鼓风装置以及车辆中的鼓风装置的控制方法

鼓风装置以及车辆中的鼓风装置的控制方法
【专利摘要】本鼓风装置具备电动机、风扇、对绕组进行通电驱动的电动机驱动电路、控制电动机驱动电路的微型计算机以及一体地内置电动机、电动机驱动电路和微型计算机的电动机外壳。还具备：内部电源线，其将提供至电源输入端子(Tv1)的电源电压(Vig)在电动机外壳内提供给电动机驱动电路和微型计算机；平滑电容器，其连接于内部电源线；以及切断控制电路，其根据微型计算机的指示来切断对内部电源线的电源电压的提供。
【专利说明】鼓风装置以及车辆中的鼓风装置的控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于送风冷却而搭载于车辆的鼓风装置以及车辆中的鼓风装置的控制方法，特别是涉及一种具备在使车辆的点火开关断开之后也根据温度环境等的状况继续进行用于冷却的旋转动作的功能的鼓风装置及其控制方法。

【背景技术】
[0002]这种搭载于车辆的冷却用鼓风装置例如被用于冷却发动机，近年来被用于冷却电动汽车的电池。例如，在用于冷却发动机的鼓风装置的情况下，如果在使发动机停止之后发动机冷却水仍处于高温，则利用计时器等使鼓风装置旋转固定时间，通过送风来进行发动机冷却。另一方面，当在使发动机停止之后也进行这种冷却动作时，尽管已使点火开关断开，但是电流继续流过用于进行冷却动作的控制电路等。其结果，存在发生电量不足(日语:K -7 r 'J上# >9 )的担忧。即使点火开关断开也流动的这种电流被称为暗电流。
[0003]因此，以往提出了如下一种车辆用发动机冷却风扇的控制电路:在点火开关已变为断开之后发动机冷却水仍处于高温的情况下，使风扇旋转规定的时间，并且对暗电流也进行抑制(例如参照专利文献I)。
[0004]在专利文献I所记载的发动机冷却用风扇的控制电路中，具备温度开关和计时器，该温度开关在发动机冷却水温度为设定温度以上时输出风扇电动机驱动信号，该计时器在点火开关变为断开之后对规定的时间进行计时。而且，该控制电路在输出了风扇电动机驱动信号时驱动风扇电动机，在经过计时时间后使风扇电动机的驱动停止。由此，若发动机为高温，则在发动机停止后也通过风扇电动机对发动机进行冷却。并且，在点火开关变为断开并经过计时时间的时间点切断对温度开关的电源提供，由此消除因温度开关产生的暗电流。
[0005]另外，专利文献2中公开了一种车辆用的装置，该车辆用的装置具备抑制电源中的向平滑用电容器的浪涌电流的电路。
[0006]然而，在如以往的专利文献I那样的发动机冷却用风扇的控制电路的结构的情况下，即使点火开关已变为断开，也处于对计时器连接了电源的状态以使计时器进行动作。因此，存在以下问题:即使点火开关已变为断开，仍有微小的电流作为暗电流流过计时器，无法完全切断暗电流。
[0007]专利文献1:日本特开昭58-211522号公报
[0008]专利文献2:日本实开平6-27433号公报


【发明内容】

[0009]本发明的鼓风装置是来自电池的电源电压经由电源提供开关被提供至电源输入端子的鼓风装置，其中，根据车辆的点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制。本鼓风装置具备:电动机，其具备卷绕绕组而得到的定子和以旋转轴为中心旋转自如地配置的转子；送风用的风扇，其安装于旋转轴；电动机驱动电路，其对绕组进行通电驱动；微型计算机，其控制电动机驱动电路；以及电动机外壳，其一体地内置电动机、电动机驱动电路以及微型计算机。还具备:内部电源线，其将提供至电源输入端子的电源电压在电动机外壳内提供给电动机驱动电路和微型计算机；平滑电容器，其连接于内部电源线；以及切断控制电路，其根据微型计算机的指示来切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0010]通过该结构，即使在使点火开关断开之后，也能够向微型计算机、电动机驱动电路提供电源电压，因此能够根据温度环境等的状况来继续进行旋转动作。并且，能够基于微型计算机的指示来通过切断控制电路切断对内部电源线的电源电压的提供，该内部电源线向微型计算机、电动机驱动电路提供电源电压，因此能够完全切断来自电源的电力提供，由此，能够消除暗电流的产生。
[0011]另外，上述切断控制电路构成为如下结构:进行控制使得电源提供开关成为断开状态，来切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0012]另外，上述切断控制电路还具备:作为电源输入端子的第一电源输入端子；第二电源输入端子，其从电池直接被提供电源电压；以及电阻器，其设置于第一电源输入端子与内部电源线之间。而且，该切断控制电路也可以构成为如下结构:具有设置于第二电源输入端子与内部电源线之间的开关元件，进行控制使得开关元件成为断开状态，来切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0013]另外，在本发明的车辆中的鼓风装置的控制方法中，该车辆具备:主控制装置，其进行车辆的主控制；电源提供开关，由主控制装置根据点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制；以及鼓风装置，其内部电源线经由电源提供开关从电池被提供电源电压，具有利用电源电压进行动作的微型计算机。在本控制方法中，当点火开关变为接通状态时，基于主控制装置的指令，使电源提供开关接通来向内部电源线提供电源电压。另外，当点火开关变为断开状态时，在微型计算机执行对鼓风装置的处理之后，基于微型计算机的指令，切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0014]通过这种方法，即使在使点火开关断开之后，也能够向包括微型计算机的鼓风装置提供电源电压，因此能够根据温度环境等的状况来继续进行旋转动作。并且，能够基于微型计算机的指示来通过切断控制电路切断对内部电源线的电源电压的提供，该内部电源线向微型计算机提供电源电压，因此能够完全切断来自电源的电力提供，由此，能够消除暗电流的产生。
[0015]另外，在本控制方法中，微型计算机通过指令进行控制使得电源提供开关成为断开状态，来切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0016]另外，在本控制方法中，也可以如下:鼓风装置还具有开关元件，该开关元件将从电池直接提供的电源电压连接到内部电源线，微型计算机通过指令进行控制使得开关元件成为断开状态，来切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0017]这样，根据本发明的鼓风装置以及车辆中的鼓风装置的控制方法，在使点火开关断开之后也能够根据温度环境等的状况来继续进行旋转动作，并且在结束了旋转动作的时间点能够完全切断来自电源的电力提供来消除暗电流的产生。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是表示本发明的实施方式I中的鼓风装置的结构的分解立体图。
[0019]图2是表示将本发明的实施方式I中的鼓风装置用作车载用鼓风装置的使用例的图。
[0020]图3是表示本发明的实施方式I中的电动机装置的截面的图。
[0021]图4是表示包括本发明的实施方式I中的电动机装置的车辆的风扇冷却控制系统的结构的框图。
[0022]图5是表示包括本发明的实施方式I中的电动机装置的车辆的风扇冷却控制系统的处理的流程图。
[0023]图6是表示包括本发明的实施方式2中的鼓风装置的电动机装置的车辆的风扇冷却控制系统的结构的框图。
[0024]图7是表示包括本发明的实施方式2中的电动机装置的车辆的风扇冷却控制系统的处理的流程图。

【具体实施方式】
[0025]下面，参照附图来说明本发明的实施方式中的鼓风装置。
[0026](实施方式I)
[0027]图1是表示本发明的实施方式I中的鼓风装置100的结构的分解立体图。如图1所示，鼓风装置100通过卡合部108a、108b将表壳101与背壳102结合来构成壳体。在壳体内收纳有固定于背壳102的电动机装置10以及通过该电动机装置10的旋转轴20连结的送风用的风扇103。在本实施方式中，风扇103使用多叶片式风扇(sirocco fan)。另外，鼓风装置100具备在表壳101上开口的吸气口 109，并且具备在与旋转轴20正交的方向上开口的喷出口 104。
[0028]在这种鼓风装置100的结构中，通过对电动机装置10所具备的连接器21从外部提供电源电压并且施加控制信号，电动机装置10的旋转轴20旋转。当旋转轴20旋转时，风扇103借助旋转轴20旋转。然后，从壳体的吸气口 109沿箭头112的方向吸入外部空气，被吸入的外部空气从喷出口 104沿箭头113的方向喷出，从而对发动机、电池等冷却对象物进行冷却。
[0029]图2是表示将本发明的实施方式I中的鼓风装置100作为车载用鼓风装置来使用于电动汽车的使用例的图。在图2中，示出了将鼓风装置100作为车载用鼓风装置来使用于汽车行驶驱动用的主机电池117的冷却的一例。相对于以汽油为燃料的汽油发动机汽车而言，电动汽车通过电池发动机(battery engine)来行驶,该电池发动机使用了利用来自电池的电力进行旋转的电动机。因此，电动汽车、混合动力汽车通常搭载有作为电池发动机的动力源的主机电池117和用于对车内电气装置供电的辅机电池70。鼓风装置100作为车内电气装置之一，利用从辅机电池70提供的电力进行旋转动作。在图2中，示出了经由电力分配器170向鼓风装置100提供辅机电池70的电力的一例。另外，在图2中，以图中箭头112、113来表示在鼓风装置100进行旋转动作时产生的空气流动。
[0030]并且，在本实施方式中，鼓风装置100具备以下功能:在使车辆的点火开关断开之后也根据温度环境等的状况继续进行用于冷却的旋转动作。即，在如图2那样进行主机电池117的冷却的情况下，在车辆停车之后主机电池117仍超过规定的温度这样的情况下，鼓风装置100将旋转动作继续进行固定时间。然后，在这种旋转动作结束的同时切断对鼓风装置100的电源提供，由此构成为不使暗电流产生的结构，详细情况在下面说明。
[0031]下面，说明本发明的实施方式中的鼓风装置100所具备的电动机装置10的结构。
[0032]图3是表示本发明的实施方式I中的电动机装置10的截面的图。在本实施方式中，列举转子旋转自如地配置于定子的内周侧的内转子(inner rotor)型的无刷电动机的例子来进行说明。本实施方式的电动机装置10具有多相的绕组，利用经脉宽调制(PWM)后的信号来驱动各相以进行旋转动作。
[0033]如图3所示，电动机装置10具备包括定子11和转子12的电动机13、电路基板30以及电动机外壳14。电动机外壳14由密封的圆筒形状的金属形成，电动机装置10为在这种电动机外壳14内将电路基板30与电动机13 —起收纳的结构。电动机外壳14由外壳主体14a和外壳盖14b构成，通过将外壳盖14b安装在外壳主体14a上来形成大致密封的电动机外壳14。
[0034]在图3中，定子11是在定子铁芯15上卷绕各相的绕组16来构成的。在本实施方式中，列举将划分为三个相的绕组16卷绕在定子铁芯15上的一例来进行说明，该三个相为相位彼此相差120度的U相、V相、W相。定子铁芯15具有向内周侧突出的多个凸极。另夕卜，定子铁芯15的外周侧为大致圆筒形状，其外周被固定于外壳主体14a。
[0035]在定子11的内侧隔着空隙插入有转子12。转子12在转子架17的外周保持有圆筒形状的永磁体18，被配置成以由轴承19支承的旋转轴20为中心旋转自如。S卩，以使定子铁芯15的凸极的顶端面与永磁体18的外周面相对的方式进行配置。
[0036]由这种定子11和转子12构成电动机13。
[0037]并且，在该电动机装置10中，安装有各种电路部件30a的电路基板30内置于电动机外壳14的内部。由这些电路部件30a构成用于控制、驱动电动机13的电动机控制驱动电路。定子铁芯15上安装有支承构件24，电路基板30通过该支承构件24固定于电动机外壳14内。而且，U相、V相、W相各自的绕组16的端部作为引出线16a从定子11被引出，各个引出线16a被连接于电路基板30。并且，从外部经由连接器21对电路基板30提供电源电压、控制信号。
[0038]为了形成这种结构，首先，将定子11插入到外壳主体14a的内部并固定于外壳主体14a的内面，接着将转子12、电路基板30收纳到外壳主体14a的内部，之后将外壳盖14b粘着在外壳主体14a上。通过这种过程来进行组装，由此形成将电动机控制驱动电路与电动机13 —起一体地内置于电动机外壳14内的电动机装置10。
[0039]从外部经由连接器21对如上那样构成的电动机装置10提供电源电压、控制信号，由此通过电路基板30中构成的电动机控制驱动电路向绕组16流通驱动电流，从定子铁芯15产生磁场。然后,通过来自定子铁芯15的磁场和来自永磁体18的磁场，与这些磁场的极性相应地产生吸引力和排斥力，通过这些力使转子12以旋转轴20为中心进行旋转。另夕卜，如上所述，在旋转轴20的一个顶端部安装有送风用的风扇103，随着转子12的旋转，风扇103也进行旋转。然后，通过因风扇103旋转而产生的送风，鼓风装置100对冷却对象物进行冷却。
[0040]接着，说明由安装在电路基板30上的电路部件30a构成的本实施方式I中的电动机控制驱动电路。
[0041]图4是表示包括本发明的实施方式I中的电动机装置10的车辆的风扇冷却控制系统的结构的框图。在图4中，以针对鼓风装置100所具备的电动机装置10的电源系统为中心，示出了车辆中的风扇冷却控制系统的结构例。
[0042]在图4中，由作为上级控制器的EQJ(Electoronic Control Unit,电子控制单元)60来控制电动机装置10的旋转动作。E⑶60作为进行车辆中的主控制的主控制装置，由微型计算机(microcomputer)、ROM、RAM等构成,进行包括鼓风装置100的控制在内的车辆内的各种控制。在图4中，示出了 ECU 60还进行电源系统的控制的一例。
[0043]在如汽车那样的车辆的情况下，通常搭载有电池，车辆中搭载的电气设备以该电池为电源进行动作。另外，若在发动机停止的状态下继续使用电池则会发生电量不足，因此汽车中构成了还包括如下功能的电源系统:在发动机停止时，将电源提供也停止。即，通常，在汽车中配备有+B电源和ACC电源这两个系统的电源以使车辆搭载用的电气设备进行动作，该+B电源是从电池直接提供的电源，该ACC电源是在接通点火开关所包含的附属开关(accessory switch)时能够使用的电源。
[0044]在图4中示出了电动机装置10连接在以电池70为电力源的电源系统的结构。此夕卜，在电动汽车的情况下电池70是辅机电池。在图4中，电池70的负电压与地GND连接，并且电池70的正电压作为电源电压Vb而连接于继电器71。继电器71具有继电器触点72和控制继电器触点72的开闭的线圈73。电池70的电源电压Vb连接于继电器触点72的一端和线圈73的一端。另外，晶体管77的发射极E与地GND连接，集电极C与线圈73的另一端连接，基极B与E⑶60连接。然后，E⑶60通过晶体管77来控制向线圈73的通电。
[0045]即，E⑶60对晶体管77的基极B施加控制电压，由此发射极E-集电极C之间成为导通状态，电流流过线圈73而继电器触点72成为闭合状态，从而继电器71成为闭合状态。然后，从继电器触点72的另一端输出电源电压Vb。相反地，当E⑶60停止对晶体管77的基极B施加的控制电压时，发射极E-集电极C之间成为截止状态，电流不流过线圈73而继电器触点72成为打开状态，从而继电器71成为断开状态。然后，从继电器触点72的另一端进行的电源电压Vb的提供被停止。
[0046]包括这种继电器71的电源结构是上述的ACC电源的结构的一例，继电器71作为电源提供开关而发挥功能，根据车辆的点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制。S卩，对ECU 60提供表示点火开关的状态的点火状态信号Ig，ECU 60根据点火状态信号Ig向晶体管77的基极B提供继电器控制信号Ac。具体地说，E⑶60在点火开关为接通状态而处于发动机运转中、或点火开关为附属开关状态时，输出使晶体管77导通的继电器控制信号Ac。另外，ECU 60在点火开关为断开状态、即处于发动机停止时的情况下，输出使晶体管77截止的继电器控制信号Ac。通过这样进行动作，在点火开关为接通状态或附属开关状态时从继电器71输出电源电压Vb，当点火开关为断开状态时切断从继电器71的电源电压Vb的输出。在鼓风装置100的电动机装置10中，经由这样控制的继电器71的作为来自电池70的电源电压Vb的电源电压Vig被提供至电源输入端子。此外，作为提供给电动机装置10的电源电压Vig，也可以不是如上所述的ACC电源，而是专用于鼓风装置100地电源提供受到接通断开控制的电源。
[0047]另外，从E⑶60对电动机装置10输出表示用于控制电动机装置10的信息、指令的通知信号Si。通知信号Si中例如包括将电动机装置10控制为旋转驱动状态或停止状态这样的信号作为用于指示旋转动作的旋转指令信号。
[0048]为了进行与如上那样的电源、信号的连接，电动机装置10的连接器21中配置有与地GND连接的GND端子Tg、与电源电压Vig连接的电源输入端子Tvl以及与通知信号Si连接的信号端子Ts。并且，连接器21中配置有与继电器71的线圈73的另一端连接的继电器控制端子Tr。
[0049]接着，说明电动机控制驱动电路31的结构。电动机控制驱动电路31具备内部电源线32、平滑电容器33、微型计算机34、电动机驱动电路35以及切断控制电路38。另外，切断控制电路38具备晶体管39。
[0050]内部电源线32连接于电源输入端子Tvl，是在电动机装置10内配送电源电压Vig的电源线。在内部电源线32与地GND之间连接有平滑电容器33。平滑电容器33是为了使电源电压Vig平滑化来降低电源线中叠加的噪声等而设置的，是如电解电容器那样的大容量的电容器。然后，借助内部电源线32将电源电压Vig提供给微型计算机34和电动机驱动电路35。微型计算机34、电动机驱动电路35使用该电源电压Vig来进行动作。另一方面，当继电器71变为断开状态时电源电压Vig的提供被停止，因此微型计算机34、电动机驱动电路35成为不动作的状态。
[0051]电动机驱动电路35具有基于直流电力生成交流电力的逆变器等，基于所提供的电源电压Vig生成对电动机13的绕组16进行通电驱动的交流的驱动电压。电动机驱动电路35将所生成的驱动电压施加到各个绕组16，对绕组16进行通电驱动。由此，交流电流在绕组16中流动,转子12进行旋转。
[0052]微型计算机34进行包括电动机驱动电路35的控制在内的电动机装置10内的各种控制。从E⑶60向微型计算机34通知通知信号Si。微型计算机34解读通知信号Si，执行与解读出的内容相应的处理、控制。例如，当通过通知信号Si通知了用于指示旋转动作开始的信号时，微型计算机34对电动机驱动电路35输出用于指示电动机驱动的驱动指令信号Dr。电动机驱动电路35基于该驱动指令信号Dr对绕组16进行通电驱动，电动机装置10开始旋转动作。
[0053]切断控制电路38具备根据微型计算机34的指示来切断对内部电源线32的电源电压Vig的提供的功能。在本实施方式中，构成为如下结构:切断控制电路38进行控制使得继电器71成为断开状态来切断对电动机装置10的电源电压Vig的提供。为了构成为这种结构，在继电器71的线圈73的另一端、即与晶体管77的连接端侧，通过继电器连接线74连接了连接器21的继电器控制端子Tr。另外，切断控制电路38具体具备晶体管39。在晶体管39的基极B上连接有来自微型计算机34的继电器控制信号Acm。另外，晶体管39的发射极E与地GND连接，集电极C与继电器控制端子Tr连接。当通过继电器控制信号Acm对晶体管39的基极B施加控制电压时，发射极E-集电极C之间成为导通状态，相反地，当停止对基极B施加的控制电压时，发射极E-集电极C之间成为截止状态。
[0054]在此，在本实施方式中，如图4所示那样形成以下的电路结构:晶体管39的集电极C与晶体管77的集电极C通过继电器连接线74相连接。S卩，以通过两个晶体管的集电极C之间的连接来构成线或(wired OR)电路的方式进行接线。因此，仅在晶体管39和晶体管77为截止状态时，继电器71成为断开状态，电源电压Vig的提供被切断。另外，当晶体管39和晶体管77的至少任意一个为导通状态时，继电器71成为闭合状态，电源电压Vig被提供。
[0055]在本实施方式中，利用包括这种根据微型计算机34的指示来切断对内部电源线32的电源电压Vig的提供的切断控制电路38的电路结构，来控制对鼓风装置100的电源提供。而且，通过这种电源提供的控制，即使在使点火开关断开之后，也根据温度环境等的状况使鼓风装置100的旋转动作继续，并且在结束了旋转动作的时间点完全切断来自电源的电力提供以消除暗电流的产生。
[0056]接着，参照表示本发明的车辆中的鼓风装置的控制方法的流程图来说明本实施方式的动作。图5是表示包括本发明的实施方式I中的电动机装置10的车辆的风扇冷却控制系统的处理的流程图。
[0057]在图5中，从步骤SE100至步骤SE114表示由E⑶60执行的在车辆系统中的处理，从步骤SB100至步骤SB112表示由电动机装置10所具备的微型计算机34进行的处理。另夕卜，通过从步骤SP100至步骤SP106来示出电源和微型计算机34的状态。
[0058]首先，在使点火开关为断开状态来使发动机处于停止时，E⑶60变为例如睡眠模式那样仅使主要的一部分功能工作的发动机停止模式(步骤SE100)。ECU 60在发动机停止模式中监视点火开关(IG_SW)的接通断开状态，在处于断开状态的情况下继续该监视，当判定为变为接通状态时进入下一步处理(步骤SE102)。
[0059]E⑶60当判定为点火开关变为接通状态时，发送闭合指令使得继电器71成为闭合状态(步骤SE104)。具体地说，E⑶60通过继电器控制信号Ac使晶体管77为导通状态。由此，继电器71也成为闭合状态，对电动机装置10提供电源电压Vig(步骤SP100)。在电动机装置10中，当被提供电源电压Vig时，微型计算机(鼓风机微型计算机)34开始动作(步骤 SP102)。
[0060]接着，E⑶60转变为通常的发动机运转中模式(步骤SE106)。当E⑶60变为发动机运转中模式时，E⑶60执行与车辆有关的各种处理、控制。例如，在对鼓风装置100进行控制的情况下，ECU 60对微型计算机34进行控制，在需要送风时对微型计算机34进行控制使得指示电动机驱动来电动机装置10进行旋转动作，在不需要送风时对微型计算机34进行控制使得指示电动机停止来使旋转动作停止。另外,ECU 60在发动机运转中模式时也监视点火开关的接通断开状态，在处于接通状态的情况下继续该监视，当判定为变为断开状态时进入下一步处理(步骤SE108)。
[0061]另一方面，在ECU 60转变为发动机运转中模式的时间点，微型计算机34开始进行动作。微型计算机34首先发送用于指示继电器71成为闭合状态的闭合指令(步骤SB100)。具体地说，微型计算机34通过继电器控制信号Acm使晶体管39为导通状态。此外，由于此时晶体管77已处于导通状态，因此实际上继电器71不会通过该步骤SB100的处理被控制。
[0062]之后，微型计算机34监视来自E⑶60的电动机驱动的指令(步骤SB102)。并且，微型计算机34还监视来自E⑶60的转变为发动机停止模式的指令(步骤SB104)。直到从ECU 60发出转变为发动机停止模式的指令为止，微型计算机34基于步骤SB102的判定来控制电动机驱动电路35。微型计算机34当判定为发出了电动机驱动的指令时，进行控制使得通过电动机驱动电路35来驱动电动机13(步骤SB106)，微型计算机34当判定为发出了电动机停止的指令时，进行控制使得停止电动机驱动电路35的驱动。
[0063]具体地说，发动机运转中模式的E⑶60当判断为需要鼓风装置100的送风时，将用于指示旋转动作开始的通知信号Si送出到电动机装置10。微型计算机34接收该通知信号Si，对电动机驱动电路35输出用于指示电动机驱动的驱动指令信号Dr。电动机驱动电路35基于该指令对绕组16进行通电驱动，电动机装置10开始旋转动作。另外，发动机运转中模式的E⑶60当判断为鼓风装置100的送风变得不需要时，将用于指示旋转动作停止的通知信号Si送出到电动机装置10。微型计算机34接收该通知信号Si，对电动机驱动电路35输出用于指示电动机驱动的停止的驱动指令信号Dr。电动机驱动电路35基于该指令使绕组16的通电驱动停止，电动机装置10的旋转动作停止。
[0064]接着，发动机运转中模式的E⑶60当判定为点火开关变为断开状态时，发送用于指示继电器71成为断开状态的断开指令(步骤SEl 10)。具体地说，ECU 60通过继电器控制信号Ac使晶体管77为截止状态。此外，由于此时晶体管39已处于导通状态，因此实际上继电器71不会通过该步骤SEllO的处理被控制。S卩，继电器71为闭合状态，从继电器71进行的电源电压Vig的提供也继续进行。
[0065]接着，ECU 60对微型计算机34进行控制使得转变为发动机停止模式(步骤SE112)。具体地说，E⑶60向微型计算机34发送用于指示转变为发动机停止模式的通知信号Si。之后，E⑶60转变为发动机停止模式(步骤SE114)。
[0066]另外，微型计算机34根据E⑶60通过步骤SE112的处理进行的指示，转变为发动机停止模式。微型计算机34首先判定是否处于电动机驱动中(步骤SB108)。在处于电动机驱动中的情况下，微型计算机34在规定的时间内继续对电动机驱动电路35发出电动机驱动指令(步骤SB110)。另外，在电动机驱动处于停止的情况下，微型计算机34直接转向下一步处理。即，在本实施方式中，即使使点火开关断开而ECU 60转变为发动机停止模式，也对鼓风装置100提供电源电压Vig。因此，包括微型计算机34的鼓风装置100能够继续进行动作，即使在车辆停车之后，也能够适当地对冷却对象物进行冷却。
[0067]微型计算机34从ECU 60接收向发动机停止模式的转变指令，在根据需要来使这种电动机驱动继续之后，发送断开指令使得继电器71成为断开状态(步骤SB112)。具体地说，微型计算机34通过继电器控制信号Acm使晶体管39为截止状态。此时，由于晶体管77已处于截止状态，因此继电器71变为断开状态，对电动机装置10的电源电压Vig的提供被停止(步骤SP104)。而且，由于电源电压Vig的提供被停止，微型计算机34的动作也被停止(步骤SP106)。在此，对包括微型计算机34的电动机装置10的电源电压Vig的提供是通过继电器71被完全切断的，因此能够消除因鼓风装置100产生的暗电流。
[0068]此外，作为微型计算机34从E⑶60接收发动机停止模式的指令之后到停止电源电压Vig的提供为止的处理，也可以是如图5那样的处理以外的处理。即，也可以构成为:在微型计算机34从ECU 60接收到发动机停止模式的指令之后，无论电动机装置10是否处于动作中，微型计算机34都始终以使电动机装置10进行固定时间的旋转动作的方式进行控制来进行冷却。另外，也能够构成为如下结构:在冷却对象物上安装温度传感器，微型计算机34接收温度传感器的传感器信号，微型计算机34以使电动机装置10进行旋转动作直到基于传感器信号的温度为规定温度以下为止的方式进行控制来进行冷却。然后，通过在这种处理结束之后停止电源电压Vig的提供来能够消除暗电流。这样，鼓风装置100内置微型计算机34，并且能够通过微型计算机34自身的判断来控制对微型计算机34自身的提供电源的切断，因此即使在使点火开关断开之后也能够进行灵活的处理，并且还能够抑制暗电流。另外，由于鼓风装置100内置了这种微型计算机34，因此只需在车辆内配置鼓风装置100，就能够得到使点火开关断开之后的灵活处理、暗电流抑制的效果。
[0069]另外，根据本实施方式，除了与鼓风装置连接的以往的电源和来自E⑶的控制线以外，仅将继电器连接线74连接到继电器71即可。因此，鼓风装置100无需进行大幅度的变更等就能够容易地组装到具备ECU的以往的车辆系统。并且，切断控制电路可以是一个晶体管39,能够各易地实现。
[0070](实施方式2)
[0071]图6是表示包括本发明的实施方式2中的鼓风装置100的电动机装置10的车辆的风扇冷却控制系统的结构的框图。在图6中也与图4同样地，以针对鼓风装置100所具备的电动机装置10的电源系统为中心，示出了车辆中的风扇冷却控制系统的结构例。此外，本实施方式的电动机装置10及具备电动机装置10的鼓风装置100与图1?图3中说明的实施方式I在构造性结构上相同，省略详细的说明。本实施方式与实施方式I相比，电动机控制驱动电路的结构不同。另外，在图6中，对与图4相同的结构要素标注相同的标记，也省略这些结构要素的详细说明。
[0072]对图6所示的本实施方式的电动机装置10提供经由继电器71的作为第一电源电压的电源电压Vig，并且从电池70直接提供作为第二电源电压的电源电压Vb。本实施方式的电动机装置10为了进行与这种电源电压、信号的连接，在连接器21中配置有与地GND连接的GND端子Tg、与电源电压Vig连接的第一电源输入端子Tvl、与电源电压Vb连接的第二电源输入端子Tv2以及与E⑶60的通知信号Si连接的信号端子Ts。
[0073]与实施方式I同样地，E⑶60基于点火开关的状态来控制继电器71。即，E⑶60在点火开关为接通状态或附属开关状态时，使晶体管77导通，从继电器71输出电源电压Vb作为电源电压Vig。相反地，ECU 60在点火开关为断开状态时，使晶体管77截止，由此切断从继电器71的电源电压Vb的输出。另外,从ECU 60对电动机装置10输出表不用于控制电动机装置10的信息、指令的通知信号Si。
[0074]接着，说明电动机控制驱动电路41的结构。电动机控制驱动电路41如图3所示那样由电路基板30上的电路部件30a构成。在本实施方式中也是，鼓风装置100所具备的电动机装置10将由电路部件30a构成的电动机控制驱动电路41与电动机13 —起一体地内置于电动机外壳14内。
[0075]电动机控制驱动电路41具备内部电源线42、平滑电容器33、微型计算机34、电动机驱动电路35、第一电阻器48以及本实施方式中的切断控制电路50。另外，切断控制电路50具备作为开关元件的晶体管51、第二电阻器52以及二极管53。
[0076]在本实施方式中，构成为如下结构:将提供至第一电源输入端子Tvl和第二电源输入端子IV2的电源电压经由切断控制电路50提供给内部电源线42。在内部电源线42与地GND之间连接有平滑电容器33。然后，经由这种内部电源线42对微型计算机34和电动机驱动电路35提供作为内部电源电压的电源电压Vin。另外，在本实施方式中，从电池70直接对电源输入端子Tv2提供电源电压Vb，因此能够与继电器71的状态无关地利用电池70。
[0077]切断控制电路50的晶体管51是作为用于将提供至电源输入端子IV2的电源电压Vb提供至内部电源线42或切断的开关元件而设置的。晶体管51的源极S与电源输入端子IV2连接，漏极D与内部电源线42连接，栅极G与微型计算机34连接。S卩，通过由微型计算机34对晶体管51的栅极G施加控制电压，源极S-漏极D之间成为导通状态，提供至电源输入端子Tv2的电源电压Vb被提供至内部电源线42。相反地，当微型计算机34停止对栅极G施加控制电压时，源极S-漏极D之间成为截止状态，经由晶体管51进行的电源电压Vb向内部电源线42的提供被切断。
[0078]并且，切断控制电路50具备将第二电阻器52和二极管53串联连接的电路。电阻器52的一端与电源输入端子Tvl连接，电阻器52的另一端与二极管53的阳极A连接，二极管53的阴极K与内部电源线42连接。通过该电路结构，在继电器71为接通状态时，提供至电源输入端子Tvl的电源电压Vig经由电阻器52和二极管53被提供至内部电源线42。
[0079]即，在本实施方式中，对内部电源线42提供电源电压Vin的路径为以下两个路径:经由晶体管51的路径以及经由电阻器52和二极管53的路径。这些路径的控制的详细情况在下面说明，粗略地说，在点火开关成为接通状态或附属开关状态时，经由电阻器52和二极管53提供电源电压Vin，之后，微型计算机34使晶体管51为导通状态，经由晶体管51提供电源电压Vin。另外，在点火开关成为断开状态时，微型计算机34使晶体管51的导通状态持续规定的时间，即使在使点火开关断开之后，也根据温度环境等的状况使鼓风装置100的旋转动作继续。然后，在结束了旋转动作等后处理的时间点，微型计算机34使晶体管51为截止状态，从而完全切断来自电源的电力提供来消除暗电流的产生。
[0080]这样，在本实施方式中，也利用包括根据微型计算机34的指示来切断对内部电源线42的电源电压Vin的提供的切断控制电路50的电路结构，来控制对鼓风装置100的电源提供。而且，通过这种电源提供的控制，即使在使点火开关断开之后，也根据温度环境等的状况使鼓风装置100的旋转动作继续，并且在结束了旋转动作的时间点完全切断来自电源的电力提供来消除暗电流的产生。
[0081]另外，电源输入端子Tvl经由第一电阻器48而与地GND连接，并且电源输入端子Tvl与微型计算机34的电压检测端子连接。在本实施方式中，通过该结构，微型计算机34基于电源输入端子Tvl的电压来判定点火开关的状态。
[0082]另外，在内部电源线42上连接有平滑电容器33。因此，在经由继电器71对内部电源线42直接进行电源提供的情况下，在继电器71成为闭合的瞬间，会流过向平滑电容器33充电的大电流。这种电流被称为浪涌电流。
[0083]对此，在本实施方式中构成为如下结构:如上所述那样，在点火开关成为接通状态或附属开关状态时，从继电器71经由电阻器52和二极管53进行电源提供。即，在电源接通时，首先，对于如浪涌电流那样的大电流，电阻器52发挥限制电流的作用，同时对平滑电容器33进行充电。然后，当平滑电容器33的电压变得足够高时，成为微型计算机34能够进行动作的电源电压Vin。之后，开始动作的微型计算机34将晶体管51控制为导通状态，由此，经由晶体管51对内部电源线42提供电源电压Vb。在该时间点，平滑电容器33被充分地充电，因此不会流过如浪涌电流那样的大电流。在本实施方式中构成为在点火开关成为接通状态或附属开关状态时这样进行动作，从而抑制继电器71、晶体管51的电流容量，使这些部件小型化，并且防止因大电流引起的破坏、寿命下降等。
[0084]另外，在本实施方式中，与电阻器52串联地连接二极管53，防止电流从晶体管51的漏极D流入电源输入端子Tvl。因此，当继电器71变为断开状态时，电源输入端子Tvl的电压通过电阻器48变化为地GND电平。在本实施方式中，通过构成为这种结构，能够通过微型计算机34判定继电器71的接通断开状态。
[0085]接着，参照表示本发明的车辆中的鼓风装置的控制方法的流程图来说明本实施方式的动作。图7表示包括本发明的实施方式2中的电动机装置10的车辆的风扇冷却控制系统的处理的流程图。
[0086]在图7中，从步骤SE200至步骤SE214表示由E⑶60执行的在车辆系统中的处理，从步骤SB200至步骤SB212表示由电动机装置10所具备的微型计算机34进行的处理。另夕卜，通过从步骤SP200至步骤SP210来示出电源和微型计算机34的状态。
[0087]首先，在使点火开关为断开状态来使发动机处于停止时，ECU 60变为与实施方式I同样的发动机停止模式(步骤SE200)。在该模式中，监视点火开关(IG_SW)的接通断开状态，在处于断开状态的情况下继续该监视，当判定为变为接通状态时进入下一步处理(步骤 SE202)。
[0088]E⑶60当判定为点火开关变为接通状态时，发送闭合指令使得继电器71成为闭合状态(步骤SE204)。具体地说，E⑶60通过继电器控制信号Ac使晶体管77为导通状态。由此，继电器71也成为闭合状态，经由电阻器52和二极管53对电动机装置10的内部电源线42提供电源电压Vig(步骤SP200)。此外，在该时间点，微型计算机34没有进行动作，晶体管51处于截止状态。另外，由于以经由电阻器52对平滑电容器33进行充电的方式进行动作，因此能够抑制过大的电流流动。在电动机控制驱动电路41中，当平滑电容器33被充分地充电而内部电源线42的电源电压Vin变得足够高时，微型计算机(鼓风机微型计算机)34开始动作(步骤SP202)。
[0089]接着，E⑶60转变为与实施方式I同样的发动机运转中模式(步骤SE206)。当ECU 60变为发动机运转中模式时，ECU 60执行包括对鼓风装置100的控制在内的与车辆有关的各种处理、控制。另外，E⑶60在发动机运转中模式时也监视点火开关的接通断开状态，在处于接通状态的情况下继续该监视，当判定为变为断开状态时进入下一步处理(步骤 SE208)。
[0090]另一方面，与E⑶60向发动机运转中模式的转变大致同时地，微型计算机34开始动作。微型计算机34首先进行控制使得作为开关元件的晶体管51成为导通状态(步骤SB200)。由此，提供至电源输入端子IV2的电源电压Vb经由晶体管51被提供至内部电源线 42 (步骤 SP204)。
[0091]之后，微型计算机34监视来自E⑶60的电动机驱动的指令(步骤SB202)。并且，微型计算机34还监视电源输入端子Tvl的电源电压Vig(步骤SB204)。直到电源电压Vig成为地GND的电压、即继电器71成为断开状态为止，微型计算机34基于步骤SB202的判定来控制电动机驱动电路35。微型计算机34当判定为发出了电动机驱动的指令时，进行控制使得通过电动机驱动电路35来驱动电动机13(步骤SB206)，微型计算机34当判定为发出了电动机停止的指令时，进行控制使得停止电动机驱动电路35的驱动。具体地说,在发动机运转中模式中，E⑶60、微型计算机34与实施方式I同样地控制鼓风装置100的送风的开始、停止。
[0092]接着，发动机运转中模式的E⑶60当判定为点火开关变为断开状态时，发送用于指示继电器71成为断开状态的断开指令(步骤SE210)。具体地说，ECU 60通过继电器控制信号Ac使晶体管77为截止状态，由此继电器71也成为断开状态。
[0093]微型计算机34根据电源输入端子Tvl的电压来判定是否像这样继电器71成为断开状态。即，当电源电压Vig变为地GND的电压时，微型计算机34判定为点火开关变为断开状态，转变为发动机停止模式。微型计算机34首先判定是否处于电动机驱动中(步骤SB208)。在处于电动机驱动中的情况下，微型计算机34在规定的时间内继续对电动机驱动电路35发出电动机驱动指令(步骤SB210)。另外，在电动机驱动处于停止的情况下，微型计算机34直接转向下一步处理。即，在本实施方式中也是，即使使点火开关断开而E⑶60转变为发动机停止模式，也经由晶体管51对内部电源线42提供电源电压Vb。因此，包括微型计算机34的鼓风装置100能够继续进行动作，即使在车辆停车之后，也能够适当地对冷却对象物进行冷却。
[0094]微型计算机34在判定出继电器71成为断开状态之后，根据需要来使这种电动机驱动继续，之后，进行控制使得晶体管51成为截止状态(步骤SB212)。此时，由于继电器71已处于截止状态，因此对内部电源线42的电源电压的提供被停止(步骤SP208)。而且，由于内部电源线42的电源电压Vin的提供被停止，因此微型计算机34的动作也被停止(步骤SP210)。在此，对包括微型计算机34的电动机装置10的内部电源线42的电源电压Vin的提供被完全切断，因此能够消除因鼓风装置100产生的暗电流。此外，作为微型计算机34判定出继电器71的断开状态之后到停止对内部电源线42的电源提供为止的处理，也可以与实施方式I同样地是如图7那样的处理以外的处理。
[0095]这样，在本实施方式中也是，鼓风装置100内置微型计算机34，并且能够通过微型计算机34自身的判断来控制对微型计算机34自身的提供电源的切断，因此即使在使点火开关断开之后也能够进行灵活的处理，并且还能够抑制暗电流。另外，由于鼓风装置100内置了这种微型计算机34，因此只需在车辆内配置鼓风装置100，就能够得到使点火开关断开之后的灵活处理、暗电流抑制的效果。
[0096]并且，在本实施方式中构成为如下结构:在已使点火开关为接通状态或附属开关状态时，从继电器71经由电阻器52和二极管53进行电源提供。因此，能够抑制浪涌电流，使继电器、晶体管小型化，并且防止因大电流引起的破坏、寿命下降等。
[0097]如以上所说明的那样，在本发明的鼓风装置中，来自电池的电源电压经由电源提供开关被提供至电源输入端子，其中，根据车辆的点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制。本鼓风装置具备:电动机，其具备卷绕绕组而得到的定子和以旋转轴为中心旋转自如地配置的转子；送风用的风扇，其安装于旋转轴；电动机驱动电路，其对绕组进行通电驱动；微型计算机，其控制电动机驱动电路；以及电动机外壳，其一体地内置电动机、电动机驱动电路以及微型计算机。还具备:内部电源线，其将提供至电源输入端子的电源电压在电动机外壳内提供给电动机驱动电路和微型计算机；平滑电容器，其连接于内部电源线；以及切断控制电路，其根据微型计算机的指示来切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0098]通过该结构，即使在使点火开关断开之后，也能够向微型计算机、电动机驱动电路提供电源电压，因此能够根据温度环境等的状况来继续进行旋转动作。并且，能够基于微型计算机的指示来通过切断控制电路切断对内部电源线的电源电压的提供，该内部电源线向微型计算机、电动机驱动电路提供电源电压，因此能够完全切断来自电源的电力提供，由此，能够消除暗电流的产生。
[0099]另外，在本发明的车辆中的鼓风装置的控制方法中，该车辆具备:主控制装置，其进行车辆的主控制；电源提供开关，由主控制装置根据点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制；以及鼓风装置，其内部电源线经由电源提供开关从电池被提供电源电压，具有利用电源电压进行动作的微型计算机。在本控制方法中，当点火开关变为接通状态时，基于主控制装置的指令，使电源提供开关接通来向内部电源线提供电源电压。另外，当点火开关变为断开状态时，在微型计算机执行对鼓风装置的处理之后，基于微型计算机的指令，切断对内部电源线的电源电压的提供。
[0100]通过这种方法，即使在使点火开关断开之后，也能够向包括微型计算机的鼓风装置提供电源电压，因此能够根据温度环境等的状况来继续进行旋转动作。并且，能够基于微型计算机的指示来通过切断控制电路切断对内部电源线的电源电压的提供，该内部电源线向微型计算机提供电源电压，因此能够完全切断来自电源的电力提供，由此，能够消除暗电流的产生。
[0101]产业h的可利用件
[0102]本发明所涉及的电动机驱动装置和车辆中的鼓风装置的控制方法适于车载用的冷却鼓风机，特别是对利用大型电池进行动作的混合动力汽车、电动汽车上搭载的冷却鼓风机有用。
[0103]附图标记说明
[0104]10:电动机装置；11:定子；12:转子；13:电动机；14:电动机外壳；14a:外壳主体；14b:外壳盖；15:定子铁芯；16:绕组;16a:引出线；17:转子架；18:永磁体；19:轴承；20:旋转轴；21:连接器；24:支承构件；30:电路基板；30a:电路部件；31、41:电动机控制驱动电路；32、42:内部电源线；33:平滑电容器；34:微型计算机；35:电动机驱动电路；38、50:切断控制电路；39、51、77:晶体管；48:第一电阻器；52:第二电阻器；53:二极管；60:ECU(主控制装置)；70:(辅机)电池；71:继电器(电源提供开关)；72:继电器触点；73:线圈；74:继电器连接线；100:鼓风装置；101:表壳；102:背壳；103:风扇；104:喷出口 ；108a、108b:卡合部；109:吸气口 ;112、113:箭头；117:主机电池；170:电力分配器。
【权利要求】
1.一种鼓风装置，来自电池的电源电压经由电源提供开关被提供至该鼓风装置的电源输入端子，其中，根据车辆的点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制，该鼓风装置的特征在于，具备: 电动机，其具备卷绕绕组而得到的定子和以旋转轴为中心旋转自如地配置的转子； 送风用的风扇，其安装于上述旋转轴； 电动机驱动电路，其对上述绕组进行通电驱动； 微型计算机，其控制上述电动机驱动电路； 电动机外壳，其一体地内置上述电动机、上述电动机驱动电路以及上述微型计算机；内部电源线，其将提供至上述电源输入端子的上述电源电压在上述电动机外壳内提供给上述电动机驱动电路和上述微型计算机； 平滑电容器，其连接于上述内部电源线；以及 切断控制电路，其根据上述微型计算机的指示来切断对上述内部电源线的上述电源电压的提供。
2.根据权利要求1所述的鼓风装置，其特征在于， 上述切断控制电路进行控制使得上述电源提供开关成为断开状态，来切断对上述内部电源线的上述电源电压的提供。
3.根据权利要求1所述的鼓风装置，其特征在于，还具备: 作为上述电源输入端子的第一电源输入端子； 第二电源输入端子，其从上述电池直接被提供上述电源电压；以及 电阻器，其设置于上述第一电源输入端子与上述内部电源线之间， 其中，上述切断控制电路具有设置于上述第二电源输入端子与上述内部电源线之间的开关元件，进行控制使得上述开关元件成为断开状态，来切断对上述内部电源线的上述电源电压的提供。
4.一种车辆中的鼓风装置的控制方法，该车辆具备:主控制装置，其进行车辆的主控制；电源提供开关，由上述主控制装置根据点火开关的状态对该电源提供开关进行接通断开控制；以及鼓风装置，其内部电源线经由上述电源提供开关从电池被提供电源电压，具有利用上述电源电压进行动作的微型计算机，该车辆中的鼓风装置的控制方法的特征在于， 当上述点火开关变为接通状态时，基于上述主控制装置的指令，使上述电源提供开关接通来向上述内部电源线提供上述电源电压， 当点火开关变为断开状态时，在上述微型计算机执行对上述鼓风装置的处理之后，基于上述微型计算机的指令，切断对上述内部电源线的上述电源电压的提供。
5.根据权利要求4所述的车辆中的鼓风装置的控制方法，其特征在于， 上述微型计算机通过指令进行控制使得上述电源提供开关成为断开状态，来切断对上述内部电源线的上述电源电压的提供。
6.根据权利要求4所述的车辆中的鼓风装置的控制方法，其特征在于， 上述鼓风装置还具有开关元件，该开关元件将从上述电池直接提供的电源电压连接到上述内部电源线， 上述微型计算机通过指令进行控制使得上述开关元件成为断开状态，来切断对上述内部电源线的上述电源电压的提供。
【文档编号】B60K11/06GK104254463SQ201380019455
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2012年7月30日
【发明者】矶田峰明, 佐藤大资, 日高将人, 久山浩二 申请人:松下知识产权经营株式会社