JP2018170906A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暗電流を低減しつつ、温度上昇に対して保護できる駆動装置を提供すること。【解決手段】駆動装置は、ＥＣＵからの駆動指令に基づいて、ラジエータを冷却するための電動ファンを駆動制御する。駆動装置は、駆動装置の温度に応じた温度信号を出力する温度測定回路と、駆動指令に基づいて電動ファンを駆動制御するＩＣと、を備えている。ＩＣは、ＥＣＵからの駆動指令が停止してから予め決められた測定期間の間、温度信号に基づいて駆動装置の温度を測定する（Ｓ１１）。また、ＩＣは、ステップＳ１１で測定された温度から、駆動装置の冷却が必要な過熱状態であるか否かを判定する（Ｓ１２）。そして、ＩＣは、過熱状態と判定した場合、ＥＣＵからの駆動指令にかかわらず、電動ファンを駆動制御して電動ファンによって駆動装置を冷却する（Ｓ１３）。【選択図】図３

Description

本発明は、電動ファンを駆動する駆動装置に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、電動ファンを作動させて、冷却対象に風をあてることで、冷却対象を冷却する技術がある。

特開２００９−２２２５０４号公報

ところで、従来技術ではないが、電動ファンを駆動制御する駆動装置は、電子制御装置からの駆動指令に基づいて、電動ファンを駆動制御することが考えられる。また、駆動装置は、電子制御装置の動作が停止した状況で、電動ファンにおけるモータや、周辺機器から発せられた熱が伝達され温度上昇する可能性がある。この場合、電動ファンからの風によって駆動装置を冷却することができず、温度上昇に対して駆動装置を保護できない。

また、従来技術ではないが、このような状況における駆動装置を温度上昇から保護するために、電動ファンを動作させて、電動ファンからの風によって駆動装置を冷却することが考えられる。しかしながら、この場合、駆動装置や電子制御装置を動作させておく必要があるため暗電流が増大するという問題がある。

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、暗電流を低減しつつ、温度上昇に対して保護できる駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本開示は、
外部装置からの駆動指令に基づいて、冷却対象を冷却するための電動ファンを駆動制御する駆動装置であって、
駆動装置の温度に応じた温度信号を出力する温度測定回路（１４）と、駆動指令に基づいて電動ファンを駆動制御する処理装置（１１、１１ａ）と、を備えており、
処理装置は、
外部装置からの駆動指令が停止してから予め決められた測定期間の間、温度信号に基づいて駆動装置の温度を測定する測定部（Ｓ１１）と、
測定部によって測定された温度から、駆動装置の冷却が必要な過熱状態であるか否かを判定する判定部（Ｓ１２、Ｓ１２ａ）と、
判定部によって過熱状態と判定された場合、外部装置からの駆動指令にかかわらず、電動ファンを駆動制御して電動ファンによって駆動装置を冷却する駆動部（Ｓ１３）と、を備えていることを特徴とする。

このように、本開示は、外部装置からの駆動指令にかかわらず電動ファンを駆動制御するために、外部装置からの駆動指令が停止してから予め決められた測定期間、駆動装置の温度を測定する。これによって、本開示は、外部装置からの駆動指令が停止した後に、駆動装置の冷却が必要な過熱状態であるか否かの確認を行うために生じる暗電流を低減できる。

また、本開示は、外部装置の動作が停止した後であっても、予め決められた測定期間で駆動装置の冷却が必要な過熱状態であると判定した場合、外部装置からの駆動指令にかかわらず電動ファンによって駆動装置を冷却することができる。よって、本開示は、温度上昇に対して駆動装置を保護できる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態における駆動装置を含む冷却ファンシステムの概略構成を示すイメージ図である。 第１実施形態における駆動装置の概略構成を示す回路図である。 第１実施形態における駆動装置の処理動作を示すフローチャートである。 第１実施形態における駆動装置を含む車載システムの動作を示すタイムチャートである。 第２実施形態における駆動装置の概略構成を示す回路図である。 第３実施形態における駆動装置の概略構成を示すフローチャートである。

以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

（第１実施形態）
図１〜図４を用いて、第１実施形態の駆動装置１０に関して説明する。本実施形態では、車両１００における冷却ファンシステムの一部としての駆動装置１０に適用した例を採用する。この冷却ファンシステムは、車両１００に搭載され、冷却対象であるラジエータ７０を冷却するためのシステムである。また、冷却ファンシステムは、電動ファン３０を有し、電動ファン３０の筐体２１上に設置された駆動装置１０により電動ファン３０を駆動制御するシステムである。なお、冷却ファンシステムは、車両システムの一部とみなすことができる。

車両１００は、機電一体装置４０、バッテリ５０、ＥＣＵ６０、ラジエータ７０、エンジン８０などを備えている。これらは、車両１００のエンジンルーム内に搭載可能に構成されている。なお、バッテリ５０は、特許請求の範囲における電源に相当する。

バッテリ５０は、機電一体装置４０における駆動装置１０などに対して、動作電源を供給するものである。ＥＣＵ６０は、特許請求の範囲における外部装置に相当する。ＥＣＵ６０は、エンジン８０を制御するエンジン制御装置である。ＥＣＵ６０は、駆動装置１０に対して、モータ３１の駆動指令の出力、及び出力の停止を行う。この駆動指令は、モータ駆動信号やＥＣＵ信号と言い換えることもできる。

なお、ＥＣＵ６０は、例えば、エンジン冷却液の温度が所定温度に達すると駆動指令を出力し、所定温度に達していない場合や車両システムの停止時には駆動指令の出力を停止する。車両システムの停止とは、イグニッションスイッチがオフのときなどである。また、車両システムの停止時には、ＥＣＵ６０の動作が停止する。つまり、ＥＣＵ６０は、自身の動作が停止すると、駆動指令の出力を停止することになる。

ラジエータ７０は、空気との熱交換によってエンジン冷却液を放熱させる熱交換器である。エンジン８０は、機電一体装置４０の後方に配置されており、ラジエータ７０で冷却されたエンジン冷却液が循環されて冷却される。つまり、車両１００は、車両１００の前方からラジエータ７０、機電一体装置４０、エンジン８０の順番で配置されている。言い換えると、車両１００は、ラジエータ７０を基準として、車両１００の後進方向に、ラジエータ７０、機電一体装置４０、エンジン８０の順番で配置されている。

機電一体装置４０は、駆動装置１０、電動ファン３０などを含んでおり、駆動装置１０と電動ファン３０とが一体化された装置である。また、電動ファン３０は、モータ（回転電機）３１、ファン３２などを含んでいる。機電一体装置４０は、ファン３２が回転することで、ラジエータ７０を冷却する。よって、冷却ファンシステムは、機電一体装置４０を含んでいると言える。

機電一体装置４０は、モータ３１の回転軸にファン３２が固定されている。また、機電一体装置４０は、例えば、モータ３１と一体化された筐体２１に駆動装置１０が搭載され、駆動装置１０がカバー２２によって覆われている。つまり、駆動装置１０は、筐体２１とカバー２２とで形成された収容空間に収容されていると言える。

少なくともファン３２と駆動装置１０は、地面と平行な方向において、ラジエータ７０側からファン３２、駆動装置１０の順番で配置されている。本実施形態では、一例として、地面と平行な方向において、ラジエータ側からファン３２、モータ３１、駆動装置１０の順番で配置された機電一体装置４０を採用している。

モータ３１は、駆動装置１０によって駆動制御されて、回転軸が回転する。モータ３１は、モータ３１を駆動制御する駆動装置１０が一体的に設けられた、回路一体型のモータとも言える。なお、モータ３１の駆動制御は、電動ファン３０の駆動制御と同意とみなすことができる。

ファン３２は、ラジエータ７０に風を供給して、ラジエータ７０を冷却するためのものである。ファン３２は、モータ３１の回転軸に固定されているため、回転軸の回転に伴って回転する。また、ファン３２は、ラジエータ７０に風を供給できる位置、例えばラジエータ７０と対向する位置に設けられている。そして、ファン３２は、回転することで、車両前方から車両外部の空気を吸い込みラジエータ７０に風を当てる。このように、機電一体装置４０は、駆動装置１０でモータ３１を駆動制御してファン３２を回転させることで、ラジエータ７０に空気を当ててラジエータ７０を冷却することができる。

なお、ファン３２は、ラジエータ７０を冷却するためのものであるため、ラジエータファンとも言える。よって、このファン３２を回転させるモータ３１は、ラジエータファンモータとも言える。

さらに、ファン３２は、回転することで、ラジエータ７０だけでなく駆動装置１０も冷却可能に構成されている。上記のように、本実施形態では、駆動装置１０が筐体２１とカバー２２で囲まれた例を採用している。従って、筐体２１やカバー２２は、ファン３２からの風が供給される位置、例えばファン３２の回転軸の後方などに設けられている。そして、ファン３２は、回転することで、筐体２１やカバー２２に風を当てることができ、これによって駆動装置１０を冷却できる。

なお、駆動装置１０は、ラジエータ７０を冷却する場合よりも低回転で電動ファン３０を回すことで、駆動装置１０に風を供給しやすくなる。つまり、駆動装置１０は、ラジエータ７０を冷却する場合よりも低回転でモータ３１を回転させることで、駆動装置１０に風を供給しやすくなる。例えば、駆動装置１０は、モータ３１を最低回転数で回転させることで、駆動装置１０に風を供給しやすくなる。

また、駆動装置１０は、駆動装置１０を冷却する際に、比較的低回転でモータ３１を回転させることで、モータ３１の発熱を受けずに駆動装置１０を冷却できる。言い換えると、駆動装置１０は、モータ３１の発熱を抑制しつつモータ３１を回転させることで、効率的に駆動装置１０を冷却できる。

このように、機電一体装置４０は、ファン３２を回転させることで、駆動装置１０を収容している筐体２１やカバー２２に風を当てて、駆動装置１０を間接的に冷却することができる。駆動装置１０は、放熱性を向上させるために、筐体２１やカバー２２の外部に露出した放熱部材が設けられていてもよい。この放熱部材としては、例えばアルミニウム、銅、鉄などの伝熱特性が良い金属を含む放熱フィンや放熱プレートなどを採用できる。

なお、本発明は、筐体２１やカバー２２で囲まれていない駆動装置１０であっても採用できる。この場合、機電一体装置４０は、駆動装置１０でモータ３１を駆動制御してファン３２を回転させることで、駆動装置１０に直接空気を当てて駆動装置１０を冷却することができる。

駆動装置１０は、バッテリ５０から動作電源が供給され、ＥＣＵ６０からの駆動指令に基づいて、ラジエータ７０を冷却するために電動ファン３０を駆動制御する装置である。つまり、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０から駆動指令が出力されるとモータ３１を回転させ、駆動指令の出力が停止されるとモータ３１の回転を停止させる。

しかしながら、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止した場合、エンジン８０やモータ３１からの熱伝達によって高温になることがある。このため、駆動装置１０は、所定の条件が成立している場合、ＥＣＵ６０から駆動指令にかかわらず自律的にモータ３１を回転させて、電動ファン３０によって駆動装置１０を冷却させる。この点に関しては、後程詳しく説明する。

駆動装置１０は、図２に示すように、ＩＣ１１、リレー１２、インバータ１３、温度測定回路１４などを備えている。また、駆動装置１０は、バッテリ５０とＥＣＵ６０が電気的に接続されている。つまり、駆動装置１０は、バッテリ５０から動作電源が供給される端子と、ＥＣＵ６０から信号を受ける端子を有する。バッテリ５０は、ＩＣ１１及びインバータ１３に電気的に接続されている。なお、駆動装置１０は、上記構成要件における回路素子の他にも回路素子を含んでいてもよい。

ＩＣ１１は、特許請求の範囲における処理装置に相当する。ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０からの駆動指令に基づいて電動ファン３０を駆動制御する。本実施形態では、一例として、インバータ１３を介してモータ３１を駆動制御するＩＣ１１を採用している。ＩＣ１１は、インバータ１３を介したモータ３１の駆動制御や、リレー１２の開閉制御を行う。また、ＩＣ１１は、温度測定回路１４から駆動装置１０の温度に応じた温度信号が入力される。後程詳しく説明するが、ＩＣ１１は、温度測定回路１４からの温度信号に基づいて、駆動装置１０の温度が所定温度以上であると判定した場合、ファン３２によって駆動装置１０を自己冷却するようにモータ３１を作動させる。

ＩＣ１１は、リレー１２を開閉制御することで、スリープ状態から起動状態へ遷移するウェイクアップ機能と、起動状態からスリープ状態へ遷移するスリープ機能とを備えている。ＩＣ１１は、スリープ状態の場合、ＥＣＵ６０からの駆動指令が入力されるなどの起動条件が成立すると、リレー１２を閉制御（オン）して起動状態に遷移する。また、ＩＣ１１は、起動状態の場合、測定期間が終了するなどのスリープ条件が成立すると、リレー１２を開制御（オフ）してスリープ状態へ遷移する。なお、本発明は、少なくともスリープ機能を備えていれば、下記の効果を奏することができる。

リレー１２は、バッテリ５０とＩＣ１１との間の電源線に設けられている。つまり、バッテリ５０とＩＣ１１とは、リレー１２を介して接続されている。リレー１２は、ＩＣ１１により開閉が制御される。よって、駆動装置１０は、バッテリ５０からＩＣ１１への電源供給を、ＥＣＵ６０からの信号に関係なくＩＣ１１の判断で切り替えることができる構成となっている。

ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０から駆動指令が出力されている間、リレー１２をオンする。また、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０からの駆動指令の出力が停止した後、予め決められた測定期間はリレー１２をオンする。さらに、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０からの駆動指令の出力が停止した後、予め決められた測定期間で、駆動装置１０の温度が温度閾値に達しなかった場合はリレー１２をオンからオフする。言い換えると、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されると測定期間の間、起動状態を継続させ、測定期間が終了するとスリープ状態へ遷移する（保持部）。よって、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されると測定期間の間、リレー１２をオンさせることで起動状態を継続させ、測定期間が終了するとリレー１２をオンからオフに切り替えることでスリープ状態へ遷移するとも言える。

インバータ１３は、バッテリ５０から電源供給され、電動ファン３０を駆動制御するためにＩＣ１１によって制御される。つまり、インバータ１３は、ＩＣ１１からの信号により動作してモータ３１を駆動させる。なお、インバータ１３は、例えば、モータ３１のステータコイルに供給する三相交流電力量を制御する周知のインバータなどを採用できる。

温度測定回路１４は、ＩＣ１１と電気的に接続されており、駆動装置１０の温度に応じた温度信号を出力する。本実施形態では、一例として、サーミスタ１４ｂと分圧測定用の直列抵抗１４ａとを含む温度測定回路１４を採用している。

温度測定回路１４は、ＩＣ１１から基準電圧が印加され、基準電圧とグランドとの間に、直列抵抗１４ａとサーミスタ１４ｂとが直列接続されている。また、温度測定回路１４は、直列抵抗１４ａとサーミスタ１４ｂとの間の分圧点がＩＣ１１に電気的に接続されている。

そして、温度測定回路１４は、ＩＣ１１から直列抵抗１４ａとサーミスタ１４ｂを介してグランドに電流が流れることで基準電圧を分圧し、分圧点に現れる分圧電圧をＩＣ１１に出力する。このようにして温度測定回路１４は、駆動装置１０の温度に応じた温度信号をＩＣ１１に出力する。

ＩＣ１１は、温度測定回路１４からの温度信号を取得し、この温度信号に基づいて駆動装置１０の温度を測定する。また、ＩＣ１１は、温度測定回路１４からの温度信号に基づいて、駆動装置１０の温度が温度閾値に達しているか否かによって、駆動装置１０が過熱状態であるか否かを判定する。

温度閾値は、駆動装置１０の冷却が必要な過熱状態であるか否かを判定するための閾値である。言い換えると、温度閾値は、駆動装置１０が過熱状態であり、冷却して保護する必要があるか否かを判定するための閾値である。よって、温度閾値は、保護温度閾値とも言い換えることができる。なお、図３では、保護閾値を単に閾値と記載している。

また、上記のように、駆動装置１０は、バッテリ５０からＩＣ１１への電源供給を、ＥＣＵ６０からの信号に関係なくＩＣ１１の判断で切り替えることができる。このため、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０が動作停止した場合であっても、温度測定回路１４に基準電圧を印加できる。そして、温度測定回路１４は、ＥＣＵ６０が動作停止した場合であっても、基準電圧が印加されている間は作動状態を保つことができ温度信号を出力できる。よって、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０が動作停止した場合であっても、駆動装置１０の温度を得ることができる。

なお、温度測定回路１４は、駆動装置１０とともに筐体２１とカバー２２で囲まれた空間に配置されている。よって、温度測定回路１４は、駆動装置１０が配置された環境の温度を測定するとも言える。

また、温度測定回路１４は、ＩＣ１１などとともに配線基板に設けられていてもよい。この場合、温度測定回路１４は、配線基板の温度を測定するとも言える。

さらに、駆動装置１０は、温度測定回路１４を少なくとも二つ備えていてもよい。この場合、ＩＣ１１は、少なくとも二つの温度測定回路１４からの温度信号に基づいて、駆動装置の温度を測定する。これによって、ＩＣ１１は、一つの温度測定回路１４が故障した場合であっても、駆動装置１０の温度を測定できるため、信頼性が向上する。また、複数の温度測定回路１４のそれぞれは、駆動装置１０における異なる箇所に設けられていると好ましい。これによって、駆動装置１０は、複数の温度測定回路１４の全てが故障することを抑制でき、信頼性をより一層向上できる。

ここで、図３、図４を用いて、駆動装置１０の処理動作に関して説明する。駆動装置１０は、車両システムが停止した場合などＥＣＵ６０からの駆動指令が停止した場合に、図３のフローチャートに示す処理をスタートする。

なお、駆動装置１０は、例えば、図４のタイミングｔ０〜ｔ１に示すように、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止する前、ＩＣ１１がリレー１２をオンにしてインバータ１３を介して電動ファン３０を駆動制御している。また、駆動装置１０の温度は、温度閾値に達していない。そして、駆動装置１０は、駆動指令が停止すると、タイミングｔ１に示すように、ＩＣ１１によるインバータ１３への信号の出力を停止することで、電動ファン３０の駆動制御を停止する。

ステップＳ１０では、リレー１２のオンを継続させる（保持部）。ＩＣ１１は、タイミングｔ１に示すように、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されると測定期間の間はリレー１２をオンさせてバッテリ５０からの電源供給を継続させる。つまり、ＩＣ１１は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されると、インバータ１３を介した電動ファン３０の駆動制御を停止する。しかしながら、ＩＣ１１は、少なくとも測定期間の間、バッテリ５０からの電源供給を得るために、リレー１２をオンからオフに切り替えることなく、リレー１２のオンを継続させる。これは、駆動指令が停止した後の所定期間中に、駆動装置１０の温度が上昇して温度閾値に達するか否かを判定するために、温度測定回路１４による温度測定を行うためである。

ステップＳ１１では、所定の測定期間、温度測定を行う（測定部）。ＩＣ１１は、タイミングｔ１〜ｔ３に示すように、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止してから予め決められた測定期間の間、温度測定回路１４からの温度信号に基づいて駆動装置１０の温度を測定する。また、ＩＣ１１は、タイミングｔ４〜ｔ５においても、駆動装置１０の温度を測定する。なお、図４では、測定期間を明確にするためにハッチングを施している。

この測定期間は、例えば、予め決められた時間である。測定期間は、例えば、駆動装置１０の熱時定数の２．３倍などを採用できる。これによって、測定期間を温度の上昇度が飽和時の９０％以上になる時間に設定することができる。よって、駆動装置１０は、温度測定の信頼性を向上でき、無駄な測定時間を低減できる。つまり、駆動装置１０は、駆動装置１０の熱時定数の２．３倍である測定時間よりも長い測定時間を採用した場合よりも、暗電流を抑制できる。なお、駆動装置１０の熱時定数は、演算やシミュレーションなどによって求めることができる。

さらに、測定期間は、実験やシミュレーションなどによって、駆動指令を停止した後の駆動装置１０の温度の遷移傾向、言い換えると温度特性に基づいて設定されてもよい。これによって、測定期間は、駆動装置１０に適した時間となる。従って、駆動装置１０は、暗電流を抑制しやすくなる。

なお、本実施形態では、駆動指令が停止した直後の測定期間タイミングｔ１〜ｔ３と、次の測定期間タイミングｔ４〜ｔ５とで同じ時間を用いている。しかしながら、本発明は、これに限定されない。駆動装置１０は、図４からもわかるように、駆動指令の停止後に電動ファン３０によって冷却すると、時間が経過するにつれて駆動装置１０の温度が低下する。

よって、測定期間は、最初の測定期間よりも、次の測定期間の方が短い時間を採用してもよい。つまり、測定期間は、駆動指令の停止からの経過時間が長くなるにつれて短い時間を採用してもよい。本実施形態の場合、測定期間タイミングｔ４〜ｔ５は、測定期間タイミングｔ１〜ｔ３よりも短い時間となる。これによって、駆動装置１０は、複数の測定期間が全て同じ時間の場合よりも暗電流を抑制しやすい。

なお、ＩＣ１１は、例えばマップなどによって、今回の測定期間を決定することができる。この場合、駆動装置１０は、複数の測定回数のそれぞれと、各測定回数に対応した測定期間とが関連付けられたマップを備えることになる。よって、ＩＣ１１は、予め決められた複数の測定期間から、今回の測定期間を選択するとも言える。

ステップＳ１２では、温度が温度閾値に達しているか否かを判定する（判定部）。ＩＣ１１は、ステップＳ１１で測定した温度が温度閾値に達しているか否かを判定する。つまり、ＩＣ１１は、駆動装置１０の冷却が必要な過熱状態であるか否かを判定する。

ＩＣ１１は、測定期間で測定した温度が温度閾値に達していると判定した場合、駆動装置１０の冷却が必要な過熱状態であるとみなしてステップＳ１３へ進む。例えば、ＩＣ１１は、タイミングｔ２で、温度が温度閾値に達していると判定することになる。

一方、ＩＣ１１は、測定期間で測定した温度が温度閾値に達していると判定しなかった場合、駆動装置１０の冷却が必要な過熱状態でないとみなしてステップＳ１５へ進む。例えば、ＩＣ１１は、タイミングｔ１以降でタイミングｔ２に達する前までなどは、温度が温度閾値に達していると判定しない。

温度閾値は、例えば、駆動装置１０内の熱耐量が最も小さい部位よりも低い温度を採用すると好ましい。言い換えると、温度閾値は、駆動装置１０に含まれる複数の回路素子のうちの熱耐量が最も小さい回路素子よりも低い温度を採用すると好ましい。これによって、駆動装置１０は、駆動装置１０内の回路素子が熱によって劣化することを確実に防止できる。

ステップＳ１３では、所定の冷却期間、モータ３１を駆動する（駆動部）。ＩＣ１１は、タイミングｔ２〜ｔ４に示すように、所定の冷却期間の間だけ、インバータ１３を介してモータ３１を駆動制御する。つまり、ＩＣ１１は、過熱状態と判定した場合、所定の冷却期間だけ、ＥＣＵ６０からの駆動指令にかかわらず、電動ファン３０を駆動制御して電動ファン３０によって駆動装置１０を冷却する。

このように、ＩＣ１１は、所定の条件が成立している場合、ＥＣＵ６０から駆動指令にかかわらず自律的にモータ３１を回転させて、電動ファン３０によって駆動装置１０を冷却させる。よって、所定の条件とは、駆動指令が停止していること、測定期間中に駆動装置１０の温度が温度閾値に達していることである。

また、例えば車両システムが停止した場合、駆動装置１０の温度は、図４に示すように、エンジン８０やモータ３１の余熱によって一旦上昇することがありうる。そこで、駆動装置１０は、エンジン８０やモータ３１の余熱によって、温度が温度閾値まで上昇した駆動装置１０を冷却するために、電動ファン３０を駆動制御すると言える。

ところで、冷却期間は、例えば、実験やシミュレーションなどによって、駆動指令を停止した後の駆動装置１０の温度の遷移傾向、言い換えると温度特性に基づいて設定される。これによって、冷却期間は、駆動装置１０に適した値となる。冷却期間は、例えば、測定期間で測定した温度に関係なく一定の時間を採用できる。

また、冷却期間は、測定期間で測定した温度によって異なる時間を採用してもよい。つまり、冷却期間は、測定期間で測定した温度が高いほど長い時間とする。これによって、駆動装置１０は、駆動指令が停止した後の、駆動装置１０の温度上昇状況に応じて、適切に駆動装置１０を冷却できる。なお、ＩＣ１１は、例えば演算やマップなどによって、今回の冷却期間を決定することができる。マップを用いる場合、駆動装置１０は、複数の温度のそれぞれと、各温度に対応した冷却期間とが関連付けられたマップを備えることになる。よって、ＩＣ１１は、予め決められた複数の冷却期間から、今回の冷却期間を選択するとも言える。

ステップＳ１４では、冷却期間が終了したか否かを判定する。ＩＣ１１は、タイマーなどを用いて電動ファン３０の駆動制御を開始してからの経過時間を測定することで、冷却期間が終了したか否かを判定できる。ＩＣ１１は、冷却期間が終了したと判定した場合はステップＳ１０へ戻り、冷却期間が終了したと判定しなかった場合はステップＳ１４へ戻る。このようにして、ＩＣ１１は、冷却期間の間、電動ファン３０を駆動制御して駆動装置１０を冷却する。

ステップＳ１５では、測定期間が終了したか否かを判定する。ＩＣ１１は、タイマーなどを用いて駆動指令が停止してからの経過時間を測定することで、測定期間が終了したか否かを判定できる。ＩＣ１１は、測定期間が終了したと判定した場合はステップＳ１６へ進み、測定期間が終了したと判定しなかった場合はステップＳ１２へ戻る。このようにして、ＩＣ１１は、測定期間の間、駆動装置１０の温度を測定する。

ステップＳ１６では、リレー１２をオフする（保持部）。ＩＣ１１は、タイミングｔ５に示すように、測定期間が終了するとリレー１２をオフさせる。このように、駆動装置１０は、ＩＣ１１によって開閉制御できるリレー１２を備えているため、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止した場合であっても、バッテリ５０からの動作電源の供給を継続させることができる。

なお、本実施形態では、測定期間中に駆動装置１０の温度が温度閾値に達することなく、測定期間が終了するとリレー１２をオフさせるＩＣ１１を採用している。よって、ＩＣ１１は、最初の測定期間が終了したタイミングｔ３の後に、再度、タイミングｔ４〜ｔ５で駆動装置１０の測定を行っている。

しかしながら、本発明は、これに限定されない。例えば、ＩＣ１１は、最初の測定期間が終了したタイミングｔ３でリレー１２をオフにしてもよい。また、図４の例では、最初の測定期間で温度が温度閾値に達している。本実施形態の場合、ＩＣ１１は、最初の測定期間が終了し、且つ、冷却期間が終了したことでリレー１２をオンからオフに切り替える。

駆動装置１０は、測定期間中に温度が温度閾値に達しなかったことなどによってリレー１２をオンからオフに切り替えた場合、ＥＣＵ６０からの信号が入力されるまで、温度を測定するためにリレー１２をオフからオンに切り替えることはない。このように、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０が動作を停止している間、定期的に起床する間欠動作を継続的に行って、駆動装置１０の温度を測定するものではない。

なお、ＩＣ１１は、バッテリ５０から電源供給されるものであり、バッテリ５０のバッテリ容量を取得可能に構成されていてもよい。この場合、ＩＣ１１は、現在のバッテリ容量が所定値以下（例えば５０％以下）の場合、ステップＳ１２で過熱状態と判定した場合であっても、電動ファン３０の駆動制御を禁止してもよい。これによって、駆動装置１０は、バッテリ５０のバッテリ上がりを抑制できる。

以上のように、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０からの駆動指令にかかわらず電動ファン３０を駆動制御するために、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止してから予め決められた時間（測定期間）、駆動装置１０の温度を測定する。つまり、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０からの駆動指令に関わらず、測定期間の間、温度測定回路１４が温度信号を出力可能な状態に保持したうえで、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止した後の測定期間内に、温度が閾値に達しているか否かを判定する。

これによって、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止した後に、駆動装置１０の冷却が必要な過熱状態であるか否かの確認を行うために生じる暗電流を低減できる。つまり、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止した後、測定時間を限定して温度測定回路１４による温度測定を行うことで、温度測定に伴う暗電流を抑えることができる。

また、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０の動作が停止した後であっても、測定期間で駆動装置１０の冷却が必要な過熱状態であると判定した場合、ＥＣＵ６０からの駆動指令にかかわらず電動ファン３０によって駆動装置１０を冷却することができる。つまり、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０の動作が停止してから測定期間中に駆動装置１０の温度が上昇して温度閾値に達すると、ＩＣ１１の判断で電動ファン３０を動作させることができる。言い換えると、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０が動作停止している場合であっても、自身で電動ファン３０を駆動制御してファン３２を回すことができるため自己冷却が可能である。

よって、駆動装置１０は、駆動装置１０の温度上昇に対して駆動装置１０を保護できる。つまり、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０の動作が停止した後における駆動装置１０の温度上昇を抑え、駆動装置１０が高温になることによって生じる駆動装置１０の性能劣化を抑制できる。

また、本実施形態では、駆動装置１０の温度が温度閾値を下回ったことを確認できるまで、温度測定回路１４による温度測定と、駆動装置１０の温度が温度閾値に達した場合の電動ファン３０の駆動制御を繰り返し行う駆動装置１０を採用している。これによって、駆動装置１０は、ＥＣＵ６０の動作が停止した後であっても、確実に駆動装置１０を冷却でき、駆動装置１０の高温状態が継続することを抑制できる。

さらに、駆動装置１０は、ＩＣ１１がスリープ機能を備えている。このため、駆動装置１０は、上記処理にスリープ機能を用いることで、ＩＣ１１に対する外付け回路の増加を抑制しつつ、暗電流の低減と、温度上昇に対して保護の両立ができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

（第２実施形態）
図５を用いて、第２実施形態の駆動装置１０ａに関して説明する。駆動装置１０ａは、回路構成及びＩＣ１１ａの動作が駆動装置１０と異なる。本実施形態では、第１実施形態と同様の点に関する説明を省略し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。つまり、本実施形態における第１実施形態と同様の点に関しては、第１実施形態の説明を参照して採用することができる。

駆動装置１０ａは、ＩＣ１１ａ、第１トランジスタ１５、第２トランジスタ１６、第３トランジスタ１７、第４トランジスタ１８、第５トランジスタ１９を備えている。

第１トランジスタ１５は、特許請求の範囲の第１スイッチング素子に相当する。本実施形態では、一例として、第１トランジスタ１５としてＮＰＮトランジスタを採用している。第１トランジスタ１５は、ベース電極にＥＣＵ６０が接続されており、コレクタ電極が第２トランジスタ１６のゲート電極に接続されており、エミッタ電極がグランドに接続されている。第１トランジスタ１５は、ＥＣＵ６０からの駆動指令が入力されるとオンし、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されるとオフする。なお、ＥＣＵ６０からの駆動指令は、ＩＣ１１ａにも入力される。

第２トランジスタ１６は、特許請求の範囲の第２スイッチング素子に相当する。本実施形態では、一例として、第２トランジスタ１６としてＰチャネルＭＯＳＦＥＴを採用している。第２トランジスタ１６は、ゲート電極が第１トランジスタ１５のコレクタ電極に接続されており、ドレイン電極がＩＣ１１ａに接続されており、ソース電極が電源線に接続されている。第２トランジスタ１６は、第１トランジスタ１５又は第３トランジスタ１７がオンすることでバッテリ５０からＩＣ１１ａへ電源供給し、第１トランジスタ１５及び第３トランジスタ１７がオフすることでバッテリ５０からＩＣ１１ａへの電源供給を停止する。

第３トランジスタ１７は、特許請求の範囲の第３スイッチング素子に相当する。本実施形態では、一例として、第３トランジスタ１７としてＮＰＮトランジスタを採用している。第３トランジスタ１７は、ベース電極にＩＣ１１ａが接続されており、コレクタ電極が第２トランジスタ１６のゲート電極に接続されており、エミッタ電極がグランドに接続されている。第３トランジスタ１７は、ＩＣ１１ａによってオンオフされる。

第４トランジスタ１８は、特許請求の範囲の第４スイッチング素子に相当する。本実施形態では、一例として、第４トランジスタ１８としてＮＰＮトランジスタを採用している。第４トランジスタ１８は、ベース電極にＩＣ１１ａが接続されており、コレクタ電極が第５トランジスタ１９のゲート電極に接続されており、エミッタ電極がグランドに接続されている。第４トランジスタ１８は、ＩＣ１１ａによってオンオフされる。

第５トランジスタ１９は、特許請求の範囲の第５スイッチング素子に相当する。本実施形態では、一例として、第５トランジスタ１９としてＰチャネルＭＯＳＦＥＴを採用している。第５トランジスタ１９は、ゲート電極が第４トランジスタ１８のコレクタ電極に接続されており、ドレイン電極がインバータ１３に接続されており、ソース電極が電源線に接続されている。第５トランジスタ１９は、第４トランジスタ１８がオンすることでバッテリ５０からインバータ１３へ電源供給し、第４トランジスタ１８がオフすることでバッテリ５０からインバータ１３への電源供給を停止する。

ＩＣ１１ａは、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されると測定期間の間、第３トランジスタ１７をオンさせてバッテリ５０からの電源供給を継続させる（保持部）。そして、ＩＣ１１ａは、測定期間が終了すると第３トランジスタ１７をオフさせて、バッテリ５０からの電源供給を停止させる（保持部）。

駆動装置１０ａは、ＥＣＵ６０から駆動指令が入力されると、第１トランジスタ１５がオンすることで、第２トランジスタ１６がオンして、バッテリ５０からＩＣ１１ａに動作電源が供給される。そして、ＩＣ１１ａは、動作電源が供給されると、第３トランジスタ１７をオンにする。さらに、ＩＣ１１ａは、動作電源が供給されると、第４トランジスタ１８をオンにすることで、第５トランジスタがオンして、バッテリ５０からインバータ１３に電源供給させる。そして、ＩＣ１１ａは、ＥＣＵ６０からの駆動指令に応じてモータ３１を駆動制御する。

また、駆動装置１０ａは、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されると、第１トランジスタ１５がオフされる。そして、ＩＣ１１ａは、ＥＣＵ６０からの駆動指令が停止されてから測定期間の間、第３トランジスタ１７のオンを継続する。これによって、ＩＣ１１ａは、測定期間の間、第２トランジスタ１６のオンを継続することでき、バッテリ５０から動作電源の供給が継続される。

そして、ＩＣ１１ａは、測定期間の間、駆動装置１０ａの温度が温度閾値に達したと判定しなかった場合、第３トランジスタ１７をオフにすることで、第２トランジスタ１６をオフにする。これによって、ＩＣ１１ａは、バッテリ５０から動作電源の供給が停止される。また、ＩＣ１１ａは、測定期間の間、駆動装置１０ａの温度が温度閾値に達したと判定しなかった場合、第４トランジスタ１８をオフにすることで、第５トランジスタ１９をオフにする。これによって、ＩＣ１１ａは、バッテリ５０からインバータ１３への電源供給を停止する。

一方、ＩＣ１１ａは、測定期間の間で、駆動装置１０ａの温度が温度閾値に達したと判定した場合、第３トランジスタ１７及び第４トランジスタのオンを継続させる。そして、ＩＣ１１ａは、ＩＣ１１と同様に、所定の冷却期間だけ、ＥＣＵ６０からの駆動指令にかかわらず、電動ファン３０を駆動制御して電動ファン３０によって駆動装置１０ａを冷却する。

これによって、駆動装置１０ａは、駆動装置１０と同様の効果を奏することができる。さらに、駆動装置１０ａは、ウェイク機能及びスリープ機能がないＩＣであっても採用できる。つまり、駆動装置１０ａは、トランジスタをオンオフできるＩＣであっても採用できる。

（第３実施形態）
図６を用いて、第３実施形態の駆動装置に関して説明する。第３実施形態の駆動装置は、ＩＣの処理動作が駆動装置１０と異なる。本実施形態では、第１実施形態と同様の点に関する説明を省略し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。つまり、本実施形態における第１実施形態と同様の点に関しては、第１実施形態の説明を参照して採用することができる。なお、本実施形態では、便宜的に、第１実施形態と同じ符号を用いる。

ＩＣ１１は、ステップＳ１２ａにおいて、温度上昇ありか否かを判定する（判定部）。つまり、ＩＣ１１は、測定期間中に、駆動装置１０の温度が上昇したか否かを判定する。ＩＣ１１は、ステップＳ１１で測定した少なくとも二点での温度から温度上昇しているか否かを確認する。言い換えると、ＩＣ１１は、測定期間における少なくとも二点で測定された温度から温度上昇しているか否かを確認する。なお、この二点とは、異なる二つの測定タイミングである。

そして、ＩＣ１１は、温度上昇していると判定した場合に過熱状態であると判定する。一方、ＩＣ１１は、温度上昇していると判定しなかった場合に過熱状態でないと判定する。

これによって、本実施形態の駆動装置は、駆動装置１０と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態の駆動装置は、温度上昇に基づいて過熱状態であるか否かを判定しているため、温度と温度閾値との比較結果に基づいて過熱状態であるか否かを判定している駆動装置１０よりも、過熱状態であるか否かの判定時間を短くすることができる。よって、本実施形態の駆動装置は、駆動装置１０よりも暗電流を抑制できる。

１０，１０ａ…駆動装置、１１，１１ａ…ＩＣ、１２…リレー、１３…インバータ、１４…温度測定回路、１５…第１トランジスタ、１６…第２トランジスタ、１７…第３トランジスタ、１８…第４トランジスタ、１９…第５トランジスタ、２１…筐体、２２…カバー、３０…電動ファン、３１…モータ、３２…ファン、４０…機電一体装置、５０…バッテリ、６０…ＥＣＵ、７０…ラジエータ、９０…エンジン、１００…車両

Claims (11)

1. 外部装置からの駆動指令に基づいて、冷却対象を冷却するための電動ファンを駆動制御する駆動装置であって、
   前記駆動装置の温度に応じた温度信号を出力する温度測定回路（１４）と、前記駆動指令に基づいて前記電動ファンを駆動制御する処理装置（１１、１１ａ）と、を備えており、
   前記処理装置は、
   前記外部装置からの前記駆動指令が停止してから予め決められた測定期間の間、前記温度信号に基づいて前記駆動装置の前記温度を測定する測定部（Ｓ１１）と、
   前記測定部によって測定された前記温度から、前記駆動装置の冷却が必要な過熱状態であるか否かを判定する判定部（Ｓ１２、Ｓ１２ａ）と、
   前記判定部によって前記過熱状態と判定された場合、前記外部装置からの前記駆動指令にかかわらず、前記電動ファンを駆動制御して前記電動ファンによって前記駆動装置を冷却する駆動部（Ｓ１３）と、を備えている駆動装置。
2. 前記処理装置は、電源（５０）から電源供給されるものであって、
   さらに、前記電源と前記処理装置との間の電源線に設けられ、前記処理装置によって開閉が制御されるリレー（１２）と、
   前記電源から電源供給され、前記電動ファンを駆動制御するために前記処理装置によって制御されるインバータ（１３）と、を備えており、
   前記処理装置は、前記駆動部と、前記外部装置からの前記駆動指令が停止されると前記測定期間の間は前記リレーをオンさせて電源供給を継続させ、前記測定期間が終了すると前記リレーをオフさせる保持部（Ｓ１０、Ｓ１６）とを含んでいる請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記処理装置は、前記駆動部を含んでおり、且つ、起動状態からスリープ状態へ遷移するスリープ機能を備えており、前記外部装置からの前記駆動指令が停止されると前記測定期間の間は前記起動状態を継続させ、前記測定期間が終了すると前記スリープ状態へ遷移する保持部を含んでいる請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記処理装置は、電源（５０）から電源供給されるものであって、
   さらに、前記電源から電源供給され、前記電動ファンを駆動制御するために、前記処理装置によって制御されるインバータ（１３）と
   前記駆動指令が入力されるとオンし、前記駆動指令が停止されるとオフする第１スイッチング素子（１５）と、
   前記処理装置によってオンオフされる第３スイッチング素子（１７）と、
   前記第１スイッチング素子又は前記第３スイッチング素子がオンすることで前記電源から前記処理装置へ電源供給し、前記第１スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子がオフすることで前記電源から前記処理装置への電源供給を停止する第２スイッチング素子（１６）と、
   前記処理装置によってオンオフされる第４スイッチング素子（１８）と、
   前記第４スイッチング素子がオンすることで前記電源から前記インバータへ電源供給し、前記第４スイッチング素子がオフすることで前記電源から前記インバータへの電源供給を停止する第５スイッチング素子（１９）と、を備えており、
   前記処理装置は、前記駆動部と、前記外部装置からの前記駆動指令が停止されると前記測定期間の間は前記第３スイッチング素子をオンさせて電源供給を継続させ、前記測定期間が終了すると前記第３スイッチング素子をオフさせる保持部とを含んでいる請求項１に記載の駆動装置。
5. 前記温度測定回路は、少なくとも二つ設けられており、
   前記測定部は、少なくとも二つの前記温度測定回路からの信号に基づいて、前記駆動装置の前記温度を測定する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の駆動装置。
6. 前記判定部は、前記測定部によって前記測定期間で測定された前記温度が、前記過熱状態であるか否かを判定する温度閾値に達した場合に前記過熱状態であると判定する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の駆動装置。
7. 前記温度閾値は、前記駆動装置内の熱耐量が最も小さい部位よりも低い温度である請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記判定部は、前記測定部によって前記測定期間における少なくとも二点で測定された前記温度から温度上昇しているか否かを確認し、温度上昇している場合に前記過熱状態であると判定する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の駆動装置。
9. 前記測定期間は、前記駆動装置の熱時定数の２．３倍である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の駆動装置。
10. 前記駆動部は、電源としてバッテリから電源供給されるものであり、現在のバッテリ容量が所定値以下の場合、前記判定部によって前記過熱状態と判定された場合であっても、前記電動ファンの駆動制御を禁止する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の駆動装置。
11. 前記駆動部は、前記電動ファンによって前記駆動装置を冷却する場合、前記電動ファンを最低回転数で回すように駆動制御する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の駆動装置。

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