JPH08200068A

JPH08200068A - 自動車用冷却ファン制御装置

Info

Publication number: JPH08200068A
Application number: JP7012646A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Hayashida; 素行林田
Original assignee: MOTOR JIDOSHA KK
Current assignee: MOTOR JIDOSHA KK
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】冷却ファンの騒音の低減、サーマルストレス
の解消、ノイズの低減を図る。【構成】対象機器１の温度を温度センサ２で測定し、対
象機器１を冷却する冷却ファン３駆動用の電動機４の駆
動速度を、前記温度センサ２のセンサ信号に基づいて可
変制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用冷却ファン制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電気自動車や内燃機関と電動機と
を備えたハイブリッド電気自動車には、電動機、内燃機
関、電力制御半導体装置、制御コンピュータ、蓄電池
等、冷却して保護する必要のある対象機器があり、これ
らの対象機器に対しては、従来から、それらの温度を検
出したり、電流によって温度が上昇する機器に対しては
温度の代わりに電流を検出したりして、冷却ファンを運
転するという措置が採られてきた。また、従来の装置で
は、安価に、しかも簡便にするため、冷却ファンをオン
−オフ駆動により運転するオン−オフ制御方式が採用さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の自動
車用冷却ファン制御装置は、かかるオン−オフ制御方式
を採用しているため、実用上、または性能上問題のある
システムであった。即ち、前記ハイブリッド電気自動車
は、市街地等での低速走行をしているときには大変静粛
なものであるが、かかるハイブリッド電気自動車ではそ
の静粛さゆえに、普通の自動車では問題にならない電動
ファンの騒音が気になるものである。また、静かに走行
しているときに突然、どこかに設けられている冷却ファ
ンが運転を開始するとびっくりする程である。通常の自
動車ではエンジンの運転騒音等によってマスクされ、ほ
とんど気にならないものであるが、それと同じ電動冷却
ファンを用いてもそれが同じものとは思えないほど、大
きな騒音に感じられる。

【０００４】また、従来の制御装置では、前述のよう
に、オン−オフ制御方式のため、運転と停止を繰り返す
ようになっているが、かかる従来の方法では、冷却対象
機器にとっても設定された上限まで温度が上昇したとき
に冷却ファンが駆動され、しかも、その駆動に段階を設
けてあればまだしも、通常は、オンすると全力で駆動さ
れるので、当然全力で冷却される。そして、設定された
下限温度までに冷却されて冷却ファンの駆動が停止され
るので、結果として設定温度の上限と下限の間をつねに
変化しているということになる。温度上昇の原因となる
発熱が激しくない状態では冷却ファンの停止期間が長
く、温度上昇の原因となる発熱が大きいときには冷却フ
ァンの運転期間が長いという差はあるが、これでは常に
温度変化を受けることになりサーマルストレスの面でも
好ましい方法ではない。

【０００５】さらに、電気的な騒音（ノイズ）の発生の
点でも、静止状態からオンして突然全力運転の大電流が
通電されたとき、あるいは全力運転からいきなりオフし
たとき、大きな電流の変化によってサージ電圧が発生す
る。現行の自動車では電子制御は部分的に採用されてい
るから、その部分のみをなんとかノイズ対策して電子制
御を採用している面があるが、ときには例えばノイズ等
の影響で暴走事故を引き起こすおそれがあり、これから
実用化される電気自動車や、現行の自動車でも電子式燃
料噴射装置や電子式オートマチックトランスミッション
を備えたものでは、電気的なノイズによる誤作動の問題
は暴走など危険な結果に直結するだけに手厚い安全対策
を必要とし、冷却ファンについても、その例外ではな
い。

【０００６】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、そのときの運転状態に見合うように冷却
ファンを駆動することが可能な自動車用冷却ファン制御
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる自動車用冷却ファン制御装置では、自動車に
搭載された冷却対象機器を冷却する電動冷却ファンと、
冷却対象機器の温度を検出する温度検出手段と、前記電
動冷却ファンの回転速度を、検出された冷却対象機器の
温度に応じた速度に設定する回転速度設定手段と、設定
された回転速度で電動冷却ファンを駆動する駆動手段
と、を備えた。

【０００８】請求項２の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置では、冷却対象機器の温度が所定安全温度範
囲の下限温度未満であるときは、前記電動冷却ファンを
駆動停止し、冷却対象機器の温度が前記範囲の所定上限
温度を越えているときは前記電動冷却ファンを全力駆動
し、冷却対象機器の温度が前記範囲内であるときは、駆
動停止から全力駆動まで前記電動冷却ファンの回転速度
が冷却対象機器の温度に応じて滑らかに可変するように
設定するようにしてもよい。

【０００９】請求項３の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置では、前記回転速度設定手段は、冷却対象機
器の温度が所定安全温度範囲の下限温度未満であるとき
は、前記電動冷却ファンを駆動停止し、冷却対象機器の
温度が前記範囲の所定上限温度を越えているときは前記
電動冷却ファンを全力駆動し、冷却対象機器の温度が前
記範囲内であるときは、駆動停止から全力駆動まで前記
電動冷却ファンの回転速度が冷却対象機器の温度に応じ
て段階的に可変するように設定するようにしている。

【００１０】請求項４の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置では、前記電動冷却ファンの電動機を、周波
数に応じて回転速度が可変する交流電動機で構成する一
方、前記回転速度設定手段は、検出された冷却対象機器
の温度に応じて周波数を設定し、駆動手段は、設定され
た周波数の交流で前記交流電動機を駆動するように構成
されている。

【００１１】請求項５の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置では、前記駆動手段は、設定された周波数の
交流の一周期を複数のセグメントに分割し、各セグメン
ト毎の通電期間と遮断期間との割合を正弦波状に可変す
るように構成されている。請求項６の発明にかかる自動
車用冷却ファン制御装置では、前記電動冷却ファンの電
動機を、供給電圧に応じて回転速度が可変する直流電動
機で構成する一方、前記回転速度設定手段は、検出され
た冷却対象機器の温度に応じて前記直流電動機への供給
電圧を設定し、駆動手段は、設定された供給電圧で前記
直流電動機を駆動するように構成されている。

【００１２】請求項７の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置では、前記駆動手段は、直流電源と、前記電
動機に並列接続された抵抗値の異なる複数の電流制限抵
抗と、該複数の電流制限抵抗の夫々と直流電源との間に
夫々介装され、夫々がオンして複数の電流制限抵抗を選
択的に直流電源に接続する複数のスイッチ手段と、を備
え、前記回転速度設定手段は、該複数のスイッチ手段を
選択的にオンするようにしている。

【００１３】請求項８の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置では、前記回転速度設定手段は、所定時間単
位毎に直流電流を通電する期間と遮断する遮断期間を設
け、検出された冷却対象機器の温度に応じて通電期間と
遮断期間との割合を設定して供給電圧を平均化するよう
に構成されている。請求項９の発明にかかる自動車用冷
却ファン制御装置では、前記回転速度設定手段は、電動
冷却ファンの回転速度を、検出された冷却対象機器の温
度に応じて要求される回転速度よりも速い速度に設定す
るようにしている。

【００１４】

【作用】上記、請求項１の発明にかかる自動車用冷却フ
ァン制御装置の構成によれば、冷却対象機器の温度は、
温度検出手段により検出され、検出された該温度に応じ
て回転速度設定手段により電動冷却ファンの回転速度が
設定され、電動冷却ファンは駆動手段により回転駆動さ
れる。したがって、電動冷却ファンがオン・オフ駆動さ
れるのではないので、電動冷却ファンの騒音が低減さ
れ、また、サーマルストレスも解消され、さらにノイズ
の低減を図ることも可能となる。

【００１５】請求項２の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、安全温度範囲内であるとき
は、電動冷却ファンの回転速度が冷却対象機器の温度に
応じて滑らかに可変するので、電動冷却ファンの騒音の
低減、サーマルストレスの解消、ノイズの低減を図るこ
とが可能になるとともに、冷却対象機器の温度が前記範
囲の下限温度未満であるときは、電動冷却ファンの駆動
が停止するので、エネルギーの節約となり、前記範囲の
上限温度を越えているときは、冷却対象機器に最大の負
荷がかかっても該機器を充分に冷却することが可能とな
り、充分に保護することが可能となる。

【００１６】請求項３の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、冷却対象機器の温度が安全
温度範囲であるときは、冷却対象機器の温度に応じて段
階的に電動冷却ファンの回転速度が可変するので、粗い
制御となり制御が簡便となる。請求項４の発明にかかる
自動車用冷却ファン制御装置の構成によれば、交流電動
機に出力する周波数が、検出された冷却対象機器の温度
に応じて設定され、電動冷却ファンの回転速度を冷却対
象機器の温度に応じた速度に設定することが可能とな
る。

【００１７】請求項５の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、自動車に搭載された蓄電池
の直流から正弦波に近似した交流を生成することが可能
となる。請求項６の発明にかかる自動車用冷却ファン制
御装置の構成によれば、直流電動機に供給する供給電圧
が、検出された冷却対象機器の温度に応じて設定され、
これにより電動冷却ファンの回転速度を、冷却対象機器
の温度に応じて設定することが可能となる。

【００１８】請求項７の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、スイッチ手段が選択的にオ
ン・オフされるので、前記電動冷却ファンの回転速度が
冷却対象機器の温度に応じて段階的に可変する。請求項
８の発明にかかる自動車用冷却ファン制御装置の構成に
よれば、所定単位時間毎の通電期間と遮断期間との割合
が、検出された冷却対象機器の温度に応じて設定され、
電動機への供給電圧が通電期間と遮断期間との割合に応
じて平均化される。これにより電動機に供給する電圧
を、検出された冷却対象機器の温度に応じて設定するこ
とが可能となる。

【００１９】請求項９の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、制御が後追いとはならず、
過負荷時に冷却不足となることを防止でき、安全性が向
上する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図６に基づい
て説明する。第１実施例を示す図１において、対象機器
１は、例えば電気自動車又はハイブリッド電気自動車に
搭載された走行用の主電動機、内燃機関、電力制御半導
体装置、制御コンピュータや蓄電池等であり、過熱が問
題となるため、冷却して保護する必要のある機器であ
る。

【００２１】温度センサ２は、対象機器１が例えば電気
自動車駆動用の主電動機であるときは、主電動機の温度
が上昇する部分に取り付けられ、電力制御半導体装置で
あるときは、その放熱基板に取り付けられて対象機器１
の温度を電気的な信号に変換する温度検出手段であり、
温度センサ２には、例えば温度に応じて抵抗値が変化す
るサーミスタ等が用いられる。

【００２２】対象機器１近傍には、対象機器１を冷却す
るための冷却ファン３が取り付けられており、電動機４
によって回転駆動される。この電動機４には、周波数に
応じて駆動速度が可変する交流電動機を用いる。この電
動機４は、駆動手段としての駆動制御装置５によって駆
動制御される。マイクロコンピュータ（以後、「マイコ
ン」と記す）６は、温度センサ２からセンサ信号を入力
する。このマイコン６が回転速度設定手段に相当する。

【００２３】ＲＯＭ７には、図２に示すような対象機器
１の温度に応じて最適の冷却ファン駆動速度を設定する
ためのデータが予め記憶されている。この図については
後述する。マイコン６は、温度センサ２からのセンサ信
号、ＲＯＭ４に記憶されているデータに基づいて駆動制
御装置５に周期データを出力する。駆動制御装置５は、
例えば図３に示すような構成となっている。

【００２４】図３において、交流信号発生装置11は、マ
イコン６から入力しした周期データに基づいて、交流信
号の必要なタイミングでキック信号を生成し、出力す
る。このキック信号は、交流波形を生成する開始点を指
令する信号であり、矩形波状の交流電力の元となる信号
である。波形整形装置12は、パルス幅変調装置等、また
は簡易な波形整形装置で構成されたブロックであり、周
波数による電圧の調整機能も含んでいる。

【００２５】半導体ドライバー13は、波形整形装置12か
ら出力された信号に基づいて半導体駆動装置15を制御す
る回路である。半導体駆動装置15は、半導体ドライバー
13の制御に基づいて蓄電池14からの直流電流を制御し、
電動機４に交流電力を供給する。次に図４のフローチャ
ートに基づいてマイコン６の動作を説明する。

【００２６】ステップ（図中では「Ｓ」と記してあり、
以下同様とする）１では、温度センサ２からのセンサ信
号を入力する。ステップ２では、センサ信号をＡ／Ｄ変
換する。尚、Ａ／Ｄ変換をＡ／Ｄ変換器で行ってもよ
い。ステップ３では、ＲＯＭ７に予め設定されているデ
ータを参照しながら最適の冷却ファン３の駆動速度を求
める。

【００２７】前述のように、ＲＯＭ７には、例えば、図
２に示すようなデータが予め設定されているが、最適の
冷却ファン駆動速度は、このデータを参照しながら求め
られる。この図において、対象機器１の検出温度をｔと
して、０≦ｔ＜ｔ₁である温度領域は、冷却ファン３を
停止させる停止領域である。

【００２８】例えばハイブリッド自動車に搭載された内
燃機関を停止した直後は冷却水温度等はかなりの水準に
あるが、この温度領域は、冷却ファン３を駆動する必要
はない領域であり、また、内燃機関の運転中でもサーモ
スタットの作動温度までは冷却ファン３を駆動する必要
はない。同様なことは他のケースでもいえ、自動車の走
行風程度の冷却で充分な場合が多い。したがって対象機
器の安全温度範囲にあるのに常温よりも温度が上昇した
からという理由で、冷却ファン３を駆動するのは不都合
である。

【００２９】ｔ₁≦ｔ≦ｔ₂である温度領域は、冷却フ
ァン３の駆動速度を対象機器１の温度に比例した値に設
定して連続的に制御する比例制御領域である。尚、この
比例制御領域では、実際の駆動速度が、必要とされる駆
動速度よりも速くなるように設定される。これは、温度
が上昇する過程で後追い的に冷却ファン３の駆動速度を
上昇させたのでは手遅れになる場合があるからであり、
高温限界に近い領域では必要量にいくらか上積みして駆
動速度を与える必要がある。そのため、高温限界領域で
は冷却ファン３の全力運転領域が必然的に設定されなけ
ればならなくなり、ｔ₂＜ｔで示す領域がその全力運転
領域である。全力運転領域では、周期信号として全速の
回転を得る値を通知する。

【００３０】尚、比例制御領域は、対象機器１の安全温
度範囲内であるが、冷却ファン３を駆動する必要のない
ときは、適宜、マイコン６から「停止信号」が通知され
る。停止信号が通知されたときは、駆動装置15に電流の
遮断信号が与えられ、電力制御半導体スイッチ等で電力
が遮断される。ステップ４では、駆動制御装置５に、電
動機４に与えたい電力の周波数に対応する周期データを
出力する。

【００３１】周期データが駆動制御装置５に入力された
とき、交流信号発生装置11において、その周期データに
よって目的の交流電力が発生し、比例制御領域では、対
象機器１の温度に比例して駆動速度を調節する比例制御
方式の冷却装置が実現される。三相誘導電動機のみなら
ず、同期電動機でも、また単相電動機でも、交流の周波
数によって大略固定的な回転速度で駆動されるので、周
波数を制御すればこれらの電動機の回転速度を大体制御
できることになる。

【００３２】かかる構成によれば、比例制御領域では、
冷却ファン３を駆動する電動機４の駆動速度が対象機器
１の温度に比例して略連続的に制御されるので、電気自
動車やハイブリッド電気自動車でも、気にならない程度
の羽根音となる。また、温度変化を受けることなくサー
マルストレスの面でも好ましく、ノイズも低減し、電子
式燃料噴射装置や電子式オートマチックトランスミッシ
ョン等にも好ましく、安全性が向上する。

【００３３】尚、電気自動車では、直流から交流を生成
する必要があるが、図５に、その方法の一例を示す。図
５において、正弦波の１／２周期を、例えば８つのセグ
メントＳＧ１〜８に分割する。各セグメントＳＭ１〜８
における時間ｔ₁が電動機３への通電が行われる通電期
間、時間ｔ₂が通電を遮断する遮断期間である。この時
間ｔ₁，ｔ₂の比率である通電時間比を、分割した各セ
グメント毎に正弦波状に可変することにより、交流を生
成することができる。

【００３４】但し、この交流の生成方法については、ラ
フな方法や精密な方法など各種あり、この方法に限られ
るものではなく、要求とコストによって適切な方法を採
用すればよい。要は冷却ファンの駆動用電動機として交
流式のものを採用して、ブラシの消耗など耐久性の問題
を払拭しながら、温度によって駆動速度を比例制御する
ために、必要な回転速度が得られる交流電力を発生させ
ることである。

【００３５】次に第２実施例について説明する。このも
のは、電動機に直流電動機を採用し、電圧を調節するこ
とにより回転速度を段階的に可変するようにしたもので
ある。図６は、第２実施例の対象機器の温度と冷却ファ
ンの駆動速度との関係を示す図である。

【００３６】第１実施例では、冷却を必要とする対象機
器１毎に周波数の異なる交流電源を生成する必要があ
り、夫々に電力制御半導体を必要とする。直流の場合ま
たは冷却ファン３側に自己制御機能を内蔵するにしても
連続的な回転制御を実施するからには、それ相当の半導
体を必要とする事実に変わりはない。将来的にはこの種
の用途に半導体が量産されればコストの問題は解消され
るが、現状ではこれらはなかなか値の張るものでもあ
る。

【００３７】一方、必要性の側から検討すると、車両駆
動用電動機の冷却や該電動機に電力を供給制御する半導
体および複合原動機の場合は内燃機関の冷却等、比較的
大きな冷却ファンが必要な場合には第１実施例のような
比例制御が効果をもたらすが、制御コンピュータの冷却
や蓄電池の冷却等、通風を確保する程度の小型の冷却フ
ァンの駆動には、通電量が小さいので、騒音と電気的な
ノイズの両面とも許容できるレベルにとどまっているケ
ースが多く、簡便に済ませたいという要求がある。

【００３８】そこで、ＲＯＭ７には、前述の図６に示す
ようなデータを記憶しておく。尚、この場合も実際の駆
動速度が駆動必要速度よりも速くなるように設定する。
このようなデータを記憶し、マイコン６から、例えば
強、中、弱、停止等のように冷却ファン３に段階的な運
転を要求する信号を出力する。具体的に、マイコン６か
らは、例えば以下のような４ビット程度の信号を出力さ
せる。

【００３９】また、駆動制御装置５は、図７に示すような回路で構成
される。

【００４０】図７において、０ビットアンプ20〜３ビッ
トアンプ23は、夫々、マイコン６から出力された信号に
対応して備えられたものである。リレー０〜３は、夫
々、対応するビットアンプの出力信号がＬｏｗレベルの
ときに開き、Ｈｉレベルとなったときに閉じてＩＮ端子
とＯＵＴ端子とが接続する。このリレー０〜３がスイッ
チ手段に相当する。

【００４１】リレー０〜３のＳ端子は、夫々、０ビット
アンプ20〜３ビットアンプ23の出力端に接続されてい
る。また、リレー０のＩＮ端子は、直流出力の電源24に
接続され、リレー１〜３のＩＮ端子は、リレー０のＯＵ
Ｔ端子に接続され、リレー１，２のＯＵＴ端子は、夫
々、抵抗Ｒ₁，Ｒ₂を介して電動機４に接続され、リレ
ー３は、直接電動機４に接続されている。尚、抵抗Ｒ₁
の抵抗値は抵抗Ｒ₂の抵抗値よりも大きい。

【００４２】次に動作について説明する。例えば内燃機
関を停止した直後、あるいは内燃機関を運転中であって
もサーモスタットの作動温度未満のときのように、対象
機器１の温度が停止領域内であるときは、マイコン６か
ら出力された信号のビット０がＬｏｗレベルとなり、０
ビットアンプ20の出力信号はＬｏｗレベルとなる。これ
により、リレー０が開いて電動機４には電力が供給され
ず、冷却ファン３は停止状態となる。

【００４３】対象機器１の温度が上昇し、段階制御領域
の弱になったとき、マイコン６から出力された信号のビ
ット０がＬｏｗ→Ｈｉレベル、ビット１がＨｉレベルと
なる。これにより、リレー０，１が閉じ、電源24から電
動機４に、リレー０，１，抵抗Ｒ₁を介して電力が供給
される。このとき、抵抗Ｒ₁により通電電流が制限され
ているので、冷却ファン３は遅い回転速度で回転する。

【００４４】同様に、対象機器１の温度が上昇して段階
制御領域の中になると、マイコン６の出力信号のビット
０がＨｉレベル、ビット１がＨｉ→Ｌｏｗ、ビット２が
Ｌｏｗ→Ｈｉとなり、リレー０，２が閉じ、電源24から
電動機４に、リレー０，２，抵抗Ｒ₂を介して電力が供
給され、冷却ファン３は、より速い速度で回転する。そ
して、対象機器１の温度が全力運転領域になったとき、
電源24から電動機４に、抵抗を介さないで電力が供給さ
れ、冷却ファン３は全力運転となる。

【００４５】かかる構成によれば、直流電力の電圧を対
象機器１の温度に応じて段階的に冷却ファン３駆動用の
電動機４に供給するようにしたので、駆動制御装置５を
安価なリレーやトランジスタ等を利用して構成すること
ができ、しかも簡易な回路構成となる。したがって、小
型の冷却ファンで対応できるような制御コンピュータ、
蓄電池の冷却用では、特に効果がある。

【００４６】尚、本実施例では、４ビットの場合を示し
たが、これに限られず、もっと簡単に、あるいは、もっ
と複雑にもできる。運転すべき段階を判別して決定する
制御コンピュータを設置するのでは高価なものになる
が、これからの電気自動車などでは必須の機器であるか
ら、その仕様の中に温度制御の出力を含めておけば便利
である。

【００４７】また、直流電圧を調節するのに、直流電流
を所定単位時間毎の小さなセグメントに分割し、その一
つ一つのセグメントの通電時間と遮断時間との割合を変
えていく方法がある。この方法で通電時間と遮断時間と
の割合を非常に高速に変えていけば、細切れの状態であ
るから本当の意味の直流ではないかも知れないが、あた
かも直流の実効電圧を変化させたのと同様な効果を得る
ことができる。冷却ファン３の駆動にこれを応用する
と、まず、マイコン６からは比率データが与えられ、そ
れに応じて小さいセグメントの通電と遮断が高速に実行
される。

【００４８】冷却ファンの回転速度を段階的に可変する
方法として、交流の周波数を可変して交流電動機に出力
する方法もあるが、任意の交流の周波数を出力するとい
うのはかなり本格的な回路を必要とするのに対し、この
程度の回路であれば格段に簡易に構成できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる自動車用冷却ファン制御装置によれば、冷却ファ
ンの騒音が低減され、また、サーマルストレスも解消さ
れ、さらにノイズの低減も図ることができる。請求項２
の発明にかかる自動車用冷却ファン制御装置の構成によ
れば、安全温度範囲内であるときは、電動冷却ファンの
回転速度が冷却対象機器の温度に応じて滑らかに可変す
るので、電動冷却ファンの騒音の低減、サーマルストレ
スの解消、ノイズの低減を図ることができるとともに、
冷却対象機器の温度が前記範囲の下限温度未満であると
きは、エネルギーを節約することができ、前記範囲の上
限温度を越えているときは、冷却対象機器に最大の負荷
がかかっても最大限に冷却対象機器を冷却することがで
き、該機器を充分に保護することができる。

【００５０】請求項３の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、冷却対象機器の温度が安全
温度範囲であるときは、電動機の駆動速度が冷却対象機
器の温度に応じて段階的に可変するので、制御が簡便と
なる。請求項４の発明にかかる自動車用冷却ファン制御
装置の構成によれば、交流電動機に出力する周波数が、
検出された冷却対象機器の温度に応じて設定されるの
で、電動冷却ファンの回転速度を冷却対象機器の温度に
応じた速度に設定することができる。

【００５１】請求項５の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、自動車に搭載された蓄電池
の直流から交流を生成することができる。請求項６の発
明にかかる自動車用冷却ファン制御装置の構成によれ
ば、直流電動機に供給する電圧が、検出された冷却対象
機器の温度に応じて設定されるので、電動冷却ファンの
回転速度を冷却対象機器の温度に応じた速度に設定する
ことができる。

【００５２】請求項７の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、前記電動冷却ファンの回転
速度を冷却対象機器の温度に応じて段階的に可変するこ
とができる。請求項８の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、所定単位時間毎の通電期間
と遮断期間との割合が、冷却対象機器の温度に応じて設
定されるので、電動冷却ファンの回転速度を冷却対象機
器の温度に応じた速度に設定することができる。

【００５３】請求項９の発明にかかる自動車用冷却ファ
ン制御装置の構成によれば、制御が後追いとはならず、
過負荷時に冷却不足となることを防止でき、安全性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第１実施例の特性図。

【図３】第１実施例の駆動制御装置の構成を示す図。

【図４】第１実施例の動作を示すフローチャート。

【図５】直流から交流を生成する一例を示す図。

【図６】本発明の第２実施例の特性図。

【図７】第２実施例の駆動制御装置の構成を示す図。

【符号の説明】

１（冷却）対象機器２温度センサ３冷却ファン４電動機５駆動制御装置６マイコン（マイクロコンピュータ）７ＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｊ // Ｂ６０Ｌ 1/00 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車に搭載された冷却対象機器を冷却す
る電動冷却ファンと、冷却対象機器の温度を検出する温度検出手段と、前記電動冷却ファンの回転速度を、検出された冷却対象
機器の温度に応じた速度に設定する回転速度設定手段
と、設定された回転速度で電動冷却ファンを駆動する駆動手
段と、を備えたことを特徴とする自動車用冷却ファン制
御装置。
【請求項２】前記回転速度設定手段は、冷却対象機器の
温度が所定安全温度範囲の下限温度未満であるときは、
前記電動冷却ファンを駆動停止し、冷却対象機器の温度
が前記範囲の所定上限温度を越えているときは前記電動
冷却ファンを全力駆動し、冷却対象機器の温度が前記範
囲内であるときは、駆動停止から全力駆動まで前記電動
冷却ファンの回転速度が冷却対象機器の温度に応じて滑
らかに可変するように設定することを特徴とする請求項
１に記載の自動車用冷却ファン制御装置。
【請求項３】前記回転速度設定手段は、冷却対象機器の
温度が所定安全温度範囲の下限温度未満であるときは、
前記電動冷却ファンを駆動停止し、冷却対象機器の温度
が前記範囲の所定上限温度を越えているときは前記電動
冷却ファンを全力駆動し、冷却対象機器の温度が前記範
囲内であるときは、駆動停止から全力駆動まで前記電動
冷却ファンの回転速度が冷却対象機器の温度に応じて段
階的に可変するように設定することを特徴とする請求項
１に記載の自動車用冷却ファン制御装置。
【請求項４】前記電動冷却ファンの電動機を、周波数に
応じて回転速度が可変する交流電動機で構成する一方、前記回転速度設定手段は、検出された冷却対象機器の温
度に応じて周波数を設定し、駆動手段は、設定された周
波数の交流で前記交流電動機を駆動するように構成され
たことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つ
に記載の自動車用冷却ファン制御装置。
【請求項５】前記駆動手段は、設定された周波数の交流
の一周期を複数のセグメントに分割し、各セグメント毎
の通電期間と遮断期間との割合を正弦波状に可変するよ
うに構成されたことを特徴とする請求項４に記載の自動
車用冷却ファン制御装置。
【請求項６】前記電動冷却ファンの電動機を、供給電圧
に応じて回転速度が可変する直流電動機で構成する一
方、前記回転速度設定手段は、検出された冷却対象機器の温
度に応じて直流電動機への供給電圧を設定し、駆動手段
は、設定された供給電圧で前記直流電動機を駆動するよ
うに構成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３
に記載の自動車用冷却ファン制御装置。
【請求項７】前記駆動手段は、直流電源と、前記電動機
に並列接続された抵抗値の異なる複数の電流制限抵抗
と、該複数の電流制限抵抗の夫々と直流電源との間に夫
々介装され、夫々がオンして複数の電流制限抵抗を選択
的に直流電源に接続する複数のスイッチ手段と、を備
え、前記回転速度設定手段は、該複数のスイッチ手段を選択
的にオンすることを特徴とする請求項６に記載の自動車
用冷却ファン制御装置。
【請求項８】前記回転速度設定手段は、所定時間単位毎
に直流電流を通電する期間と遮断する遮断期間を設け、
検出された冷却対象機器の温度に応じて通電期間と遮断
期間との割合を設定して供給電圧を平均化するように構
成されたことを特徴とする請求項６に記載の自動車用冷
却ファン制御装置。
【請求項９】前記回転速度設定手段は、電動冷却ファン
の回転速度を、検出された冷却対象機器の温度に応じて
要求される回転速度よりも速い速度に設定することを特
徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の自
動車用冷却ファン制御装置。