JP3073245B2 - 車両用電動ファンの制御装置 - Google Patents
車両用電動ファンの制御装置Info
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- JP3073245B2 JP3073245B2 JP03028912A JP2891291A JP3073245B2 JP 3073245 B2 JP3073245 B2 JP 3073245B2 JP 03028912 A JP03028912 A JP 03028912A JP 2891291 A JP2891291 A JP 2891291A JP 3073245 B2 JP3073245 B2 JP 3073245B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
- F01P7/048—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using electrical drives
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- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Description
御装置に関する。
熱交換器に複数の電動ファンを設け、一台の電動ファン
がロックした場合に残りの電動ファンを高速運転して必
要風量を確保する空冷式熱交換器の運転制御方式を開示
しており、その実施例では電動ファンを周波数制御して
その回転数を変化させている。
た従来技術のように一台の電動ファンのロック(ごみな
どが引っ掛かって回転できない状態)に備えて複数台の
電動ファンを常備することは不経済であり、装置重量、
必要スペ−スも増大する。更に、電動ファンは高速化す
るとモ−タの消費電力が増加するので、電動ファンを高
速運転するためには全モ−タを大出力かつ高速用に設計
する必要がある。
水温が何らかの条件変化で上昇した場合、上記従来技術
のように水温上昇に応じて車両用電動ファンを高速運転
して風量増加を図ることが考えられる。しかしながら、
車両用電動ファンを高速運転するには予想される最大回
転数に対応するモ−タの消費電力に合わせてモ−タを大
型に設計せざるを得ず、更にはオルタネ−タの出力設計
にも影響を与えるという問題が生じた。
であり、ファン駆動用のモ−タなどの装置の大型化を図
る必要がなく、水温上昇やロックなどの非常事態に対処
し得る車両用電動ファンの制御装置を提供することを、
その目的としている。
る回転数が変化する車両用熱交換器冷却用の電動ファン
の運転を制御する車両用電動ファンの制御装置におい
て、前記熱交換器にて熱交換される熱交換媒体の温度を
検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出
される前記熱交換媒体の温度が所定値を超えたかどうか
を判定して、超えた場合に通常印加電圧よりも高い高電
圧を前記電動ファンに所定短時間だけ印加するファン運
転制御手段とを備えることを特徴としている。
御装置は、印加電圧により回転数が変化する車両用熱交
換器冷却用の電動ファンの運転を制御する。特別運転条
件検出手段は水温上昇やロックなどの特別の運転条件を
検出する。ファン運転制御手段は前記特別の運転条件を
検出した場合に通常印加電圧よりも高い高電圧を電動フ
ァンに所定短時間だけ印加する。
条件が生じた場合には、車両用電動ファンのモ−タには
通常運転時よりも大きな電力が短時間だけ入力され、こ
の短時間の間、モ−タは高トルクでファンを駆動する。
その結果、例えば、水温が短時間だけ上昇する場合やロ
ック時に、短時間だけモ−タを大出力運転して水温低下
やロック解消を図るに際して、モ−タの大型大出力化、
複数化を図らなくてもよく、オルタネ−タの大型化など
の電源系統を見直すことも要らない。
動ファンの制御装置は、特別の運転条件時に通常印加電
圧よりも高い高電圧を所定短時間だけ電動ファンに印加
するファン運転制御手段を備えているので、電動ファン
のモ−タをいたずらに大型化する必要がなく、このこと
は搭載スペ−ス及び重量の点で強い制約がある車両用途
において優れた利点となる。
実施例を図1乃至図5に示す。図1はこの制御装置を備
えた車両用冷却システムを示す。ポンプ6はエンジン5
とラジエ−タ1との間で冷却水を循環させる。ファン2
1とそれを回転させるモ−タ20とからなる電動ファン
2は所定の風量をラジエ−タ1に供給してそれを冷却す
る。制御装置4は水温センサ40から出力される水温信
号を受取り、この水温信号に基づいて電動ファン20を
制御する。
4は、メインバッテリ41、サブバッテリ42、トラン
ジスタ43、スイッチ44、切換スイッチ45、マイコ
ン装置46からなる。メインバッテリ41の正極端はオ
ルタネ−タ71から給電され車両用負荷72に給電して
いる。また、メインバッテリ41の正極端はスイッチ4
4を通じて電動ファン2のモ−タの一端及びサブバッテ
リ42の正極端に接続され、このモ−タの他端はトラン
ジスタ43を通じて接地されている。メインバッテリ4
1及びサブバッテリ42の負極端は接地されている。
び切換スイッチ45はマイコン装置46の出力ポ−トに
接続され、マイコン装置46の入力ポ−トは水温センサ
40から水温信号を受け取る。以下、この装置の動作を
図2乃至図5を参照して説明する。図3はマイコン装置
46のフロ−チャ−ト、図4は水温センサ40が検出し
た水温と電動ファン2の回転数との関係を示す特性図、
図5は水温と経過時間との関係を示す水温状態変化図で
ある。
−チンをスタ−トさせて、水温Twを入力し(10
2)、水温TwがT1(図4参照)以上かどうかを調べ
(104)、TwがT1より小さければ電動ファン2を
停止して(106)、102にリタ−ンする。またT1
以上であれば、通電電流のデュ−ティ比をサ−チし(1
08)、サ−チしたデュ−ティ比に基づいて電動ファン
2をPWM制御する。
のモ−タ20に印加する電圧のデュ−ティ比を水温Tw
に応じて可変制御するものであって、予め、図4の水温
T1からT2までにおける水温Twと回転数との関係
と、回転数と印加電圧のデュ−ティ比との関係とをそれ
ぞれテ−ブルとしてメモリに格納しておき、102で入
力された水温Twに対応するデュ−ティ比をこれらテ−
ブルからサ−チし、サ−チしたデュ−ティ比のパルス電
圧をモ−タ20に印加するサブル−チンである。ちなみ
に図4において、デュ−ティ比は水温T1、回転数N1
においてほぼ0であり、水温T3、回転数N2において
ほぼ1である。
かを調べ(112)、高ければバッテリ直列接続サブル
−チンを実行し(118)、高くなければ水温Twが水
温T2より高いかどうかを調べ(114)、高くなけれ
ば102にリタ−ンし、高ければ水温上昇速度ΔTwが
所定の上昇速度ΔT1より大きいかどうかを調べ(11
6)、大きくなければ102にリタ−ンする。そして、
水温上昇速度ΔTwが所定の上昇速度ΔT1より大きけ
れば、バッテリ直列接続サブル−チンを実行する(11
8)。
2においてスイッチ44を開き、切換スイッチ45をa
端からb端に切り換える操作を行うル−チンである。な
お、このバッテリ直列接続サブル−チンの開始ととも
に、内蔵タイマをスタ−トさせ(120)、次にこのタ
イマが終了したかどうかを調べ(122)、終了したら
130に進んでバッテリ並列接続サブル−チンを実行す
る。一方、タイマが終了していなければ、水温Twが水
温T3より低いかどうかを調べ(124)、低ければバ
ッテリ並列接続サブル−チンを実行し(130)、低く
なければ水温Twが水温T4より低いかどうかを調べ
(126)、低くなければ122にリタ−ンし、低けれ
ば水温低下速度ΔTwが所定の低下速度ΔT2より大き
いかどうかを調べ(128)、大きくなければ122に
リタ−ンする。そして、水温低下速度ΔTwが所定の上
昇速度ΔT2より大きければ、バッテリ並列接続サブル
−チンを実行する(130)。
おいてスイッチ44を閉じ、切換スイッチ45をb端か
らa端に切り換える操作を行うル−チンである。すなわ
ち、本実施例によれば、デュ−ティ比1で運転していて
も水温Twが最高のしきい値水温T5を越える場合、又
は、高水温T4を越えかつ水温上昇速度が高い場合に、
モ−タ20に常用(定格)電圧よりも約2倍の直列電圧
を所定短時間だけ印加するので、定格運転時よりも大き
な風量でラジエ−タ1を冷却することができる。なお、
この高電圧運転は所定短時間だけに限定されているの
で、定格電圧で常用運転可能に設計されたモ−タを採用
することができ、モ−タを大型化したり、他の電源装置
を大容量化する必要がない。
装置のコンデンサ)において、水温(又は冷媒温度)が
上昇し、定格送風量よりも大きな風量(ピ−ク風量)が
要求されるのは、図5に示すように、短時間であり、こ
のような短時間のピ−ク風量において、定格電圧よりも
高い電圧を一時的にモ−タ20に印加して大風量を得る
ことにより、モ−タ20及びファン21の小型化が可能
となる。
圧を発生させるのに、メインバッテリ41とサブバッテ
リ42とを並列接続から直列接続へ切り換えることによ
り行っているので、直流電圧をブ−ストアップする回路
手段及びそれによる電力損失がない。更に、サブバッテ
リ42の代わりに大容量コンデンサを用いてもよい。 (実施例2)本発明の車両用電動ファンの制御装置の他
の実施例を図6乃及び図7に示す。
を行う実施例であり、制御装置4は、メインバッテリ4
1、サブバッテリ42、スイッチS5、S6、S7、切
換スイッチS3、S4、マイコン装置46を備え、更
に、モ−タ20の低圧端と接地線との間に設けられた電
流検出抵抗8を有している。各スイッチS3乃至S7
は、モ−タの回転方向の変更と両バッテリの直並列切り
換えに用いられる。
−トを参照して説明する。ただし、最初には、両バッテ
リ41、42を並列接続、電動ファン2は正転方向とな
るように。各スイッチS3乃至S7は制御されている。
まず、電流検出抵抗8の一端からの電圧Vrを読み取っ
て電流値を検出し(200)、モ−タ20が駆動中かど
うかを調べ(202)、駆動中でなければ200に戻
り、駆動中なら電流値が所定値以上かどうかを調べるこ
とによりモ−タがロックしているかどうかを調べ(20
4)、電流値が所定値より小さければ200に戻り、大
きければロックしたとして、スイッチS5をオフし(2
06)、S2、S4をオンして(208、210)モ−
タ20を逆転させ、所定時間経過後に(212)スイッ
チS2、S4をオフし(214、216)、S5をオン
して(218)、再度、モ−タロックを検出する(22
0)。
いれば(電圧Vrが所定値以下であれば)200にリタ
−ンし、モ−タ20が依然としてロック中であれば、モ
−タ20を逆転させ(222、224、226)、スイ
ッチS3をオフし(228)、S1をオンして(23
0)、両バッテリ41、42を直列接続して高電圧をモ
−タ20に印加し、電動ファン2を高トルクで駆動す
る。次に、スイッチS1、S2、S4をオフし、S3、
S5をオンして(236)、両バッテリ41、42を再
び並列接続しかつ正転させてモ−タロックを調べ(23
8)、ロックが解除されていれば200に戻り、依然と
してロックしていればロック解除不能として制御装置に
それを報せるとともにスイッチS5を開いて(24
0)、モ−タ20を保護する。
ロックした場合に、最初に定格トルクで逆転してロック
解除を試み、それでもロックしている場合に高電圧を印
加して高トルクでモ−タを逆転してロック解除している
ので、ロック解除確率が増大し、電動ファンのロックに
よるオ−バ−ヒ−トや走行中止といった事態の回避可能
性が高くなる。
逆転してロック解除したが、高トルクでモ−タを正転し
てロック解除することも可能である。この実施例でも、
高電圧を両バッテリの直列接続により実施しているの
で、回路構成が簡単となる利点がある。更にこの実施例
でも、定格(常用)電圧よりも高い高電圧を許容される
所定時間に限って印加しているので、定格電圧用に製造
されたモ−タ20の焼き付きを防止することができる。
る車両用水冷システムのブロック図、
性図、
態の発生状況を示す水温変化図
転制御手段)
Claims (1)
- 【請求項1】 印加電圧による回転数が変化する車両用
熱交換器冷却用の電動ファンの運転を制御する車両用電
動ファンの制御装置において、前記熱交換器にて熱交換される熱交換媒体の温度を検出
する温度 検出手段と、前記温度検出手段により検出される前記熱交換媒体の温
度が所定値を超えたかどうかを判定して、超えた場合に
通常印加電圧よりも高い高電圧を前記電動ファンに所定
短時間だけ印加するファン運転制御手段と、 を備えることを特徴とする車両用電動ファンの制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03028912A JP3073245B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 車両用電動ファンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03028912A JP3073245B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 車両用電動ファンの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04365923A JPH04365923A (ja) | 1992-12-17 |
JP3073245B2 true JP3073245B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12261614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03028912A Expired - Lifetime JP3073245B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 車両用電動ファンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3073245B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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JP2005299407A (ja) | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Toyota Motor Corp | 冷却システムおよびその制御方法並びに自動車 |
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DE102009057824B4 (de) * | 2009-12-10 | 2022-09-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Steuerung eines Klimaanlagen-Gebläses und eines Motorraum-Lüfters in einem Fahrzeug |
FR2985948B1 (fr) * | 2012-01-25 | 2017-12-15 | Renault Sas | Dispositif de refroidissement d'un vehicule automobile et procede de commande du fonctionnement d'un groupe moto-ventilateur d'un tel dispositif. |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP03028912A patent/JP3073245B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04365923A (ja) | 1992-12-17 |
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