(57)【要約】【課題】電動モータがロックして電動モータに過電流が流れている場合に、モータ制御手段を構成する回路基板の温度上昇を防止することができる電動ファン制御装置を提供する。【解決手段】冷却ファン２を駆動する電動モータ３と、水温センサ７から出力される冷却媒体の温度情報等に基づいて電動モータ３をパルス幅変調制御するモータ制御手段としてのコントロールユニット４とを備えた電動ファン制御装置１において、コントロールユニット４は電動モータ３に流れる電流を検出する電流検出回路１１を有し、電流検出回路１１が電動モータ３に所定の閾値以上の過電流が流れたことを検出した場合に、コントロールユニット４は、電動モータ３への通電を停止させた後に、一定時間経過してから電動モータ３への通電を再開する制御を、電動モータ３に所定の閾値以上の過電流が流れる間繰り返して行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用冷却システムにおける熱交換器内を流れる冷却媒体を送風によって冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンを駆動する電動モータと、少なくも冷却媒体温度検出センサにより検出された前記冷却媒体の温度情報に基づいて前記電動モータをパルス幅変調制御するモータ制御手段とを備えた電動ファン制御装置において、
前記モータ制御手段は、前記電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
前記電流検出手段が前記電動モータに所定の閾値以上の過電流が流れたことを検出した場合に、前記モータ制御手段は、前記電動モータへの通電を停止させた後に、一定時間経過してから前記電動モータへの通電を再開する制御を、前記電動モータに前記所定の閾値以上の過電流が流れる間繰り返して行う、
ことを特徴とする電動ファン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器内を流れる冷却媒体を冷却する冷却ファンを回転させる電動モータの駆動制御を行う電動ファン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却ファンを回転させてラジエータ内を流れる冷却媒体を冷却する車両のエンジン冷却システムとして、従来より、冷却媒体の温度が所定温度以上になると、電動モータをパルス幅変調制御により駆動して冷却ファンを回転させ、冷却媒体の温度を一定に保つような制御を行う電動ファン制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記冷却ファンに小石や小枝等の異物が挟まってロックされ、これに伴って電動モータがロックされることで駆動不可能な状態になった場合、冷却媒体の温度が所定温度以上になると、電動モータ（冷却ファン）がロック状態にあるので、電動モータに流れる電流が増加して過電流が流れる。電動モータのロックによって電動モータに過電流が流れ続けると、電動ファン制御装置のコントロールユニット（モータ制御手段）を構成する電子部品等が搭載された回路基板の温度が許容温度以上に上昇して破損するおそれがある。
【０００４】
このため、電動モータに流れる過電流の大きさが所定の閾値に達すると、電動モータの駆動を停止（ＯＦＦ）することが考えられるが、このような制御では、その後、冷却ファンのロック状態が解消された場合に、冷却媒体の温度が所定温度以上になっても電動モータの駆動が停止されているので、冷却ファンが回転されないという不具合が生じる。
【０００５】
そこで、従来では、図４に示すように、電動モータ（冷却ファン）がロックして電動モータに流れる過電流の大きさが所定の閾値（過電流閾値）ａに達すると、電動モータの駆動を停止（ＯＦＦ）し、その直後に駆動を開始（ＯＮ）して、電動モータにまだ過電流が流れているか否かを検出するようにしている。このような制御を行うことにより、冷却ファンのロック状態が解消された場合に、冷却媒体の温度が所定温度以上の場合には通常通りに電動モータが駆動され、冷却ファンを回転させることができる。
【０００６】
しかしながら、電動モータ（冷却ファン）のロック状態が解消されない場合は、電動モータに流れる過電流が所定の閾値（過電流閾値）ａを超えると電動モータの駆動を停止し、その直後に電動モータの駆動を再開するような動作が繰り返し継続される。このため、電動モータへ過電流が流れる状態が継続されることにより、図５に示すように、時刻ｔで冷却ファン２がロックした後にコントロールユニットを構成する回路基板の温度が時間の経過とともに次第に上昇し、許容温度以上に達して破損するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、電動モータがロックして電動モータに過電流が流れている場合に、モータ制御手段を構成する回路基板の温度上昇を防止することができる電動ファン制御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】
【０００８】
前記目的を達成するために請求項１に係る本発明は、車両用冷却システムにおける熱交換器内を流れる冷却媒体を送風によって冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンを駆動する電動モータと、少なくも冷却媒体温度検出センサにより検出された前記冷却媒体の温度情報に基づいて前記電動モータをパルス幅変調制御するモータ制御手段とを備えた電動ファン制御装置において、前記モータ制御手段は、前記電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段を有し、前記電流検出手段が前記電動モータに所定の閾値以上の過電流が流れたことを検出した場合に、前記モータ制御手段は、前記電動モータへの通電を停止させた後に、一定時間経過してから前記電動モータへの通電を再開する制御を、前記電動モータに前記所定の閾値以上の過電流が流れる間繰り返して行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電動ファン制御装置によれば、電動モータがロックした場合などに電動モータに所定の閾値以上の過電流が流れると、電動モータへの通電を停止させた後に、一定時間経過してから電動モータへの通電を再開する制御を、電動モータに所定の閾値以上の過電流が流れる間は繰り返して行うことにより、電動モータへの通電が停止されている一定時間の間は、モータ制御手段を構成する回路基板の温度上昇を抑制することができる。これにより、電動モータがロックして過電流が流れた場合でも、モータ制御手段を構成する回路基板の温度上昇が抑えられるので、過熱によるモータ制御手段の回路基板の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電動ファン制御装置の構成を示す図であり、本実施形態では、本発明に係る電動ファン制御装置を、自動車のエンジン冷却システムにおける電動ファン制御装置に適用した例を示している。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る電動ファン制御装置１は、冷却ファン２を回転駆動する電動モータ３と、電動モータ３をパルス幅変調制御（以下、「ＰＷＭ制御」という）するモータ制御手段としてのコントロールユニット４とを備えており、冷却ファン２の前面側（図１の右側）には、エンジン冷却媒体（冷却水）を冷却する熱交換器であるラジエータ５が設置されている。
【００１２】
コントロールユニット４は、電源である車載のバッテリ６からイグニッション（ＩＧＮ）スイッチ（不図示）を介して電源供給を受けて動作し、電動モータ３へ出力する電圧をＰＷＭ制御するものである。
【００１３】
コントロールユニット４は、水温センサ７から出力される水温信号等に基づいてＰＷＭ制御するためのパルス信号を出力する制御部８と、電動モータ３を駆動するＭＯＳ−ＦＥＴ等の半導体スイッチング素子（不図示）を有し、制御部８から出力される前記パルス信号に応じたデューティ比で前記半導体スイッチング素子を駆動するＰＷＭ駆動・出力回路９と、電動モータ３に流れる電流を検出する電流検出回路１０とを有している。なお、水温センサ７は、ラジエータ５内を流れるエンジン冷却媒体の温度（冷却水温）を検出するセンサである。
【００１４】
次に、前記した電動ファン制御装置１の動作について説明する。
【００１５】
コントロールユニット４の制御部８は、水温センサ７から出力される水温信号等に基づいてラジエータ５内を流れるエンジン冷却媒体の温度が所定温度以上になったと判断した場合、電動モータ３をＰＷＭ制御するためのパルス信号をＰＷＭ駆動・出力回路９に出力する。ＰＷＭ駆動・出力回路９は、制御部８から出力されるパルス信号に応じたデューティ比で半導体スイッチング素子（不図示）を駆動し、電動モータ３をＰＷＭ制御する。
【００１６】
これにより、電動モータ３は、水温センサ７から出力される水温信号等に基づいて所定の回転速度で駆動され、冷却ファン２の回転による送風によってラジエータ５内を流れるエンジン冷却媒体を冷却する。
【００１７】
ところで、冷却ファン２に小石や小枝等の異物が挟まってロックされ、これに伴って電動モータ３がロックされることで駆動不可能な状態になった場合においても、エンジン冷却媒体の温度が所定温度以上になると、前記したように電動モータ３がＰＷＭ制御される。しかしながら、この際、電動モータ３（冷却ファン２）がロック状態にあるので電動モータ３に過電流が流れ、コントロールユニット４の制御部８、ＰＷＭ駆動・出力回路９等を構成する電子部品を搭載した回路基板の温度が許容温度以上に上昇して破損するおそれがある。
【００１８】
そこで、本発明の実施形態では、電動モータ３（冷却ファン２）のロックによって電動モータ３に所定の閾値以上の過電流が流れていることを電流検出回路１０で検出すると、電流検出回路１０から制御部８に過電流検出信号が出力される。制御部８は、入力される過電流検出信号に基づいて、図２に示すように、電動モータ３に流れる電流が増加して所定の閾値（過電流閾値）ａを超えた過電流が流れていると判断した場合には、制御部８からＰＷＭ駆動・出力回路９に出力するパルス信号を停止させた後、一定時間（例えば、数十秒間）Ｔの間は停止状態を保持する。これにより、この一定時間Ｔの間は、電動モータ３への通電が停止された状態となる。
【００１９】
そして、一定時間（例えば、数十秒間）Ｔが経過後に再起動して、制御部８からＰＷＭ駆動・出力回路９にパルス信号を出力する。その後、電動モータ３（冷却ファン２）のロック状態が解消されてなく、電動モータ３に流れる電流が所定の閾値（過電流閾値）ａを再度超えると、前記同様に制御部８からＰＷＭ駆動・出力回路９に出力するパルス信号を停止させた後、一定時間（例えば、数十秒間）Ｔの間は停止状態を保持する。このような制御を、電動モータ３（冷却ファン２）のロック状態が解消されるまで、即ち、電動モータ３（冷却ファン２）のロックによって電動モータ３に所定の閾値ａを超える過電流が流れている間は繰り返して行う。
【００２０】
このように、電動モータ３（冷却ファン２）のロックにより電動モータ３に流れる電流が増加して所定の閾値ａを超えた場合に、電動モータ３への通電を停止させ、一定時間（例えば、数十秒間）Ｔの間停止状態を保持した後に再起動する制御を繰り返すことにより、電動モータ３への通電が停止されている一定時間Ｔの間は、コントロールユニット４を構成する回路基板の温度上昇が抑制される。
【００２１】
よって、図３に示すように、時刻ｔで電動モータ３（冷却ファン２）がロックした場合に、時間が経過してもコントロールユニット４を構成する回路基板の温度上昇が抑えられるので、過熱によるコントロールユニット４の回路基板の破損を防止することができる。
【００２２】
更に、電動モータ３（冷却ファン２）のロックにより電動モータ３に流れる電流が増加して所定の閾値ａを超えた場合に、電動モータ３への通電を停止させ、一定時間（例えば、数十秒間）Ｔの間停止状態を保持した後に再起動する制御を繰り返すことにより、電動モータ３の温度上昇も抑えられるので、電動モータ３の温度が許容温度以上に上昇して破損することも防止することができる。
【００２３】
なお、電動モータ３（冷却ファン２）のロック状態が解消された場合には、電動モータ３に流れる電流が所定の閾値ａ以下になるので、通常の電動モータ３のＰＷＭ制御が再開される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る電動ファン制御装置の構成を示す図。
【図２】電動モータがロックして過電流が流れた場合の、本実施形態における電動モータへの通電制御を示した図。
【図３】電動モータがロックしたときに、本実施形態における電動モータへの通電制御を行った場合のコントロールユニットの回路基板の温度変化を示した図。
【図４】電動モータがロックして過電流が流れた場合の、従来例における電動モータへの通電制御を示した図。
【図５】電動モータがロックしたときに、従来例における電動モータへの通電制御を行った場合のモータ制御装置の回路基板の温度変化を示した図。
【符号の説明】
【００２５】
１        電動ファン制御装置
２        冷却ファン
３        電動モータ
４        コントロールユニット（モータ制御手段）
５        ラジエータ（熱交換器）
６        バッテリ
７        水温センサ（冷却媒体温度検出センサ）
８        制御部
９        ＰＷＭ駆動・出力回路
１０      電流検出回路（電流検出手段）
【図１】
2009281302.tif 000003
【図２】
2009281302.tif 000004
【図３】
2009281302.tif 000005
【図４】
2009281302.tif 000006
【図５】
2009281302.tif 000007