冷却风扇的控制设备及控制方法

专利名称：冷却风扇的控制设备及控制方法
技术领域：
本发明涉及冷却风扇的控制设备及控制方法，特别涉及适用于控制从 第 一蓄电机构接收电力而4皮驱动以吹送冷却风来冷却第二蓄电机构的冷却 风扇的技术。
背景技术：
近年来，作为环境问题的对策，采用由电动机获得的驱动力而行驶的 混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆等引起了注意。这些车辆内安装 有二次电池、电容器或类似蓄电机构来储存被供给至电动机的电力。电池、 电容器等在充/放电时产生热。因此它们需要进行冷却。
日本专利特开2005-184979号公净艮公开了一种用于车辆的电源装置， 该电源装置能够有效冷却电池，从而有效地防止电池发生与温度相关的故 障，同时降低车室内的乘员可听到的噪声。如日本专利特开2005-184979 号公报所述，所述电源装置包括包含多个电池的电池单元、向电池单元吹 风以冷却电池的送风风扇、控制供给至送风风扇的电力的开关元件，以及 控制回路，该控制回路按预定方式周期性地开启和关闭开关元件，重复地 改变风扇占空(duty)，以便向送风风扇供给由PWM (脉冲宽度调制) 的脉冲宽度控制的电力。该控制回路通过温度传感器检测电池单元的电池 温度，而且还检测从安装有电源装置的车辆输出的车速信号以检测车速。 该控制回路使用电池温度和车速作为变量，来改变开关元件开启或关闭的 占空。如果电池单元的电池温度上升，或者车辆的速度增大，则以增加的 占空来开启/关闭开关元件，使得送风风扇能够接收更多的电力。
该公报中记栽的电源装置根据车速和发动机转速来改变向送风风扇供
给电力的开关元件开启/关闭的占空。因此当车速和发动机转速升高而引起 较大的噪声时，可以通过增加向送风风扇供给电力的开关元件开启/关闭的 占空来使送风风扇快速旋转。因此，驾驶员不会听到送风风扇工作时引起 的噪声。因此，在能够有效地冷却电池从而有效地避免与温度相关的故障
的同时，能够减小车辆内的乘员可听到的噪声。
然而，冷却风扇没有必要以恒定的占空(占空比)在恒定的转数下旋
转。然而，日本专利特开2005-184979号公报既没有公开这个问题也没有 给出任何启示。因此未能精确地控制冷却风扇的转数。

发明内容
本发明致力于一种冷却风扇的控制设备等，其能够精确控制冷却风扇 的转数。
本发明提供了 一种冷却风扇的控制设备，所述控制设备控制从第一蓄 电机构接收电力而被驱动以吹出冷却风来冷却第二蓄电机构的冷却风扇。 所述控制设备包括检测所述第一蓄电机构的电压的电压传感器；以及与 所述电压传感器相连接的工作单元。所述工作单元控制所述冷却风扇的转 数，并根据所述第一蓄电机构的电压设定用于改变所述冷却风扇的转数的 控制值。
根据本发明，从第一蓄电机构接收电力而被驱动以吹出冷却风来冷却 第二蓄电机构的冷却风扇的转数受到控制。通过设定控制值来控制冷却风 扇的转数。除了所述控制值之外，用作冷却风扇的电源的所述第一蓄电机 构的电压(输出电压)也影响冷却风扇的转数变化。例如，当第一蓄电机 构的电压高时，冷却风扇具有比当第一蓄电机构的电压低时更大的转数。 因此，检测第一蓄电机构的电压(输出电压)，并据此设定控制值。这能 够防止冷却风扇的转数随第一蓄电机构的电压而变化。因此，能够提供一 种用于冷却风扇的控制设备，该控制设备能够精确控制冷却风扇的转数。 优选地，所述第一蓄电机构的电压低于所述第二蓄电机构的电压。 根据本发明，可以精确控制由第 一蓄电机构驱动的冷却风扇的转数，
所述第 一蓄电机构用作冷却风扇的电源，且其电压低于第二蓄电机构的电压。
更优选地，除了根据所述第 一蓄电机构的电压来设定所述控制值外， 所述工作单元还将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构的充电状态越 大，所述冷却风扇的转数越大。
第二蓄电机构的充电状态越大，第二蓄电机构的发热量就越大，因此， 根据本发明，冷却风扇的转数升高。这能够抑制第二蓄电机构的温度上升。
更优选地，除了根据所述第 一蓄电机构的来电压设定所述控制值外， 所述工作单元还将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构的输入/输出 电流越大，所述冷却风扇的转数越大。
第二蓄电机构的输入/输出电流越大，第二蓄电机构的发热量就越大， 因此，根据本发明，冷却风扇的转数升高。这能够抑制第二蓄电机构的温 度上升。
更优选地，除了根据所述第 一蓄电机构的电压来设定所述控制值外， 所述工作单元还将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构的温度与所述 冷却风扇吹出的冷却风的温度之间的差值越小，所述冷却风扇的转数越大。
第二蓄电机构与冷却风扇吹出的冷却风之间的温度差越小，冷却风冷 却第二蓄电机构的效率越低。因此，根据本发明，冷却风扇的转数升高。 这能够抑制第二蓄电机构的温度上升。
更优选地，所述工作单元还根据所述第一蓄电机构的电压来设定所述 控制值的限值。
根据本发明，设置所述控制值的限值来防止冷却风扇的转数显著变化。 更具体地，当受到用作冷却风扇的电源的所述第 一蓄电机构的电压影响时， 冷却风扇的转数变化。因此，基于第一蓄电机构的电压来设定所述控制值 的限值。因此，能够精确地限制冷却风扇的转数。
更优选地，所述工作单元还基于所述冷却风扇的工作状态，通过反馈 控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇在预定工作状态下工作，并且 如果通过反馈控制校正后的所述控制值与根据所述第 一蓄电机构的电压设
定的所述控制值之间的差值大于预定值，则所述工作单元判定为所述冷却 风扇存在故障。
根据本发明，基于冷却风扇当前的工作状态，通过反馈控制来校正所 述控制值，以^使冷却风扇在预定工作状态下工作。因此，能够将冷却风扇 的转数精确地控制为期望的转数。如果通过反馈控制校正后的控制值与根 椐第一蓄电机构的电压设定的控制值之间的差值大于预定值，则可以认为 冷却风扇发生了故障。因此，可以判定为冷却风扇正在非正常工作。由此 能够把握冷却风扇的状态。
更优选地，所述工作单元还基于所述冷却风扇的工作状态，通过反馈
控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇在预定工作状态下工作；如果 关于所述第一蓄电机构的预定条件成立，则所述工作单元禁止通过反馈控 制校正所述控制值；并且如果所述预定条件成立，则所述工作单元设定与 根据所述第一蓄电机构的电压设定的所述控制值不同的控制值。
根据本发明，基于冷却风扇的工作状态，通过反馈控制来校正所述控 制值，以使冷却风扇在预定状态下工作。因此，能够将冷却风扇的转数精 确地控制为期望的转数。注意，当受到用作电源的所述第一蓄电机构的电 压影响时，冷却风扇的转数变化。因此，如果第一蓄电机构的电压急剧变 化，则冷却风扇的转数就会变化。在那种情况下，冷却风扇的工作状态(例 如转数)不同于与变化后得到的电压相适应的工作状态。因此，应用反馈 控制来校正所述控制值，导致冷却风扇的转数再次急剧变化。为了避免冷 却风扇的转数频繁急剧变化，如果与第一蓄电机构相关的预定条件成立， 则禁止通过反馈控制来校正控制值。而且，所述控制值被设定为与根据第 一蓄电机构的电压设定的控制值不同的值。例如，如果允许第一蓄电机构 的电压急剧变化的条件成立，则禁止通过反馈控制来校正控制值，并且还 设定与变化后得到的电压相应的控制值。因此，可以在第一蓄电机构的电 压急剧变化之前，维持与变化后得到的电压相应的控制值。因此，能够防 止由第一蓄电机构的电压急剧变化导致的冷却风扇的工作状态(转数)的急剧变化。
更优选地，所述预定条件是处于所述第一蓄电机构开始充电之前的条件。
当第一蓄电机构开始充电时，第一蓄电机构的电压会急剧变化。因此， 根据本发明，在第一蓄电机构开始充电之前，例如，提供被校正为与第一 蓄电机构开始充电后假定的电压相对应的控制值，并且还禁止通过反馈控 制校正所述控制值。因此，在第一蓄电机构的电压急剧变化之前，冷却风 扇能够以与变化后得到的电压相应的控制值工作。因此，能够防止由第一 蓄电机构的电压的急剧变化导致的冷却风扇的工作状态(转数)的急剧变 化。
更优选地，如果通过反馈控制校正后的所述控制值与根据所述第 一蓄 电机构的电压设定的所述控制值之间的差值大于预定值，则所述工作单元 判定为所述冷却风扇存在故障。
根据本发明，如果通过反馈控制校正后的控制值与根据第一蓄电机构 的电压设定的控制值之间的差值大于预定值，则可以认为冷却风扇未按照 所控制那样来工作，因此，判定为冷却风扇存在故障。因此能够把握冷却 风扇的状态。


图1是示出安装有本发明第一实施例中的冷却风扇控制i殳备的车辆的 控制框图。
图2示出了用于设定风扇驱动级别F的图表。
图3示出了风扇驱动级别F和占空指令值之间的关系。
图4是示出^^发明第一实施例中由混合动力ECU执行的程序的控制
结构的流程图。
图5示出了用于设定占空指令值的下限值的图表。
图6是示出本发明第二实施例中由混合动力ECU执行的程序的控制
结构的流程图。
图7是表示占空指令值如何转变的时间图。
图8是表示占空指令值如何转变的时间图。
图9是示出本发明第三实施例中由混合动力ECU执行的程序的控制 结构的流程图。
图10示出了当冷却风扇发生故障时，通过反馈控制校正后的占空指令值。
图11是示出本发明第四实施例中由混合动力ECU执行的程序的控制 结构的流程图。
图12是表示冷却风扇的转数如何转变的时间图。 图13是表示冷却风扇的转数如何转变的时间图。
具体实施例方式
下面将参照附图以实施例的形式对本发明进行说明。在以下说明中， 相同的部件用相同的参考标记标示。其名称和作用也相同。因此，对此将 不再重复详细说明。
第一实施例
下面将参照图1说明安装有本发明第一实施例中的冷却风扇控制设备 的车辆。该车辆包括发动机100、 MG(电动发电机)(1) 200、 PCU(动 力控制单元)300、高压电池400、冷却风扇402、辅助电池410、 DC/DC 变换器412、 MG ( 2 ) 500、混合动力ECU (电子控制单元)600、 A/C (空 调)ECU 700以及A/C单元702。可以通过例如由混合动力ECU 600执行 程序来实现本发明冷却风扇的控制设备。
注意，尽管将结合安装有发动机100的混合动力车辆来说明本实施例， 该混合动力车辆可以用装有燃料电池的燃料电池车辆、电动车辆等代替。
发动机100燃烧空气燃料混合物来转动曲轴(图未示)以产生驱动力， 该驱动力继而被动力分配装置102分配至两条路径其一经由减速器104 驱动车轮106,而另一者驱动MG (1 ) 200以产生电力。
MG (1) 200被由动力分配装置102分配出的发动机100的驱动力驱 动，由此产生电力，该电力才艮据车辆的工作状态、高压电池400的SOC(充
电状态)等使用。例如，当车辆通常行驶时、快速加速时等，由MG(l) 200产生的电力经由PCU300被供给至MG (2) 500。
如果高压电池400的SOC低于预定值，则通过PCU 300的逆变器302 将由MG (1 ) 200产生的电力从交流电转变为直流电，该直流电继而纟皮变 换器304调整电压，并随后储存于高压电池400内。
通过混合动力ECU 600从由电流传感器420测得的输入和输出电流，
来估计高压电池400的SOC。这能够通过通常的、已知的技术实现，因此 不作具体说明。
高压电池400是由多个串联连接的电池模块构成的一组电池，所述各 电池^t块由集成为一体的多个电池单元构成。高压电池400可以用电容器 代替。高压电池400与由冷却风扇402供给的冷却空气进行热交换，从而 被冷却。冷却风扇402向高压电池400供给车室内的空气。
冷却风扇402接收来自辅助电池410的电力，辅助电池410的额定电 压低于高压电池400的额定电压。高压电池400的额定电压例如约为300V， 辅助电池410的额定电压例如约为14V(当其提供输出时)。冷却风扇402 由混合动力ECU600进行占空控制。更具体地，冷却风扇402被从混合动 力ECU 600传送至冷却风扇402的占空指令值(冷却风扇402的占空比的 指令值)控制。
这里所称的占空控制是指控制设于辅助电池410和冷却风扇402之间 的开关元件开启以控制冷却风扇402的工作电压的比例(占空比)。从而， 冷却风扇402在与占空指令值相应的电压下工作。
辅助电池410经由DC/DC变换器412接收来自高压电池400的电力。 更具体地，高压电池400输出电压，该电压被DC/DC变换器412向下变 换(降压)从而为辅助电池410充电。电压传感器414检测辅助电池410 的电压，并向混合动力ECU600传送表示检测结果的信号。
辅助电池410为例如铅酸蓄电池。可替代地，可以是镍金属氢化物电 池、锂电池等，或者可以是电容器等。
MG (2) 500是三相交流旋转电机。MG (2) 500由储存于高压电池
400内的电力和由MG (1 ) 200产生的电力中的至少一者驱动。MG (2) 500提供驱动力，该驱动力经由减速器104传递至车轮106。从而，MG(2) 500辅助发动机100或单独提供驱动力来使车辆行^^等。
当车辆再生制动时，MG (2) 500由车轮106经由减速器104驱动， 从而作为发电机工作。因此，MG (2) 500起将制动能量转换为电力的再 生制动器的作用。因此，MG (2) 500产生电力，所产生的电力经由逆变 器302和变换器304被储存至高压电池400。
混合动力ECU 600与电池温度传感器602、车速传感器604、曲柄位 置传感器606、转速传感器(1 ) 608和转速传感器(2) 610相连。
电池温度传感器602检测高压电池400的温度TB。车速传感器604 检测车轮的转数。曲柄位置传感器606与曲轴上设置的定时转子相对设置， 以检测曲轴的转数。转速传感器(1 ) 608检测MG (1) 200的转数。转速 传感器(2 ) 610检测MG (2 ) 500的转数。
电池温度传感器602、车速传感器604、曲柄位置传感器606、转速传 感器(1 ) 608和转速传感器(2 ) 610提供由信号表示的并被传送至混合动 力ECU 600的检测结果。
混合动力ECU600基于例如以下参数来执行工作处理从传感器接收 的信号；车辆的工作状态；加速器踏板位置；加速器踏板位置的改变速率； 变速位置；高压电池400的SOC和温度；储存于存储器612中的图表、程 序等。从而混合动力ECU600控制安装在车辆内的设备，使得能够在期望 的状态下驱动车辆。
A/C_ECU 700与A/C单元702相连。A/C_ECU 700根据由车室温度 传感器706测得的车室内的温度和由乘员操作的开关708的操作状态，来 控制A/C单元702。 A/C单元702吹出具有由A/C_ECU 700设定的吹出温 度的空气。
A/C_ECU 700基于车室内的温度来确定驱动A/C风扇704的电压水 平。通过确定A/C风扇驱动级别，来确定驱动A/C风扇704的电压。所确 定的A/C风扇驱动级别被传送至混合动力ECU 600。
由从车速传感器604、曲柄位置传感器606、转速传感器(1 ) 608和 转速传感器(2) 610接受的信号、A/C风扇驱动级别、辅助设备所产生的 噪声、音频设备(图未示)的音量等，混合动力ECU 600检测不包括冷却 风扇工作时引起的声音在内的车室内的背景噪声。可以参照通过实验等事
先确定的图表来检测背景噪声。
混合动力ECU 600基于高压电池400的温度TB、 SOC及输入和输出 电流，以及车室内的温度和背景噪声，来设定表示用于驱动冷却风扇402 的冷却风扇402的空气量的水平F。
风扇驱动级别F被设定为高压电池400的温度TB越高，风扇驱动级 别F越高。此外，还被设定为背景噪声越大，风扇驱动级别F越高。此夕卜， 还被设定为高压电池400的SOC越大，风扇驱动级别F越高。还被设定 为高压电池400的输入和输出电流越大，风扇驱动级别F越高。并且，还 ^i殳定为，车室内的温度(即由冷却风扇402吹出的冷却空气的温度)和 高压电池400的温度之间的差值越小，风扇驱动级别F越高。将占空指令 值设定为风扇驱动级别F越高，占空指令值越大。
如图2所示，对于辅助电池410的各电压，对应于风扇驱动级别F来 确定冷却风扇402的占空指令值。冷却风扇402在与各占空指令值相应的 电压下工作。因此，通过控制冷却风扇402的工作电压，来控制冷却风扇 402的空气量(或冷却风扇402的转数)。注意，当冷却风扇402在高电 压下工作时，即占空指令值较大时，冷却风扇402在较高的速率下旋转(或 吹送大量空气)。注意图2中的风扇驱动级别F和辅助电池410仅为示例。
如图3所示，对于单个风扇驱动级别F，较低的辅助电池410的电压 适用较大的占空指令值。此外，如图3所示，风扇驱动级别F越高，与辅 助电池410的不同电压相关联的占空指令值之间的差值越大。
通过采用由转速变换后的电压的反馈控制来控制冷却风扇402。更具 体地，转速传感器404检测冷却风扇402的转数，该转数继而被变换器406 变换为电压。表示测得的电压的信号被传送至混合动力ECU600。混合动 力ECU600校正占空指令值，使得与图2的图表内的占空指令值相对应的
电压(即冷却风扇402的目标电压)与由变换器406传送的电压相匹配。 如果变换器406传送的电压高于目标电压，则混合动力ECU 600校正
当前的占空指令值，使之减小。如果变换器406传送的电压低于目标电压，
则混合动力ECU600校正当前的占空指令值，使之增大。
下面参照图4，将说明由作为本实施例中的控制设备的混合动力ECU
600执行的程序的控制结构。应当注意，以下说明的程序按照预定地、周
期性地重复。
在步骤(以下，步骤简写为S)100中，混合动力ECU 600基于高压 电池400的温度TB、 SOC及输入和输出电流，以及车室内的温度和背景 噪声，来设定冷却风扇402的风扇驱动级别F。
在S102中，混合动力ECU 600由从电压传感器414传送的信号，来 检测辅助电池410的电压。
在S104中，参照图2中的图表，混合动力ECU 600基于风扇驱动级 别F和辅助电池410的电压，来"i殳定冷却风扇402的占空指令值。
在S106中，混合动力ECU 600将所设定的占空指令值传送至冷却风 扇402。也就是说，混合动力ECU600以所设定的占空指令值来操作冷却 风扇402。注意，可以通过反馈控制来校正占空指令值。
根据上述结构和流程图，以下将说明作为本实施例的控制设备的混合 动力ECU 600的工作。
当车辆行驶时，基于高压电池400的温度TB、 SOC及输入和输出电 流，以及车室内的温度和背景噪声，设定冷却风扇402的风扇驱动级别F， 以冷却高压电池400 (S100)。
即使应用单个占空指令值来操作冷却风扇402，冷却风扇402的转数 也可能会改变。这是因为，如果辅助电池410的电压变化，则向冷却风扇 402供给的电力也变化。更具体地，如果将单个占空指令值(或占空比) 应用于控制冷却风扇402,并且辅助电池410的电压高，则冷却风扇402 可能会在较高的速度下旋转，并提供比辅助电池410的电压低时更大量的 空气。在那种情况下，乘员可能会由于冷却风扇402引起的噪声而感觉不 舒服。
因此，在本实施例中，根据辅助电池410的电压来校正占空指令值， 为此，由从电压传感器414传送的信号来检测辅助电池410的电压(输出) (S102)。
基于(辅助电池410的)该电压和所设定的风扇驱动级别F，参照图 2中的图表，来设定冷却风扇402的占空指令值(S104)，并将其应用于 操作冷却风扇402 ( S106 )。
这能够减小由辅助电池410的电压变化引起的冷却风扇402的转数变化。
如上所述，作为本实施例的控制设备的混合动力ECU600根据用作冷
却风扇的电源的辅助电池的电压来"^殳定占空指令值。这能够减小由辅助电
池的电压变化引起的冷却风扇的转数变化。因此，能够精确地控制冷却风
扇的转数。
第二实施例
下面将说明第二实施例。本实施例与第一实施例不同之处在于，根据 辅助电池的电压来设定占空指令值中的一个占空指令值。结构中的其余部 分与第一实施例中的相同。功能也相同。因此不再重复详细说明。
如图5所示，混合动力ECU600参照以辅助电池410的电压为参数的 图表来设定占空指令值的下限值。根据该图表，辅助电池410的电压越高， 占空指令值的下限值被设置得越低。
下面参照图6说明本实施例的控制设备中的混合动力ECU 600执行的 程序的控制结构。注意，以下说明的程序附加于第一实施例中说明的程序 而被执行。
在S200中，混合动力ECU 600由从电压传感器414传送的信号来检 测辅助电池410的电压。
在S202中，混合动力ECU 600参照图5中所示的图表，设定占空指 令值的下限值。
在S204中，混合动力ECU 600判定通过基于冷却风扇402的转数进
行的反馈控制校正后的占空指令值是否大于下限值。如果通过反馈控制校
正后的占空指令值大于下P艮值(S204中为是)，则处理进行至S206。否 则(S204中为否)，处理进行至S208。
在S206中，混合动力ECU 600将通过反馈控制校正后的占空指令值 传送至冷却风扇402。也就是说，混合动力ECU600在通过反馈控制校正 后的占空指令值下操作冷却风扇402。
在S208中，混合动力ECU 600将占空指令值的下限值传送至冷却风 扇402。也就是说，混合动力ECU600在占空指令值的下限值下操作冷却 风扇402。
根据上述结构和流程图，下面将说明作为本实施例的控制设备的混合 动力ECU 600的工作。
如图7所示，在T(1)时刻，如果冷却风扇402的实际转数大于参照 图2的图表的占空指令值的期望的转数(即目标转数)，则在高电压下操 作冷却风扇402。因此，通过反馈控制来校正占空指令值，使之减小。
在此，如图7所示，如果占空指令值显著减小，则冷却风扇402的转 数将会迅速减少。因此，通过反馈控制来校正占空指令值使之增大，而冷 却风扇402将具有振荡的转数。这导致冷却风扇402工作时会产生反复增 大和减小的噪声，乘员将感到不舒服。
因此，在本实施例中，基于辅助电池410的电压来设定占空指令值的 下限值(S202 )。如果通过反馈控制校正后的占空指令值大于下P艮值(S204 中为是)，则冷却风扇402在(通过反馈控制校正后的)占空指令值下工 作(S206)。
如果通过反馈控制校正后的占空指令值等于或小于下限值(S204中为 否)，则冷却风扇402在占空指令值的下限值下工作(S208)。如图8所 示，这能够防止冷却风扇402的转数比必要情况减少得更快并且振荡。
如上所示，作为本实施例的控制设备的混合动力ECU基于辅助电池 的电压来设定占空指令值的下限值。这能够防止冷却风扇的转数比必要情 况减少得更快，以及由基于冷却风扇的转数进行的反馈控制引起的振荡。'
注意，为占空指令值设定的下限值可以用为占空指令值设定的上限值 代替或一起使用。 第三实施例
下面将说明本发明的第三实施例。本实施例与第一和第二实施例不同
之处在于，由基于冷却风扇402的转数通过反馈控制校正后的占空指令值， 来判定冷却风扇402是否发生了故障。结构中的其余部分与第一和第二实 施例中的相同。功能也相同。因此不再重复说明。
下面将参照图9说明本实施例的控制设备中的混合动力ECU600执行 的程序的控制结构。注意，以下说明的程序附加于在第一和第二实施例中 说明的程序而净皮执行。
在S300中，混合动力ECU 600计算参照前述的图2中的图表基于风 扇驱动级別F和辅助电池410的电压所设定的占空指令值与通过反馈控制 校正后的占空指令值之间偏差的绝对值。
在S302中，混合动力ECU 600判定偏差的绝对值是否大于阅值。如 果偏差的绝对值大于阈值(S302中为是)，则处理进行至S304。否则(S302 中为否)，处理进行至S306。
在S304中，混合动力ECU 600判定为冷却风扇402发生了故障。在 S306中，混合动力ECU 600判定为冷却风扇402正常。
根据上述结构和流程图，下面将说明作为本实施例的控制设备的混合 动力ECU 600的工作。
在冷却风扇402工作时，计算出基于风扇驱动级别F和辅助电池410 的电压所设定的占空指令值与通过反馈控制校正后的占空指令值之间偏差 的绝对值(S300)。
如图IO所示，如果偏差的绝对值大于阈值(S302中为是)，则可以 认为冷却风扇402不是以与基于风扇驱动级别F和辅助电池410的电压所 设定的占空指令值相对应的转数工作。即，可以认为冷却风扇402未按照 所控制地那样工作。
在那种情况下，判定为冷却风扇402发生了故障(S306)。如果偏差
的绝对值等于或小于阈值(S304中为否)，则判定为冷却风扇402正常 (S306)。
此时，参照基于辅助电池410的电压设定的占空指令值来判定冷却风 扇402是否发生故障。因此，能够考虑到由于辅助电池410的电压引起的 冷却风扇402的转数的差异，来判定冷却风扇402是否发生故障。从而能 够精确判定冷却风扇402是否发生故障。
如上所述，作为本实施例的控制设备的混合动力ECU由基于辅助电 池的电压所设定的占空指令值与通过反馈控制校正后的占空指令值之间偏 差的绝对值来判定冷却风扇是否发生了故障。因此，能够考虑到由于作为
冷却风扇是否发生故障。从而能够精确判定冷却风扇是否发生故障。 第四实施例
以下将说明本发明的第四实施例。本实施例与第一至第三实施例不同 之处在于，(在系统通电后)在辅助电池410开始充电前，占空指令值被 设定得低，并禁止通过反馈控制校正占空指令值。结构中的其余部分与第 一至第三实施例中的相同。功能也相同。因此不再重复说明。
下面将参照图ll说明本实施例的控制设备中的混合动力ECU 600执 行的程序的控制结构。注意，下面说明的程序将代替第一实施例中说明的 程序而被执行。与笫一实施例的程序相同的步骤采用相同的标记。它们的 作用也相同。因此，将不再重复详细说明。
在S400中，、混合动力ECU 600判定是否处于辅助电池410开始充电 前(或电池充电中止)。如果处于辅助电池410开始充电前(S400中为是)， 则处理进行至S402。否则(S400中为否)，处理进行至S404。
在S402中，混合动力ECU 600向冷却风扇402传送比由参照图2中 的图表基于风扇驱动级别F和辅助电池410的电压所设定的占空指令值降 低了预定值的占空指令值，并且禁止对占空指令值进行反馈控制。注意，
电池410的电压相对应的占空指令值，
在S404中，混合动力ECU 600向冷却风扇402传送基于风扇驱动级 别F和辅助电池410的电压所设定的占空指令值，并且还允许对占空指令 值进行反馈控制。
根据上述结构和流程图，下面将说明作为本实施例的控制设备的混合 动力ECU 600的工作。
如图12所示，在T(2)时刻，当辅助电池410开始充电时，辅助电 池410的电压急剧升高。此时，冷却风扇402的转数将会急剧升高。在转 数急剧升高的情况下，通过反馈控制来减小占空指令值，使得冷却风扇402 的转数急剧下降。如果转数的这种快速变化反复发生，则由于冷却风扇402 的工作引起的噪声将会急剧变化，乘员将感到不适。
因此，在本实施例中，如果是处于辅助电池410开始充电之前(或电 池充电中止)(S400中为是)，则将由基于风扇驱动级别F和辅助电池 410的电压所设定的占空指令值降低了预定值的占空指令值传送至冷却风 扇402 (S402)，为了维持该占空指令值(设定为低的占空指令值)，禁 止对该占空指令值进行反馈控制(S402)。
因此，在辅助电池410开始充电时电压急剧升高之前，预先将占空指 令值设定为低。所以，如图13所示，在辅助电池410开始充电时电压急剧 升高的情况下，能够防止转数急剧升高。
如果辅助电池410已经开始充电(S400中为否)，则将基于风扇驱动 级別F和辅助电池410的电压所设定的占空指令值传送至冷却风扇402, 并允许对该占空指令值进行反馈控制(S404)。
如上所述，作为本实施例的控制设备的混合动力ECU在比基于辅助 电池已经开始充电前的辅助电池电压所设定的占空指令值低的占空指令值 下操作冷却风扇，并禁止通过反馈控制校正该占空指令值。因此，在辅助 电池开始充电时电压急剧升高之前，预先将占空指令值设定为低。所以， 在辅助电池开始充电时电压急剧升高的情况下，能够防止冷却风扇的转数 急剧升高(或者能够最小化转数的这种急剧升高)。
注意在本实施例中，预先设定为低的占空指令值是在辅助电池410开
始充电前设定的，即在辅助电池410的电压急剧升高前设定的。可替代的， 预先设定为低的占空指令值还可以是在辅助电池410准备充电时设定的 (例如，在i殳于高压电池400和辅助电池410之间的继电器开启之前)。
此外，可以在辅助电池410的电压急剧下降前设定预先设定为高的占 空指令值。
此外，代替占空指令值(或占空比)，可以改变辅助电池410和冷却 风扇402之间的电阻值等，来控制冷却风扇402的转数。
另外，尽管第一至第四实施例说明了应用于设有将发动机IOO的动力 分配至车轴和MG (1) 200的动力分配装置102的串粉并联型的混合动力 系统的示例，本发明还适用于采用仅用于驱动发电机的发动机并且仅通过
辆，以及仅由电动机驱动的电动车辆。
应当理解，本文所公开的实施例在任何方面均为示范性的而非限制性 的。本发明的范围由权利要求而不是上述说明来限定，并且本发明意在包 括在等同于权利要求的范围和含义之内的任何修改。
权利要求
1. 一种冷却风扇的控制设备，所述冷却风扇从第一蓄电机构(410)接收电力而被驱动以吹出冷却风来冷却第二蓄电机构(400)，所述控制设备包括电压传感器(414)，所述电压传感器检测所述第一蓄电机构(410)的电压；以及与所述电压传感器(414)相连接的工作单元(600)，所述工作单元(600)控制所述冷却风扇(402)的转数，并根据所述第一蓄电机构(410)的电压来设定用于改变所述冷却风扇(402)的转数的控制值。
2. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中，所述第一蓄 电机构(410)的电压低于所述第二蓄电机构(400)的电压。
3. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中，除了根据所 述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值外，所述工作单元(600) 还将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构(400)的充电状态越大，则 所述冷却风扇(402)的转数越大。
4. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中，除了根据所 述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值外，所述工作单元(600) 还将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构(400)的输入/输出电流越 大，则所述冷却风扇(402)的转数越大。
5. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中，除了根据所 述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值外，所述工作单元(600) 还将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构(400 )的温度与所述冷却风 扇(402)吹出的冷却风的温度之间的差值越小，则所述冷却风扇(402) 的转数越大。
6. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中，所述工作单 元(600)还根据所述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值的限值。
7. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中，所述工作单 元(600)还基于所述冷却风扇(402)的工作状态，通过反馈控制来校正 所述控制值，以使所述冷却风扇(402)在预定工作状态下工作，并且如果 通过所述反馈控制校正后的所述控制值与根据所述第一蓄电机构(410 )的 电压设定的所述控制值之间的差值大于预定值，则所述工作单元(600)判 定为所述冷却风扇(402)存在故障。
8. 根据权利要求l所述的冷却风扇的控制设备，其中 所述工作单元(600)还基于所述冷却风扇(402)的工作状态，通过反馈控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇(402 )在预定工作状态下工作；如果关于所述笫一蓄电机构(410)的预定条件成立，则所述工作单元 (600 )禁止通过所述反馈控制校正所述控制值；并且如果所述预定条件成立，则所述工作单元(600 )设定与根据所述第一 蓄电机构(410)的电压设定的所述控制值不同的控制值。
9. 根据权利要求8所述的冷却风扇的控制设备，其中，所述预定条 件是处于所述第一蓄电机构(410)开始充电之前的条件。
10. 根据权利要求8所述的冷却风扇的控制设备，其中，如果通过所 述反馈控制校正后的所述控制值与根据所述第一蓄电机构(410 )的电压设 定的所述控制值之间的差值大于预定值，则所述工作单元(600)判定为所 述冷却风扇(402)存在故障。
11. 一种冷却风扇的控制方法，所述冷却风扇从第一蓄电机构(410) 接收电力而被驱动以吹出冷却风来冷却第二蓄电机构(400),所述控制方 法包括以下步骤控制所述冷却风扇(402)的转数； 检测所述第一蓄电机构(410)的电压；以及根据所述第一蓄电机构(410)的电压来设定用于改变所述冷却风扇 (402)的转数的控制值。
12. 根据权利要求11所述的冷却风扇的控制方法，其中，所述第一蓄电机构(410)的电压低于所述第二蓄电机构(400)的电压。
13. 根据权利要求11所述的冷却风扇的控制方法，其中，除了根据 所述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值外，设定所述控制值的 步骤还包括将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构(400 )的充电状态 越大，则所述冷却风扇(402)的转数越大的步骤。
14. 根据权利要求11所述的冷却风扇的控制方法，其中，除了根据 所述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值外，设定所述控制值的 步骤还包括将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构(400)的输入/输 出电流越大，则所述冷却风扇(402)的转数越大的步骤。
15. 根据权利要求11所述的冷却风扇的控制方法，其中，除了根据 所述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值外，设定所述控制值的 步骤还包括将所述控制值设定为使得所述第二蓄电机构(400 )的温度与所 述冷却风扇(402)吹出的冷却风的温度之间的差值越小，则所述冷却风扇(402 )的转数越大的步骤。
16. 根据权利要求11所述的冷却风扇的控制方法，还包括根据所述 第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值的限值的步骤。
17. 根据权利要求ll所述的冷却风扇的控制方法，还包括以下步骤 基于所述冷却风扇(402)的工作状态，通过反馈控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇(402)在预定工作状态下工作；以及如果通过所述反馈控制校正后的所述控制值与根据所述第一蓄电机构 (410)的电压设定的所述控制值之间的差值大于预定值，则判定为所述冷 却风扇(402 )存在故障。
18. 根据权利要求ll所述的冷却风扇的控制方法，还包括以下步骤 基于所述冷却风扇(402)的工作状态，通过反馈控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇(402)在预定工作状态下工作；如果关于所迷第一蓄电机构(410)的预定条件成立，则禁止通过所述 反馈控制校正所述控制值；以及如果所述预定条件成立，则设定与根据所述第一蓄电机构(410)的电压设定的所述控制值不同的控制值。
19. 根据权利要求18所述的冷却风扇的控制方法，其中，所述预定 条件是处于所述第一蓄电机构(410)开始充电之前的条件。
20. 根据权利要求18所述的冷却风扇的控制方法，还包括如果通过 所述反馈控制校正后的所述控制值与根据所述第一蓄电机构(.410)的电压 设定的所述控制值之间的差值大于预定值，则判定为所述冷却风扇(402) 存在故障的步骤。
21. —种冷却风扇的控制设备，所述冷却风扇从第一蓄电机构(410) 接收电力而被驱动以吹出冷却风来冷却第二蓄电机构(400),所述控制设 备包括控制装置(600),所述控制装置用于控制所述冷却风扇(402)的转数；检测装置(414)，所述检测装置用于检测所述第一蓄电机构(410) 的电压；以及设定装置(600)，所述设定装置用于根据所述第一蓄电机构(410) 的电压来i殳定用于改变所述冷却风扇(402)的转数的控制值。
22. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，其中，所述第一 蓄电机构(410)的电压低于所述第二蓄电机构(400)的电压。
23. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，其中，除了根据 所述第一蓄电机构(410 )的电压来设定所述控制值外，所述设定装置(600 ) 还包括用于设定所述控制值使得所述第二蓄电机构(400 )的充电状态越大， 则所述冷却风扇(402)的转数越大的装置。
24. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，其中，除了根据 所述第一蓄电机构(410 )的电压来设定所述控制值外，所述设定装置(600 ) 还包括用于设定所述控制值使得所述第二蓄电机构(400)的输入/输出电 流越大，则所述冷却风扇(402)的转数越大的装置。
25. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，其中，除了根据 所述第一蓄电机构(410 )的电压来.设定所述控制值外，所述设定装置(600 ) 还包括用于设定所述控制值使得所述第二蓄电机构(400 )的温度与所述冷 却风扇(402 )吹出的冷却风的温度之间的差值越小，则所述冷却风扇(402 ) 的转数越大的装置。
26. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，其中，还包括用 于根据所述第一蓄电机构(410)的电压来设定所述控制值的限值的装置(600)。
27. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，还包括 校正装置(600)，所述校正装置用于基于所述冷却风扇(402)的工作状态，通过反馈控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇"02)在预 定工作状态下工作；以及判定装置(600)，如果由所述校正装置(600)校正后的所述控制值 与由所述设定装置(600 )设定的所述控制值之间的差值大于预定值，则所 述判定装置(600)判定为所述冷却风扇(402)存在故障。
28. 根据权利要求21所述的冷却风扇的控制设备，还包括 校正装置(600),所述校正装置用于基于所述冷却风扇(402)的工作状态，通过反馈控制来校正所述控制值，以使所述冷却风扇U0W在预 定工作状态下工作；如果关于所述第一蓄电机构(410)的预定条件成立，则用于禁止通过 所述反馈控制校正所述控制值的装置(600 );以及如果所述预定条件成立，则用于设定与由所述设定装置(600)设定的 所述控制值不同的控制值的装置(600)。
29. 根据权利要求28所述的冷却风扇的控制设备，其中，所述预定 条件是处于所述第一蓄电机构(410)开始充电之前的条件。
30. 根据权利要求28所述的冷却风扇的控制设备，还包括判定装置， 如果由所述校正装置(600 )校正后的所述控制值与由所述设定装置(600 ) 设定的所述控制值之间的差值大于预定值，则所述判定装置判定为所述冷 却风扇(402 )存在故障。
全文摘要
混合动力ECU执行包括以下步骤的程序基于高压电池的温度TB、SOC及输入和输出电流，以及车室内的温度和背景噪声，来设定冷却风扇的风扇驱动级别F(S100)；基于从电压传感器传送的信号，检测冷却风扇的电源即辅助电池的电压(S102)；以及基于冷却风扇的风扇驱动级别F和辅助电池的电压来设定占空指令值，使得辅助电池的电压越高，占空指令值越小(S104)。
文档编号B60K11/06GK101366144SQ20068005172
公开日2009年2月11日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年1月27日
发明者有留浩治, 铃木雄介 申请人:丰田自动车株式会社