JP2014171293A - Device and method of controlling cooling fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のラジエータの冷却ファンを駆動する冷却ファンの制御装置、及び制御方法に関する。 The present invention relates to a cooling fan control device and a control method for driving a cooling fan of a radiator of a vehicle.
車両のラジエータの冷却ファンを電動モータで駆動する冷却ファンの制御装置として、例えば、冷却ファンをブラシレスモータで駆動する制御装置がある。このような、冷却ファンを駆動する制御装置として、ブラシレスモータのコイルに印加する電圧をパルス幅変調信号、つまり、PWM(Pulse Width Modulation)電圧のduty比(デューティ比)を変化させることで制御するものが知られている。 As a cooling fan control device that drives a cooling fan of a vehicle radiator with an electric motor, for example, there is a control device that drives the cooling fan with a brushless motor. As such a control device for driving the cooling fan, the voltage applied to the coil of the brushless motor is controlled by changing the pulse width modulation signal, that is, the duty ratio (duty ratio) of the PWM (Pulse Width Modulation) voltage. Things are known.
図10は、従来の冷却ファンの制御装置1Aについて説明するための図である。例えば、冷却ファンの制御装置1Aにおいて、エンジンECU(Electronic Control Unit)2は、制御装置1Aに対して、ブラシレスモータ10の駆動を制御するための指令Duty比(指令デューティ比)の信号を出力する。この指令Duty比は、図2に示すように、所定のパルス周期Tに対するオン時間Tonの比(Ton/T)、つまりduty比でブラシレスモータ10の駆動を規定するPWM信号として出力される。
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional cooling fan control device 1A. For example, in the cooling fan control device 1A, the engine ECU (Electronic Control Unit) 2 outputs a command duty ratio (command duty ratio) signal for controlling the driving of the
冷却ファンの制御装置1Aは、位置検出部21を備えており、この位置検出部21は、ブラシレスモータ10の固定子巻線に誘起する電圧からブラシレスモータ10の回転子(ロータ)の位置を検出する。この回転子11の位置を検出することにより、ブラシレスモータ10の固定子巻線に印加する通電パターンを切り替えるタイミングが決定される。
The cooling
そして、duty制御部23Aは、固定子巻線に印加する通電パターンの切り替えタイミングと、エンジンECU2から入力される指令Duty比が示すduty比と、モータ回転数とに基づいて、各相の固定子巻線に印加するPWM電圧を生成し、このPWM電圧をブラシレスモータ10に印加する。
Then, the
なお、関連するラジエータの冷却ファンの制御装置として、ラジエータの冷却水の温度を測定し、冷却水の温度に応じて冷却ファンの回転数を制御し、冷却水温度を所定値に近づけるようにしたものがある(特許文献1を参照)。 In addition, as a control device for the cooling fan of the related radiator, the temperature of the cooling water of the radiator is measured, and the number of rotations of the cooling fan is controlled according to the temperature of the cooling water so that the cooling water temperature approaches a predetermined value. There is a thing (refer patent document 1).
ところで、車両のラジエータの冷却ファンは車両のエンジンルーム内に配設されるものであることから、エンジン等の発熱、或いは、雨雪等による湿度変化によって、この空間の環境(温度、湿度、気圧など)が大きく変化する。図10に示す従来の冷却ファンの制御装置1AのDuty制御方法において、制御装置1Aは、外部環境(温度、湿度、気圧など)によらず、指令Duty比が指示する一定のDuty値のPWM電圧を出力するので、負荷が軽い場合(例えばエンジンルームが高温となって空気抵抗が小さい時など)においては必要以上にブラシレスモータ10の回転数が上昇してしまい、無駄な電力消費を発生させることがあった。また、ブラシレスモータ10の高速回転時には、負荷が増大するとともに制御装置1Aの内部の電子部品の発熱が大きくなり、これによる無駄な電力損失が発生し、電費を悪くする一因となっていた。
By the way, since the cooling fan of the radiator of the vehicle is disposed in the engine room of the vehicle, the environment (temperature, humidity, atmospheric pressure) of this space is caused by heat generation of the engine or the humidity change due to rain and snow. Etc.) change significantly. In the duty control method of the conventional cooling fan control device 1A shown in FIG. 10, the control device 1A does not depend on the external environment (temperature, humidity, atmospheric pressure, etc.), and the PWM voltage having a constant duty value indicated by the command duty ratio. Therefore, when the load is light (for example, when the engine room is hot and the air resistance is low), the rotational speed of the
なお、上述の特許文献1に記載の冷却ファンの制御装置では、エンジン排出側の冷却フ水の水温T1と、エンジンに供給される直前の冷却水の水温T2とに応じて、冷却ファンの回転数を制御する方法が開示されている。しかしながら、この特許文献1に記載の冷却ファンの制御装置は、冷却ファンを駆動する際の電費を改善することを目的としておらず、また、冷却ファンを駆動するモータの回転数検出方法とその回転数制御の具体的な方法については開示されていない。
In the cooling fan control device described in
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、車両用のラジエータの冷却ファンを電動モータで駆動する際に、その電費を改善することができる、冷却ファンの制御装置、及び制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve the power consumption of a cooling fan for a vehicle radiator that is driven by an electric motor. A control device and a control method are provided.
本発明の冷却ファンの制御装置は、車両のラジエータの冷却ファンを駆動する電動モータを制御するとともに、前記車両のエンジン制御装置からの指令信号に基づいて、前記電動モータの回転数を制御する冷却ファンの制御装置であって、前記車両のエンジン制御装置から、前記指令信号が示す指令Duty比の信号を入力する指令Duty入力部と、前記エンジン制御装置から入力した前記指令Duty比の値に応じて予め割り当てられた前記電動モータの目標回転数を設定する目標回転数設定部と、前記電動モータの回転子の回転位置を検出しこの回転子の位置信号を出力する位置検出部と、前記位置検出部から出力される位置信号に基づいて前記電動モータの回転数を算出する回転数算出部と、前記目標回転数設定部により設定された目標回転数と、前記回転数算出部により算出された電動モータの回転数とを比較し、前記電動モータの回転数が前記目標回転数に応じた値になるように前記電動モータに印加する電圧のduty比を制御するduty制御部と、を備えることを特徴とする。 A cooling fan control device according to the present invention controls an electric motor that drives a cooling fan of a radiator of a vehicle, and also controls a rotation speed of the electric motor based on a command signal from the engine control device of the vehicle. A fan duty control unit that receives a command duty ratio signal that is input from the engine control device of the vehicle, and a command duty ratio value that is input from the engine control device; A target rotational speed setting unit for setting the target rotational speed of the electric motor assigned in advance, a position detecting unit for detecting a rotational position of the rotor of the electric motor and outputting a position signal of the rotor, and the position A rotation speed calculation unit that calculates the rotation speed of the electric motor based on a position signal output from the detection unit and the target rotation speed setting unit are set. A voltage applied to the electric motor so that the number of revolutions of the electric motor is compared with the number of revolutions of the electric motor calculated by the number-of-rotations calculation unit and the number of revolutions of the electric motor becomes a value corresponding to the target number of revolutions And a duty control unit for controlling the duty ratio of the first to second.
また、本発明の冷却ファンの制御装置において、前記電動モータはブラシレスモータであって、前記位置検出部は、前記ブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧に基づいて前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出することを特徴とする。 Also, in the cooling fan control device of the present invention, the electric motor is a brushless motor, and the position detecting unit is configured to determine a position of a rotor of the brushless motor based on an induced voltage of a stator winding of the brushless motor. Is detected.
また、本発明の冷却ファンの制御装置において、前記指令Duty比は、ハイ信号(H信号)又はロー信号(L信号)の2値信号として入力され、前記目標回転数設定部は、前記指令Duty比がハイ信号又はロー信号であるかに応じて、第1の目標回転数か、又は前記第1の目標回転数よりも値が大きい第2の目標回転数の何れかを選択して出力することを特徴とする。 In the cooling fan control device of the present invention, the command duty ratio is input as a binary signal of a high signal (H signal) or a low signal (L signal), and the target rotational speed setting unit is configured to output the command duty ratio. Depending on whether the ratio is a high signal or a low signal, either the first target rotational speed or the second target rotational speed having a value larger than the first target rotational speed is selected and output. It is characterized by that.
また、本発明の冷却ファンの制御方法は、車両のラジエータの冷却ファンを駆動する電動モータを制御するとともに、前記車両のエンジン制御装置からの指令信号に基づいて、前記電動モータの回転数を制御する冷却ファンの制御方法であって、前記車両のエンジン制御装置から、前記指令信号が示す指令Duty比の信号を入力する指令Duty入力手順と、前記エンジン制御装置から入力した前記指令Duty比の値に応じて予め割り当てられた前記電動モータの目標回転数を設定する目標回転数設定手順と、前記電動モータの回転子の回転位置を検出しこの回転子の位置信号を出力する位置検出手順と、前記位置検出手順により出力される位置信号に基づいて前記電動モータの回転数を算出する回転数算出手順と、前記目標回転数設定手順により設定された目標回転数と、前記回転数算出手順により算出された電動モータの回転数とを比較し、前記電動モータの回転数が前記目標回転数に応じた値になるように前記電動モータに印加する電圧のduty比を制御するduty制御手順と、を含むことを特徴とする。 The cooling fan control method of the present invention controls an electric motor that drives a cooling fan of a radiator of a vehicle, and controls the rotation speed of the electric motor based on a command signal from the engine control device of the vehicle. And a command duty input procedure for inputting a command duty ratio signal indicated by the command signal from the engine control device of the vehicle, and a value of the command duty ratio input from the engine control device. A target rotational speed setting procedure for setting a target rotational speed of the electric motor allocated in advance according to the position, a position detection procedure for detecting a rotational position of the rotor of the electric motor and outputting a position signal of the rotor, A rotation speed calculation procedure for calculating the rotation speed of the electric motor based on the position signal output by the position detection procedure, and the target rotation speed setting The target rotational speed set in order and the rotational speed of the electric motor calculated by the rotational speed calculation procedure are compared, and the electric motor speed is set to a value corresponding to the target rotational speed. And a duty control procedure for controlling a duty ratio of a voltage applied to the motor.
また、本発明の冷却ファンの制御方法において、前記電動モータはブラシレスモータであって、前記位置検出手順は、前記ブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧に基づいて前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出することを特徴とする。 Further, in the cooling fan control method of the present invention, the electric motor is a brushless motor, and the position detection procedure is based on an induced voltage of a stator winding of the brushless motor. Is detected.
また、本発明の冷却ファンの制御方法において、前記指令Duty比は、ハイ信号(H信号)又はロー信号(L信号)の2値信号として入力され、前記目標回転数設定手順は、前記指令Duty比がハイ信号又はロー信号であるかに応じて、第1の目標回転数か、又は前記第1の目標回転数よりも値が大きい第2の目標回転数の何れかを選択して出力することを特徴とする。 In the cooling fan control method of the present invention, the command duty ratio is input as a binary signal of a high signal (H signal) or a low signal (L signal), and the target rotational speed setting procedure is performed by the command duty ratio. Depending on whether the ratio is a high signal or a low signal, either the first target rotational speed or the second target rotational speed having a value larger than the first target rotational speed is selected and output. It is characterized by that.
本発明の冷却ファンの制御装置によれば、目標回転数設定部は、エンジン制御装置から入力される指令Duty比に応じて割り当てられる目標回転数を設定する。位置検出部は、回転子の回転位置を検出し、回転数算出部は、回転子の位置信号から電動モータの回転数を算出する。そして、duty制御部は、目標回転数と電動モータの回転数とを比較し、電動モータの回転数が目標回転数に応じた値になるように、電動モータに印加する電圧のduty比を制御する。
これにより、車両用のラジエータの冷却ファンを電動モータで駆動する際に、その電費を改善することができる。
According to the cooling fan control device of the present invention, the target rotational speed setting unit sets the target rotational speed assigned in accordance with the command duty ratio input from the engine control device. The position detection unit detects the rotation position of the rotor, and the rotation number calculation unit calculates the rotation number of the electric motor from the position signal of the rotor. The duty control unit compares the target rotation speed with the rotation speed of the electric motor, and controls the duty ratio of the voltage applied to the electric motor so that the rotation speed of the electric motor becomes a value corresponding to the target rotation speed. To do.
Thereby, when the cooling fan of the radiator for vehicles is driven with an electric motor, the electric cost can be improved.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
(冷却ファンの制御装置1の構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係わる冷却ファンの制御装置の構成を示すブロック図である。この図において、冷却ファンの制御装置1は、エンジンECU(エンジン制御装置)2から指令Duty比(指令デューティ比)の信号を入力し、この指令Duty比に応じた目標回転数を設定し、この目標回転数になるようにブラシレスモータ10の回転数を制御する。このブラシレスモータ10が回転することにより、冷却ファン3が回転し、この冷却ファン3の回転により発生する冷却風でラジエータ4を冷却する。
[First Embodiment]
(Configuration of Cooling Fan Control Device 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the cooling fan control device according to the first embodiment of the present invention. In this figure, a
エンジンECU2は、車両のエンジンの運転状態に応じて、ブラシレスモータ10の制御信号である指令Duty比の信号を生成して、制御部20に対して出力する。
図2は、エンジンECU2から出力される指令Duty比の信号の例を示す図である。この図2に示すように、指令Duty比は、所定のパルス周期Tに対するオン時間Tonの比(Ton/T)、つまりduty比でブラシレスモータ10の駆動を規定するPWM信号である。図2(A)は、指令Duty比示すduty比が小さい場合、図2(B)は、指令Duty比が大きい場合を示している。
エンジンECU2は、冷却水がラジエータ4で適切に冷却されるように、車速、冷却水の温度等に基づいて、必要となるduty比を算出し、その結果を指令Duty比の信号として制御部20に出力する。
なお、後述するDuty対回転数テーブル25(図4)に示すように。指令Duty比は、多段階のduty比(例えば、10%、20%、・・・、100%など)を示す信号として出力される。
The
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a command duty ratio signal output from the
The
As shown in a Duty vs. rotation speed table 25 (FIG. 4) described later. The command duty ratio is output as a signal indicating a multi-stage duty ratio (for example, 10%, 20%,..., 100%, etc.).
図1に戻って、ブラシレスモータ10は、永久磁石を有する回転子(ロータ)と固定子(ステータ)とを有し、ステータには3相(U、V、W)の固定子巻線が周方向に順番に巻装されているブラシレスモータである。
ここで、図3は、ブラシレスモータ10とインバータ12の構成例を示す図である。例えば、図3に示すように、ブラシレスモータ10は、アウターロータ型で、円筒型のロータの内周面にN極およびS極を含む8個の永久磁石(マグネット)が取り付けられて構成された回転子11(マグネットロータ)を含む。また、ブラシレスモータ10は、回転子11の内側に固定されるとともに、スター結線されたU相、V相及びW相の固定子巻線10u、10v、及び10wを含み、それぞれの相は4つから構成された計12個の固定子巻線を有する。このブラシレスモータ10は、回転子11の回転位置を検出するセンサ(例えば、ホールIC等)を有しないセンサレスタイプのブラシレスモータである。なお、ブラシレスモータ10は、8個以外の永久磁石(マグネット)が取り付けられた回転子と、これ対応する固定子巻線とを有して構成される場合がある。なお、冷却ファン3は、回転子11と一体回転可能に取り付けられている。
Returning to FIG. 1, the
Here, FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
インバータ12は、スイッチング素子を電源(例えば、バッテリ)14の正負両端子間に2個ずつブリッジ接続して構成される3相ブリッジ回路である。この3相ブリッジ回路は、制御部20から入力されるPWM指令信号H1〜H6に基づき(より正確には、ドライバ回路13が出力する駆動信号G1〜G6に基づき)、電源14から供給された直流電圧を3相交流電圧に変換し、この3相交流電圧をブラシレスモータ10の各相に印加する。
The
図3に示すように、インバータ12は、3相ブリッジ形式に接続された6個のトランジスタQ1〜Q6と、トランジスタQ1〜Q6の各ドレイン−ソース間に逆並列に接続されたフライホイールダイオードDxとを含んで構成される。この図3に示す例では、トランジスタQ1〜Q6を、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)で構成している。ブリッジ接続された6個のトランジスタQ1〜Q6の各ゲートはドライバ回路13に接続される。
As shown in FIG. 3, the
また、トランジスタQ1とトランジスタQ4の接続点aが、ブラシレスモータ10のスター結線された固定子巻線10uに接続され、トランジスタQ2とトランジスタQ4の接続点bが、固定子巻線10vに接続され、トランジスタQ3とトランジスタQ6の接続点cが、固定子巻線10wに接続される。これによって、6個のトランジスタQ1〜Q6は、ドライバ回路13から入力される駆動信号(ゲート信号)G1〜G6によってスイッチング動作を行い、インバータ12に印加される電源14の直流電源電圧を、3相(U相、V相、W相)の交流電圧Vu、Vv、Vwに変換して、固定子巻線10u、10v、及び10wへ供給する。
なお、トランジスタQ1〜Q6は、パワーMOSFETに限らず、バイポーラトランジスタやIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)であってもよい。
The connection point a between the transistors Q1 and Q4 is connected to the star-connected stator winding 10u of the
The transistors Q1 to Q6 are not limited to power MOSFETs but may be bipolar transistors or IGBTs (insulated gate bipolar transistors).
ドライバ回路13は、制御部20から出力されるPWM指令信号H1〜H6を入力し、インバータ12内のスイッチング素子をオン/オフする駆動信号(ゲート信号)G1〜G6を生成する。
The
誘起電圧I/F(インタフェース)回路15は、ブラシレスモータ10の3相の固定子巻線10u、10v、及び10wに誘起する誘起電圧を検出する回路である。例えば、固定子巻線10u、10v、及び10wに120°通電を行う場合(180°の位相期間中、120°の期間だけ通電を行う場合)、U、V、Wの各相には無通電相が生じ、この無通電相の電圧を検出することにより、固定子巻線10u、10v、及び10wに誘起する誘起電圧を検出することができる。
The induced voltage I / F (interface)
図1に戻って、誘起電圧I/F回路15は、3相のそれぞれのモータ端子から固定子巻線10u、10v、及び10wの誘起電圧(アナログ信号)が入力される。そして、誘起電圧I/F(インタフェース)回路15は、コンパレータ17A〜17Cに入力可能な電圧に分圧する分圧回路(抵抗R1及び抵抗R2)とパルス幅変調信号のノイズを除去する1次のCRフィルタ(抵抗R1及びキャバシタC1)からなるローパスフィルタ回路15A,15B,15Cと、等価中性点電位を検出する回路16と、等価中性点電位と無通電相に現れる誘起電圧のアナログ信号からパルス信号を作成するコンパレータ17A、17B、及び17Cと、コンパレータ17A〜17Cの出力から高周波成分をカットするローパスフィルタ(1次のCRフィルタ)18A、18B、及び18Cとを有する。
Returning to FIG. 1, the induced voltage I /
ここで、等価中性点電位を検出する回路16は、例えば、U相については、V相とW相のモータ端子電圧から等価中性点電位を検出するような、2相間比較方式を採用している。このようにすると、等価中性点電位として略フラットな電圧が得られる。なお、U、V、Wの3相全ての信号を用いて等価中性点電位を求める3相比較方式を採用しても良い。この場合は、等価中性点の電位は、電源電圧の1/2を中心にした略三角波になる。
Here, the
コンパレータ17A〜17Cは、誘起電圧のアナログ信号が等価中性点電位より高いときはローレベルの信号を出力し、誘起電圧のアナログ信号が等価中性点電位より低いときはハイレベルの信号を出力するパルス信号を発生させる。各コンパレータ17A〜17Cでは電気角120°の分解能のパルス信号が作成される。これら信号は、それぞれがローパスフィルタ回路18A〜18Cを経て位置検出部21に入力される。
The
(制御部20の構成)
制御部20は、例えば、マイクロコンピュータやマイクロコントローラなどを用いて構成される制御部である。この制御部20は、エンジンECU2から指令Duty比の信号を入力し、ブラシレスモータ10の回転数が指令Duty比に応じた目標回転数となるように制御する。
この制御部20は、図1に示す様に、位置検出部21と、回転数算出部22と、duty制御部23と、目標回転数設定部24と、Duty対回転数テーブル25と、指令Duty入力部26と、を有して構成されている。
(Configuration of control unit 20)
The
As shown in FIG. 1, the
指令Duty入力部26は、車両のエンジンECU2から、指令Duty比の信号を入力し、この指令Duty比の値を目標回転数設定部24に対して出力する。
The command
(目標回転数設定部24の動作)
目標回転数設定部24は、指令Duty入力部26から入力した指令Duty比の値に基づいて、Duty対回転数テーブル25を参照し、ブラシレスモータ10の目標回転数Nrefを抽出する。目標回転数設定部24は、この目標回転数Nrefの信号をduty制御部23に対して出力する。
(Operation of target rotational speed setting unit 24)
The target rotational
ここで、図4は、Duty対回転数テーブル25の例を示す図である。
Duty対回転数テーブル25には、図4に示すように、指令Duty比(Duty%値)と、この指令Duty比に対応するブラシレスモータ10の目標回転数Nrefの値(rpm)とが関連付されて記録されている。例えば、指令Duty比は、10%、20%、・・・、100%などの多段階のduty%値を示す信号として入力され、目標回転数設定部24は、指令Duty比が示すduty%値に基づいてDuty対回転数テーブル25を参照し、指令Duty比が示すduty%値に対応する目標回転数Nrefを抽出する。
Here, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the Duty vs. rotation speed table 25.
As shown in FIG. 4, the duty vs. rotation speed table 25 associates a command duty ratio (Duty% value) with a value (rpm) of the target rotation speed Nref of the
例えば、目標回転数設定部24に指令Duty比の値として50%が入力された場合、目標回転数設定部24は、Duty対回転数テーブル25を参照して、50%に対応する目標回転数Nrefとして「1200rpm」を抽出する。目標回転数設定部24は、この「1200rpm」に相当する目標回転数Nrefの信号を生成してduty制御部23に対して出力する。
For example, when 50% is input as the value of the command duty ratio to the target rotational
図5は、目標回転数設定部24における目標回転数Nrefの設定処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing for setting the target rotational speed Nref in the target rotational
図5のフローチャートを参照して、指令Duty入力部26は、所定の制御周期(例えば、数百msec単位の周期)ごとに、エンジンECU2から指令Duty比の信号を入力する(ステップST1)。指令Duty入力部26は、指令Duty比の示す値を目標回転数設定部24に出力する(ステップST2)。
続いて、目標回転数設定部24は、指令Duty入力部26から入力した指令Duty比の値を基に、Duty対回転数テーブル25を参照し(ステップST3)、指令Duty比に対応する目標回転数Nrefを設定する(ステップST4)。
目標回転数設定部24は、ステップST4において設定した目標回転数Nrefの信号を、duty制御部23に対して出力する(ステップST5)。
このように、目標回転数設定部24は、指令Duty比が指示するduty比に応じた目標回転数Nrefを設定し、この目標回転数Nrefの信号をduty制御部23に対して出力することができる。
Referring to the flowchart of FIG. 5, command
Subsequently, the target rotation
The target rotational
As described above, the target rotational
(位置検出部21と回転数算出部22の動作)
制御部20内の位置検出部21は、誘起電圧I/F回路15から出力されるU相、V相、W相それぞれの位置検出信号Su、Sv、及びSwを入力し、各位置検出信号Su、Sv、及びSwの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを検出し、回転子(ロータ)11の回転位置と回転方向とを判定する。
(Operations of the
The
図6は、回転子の回転位置とモータ回転数を検出する方法について説明するための図である。この図6では、横方向に時間tの経過を示し、縦方向に、回転子11の回転位置の順番を示す回転子位置パターンSn(nは1〜6の正数)と、誘起電圧I/F回路15が出力する3つの位置検出信号(U相、V相、W相それぞれの位置検出信号)Su、Sv、及びSwと、位置検出部21が出力する回転子11のロータ位置信号Posと、を並べて示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of detecting the rotational position of the rotor and the motor rotational speed. In FIG. 6, the rotor position pattern Sn (n is a positive number from 1 to 6) indicating the order of the rotation positions of the
例えば、図6に示す回転子位置パターンS1において、U相位置検出信号Suが「H(ハイ信号)」、V相位置検出信号Svが「L(ロー信号)」、W相位置検出信号Swが「H」となり、続いて、回転子位置パターンS2において、U相位置検出信号Suが「H」、V相位置検出信号Svが「L」、W相位置検出信号Swが「L」となる出力パターンが、図6に示す回転子位置パターンS1〜S6の順番で検出された場合、ブラシレスモータ10は、正回転していると判定できる。逆回転の場合も同様に、回転子位置パターンSnが所定の順番で検出された場合に、ブラシレスモータ10は、逆回転していると判定できる。
For example, in the rotor position pattern S1 shown in FIG. 6, the U-phase position detection signal Su is “H (high signal)”, the V-phase position detection signal Sv is “L (low signal)”, and the W-phase position detection signal Sw is Next, in the rotor position pattern S2, the U-phase position detection signal Su is “H”, the V-phase position detection signal Sv is “L”, and the W-phase position detection signal Sw is “L” in the rotor position pattern S2. When the patterns are detected in the order of the rotor position patterns S1 to S6 shown in FIG. 6, it can be determined that the
そして、位置検出部21は、回転子位置パターンS1〜S6のそれぞれに対応してロータ位置信号Posを生成する。例えば、ブラシレスモータ10の回転子11が回転子位置パターンS1の回転位置にあるとき、位置検出信号Su、Sv、及びSwは、それぞれH信号、L信号、H信号となる。つまり、位置検出信号Su、Sv、及びSwは、H−L−H(位置検出信号Su、Sv、及びSwを並列に並べた信号で示す)となり、この回転子位置パターンS1に応じたロータ位置信号Posが生成される。この回転子位置パターンS1に対応するロータ位置信号Posを、便宜的にロータ位置信号「A」とする。また、回転子位置パターンS2のとき、ロータ位置信号Posは、H−L−Lとなり、ロータ位置信号Posは「B」となる。
Then, the
つまり、回転子位置が360°回転する場合の60°ごとの回転子位置パターン「S1」〜「S6」に対応して、位置検出部21が出力するロータ位置信号Posは「A」〜「F」となる。このように、ブラシレスモータ10の回転子11が正転方向に駆動されている場合、位置検出部21は、回転子位置パターンSnのパターンS1〜S6に対応してロータ位置信号Posの「A〜F」を回転数算出部22及びduty制御部23に対して出力する。このロータ位置信号Posの「A〜F」は、回転子11にトルクを発生させるための通電パターンの決定と、60°ごとの通電パターンの切り替えタイミングを決定するために使用される。
ブラシレスモータ10の逆方向回転の場合も同様に、位置検出部21は、回転子位置パターンSnに応じたロータ位置信号Posを生成して出力する。
That is, the rotor position signal Pos output from the
Similarly, when the
回転数算出部22は、位置検出部21からロータ位置信号Posを入力し、ロータ位置信号Posの切り替わりのタイミングT1を計測することにより、モータ回転数Nfbkを算出することができる。また、モータ回転数Nfbkは、U相位置検出信号Suが「H」である期間T2を計測することによりモータ回転数Nfbkを算出することもできる。
そして、回転数算出部22は、算出したモータ回転数Nfbkを、ブラシレスモータ10の回転数のフィードバック信号として、duty制御部23に出力する。
The rotation
Then, the rotation
(duty制御部23の動作)
duty制御部23は、目標回転数設定部24から目標回転数Nrefの信号を入力し、回転数算出部22からモータ回転数Nfbkの信号をフィードバック信号として入力する。さらに、duty制御部23は、位置検出部21からロータ位置信号Posを入力する。
(Operation of duty control unit 23)
The
そして、duty制御部23は、目標回転数Nrefと、モータ回転数Nfbkと、ロータ位置信号Posと、に基づいて、ブラシレスモータ10を回転駆動するためのPWM指令信号H1〜H6を生成する。duty制御部23は、このPWM指令信号H1〜H6をドライバ回路13に対して出力する。
Then, the
図7は、duty制御部23から出力されるPWM指令信号H1〜H6の例を示す図である。この図7は、120°通電方式の場合の例を示しており、例えば、ブラシレスモータ10を正回転させる場合の波形である。
この図7(A)に示すように、duty制御部23から出力されるPWM指令信号H1〜H6は、60°ごとに切り替わる回転子11の回転子位置パターンに応じて、60°ごとにパターンが変化する信号であり、固定子巻線10u、10v、及び10wに6通りの通電パターンP1〜P6を与えるための信号となる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of PWM command signals H1 to H6 output from the
As shown in FIG. 7A, the PWM command signals H1 to H6 output from the
なお、この図7(A)において、PWM指令信号H1は、3相ブリッジ回路のU相の上アーム側のトランジスタQ1をオン/オフさせるための信号であり、PWM指令信号H4は、3相ブリッジ回路のU相の下アーム側のトランジスタQ4をオン/オフさせるための信号である。
また、PWM指令信号H2は、3相ブリッジ回路のV相の上アーム側のトランジスタQ2をオン/オフさせるための信号であり、PWM指令信号H5は、3相ブリッジ回路のV相の下アーム側のトランジスタQ5をオン/オフさせるための信号である。
また、PWM指令信号H3は、3相ブリッジ回路のW相の上アーム側のトランジスタQ3をオン/オフさせるための信号であり、PWM指令信号H6は、3相ブリッジ回路のW相の下アーム側のトランジスタQ6をオン/オフさせるための信号である。
このPWM指令信号H1〜H6のそれぞれは、ドライバ回路13により、トランジスタQ1〜Q6を駆動する駆動信号G1〜G6にそれぞれ変換され、この駆動信号G1〜G6によりトランジスタQ1〜Q6のオン/オフが制御される。
In FIG. 7A, the PWM command signal H1 is a signal for turning on / off the transistor Q1 on the U-phase upper arm side of the three-phase bridge circuit, and the PWM command signal H4 is a three-phase bridge. This is a signal for turning on / off the transistor Q4 on the lower arm side of the U phase of the circuit.
The PWM command signal H2 is a signal for turning on / off the V-phase upper arm side transistor Q2 of the three-phase bridge circuit, and the PWM command signal H5 is the V-phase lower arm side of the three-phase bridge circuit. This is a signal for turning on / off the transistor Q5.
The PWM command signal H3 is a signal for turning on / off the transistor Q3 on the W-phase upper arm side of the three-phase bridge circuit, and the PWM command signal H6 is the lower-arm side of the W-phase of the three-phase bridge circuit. This is a signal for turning on / off the transistor Q6.
Each of the PWM command signals H1 to H6 is converted by the
例えば、PWM指令信号H1がハイ信号(H信号)の場合に、ドライバ回路13の駆動信号G1が活性化され、PWM指令信号H1に対応するトランジスタQ1がオンになる。また、PWM指令信号H1がロー信号(L信号)の場合に、ドライバ回路13の駆動信号G1が非活性化され、トランジスタQ1がオフになる。他のPWM指令信号H4に対応するトランジスタQ4、PWM指令信号H2に対応するトランジスタQ2、PWM指令信号H5に対応するトランジスタQ5、PWM指令信号H3に対応するトランジスタQ3、及びPWM指令信号H6に対応するトランジスタQ6についても、同様である。
For example, when the PWM command signal H1 is a high signal (H signal), the drive signal G1 of the
また、duty制御部23は、目標回転数設定部24から入力する目標回転数Nrefと、回転数算出部22から入力するモータ回転数Nfbkとを比較し、その比較結果に応じてPWM指令信号H1〜H6におけるduty比を変化させる。
つまり、duty制御部23は、目標回転数Nrefを指令入力とし、モータ回転数Nfbkをフードバック信号として、例えば、PI(比例積分)動作を行い、このPI動作の結果に応じて、PWM指令信号H1〜H6のduty比を変化させる。すなわち、duty制御部23は、目標回転数Nrefよりもモータ回転数Nfbkが小さい場合(Nref>Nfbk)、PWM指令信号H1〜H6のduty比を増加させ、逆に、目標回転数Nrefよりもモータ回転数Nfbkが大きい場合(Nref<Nfbk)、PWM指令信号H1〜H6のduty比を減少させる。これにより、duty制御部23は、目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkとを一致させるように制御することができる。
Further, the
That is, the
例えば、図7(B)に示すように、duty制御部23は、ブラシレスモータ10の負荷が軽い場合、duty比の低いPWM指令信号(例えば、duty比20%のPWM信号)を出力し、ブラシレスモータ10の負荷が重い場合、duty比の高いPWM指令信号(例えば、duty比80%のPWM信号)を出力する。これにより、duty制御部23は、ブラシレスモータ10の負荷の大小に係わらず、ブラシレスモータ10のモータ回転数Nfbkを目標回転数Nrefに一致させるように制御することができる。
For example, as shown in FIG. 7B, when the load of the
なお、duty制御部23におけるduty比の制御時間(duty比変化の応答時間)は、duty制御部23におけるduty制御周期と、各制御周期ごとに変化させるduty変化量とに応じて設定することができる。例えば、各制御周期ごとに変化させるduty変化量を小さくすることにより、duty比を徐々に変化させ、ブラシレスモータ10のモータ回転数Nfbkを緩やかに目標回転数Nrefに近づけるようにすることができる。
また、duty制御部23における目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkとの比較は、PI動作により行うことに限定されず、P(比例)動作、I(積分)動作、或いは、PID(比例・積分・微分)動作により行うようにしてもよい。
The duty ratio control time (duty ratio change response time) in the
Further, the comparison between the target rotational speed Nref and the motor rotational speed Nfbk in the
図8は、duty制御部23におけるデューティ制御の処理の流れを示すフローチャートである。以下、図8に示すフローチャートを参照して、duty制御の処理の流れについて説明する。
duty制御部23は、所定の制御周期(例えば、数百μsec又はmsec単位の周期)ごとに、目標回転数設定部24から目標回転数Nrefを入力し(ステップST11)、回転数算出部22からブラシレスモータ10の現在のモータ回転数Nfbkを入力する(ステップST12)。また、duty制御部23は、位置検出部21から回転子11のロータ位置信号Posを入力する(ステップST13)。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of duty control processing in the
The
続いて、duty制御部23は、目標回転数Nrefとブラシレスモータ10の現在のモータ回転数Nfbk(フィードバック信号)とを比較し、目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkが一致(又は略一致)しているか否かを判定する(ステップST14)。
Subsequently, the
そして、ステップST14の判定処理において、目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkとが一致(又は略一致)していると判定された場合(ステップST14:YES)、duty制御部23は、現在設定しているDuty比をそのまま維持する(ステップST15)。そして、duty制御部23は、この維持したDuty比と、ロータ位置信号Posとに基づいてPWM指令信号H1〜H6を生成する(ステップST19)。duty制御部23は、生成したPWM指令信号H1〜H6をドライバ回路13に対して出力する。
If it is determined in step ST14 that the target rotation speed Nref and the motor rotation speed Nfbk match (or substantially match) (step ST14: YES), the
一方、ステップST14の判定処理において、目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkが一致(又は略一致)していない判定された場合(ステップST14:NO)、duty制御部23は、目標回転数Nrefがモータ回転数Nfbkよりも大きいか否かを判定する(ステップST16)。
On the other hand, when it is determined in step ST14 that the target rotational speed Nref and the motor rotational speed Nfbk do not match (or substantially match) (step ST14: NO), the
そして、ステップST16の判定処理において、目標回転数Nrefがモータ回転数Nfbkよりも大きいと判定された場合(ステップST16:YES)、duty制御部23は、現在設定されたDuty比を所定分だけ増加させる(ステップST17)。そして、duty制御部23は、この所定分だけ増加させたDuty比と、ロータ位置信号Posとに基づいてPWM指令信号H1〜H6を生成する(ステップST19)。duty制御部23は、生成したPWM指令信号H1〜H6をドライバ回路13に対して出力する。
When it is determined in step ST16 that the target rotational speed Nref is larger than the motor rotational speed Nfbk (step ST16: YES), the
一方、ステップST16の判定処理において、目標回転数Nrefがモータ回転数Nfbkよりも小さいと判定された場合(ステップST16:N0)、duty制御部23は、現在設定されたDuty比を所定分だけ減少させる(ステップST18)。そして、duty制御部23は、この所定分だけ減少させたDuty比と、ロータ位置信号Posとに基づいてPWM指令信号H1〜H6を生成する(ステップST19)。duty制御部23は、生成したPWM指令信号H1〜H6をドライバ回路13に対して出力する。
これにより、duty制御部23は、目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkとが一致(又は略一致)するように、PWM指令信号H1〜H6のDutyを制御することができる。
On the other hand, in the determination process of step ST16, when it is determined that the target rotation speed Nref is smaller than the motor rotation speed Nfbk (step ST16: NO), the
Thereby, the
[第2実施形態]
上述した第1実施形態の冷却ファンの制御装置1では、エンジンECU2から入力する指令Duty比として、図4に示すように、多段階のduty比により入力する例について説明したが、これに限定されず、この指令Duty比の信号を、ハイ信号(H信号)とロー信号(L信号)との2値信号とすることもできる。
[Second Embodiment]
In the cooling
図9は、本発明の第2実施形態に係わる冷却ファンの制御装置について説明するための図である。この図9に示すように、エンジンECU2から制御部20内の目標回転数設定部24Aに対して出力される指令Duty比は、ハイ信号(H信号)又はロー信号(L信号)の2値信号として出力される。
FIG. 9 is a view for explaining a cooling fan control device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the command duty ratio output from the
そして、目標回転数設定部24Aは、指令Duty比としてロー信号(L信号)を入力した場合、目標回転数Nrefを低回転数(例えば、1200rpm)に設定し、この目標回転数Nrefをduty制御部23に対して出力する。
一方、目標回転数設定部24Aは、指令Duty比としてハイ信号(H信号)を入力した場合、目標回転数Nrefを高回転数(例えば、2400rpm)に設定し、この目標回転数Nrefをduty制御部23に対して出力する。
Then, when a low signal (L signal) is input as the command duty ratio, the target rotational
On the other hand, when a high signal (H signal) is input as the command duty ratio, the target rotational
これにより、第2実施形態の冷却ファンの制御装置では、ブラシレスモータ10の回転数を、指令Duty比のハイ信号又はロー信号の2値信号で設定できるとともに、ブラシレスモータ10を駆動する際の電費を改善することができる。
Thereby, in the cooling fan control device of the second embodiment, the rotation speed of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。すなわち、本発明における冷却ファンの制御装置は、冷却ファンの制御装置1が対応し、本発明における電動モータは、ブラシレスモータ10が対応し、本発明における冷却ファンは、冷却ファン3が対応する。
また、本発明における指令Duty入力部は、指令Duty入力部26が対応し、本発明における位置検出部は、位置検出部21が対応し、本発明における回転数算出部は、回転数算出部22が対応する。また、本発明におけるduty制御部は、duty制御部23が対応し、本発明における目標回転数設定部は、目標回転数設定部24(図1)又は目標回転数設定部24A(図9)が対応する。
The embodiment of the present invention has been described above. Here, the correspondence relationship between the present invention and the above-described embodiment will be supplementarily described. That is, the cooling fan control device according to the present invention corresponds to the cooling
The command
(1)そして、上記実施形態において、冷却ファンの制御装置1は、車両のラジエータの冷却ファン3を駆動する電動モータ(ブラシレスモータ10)を制御するとともに、車両のエンジン制御装置(エンジンECU2)からの指令信号に基づいて、電動モータ(ブラシレスモータ10)の回転数を制御する冷却ファンの制御装置1であって、車両のエンジン制御装置(エンジンECU2)から、指令信号が示す指令Duty比の信号を入力する指令Duty入力部26と、エンジン制御装置から入力した指令Duty比の値に応じて予め割り当てられた電動モータ(ブラシレスモータ10)の目標回転数Nrefを設定する目標回転数設定部24と、電動モータ(ブラシレスモータ10)の回転子11の回転位置を検出しこの回転子11の位置信号(ロータ位置信号Pos)を出力する位置検出部21と、位置検出部21から出力される位置信号(ロータ位置信号Pos)に基づいて電動モータ(ブラシレスモータ10)のモータ回転数Nfbkを算出する回転数算出部22と、目標回転数設定部24により設定された目標回転数Nrefと、回転数算出部22により算出された電動モータ(ブラシレスモータ10)のモータ回転数Nfbkとを比較し、電動モータ(ブラシレスモータ10)のモータ回転数Nfbkが目標回転数Nrefに応じた値になるように電動モータ(ブラシレスモータ10)に印加する電圧のduty比を制御するduty制御部23と、を備える。
(1) In the above embodiment, the cooling
このような構成の冷却ファンの制御装置1では、エンジンECU2から入力する指令Duty比に応じた目標回転数Nrefを設定し、電動モータ(ブラシレスモータ10)のモータ回転数Nfbkが目標回転数Nrefになるように、ブラシレスモータ10に印加する電圧(PWM電圧)のduty比を制御する。
つまり、冷却ファンの制御装置1において、目標回転数設定部24は、エンジンECU2から入力される指令Duty比に応じて割り当てられる目標回転数Nrefを設定する。位置検出部21は、固定子巻線10u、10v、及び10wの誘起電圧から回転子11の回転位置を検出して、ロータ位置信号Posを出力する。回転数算出部22は、電動モータ(ブラシレスモータ10)のロータ位置信号Posに基づいてモータ回転数Nfbkを算出する。そして、duty制御部23は、目標回転数Nrefとモータ回転数Nfbkとを比較し、モータ回転数Nfbkが目標回転数Nrefになるように、ブラシレスモータ10の固定子巻線10u、10v、及び10wに印加するPWM電圧のduty比を制御する。
このように、本発明の冷却ファンの制御装置1では、指令Duty比の値に応じた目標回転数Nrefで、ブラシレスモータ10の回転数を制御することにより、負荷が軽い場合などにおいて必要以上にブラシレスモータ10の回転数が上昇してしまうことを回避することができる。
これにより、冷却ファンの制御装置1では、車両用のラジエータの冷却ファン3を駆動する際に、その電費を改善することができる。
In the cooling
That is, in the cooling
Thus, in the cooling
Thereby, in the cooling
(2)また、上記実施形態において、電動モータはブラシレスモータ10であって、位置検出部21は、ブラシレスモータ10の固定子巻線10u、10v、及び10wの誘起電圧Vu、Vv、及びVwに基づいてブラシレスモータ10の回転子11の位置を検出する。
これにより、冷却ファンの制御装置1では、車両用のラジエータの冷却ファン3をセンサレスのブラシレスモータ10で駆動する際に、このセンサレスブラシレスモータ10の電費を改善できる。
(2) In the above embodiment, the electric motor is the
Thereby, in the cooling
(3)また、上記実施形態において、指令Duty比(指令Duty比)は、ハイ信号(H信号)又はロー信号(L信号)の2値信号として入力され、目標回転数設定部24A(図9)は、指令Duty比がハイ信号又はロー信号であるかに応じて、第1の目標回転数か、又は第1の目標回転数よりも値が大きい第2の目標回転数の何れかを選択して出力する。
これにより、冷却ファンの制御装置1では、例えば、指令Duty比がハイ信号の場合に、ブラシレスモータ10の回転数を高回転数に設定し、指令Duty比がロー信号の場合に、ブラシレスモータ10の回転数を低回転数に設定できるとともに、ブラシレスモータ10を駆動する際の電費を改善することができる。
(3) In the above embodiment, the command duty ratio (command duty ratio) is input as a binary signal of a high signal (H signal) or a low signal (L signal), and the target rotational
Thus, in the cooling
以上、本発明の実施形態について説明したが、図1に示す制御部20内の各処理部は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
すなわち、上述の冷却ファンの制御装置1内に、CPU、ROM、及びRAM等を有するマイクロコントローラやマイクロコンピュータ等のコンピュータシステムを搭載し、CPUが、ソフトウェアプログラムを読み込み実行することにより、制御部20の処理機能を実現するようにしてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, each processing unit in the
That is, a computer system such as a microcontroller or a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like is mounted in the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の冷却ファンの制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the cooling fan control device of the present invention is not limited to the above illustrated example, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Of course you get.
例えば、上述した実施形態では、センサレスのブラシレスモータの回転を制御する例について説明したが、本発明の冷却ファンの制御装置は、回転センサ(例えば、ホールIC等)を備えるブラシレスモータの回転を制御する場合にも適用できるものである。
さらに、本発明の冷却ファンの制御装置は、3相又は単相の交流モータ、或いは、直流モータの回転を制御する場合にも適用できるものである。
For example, in the above-described embodiment, an example of controlling the rotation of a sensorless brushless motor has been described. However, the cooling fan control device of the present invention controls the rotation of a brushless motor including a rotation sensor (for example, a Hall IC). It can also be applied to the case.
Furthermore, the cooling fan control device of the present invention can also be applied to the case of controlling the rotation of a three-phase or single-phase AC motor or a DC motor.
1,1A…冷却ファンの制御装置、2…エンジンECU(エンジン制御装置)、3…冷却ファン、4…ラジエータ、10…ブラシレスモータ(電動モータ)、10u,10v,10w…固定子巻線、12…インバータ、13…ドライバ回路、14…電源、15…誘起電圧I/F回路、20…制御部、21…位置検出部、22…回転数算出部、23,23A…duty制御部、24,24A…目標回転数設定部、25…duty対回転数テーブル、26…指令Duty入力部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記車両のエンジン制御装置から、前記指令信号が示す指令Duty比の信号を入力する指令Duty入力部と、
前記エンジン制御装置から入力した前記指令Duty比の値に応じて予め割り当てられた前記電動モータの目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記電動モータの回転子の回転位置を検出しこの回転子の位置信号を出力する位置検出部と、
前記位置検出部から出力される位置信号に基づいて前記電動モータの回転数を算出する回転数算出部と、
前記目標回転数設定部により設定された目標回転数と、前記回転数算出部により算出された電動モータの回転数とを比較し、前記電動モータの回転数が前記目標回転数に応じた値になるように前記電動モータに印加する電圧のduty比を制御するduty制御部と、
を備えることを特徴とする冷却ファンの制御装置。 A control device for a cooling fan that controls an electric motor that drives a cooling fan of a radiator of a vehicle, and that controls the number of revolutions of the electric motor based on a command signal from the engine control device of the vehicle,
A command duty input unit for inputting a signal of a command duty ratio indicated by the command signal from the engine control device of the vehicle;
A target rotational speed setting unit that sets a target rotational speed of the electric motor assigned in advance according to the value of the command duty ratio input from the engine control device;
A position detection unit that detects a rotation position of the rotor of the electric motor and outputs a position signal of the rotor;
A rotation speed calculation unit that calculates the rotation speed of the electric motor based on a position signal output from the position detection unit;
The target rotational speed set by the target rotational speed setting unit is compared with the rotational speed of the electric motor calculated by the rotational speed calculation unit, and the rotational speed of the electric motor is set to a value corresponding to the target rotational speed. A duty control unit for controlling the duty ratio of the voltage applied to the electric motor,
A control device for a cooling fan, comprising:
前記位置検出部は、
前記ブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧に基づいて前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却ファンの制御装置。 The electric motor is a brushless motor,
The position detector is
The cooling fan control device according to claim 1, wherein a position of a rotor of the brushless motor is detected based on an induced voltage of a stator winding of the brushless motor.
前記目標回転数設定部は、
前記指令Duty比がハイ信号又はロー信号であるかに応じて、
第1の目標回転数か、
又は前記第1の目標回転数よりも値が大きい第2の目標回転数の何れかを選択して出力する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷却ファンの制御装置。 The command duty ratio is input as a binary signal of a high signal (H signal) or a low signal (L signal),
The target rotation speed setting unit is
Depending on whether the command duty ratio is a high signal or a low signal,
The first target speed,
The cooling fan control device according to claim 1, further comprising: selecting and outputting any one of a second target rotational speed having a value larger than the first target rotational speed.
前記車両のエンジン制御装置から、前記指令信号が示す指令Duty比の信号を入力する指令Duty入力手順と、
前記エンジン制御装置から入力した前記指令Duty比の値に応じて予め割り当てられた前記電動モータの目標回転数を設定する目標回転数設定手順と、
前記電動モータの回転子の回転位置を検出しこの回転子の位置信号を出力する位置検出手順と、
前記位置検出手順により出力される位置信号に基づいて前記電動モータの回転数を算出する回転数算出手順と、
前記目標回転数設定手順により設定された目標回転数と、前記回転数算出手順により算出された電動モータの回転数とを比較し、前記電動モータの回転数が前記目標回転数に応じた値になるように前記電動モータに印加する電圧のduty比を制御するduty制御手順と、
を含むことを特徴とする冷却ファンの制御方法。 A control method of a cooling fan that controls an electric motor that drives a cooling fan of a radiator of a vehicle, and that controls the number of revolutions of the electric motor based on a command signal from the engine control device of the vehicle,
A command duty input procedure for inputting a command duty ratio signal indicated by the command signal from the engine control device of the vehicle;
A target rotational speed setting procedure for setting a target rotational speed of the electric motor assigned in advance according to the value of the command duty ratio input from the engine control device;
A position detection procedure for detecting a rotational position of the rotor of the electric motor and outputting a position signal of the rotor;
A rotation speed calculation procedure for calculating the rotation speed of the electric motor based on the position signal output by the position detection procedure;
The target rotation speed set by the target rotation speed setting procedure is compared with the rotation speed of the electric motor calculated by the rotation speed calculation procedure, and the rotation speed of the electric motor becomes a value corresponding to the target rotation speed. A duty control procedure for controlling the duty ratio of the voltage applied to the electric motor,
A cooling fan control method comprising:
前記位置検出手順は、
前記ブラシレスモータの固定子巻線の誘起電圧に基づいて前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出する
ことを特徴とする請求項4に記載の冷却ファンの制御方法。 The electric motor is a brushless motor,
The position detection procedure includes:
The method of controlling a cooling fan according to claim 4, wherein the position of the rotor of the brushless motor is detected based on an induced voltage of a stator winding of the brushless motor.
前記目標回転数設定手順は、
前記指令Duty比がハイ信号又はロー信号であるかに応じて、
第1の目標回転数か、
又は前記第1の目標回転数よりも値が大きい第2の目標回転数の何れかを選択して出力する
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の冷却ファンの制御方法。 The command duty ratio is input as a binary signal of a high signal (H signal) or a low signal (L signal),
The target rotational speed setting procedure is as follows:
Depending on whether the command duty ratio is a high signal or a low signal,
The first target speed,
The method for controlling a cooling fan according to claim 4 or 5, wherein one of the second target rotational speeds having a value larger than the first target rotational speed is selected and output.
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