JP2002147235A - 車両用電動ファン装置 - Google Patents

車両用電動ファン装置

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JP2002147235A
JP2002147235A JP2000340106A JP2000340106A JP2002147235A JP 2002147235 A JP2002147235 A JP 2002147235A JP 2000340106 A JP2000340106 A JP 2000340106A JP 2000340106 A JP2000340106 A JP 2000340106A JP 2002147235 A JP2002147235 A JP 2002147235A
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Koichi Takagi
幸一 高木
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】一方のファンが異常状態に陥りそのファンの回
転数が設定した回転数に達しなくなった場合でも、その
必要な冷却量が安定して確保できる車両用電動ファン装
置を提供する。 【解決手段】 この車両用電動ファン装置1は、それぞ
れファンモータを搭載した2つのファンF1,F2と、
各ファンF1,F2に流れる電流をそれぞれ制御する2
つのスイッチ素子T1,T2と、各ファンF1,F2を
流れる電流の電流値をそれぞれ検出する2つの電流検出
センサ4a,4bと、各電流検出センサ4a,4bの検
出結果に基づき各ファンF1,F2の回転状態を検出
し、一方のファンF1,F2の回転数がその設定回転数
よりも低下している場合に、一方のファンF1,F2の
回転を停止して他方のファンF2,F1の回転数を一方
のファンF1,F2の設定回転数の分増加させるように
スイッチ素子T1,T2を制御する制御回路11を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のラジエー
タファン及びコンデンサファンに適用される車両用電動
ファン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用電動ファン装置の中には、ラジエ
ータファンとコンデンサファンの両方を備えたものがあ
る。
【0003】この種の車両用電動ファン装置では、ラジ
エータファンはラジエータの冷却水の温度に応じてその
回転数が調整され、コンデンサファンはコンデンサの冷
媒圧力に応じてその回転数が調整されている。
【0004】従来のこの種の車両用電動ファン装置の構
成を概説すると、リレーを用いて主構成された場合(第
1従来例100A)は、図4及び図5に示す如く、水温
検出センサ(図示省略)で検出されたラジエータ冷却水
の温度値及び圧力検出センサ(図示省略)で検出された
圧力値に応じてファン制御回路101の第1及び第2入
力端Q1,Q2がオンオフ作動され、例えば、第1入力
端Q1だけがオン作動すると、第2リレーR2が常閉接
点P側に接続したままで第1リレーR1だけがオンし
て、ラジエータファンF1とコンデンサファンF2が直
列してバッテリーBとアースの間に接続されて、ともに
50%の回転数で駆動し、第2入力端Q2だけがオン作
動すると、第3リレーR3がオンして、コンデンサファ
ンF2だけがバッテリーBとアースの間に接続されて1
00%の回転数で駆動し、第1及び第2入力端Q1,Q
2がともにオン作動すると、第1リレーR1がオンする
と共に第2リレーR2が常開接点Q側に切り替わり、且
つ第3リレーR3がオンして、ラジエータファンF1と
コンデンサファンF2が並列してバッテリーBとアース
の間に接続されて、ともに100%の回転数で駆動する
ように構成されている。
【0005】また、リレーの代わりに半導体スイッチ素
子が用いられて主構成された場合(第2従来例100
B)では、図6及び図7に示す如く、バッテリーBの正
極電圧がラジエータファンF1及び半導体スイッチ素子
T1(ここではFET)のドレイン・ソース間に順に印
加されてアースされると共に、これに並列してコンデン
サファンF2及び半導体スイッチ素子T2(ここではF
ET)のドレイン・ソース間に順に印加されてアースさ
れており、ファン制御回路102により、水温検出セン
サ(図示省略)で検出されたラジエータ冷却水の温度値
及び圧力検出センサ(図示省略)で検出された圧力値に
応じて半導体スイッチ素子T1,T2が独立にPWM制
御され、各ファンF1,F2がそのデューティ比に比例
した回転数で個別に回転駆動するように主構成されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
車両用電動ファン装置100A,100Bではともに、
ラジエータファンF1はラジエータの冷却水の温度に応
じてのみその回転数が調整され、コンデンサファンF2
はコンデンサの冷媒圧力に応じてのみその回転数が調整
されているため、一方のファンF1,F2が異常状態に
陥りそのファンF1,F2の回転数が設定した回転数に
達しなくなった場合、その必要な冷却量が他方のファン
F2,F1の回転数だけでは十分に確保できないという
欠点がある。
【0007】そこで、この発明の課題は、一方のファン
が異常状態に陥りそのファンの回転数が設定した回転数
に達しなくなった場合でも、その必要な冷却量が安定し
て確保できる車両用電動ファン装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には、この請求項1に記載の発明は、それぞれファンモ
ータを搭載した2つのファンと、前記各ファンモータに
流れる電流をそれぞれ制御する2つのスイッチ素子と、
前記各ファンモータを流れる電流の電流値をそれぞれ検
出する2つの電流検出手段と、前記各電流検出手段の検
出結果に基づき前記各ファンモータの回転状態を検出
し、一方の前記ファンモータの回転数がその設定回転数
よりも低下している場合に、前記一方のファンモータの
回転状態を維持したままで他方の前記ファンモータの回
転数をその低下した回転数の分増加させるか、若しくは
前記一方のファンモータの回転を停止して他方の前記フ
ァンモータの回転数を前記一方のファンモータの設定回
転数の分増加させるように前記スイッチ素子を制御する
制御手段と、を備えるものである。
【0009】請求項2に記載の発明は、更に報知手段を
備え、前記制御手段により一方の前記ファンモータの回
転数が設定回転数よりも低下してることが検出された場
合に、その判断結果が前記報知手段により報知されるよ
うにしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
を図1乃至図3に基づいて説明する。図1は、本発明の
第1の実施の形態に係る車両用電動ファン装置の概略構
成図であり、図2は、その動作を説明するフローチャー
トであり、図3は、その動作タイムチャートの一例であ
る。
【0011】この実施の形態に係る車両用電動ファン装
置1は、図1に示す如く、ファンモータ(図示省略)を
それぞれ搭載して構成されたラジエータファンF1及び
コンデンサファンF2と、ファン駆動回路3と、各ファ
ンF1,F2に流れる電流の電流値をそれぞれ検出する
第1及び第2の電流検出センサ4a,4bと、所定のラ
ジエータの冷却水の温度を検出する水温検出センサ5及
び所定のコンデンサ内の冷媒の圧力の圧力値を検出する
圧力検出センサ7と、表示装置9と、ファン制御回路1
1とを備える。
【0012】ラジエータファンF1及びコンデンサファ
ンF2は、ラジエータファンF1により発生される冷却
風がラジエータだけでなくコンデンサにも与えられ、同
様に、コンデンサファンF2により発生される冷却風が
コンデンサだけでなくラジエータにも与えられるように
配置される。
【0013】ファン駆動回路3は、イグニッションスイ
ッチIGのオンオフに応じてオンオフするリレーR4の
常開接点を介して得られるバッテリーBからの駆動電流
が、ラジエータファンF1内のファンモータ及び半導体
スイッチ素子T1(ここではFET)のドレイン・ソー
ス間に順に供給されてアースされると共にこれに並列し
て接続点N1で分岐するようにしてコンデンサファンF
2内のファンモータ及び半導体スイッチ素子T2(ここ
ではFET)のドレイン・ソース間に順に供給されてア
ースするように接続される。
【0014】そして、接続点N1とリレーR4間に、半
導体スイッチ素子T1,T2より発生する伝導ノイズを
除去するためのノイズフィルタ回路13が介装され、こ
のノイズフィルタ回路13を介して、コンデンサファン
F2の逆起電力吸収用のダイオードD2がコンデンサフ
ァンF2と並列するようにコンデンサファンF2と半導
体スイッチ素子T2間の接続点N4とノイズフィルタ1
3との間に接続されると共にラジエータファンF1の逆
起電力吸収用のダイオードD1がラジエータファンF1
と並列するようにラジエータファンF1と半導体スイッ
チ素子T1間の接続点N5とノイズフィルタ13との間
に接続されて構成される。
【0015】そして、各第1及び第2の電流検出センサ
4a、4bがそれぞれ各半導体スイッチ素子T1,T2
の上流側と接続点N5,N4との間に介装され、半導体
スイッチ素子T1,T2のゲートがファン制御回路11
内の後述する第1及び第2のFET駆動回路17a、1
7bにそれぞれ接続される。
【0016】ファン制御回路11は、水温検出センサ5
の検出値に応じてラジエータファンF1の回転させるべ
き回転数(設定回転数)を決定すると共に水温検出セン
サ5の検出値に応じてコンデンサファンF2の回転させ
るべき回転数(設定回転数)を決定する回転数決定部1
5と、対応する半導体スイッチ素子T1,T2をPWM
制御して対応するファンF1,F2を回転数決定部15
で決定した設定回転数で回転駆動させる第1及び第2の
FET駆動回路17a、17bと、対応する電流検出セ
ンサ4a,4bの検出値に基づき対応するファンF1,
F2の異常状態を検出する第1及び第2のモータ異常検
出部19a,19bと、対応するモータ異常検出部19
a,19bにより異常状態が検出された場合に他方のF
ET駆動回路17b,17aを制御してその異常状態に
あるファンF1,F2の設定回転数の相当分を他方のフ
ァンF2,F1の設定回転数に上乗せして他方のファン
F2,F1を回転駆動させる第1及び第2の代替運転部
21a,21bとを備える。
【0017】第1及び第2のモータ異常検出部19a,
19bはそれぞれ、対応する電流検出センサ4a,4b
で検出された電流値が所定電流値を越えた場合に、対応
するファンF1,F2の回転数が回転数決定部15で決
定されたそのファンF1,F2の設定回転数よりも低下
している(即ちロック状態等の異常状態にある)と判断
し、また、対応する電流検出センサ4a,4bで検出さ
れた電流値がゼロの場合に、対応するファンF1,F2
に電流が通電してない(即ち断線等の異常状態)と判断
し、いずれの判断をした場合も、対応する代替運転部2
1a,21bを制御して、上記の如くその異常状態にあ
るファンF1,F2の設定回転数を他方のファンF2,
F1の設定回転数に上乗せした回転数で他方のファンF
2,F1を回転駆動させると共に、対応するFET駆動
回路17a,17bを制御してその異常状態にあるファ
ンF1,F2を強制停止させる。ここで、上記所定電流
値は、回転数決定部15で決定されたそのファンF1,
F2の設定回転数に応じて可変的に決まる値である。
【0018】また、第1及び第2のモータ異常検出部1
9a,19bはそれぞれ、対応するファンF1,F2が
上記異常状態にあると判断した場合に、その判断結果を
表示装置9に表示させる。
【0019】次に、上記車両用電動ファン装置1の動作
を図2及び図3に基づいて説明する。
【0020】まず、ステップS1では、回転数決定部1
5により水温検出センサ5及び圧力検出センサ7の検出
値に応じてそれぞれ各ファンF1,F2の設定回転数が
決定され、第1及び第2のFET駆動回路17a,17
bによりそれぞれ対応する半導体スイッチ素子T1,T
2がPWM制御されて、対応するファンF1,F2がそ
れぞれ回転数決定部15で決定された設定回転数で回転
駆動される。
【0021】そして、この状態において、第1及び第2
の電流検出センサ4a,4bにより各ファンF1,F2
に流れる電流の電流値が検出され、第1及び第2のモー
タ異常検出部19a,19bにより、それら検出された
各電流値がそれぞれの所定電流値を越えたか否かの判断
がされると共にゼロであるか否かの判断がされ、越えた
場合は、対応するファンF1,F2の回転数が回転数決
定部15で決定されたそのファンF1,F2の設定回転
数よりも低下している(即ちロック状態等の異常状態に
ある)と判断されてステップS2へ進む一方、ゼロとな
った場合は、対応するファンF1,F2に電流が通電し
ていない(即ち、断線等の異常状態にある)と判断され
てステップS2へ進む。
【0022】ステップS2では、異常状態の判断をした
モータ異常検出部19a,19bによりその対応する代
替運転部21a,21bが制御され、その代替運転部2
1a,21bにより他方のFET駆動回路17b,17
aが制御されて、他方のファンF2,F1が、その設定
回転数に当該異常状態にあるファンF1,F2の設定回
転数を上乗せされた回転数で回転駆動されると共に、そ
の対応するFET駆動回路17a,17bが制御されて
その異常状態にあるファンF1,F2が停止される。
【0023】この場合、例えば図3に示す如く、回転数
決定部15により各ファンF1,F2の設定回転数がと
もに30%回転に決定されて両ファンF1,F2ともに
30%で回転駆動している状態において、第1のモータ
異常検出部19aによりラジエータファンF1が異常状
態にあることが検出された場合は、第1のモータ異常検
出部19aによりそのラジエータファンF1が停止(回
転数0%)され、第1のFET駆動回路17aの制御に
よりその分の回転数がコンデンサファンF2の設定回転
数に上乗せされてコンデンサファンF2が60%回転で
回転駆動されることになる。
【0024】そして、ステップS3では、図3に示す如
く、ステップ2の処理と併行して、異常状態の判断をし
たモータ異常検出部19a,19bにより、その判断結
果が表示装置9に出力されて表示される。
【0025】以上のように構成された車両用電動ファン
装置1によれば、2つのファンF1,F2を備え、それ
ら各ファンF1,F2のファンモータに流れる電流の電
流値が第1及び第2の電流検出センサ4a,4bでそれ
ぞれ検出され、検出された電流値に基づいて各ファンF
1,F2の異常状態が検出され、一方のファンF1,F
2が異常状態にあることが検出された場合に、その異常
状態にあるファンF1,F2を停止させ、その異常状態
にあるファンF1,F2の設定回転数の相当分を他方の
ファンF2,F1に上載せして他方のファンF2,F1
を回転駆動させるため、ファンF1,F2の配線回路の
断線やファンF1,F2のロック等の異常状態が生じて
一方のファンF1,F2の調子が悪くなっても、その必
要な冷却効果を落とすことなく安定して維持し続けるこ
とができる。
【0026】更に、ファンF1,F2が異常状態にある
ことが検出された際には、その旨が表示装置9に表示さ
れるため、ファンF1,F2が異常状態にあることを速
やかにドライバに知らせることができる。
【0027】なお、この実施の形態では、一方のファン
F1,F2の回転数がその設定回転がよりも低下してい
る場合に、そのファンF1,F2を停止して、その停止
したファンF1,F2の設定回転数の相当分を他方のフ
ァンF2,F1の設定回転数に上乗せして他方のファン
F2,F1を回転駆動させる場合で説明したが、回転数
が低下しているファンF1,F2を停止させずにそのま
ま駆動させて、その低下した回転数の分だけ他方のファ
ンF2,F1の設定回転数に上乗せして他方のファンF
2,F1を回転駆動させても構わない。
【0028】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、2つの
ファンを備え、それらのファンモータに流れる電流の電
流値を2つの電流検出手段でそれぞれ検出し、それら電
流検出手段の検出結果に基づき各ファンの回転状態を検
出し、一方のファンの回転数がその設定回転数よりも低
下している場合に、他方のファンの回転数をその分増加
させて回転駆動させるため、ファンの配線回路の断線や
ファンのロック等の異常状態が生じて一方のファンの調
子が悪くなっても、その必要な冷却効果を落とすことな
く安定して維持し続けることができる。
【0029】請求項2に記載の発明によれば、一方のフ
ァンモータの回転数が設定回転数よりも低下してること
が検出された場合に、その判断結果が報知手段により報
知されるため、ファンの配線回路の断線やファンのロッ
ク等の異常状態が生じても、その状態を速やかにドライ
バは知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の第1の実施の形態に係る車
両用電動ファン装置の構成概略図である。
【図2】図2は、この発明の第1の実施の形態に係る車
両用電動ファン装置のフローチャートである。
【図3】図3は、この発明の第1の実施の形態に係る車
両用電動ファン装置の動作タイムチャートの一例であ
る。
【図4】図4は、従来の車両用電動ファン装置の構成概
略図である。
【図5】図5は、図4の車両用電動ファン装置の動作タ
イムチャートである。
【図6】図6は、従来の車両用電動ファン装置の他の構
成概略図である。
【図7】図7は、図6の車両用電動ファン装置の動作タ
イムチャートである。
【符号の説明】
1 車両用電動ファン装置 3 ファン駆動回路 4a 第1の電流検出センサ 4b 第2の電流検出センサ 5 水温検出センサ 7 圧力検出センサ 9 表示装置 11 ファン制御回路 13 ノイズフィルタ回路 15 回転数決定部 17a 第1のFET駆動回路 17b 第2のFET駆動回路 19a 第1のモータ異常検出部 19b 第2のモータ異常検出部 21a 第1の代替運転部 21b 第2の代替運転部 F1 ラジエータファン F2 コンデンサファン T1,T2 トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれファンモータを搭載した2つの
    ファンと、 前記各ファンモータに流れる電流をそれぞれ制御する2
    つのスイッチ素子と、 前記各ファンモータを流れる電流の電流値をそれぞれ検
    出する2つの電流検出手段と、 前記各電流検出手段の検出結果に基づき前記各ファンモ
    ータの回転状態を検出し、一方の前記ファンモータの回
    転数がその設定回転数よりも低下している場合に、前記
    一方のファンモータの回転状態を維持したままで他方の
    前記ファンモータの回転数をその低下した回転数の分増
    加させるか、若しくは前記一方のファンモータの回転を
    停止して他方の前記ファンモータの回転数を前記一方の
    ファンモータの設定回転数の分増加させるように前記ス
    イッチ素子を制御する制御手段と、を備えることを特徴
    とする車両用電動ファン装置。
  2. 【請求項2】 更に報知手段を備え、 前記制御手段により一方の前記ファンモータの回転数が
    設定回転数よりも低下してることが検出された場合に、
    その判断結果が前記報知手段により報知されることを特
    徴とする請求項1に記載の車両用電動ファン装置。
JP2000340106A 2000-11-08 2000-11-08 車両用電動ファン装置 Pending JP2002147235A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1406377A1 (en) 2002-10-03 2004-04-07 Siemens VDO Automotive Inc. Dual motor configuration with primary brushless motor and secondary integrated speed control motor
JP2009293554A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Calsonic Kansei Corp 電動ファン制御装置

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