JPH11229876A

JPH11229876A - 自動車用冷却装置

Info

Publication number: JPH11229876A
Application number: JP10343153A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Takeuchi; 和宏竹内; Toshiki Sugiyama; 俊樹杉山; Takuya Usami; 卓也宇佐見; Satoshi Yoshimura; 聡史吉村; Junji Sugiura; 純二杉浦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 1999-08-24
Also published as: DE19856615A1; US6199398B1; DE19856615B4

Abstract

(57)【要約】【課題】電動モータの体格を小さくしながら、バッテ
リの数を増加させずに、簡易な構成の自動車用冷却装置
を提供する。【解決手段】冷却用ファンは、水温Ｔｗが上記第４所定
温度Ｔ４となるまでは、電動モータ１ｂの定格入力電力
Ａより所定量小さい値以下のときでも、ラジエータおよ
びコンデンサでの必要冷却送風能力を満足するように構
成されている。電動モータ１ｂの定格入力電力Ａは、図
３中２点鎖線に示す値となっている。そして、水温Ｔｗ
が第４所定温度Ｔ４以上となると、電動モータ１ｂを定
格入力電力より大きな値で、デューティー比を１００％
として制御する。このように電動モータをその定格入力
電力以上の入力電力を与えることで、電動モータを小型
化しつつ、水温Ｔｗが異常高温となったときには、冷却
送風能力を大きくでき、水温Ｔｗを低下させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用冷却装置
において、特にエンジン冷却水を冷却するラジエータと
車両用空調装置のコンデンサに向かって冷却風を送風す
るもの関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用冷却装置として、特開平
４−３６５９２３号公報に記載されているものがある。
この従来装置には、ラジエータに向かって送風する電動
冷却ファンを冷却水温度に応じてパルス幅変調制御（Ｐ
ＷＭ制御）を行うものが開示されている。

【０００３】そして、従来装置では、メインバッテリと
サブバッテリとを車両に搭載し、冷却水温度が所定高温
値となると、始めてサブバッテリを使用する。つまり、
冷却水温度が所定高温値となると、メインバッテリとサ
ブバッテリとを直列に接続して、電動冷却ファンの電動
モータに印加される電圧を定格以上とする。これによ
り、電動モータの小型化を図ろうとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、メインバッテリとサブバッテリとを車両に
搭載しているが、このように２つのバッテリを搭載する
ことは、スペースおよびコスト増の問題から実用上困難
である。また、従来装置では、メインバッテリとサブバ
ッテリとの使用を切り換える切換回路が必要となるた
め、部品点数が増加し、システムが複雑化するという問
題がある。

【０００５】そこで、本発明は、電動モータの体格を小
さくしながら、バッテリの数を増加させずに、簡易な構
成の自動車用冷却装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし５記載の発明では、冷却用ファン
（１ａ）は、エンジン冷却水の水温（Ｔｗ）が所定温度
（Ｔ４）となるまでは、電動モータ（１ｂ）の定格入力
電力（Ａ）以下のときでも、ラジエータ（４）およびコ
ンデンサ（３）での必要冷却送風能力を満足するように
構成されており、エンジン冷却水の水温（Ｔｗ）に応じ
てデューティー比の第１目標デューティー比（Ｄ１）を
決定し、冷媒の圧力（Ｐａ）に応じてデューティー比の
第２目標デューティ比（Ｄ２）を決定し、電動モータ
（１ｂ）は、これら第１、第２デューティー比（Ｄ１、
Ｄ２）のうち大きい方を最終デューティー比（Ｄ３）と
なるようにパルス幅変調制御されるようになっており、
水温（Ｔｗ）が所定温度（Ｔ４）となるまでは、最終デ
ューティー比（Ｄ３）に値する入力電力は定格入力電力
（Ａ）以下に設定されて、電動モータ（１ｂ）を定格入
力電力（Ａ）以下で制御し、水温（Ｔｗ）が所定温度
（Ｔ４）以上となると、最終デューティー比（Ｄ３）を
水温（Ｔｗ）が所定温度（Ｔ４）となるまでの最終デュ
ーティー比（Ｄ３）より大きくすることで、最終デュー
ティー比（Ｄ３）に値する入力電力を定格入力電力
（Ａ）より大きくして、電動モータ（１ｂ）を定格入力
電力（Ａ）より大きな値で制御することを特徴としてい
る。

【０００７】これにより、冷却用ファンを水温が所定温
度となるまでは、電動モータの入力電力が定格入力電力
以下のときでも、冷却用ファンをラジエータおよびコン
デンサでの必要冷却送風能力を満足するように構成した
ため、この場合第１、第２目標デューティー比のうち大
きい方である最終デューティー比にて、電動モータを制
御すれば、冷却水および冷媒を十分に冷却できる。

【０００８】そして、水温が所定温度以上となると、上
述の場合より最終デューティー比を大きくして、最終デ
ューティー比に値する入力電力を定格入力電力より大き
な値とし、電動モータを制御する。このように、電動モ
ータをその定格入力電力以上の入力電力を与えること
で、水温が異常高温となったときには、冷却送風能力を
大きくでき、水温を低下させることができる。

【０００９】以上のように本発明では、電動モータを小
型化しつつ、デューティー比を変更すれば、電動モータ
を定格入力電力より大きな入力電力を与えることができ
るため、従来のようにバッテリの数を増加させずにす
み、簡易な構成の自動車用冷却装置を提供できる。ま
た、請求項３記載の発明では、第２目標デューティー比
（Ｄ２）の最大値（Ｅ４）は、定格入力電力（Ａ）より
所定量小さい値であることを特徴としている。

【００１０】ところで、上述のように冷却用ファンを構
成すると、電動モータの耐久性が悪化する要因となる。
そこで、請求項３記載の発明によれば、上記水温が上記
所定温度となるまでは、第２目標デューティー比（Ｄ
２）の最大値（Ｅ４）は、定格入力電力（Ａ）より所定
量小さい値としたため、上記水温が上記所定温度となる
までは電動モータは定格入力電力より所定量小さい値で
制御される。これにより、電動モータに余裕を持たせ耐
久性を向上させることができる。

【００１１】また、請求項５記載の発明では、水温（Ｔ
ｗ）が所定温度（Ｔ４）以上の状態が所定時間（Ｔ′）
以上経過すると、最終デューティー比（Ｄ３）に値する
入力電力を定格入力電力（Ａ）より低い値（Ｅ４）にて
制御することを特徴としている。これにより、水温が所
定温度以上の状態が所定時間以上経過すると、水温が所
定温度以上であっても、電動モータは定格入力電力より
低い値の最終デューティー比にて制御されるため、電動
モータを定格入力電力で使用する時間は短時間となり、
電動モータを定格入力電力以上で所定時間以上使用する
場合に比べて、電動モータの耐久性を向上できる。

【００１２】また、請求項６記載の発明では、車室内温
度が所定温度以上の場合にも、電動モータ（１ｂ）を定
格入力電力（Ａ）より大きな値で一定時間だけ制御する
ことを特徴としている。これにより、例えば、夏場にお
いて、車室内を急激に冷却するときのような、車室内温
度が所定温度以上のときでも、電動モータをその定格入
力電力Ａより高い入力電力で使用することで、冷却空調
能力を向上できる。またこのような冷却は短時間の一定
時間のみ行うため、電動モータの耐久性を悪化させるこ
とは無い。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態に係る
自動車用冷却装置の全体構造図を示す。本例の自動車用
冷却装置は、車両駆動走行源である内燃機関（以下、エ
ンジン）３０内を流れるエンジン冷却水（以下、冷却
水）を冷却するラジエータ４を有する。また、自動車用
冷却装置は、車両に搭載された空調装置の冷凍サイクル
の一構成部をなし、内部に高温高圧冷媒が流れ、この冷
媒を冷却して凝縮液化するコンデンサ３を有する。

【００１４】ラジエータ４とコンデンサ３とは、走行風
の受けやすい位置であって、図示しないエンジンルーム
内で、車両前後方向に並ぶように配置されている。な
お、コンデンサ３の方がラジエータ４より車両前方側に
配置されている。これらラジエータ４およびコンデンサ
３は、その車両後方側に設置された電動ファン１で発生
された送風空気（冷却風）にて冷却水および冷媒が冷却
されるようになっている。電動ファン１は、２つの冷却
ファン１ａと、これら２つの冷却ファン１ａそれぞれを
駆動する２つの電動モータ１ｂ（直流モータ）から構成
されている。

【００１５】両電動モータ１ｂは、車載バッテリＢから
図示しないイグニッションスイッチを介したバッテリ電
圧の供給を受けて駆動し、モータ制御装置１０によって
回転制御される。モータ制御装置１０は、電動モータ１
ｂを駆動する半導体スイッチング素子としてのＭＯＳト
ランジスタ１１と、電動モータ１ｂをパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）制御するためのパルス信号を出力する制御部１２
と、制御部１２からのパルス信号を増幅してＭＯＳトラ
ンジスタ１１を駆動するトランジスタ駆動部１３と、逆
起電力吸収用のダイオード１４とを備えている。

【００１６】制御部１２は、エンジン制御ＥＣＵ（エン
ジン電子制御装置）２０から冷却水温を所定温度に保つ
ための水温制御信号を受けて、上記したＰＷＭ制御を行
うためのパルス信号を出力する。エンジン制御ＥＣＵ２
０は、エンジン制御を行うに必要な各種センサからのセ
ンサ信号を取り込んでエンジン制御を行う。各種センサ
としては、エンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出す
る水温センサ２１、コンデンサ３内を流れる高圧冷媒の
高圧圧力を検出する圧力センサ２２等が含まれている。
また、エンジン制御ＥＣＵ２０は、水温センサ２１にて
検出した冷却水温に基づいて冷却水温を適正な温度に保
つための水温制御信号を制御部１２に出力する。

【００１７】上記構成においてその作動を、図１に示す
制御部１２での制御処理に従って説明する。なお、本作
動は、図示しないイグニッションスイッチがオンされ
て、エンジン３０が起動されたのちに行われる。先ず、
図２に示すようにステップＳ１００では、上記水温セン
サ２１の検出信号Ｔｗ（以下、水温Ｔｗ）を読み込む
（入力する）。次にステップＳ１１０では、水温Ｔｗが
第１所定温度Ｔ１（例えば９０℃）より高いか否かが判
定される。そして、ステップＳ１１０にて水温Ｔｗが第
１所定温度Ｔ１より低いと判定されると、冷却水を冷却
する必要が無く、電動モータ１ｂを駆動する必要が無い
ため、ステップＳ１２０に進んで、タイマーをリセット
したのち、リターンされる。

【００１８】一方、ステップＳ１１０にて水温Ｔｗが第
１所定温度Ｔ１より高いと判定されると、電動モータ１
ｂを駆動する必要があるとして、ステップＳ１３０にて
電動モータ１ｂの入力電力、つまり、パルス幅変調（Ｐ
ＷＭ制御）による第１目標デューティー比Ｄ１を決定す
る。この第１目標デューティー比Ｄ１は、モータ制御装
置１０内の読み出し専用メモリーであるＲＯＭ（図示し
ない）に予め記憶されたマップから決定される。図３
に、そのマップを示す。

【００１９】図３のマップは、水温Ｔｗが上述の説明の
ように第１所定温度Ｔ１より低いときには、第１目標デ
ューティー比Ｄ１は０となり、水温Ｔｗが第１所定温度
Ｔ１から第２所定温度Ｔ２（例えば１００℃）までの間
にあるときは、水温Ｔｗが高くなる程、Ｄ１は大きくな
るように設定される。また、水温Ｔｗが、上昇過程で、
第２所定温度Ｔ２から第４所定温度Ｔ４までの間は、Ｄ
１は一定のＥ３（例えば７０％）となる。

【００２０】次にステップＳ１４０では、水温Ｔｗが第
４所定温度Ｔ４（例えば、１０５℃）より高いか否かが
判定される。そして、ステップＳ１４０にて水温Ｔｗが
第４所定温度Ｔ４より高いと判定されると、ステップＳ
１５０に進んで、第１目標デューティー比Ｄ１は、図３
に示すように最大値Ｅ５（１００％、半導体スイッチン
グ素子１１を常時オンで、バッテリＢの定格電圧、例え
ば１２Ｖが常時印加）とする。

【００２１】そして、ステップＳ１６０では、第１目標
デューティー比Ｄ１が最大値Ｅ５に設定されると、タイ
マーのカウントを開始する。続いて、ステップＳ１７０
に進んで、ステップＳ１６０にてカウントされたタイマ
ー時間Ｔが所定時間Ｔ′（例えば、６０秒）経過したか
否かが判定される。ステップＳ１７０にて、タイマー時
間Ｔが所定時間Ｔ′経過したと判定されると、ステップ
Ｓ１８０に進んで、第１目標デューティー比Ｄ１を図３
中Ｅ４に設定したのち、ステップＳ１９０に進んで、タ
イマーカウントをリセットする。

【００２２】以上のように水温Ｔｗに基づいて、第１目
標デューティー比Ｄ１が決定される。一方、図示しない
車両用空調装置の空調開始スイッチ（冷凍サイクルのコ
ンプレッサを駆動するスイッチ）がオンされたときに、
以下の処理が行われる。つまり、冷凍サイクル側、つま
りコンデンサ３側で要求される冷却能力を、圧力センサ
２２の検出信号Ｐａ（以下、圧力Ｐａ）に基づき決定す
る。これは、ＲＯＭ（図示しない）に予め記憶された図
４に示すマップがら決定される。これを、図５のフーロ
チャートで説明すると、以下のようになる。

【００２３】ステップＳ２００では、電動モータ１ｂへ
入力される入力電力、つまり、第２目標デューティー比
Ｄ２をＥ２（５０％）とする。そしてステップＳ２１０
では、圧力センサ２２の検出信号Ｐａ（以下、圧力Ｐ
ａ）を読み込み。次にステップＳ２２０では、上記圧力
Ｐａが第１所定圧力Ｐ２より高いか否かが判定される。
そして、圧力Ｐａが第１所定圧力Ｐ２より高い場合は、
ステップＳ２３０に進んで、電動モータ１ｂへ入力され
る入力電力、つまり、第２目標デューティー比Ｄ２を決
定する。具体的には、Ｄ２はＥ４（８０％）となる。

【００２４】また、ステップＳ２２０にて圧力Ｐａが第
１所定圧力Ｐ２より低いと判定されると、ステップＳ２
００に戻って、第２目標デューティー比Ｄ２はＥ２とな
る。以上のように圧力Ｐａに基づいて、第２目標デュー
ティー比Ｄ２が決定される。なお、図４に示すように圧
力Ｐａが低下する過程では、圧力Ｐａが圧力Ｐ１より低
い値となると、第２目標デューティー比Ｄ２はＥ２とな
る。

【００２５】そして、このように２つのデューティー比
の目標値、Ｄ１、Ｄ２が決定されるため、制御部１２で
は、図６に示すように第１、第２目標デューティー比Ｄ
１、Ｄ２のうち大きい方を選択して、最終目標デューテ
ィー比Ｄ３とし、これをトランジスタ駆動部１３に出力
する。これにより、ラジエータ３およびコンデンサ３で
要求される冷却能力を共に満足できる。

【００２６】そして、上記Ｄ１、Ｄ２を同一のマップに
記載すると、図３に示す関係となり、本例における電動
モータ１ｂの定格入力電力Ａは、図３中２点鎖線に示す
値となる。ここで、定格入力電力Ａは、空調装置信号で
のファン制御電圧、すなわち、空調装置オン時の信号に
よるファン作動電圧、または空調装置の冷媒圧がある設
定値以上になった時の信号によるファン作動電圧が、バ
ッテリＢの電圧と略同一電圧（配線の電圧下降分除く）
となるような制御回路にて使用されているモータにおい
て、バッテリＢの定格電圧における前記モータの入力電
力をいう。

【００２７】さらには、本例では、水温Ｔｗが第４所定
温度Ｔ４となるまでは、第２目標デューティー比Ｄ２の
最大値（Ｅ４）は、第１目標デューティー比Ｄ１の最大
値（Ｅ３）より大きく設定されている。なお、このＥ４
とＥ３の関係は逆であっても良い。さらに、水温Ｔｗが
第４所定温度Ｔ４となるまでは、第１目標デューティー
比Ｄ１と第２目標デューティー比Ｄ２の大きい方である
最終デューティー比Ｄ３に値する入力電力は、上記定格
入力電力Ａ以下に設定されている。

【００２８】そして、本例では、従来装置のようにバッ
テリを２つ直列接続せずに、１つのバッテリＢを用いて
パルス幅変調制御のみで、電動モータ１ｂに定格入力電
力Ａ以上の入力電力を与える。そして、冷却用ファン１
ａは、水温Ｔｗが上記第４所定温度Ｔ４となるまでは、
電動モータ１ｂへの入力電力がその定格入力電力Ａ（本
例では、８０Ｗ）より所定量小さい値以下となっている
が、この場合においても本例の冷却用ファン１ａは、ラ
ジエータ４およびコンデンサ３での必要冷却送風能力を
満足するように諸元値が設定されている。

【００２９】つまり、冷却用ファン１ａの冷却能力を向
上させるために、従来に比べ、電動モータ１ｂと冷却用
ファン１ａとのマッチングを変更している。具体的に
は、従来では定格入力電力８０Ｗの電動モータに対して
所定の冷却用ファン（以下、従来ファン）を使用してい
たとすると、本例では従来と同じ電動モータを使用した
場合、従来ファンより冷却送風能力の高いファンを使用
している。このため、電動モータ１ｂへの入力電力がそ
の定格入力電力Ａより低い値であっても、冷却用ファン
１ａにより必要な冷却能力を出すことができる。

【００３０】例えば、冷却用ファン１ａの冷却送風能力
を向上させるには、以下のようなことを行えば良い。図
７に図１中ラジエータ４側から冷却用ファン１ａを見た
正面図を示す。図８に図７中Ｈ断面図を示す。なお、図
８は冷却用ファン１ａの回転軸心を中心とした円弧部分
に対応する断面図である。冷却用ファン１ａの冷却送風
能力を大きくするには、その外径、ファンブレードの枚
数等の他に、一枚のファンブレードに対して、ファンブ
レードの弦長ｌ、ファンブレードの取付角度β、ファン
ブレードのそりγ（ー般的にキャンバーラインという）
を大きくすれば良い。なお、上記弦長は、ファンブレー
ドの回転方向における前縁と後縁とを結んだ線分の長さ
であり、取付角度βは、前記線分と、回転平面（図７で
は紙面と平行な面、図８中Ｋで示す）とがなす角度であ
る。また、そりγは、ファンブレードの板厚中心を結ん
だ曲線Ｍ（図８中破線で示す）と上記線分との最大長さ
である。

【００３１】このようにすることで、水温Ｔｗが第４所
定温度Ｔ４となるまでは、たとえ電動モータ１ｂへの入
力電力がその定格入力電力Ａより低い値であっても、冷
却用ファン１ａにより必要な冷却能力を出すことができ
る。この結果、第１、第２目標デューティー比Ｄ１、Ｄ
２のうち大きい方を選択しておけば、冷却水および冷媒
を十分に冷却できる。

【００３２】一方、水温Ｔｗが第４所定温度Ｔ４以上に
なると、水温Ｔｗが第４所定温度Ｔ４なるまでの最終目
標デューティー比Ｄ３より、最終目標デューティー比Ｄ
３を大きくする。具体的には、この場合、最終目標デュ
ーティー比Ｄ３は、第２目標デューティー比の最大値Ｅ
４より大きな第１目標デューティー比Ｅ５として、電動
モータ１ｂを定格入力電力Ａより大きな値で制御する。
このように水温Ｔｗが異常高温となったときには、電動
モータ１ｂをその定格入力電力以上の入力電力を与える
ことで、冷却用ファン１ａの回転数を高めて、冷却送風
能力を大きくでき、水温Ｔｗを低下させることができ
る。

【００３３】このような使用形態は図９にて説明でき
る。図９は、同ーの電動モータ（入力定格電力８０Ｗ）
に対して従来ファンと本例の冷却用ファン１ａと使用し
た場合において、電動モータおよび各ファンとの作動特
性を示す。図９は、ー般的なモータ特性を表す図であ
る。そして、この図９に、従来ファンの特性ａと本例の
冷却用ファンとの特性ｂを記入すると、電動モータの動
作図となる。

【００３４】例えば、従来ファンの回転数ＮがＮ１（２
１５０ｒｐｍ）であったときには、特性線Ｎとファン特
性ｂとの交差点が動作点となり、この際電動モータを流
れる電流Ｉ1 は６．７Ａ、従来ファンを駆動するトルク
Ｔは、２．５ｋｇｆ・ｃｍとなる。つまり、電動モータ
への入力電力は、１２Ｖ×６．７Ａ＝８０Ｗとなり、こ
れは電動モータの入力定格電力となる。

【００３５】一方、本例の冷却用ファン１ａでは、同ー
回転数では比較できないが、回転数ＮがＮ２（１９００
ｒｐｍ）である場合、この際電動モータを流れる電流Ｉ
2 は１０Ａ、冷却用ファン１ａを駆動するトルクＴは、
３．９ｋｇｆ・ｃｍとなる。つまり、上記冷却用ファン
１ａは、従来ファンに比べて冷却送風能力を高めたた
め、冷却用ファン１ａを駆動するトルクＴが増加する。
そして、この場合には、電動モータへの入力電力は、１
２Ｖ×１０Ａ＝１２０Ｗとなり、これは電動モータの入
力定格電力より大きな値で使用することになる。

【００３６】以上のように本例では、デューティー比を
変更すれば、電動モータ１ｂを定格入力電力Ａより大き
な入力電力を与えることができるため、電動モータ１ｂ
を小型にしながらも、従来のようにバッテリの数を増加
させずにすみ、簡易な構成の自動車用冷却装置を提供で
きる。ところで、本例のように電動モータ１ｂと冷却用
ファン１ａとのマッチングを変更したり、電動モータ１
ｂを定格入力電力Ａより大きな入力電力で使用すると、
電動モータ１ｂの耐久性が悪化する要因となる。そこ
で、本例では、水温Ｔｗが第４所定温度Ｔ４となるまで
は、最終目標デューティー比Ｄ３を、第２目標デューテ
ィー比Ｄ２に値する入力電力の最大値（Ｅ４）を、上記
定格入力電力Ａより所定量小さい値として、電動モータ
１ｂを制御する。これは、図３から明らかである。

【００３７】つまり、通常の車両走行では、水温Ｔｗが
第４所定温度Ｔ４より高くなることは稀であるため、実
際には最終目標デューティー比Ｄ３は、エアコン側で要
求されたＥ４以下で使用されることが多い。そこで、本
例では、使用頻度が多いデューティー比Ｅ４を定格入力
電力Ａより所定量小さな値にすることで、電動モータ１
ｂの耐久性を向上させることができる。

【００３８】また、本例では、万が一、水温Ｔｗが第４
所定温度Ｔ４以上の状態が上記所定時間Ｔ′以上経過す
ると、水温Ｔｗが第４所定温度Ｔ４以上であっても、第
２目標デューティー比Ｄ２の最大値（Ｅ４）、つまり電
動モータ１ｂは定格入力電力Ａより低い値にて制御され
る。このため、電動モータ１ｂを定格入力電力Ａで使用
する時間は短時間となり、電動モータ１ｂを定格入力電
力Ａ以上で所定時間Ｔ′以上使用する場合に比べて、電
動モータ１ｂの耐久性を向上できる。

【００３９】（変形例）上記実施形態では、コンデンサ
３側で要求される冷却能力を冷媒圧力で決定し、冷媒圧
力に応じて第２目標デューティー比Ｄ２を決定した。そ
して、このＤ２で決まる電動モータ１ｂの入力電力は、
必ず電動モータ１ｂの定格入力電力Ａより所定量低い値
とした。しかし、本発明は、この場合に限らず、例え
ば、夏場において、車室内を急激に冷却するとき、例え
ば、車室内温度が所定温度以上（５０℃）のときでも、
電動モータ１ｂをその定格入力電力Ａより高い入力電力
で使用しても良い。これにより、冷却空調能力を向上で
きる。また、このような冷却は短時間の一定時間のみ行
う、これにより、電動モータ１ｂの耐久性を悪化させる
ことは無い。

【００４０】また、上記各実施形態において、水温Ｔｗ
が第４所定温度Ｔ４以上の状態が上記所定時間Ｔ′以上
経過したときに、水温Ｔｗの低下を早めるために以下の
ようなことを行うようにしても良い。強制的に空調用
のコンプレッサ（図示しない）への動力を絶つ。空調
装置を外気導入モードから内気導入モードに切り換え
る。空調装置の上記冷却水を熱源とするヒータコアを
使用して、水温Ｔｗの低下を早める。上記設定水温Ｔ
１〜Ｔ４を高温側へシフトする。オートマチックトラ
ンスミッションの変速状態を下げないようにギアを保持
する。以上のようなことを行っても良い。

【００４１】また、上記各実施形態において、水温Ｔｗ
がＴｗ４以上となると、乗員に異常を示す警告を行うよ
うにしても良い。警告灯を点灯する、電動モータ１
ｂに断続的な電力供給を行う、例えばデューティー比を
８０％と２０％とを交互に繰り返すと良い。これによ
り、電動モータ１ｂおよび冷却用ファン１ａの振動によ
り、異常を知らせるようにしても良い。

【００４２】また、上記各実施形態において、第２目標
デューティー比Ｄ２の最大値に相当する電動モータ１ｂ
の入力電力を上記定格入力電力Ａとしても良い。また、
上記各実施形態では、デューティー比を変更するための
スイッチング素子として、ＭＯＳトランジスタ１１を使
用したが、これに限らずどのようなものを使用しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る自動車用冷却装置の構
成図である。

【図２】上記実施形態の作動を表すフローチャートであ
る。

【図３】上記実施形態における水温と第１目標デューテ
ィー比Ｄ１との関係図である。

【図４】上記実施形態における圧力と第２目標デューテ
ィー比Ｄ２との関係図である。

【図５】上記実施形態の作動を表すフローチャートであ
る。

【図６】上記実施形態の制御構成を表す図である。

【図７】上記実施形態における冷却用ファン１ａの正面
図である。

【図８】図７のＨ−Ｈ断面図の一部である。

【図９】本例の電動モータを使用内容を表す特性図であ
る。

【符号の説明】

１ａ…冷却用ファン、１ｂ…電動モータ、３…コンデン
サ、４…ラジエータ、１１…ＭＯＳトランジスタ、１２
…制御部、２１…水温センサ、２２…圧力センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉村聡史愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者杉浦純二愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン冷却水を冷却するラジエータ
（４）と、車両空調用の冷凍サイクルのコンデンサ
（３）と、前記ラジエータ（４）および前記コンデンサ
（３）に向かって冷却風を送風し、電動モータ（１ｂ）
にて駆動される冷却用ファン（１ａ）とを有し、前記電動モータ（１ｂ）は、スイッチング素子（１１）
により、その入力電力がパルス幅変調によるデューティ
ー比にて制御される自動車用冷却装置であって、前記冷却用ファン（１ａ）は、前記エンジン冷却水の水
温（Ｔｗ）が所定温度（Ｔ４）となるまでは、前記電動
モータ（１ｂ）の定格入力電力（Ａ）以下のときでも、
前記ラジエータ（４）および前記コンデンサ（３）での
必要冷却送風能力を満足するように構成されており、前記エンジン冷却水の水温（Ｔｗ）に応じて前記デュー
ティー比の第１目標デューティー比（Ｄ１）を決定し、
前記冷媒の圧力（Ｐａ）に応じて前記デューティー比の
第２目標デューティ比（Ｄ２）を決定し、前記電動モータ（１ｂ）は、これら第１、第２デューテ
ィー比（Ｄ１、Ｄ２）のうち大きい方を最終デューティ
ー比（Ｄ３）となるようにパルス幅変調制御されるよう
になっており、前記水温（Ｔｗ）が前記所定温度（Ｔ４）となるまで
は、前記最終デューティー比（Ｄ３）に値する入力電力
は前記定格入力電力（Ａ）以下に設定されて、前記電動
モータ（１ｂ）を前記定格入力電力（Ａ）以下で制御
し、前記水温（Ｔｗ）が前記所定温度（Ｔ４）以上となる
と、前記最終デューティー比（Ｄ３）を前記水温（Ｔ
ｗ）が前記所定温度（Ｔ４）となるまでの最終デューテ
ィー比（Ｄ３）より大きくすることで、前記最終デュー
ティー比（Ｄ３）に値する入力電力を前記定格入力電力
（Ａ）より大きくして、前記電動モータ（１ｂ）を前記
定格入力電力（Ａ）より大きな値で制御することを特徴
とする自動車用冷却装置。
【請求項２】前記水温（Ｔｗ）が前記所定温度（Ｔ
４）となるまでは、前記第２目標デューティー比（Ｄ
２）の最大値（Ｅ４）は、前記第１目標デューティー比
（Ｄ１）の最大値（Ｅ３）より大きく設定されているこ
とを特徴とする請求項１記載の自動車用冷却装置。
【請求項３】前記第２目標デューティー比（Ｄ２）の
最大値（Ｅ４）は、前記定格入力電力（Ａ）より所定量
小さい値であることを特徴とする請求項２記載の自動車
用冷却装置。
【請求項４】前記水温（Ｔｗ）が前記所定温度（Ｔ
４）となったのちに、前記所定温度（Ｔ４）より低い所
定温度になると、前記電動モータ（１ｂ）を第１目標デ
ューティー比（Ｄ１）の最大値（Ｅ３）にて制御するこ
とを特徴とする請求項２または３記載の自動車用冷却装
置。
【請求項５】前記水温（Ｔｗ）が前記所定温度（Ｔ
４）以上の状態が所定時間（Ｔ′）以上経過すると、前
記最終デューティー比（Ｄ３）に値する入力電力を前記
定格入力電力（Ａ）より低い値（Ｅ４）にて制御するこ
とを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の
自動車用冷却装置。
【請求項６】車室内温度が所定温度以上の場合にも、
前記電動モータ（１ｂ）を前記定格入力電力（Ａ）より
大きな値で一定時間だけ制御することを特徴とする請求
項１ないし５いずれか１つに記載の自動車用冷却装置。