WO2014054581A1 - ファンモータ制御装置 - Google Patents

ファンモータ制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014054581A1
WO2014054581A1 PCT/JP2013/076543 JP2013076543W WO2014054581A1 WO 2014054581 A1 WO2014054581 A1 WO 2014054581A1 JP 2013076543 W JP2013076543 W JP 2013076543W WO 2014054581 A1 WO2014054581 A1 WO 2014054581A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
request
fan motor
current
drive
rotation
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/076543
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達己 近藤
Original Assignee
矢崎総業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 矢崎総業株式会社 filed Critical 矢崎総業株式会社
Priority to CN201380051380.5A priority Critical patent/CN104685783A/zh
Priority to US14/432,502 priority patent/US20150280617A1/en
Priority to EP13843479.0A priority patent/EP2905892A1/en
Publication of WO2014054581A1 publication Critical patent/WO2014054581A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/298—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/02—Details of starting control
    • H02P1/04—Means for controlling progress of starting sequence in dependence upon time or upon current, speed, or other motor parameter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices

Definitions

  • the present invention relates to a fan motor control device for a radiator cooling fan motor that cools a cooling medium flowing in a radiator of a vehicle.
  • the fan motor control device drives the fan motor by pulse width modulation control to rotate the cooling fan, and performs control to keep the temperature of the cooling medium constant.
  • a lock current control circuit is installed to prevent the lock motor from outputting the lock current by stopping the energization of the fan motor when a current of a certain value or more has passed even after the specified time. Measures are taken to prevent damage to the drive relay and the like.
  • JP 2010-281298 A JP 2010-281298 A
  • the HI request is a control for driving the fan motor at a rated rotational speed
  • the LO request is a control for driving at a rotational speed lower than the rated rotational speed at the time of the HI request. Is a control for stopping the drive of the fan motor. As shown in the chart (a) of FIG. 1, the pulse-shaped signal indicating each request becomes higher stepwise.
  • the reason why the LO request is interposed between the OFF request and the HI request is that the fan motor is operated by ECU (Engine Control Unit) in order to prevent engine overheating when cooling by cooling water cannot catch up. This is because the drive is controlled so as to become LO or HI as necessary.
  • ECU Engine Control Unit
  • the threshold value (lock current threshold value) is exceeded and the lock current may be erroneously detected. Therefore, by interposing the LO request, the value of the drive current supplied to the fan motor is increased step by step so that the value of the rush current does not exceed the threshold value. Note that the thresholds shown in the charts (b), (c), (e), and (f) of FIG. 1 are all at the same level.
  • the first drive current IL + as shown in the chart (b) of FIG. 1 is output from the semiconductor element to the fan motor.
  • the LO request is shifted to the HI request, and the second drive current IH + as shown in the chart (c) of FIG. Is output.
  • the second drive current in response to the rise of the first drive current IL + in response to the LO request or in response to the HI request.
  • a rush current flows through the fan motor when IH + rises.
  • the rush currents indicated by the arrows a and b are changed from the OFF request to the HI request without passing through the LO request because the values of the first driving current IL + and the second driving current IH + are increased stepwise. It is smaller than the value of the rush current generated sometimes. For this reason, the rush currents indicated by the arrows a and b do not exceed the threshold value for detecting the lock current indicated by the dotted line, so that each rush current is not erroneously detected as the lock current.
  • the threshold is a level for detecting an abnormal current such as a rush current, and is set in advance in the control unit in consideration of the magnitude of the current and the time during which the current flows.
  • the rush current that flows when the second drive current IH + rises exceeds the threshold for detecting the lock current, as indicated by the hatched portion indicated by the arrow c, and is erroneously detected as the lock current.
  • the threshold value for detecting the lock current is changed to be higher, and the LO request control is not performed. Even when the control is switched from the OFF request control to the HI request control, there is a countermeasure that prevents the rush current generated when the fan motor is driven from being erroneously detected as the lock current.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and can reliably control the drive of the fan motor without adding new parts, etc., and also suppress the cost increase of the apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a fan motor control device capable of performing the above.
  • a fan motor control device is a fan motor control device for driving control of a fan motor of a vehicle, and sequentially follows an OFF request from the outside at a first rotational speed. Based on the rotation request and the rotation request at the second rotation speed that is faster than the first rotation speed, a control unit that controls the drive of the fan motor by outputting a drive signal corresponding to each request, and a first A first switching device that outputs to the fan motor a drive current obtained by a switching operation based on a drive signal corresponding to a rotation request at a rotation speed of the motor, and a drive obtained by a switching operation based on a rotation request at a second rotation speed A second switching device that outputs current to the fan motor.
  • the control unit In a situation where the control unit cannot obtain the rotation request at the first rotation speed and the control is based on the rotation request at the second rotation speed from the OFF request, it corresponds to the rotation request at the first rotation speed.
  • the first drive signal is output, and after a predetermined time has elapsed, a second drive signal based on a request for rotation at the second rotation speed is output.
  • the predetermined time is preferably a time until the rush current generated in the fan motor converges due to the drive current corresponding to the rotation request at the first rotation speed.
  • the control unit cannot obtain the rotation request at the first rotation speed, and performs control based on the rotation request from the OFF request to the second rotation speed.
  • the first drive signal corresponding to the rotation request at the first rotation speed is output to the first switching device, and after a predetermined time has elapsed, the second drive signal based on the rotation request at the second rotation speed is output. Output to the second switching device.
  • the drive current to the fan motor can be increased stepwise, and the fan stopped by the OFF request It is possible to prevent erroneous detection that the rush current when starting the motor is the lock current.
  • the fan motor control device of the first aspect of the present invention even if the control unit performs control based on the rotation request at the second rotation speed from the OFF request, the fan motor control device is driven.
  • the current can be increased stepwise, so that the rush current when starting the fan motor stopped by the OFF request can be prevented from being erroneously detected as the lock current. For this reason, it is possible to reliably control the drive of the fan motor without adding new parts and the like, and to suppress an increase in the cost of the apparatus.
  • FIG. 1 is a waveform diagram for explaining an example of drive control of a conventional fan motor.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the fan motor control device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a waveform diagram for explaining drive control of the fan motor by the fan motor control device according to the embodiment.
  • the fan motor control device will be described with reference to FIG.
  • the basic control operation in the normal state by the fan motor control device according to the embodiment is the same as the charts (a) to (c) in FIG. 1, and therefore in the following description, the chart (a) in FIG. Cite the explanation in (c).
  • the feature (control operation at the time of abnormality) of the fan motor control device is that the rush current caused by shifting from the OFF request described in the charts (d) to (f) of FIG. 1 to the control of the HI request.
  • the object is to eliminate false detection of a lock current. For this reason, in the following description, the description in the charts (d) to (f) in FIG.
  • the drive unit that is a fan motor control device includes a control unit 10, a first semiconductor element 20, and a second semiconductor element 30.
  • the control unit 10 receives each request of an OFF request, an LO request, and an HI request from an ECU (Engine Control Unit) as a pulse signal.
  • the control unit 10 outputs a drive signal for driving the fan motor 40 to the first semiconductor element 20 and the second semiconductor element 30.
  • the control unit 10 receives the current detection signals from the first current sensor 21 of the first semiconductor element 20 and the second current sensor 31 of the second semiconductor element 30, so that the first drive currents IL + and HI corresponding to the LO request are received. It can be recognized that the second drive current IH + according to the request is normally output to the fan motor 40.
  • the first drive signal from the control unit 10 to the first semiconductor element 20 is a signal corresponding to the LO request described in the chart (a) of FIG. 1 and is output via the first signal line 11.
  • the second drive signal from the control unit 10 to the second semiconductor element 30 is a signal corresponding to the HI request described with reference to the chart (a) of FIG. 1 and is output via the second signal line 12.
  • the fan motor 40 is driven and controlled to become LO or HI as necessary.
  • the first drive signal corresponding to the output is output, and then the second drive signal corresponding to the HI request is output.
  • the second drive signal corresponding to the HI request is set in advance so as to be output after a lapse of a predetermined time (at least the time until the rush current converges) after the first drive signal corresponding to the LO request is output. .
  • the control unit 10 has a predetermined threshold and determines whether the current is a normal current or an abnormal current by comparing the current detection signals from the first current sensor 21 and the second current sensor 31.
  • the threshold value here is a level for detecting an abnormal current such as a rush current, and is set in advance in the control unit 10 in consideration of the magnitude of the current and the time during which the current flows.
  • control unit 10 cannot receive, for example, an LO request from the ECU, at least an abnormality (signal line open, etc.) has occurred in the output system of the ECU, or in a signal line that outputs the LO request, for example. Judgment can be made. In this case, the control unit 10 outputs a first drive signal corresponding to the LO request to the first semiconductor element 20 for a predetermined time, and then outputs a second drive signal corresponding to the HI request to the second semiconductor element 30. Then, control is performed to eliminate erroneous detection of the lock current.
  • an abnormality signal line open, etc.
  • the first semiconductor element 20 drives the fan motor 40 based on the first drive signal in response to the LO request from the control unit 10, and is configured by a semiconductor element or the like.
  • the first semiconductor element 20 includes a first current sensor 21, and outputs a first drive current IL + corresponding to a first drive signal corresponding to the LO request to the L + terminal 41 of the fan motor 40 via the first conductor 23. To do.
  • the first current sensor 21 monitors the first drive current IL + and outputs the monitored current value as a current detection signal to the control unit 10 via the I / F (interface) 22.
  • a power supply voltage Vb is connected to the first semiconductor element 20.
  • Reference sign Vb represents a power supply voltage that is substantially the same value as the battery voltage of the vehicle.
  • the second semiconductor element 30 performs a switching operation, and drives the fan motor 40 based on the second drive signal corresponding to the HI request from the control unit 10.
  • the second semiconductor element 30 has a second current sensor 31 and outputs a second drive current IH + corresponding to the second drive signal in response to the HI request to the H + terminal 42 of the fan motor 40 via the second conductor 33. To do.
  • the second current sensor 31 monitors the second drive current IH + and outputs the monitored current value as a current detection signal to the control unit 10 via the I / F (interface) 32.
  • the power supply voltage Vb is also connected to the second semiconductor element 30.
  • the fan motor 40 rotates the cooling fan, and has an L + terminal 41, an H + terminal 42, an L ⁇ terminal 43, and an H ⁇ terminal 44.
  • the first drive current IL + flows through the L + terminal 41.
  • the second drive current IH + flows through the H + terminal 42.
  • the L-terminal 43 is grounded (0 V).
  • the H-terminal 44 is connected to the fixed contact 51 of the relay 50.
  • the relay 50 is provided with a first fixed contact 51, a second fixed contact 52, a movable contact 53, and a coil 54.
  • the first fixed contact 51 is connected to the H-terminal 44 through a conductive wire 56.
  • the second fixed contact 52 is grounded.
  • a power supply voltage Vb is connected to one end of the coil 54.
  • the other end of the coil 54 is connected to the collector of the transistor 55.
  • the base of the transistor 55 is connected to the third signal line 13 branched from the second signal line 12 from which the second drive signal corresponding to the HI request is output.
  • the transistor 55 is turned on.
  • the movable contact 53 comes into contact with the first fixed contact 51 and the second fixed contact 52 by the exciting action of the coil 54. At this time, the first fixed contact 51 and the second fixed contact 52 are short-circuited, so that the second drive current IH + flows from the H ⁇ terminal 44 of the fan motor 40 to the transistor 55 side.
  • Normal operation by the fan motor control device during normal operation is a request from the ECU to the control unit 10 when driving the fan motor 40 in a stopped state, as described in the charts (a) to (c) of FIG. Changes from OFF request-> LO request-> HI request.
  • the rush current flows at the rising edge of the first drive current IL + corresponding to the first drive signal corresponding to the LO request, but the rush current does not exceed the threshold value. Therefore, there is no false detection that the current is a lock current.
  • the second drive corresponding to the HI request from the control unit 10 to the second semiconductor element 30 is performed.
  • a signal is output via the second signal line 12.
  • the second drive current IH + corresponding to the second drive signal corresponding to the HI request flows from the second semiconductor element 30 to the H + terminal 42 of the fan motor 40 via the second conductor 33.
  • the fan motor 40 rotates at a rotation speed corresponding to the second drive current IH +, that is, a rotation speed (rated rotation speed) faster than the rotation speed corresponding to the first drive current IL +, and the cooling fan is made faster. Rotate at rotation speed.
  • the drive of the fan motor 40 is controlled by controlling the first semiconductor element 20 and the second semiconductor element 30 by the control unit 10 in accordance with a request from the ECU.
  • the rush current that flows when the second drive current IH + rises exceeds the threshold value, and is erroneously detected as a lock current.
  • the control unit 10 when the control is performed to the HI request control without going through the LO request control, first, the control unit 10 first controls the first drive signal corresponding to the LO request. Is output to the first semiconductor element 20 via the first signal line 11, and the first drive current shown in the chart (b) of FIG. 3 corresponding to the first drive signal corresponding to the LO request from the first semiconductor element 20 is output. IL + is output.
  • the first drive current IL + corresponding to the first drive signal corresponding to the LO request flows from the first semiconductor element 20 to the L + terminal 41 of the fan motor 40 through the first conductor 23.
  • the fan motor 40 rotates at a rotation speed corresponding to the first drive current IL + to rotate the cooling fan.
  • the control unit 10 makes an HI request to the second semiconductor element 30 in response to the HI request from the ECU.
  • the corresponding second drive signal is output via the second signal line 12.
  • the second drive current IH + corresponding to the second drive signal corresponding to the HI request as shown in the chart (c) of FIG. Flows through.
  • the fan motor 40 rotates at a rotation speed corresponding to the second drive current IH +, that is, a rotation speed faster than the rotation speed corresponding to the first drive current IL +, and the cooling fan rotates at a higher rotation speed.
  • the control unit 10 cannot obtain the rotation request (LO request) at the first rotation speed, and the rotation request (OFF request from the OFF request to the second rotation speed (
  • the first drive signal corresponding to the LO request is output to the first switching device (first semiconductor element 20), and after a predetermined time has elapsed, the second drive signal based on the HI request is output. Is output to the second switching device (second semiconductor element 30).
  • the drive current to the fan motor 40 can be increased stepwise, and the fan motor 40 stopped by the OFF request. It is possible to prevent erroneous detection that the rush current at the time of starting is a lock current. For this reason, it is possible to reliably control the drive of the fan motor without adding new parts and the like, and to suppress an increase in the cost of the apparatus.
  • the second drive signal corresponding to the HI request is output after the rush current of the fan motor 40 generated by the first drive current IL + converges. For this reason, even in a situation where the control is based on the HI request from the OFF request, the rush current of the fan motor 40 generated by the second drive current IH + does not exceed the threshold (level at which an abnormal current is detected). Can do.
  • the fan motor control device is not limited to one that performs drive control of a fan motor for rotating a cooling fan, but is also applied to drive control of other motors such as a power window motor and a wiper motor. Is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

　ファンモータ制御装置は、制御部（１０）により、第１の回転速度での回転要求（ＬＯ要求）が得られず、ＯＦＦ要求から第２の回転速度での回転要求（ＨＩ要求）に基づいた制御となる状況では、ＬＯ要求に相当する第１駆動信号を第１スイッチング装置（第１半導体素子２０）に出力し、所定時間経過後、ＨＩ要求に基づく第２駆動信号を第２スイッチング装置（第２半導体素子３０）に出力する。

Description

ファンモータ制御装置
　本発明は、車両のラジエータ内を流れる冷却媒体を冷却するラジエータ冷却用ファンモータのファンモータ制御装置に関する。
　ファンモータ制御装置は、ラジエータ内の冷却媒体の温度が所定温度以上になると、ファンモータをパルス幅変調制御により駆動して冷却ファンを回転させ、冷却媒体の温度を一定に保つような制御を行う。
　ところで、冷却ファンに小石や小枝等の異物が挟まって冷却ファンの回転がロックされたりしてしまうと、ファンモータの駆動が停止する、いわゆるモータロックが生じることがある。
　モータロックが生じると、ファンモータに流れる電流が増加してロック電流（過負荷時にモータに流れる電流：異常電流）が流れることにより、ファンモータの駆動リレー等が破損してしまうことがある。
　この場合、一定値以上の電流が規定時間を過ぎても流れているとき、ファンモータへの通電を停止させことでファンモータからロック電流が出力されないようにしたロック電流制御回路を組み込み、ロック電流により駆動リレー等が破損されるのを防止するような対策もとられている。
　ロック電流制御回路の動作については、たとえば特許文献１に示されている通電制御装置のように、異常検出手段が負荷に流れる負荷電流の電流値と閾値とを比較し、異常を検出すると、通電遮断手段が負荷への通電を遮断するような制御が行われる。
特開２０１０－２８１２９８号公報(JP 2010-281298 A)
　ここで、上述した従来のファンモータ制御装置によるファンモータの駆動制御の一例を、図１を参照して説明する。
　停止状態にあるファンモータが駆動される際、図１のチャート（ａ）に示すように、ＯＦＦ要求→ＬＯ要求→ＨＩ要求へと段階的に変化するような制御が行われる場合がある。これらの要求は、ECU (Engine Control Unit)からファンモータを駆動させるためにスイッチング動作を行う半導体素子を有する駆動ユニット内の制御部に、パルス状の信号として出力される。駆動ユニット内の制御部から半導体素子へは、それぞれの要求に応じたパルス状の駆動信号が出力される。
　なお、ＨＩ要求とはファンモータを定格の回転速度で駆動させるための制御であり、ＬＯ要求とはＨＩ要求時の定格の回転速度を下回る回転速度で駆動させるための制御であり、ＯＦＦ要求とはファンモータの駆動を停止させるための制御である。それぞれの要求を示すパルス状の信号は、図１のチャート（ａ）に示すように、段階的に高くなる。
　ここで、ＯＦＦ要求とＨＩ要求との間にＬＯ要求が介在している理由は、冷却水による冷却が追いつかないときに生じるエンジンのオーバーヒートを防止するために、ECU (Engine Control Unit)によりファンモータが必要に応じてＬＯ又はＨＩとなるように駆動制御されているためである。
　つまり、ファンモータの始動時においては、定格電流を上回る、いわゆるラッシュ電流が生じるため、ＬＯ要求を介さずにＯＦＦ要求からＨＩ要求へと変化すると、そのラッシュ電流の値が高くなりすぎて図１のチャート（ｆ）に示すように閾値（ロック電流閾値）を上回り、ロック電流であると誤検知されてしまうことがある。そのため、ＬＯ要求を介在させることでファンモータへ供給する駆動電流の値を段階的に高めるようにし、ラッシュ電流の値が閾値を上回らないようにしている。なお、図１のチャート（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）に示す閾値は、いずれも同じレベルとなっている。
　具体的には、ＯＦＦ要求からＬＯ要求へと移行すると、図１のチャート（ｂ）に示すような第１駆動電流ＩＬ＋が半導体素子からファンモータに出力される。次いで、所定時間（少なくともラッシュ電流が収束するまでの時間）経過後、ＬＯ要求からＨＩ要求へと移行し、図１のチャート（ｃ）に示すような第２駆動電流ＩＨ＋が半導体素子からファンモータに出力される。
　ここで、図１のチャート（ｂ）の矢印ａやチャート（ｃ）の矢印ｂで示すように、ＬＯ要求に応じた第１駆動電流ＩＬ＋の立ち上がり時や、ＨＩ要求に応じた第２駆動電流ＩＨ＋の立ち上がり時にファンモータにラッシュ電流が流れる。
　これらの矢印ａ、ｂで示すラッシュ電流は、第１駆動電流ＩＬ＋及び第２駆動電流ＩＨ＋の値が段階的に高くなっているため、ＬＯ要求を介さずにＯＦＦ要求からＨＩ要求へと変化したときに生じるラッシュ電流の値より小さいものとなっている。そのため、矢印ａ、ｂで示すラッシュ電流は、点線で示すロック電流を検知するための閾値を超えないことから、それぞれのラッシュ電流がロック電流であると誤検知されない。なお、ここでの閾値とは、ラッシュ電流等の異常電流を検知するレベルであって、その電流の大きさとその電流の流れる時間を考慮して予め制御部に設定されている。
　ところが、ＥＣＵの出力系統やＬＯ要求を出力する信号ラインに異常（信号ラインオープン等）をきたしたりすると、ＬＯ要求を受けとることができず、図１のチャート（ｄ）に示すように、ＬＯ要求の制御を介することなく、ＨＩ要求の制御に移行されてしまうことがある。
　ＯＦＦ要求の制御からＨＩ要求の制御に移行されてしまうと、図１のチャート（ｅ）に示すＬＯ要求に応じた第１駆動電流ＩＬ＋が流れず、図１のチャート（ｆ）に示すようなＨＩ要求に応じた第２駆動電流ＩＨ＋が流れる。
　この場合、第２駆動電流ＩＨ＋の立ち上がり時に流れるラッシュ電流が矢印ｃで示す斜線部分のように、ロック電流を検知するための閾値を超えてしまい、ロック電流であると誤検知されてしまう。
　このような誤検知があると、ロック電流制御回路により、ファンモータへの通電が停止されてしまい、ロック電流が生じていないにも関わらず、冷却ファンの駆動が停止されてしまうという問題があった。
　このような問題を解消するためには、図１のチャート（ｇ）に示すように、ロック電流を検知するための閾値を高めになるように変更しておき、ＬＯ要求の制御を介さずにＯＦＦ要求の制御からＨＩ要求の制御に移行されてしまうことがあっても、ファンモータの駆動時に生じるラッシュ電流がロック電流であると誤検知されないような対策もある。
　ところが、このような対策では、図１のチャート（ｇ）の矢印ｃ（斜線部分）で示す第２駆動電流ＩＨ＋の立ち上がり時に生じるラッシュ電流についてはロック電流であるとの誤検知はされないものの、図１のチャート（ｇ）の矢印ｄ（斜線部分）で示す所定時間経過後に異常電流が流れたとすると、その電流を検知することができなくなってしまう。
　このようなことが生じると、ファンモータを駆動させる駆動ユニット内の半導体素子の発熱が通常より高められてしまうため、その半導体素子を高容量タイプのものに選定することが必要となるばかりか、ヒートシンク等を増やして熱対策を施したりする必要があり、装置のコストアップを招いてしまうという問題があった。
　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、新たな部品の追加等を行うことなく確実にファンモータの駆動制御を行うことができ、併せて装置のコストアップを抑制することができるファンモータ制御装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１の特徴に係るファンモータ制御装置は、車両のファンモータの駆動制御を行うためのファンモータ制御装置であって、外部からのＯＦＦ要求に順次続く、第１の回転速度での回転要求、第１の回転速度よりも速い第２の回転速度での回転要求に基づき、それぞれの要求に応じた駆動信号を出力することで、ファンモータを駆動制御を行う制御部と、第１の回転速度での回転要求に応じた駆動信号に基づくスイッチング動作により得られる駆動電流をファンモータに出力する第１スイッチング装置と、第２の回転速度での回転要求に基づくスイッチング動作により得られる駆動電流をファンモータに出力する第２スイッチング装置とを備える。制御部は、第１の回転速度での回転要求が得られず、ＯＦＦ要求から第２の回転速度での回転要求に基づいた制御となる状況では、第１の回転速度での回転要求に相当する第１駆動信号を出力し、所定時間経過後、第２の回転速度での回転要求に基づく第２駆動信号を出力する。
　所定時間は、第１の回転速度での回転要求に相当する駆動電流により、ファンモータに生じるラッシュ電流が収束するまでの時間であることが好ましい。
　本発明の第１の特徴に係るファンモータ制御装置では、制御部により、第１の回転速度での回転要求が得られず、ＯＦＦ要求から第２の回転速度での回転要求に基づいた制御となる状況では、第１の回転速度での回転要求に相当する第１駆動信号を第１スイッチング装置に出力し、所定時間経過後、第２の回転速度での回転要求に基づく第２駆動信号を第２スイッチング装置に出力する。
　これにより、ＯＦＦ要求から第２の回転速度での回転要求に基づいた制御となる状況であっても、ファンモータへの駆動電流を段階的に高めることができ、ＯＦＦ要求によって停止しているファンモータを始動させる際のラッシュ電流がロック電流であると誤検知されないようにすることができる。
　本発明の第１の特徴に係るファンモータ制御装置によれば、制御部により、ＯＦＦ要求から第２の回転速度での回転要求に基づいた制御となる状況であっても、ファンモータへの駆動電流を段階的に高めることができ、ＯＦＦ要求によって停止しているファンモータを始動させる際のラッシュ電流がロック電流であると誤検知されないようにすることができる。このため、新たな部品の追加等を行うことなく確実にファンモータの駆動制御を行うことができ、併せて装置のコストアップを抑制することができる。
図１は、従来のファンモータの駆動制御の一例を説明するための波形図である。 図２は、実施形態に係るファンモータ制御装置を説明するための図である。 図３は、実施形態に係るファンモータ制御装置によるファンモータの駆動制御を説明するための波形図である。
　実施形態に係るファンモータ制御装置を、図２を参照して説明する。なお、実施形態に係るファンモータ制御装置による正常時の基本の制御動作は、図１のチャート（ａ）―（ｃ）と同じであるため、以下の説明では適宜図１のチャート（ａ）―（ｃ）での説明を引用する。
　実施形態に係るファンモータ制御装置の特徴（異常時における制御動作）は、図１のチャート（ｄ）―（ｆ）で説明したＯＦＦ要求からＨＩ要求の制御に移行されてしまうことによるラッシュ電流がロック電流であるとの誤検知を解消することにある。このため、以下の説明では、適宜図１のチャート（ｄ）―（ｆ）での説明を引用する。
　図２に示すように、ファンモータ制御装置である駆動ユニットは、制御部１０と、第１半導体素子２０と、第２半導体素子３０とを備える。
　制御部１０には、ECU (Engine Control Unit)からのＯＦＦ要求、ＬＯ要求、ＨＩ要求のそれぞれの要求がパルス状の信号として入力される。制御部１０は、ファンモータ４０を駆動させるための駆動信号を第１半導体素子２０と第２半導体素子３０に出力する。制御部１０は、第１半導体素子２０の第１電流センサ２１と第２半導体素子３０の第２電流センサ３１からの電流検知信号を受けとることで、ＬＯ要求に応じた第１駆動電流ＩＬ＋及びＨＩ要求に応じた第２駆動電流ＩＨ＋がファンモータ４０に正常に出力されていることを認識できる。
　制御部１０から第１半導体素子２０への第１駆動信号は、図１のチャート（ａ）で説明したＬＯ要求に応じた信号であり、第１信号ライン１１を介して出力される。制御部１０から第２半導体素子３０への第２駆動信号は、図１のチャート（ａ）で説明したＨＩ要求に応じた信号であり、第２信号ライン１２を介して出力される。ＯＦＦ要求がある場合は、第１信号ライン１１を介して出力されるＬＯ要求に応じた第１駆動信号及び第２信号ライン１２を介して出力されるＨＩ要求に応じた第２駆動信号が共に無くなる（ＯＦＦとなる）。
　ファンモータ４０は、必要に応じてＬＯ又はＨＩとなるように駆動制御されるが、たとえばＨＩとなるように駆動制御される際、図１のチャート（ａ）で説明したように、まずＬＯ要求に応じた第１駆動信号が出力され、次いでＨＩ要求に応じた第２駆動信号が出力される。ＨＩ要求に応じた第２駆動信号は、ＬＯ要求に応じた第１駆動信号が出力されてから所定時間（少なくともラッシュ電流が収束するまでの時間）経過後に出力されるように予め設定されている。
　制御部１０は、所定の閾値を有し、第１電流センサ２１と第２電流センサ３１からの電流検知信号との比較により正常電流か、異常電流かを判断する。なお、ここでの閾値は、ラッシュ電流等の異常電流を検知するレベルであって、その電流の大きさとその電流の流れる時間を考慮して予め制御部１０に設定されている。
　また、制御部１０は、ＥＣＵからのたとえばＬＯ要求を受けとることができなければ、少なくとも、ＥＣＵの出力系統や、たとえばＬＯ要求を出力する信号ラインに異常（信号ラインオープン等）をきたしていると判断することができる。この場合、制御部１０は、第１半導体素子２０にＬＯ要求に相当する第１駆動信号を一定時間出力し、次いでＨＩ要求に応じた第２駆動信号を第２半導体素子３０に出力することで、ロック電流であるとの誤検知を解消するような制御を行う。
　第１半導体素子２０は、制御部１０からのＬＯ要求に応じた第１駆動信号に基づいてファンモータ４０を駆動させるものであって、半導体素子等によって構成されている。第１半導体素子２０は、第１電流センサ２１を有し、ＬＯ要求に応じた第１駆動信号に対応する第１駆動電流ＩＬ＋を第１導線２３を介してファンモータ４０のＬ＋端子４１に出力する。第１電流センサ２１は、第１駆動電流ＩＬ＋をモニタし、そのモニタした電流値を電流検知信号とし、Ｉ／Ｆ（インタフェース）２２を介して制御部１０に出力する。第１半導体素子２０には、電源電圧Ｖｂが接続されている。なお、符号Ｖｂは、車両のバッテリ電圧とほぼ同じ値となっている電源電圧を示している。
　第２半導体素子３０は、スイッチング動作を行うものであり、制御部１０からのＨＩ要求に応じた第２駆動信号に基づいてファンモータ４０を駆動させる。第２半導体素子３０は、第２電流センサ３１を有し、ＨＩ要求に応じた第２駆動信号に対応する第２駆動電流ＩＨ＋をファンモータ４０のＨ＋端子４２に第２導線３３を介して出力する。第２電流センサ３１は、第２駆動電流ＩＨ＋をモニタし、そのモニタした電流値を電流検知信号とし、Ｉ／Ｆ（インタフェース）３２を介して制御部１０に出力する。第２半導体素子３０にも、電源電圧Ｖｂが接続されている。
　ファンモータ４０は、冷却ファンを回転させるものであり、Ｌ＋端子４１、Ｈ＋端子４２、Ｌ－端子４３、Ｈ－端子４４を有している。Ｌ＋端子４１には、第１駆動電流ＩＬ＋が流れる。Ｈ＋端子４２には、第２駆動電流ＩＨ＋が流れる。Ｌ－端子４３は、アース接地（０Ｖ）されている。Ｈ－端子４４は、リレー５０の固定接点５１に接続されている。
　リレー５０には、第１固定接点５１、第２固定接点５２、可動接点５３、コイル５４が設けられている。第１固定接点５１は、導線５６を介してＨ－端子４４に接続されている。第２固定接点５２はアース接地されている。コイル５４の一端には、電源電圧Ｖｂが接続されている。コイル５４の他端には、トランジスタ５５のコレクタが接続されている。
　トランジスタ５５のベースは、ＨＩ要求に応じた第２駆動信号が出力される第２信号ライン１２から分岐した第３信号ライン１３に接続されている。ＨＩ要求に応じた第２駆動信号が第２信号ライン１２に出力されると、トランジスタ５５がオンする。
　トランジスタ５５がオンすると、コイル５４の励磁作用によって可動接点５３が第１固定接点５１と第２固定接点５２に接触する。このとき、第１固定接点５１と第２固定接点５２が短絡されることで、第２駆動電流ＩＨ＋がファンモータ４０のＨ－端子４４からトランジスタ５５側に流れる。
　次に、図３を参照し、実施形態に係るファンモータ制御装置による駆動制御について説明する。
　ファンモータ制御装置による正常時における通常の動作は、図１のチャート（ａ）―（ｃ）で説明したように、停止状態にあるファンモータ４０を駆動させるとき、ＥＣＵから制御部１０への要求がＯＦＦ要求→ＬＯ要求→ＨＩ要求へと変化する。
　この場合、ＥＣＵから制御部１０にＬＯ要求が出力されると、制御部１０から第１半導体素子２０へＬＯ要求に応じた第１駆動信号が第１信号ライン１１を介して出力される。このとき、第１半導体素子２０からファンモータ４０のＬ＋端子４１にＬＯ要求に応じた第１駆動信号に対応する第１駆動電流ＩＬ＋が第１導線２３を介して流れる。これにより、ファンモータ４０が第１駆動電流ＩＬ＋に応じた回転速度で回転し、冷却ファンを回転させる。
　ここで、図１のチャート（ｂ）で説明したように、ＬＯ要求に応じた第１駆動信号に対応する第１駆動電流ＩＬ＋の立ち上がり時にラッシュ電流が流れるが、そのラッシュ電流は閾値を超えないため、ロック電流であるとの誤検知は生じない。
　次いで、所定時間（少なくともラッシュ電流が収束するまでの時間）経過後、ＥＣＵから制御部１０へＨＩ要求が出力されると、制御部１０から第２半導体素子３０へＨＩ要求に応じた第２駆動信号が第２信号ライン１２を介して出力される。このとき、第２半導体素子３０からファンモータ４０のＨ＋端子４２にＨＩ要求に応じた第２駆動信号に対応する第２駆動電流ＩＨ＋が第２導線３３を介して流れる。これにより、ファンモータ４０が第２駆動電流ＩＨ＋に応じた回転速度、すなわち、第１駆動電流ＩＬ＋に応じた回転速度よりも速い回転速度（定格の回転速度）で回転し、冷却ファンをさらに速い回転速度で回転させる。
　このとき、図１のチャート（ｃ）で説明したように、ＨＩ要求に応じた第２駆動信号に対応する第２駆動電流ＩＨ＋の立ち上がり時にラッシュ電流が流れる。しかし、そのラッシュ電流は閾値を超えないため、ロック電流であるとの誤検知は生じない。
　このように、ＥＣＵからの要求に従い、制御部１０により第１半導体素子２０と第２半導体素子３０が制御されることで、ファンモータ４０の駆動が制御される。
　ここで、ＥＣＵの出力系統やＬＯ要求を出力する信号ラインに異常（信号ラインオープン等）をきたしたりすると、図１のチャート（ｄ）で説明したものと同じ内容を示す図３のチャート（ａ）のように、ＬＯ要求を受けとることができない。このため、ＬＯ要求の制御を介することなく、ＨＩ要求の制御に移行されてしまうことになる。
　この場合、図１のチャート（ｆ）で説明したように、第２駆動電流ＩＨ＋の立ち上がり時に流れるラッシュ電流が閾値を超えてしまい、ロック電流であると誤検知されてしまう。
　そこで、実施形態に係るファンモータ制御装置では、ＬＯ要求の制御を介することなく、ＨＩ要求の制御に移行されてしまうことが生じると、まず、制御部１０がＬＯ要求に相当する第１駆動信号を第１信号ライン１１を介して第１半導体素子２０に出力し、第１半導体素子２０からＬＯ要求に相当する第１駆動信号に対応する、図３のチャート（ｂ）に示す第１駆動電流ＩＬ＋を出力させる。
　このとき、第１半導体素子２０からファンモータ４０のＬ＋端子４１にＬＯ要求に相当する第１駆動信号に対応する第１駆動電流ＩＬ＋が第１導線２３を介して流れる。これにより、ファンモータ４０が第１駆動電流ＩＬ＋に応じた回転速度で回転し、冷却ファンを回転させる。
　次いで、図３のチャート（ｂ）のｅで示す所定時間（少なくともラッシュ電流が収束するまでの時間）経過後、ＥＣＵからのＨＩ要求に応じ、制御部１０から第２半導体素子３０へＨＩ要求に応じた第２駆動信号が第２信号ライン１２を介して出力される。このとき、第２半導体素子３０からファンモータ４０のＨ＋端子４２に図３のチャート（ｃ）に示すようなＨＩ要求に応じた第２駆動信号に対応する第２駆動電流ＩＨ＋が第２導線３３を介して流れる。
　これにより、ファンモータ４０が第２駆動電流ＩＨ＋に応じた回転速度、すなわち、第１駆動電流ＩＬ＋に応じた回転速度よりも速い回転速度で回転し、冷却ファンをさらに速い回転速度で回転させる。
　このように、実施形態に係るファンモータ制御装置では、制御部１０により、第１の回転速度での回転要求（ＬＯ要求）が得られず、ＯＦＦ要求から第２の回転速度での回転要求（ＨＩ要求）に基づいた制御となる状況では、ＬＯ要求に相当する第１駆動信号を第１スイッチング装置（第１半導体素子２０）に出力し、所定時間経過後、ＨＩ要求に基づく第２駆動信号を第２スイッチング装置（第２半導体素子３０）に出力する。
　これにより、ＯＦＦ要求からＨＩ要求での回転要求に基づいた制御となる状況であっても、ファンモータ４０への駆動電流を段階的に高めることができ、ＯＦＦ要求によって停止しているファンモータ４０を始動させる際のラッシュ電流がロック電流であると誤検知されないようにすることができる。このため、新たな部品の追加等を行うことなく確実にファンモータの駆動制御を行うことができ、併せて装置のコストアップを抑制することができる。
　また、実施形態に係るファンモータ制御装置では、ＨＩ要求に応じた第２駆動信号は、第１駆動電流ＩＬ＋によって生じるファンモータ４０のラッシュ電流が収束した後に出力されるようにしている。このため、ＯＦＦ要求からＨＩ要求に基づいた制御となる状況であっても、第２駆動電流ＩＨ＋によって生じるファンモータ４０のラッシュ電流が閾値（異常電流を検知するレベル）を超えないようにすることができる。
　本発明に係るファンモータ制御装置は、冷却ファンを回転させるためのファンモータの駆動制御を行うものに限らず、パワーウィンドウのモータやワイパーモータ等のように、他のモータの駆動制御にも適用可能である。

Claims (2)

  1. 　車両のファンモータの駆動制御を行うためのファンモータ制御装置であって、
    　外部からのＯＦＦ要求に順次続く、第１の回転速度での回転要求、前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度での回転要求に基づき、それぞれの要求に応じた駆動信号を出力することで、前記ファンモータを駆動制御を行う制御部と、
    　前記第１の回転速度での回転要求に応じた駆動信号に基づくスイッチング動作により得られる駆動電流を、前記ファンモータに出力する第１スイッチング装置と、
    　前記第２の回転速度での回転要求に基づくスイッチング動作により得られる駆動電流を、前記ファンモータに出力する第２スイッチング装置とを備え、
    　前記制御部は、前記第１の回転速度での回転要求が得られず、前記ＯＦＦ要求から前記第２の回転速度での回転要求に基づいた制御となる状況では、前記第１の回転速度での回転要求に相当する第１駆動信号を出力し、所定時間経過後、前記第２の回転速度での回転要求に基づく第２駆動信号を出力する
    ことを特徴とするファンモータ制御装置。
  2. 　請求項１に記載のファンモータ制御装置であって、
    　前記所定時間は、前記第１の回転速度での回転要求に相当する駆動電流により、前記ファンモータに生じるラッシュ電流が収束するまでの時間である
    ことを特徴とするファンモータ制御装置。
PCT/JP2013/076543 2012-10-05 2013-09-30 ファンモータ制御装置 WO2014054581A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380051380.5A CN104685783A (zh) 2012-10-05 2013-09-30 风扇电机控制装置
US14/432,502 US20150280617A1 (en) 2012-10-05 2013-09-30 Fan motor control device
EP13843479.0A EP2905892A1 (en) 2012-10-05 2013-09-30 Fan motor control device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-223188 2012-10-05
JP2012223188A JP6043573B2 (ja) 2012-10-05 2012-10-05 ファンモータ制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014054581A1 true WO2014054581A1 (ja) 2014-04-10

Family

ID=50434908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/076543 WO2014054581A1 (ja) 2012-10-05 2013-09-30 ファンモータ制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150280617A1 (ja)
EP (1) EP2905892A1 (ja)
JP (1) JP6043573B2 (ja)
CN (1) CN104685783A (ja)
WO (1) WO2014054581A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7429934B1 (ja) 2023-01-20 2024-02-09 コンクリートコーリング株式会社 切削装置及び切削方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02290189A (ja) * 1989-04-28 1990-11-30 Toshiba Corp モータ駆動制御装置
JP2003237360A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Sanden Corp 車両用空調装置
JP2005080384A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Calsonic Kansei Corp 電動ファン制御装置
JP2010281298A (ja) 2009-06-08 2010-12-16 Denso Corp 通電制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332954A (en) * 1992-03-30 1994-07-26 Solaria Research Enterprises Ltd. Optimal DC motor/controller configuration
US20040105664A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-03 Mladen Ivankovic Linear electric motor controller and system for providing linear speed control
JP3861704B2 (ja) * 2002-01-31 2006-12-20 株式会社デンソー 車両用冷却ファンモータの駆動装置
JP2007255269A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Funai Electric Co Ltd ファンの異常検出装置
US8003507B2 (en) * 2008-08-18 2011-08-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of integrating high-K/metal gate in CMOS process flow

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02290189A (ja) * 1989-04-28 1990-11-30 Toshiba Corp モータ駆動制御装置
JP2003237360A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Sanden Corp 車両用空調装置
JP2005080384A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Calsonic Kansei Corp 電動ファン制御装置
JP2010281298A (ja) 2009-06-08 2010-12-16 Denso Corp 通電制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2905892A1 (en) 2015-08-12
CN104685783A (zh) 2015-06-03
US20150280617A1 (en) 2015-10-01
JP6043573B2 (ja) 2016-12-14
JP2014075946A (ja) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7715214B2 (en) Malfunction determining device for drive circuit and drive unit including the same, and method for determining malfunction in drive circuit
WO2014054582A1 (ja) ファンモータ制御装置
US7205737B1 (en) Systems and methods of monitoring a motor load
JP4529666B2 (ja) 負荷駆動装置及び負荷駆動制御方法
US9065275B2 (en) Driving circuit for an electric motor
US10682984B2 (en) Wiper control device
US10199982B2 (en) Motor control apparatus
JPH07241096A (ja) 電動モータの制御装置
JP5493793B2 (ja) ブラシレスモータ駆動装置
CN101752948A (zh) 马达异常检测保护装置及其方法
JP2010104079A (ja) 負荷駆動装置
US8922149B2 (en) Method and device for detecting blocking or sluggishness of a DC motor
WO2014054581A1 (ja) ファンモータ制御装置
CN111366844B (zh) 车辆、电机驱动控制系统、电机的缺相检测方法及装置
JP4861367B2 (ja) 電動ファン制御装置
JPH05332215A (ja) 燃料ポンプの制御装置
JP2009281302A (ja) 電動ファン制御装置
CN115441760A (zh) 功率转换装置
JP2007181330A (ja) モータ制御装置および制御方法
JP2008228371A (ja) 車両用電動モータの駆動制御装置
KR101509006B1 (ko) 세탁물 처리기기
WO2022236556A1 (zh) 温度监测装置及方法
KR101456209B1 (ko) 세탁물 처리기기
JP2012026359A (ja) 燃料ポンプ制御装置
JP2017050161A (ja) 加熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13843479

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14432502

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013843479

Country of ref document: EP