特開 2024-131632 制御装置、制御方法、及び制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131632

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】制御装置、制御方法、及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/024 20160101AFI20240920BHJP

   H02P 29/68 20160101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H02P29/024

H02P29/68

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042017

(22)【出願日】2023-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原田 洋樹

【テーマコード（参考）】

5H501

【Ｆターム（参考）】

5H501AA08

5H501DD04

5H501EE08

5H501LL22

5H501LL39

5H501LL51

5H501MM09

(57)【要約】

【課題】コストを抑えつつ、ファンモータの水没を正確に検知することができる制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供する。
【解決手段】制御装置のプロセッサは、ファンモータへの供給電流値と、ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得し、供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、ファンモータの水没を検知する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファン（２４）を回転させるファンモータ（２２）を制御する制御装置（３４）であって、
少なくとも１つのプロセッサ（８０）を備え、
前記プロセッサは、
前記ファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタ（７８）による検出温度とを取得し、
前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知する、
制御装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記供給電流値が前記規定電流値を上回ってからの経過時間が予め定められた規定時間を上回った場合に、前記検出温度が前記規定温度を下回っているか否かを判定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、
前記ファンモータへの入力電力と前記ファンモータによる機械出力との差が予め定められた規定値を上回っている場合には、前記ファンモータに対する水没検知状態を継続し、
前記差が前記規定値以下である場合には、前記水没検知状態を解除する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記水没検知状態を解除した場合に、予め定められた一定時間、前記ファンモータを作動させる、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、前記水没検知状態を解除した場合に、前記ファンモータの回転数を予め定められた最大回転数に上昇させる、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記水没検知状態を継続する場合に、前記ファンモータへの出力電圧値を予め定められた制限電圧値に低下させる、
請求項３に記載の制御装置。

【請求項7】

ファン（２４）を回転させるファンモータ（２２）への供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタ（７８）による検出温度とを取得すること、及び、
前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知すること、
を備える制御方法。

【請求項8】

少なくとも１つのプロセッサ（８０）に、
ファン（２４）を回転させるファンモータ（２２）への供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタ（７８）による検出温度とを取得させ、
前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知させる、
制御プログラム（８８）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ファンを回転させるファンモータを制御する制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ファンを回転させるファンモータが知られている。この種のファンモータの中には、水没する虞のある位置に配置されるファンモータがある。ファンモータが水没すると、ファンモータに不具合が生じる可能性がある。このため、ファンモータの水没を検知できる機能を有するファンモータの制御装置が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載のモータ駆動回路は、サーミスタを備えており、ファンモータが拘束されてモータ駆動回路に過電流が流れることにより、サーミスタによる検出温度が規定温度を上回った場合には、ファンモータの拘束を検知するように構成されている。

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のモータ駆動回路がファンモータに設けられた場合、ファンモータが水没し、ファンによって巻き上げられた水滴がファンモータに付着すると、サーミスタによる検出温度が低下し、ファンモータの水没を正確に検知することができなくなる虞がある。

【0005】

ここで、モータ駆動回路とは別の位置であって、ファンによって巻き上げられた水滴が飛来する位置に設置された基準用のサーミスタを用い、基準用のサーミスタによる検出温度と、モータ駆動回路に備えられた温度検出用のサーミスタによる検出温度との差に基づいて、モータ駆動回路に過電流、ひいては、ファンモータの水没を検知することが考えられる。しかしながら、この場合には、基準用のサーミスタを追加する分、コストアップになる。

【0006】

また、例えば水位センサのような、ファンモータの水没を検知する専用のセンサを用いることも考えられるが、この場合にも、専用のセンサを追加する分、コストアップになる。

【0007】

なお、特許文献２には、電動機の回転速度を設定値に保つように制御する制御装置において、ＰＬＬ制御回路に基準パルスが正常に与えられているか否かを判定し、基準パルスが異常であると判定されたときに電動機の駆動を禁止する技術が開示されている。しかしながら、この技術では、脱調時など水没ではない場合でも、水没が検知されてしまう虞があるので、ファンモータの水没を正確に検知できることが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００５－１５１７６６号公報

【特許文献2】特開２００１－１９７７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであって、コストを抑えつつ、ファンモータの水没を正確に検知することができる制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の第１態様は、ファンを回転させるファンモータを制御する制御装置であって、少なくとも１つのプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記ファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得し、前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知する制御装置である。

【0011】

本開示の第２態様は、ファンを回転させるファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得すること、及び、前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知することを備える制御方法である。

【0012】

本開示の第３態様は、少なくとも１つのプロセッサに、ファンを回転させるファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得させ、前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知させる制御プログラムである。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、コストを抑えつつ、ファンモータの水没を正確に検知することができる制御装置、制御方法、及び制御プログラムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示の一実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。

【図2】本開示の一実施形態に係るファンモータを示す縦断面図である。

【図3】本開示の一実施形態に係るファンモータ及びファンモータに設けられた制御回路の構成を示すブロック図である。

【図4】本開示の一実施形態に係る制御回路に設けられたコンピュータの構成を示すブロック図である。

【図5】本開示の一実施形態に係るファンモータにおいてロータに付着した水滴がロータの遠心力で飛散する様子を説明する説明図である。

【図6】本開示の一実施形態に係るモータ制御処理を示すフローチャートである。

【図7】本開示の一実施形態に係る水没判定処理を示すフローチャートである。

【図8】本開示の一実施形態に係るモータ状態更新処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

はじめに、本開示の一実施形態に係る冷却システム１０の構成について説明する。

【0016】

一例として図１に示すように、本開示の一実施形態に係る冷却システム１０は、例えば、乗用自動車等の車両のエンジン１２を冷却するためのシステムであり、ラジエータ１４と、ファン装置１６とを備える。ラジエータ１４は、エンジン１２に対して配管１８を介して接続されている。ラジエータ１４の内部とエンジン１２の内部とは、配管１８を通じて冷却水が循環するようになっている。ラジエータ１４は、本開示における「冷却対象物」の一例である。

【0017】

ファン装置１６は、シュラウド２０と、ファンモータ２２と、ファン２４とを備える。ファンモータ２２は、シュラウド２０を介してラジエータ１４に対して固定されている。ファンモータ２２には、ファン２４が固定されており、ファン２４は、ファンモータ２２の作動に伴って回転する。ファン２４は、回転するとラジエータ１４に対して送風する。

【0018】

一例として図２に示すように、ファンモータ２２は、アウタロータ型のブラシレスモータであり、ロータ２６と、ステータ２８と、シャフト３０と、センターピース３２と、制御回路３４と、基板ケース３６と、コネクタ部材３８とを備える。

【0019】

ロータ２６は、ロータハウジング４０と、ロータマグネット４２とを有する。ロータハウジング４０は、有天円筒状に形成されており、ロータハウジング４０の天壁部の中央部には、筒状の軸受収容部４４（すなわち、内筒部）が形成されている。軸受収容部４４には、一対の軸受４６が収容されており、ロータ２６は、一対の軸受４６を介してシャフト３０に回転可能に支持されている。ロータマグネット４２は、ロータハウジング４０の外筒部の内周面に例えば接着剤等により固定されている。

【0020】

ステータ２８は、ロータハウジング４０の内側に収容されており、ステータコア４８と、インシュレータ５０と、複数の巻線５２とを有している。ステータコア４８には、シャフト３０を中心にして放射状に延びる複数のティース５４が形成されており、各巻線５２は、インシュレータ５０を介して各ティース５４に巻回されている。

【0021】

センターピース３２は、板状部５６を有する。板状部５６は、ロータハウジング４０の開口と対向している。板状部５６には、ネジ等によりステータ２８が固定されており、これにより、ステータ２８は、板状部５６に保持されている。板状部５６の中央部には、ステータ２８側に開口する凹部５８が形成されており、凹部５８には、シャフト３０が固定されている。

【0022】

制御回路３４は、板状部５６に対するロータ２６と反対側に板状部５６と対向して配置されている。制御回路３４は、ネジ等によって板状部５６に固定されている。制御回路３４は、本開示における「制御装置」の一例である。

【0023】

基板ケース３６は、ロータ２６と反対側から板状部５６に固定されている。基板ケース３６の内側には、制御回路３４が収容されている。コネクタ部材３８は、ネジ等により板状部５６に固定されている。コネクタ部材３８は、制御回路３４と電気的に接続されたコネクタ端子６０と、コネクタ端子６０を収容するコネクタケース６２とを有する。

【0024】

一例として図３に示すように、制御回路３４は、コンピュータ７０と、インバータ７２と、電流検出回路７４と、ホールセンサ７６と、サーミスタ７８とを備える。インバータ７２、電流検出回路７４、ホールセンサ７６、及びサーミスタ７８は、コンピュータ７０と接続されている。

【0025】

インバータ７２は、ステータ２８を駆動するための複数のスイッチング素子や駆動リレー等（いずれも図示省略）を含む。複数のスイッチング素子は、駆動リレーを介して複数の巻線５２と接続されている。ファンモータ２２では、複数のスイッチング素子の切替動作により複数の巻線５２に流れる電流が切り替えられ、ステータ２８が回転磁界を形成する。ステータ２８が回転磁界を形成すると、ステータ２８とロータマグネット４２との間に吸引力及び反発力が発生し、これにより、ロータ２６が回転する。ロータ２６には、ファン２４（図１参照）が固定されており、ファン２４は、ロータ２６と一体に回転する。

【0026】

電流検出回路７４は、複数のスイッチング素子からファンモータ２２に供給される電流を検出し、検出した電流の値に応じた電流検出信号を出力する。ホールセンサ７６は、ロータ２６の回転位置を検出し、検出した回転位置に応じた回転位置検出信号を出力する。サーミスタ７８は、インバータ７２の温度（例えば、駆動リレーの温度）を検出し、検出した温度に応じた温度検出信号を出力する。

【0027】

一例として図４に示すように、コンピュータ７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８４とを備える。ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、及びＲＡＭ８４は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。ＲＯＭ８２には、制御プログラム８８が記憶されている。コンピュータ７０は、車両に搭載された車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit、図示省略）と接続されている。ＣＰＵ８０は、本開示における「プロセッサ」の一例であり、ＲＯＭ８２及びＲＡＭ８４は、本開示における「メモリ」の一例である。

【0028】

ＣＰＵ８０は、ＲＯＭ８２から制御プログラム８８を読み出し、読み出した制御プログラム８８をＲＡＭ８４上で実行する。ＣＰＵ８０は、ＲＡＭ８４上で実行する制御プログラム８８に従って、モータ制御処理を実行する。モータ制御処理は、ＣＰＵ８０が、目標回転数導出部９０、検出温度取得部９２、パラメータ取得部９４、入出力導出部９６、水没判定部９８、モータ状態更新部１００、モータ状態判定部１０２、制限電圧値設定部１０４、目標回転数更新部１０６、出力電圧値設定部１０８、及び、出力電圧制御部１１０として動作することにより実現される。

【0029】

目標回転数導出部９０は、ファンモータ２２の目標回転数を導出する。具体的には、目標回転数設定部は、車両ＥＣＵからラジエータの温度に応じて出力され、ＣＰＵ８０に入力されたラジエータ温度信号に基づいて、ラジエータの温度に応じた目標回転数を導出する。

【0030】

検出温度取得部９２は、サーミスタ７８から出力され、ＣＰＵ８０に入力された温度検出信号に基づいて、サーミスタ７８による検出温度を取得する。

【0031】

パラメータ取得部９４は、ファンモータ２２の制御に用いられるパラメータを取得する。パラメータには、ファンモータ２２への供給電流値、ファンモータ２２への出力電圧値、ファンモータ２２の出力トルク、及び、ファンモータ２２の実回転数が含まれる。

【0032】

ファンモータ２２への供給電流値は、電流検出回路７４から出力され、ＣＰＵ８０に入力された電流検出信号に基づいて導出される。ファンモータ２２に出力される電圧は、コンピュータ７０からインバータ７２に出力されるＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号に基づいて制御される。ファンモータ２２への出力電圧値は、ＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて導出される。ファンモータ２２の出力トルクＴは、以下の式（１）によって導出される。ただし、ｋｔはトルク定数であり、Ｉはファンモータ２２への供給電流値である。ファンモータ２２の実回転数は、ホールセンサ７６から出力され、ＣＰＵ８０に入力された回転位置検出信号に基づいて導出される。
Ｔ＝ｋｔ×Ｉ・・・（１）

【0033】

入出力導出部９６は、ファンモータ２２への入力電力と、ファンモータ２２による機械出力とを導出する。ファンモータ２２への入力電力をＷ１とした場合に、Ｗ１は、以下の式（２）によって導出される。また、ファンモータ２２による機械出力をＷ２とした場合に、Ｗ２は、以下の式（３）によって導出される。
Ｗ１＝Ｉ×Ｅ・・・（２）
Ｗ２＝Ｔ×Ｎ×２π／６０・・・（３）
ただし、Ｉは、ファンモータ２２への供給電流値であり、Ｅは、ファンモータ２２への出力電圧値である。また、Ｔは、ファンモータ２２の出力トルクであり、Ｎは、ファンモータ２２の実回転数である。

【0034】

水没判定部９８は、ファンモータ２２の水没を判定するための水没判定処理を実行する。具体的には、先ず、水没判定部９８は、パラメータ取得部９４によって取得されたファンモータ２２への供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っているか否かを判定する。規定電流値は、例えば、定格電流値よりも低く、かつ巻線に一定時間流れることで巻線の温度を上昇させても巻線を損傷させてしまうことのない電流値の最大許容値に設定される。

【0035】

ここで、水没判定部９８は、供給電流値が規定電流値を上回っていると判定（すなわち、過負荷であると判定）した場合には、供給電流値が規定電流値を上回ってからの経過時間が予め定められた規定時間を上回っているか否かを判定する。規定時間は、任意に設定可能である。例えば、規定時間は、ファン２４によって巻き上げられた水滴がファンモータ２２に付着した場合に、サーミスタ７８による検出温度が予め定められた規定温度を下回る時間に設定される。

【0036】

水没判定部９８は、経過時間が規定時間を上回っていると判定した場合には、サーミスタ７８による検出温度が予め定められた規定温度を下回っているか否かを判定する。規定温度は、例えば、ファンモータ２２が過負荷でない場合（すなわち、正常な場合）の温度の上限値に設定される。そして、水没判定部９８は、経過時間が規定時間を上回っており、かつ、検出温度が規定温度を下回っている場合には、ファンモータ２２が水没したと判定する。すなわち、この場合、水没判定部９８は、ファンモータ２２の水没を検知する。

【0037】

一方、水没判定部９８は、供給電流値が規定電流値以下であると判定した場合には、水没ではない旨（すなわち、正常である旨）の判定結果を生成する。また、水没判定部９８は、経過時間が規定時間以下であると判定した場合、又は、経過時間が規定時間を上回ったときの検出温度が規定温度以上であると判定した場合にも、水没ではない旨の判定結果を生成する。

【0038】

また、水没判定部９８は、ファンモータ２２が水没したと判定した場合には、入出力導出部９６によって導出されたファンモータ２２への入力電力とファンモータ２２による機械出力とを取得し、入力電力と機械出力との差が予め定められた規定値を上回っているか否かを判定する。規定値は、任意に設定可能である。例えば、規定値は、水没していないとき（すなわち、正常であるとき）の入力電力と機械出力との差の最大値に設定される。

【0039】

ここで、水没判定部９８は、差が規定値を上回っていると判定した場合には、水没と判定し、水没である旨の判定結果を生成する。すなわち、水没判定部９８は、ファンモータ２２に対する水没検知状態を継続する。一方、水没判定部９８は、差が規定値以下であると判定した場合には、水没ではない旨の判定結果を生成する。すなわち、水没判定部は、ファンモータ２２に対する水没検知状態を解除する。

【0040】

モータ状態更新部１００は、水没判定部９８によって水没判定処理が実行される毎に、ファンモータ２２の状態（以下、モータ状態と称する）を更新するためのモータ状態更新処理を実行する。具体的には、先ず、モータ状態更新部１００は、水没判定部９８によってファンモータ２２が水没したと判定されているか否か（すなわち、水没検知状態が維持されているか否か）を判定する。

【0041】

ここで、モータ状態更新部１００は、水没判定部９８によってファンモータ２２が水没したと判定されている場合（すなわち、ファンモータ２２に対する水没検知状態が継続されている場合）には、現在のモータ状態を水没状態に設定する。一方、モータ状態更新部１００は、水没判定部９８によってファンモータ２２が水没したと判定されていない場合（水没検知状態が解除されている場合を含む）には、前回のモータ状態更新処理における更新後のモータ状態（以下、前回のモータ状態と称する）が水没状態又は湿潤状態であるか否かを判定する。

【0042】

ここで、モータ状態更新部１００は、前回のモータ状態が水没状態又は湿潤状態であると判定した場合には、現在のモータ状態を湿潤状態に設定する。一方、モータ状態更新部１００は、前回のモータ状態が水没状態又は湿潤状態ではないと判定した場合には、現在のモータ状態を通常状態に設定する。なお、初回のモータ状態更新処理では、前回のモータ状態更新処理が存在しないので、モータ状態更新部１００は、前回のモータ状態が水没状態又は湿潤状態ではないと判定し、現在のモータ状態を通常状態に設定する。

【0043】

続いて、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が水没状態であるか否かを判定する。ここで、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が水没状態であると判定した場合には、次回のモータ状態更新処理のために、現在のモータ状態である水没状態を前回のモータ状態に設定する。一方、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が水没状態ではないと判定した場合には、現在のモータ状態が湿潤状態であるか否かを判定する。

【0044】

ここで、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が湿潤状態ではないと判定した場合には、次回のモータ状態更新処理のために、現在のモータ状態である通常状態を前回のモータ状態に設定する。一方、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が湿潤状態であると判定した場合には、湿潤状態に設定されてからの経過時間が予め定められた一定時間未満であるか否かを判定する。

【0045】

ここで、モータ状態更新部１００は、経過時間が一定時間未満であると判定した場合には、次回のモータ状態更新処理のために、現在のモータ状態である湿潤状態を前回のモータ状態に設定する。一方、モータ状態更新部１００は、経過時間が一定時間未満ではない（すなわち、経過時間が一定時間以上である）と判定した場合には、現在のモータ状態を通常状態に設定する。そして、モータ状態更新部１００は、次回のモータ状態更新処理のために、現在のモータ状態である通常状態を前回のモータ状態に設定する。

【0046】

このように、モータ状態更新部１００は、水没判定部９８によって水没検知状態が継続されている場合には、現在のモータ状態を水没状態に設定し、水没判定部９８によって水没検知状態が解除された場合には、一定時間、現在のモータ状態を湿潤状態に設定し、一定時間経過してから現在のモータ状態を通常状態に設定する。これにより、後述するように、出力電圧制御部１１０によってファンモータ２２が制御されるときには、少なくとも一定時間、ファンモータ２２が作動する。

【0047】

一例として図５には、ファンモータ２２が作動することにより、ロータ２６に付着した水滴１２０がロータ２６の遠心力で飛散する様子の一例が示されている。一定時間は、例えば、ファンモータ２２のロータ２６に付着した水滴１２０をロータ２６の遠心力で飛散させるのに要する時間に設定される。

【0048】

モータ状態判定部１０２は、モータ状態更新部１００によって更新されたモータ状態（すなわち、次回のモータ状態更新処理のために前回のモータ状態として設定された現在のモータ状態）が水没状態であるか否かを判定する。また、モータ状態判定部１０２は、更新されたモータ状態が水没状態ではないと判定した場合に、更新されたモータ状態が湿潤状態であるか否かを判定する。

【0049】

制限電圧値設定部１０４は、モータ状態判定部１０２によって、更新されたモータ状態が水没状態であると判定された場合に、ファンモータ２２への出力電圧値に対して予め定められた制限電圧値を設定する。制限電圧値は、ファンモータ２２への過電流を抑制するために、通常状態における電圧値よりも低い電圧値であって、例えば、巻線及びインシュレータを溶損させない電圧値に対してマージンを含んだ電圧値の上限値に設定される。

【0050】

出力電圧値設定部１０８は、制限電圧値設定部１０４によって制限電圧値が設定された場合には、ファンモータ２２への出力電圧値を制限電圧値に設定する。このように、更新されたモータ状態が水没状態であり、水没検知状態が継続される場合には、ファンモータ２２への出力電圧値が予め定められた制限電圧値に設定される。これにより、後述するように、出力電圧制御部１１０によって、ファンモータ２２への出力電圧値が制御されることにより、ファンモータ２２への出力電圧値が制限電圧値に低下する。

【0051】

目標回転数更新部１０６は、モータ状態判定部１０２によって、更新されたモータ状態が湿潤状態であると判定された場合に、ファンモータ２２に設定された定格回転数の最大値（すなわち、予め定められた最大回転数）を目標回転数に設定することにより、目標回転数を更新する。このように、更新されたモータ状態が湿潤状態である場合には、ファンモータ２２の回転数が予め定められた最大回転数に設定される。

【0052】

出力電圧値設定部１０８は、目標回転数更新部１０６によって目標回転数が更新された場合には、目標回転数更新部１０６によって更新された目標回転数と、パラメータ取得部９４によって取得されたファンモータ２２の実回転数に基づいて、出力電圧値を導出し、導出した出力電圧値をファンモータ２２への出力電圧値として設定する。この場合のファンモータ２２への出力電圧値は、目標回転数更新部１０６によって更新された目標回転数が実現される電圧値に設定される。これにより、後述するように、出力電圧制御部１１０によって、ファンモータ２２への出力電圧値が制御されることにより、ファンモータ２２の回転数が最大回転数に上昇する。

【0053】

なお、出力電圧値設定部１０８は、モータ状態判定部１０２によって、更新されたモータ状態が湿潤状態ではないと判定された場合（すなわち、通常状態であると判定された場合）には、通常状態に対応する出力電圧値を導出し、導出した出力電圧値をファンモータ２２への出力電圧値として設定する。この場合のファンモータ２２への出力電圧値は、目標回転数導出部９０によって導出された目標回転数が実現される電圧値に設定される。

【0054】

出力電圧制御部１１０は、出力電圧値設定部１０８によって設定された出力電圧値がファンモータ２２へ出力されるように、コンピュータ７０からインバータ７２に出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を設定し、これにより、ファンモータ２２への出力電圧値を制御する。

【0055】

次に、本開示の一実施形態に係る制御方法について説明する。

【0056】

はじめに、図６を参照しながら、モータ制御処理について説明する。モータ制御処理では、先ず、ステップＳＴ１０で、目標回転数導出部９０は、ファンモータ２２の目標回転数を導出する。ステップＳＴ１０の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ１２へ移行する。

【0057】

ステップＳＴ１２で、検出温度取得部９２は、サーミスタ７８による検出温度を取得する。ステップＳＴ１２の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ１４へ移行する。

【0058】

ステップＳＴ１４で、パラメータ取得部９４は、ファンモータ２２の制御に用いられるパラメータとして、ファンモータ２２への供給電流値、ファンモータ２２への出力電圧値、ファンモータ２２の出力トルク、及び、ファンモータ２２の実回転数を取得する。ステップＳＴ１４の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ１６へ移行する。

【0059】

ステップＳＴ１６で、入出力導出部９６は、ステップＳＴ１４で取得されたパラメータに基づいて、ファンモータ２２への入力電力と、ファンモータ２２による機械出力とを導出する。ステップＳＴ１６の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ１８へ移行する。

【0060】

ステップＳＴ１８で、水没判定部９８は、ステップＳＴ１４で取得されたパラメータのうちのファンモータ２２への供給電流値と、ステップＳＴ１２で取得されたサーミスタ７８による検出温度とに基づいて、ファンモータ２２の水没を検知するための水没判定処理を実行する。これにより、ファンモータ２２が水没している場合には、水没判定部９８によって水没が検知される。ステップＳＴ１８の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ２０へ移行する。

【0061】

ステップＳＴ２０で、モータ状態更新部１００は、ファンモータ２２の状態であるモータ状態を更新するためのモータ状態更新処理を実行する。これにより、ファンモータ２２の状態に応じて、モータ状態が、水没状態、湿潤状態、及び通常状態のいずれかに更新される。ステップＳＴ２０の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ２２へ移行する。

【0062】

ステップＳＴ２２で、モータ状態判定部１０２は、ステップＳＴ２０で更新されたモータ状態（すなわち、次回のモータ状態更新処理のために前回のモータ状態として設定された現在のモータ状態）が水没状態であるか否かを判定する。ステップＳＴ２２において、更新されたモータ状態が水没状態である場合には、判定が肯定されて、モータ制御処理は、ステップＳＴ２６へ移行する。一方、ステップＳＴ２２において、更新されたモータ状態が水没状態ではない場合には、判定が否定されて、モータ制御処理は、ステップＳＴ２４へ移行する。

【0063】

ステップＳＴ２４で、モータ状態判定部１０２は、ステップＳＴ２０で更新されたモータ状態が湿潤状態であるか否かを判定する。ステップＳＴ２４において、更新されたモータ状態が湿潤状態である場合には、判定が肯定されて、モータ制御処理は、ステップＳＴ２８へ移行する。一方、ステップＳＴ２４において、更新されたモータ状態が湿潤状態ではない場合には、判定が否定されて、モータ制御処理は、ステップＳＴ３０へ移行する。

【0064】

ステップＳＴ２６で、制限電圧値設定部１０４は、ファンモータ２２への出力電圧値に対して予め定められた制限電圧値を設定する。ステップＳＴ２６の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ３０へ移行する。

【0065】

ステップＳＴ２８で、目標回転数更新部１０６は、ファンモータ２２に設定された定格回転数の最大値（すなわち、予め定められた最大回転数）を目標回転数に設定することにより、目標回転数を更新する。ステップＳＴ２８の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ３０へ移行する。

【0066】

ステップＳＴ３０で、出力電圧値設定部１０８は、ステップＳＴ２６で制限電圧値が設定された場合には、ファンモータ２２への出力電圧値を制限電圧値に設定する。一方、出力電圧値設定部１０８は、ステップＳＴ２８で目標回転数が更新された場合には、ファンモータ２２への出力電圧値を、ステップＳＴ２８で更新された目標回転数が実現される電圧値に設定する。また、出力電圧値設定部１０８は、ステップＳＴ２４で、更新されたモータ状態が湿潤状態ではないと判定された場合（すなわち、通常状態であると判定された場合）には、ファンモータ２２への出力電圧値を、ステップＳＴ１０で導出された目標回転数が実現される電圧値に設定する。ステップＳＴ３０の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ３２へ移行する。

【0067】

ステップＳＴ３２で、出力電圧制御部１１０は、ステップＳＴ３０で設定された出力電圧値がファンモータ２２へ出力されるように、コンピュータ７０からインバータ７２に出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を設定し、これにより、ファンモータ２２への出力電圧値を制御する。ステップＳＴ３２の後、モータ制御処理は、ステップＳＴ３４へ移行する。

【0068】

ステップＳＴ３４で、ＣＰＵ８０は、モータ制御処理を終了する条件（すなわち、終了条件）が成立しているか否かを判定する。終了条件の一例としては、ＥＣＵからモータ停止信号がＣＰＵ８０に入力されるという条件等が挙げられる。ファンモータ２２が作動している状態で、モータ停止信号がＣＰＵ８０に入力された場合には、ファンモータ２２の作動が停止される。ステップＳＴ３４において、終了条件が成立していない場合には、判定が否定されて、モータ制御処理は、ステップＳＴ１０へ移行する。一方、ステップＳＴ３４において、終了条件が成立した場合には、判定が肯定されて、モータ制御処理は終了する。

【0069】

続いて、図７を参照しながら、水没判定処理について説明する。先ず、ステップＳＴ４０で、水没判定部９８は、ステップＳＴ１４で取得されたファンモータ２２への供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っているか否かを判定する。ステップＳＴ４０において、供給電流値が規定電流値を上回っている場合には、判定が肯定されて、水没判定処理は、ステップＳＴ４２へ移行する。一方、ステップＳＴ４０において、供給電流値が規定電流値以下である場合には、判定が否定されて、水没判定処理は、ステップＳＴ４８へ移行する。

【0070】

ステップＳＴ４２で、水没判定部９８は、供給電流値が規定電流値を上回っていると判定（すなわち、過負荷であると判定）した場合には、供給電流値が規定電流値を上回ってからの経過時間が予め定められた規定時間を上回っており、かつ、サーミスタ７８による検出温度が予め定められた規定温度を下回っているか否かを判定する。ステップＳＴ４２において、経過時間が規定時間を上回っており、かつ、検出温度が規定温度を下回っている場合には、判定が肯定されて、水没判定処理は、ステップＳＴ４４へ移行する。一方、ステップＳＴ４２において、経過時間が規定時間以下である場合、又は、経過時間が規定時間を上回ったときの検出温度が規定温度以上である場合には、判定が否定されて、水没判定処理は、ステップＳＴ４８へ移行する。

【0071】

ステップＳＴ４４で、水没判定部９８は、ステップＳＴ１６で導出されたファンモータ２２への入力電力とファンモータ２２による機械出力とを取得し、入力電力と機械出力との差が予め定められた規定値を上回っているか否かを判定する。ステップＳＴ４４において、差が規定値を上回っている場合には、判定が肯定されて、水没判定処理は、ステップＳＴ４６へ移行する。一方、ステップＳＴ４４において、差が規定値以下である場合には、判定が否定されて、水没判定処理は、ステップＳＴ４８へ移行する。

【0072】

ステップＳＴ４６で、水没判定部９８は、水没と判定し、水没である旨の判定結果を生成する。ステップＳＴ４６の後、水没判定処理は終了する。

【0073】

ステップＳＴ４８で、水没判定部９８は、水没ではない旨の判定結果を生成する。ステップＳＴ４８の後、水没判定処理は終了する。

【0074】

続いて、図８を参照しながら、モータ状態更新処理について説明する。先ず、ステップＳＴ５０で、モータ状態更新部１００は、ステップＳＴ１８の水没判定処理において、ファンモータ２２が水没したと判定されている否かを判定する。ステップＳＴ５０において、ファンモータ２２が水没したと判定されている場合には、判定が肯定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ５４へ移行する。一方、ステップＳＴ５０において、ファンモータ２２が水没したと判定されていない場合には、判定が否定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ５２へ移行する。

【0075】

ステップＳＴ５２で、モータ状態更新部１００は、前回のモータ状態更新処理における更新後のモータ状態（すなわち、前回のモータ状態）が水没状態又は湿潤状態であるか否かを判定する。ステップＳＴ５２において、前回のモータ状態が水没状態又は湿潤状態である場合には、判定が肯定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ５６へ移行する。一方、ステップＳＴ５２において、前回のモータ状態が水没状態又は湿潤状態ではない場合（すなわち、通常状態である場合）には、判定が否定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ５８へ移行する。

【0076】

ステップＳＴ５４で、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態を水没状態に設定する。ステップＳＴ５４の後、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６０へ移行する。

【0077】

ステップＳＴ５６で、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態を湿潤状態に設定する。ステップＳＴ５６の後、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６０へ移行する。

【0078】

ステップＳＴ５８で、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態を通常状態に設定する。ステップＳＴ５８の後、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６０へ移行する。

【0079】

ステップＳＴ６０で、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が水没状態であるか否かを判定する。ステップＳＴ６０において、現在のモータ状態が水没状態である場合には、判定が肯定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６８へ移行する。一方、ステップＳＴ６０において、現在のモータ状態が水没状態ではない場合（すなわち、湿潤状態又は通常状態である場合）には、判定が否定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６２へ移行する。

【0080】

ステップＳＴ６２で、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態が湿潤状態であるか否かを判定する。ステップＳＴ６２において、現在のモータ状態が湿潤状態である場合には、判定が肯定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６４へ移行する。一方、ステップＳＴ６２において、現在のモータ状態が湿潤状態ではない場合（すなわち、通常状態である場合）には、判定が否定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６８へ移行する。

【0081】

ステップＳＴ６４で、モータ状態更新部１００は、湿潤状態に設定されてからの経過時間が予め定められた一定時間未満であるか否かを判定する。ステップＳＴ６４において、経過時間が一定時間未満である場合には、判定が肯定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６８へ移行する。一方、ステップＳＴ６４において、経過時間が一定時間以上である場合には、判定が否定されて、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６６へ移行する。

【0082】

ステップＳＴ６６で、モータ状態更新部１００は、現在のモータ状態を通常状態に設定する。ステップＳＴ６６の後、モータ状態更新処理は、ステップＳＴ６８へ移行する。

【0083】

ステップＳＴ６８で、モータ状態更新部１００は、次回のモータ状態更新処理のために、現在のモータ状態を前回のモータ状態に設定する。ステップＳＴ６８の後、モータ状態更新処理は終了する。

【0084】

次に、本開示の一実施形態の効果について説明する。

【0085】

以上詳述した通り、ＣＰＵ８０は、ファンモータ２２への供給電流値と、ファンモータ２２に設けられたサーミスタ７８による検出温度とを取得し、供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、ファンモータ２２の水没を検知する。ここで、ファンモータ２２が水没した場合、供給電流値が規定電流値以上になり、かつサーミスタ７８による検出温度も規定温度以上になるように上昇しようとするが、ファンモータ２２が水没した場合には、ファン２４によって巻き上げられた水滴がファンモータ２２に付着することにより、サーミスタ７８による検出温度が規定温度以下に低下する。したがって、ファンモータ２２への供給電流値と、ファンモータ２２に設けられたサーミスタ７８による検出温度とに基づいて、ファンモータ２２の水没を判定することにより、ファンモータ２２への供給電流値及びサーミスタ７８による検出温度のいずれか一方のみに基づいてファンモータ２２の水没を判定する場合に比して、ファンモータ２２の水没を正確に検知することができる。

【0086】

また、基準用のサーミスタや専用のセンサを用いなくて済むので、基準用のサーミスタや専用のセンサを用いる場合に比して、コストを抑えることができる。

【0087】

また、ＣＰＵ８０は、ファンモータ２２への供給電流値に加えて、ファンモータ２２の脱調とは関係のないサーミスタ７８による検出温度を取得し、供給電流値と検出温度とに基づいて、ファンモータ２２の水没を検知するので、ファンモータ２２の脱調が水没と誤検知されることを回避することができる。

【0088】

また、ＣＰＵ８０は、供給電流値が規定電流値を上回ってからの経過時間が予め定められた規定時間を上回った場合に、検出温度が規定温度を下回っているか否かを判定する。したがって、ファンモータ２２への水の付着によりサーミスタ７８による検出温度が十分に下がってから、検出温度が規定温度を下回っているか否かが判定されるので、サーミスタ７８による検出温度が下がっていない状態で判定が行われることを回避することができる。これにより、例えば、供給電流値が規定電流値以上であるか否かの判定と、検出温度が規定温度を下回っているか否かの判定が同時に行われる場合に比して、ファンモータ２２の水没を正確に検知することができる。

【0089】

また、ＣＰＵ８０は、ファンモータ２２への入力電力とファンモータ２２による機械出力との差が予め定められた規定値を上回っている場合には、ファンモータ２２に対する水没検知状態を継続し、差が規定値以下である場合には、水没検知状態を解除する。これにより、ファンモータ２２の水没が解消されているにも関わらずに水没が検知されてしまうことを回避することができる。

【0090】

また、ＣＰＵ８０は、水没検知状態を解除した場合に、予め定められた一定時間、ファンモータ２２を作動させる。これにより、ファンモータ２２の内部に風が流れるので、ファンモータ２２の内部に水滴が残存することを抑制することができる。

【0091】

また、ＣＰＵ８０は、水没検知状態を解除した場合に、ファンモータ２２の回転数を予め定められた最大回転数に上昇させる。これにより、ファンモータ２２の回転数が最大回転数未満である場合に比して、ファンモータ２２の内部に流れる風の風量を増加させることができるので、ファンモータ２２の内部に水滴が残存することをより一層効果的に抑制することができる。

【0092】

また、プロセッサは、水没検知状態を継続する場合に、ファンモータ２２への出力電圧値を予め定められた制限電圧値に低下させる。これにより、ファンモータ２２が水没している状態でファンが回転しようとすることによって、ファンやファンモータ２２に負荷が掛かることを抑制することができる。

【0093】

次に、本開示の一実施形態の変形例について説明する。

【0094】

上記実施形態において、ファン２４による冷却対象物は、一例として、ラジエータ１４であるが、ラジエータ１４以外でもよい。また、例えば、冷却対象物は、エアコンディショナのコンデンサ、ＨＶ（Hybrid Vehicle）のバッテリ、又はＥＶ（Electric Vehicle）のバッテリ等でもよい。

【0095】

また、上記実施形態において、冷却システム１０は、一例として、乗用自動車等の車両に適用されているが、水陸両用車等の特殊車両に適用されてもよい。

【0096】

また、上記実施形態において、制御回路３４は、ファンモータ２２に設けられているが、制御回路３４のうちのサーミスタ７８を除く構成は、ファンモータ２２とは独立して設けられていてもよい。また、制御回路３４のうちのＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、及びＲＡＭ８４は、車両ＥＣＵの一部又は全部でもよい。

【0097】

また、上記実施形態において、制御回路３４は、ホールセンサ７６を備えるが、ホールセンサ７６は省かれてもよい。また、ホールセンサ７６が省かれる場合、電流検出回路７４から出力される電流検出信号に基づいてロータ２６の回転位置が検出されてもよい。

【0098】

また、上記実施形態において、ＣＰＵ８０は、ファンモータ２２への供給電流値が規定電流値を上回ってからの経過時間が規定時間を上回った場合に、サーミスタ７８による検出温度が規定温度を下回っているか否かを判定するが、例えば、ファンモータ２２への供給電流値とサーミスタ７８による検出温度とを一定期間取得し、取得した供給電流値と検出温度とに基づいて、ファンモータ２２の水没を判定してもよい。

【0099】

また、上記実施形態において、コンピュータ７０は、ＣＰＵ８０の代わりに、又は、ＣＰＵ８０に加えて、少なくとも一つのプロセッサを備えていてもよい。

【0100】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウエア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【0101】

以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【0102】

本開示の特徴を以下の通り示す。
（特徴１）
ファンを回転させるファンモータを制御する制御装置であって、
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記ファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得し、
前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知する、
制御装置。
（特徴２）
前記プロセッサは、前記供給電流値が前記規定電流値を上回ってからの経過時間が予め定められた規定時間を上回った場合に、前記検出温度が前記規定温度を下回っているか否かを判定する、
特徴１に記載の制御装置。
（特徴３）
前記プロセッサは、
前記ファンモータへの入力電力と前記ファンモータによる機械出力との差が予め定められた規定値を上回っている場合には、前記ファンモータに対する水没検知状態を継続し、
前記差が前記規定値以下である場合には、前記水没検知状態を解除する、
特徴１又は特徴２に記載の制御装置。
（特徴４）
前記プロセッサは、前記水没検知状態を解除した場合に、予め定められた一定時間、前記ファンモータを作動させる、
特徴３に記載の制御装置。
（特徴５）
前記プロセッサは、前記水没検知状態を解除した場合に、前記ファンモータの回転数を予め定められた最大回転数に上昇させる、
特徴３又は特徴４に記載の制御装置。
（特徴６）
前記プロセッサは、前記水没検知状態を継続する場合に、前記ファンモータへの出力電圧値を予め定められた制限電圧値に低下させる、
特徴３から特徴５のいずれか一つに記載の制御装置。
（特徴７）
ファンを回転させるファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得すること、及び、
前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知すること、
を備える制御方法。
（特徴８）
少なくとも１つのプロセッサに、
ファンを回転させるファンモータへの供給電流値と、前記ファンモータに設けられたサーミスタによる検出温度とを取得させ、
前記供給電流値が予め定められた規定電流値を上回っており、かつ前記検出温度が予め定められた規定温度を下回っている場合に、前記ファンモータの水没を検知させる、
制御プログラム。

【符号の説明】

【0103】

１０…冷却システム、１２…エンジン、１４…ラジエータ、１６…ファン装置、１８…配管、２０…シュラウド、２２…ファンモータ、２４…ファン、２６…ロータ、２８…ステータ、３０…シャフト、３２…センターピース、３４…制御回路、３６…基板ケース、３８…コネクタ部材、４０…ロータハウジング、４２…ロータマグネット、４４…軸受収容部、４６…軸受、４８…ステータコア、５０…インシュレータ、５２…巻線、５４…ティース、５６…板状部、５８…凹部、６０…コネクタ端子、６２…コネクタケース、７０…コンピュータ、７２…インバータ、７４…電流検出回路、７６…ホールセンサ、７８…サーミスタ、８０…ＣＰＵ、８２…ＲＯＭ、８４…ＲＡＭ、８８…制御プログラム、９０…目標回転数導出部、９２…検出温度取得部、９４…パラメータ取得部、９６…入出力導出部、９８…水没判定部、１００…モータ状態更新部、１０２…モータ状態判定部、１０４…制限電圧値設定部、１０６…目標回転数更新部、１０８…出力電圧値設定部、１１０…出力電圧制御部、１２０…水滴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】