車両６０の走行風による走行抵抗（空気抵抗）Ｒは、図４に示したように、回生用トルクＴｑが増大するにつれて減少する。この理由は、回生用トルクＴｑが増大するにつれて冷却ファン２０が回転し難くなり、その結果、走行風のうち車両６０の内部（例えば、エンジンルーム及び床下等）に流入して走行抵抗Ｒを増大させる空気量（即ち、前述の車体通過風量）が減少するからである。
【００４２】
以上から、走行抵抗Ｒを考慮する必要がない減速時には、ＣＰＵは、第１回生優先制御として、モータ３０の回生による発電電力を大きくするように、回生用トルクＴｑを値Ｔｑ１に設定する制御を行う。但し、この値Ｔｑ１は、同じ回生用トルクに対しても走行風の風速が変化すればモータ３０の回転速度が変化することから、車速ＳＰＤに依存して変化する。
【００４３】
そこで、ＣＰＵは、回生用トルクＴｑの目標値として、図５に示した「予め実験により求められＲＯＭに格納されているルックアップテーブルMapTq1(SPD)」に「現時点の車速ＳＰＤ」を適用することにより値Ｔｑ１を求める。更に、ＣＰＵは、実際の回生用トルクＴｑが値Ｔｑ１に一致するように、スイッチング素子４３に送出するＰＷＭ信号のデューティ比を変更する。デューティ比は、「ハイレベル信号の時間割合（＝ハイレベル信号の時間／（ハイレベル信号の時間＋ローレベル信号の時間）」である。値Ｔｑとこのデューティ比との関係も予め実験により求められルックアップテーブルMapD(Tq)の形式にてＲＯＭ内に格納されている。従って、ＣＰＵは、値Ｔｑ１をテーブルMapD(Tq)に適用することによりデューティ比Ｄを求め、そのデューティ比Ｄが得られるようにＰＷＭ信号を変化させる。
【００４４】
（２−２）場合Ｂ２：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈ以下であり、且つ、車両６０の走行状態が減速中でない場合。
この場合、ＣＰＵはステップ２１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２３０に進み、ステップ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２４０に進む。そして、ＣＰＵはステップ２４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２６０に進み、以下に述べる第１空力優先制御を実行し、その後、ステップ２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００４５】
第１空力優先制御は、車両６０の走行状態が減速状態ではない（加速状態又は定速走行状態にある）ので車両６０の走行風による走行抵抗（空気抵抗）の増大を考慮する必要がある、との考えの下に実行される制御である。
【００４６】
即ち、ＣＰＵは、走行風による空気抵抗Ｒに打ち勝ちながら走行するために消費されるエネルギーの量が、モータ３０の回転によって回収できる回生エネルギーの量を上回らないように回生用トルクＴｑを決定する。
【００４７】
より具体的に述べると、ＣＰＵは、第１空力優先制御として、回生用トルクＴｑを図３及び図４に示した値Ｔｑ２に設定する制御を行う。この値Ｔｑ２も、同じ回生用トルクに対しても走行風の風速が変化すればモータ３０の回転速度が変化して車体通過風量が変化することから、車速ＳＰＤに依存して変化する。
【００４８】
そこで、ＣＰＵは、回生用トルクＴｑの目標値として、図５に示した「予め実験により求められＲＯＭに格納されているルックアップテーブルMapTq2(SPD)」に「現時点の車速ＳＰＤ」を適用することにより値Ｔｑ２を求める。更に、ＣＰＵは、実際の回生用トルクＴｑが値Ｔｑ２に一致するように、スイッチング素子４３に送出するＰＷＭ信号のデューティ比を変更する。
【００４９】
（２−３）場合Ｂ３：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈよりも高く、且つ、車両６０の走行状態が減速中である場合。
この場合、ＣＰＵはステップ２１０及びステップ２３０の両ステップにて「Ｎｏ」と判定してステップ２７０に進み、ステップ２４０と同様な処理によって車両６０の走行状態が減速中であるか否かを判定する。上述の場合Ｂ３によれば、このステップ２７０における判定条件が成立しているので、ＣＰＵはステップ２７０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２８０に進んで以下に述べる第２回生優先制御を実行し、その後、ステップ２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５０】
場合Ｂ３においては、冷却水温ＴＨＷがある程度高い（ＴＬｔｈ＜ＴＨＷ＜ＴＨｔｈ）ので、場合Ｂ１に比べて「より多くの走行風」をラジエータ７２に供給する必要がある。このラジエータ７２に供給される走行風の風量は、回生用トルクが一定であっても車速ＳＰＤに応じて変化する。加えて、ラジエータ７２に供給される走行風の風量は、冷却水温ＴＨＷが高いほど大きい量に設定すべきである。但し、現時点において車両の走行状態は減速状態にあるので、空気抵抗Ｒについて考慮する必要はない。従って、ラジエータ７２が十分に冷却できる範囲において回生電力ができるだけ大きくなるように回生用トルクＴｑが決定される。
【００５１】
より具体的に述べると、ＣＰＵは図６に示した「予め実験により求められＲＯＭに格納されているルックアップテーブルMapTq1(SPD,THW)」に現時点の「車速ＳＰＤ及び冷却水温ＴＨＷ」を適用することにより「回生用トルクＴｑの目標値としての値Ｔｑ１」を求める。テーブルMapTq1(SPD,THW)によれば、値Ｔｑ１は、車速ＳＰＤが高いほど大きくなり、冷却水温ＴＨＷが高いほど小さくなるように決定される。例えば、テーブルMapTq1(SPD,THW)によれば、車速ＳＰＤが特定車速ＳＰＤａであり且つ冷却水温ＴＨＷが特定冷却水温ＴＨＷａであるとき、値Ｔｑ１は値Ｔｑａになる。更に、ＣＰＵは、実際の回生用トルクＴｑが値Ｔｑ１に一致するように、スイッチング素子４３に送出するＰＷＭ信号のデューティ比を変更する。
【００５２】
（２−４）場合Ｂ４：冷却水温ＴＨＷが低側閾値水温ＴＬｔｈよりも高く、且つ、車両６０の走行状態が減速中でない場合。
この場合、ＣＰＵはステップ２１０及びステップ２３０の両ステップにて「Ｎｏ」と判定してステップ２７０に進む。上述の場合Ｂ４によれば、このステップ２７０における判定条件は成立していないので、ＣＰＵはステップ２７０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ２９０に進んで以下に述べる第２空力優先制御を実行し、その後、ステップ２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５３】
場合Ｂ４においては、冷却水温ＴＨＷがある程度高い（ＴＬｔｈ＜ＴＨＷ＜ＴＨｔｈ）ので、場合Ｂ２に比べて「より多くの走行風」をラジエータ７２に供給する必要がある。このラジエータ７２に供給される走行風の風量は、回生用トルクが一定であっても車速ＳＰＤに応じて変化する。加えて、ラジエータ７２に供給される走行風の風量は、冷却水温ＴＨＷが高いほど大きい量に設定すべきである。但し、現時点において車両の走行状態は減速状態にないので、空気抵抗Ｒについて考慮する必要がある。よって、空気抵抗Ｒが過大にならない範囲において、回生電力ができるだけ大きくなるように回生用トルクＴｑが決定される。
【００５４】
より具体的に述べると、ＣＰＵは図７に示した「予め実験により求められＲＯＭに格納されているルックアップテーブルMapTq2(SPD,THW)」に現時点の「車速ＳＰＤ及び冷却水温ＴＨＷ」を適用することにより値Ｔｑ２を求める。テーブルMapTq2(SPD,THW)によれば、値Ｔｑ２は、車速ＳＰＤが高いほど大きくなり、冷却水温ＴＨＷが高いほど小さくなるように決定される。但し、「車速ＳＰＤ及び冷却水温ＴＨＷがそれぞれ任意の特定車速ＳＰＤａ及び任意の特定冷却水温ＴＨＷａであるときの値Ｔｑ２」は、場合Ｂ３において求められる「車速ＳＰＤ及び冷却水温ＴＨＷがそれぞれ任意の特定車速ＳＰＤａ及び任意の特定冷却水温ＴＨＷａであるときの値Ｔｑ１」よりも大きい値になる。即ち、例えば、テーブルMapTq2(SPD,THW)によれば、車速ＳＰＤが特定車速ＳＰＤａであり且つ冷却水温ＴＨＷが特定冷却水温ＴＨＷａであるとき、値Ｔｑ２は「値Ｔｑａよりも大きい値Ｔｑａ’」になる。更に、ＣＰＵは、実際の回生用トルクＴｑが値Ｔｑ２に一致するように、スイッチング素子４３に送出するＰＷＭ信号のデューティ比を変更する。
【００５５】
以上、説明したように、本装置は、
冷却ファン２０が走行風により回転させられることに伴いモータ３０が回転させられるときに生じる電力を調整して蓄電池７０に供給する回生回路４０と、
回生回路４０を制御する回生制御部５０と、
を備える。
【００５６】
更に、回生制御部５０は、
車両６０が減速しているか否かを判定するとともに、車両６０が減速していると判定された場合には車両６０が減速していると判定されない場合に比べ、冷却ファン２０が走行風によって回転させられ易くするようにモータ３０の回生用トルクを低下させる指示を回生回路４０に与えることにより、モータ３０が発電する電力（回生電力）を大きくするように構成されている（図２のルーチンの、ステップ２６０に対するステップ２５０、及び、ステップ２９０に対するステップ２８０を参照。）。
【００５７】
従って、本装置は、車両の走行抵抗が過大にならないようにすることによって車両走行に係る消費エネルギーが過大にならない範囲において、モータ３０により回生されるエネルギーを効率よく回収することができる。
【００５８】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本装置は、車両６０の加速度を検出する加速度センサを搭載してもよい。その場合、ＣＰＵはステップ２４０及びステップ２７０において、その加速度センサにより検出される加速度が負の値であるか否かを判定することにより、車両６０の走行状態が減速状態にあるか否かを判定してもよい。
【００５９】
更に、ＣＰＵはステップ２４０及びステップ２７０において、アクセルペダル操作量ＰＡが「０」であるか否かを判定することにより、車両６０の走行状態が減速状態にあるか否かを判定してもよい。加えて、本装置は、ブレーキペダルが操作されているか否かを検出するブレーキスイッチを搭載してもよい。その場合、ＣＰＵはステップ２４０及びステップ２７０において、そのブレーキスイッチが「ブレーキペダルが操作されていることを示す信号」を発生しているか否かを判定することにより、車両６０の走行状態が減速状態にあるか否かを判定してもよい。
【００６０】
加えて、本装置は、ＤＣモータであるモータ３０に代えて、三相交流モータを採用してもよい。その場合、回生回路４０はインバータ回路に置換されればよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…車両用冷却ファンの電力回生装置、２０…冷却ファン、３０…モータ（冷却ファン用モータ）、４０…回生回路、４１…リレースイッチ、４２…ダイオード、４３…半導体スイッチング素子、５０…回生制御部（電気制御装置、ＥＣＵ）、５１…水温センサ、５２…アクセル開度センサ、５３…車速センサ、６０…車両、７０…蓄電池、７１…イグニッション・キー・スイッチ、７２…ラジエータ。
【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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【図７】
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【図８】
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