JP2022175175A - In-vehicle power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車載給電装置に係る。特に、本発明は、装置内部を冷却(放熱)するための冷却ファンの回転速度制御の改良に関する。 The present invention relates to an in-vehicle power supply device. In particular, the present invention relates to improvements in controlling the rotational speed of a cooling fan for cooling (dissipating heat) the inside of an apparatus.
従来、特許文献1に開示されているようなインバータ等の給電装置にあっては、給電に伴う各種電子機器の発熱によって装置内部温度が過上昇してしまうことを防止するために冷却ファンが備えられている。また、この種の給電装置に備えられた冷却ファンとして、回転速度が制御可能なものも知られている。特許文献1には、インバータの出力に応じて冷却ファンを作動させることや、インバータ近傍の温度に応じて冷却ファンの回転速度を調整すること(インバータ近傍の温度に応じて冷却ファンの回転速度を多段階で変化させること)が開示されている。
Conventionally, a power supply device such as an inverter as disclosed in
しかしながら、特許文献1にあっては、インバータの出力に応じた冷却ファンの制御と、インバータ近傍の温度(給電装置の内部温度に相当)に応じた冷却ファンの制御とは、互いに独立した制御となっている。
However, in
本発明の発明者は、これらインバータの出力および給電装置の内部温度と、冷却ファンの制御とを連携させることによって効率良く装置内部を冷却できるようにする(必要以上に冷却ファンを作動させることなく装置内部温度の過上昇を抑制する)ことに着目し、本発明に至った。 The inventor of the present invention makes it possible to efficiently cool the inside of the device by linking the output of the inverter and the internal temperature of the power supply device with the control of the cooling fan (without operating the cooling fan more than necessary). The present invention has been achieved by paying attention to the problem of suppressing an excessive rise in the internal temperature of the device.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置内部を効率良く冷却することができる冷却ファンの回転速度制御を可能にする車載給電装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and its object is to provide an in-vehicle power supply device capable of controlling the rotational speed of a cooling fan capable of efficiently cooling the inside of the device. be.
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、冷却ファンを備え該冷却ファンの作動によって装置内部を冷却する冷却系を備えた車載給電装置を前提とする。そして、この車載給電装置は、温度検出手段、出力電力検出手段、制御量第1候補決定部、制御量第2候補決定部、指示制御量決定部、および、冷却ファン制御部を備えている。温度検出手段は、前記装置内部の温度を検出する。出力電力検出手段は、前記車載給電装置の出力電力を検出する。制御量第1候補決定部は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第1候補として決定する。制御量第2候補決定部は、前記出力電力検出手段によって検出された前記出力電力に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第2候補として決定する。指示制御量決定部は、前記制御量第1候補および前記制御量第2候補のうち前記冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として決定する。冷却ファン制御部は、前記指示制御量決定部によって決定された前記指示制御量で前記冷却ファンを制御する。 The solution of the present invention for achieving the above object is based on an in-vehicle power supply device having a cooling fan and a cooling system for cooling the inside of the device by the operation of the cooling fan. This vehicle-mounted power supply device includes temperature detection means, output power detection means, a first control amount candidate determination section, a second control amount candidate determination section, an instruction control amount determination section, and a cooling fan control section. The temperature detection means detects the temperature inside the device. The output power detection means detects the output power of the vehicle-mounted power supply device. The control amount first candidate determination unit determines, as a control amount first candidate, a control amount for the rotation speed of the cooling fan according to the temperature inside the device detected by the temperature detection means. The control amount second candidate determination unit determines, as a control amount second candidate, a control amount for the rotational speed of the cooling fan according to the output power detected by the output power detection means. The instruction control amount determination unit determines, as an instruction control amount, one of the first control amount candidate and the second control amount candidate that increases the rotational speed of the cooling fan. The cooling fan control section controls the cooling fan with the command control amount determined by the command control amount determining section.
この特定事項により、制御量第1候補(装置内部の温度に応じた冷却ファンの回転速度の制御量)と制御量第2候補(車載給電装置の出力電力に応じた冷却ファンの回転速度の制御量)とを比較し、冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として選択して冷却ファンを制御することになる。これにより、装置内部の温度が上昇したことに応じて冷却ファンの回転速度を制御するだけでなく、装置内部の温度が未だ上昇していなくても、車載給電装置の出力電力が大きいことで将来的に装置内部の温度が上昇(急速に上昇)するといったことを予見(予知)して、それに応じた冷却ファンの回転速度制御を実現する(装置内部の温度が上昇する前段階で、当該温度の上昇を抑制する冷却ファンの回転速度制御を実現する)ことができる。 With this specific item, the first control amount candidate (control amount of the cooling fan rotation speed according to the temperature inside the device) and the second control amount candidate (control amount of the cooling fan rotation speed according to the output power of the on-vehicle power supply device) , and the candidate with the higher rotation speed of the cooling fan is selected as the indicated control amount to control the cooling fan. This not only controls the rotation speed of the cooling fan according to the temperature rise inside the device, but also allows the large output power of the on-board power supply device to reduce It predicts (predicts) that the temperature inside the device will rise (rapid rise), and realizes the rotation speed control of the cooling fan accordingly. It is possible to realize rotation speed control of the cooling fan that suppresses an increase in the temperature.
また、前記の目的を達成するための他の解決手段としては、車載給電装置に、温度検出手段、出力電流検出手段、制御量第1候補決定部、制御量第2候補決定部、指示制御量決定部、および、冷却ファン制御部を備えさせた構成も挙げられる。温度検出手段は、前記装置内部の温度を検出する。出力電流検出手段は、前記車載給電装置の出力電流を検出する。制御量第1候補決定部は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第1候補として決定する。制御量第2候補決定部は、前記出力電流検出手段によって検出された前記出力電流に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第2候補として決定する。指示制御量決定部は、前記制御量第1候補および前記制御量第2候補のうち前記冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として決定する。冷却ファン制御部は、前記指示制御量決定部によって決定された前記指示制御量で前記冷却ファンを制御する。 Further, as another means for achieving the above object, the vehicle-mounted power supply device includes temperature detection means, output current detection means, a first control amount candidate determination section, a second control amount candidate determination section, and an indicated control amount. A configuration including a determination unit and a cooling fan control unit is also possible. The temperature detection means detects the temperature inside the device. The output current detection means detects the output current of the vehicle-mounted power supply device. The control amount first candidate determination unit determines, as a control amount first candidate, a control amount for the rotation speed of the cooling fan according to the temperature inside the device detected by the temperature detection means. The control amount second candidate determination unit determines, as a control amount second candidate, a control amount for the rotational speed of the cooling fan according to the output current detected by the output current detection means. The instruction control amount determination unit determines, as an instruction control amount, one of the first control amount candidate and the second control amount candidate that increases the rotational speed of the cooling fan. The cooling fan control section controls the cooling fan with the command control amount determined by the command control amount determining section.
この特定事項によっても、装置内部の温度が上昇したことに応じて冷却ファンの回転速度を制御するだけでなく、装置内部の温度が未だ上昇していなくても、車載給電装置の出力電流が大きいことで将来的に装置内部の温度が上昇するといったことを予見して、それに応じた冷却ファンの回転速度制御を実現することができる。 This particular matter not only controls the rotation speed of the cooling fan in response to the temperature rise inside the device, but also allows the output current of the on-vehicle power supply device to be large even if the temperature inside the device has not yet risen. Therefore, it is possible to foresee that the temperature inside the apparatus will rise in the future, and to realize the rotational speed control of the cooling fan accordingly.
また、車載給電装置の出力電力に応じて制御量第2候補を決定する場合において、前記制御量第1候補は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度が所定値以上となった場合に当該温度が高くなるに従って前記冷却ファンの回転速度が次第に高くなるように決定される一方、前記制御量第2候補は、前記出力電力検出手段によって検出された前記出力電力が第1の所定値以上となった場合に前記冷却ファンの作動を開始させ前記出力電力が第2の所定値以下となるまで前記冷却ファンの回転速度を一定に維持するように決定される。 Further, when the second control amount candidate is determined according to the output power of the on-vehicle power supply device, the first control amount candidate is determined when the temperature inside the device detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined value. is determined so that the rotation speed of the cooling fan gradually increases as the temperature increases, and the second control amount candidate It is determined to start the operation of the cooling fan when the output power becomes equal to or higher than the value and to keep the rotation speed of the cooling fan constant until the output power becomes equal to or lower than the second predetermined value.
これは、制御量第1候補は、実際に装置内部の温度が高くなったことに対応するための受動的な制御の制御量であるのに対し、制御量第2候補は、将来的に装置内部の温度が高くなることが予見されたことに対応するための能動的な制御の制御量であることに起因する。つまり、制御量第1候補は、実際に装置内部の温度が高くなっている状況において、装置内部の温度が過上昇しないように、当該温度が高くなるに従って冷却ファンの回転速度が次第に高くなるように決定される。これに対し、制御量第2候補は、装置内部の温度が高くなる前段階で、当該装置内部の温度の上昇(急速な上昇)を抑制するように、車載給電装置の出力電力が第1の所定値以上となった場合に冷却ファンの作動を開始させ、当該出力電力が第2の所定値以下となるまで冷却ファンの回転速度を一定に維持するように決定される。このような2種類の制御手法のうち、状況に応じた適切な制御手法が選択されて冷却ファンの回転速度制御が実施されることにより、装置内部を効率良く冷却することができる。 This is because the first control amount candidate is a control amount of passive control for coping with the fact that the temperature inside the apparatus actually rises, while the second control amount candidate This is because the control amount is an active control for coping with the fact that the internal temperature is expected to rise. In other words, the first candidate for the control amount is set so that the rotation speed of the cooling fan gradually increases as the temperature inside the device rises so that the temperature inside the device does not rise excessively when the temperature inside the device actually rises. is determined by On the other hand, the second control amount candidate is such that the output power of the on-vehicle power supply device is set to the first value so as to suppress the rise (rapid rise) of the temperature inside the device before the temperature inside the device rises. The cooling fan is started to operate when the output power exceeds a predetermined value, and the rotation speed of the cooling fan is kept constant until the output power becomes equal to or less than the second predetermined value. By selecting an appropriate control method according to the situation from among these two types of control methods and controlling the rotation speed of the cooling fan, the inside of the apparatus can be efficiently cooled.
また、車載給電装置の出力電流に応じて制御量第2候補を決定する場合において、前記制御量第1候補は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度が所定値以上となった場合に当該温度が高くなるに従って前記冷却ファンの回転速度が次第に高くなるように決定される一方、前記制御量第2候補は、前記出力電流検出手段によって検出された前記出力電流が第1の所定値以上となった場合に前記冷却ファンの作動を開始させ前記出力電流が第2の所定値以下となるまで前記冷却ファンの回転速度を一定に維持するように決定される。 Further, when the second control amount candidate is determined according to the output current of the on-vehicle power supply device, the first control amount candidate is selected when the temperature inside the device detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined value. is determined so that the rotation speed of the cooling fan gradually increases as the temperature increases, the second control amount candidate It is determined to start the operation of the cooling fan when the output current is equal to or higher than the value and to keep the rotation speed of the cooling fan constant until the output current becomes equal to or lower than the second predetermined value.
この場合にも、2種類の制御手法のうち、状況に応じた適切な制御手法が選択されて冷却ファンの回転速度制御が実施されることにより、装置内部を効率良く冷却することができる。 In this case as well, the inside of the device can be efficiently cooled by selecting an appropriate control method according to the situation from among the two types of control methods and executing the rotation speed control of the cooling fan.
本発明では、制御量第1候補(装置内部の温度に応じた冷却ファンの回転速度の制御量)と制御量第2候補(車載給電装置の出力電力に応じた冷却ファンの回転速度の制御量または車載給電装置の出力電流に応じた冷却ファンの回転速度の制御量)とを比較し、冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として冷却ファンを制御するようにしている。これにより、装置内部を効率良く冷却することが可能になる。 In the present invention, the first control amount candidate (the control amount of the rotation speed of the cooling fan according to the internal temperature of the device) and the second control amount candidate (the control amount of the cooling fan rotation speed according to the output power of the on-vehicle power supply device) Alternatively, the control amount of the rotation speed of the cooling fan according to the output current of the on-vehicle power supply device) is compared, and the candidate with the higher rotation speed of the cooling fan is used as the indicated control amount to control the cooling fan. This makes it possible to efficiently cool the inside of the device.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両の各種デバイス(車載の各種補機類に限らず、電気自動車やハイブリッド自動車における走行用モータ等も含む)に電力を供給する車載給電装置であるインバータに本発明を適用した場合について説明する。尚、インバータを構成する各種電子機器の構造や機能については周知であるため、ここでの説明は省略する。また、本実施形態では、車載給電装置を冷却するための冷却ファンの回転速度がDuty制御される場合を例に挙げて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an inverter, which is an in-vehicle power supply device that supplies power to various devices of a vehicle (not limited to various in-vehicle auxiliary equipment, but also including a driving motor in an electric vehicle or a hybrid vehicle). A case will be described. Since the structures and functions of various electronic devices that make up the inverter are well known, descriptions thereof will be omitted here. Further, in the present embodiment, an example will be described in which the rotational speed of a cooling fan for cooling an on-vehicle power supply device is subjected to duty control.
-車載給電装置における冷却系の概略構成-
図1は、本実施形態に係る車載給電装置における冷却系1の概略構成を示すブロック図である。この図1に示すように、車載給電装置における冷却系1は、内部温度センサ(温度検出手段)2、出力電力検出装置(出力電力検出手段)3、冷却ファンコントロールユニット4を備えている。
- Schematic configuration of cooling system in on-vehicle power supply equipment -
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
また、冷却ファンコントロールユニット4には、第1Duty決定部(制御量第1候補決定部)41、第2Duty決定部(制御量第2候補決定部)42、ファンDuty決定部(指示制御量決定部)43、および、冷却ファン制御部44が備えられている。
In addition, the cooling
内部温度センサ2は、車載給電装置の内部(例えば車載給電装置のケーシング内部)の温度を検出するセンサであって、サーミスタや熱電対等が適用される。内部温度センサ2は、第1Duty決定部41に信号線によって接続されており、内部温度センサ2によって検出された車載給電装置の内部温度の情報は第1Duty決定部41に送信される。
The
出力電力検出装置3は、車載給電装置の出力電力を検出する。この出力電力検出装置3による出力電力の検出手法は特に限定されるものではないが、例えば、車載給電装置における電流値および電圧値をそれぞれセンシングし、これら値から出力電力を演算するようにしたり、車載給電装置に接続されている各種デバイスの作動状態から出力電力を推定することが挙げられる。出力電力検出装置3は、第2Duty決定部42に信号線によって接続されており、出力電力検出装置3によって検出された車載給電装置の出力電力の情報は第2Duty決定部42に送信される。
The output
第1Duty決定部41は、内部温度センサ2によって検出された車載給電装置の内部温度の情報を受信し、この内部温度の情報に応じた第1Duty(装置内部の温度に応じた冷却ファン5の回転速度を決定するDutyであって、本発明でいう制御量第1候補)を求める。
The first
具体的には、第1Duty決定部41には、図2に示す第1Dutyマップが格納されており、内部温度センサ2から受信した情報である内部温度を、この第1Dutyマップに当て嵌めることで第1Dutyを求めるようになっている。この第1Dutyマップは、内部温度センサ2から受信した情報である内部温度が所定のクライテリアt1(例えば90℃)に達するまではDutyを0%として求め、この内部温度が所定のクライテリアt1以上となった場合には、当該内部温度が高くなるに従ってDutyを次第に大きな値として求めるものとなっている。また、この第1Dutyは最大値が所定値D1(例えば90%)に設定されている。これらの値はこれに限定されるものではない。
Specifically, the first Duty map shown in FIG. 2 is stored in the first
第1Duty決定部41は、ファンDuty決定部43に信号線によって接続されており、第1Duty決定部41によって求められた第1Dutyの情報はファンDuty決定部43に送信される。
The first
第2Duty決定部42は、出力電力検出装置3によって検出された車載給電装置の出力電力の情報を受信し、この出力電力の情報に応じた第2Duty(車載給電装置の出力電力に応じた冷却ファン5の回転速度を決定するDutyであって、本発明でいう制御量第2候補)を求める。
The second
具体的には、第2Duty決定部42には、図3に示す第2Dutyマップが格納されており、出力電力検出装置3から受信した情報である車載給電装置の出力電力を、この第2Dutyマップに当て嵌めることで第2Dutyを求めるようになっている。この第2Dutyマップは、出力電力検出装置3から受信した情報である車載給電装置の出力電力が所定のクライテリア(本発明でいう第1の所定値)W1(例えば500W)に達するまではDutyを0%として求め、この車載給電装置の出力電力が所定のクライテリアW1以上となった場合には、所定のDuty(図3におけるD2;例えば90%)を求めるものとなっている。これらの値はこれに限定されるものではない。また、第2Dutyマップにはヒステリシスが設けられており、車載給電装置の出力電力が所定のクライテリアW1以上となって所定のDutyが求められた場合には、この車載給電装置の出力電力がクライテリアW1よりも低い所定値(本発明でいう第2の所定値)W2(例えば300W)以下となるまでは前記所定のDutyが維持され、車載給電装置の出力電力が所定値W2まで低下した時点でDutyを0%とするようになっている。この値はこれに限定されるものではない。
Specifically, the second
第2Duty決定部42は、ファンDuty決定部43に信号線によって接続されており、第2Duty決定部42によって求められた第2Dutyの情報はファンDuty決定部43に送信される。
The second
ファンDuty決定部43は、第1Duty決定部41からの情報(第1Duty)および第2Duty決定部42からの情報(第2Duty)をそれぞれ受信し、これら情報である第1Dutyおよび第2Dutyのうち高い方のDuty(冷却ファン5の回転速度が高くなる方のDuty)を冷却ファン5の制御に使用する指示Duty(本発明でいう指示制御量)として選択する。この選択動作が、本発明でいう、「制御量第1候補および制御量第2候補のうち冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として決定する」動作に相当する。
The fan duty determination unit 43 receives the information (first duty) from the first
ファンDuty決定部43は、冷却ファン制御部44に信号線によって接続されており、ファンDuty決定部43によって選択されたDuty(第1Dutyおよび第2Dutyのうち高い方のDuty)は冷却ファン制御部44に送信される。
The fan duty determination unit 43 is connected to the cooling
例えば、車載給電装置の内部温度が図2におけるtaであり、車載給電装置の出力電力が図3におけるWaであった場合には、第1Dutyおよび第2Dutyが共に0%であり、ファンDuty決定部43から冷却ファン制御部44に送信される情報はDuty=0%となる。
For example, when the internal temperature of the onboard power supply device is ta in FIG. 2 and the output power of the onboard power supply device is Wa in FIG. 3, both the first duty and the second duty are 0%, and the fan duty determination unit The information transmitted from 43 to the cooling
また、車載給電装置の内部温度が図2におけるtbであり、車載給電装置の出力電力が図3におけるWaであった場合には、第1Dutyが例えば50%であり、第2Dutyが0%であることから、ファンDuty決定部43から冷却ファン制御部44に送信される情報はDuty=50%となる。
Further, when the internal temperature of the onboard power supply device is tb in FIG. 2 and the output power of the onboard power supply device is Wa in FIG. 3, the first duty is 50%, and the second duty is 0%. Therefore, the information transmitted from the fan duty determination unit 43 to the cooling
また、車載給電装置の内部温度が図2におけるtaであり、車載給電装置の出力電力が図3におけるWbであった場合には、第1Dutyが0%であり、第2Dutyが例えば90%であることから、ファンDuty決定部43から冷却ファン制御部44に送信される情報はDuty=90%となる。
Further, when the internal temperature of the onboard power supply device is ta in FIG. 2 and the output power of the onboard power supply device is Wb in FIG. 3, the first duty is 0% and the second duty is 90%, for example. Therefore, the information transmitted from the fan duty determination unit 43 to the cooling
また、車載給電装置の内部温度が図2におけるtbであり、車載給電装置の出力電力が図3におけるWbであった場合には、第1Dutyが例えば50%であり、第2Dutyが例えば90%であることから、ファンDuty決定部43から冷却ファン制御部44に送信される情報はDuty=90%となる。尚、このような状況から、車載給電装置の出力電力が図3におけるWcまで低下した場合には、第1Dutyが例えば50%であり、第2Dutyが0%であることから、ファンDuty決定部43から冷却ファン制御部44に送信される情報はDuty=50%となる。
Further, when the internal temperature of the vehicle-mounted power supply device is tb in FIG. 2 and the output power of the vehicle-mounted power supply device is Wb in FIG. Therefore, the information transmitted from the fan duty determination unit 43 to the cooling
冷却ファン制御部44は、ファンDuty決定部43からの情報(Duty)を受信し、この情報であるDuty(第1Dutyおよび第2Dutyのうち高い方のDuty)で冷却ファン5が回転するように当該冷却ファン5を制御する。
The cooling
-冷却ファン制御-
次に、前述の如く構成された車載給電装置における冷却系1による冷却ファン制御の手順について説明する。
- Cooling fan control -
Next, a procedure for controlling the cooling fan by the
図4は冷却ファン制御の手順を示すフローチャート図である。この図4に示すように、冷却ファン制御では、先ず、ステップST1において、車載給電装置の内部温度の検出、および、車載給電装置の出力電力の検出が行われる。車載給電装置の内部温度の検出は前記内部温度センサ2によって行われ、この車載給電装置の内部温度の情報が第1Duty決定部41に送信される。また、車載給電装置の出力電力の検出は前記出力電力検出装置3によって行われ、この車載給電装置の出力電力の情報が第2Duty決定部42に送信される。
FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of cooling fan control. As shown in FIG. 4, in the cooling fan control, first, in step ST1, the internal temperature of the vehicle-mounted power supply device and the output power of the vehicle-mounted power supply device are detected. The internal temperature of the vehicle-mounted power supply device is detected by the
ステップST2では、第1Duty決定部41において第1Dutyマップを使用して第1Dutyが求められると共に、第2Duty決定部42において第2Dutyマップを使用して第2Dutyが求められる。これらDuty決定部41,42において求められた各Dutyの情報はファンDuty決定部43に送信される。
In step ST2, the first
ステップST3では、ファンDuty決定部43において、第1Dutyが第2Dutyよりも高いか否かが判定される。例えば、車載給電装置の内部温度が図2におけるtbであり、車載給電装置の出力電力が図3におけるWaであった場合には、第1Dutyが第2Dutyよりも高くなるため、このステップST3ではYES判定されることになる。一方、例えば、車載給電装置の内部温度が図2におけるtaであり、車載給電装置の出力電力が図3におけるWbであった場合には、第1Dutyが第2Dutyよりも低くなるため、このステップST3ではNO判定されることになる。 In step ST3, the fan duty determination unit 43 determines whether or not the first duty is higher than the second duty. For example, when the internal temperature of the vehicle-mounted power supply device is tb in FIG. 2 and the output power of the vehicle-mounted power supply device is Wa in FIG. 3, the first duty is higher than the second duty. will be judged. On the other hand, for example, when the internal temperature of the vehicle-mounted power supply device is ta in FIG. 2 and the output power of the vehicle-mounted power supply device is Wb in FIG. 3, the first duty is lower than the second duty. Then, a NO determination is made.
ステップST3でYES判定された場合には、ステップST4に移り、第1Dutyの情報が冷却ファン制御部44に送信され、該冷却ファン制御部44は、この第1Dutyによって冷却ファン5の回転速度を制御する。一方、ステップST3でNO判定された場合には、ステップST5に移り、第2Dutyの情報が冷却ファン制御部44に送信され、該冷却ファン制御部44は、この第2Dutyによって冷却ファン5の回転速度を制御することになる。
If a YES determination is made in step ST3, the process moves to step ST4, the information of the first duty is transmitted to the cooling
このようにして第1Dutyによる冷却ファン5の回転速度の制御(第1Dutyが第2Dutyよりも高い場合における制御)と、第2Dutyによる冷却ファン5の回転速度の制御(第1Dutyが第2Dutyよりも低い場合における制御)とが選択されながら冷却ファン5が作動し、車載給電装置からの放熱を行うことで、車載給電装置の内部温度の過上昇を回避するようにしている。
In this way, the control of the rotational speed of the cooling
-実施形態の効果-
以上説明したように本実施形態では、第1Duty(装置内部の温度に応じた冷却ファン5の回転速度の制御量)と第2Duty(車載給電装置の出力電力に応じた冷却ファン5の回転速度の制御量)とを比較し、冷却ファン5の回転速度が高くなる方のDutyを指示Dutyとして冷却ファン5を制御するようにしている。これにより、装置内部を効率良く冷却することが可能になる。
- Effects of Embodiment -
As described above, in the present embodiment, the first duty (the control amount of the rotation speed of the cooling
図5は、本実施形態における装置内部温度の推移と比較例(例えば、前記第1Dutyのみによって冷却ファンの回転速度を制御するもの)における装置内部温度の推移とを比較した実験結果を示す図である。この図5からも明らかなように、本実験により、本実施形態にあっては、比較例のものに比べて、装置内部を効率良く冷却されていることが確認できた。 FIG. 5 is a diagram showing experimental results comparing changes in temperature inside the device according to the present embodiment and changes in temperature inside the device in a comparative example (for example, one in which the rotation speed of the cooling fan is controlled only by the first duty). be. As is clear from FIG. 5, it was confirmed from this experiment that the inside of the device was cooled more efficiently in this embodiment than in the comparative example.
また、本実施形態では、第1Dutyは、内部温度センサ2によって検出された装置内部の温度が所定のクライテリアt1以上となった場合に当該温度が高くなるに従って冷却ファン5の回転速度が次第に高くなるように決定される一方、第2Dutyは、出力電力検出装置3によって検出された車載給電装置の出力電力が所定のクライテリアW1以上となった場合に冷却ファン5の作動を開始させ、車載給電装置の出力電力が所定値W2以下となるまで冷却ファン5の回転速度を一定に維持するように決定されるものとしている。これは、第1Dutyは、実際に装置内部の温度が高くなったことに対応するための受動的な制御の制御量であるのに対し、第2Dutyは、将来的に装置内部の温度が高くなることが予見されたことに対応するための能動的な制御の制御量であることに起因する。つまり、第1Dutyは、実際に装置内部の温度が高くなっている状況において、装置内部の温度が過上昇しないように、当該温度が高くなるに従って冷却ファン5の回転速度が次第に高くなるように決定される。これに対し、第2Dutyは、装置内部の温度が高くなる前段階で、当該装置内部の温度の上昇(急速な上昇)を抑制するように、車載給電装置の出力電力が所定のクライテリアW1以上となった場合に冷却ファン5の作動を開始させ、当該出力電力が所定値W2以下となるまで冷却ファン5の回転速度を一定に維持するように決定される。このような2種類の制御手法のうち、状況に応じた適切な制御手法が選択されて冷却ファン5の回転速度制御が実施されることにより、装置内部を効率良く冷却することができる。
Further, in the present embodiment, the first duty is when the temperature inside the device detected by the
-変形例-
次に変形例について説明する。ここでは、前述した実施形態との相違点についてのみ説明する。
-Modification-
Next, a modified example will be described. Here, only differences from the above-described embodiment will be described.
図6は、本変形例に係る車載給電装置における冷却系1の概略構成を示すブロック図である。この図6に示すように、本変形例に係る車載給電装置における冷却系1にあっては、前述した実施形態における出力電力検出装置3に代えて、出力電流検出装置6が備えられている。この出力電流検出装置6は、車載給電装置の出力電流を検出する。例えば、車載給電装置に電流センサを備えさせた構成が挙げられる。この出力電流検出装置6は、第2Duty決定部42に信号線によって接続されており、出力電流検出装置6によって検出された車載給電装置の出力電流の情報は第2Duty決定部42に送信される。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the
本変形例にあっては、第2Duty決定部42は、出力電流検出装置6によって検出された車載給電装置の出力電流の情報を受信し、この出力電流の情報に応じた第2Duty(車載給電装置の出力電流に応じた冷却ファン5の回転速度を決定するDutyであって、本発明でいう制御量第2候補)を求める。例えば、前記実施形態において図3で示した第2Dutyマップと同様のマップが格納されており、出力電流検出装置6から受信した情報である車載給電装置の出力電流を当該マップに当て嵌めることで第2Dutyを求めるようになっている。このマップによって求められる第2Dutyも、前記実施形態における第2Dutyマップと同様に求められる。
In this modification, the second
その他の構成および制御は前述した実施形態の場合と同様である。 Other configurations and controls are the same as in the above-described embodiment.
本変形例においても、前述した実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。 Also in this modified example, the same effects as in the case of the above-described embodiment can be obtained.
-他の実施形態-
尚、本発明は、前記実施形態および前記変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
-Other embodiments-
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and all modifications and applications within the scope of the claims and their equivalents are possible.
例えば、前記実施形態および前記変形例では、冷却ファンの回転速度がDuty制御される場合を例に挙げて説明した。本発明における冷却ファンの回転速度の制御はDuty制御に限定されるものではなく、駆動電圧を変化させることによって回転速度を制御するものとしてもよい。 For example, in the embodiment and the modified example, the case where the rotational speed of the cooling fan is duty-controlled has been described as an example. Control of the rotation speed of the cooling fan in the present invention is not limited to duty control, and the rotation speed may be controlled by changing the drive voltage.
本発明は、車載給電装置における冷却ファンの回転速度制御に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to rotation speed control of a cooling fan in an in-vehicle power supply device.
1 車載給電装置における冷却系
2 内部温度センサ(温度検出手段)
3 出力電力検出装置(出力電力検出手段)
41 第1Duty決定部(制御量第1候補決定部)
42 第2Duty決定部(制御量第2候補決定部)
43 ファンDuty決定部(指示制御量決定部)
44 冷却ファン制御部
5 冷却ファン
6 出力電流検出装置(出力電流検出手段)
W1 出力電力の第1の所定値
W2 出力電力の第2の所定値
1 Cooling system in vehicle-mounted
3 Output power detection device (output power detection means)
41 First Duty Determination Unit (First Control Amount Candidate Determination Unit)
42 second duty determination unit (control amount second candidate determination unit)
43 fan duty determination unit (instruction control amount determination unit)
44 cooling
W1 first predetermined value of output power W2 second predetermined value of output power
Claims (4)
前記装置内部の温度を検出する温度検出手段と、
前記車載給電装置の出力電力を検出する出力電力検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第1候補として決定する制御量第1候補決定部と、
前記出力電力検出手段によって検出された前記出力電力に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第2候補として決定する制御量第2候補決定部と、
前記制御量第1候補および前記制御量第2候補のうち前記冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として決定する指示制御量決定部と、
前記指示制御量決定部によって決定された前記指示制御量で前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御部と、
を備えていることを特徴とする車載給電装置。 An in-vehicle power supply device comprising a cooling fan and a cooling system that cools the inside of the device by the operation of the cooling fan,
temperature detection means for detecting the temperature inside the device;
output power detection means for detecting output power of the vehicle-mounted power supply device;
a control amount first candidate determination unit that determines, as a control amount first candidate, a control amount for the rotation speed of the cooling fan according to the temperature inside the device detected by the temperature detection means;
a control amount second candidate determination unit that determines, as a control amount second candidate, a control amount of the rotational speed of the cooling fan according to the output power detected by the output power detection means;
an instruction control amount determination unit that determines, as an instruction control amount, one of the first control amount candidate and the second control amount candidate that increases the rotational speed of the cooling fan;
a cooling fan control unit that controls the cooling fan with the command control amount determined by the command control amount determination unit;
An in-vehicle power supply device comprising:
前記装置内部の温度を検出する温度検出手段と、
前記車載給電装置の出力電流を検出する出力電流検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第1候補として決定する制御量第1候補決定部と、
前記出力電流検出手段によって検出された前記出力電流に応じた前記冷却ファンの回転速度の制御量を制御量第2候補として決定する制御量第2候補決定部と、
前記制御量第1候補および前記制御量第2候補のうち前記冷却ファンの回転速度が高くなる方の候補を指示制御量として決定する指示制御量決定部と、
前記指示制御量決定部によって決定された前記指示制御量で前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御部と、
を備えていることを特徴とする車載給電装置。 An in-vehicle power supply device comprising a cooling fan and a cooling system that cools the inside of the device by the operation of the cooling fan,
temperature detection means for detecting the temperature inside the device;
output current detection means for detecting an output current of the vehicle-mounted power supply device;
a control amount first candidate determination unit that determines, as a control amount first candidate, a control amount for the rotation speed of the cooling fan according to the temperature inside the device detected by the temperature detection means;
a control amount second candidate determination unit that determines, as a control amount second candidate, a control amount of the rotation speed of the cooling fan according to the output current detected by the output current detection means;
an instruction control amount determination unit that determines, as an instruction control amount, one of the first control amount candidate and the second control amount candidate that increases the rotational speed of the cooling fan;
a cooling fan control unit that controls the cooling fan with the command control amount determined by the command control amount determination unit;
An in-vehicle power supply device comprising:
前記制御量第1候補は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度が所定値以上となった場合に当該温度が高くなるに従って前記冷却ファンの回転速度が次第に高くなるように決定される一方、
前記制御量第2候補は、前記出力電力検出手段によって検出された前記出力電力が第1の所定値以上となった場合に前記冷却ファンの作動を開始させ前記出力電力が第2の所定値以下となるまで前記冷却ファンの回転速度を一定に維持するように決定されることを特徴とする車載給電装置。 In the vehicle-mounted power supply device according to claim 1,
The first control amount candidate is determined such that when the temperature inside the apparatus detected by the temperature detecting means exceeds a predetermined value, the rotation speed of the cooling fan gradually increases as the temperature increases. while
The second control amount candidate causes the cooling fan to start operating when the output power detected by the output power detection means is equal to or greater than a first predetermined value, and the output power is equal to or less than a second predetermined value. An in-vehicle power supply device, wherein the rotation speed of the cooling fan is determined to be maintained constant until
前記制御量第1候補は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内部の温度が所定値以上となった場合に当該温度が高くなるに従って前記冷却ファンの回転速度が次第に高くなるように決定される一方、
前記制御量第2候補は、前記出力電流検出手段によって検出された前記出力電流が第1の所定値以上となった場合に前記冷却ファンの作動を開始させ前記出力電流が第2の所定値以下となるまで前記冷却ファンの回転速度を一定に維持するように決定されることを特徴とする車載給電装置。 In the vehicle-mounted power supply device according to claim 2,
The first control amount candidate is determined such that when the temperature inside the apparatus detected by the temperature detecting means exceeds a predetermined value, the rotation speed of the cooling fan gradually increases as the temperature increases. while
The second control amount candidate causes the cooling fan to start operating when the output current detected by the output current detecting means is equal to or greater than a first predetermined value, and the output current is equal to or less than a second predetermined value. An in-vehicle power supply device, wherein the rotation speed of the cooling fan is determined to be maintained constant until
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