JPH1169858A - モータ制御回路 - Google Patents
モータ制御回路Info
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- JPH1169858A JPH1169858A JP9226880A JP22688097A JPH1169858A JP H1169858 A JPH1169858 A JP H1169858A JP 9226880 A JP9226880 A JP 9226880A JP 22688097 A JP22688097 A JP 22688097A JP H1169858 A JPH1169858 A JP H1169858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 DC多極ブラシモータの回転数を任意に一定
に保つ機構を簡単、かつ安価に実現することができる多
極ブラシモータのモータ制御回路を提供する。 【解決手段】 自動車用内燃機関の水冷式冷却装置であ
って、4極のファンモータ1と、このファンモータ1の
回転をパルスとして検出する回転数検出回路2と、ファ
ンモータ1の回転パルスを電圧に変換するF/V変換回
路3と、冷却水の温度を検出する温度検出回路4と、温
度検出回路4とF/V変換回路3との出力を比較して出
力を出す比較制御回路5と、比較制御回路5の出力によ
りファンモータ1の負極をON/OFF制御する断続手
段6とから構成され、冷却水の温度とファンモータ1の
回転パルスとに相当する出力の比較結果に応じてファン
モータ1の負極ブラシを通電または非通電状態とするこ
とができる。
に保つ機構を簡単、かつ安価に実現することができる多
極ブラシモータのモータ制御回路を提供する。 【解決手段】 自動車用内燃機関の水冷式冷却装置であ
って、4極のファンモータ1と、このファンモータ1の
回転をパルスとして検出する回転数検出回路2と、ファ
ンモータ1の回転パルスを電圧に変換するF/V変換回
路3と、冷却水の温度を検出する温度検出回路4と、温
度検出回路4とF/V変換回路3との出力を比較して出
力を出す比較制御回路5と、比較制御回路5の出力によ
りファンモータ1の負極をON/OFF制御する断続手
段6とから構成され、冷却水の温度とファンモータ1の
回転パルスとに相当する出力の比較結果に応じてファン
モータ1の負極ブラシを通電または非通電状態とするこ
とができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DC(Direct Cur
rent)ブラシモータの制御回路技術に関し、特に多数の
ブラシを有する多極ブラシモータのモータ制御回路に適
用して有効な技術に関する。
rent)ブラシモータの制御回路技術に関し、特に多数の
ブラシを有する多極ブラシモータのモータ制御回路に適
用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、発明者が検討した技術とし
て、DCブラシモータの制御回路において、多数のブラ
シを用いたDCモータのブラシへの通電の数を選択する
スイッチを設け、このスイッチの操作によりブラシモー
タのブラシへの通電数を切り換えることで、電機子コイ
ルにて形成される電機子回路の電機子抵抗を変化させて
段階的にモータの回転数を制御することが一般的に知ら
れている(たとえば特開平9−23627号)。
て、DCブラシモータの制御回路において、多数のブラ
シを用いたDCモータのブラシへの通電の数を選択する
スイッチを設け、このスイッチの操作によりブラシモー
タのブラシへの通電数を切り換えることで、電機子コイ
ルにて形成される電機子回路の電機子抵抗を変化させて
段階的にモータの回転数を制御することが一般的に知ら
れている(たとえば特開平9−23627号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なモータ制御方式においては、スイッチの操作によりモ
ータのブラシへの通電数を選択的に切り換えるために、
モータの回転数は段階的に変化し、たとえば4ブラシで
は3段階に、6ブラシでは5段階とその回転数には制限
があり、この制御方式で自由にモータの回転数を設定す
ることができず、任意の回転数に設定するためにはブラ
シの数を極端に多くしてより細かな段階の制御をするこ
とになるが、モータのブラシを増やすことは電機子回路
の増加やブラシの配置スペースの問題などにより徒にブ
ラシを増やすことはできず、汎用性のあるモータ回転数
の制御には限界がある。
なモータ制御方式においては、スイッチの操作によりモ
ータのブラシへの通電数を選択的に切り換えるために、
モータの回転数は段階的に変化し、たとえば4ブラシで
は3段階に、6ブラシでは5段階とその回転数には制限
があり、この制御方式で自由にモータの回転数を設定す
ることができず、任意の回転数に設定するためにはブラ
シの数を極端に多くしてより細かな段階の制御をするこ
とになるが、モータのブラシを増やすことは電機子回路
の増加やブラシの配置スペースの問題などにより徒にブ
ラシを増やすことはできず、汎用性のあるモータ回転数
の制御には限界がある。
【0004】そこで、本発明の目的は、DC多極ブラシ
モータの回転数を任意に一定に保つ機構を簡単、かつ安
価に実現することができるDC多極ブラシモータの制御
回路を提供することにある。
モータの回転数を任意に一定に保つ機構を簡単、かつ安
価に実現することができるDC多極ブラシモータの制御
回路を提供することにある。
【0005】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0007】すなわち、本発明のモータ制御回路は、D
Cブラシモータに適用されるものであり、多数のブラシ
を有するモータと、この多数のブラシに接続された複数
の通電回路と、この複数の通電回路の一部に設けたスイ
ッチ手段と、前記モータの回転数を検出する回転数検出
手段と、この回転数検出手段の結果に基づいて前記スイ
ッチ手段をON/OFF制御する比較制御手段とを有
し、前記モータの回転数を設定値に保つように前記ブラ
シの通電数を制御するものである。
Cブラシモータに適用されるものであり、多数のブラシ
を有するモータと、この多数のブラシに接続された複数
の通電回路と、この複数の通電回路の一部に設けたスイ
ッチ手段と、前記モータの回転数を検出する回転数検出
手段と、この回転数検出手段の結果に基づいて前記スイ
ッチ手段をON/OFF制御する比較制御手段とを有
し、前記モータの回転数を設定値に保つように前記ブラ
シの通電数を制御するものである。
【0008】具体的には、モータの回転数を設定値に保
つようにブラシの通電数を制御し、前記比較制御手段
が、温度に対応する電圧、または回転数に対応する電圧
を基準値にしてスイッチ手段をON/OFF制御するよ
うにしたものである。
つようにブラシの通電数を制御し、前記比較制御手段
が、温度に対応する電圧、または回転数に対応する電圧
を基準値にしてスイッチ手段をON/OFF制御するよ
うにしたものである。
【0009】なお、前記スイッチ手段としては、FE
T、トランジスタなどの半導体素子や、リレーなどの機
械式接点を用いることができ、またスイッチ手段による
ON/OFF制御は、ブラシはコンミテータに接続した
まま、負極または正極側のいずれか一方で行うようにし
たものである。
T、トランジスタなどの半導体素子や、リレーなどの機
械式接点を用いることができ、またスイッチ手段による
ON/OFF制御は、ブラシはコンミテータに接続した
まま、負極または正極側のいずれか一方で行うようにし
たものである。
【0010】よって、前記モータ制御回路によれば、多
数のブラシを有するモータにおいて、ブラシへの通電を
断続させることでブラシの通電数の増加または減少を繰
り返すことで、モータの有効導体数を変化させてそのモ
ータ特性を変え、回転数を設定値に保つことができる。
数のブラシを有するモータにおいて、ブラシへの通電を
断続させることでブラシの通電数の増加または減少を繰
り返すことで、モータの有効導体数を変化させてそのモ
ータ特性を変え、回転数を設定値に保つことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【0012】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1であるモータ制御回路を用いた自動車用内燃機関冷
却装置の概略を示す構成図、図2は本実施の形態1のモ
ータ制御回路を用いた自動車用内燃機関冷却装置におい
て、温度検出回路の出力とモータの回転数との関係を示
す特性図である。
態1であるモータ制御回路を用いた自動車用内燃機関冷
却装置の概略を示す構成図、図2は本実施の形態1のモ
ータ制御回路を用いた自動車用内燃機関冷却装置におい
て、温度検出回路の出力とモータの回転数との関係を示
す特性図である。
【0013】まず、図1により本実施の形態1のモータ
制御回路を用いた自動車用内燃機関冷却装置の概略構成
を説明する。
制御回路を用いた自動車用内燃機関冷却装置の概略構成
を説明する。
【0014】本実施の形態1のモータ制御回路を用いた
自動車用内燃機関冷却装置は、たとえば自動車用内燃機
関の水冷式冷却装置とされ、4極のファンモータ1と、
このファンモータ1の回転をパルスとして検出する回転
数検出回路2と、ファンモータ1の回転パルスを電圧に
変換するF/V変換回路3と、冷却水の温度を検出する
温度検出回路4と、温度検出回路4とF/V変換回路3
との出力を比較して出力を出す比較制御回路5と、比較
制御回路5の出力によりファンモータ1の負極をON/
OFF制御する断続手段6とから構成されている。
自動車用内燃機関冷却装置は、たとえば自動車用内燃機
関の水冷式冷却装置とされ、4極のファンモータ1と、
このファンモータ1の回転をパルスとして検出する回転
数検出回路2と、ファンモータ1の回転パルスを電圧に
変換するF/V変換回路3と、冷却水の温度を検出する
温度検出回路4と、温度検出回路4とF/V変換回路3
との出力を比較して出力を出す比較制御回路5と、比較
制御回路5の出力によりファンモータ1の負極をON/
OFF制御する断続手段6とから構成されている。
【0015】ファンモータ1は、永久磁石により磁界を
発生させるステータと、このステータによる磁界中でト
ルクを発生させて回転するロータとからなり、たとえば
ロータのアーマチュアには4つの並列回路にコイルが重
ね巻きされ、それぞれの並列回路に対してブラシが備え
られ、4個のブラシを有する4極モータ構造となってお
り、これらのブラシには複数の通電回路が接続されてお
り、この通電回路を介して、一方の対向する2個の正極
ブラシがイグニッションスイッチ7および水温が80℃
でONとなるスイッチSWを介して直流電源8の電源電
圧に接続され、他方の対向する2個の負極ブラシのうち
の一方は直接、接地され、他方の負極ブラシは断続手段
6を通じて接地されている。
発生させるステータと、このステータによる磁界中でト
ルクを発生させて回転するロータとからなり、たとえば
ロータのアーマチュアには4つの並列回路にコイルが重
ね巻きされ、それぞれの並列回路に対してブラシが備え
られ、4個のブラシを有する4極モータ構造となってお
り、これらのブラシには複数の通電回路が接続されてお
り、この通電回路を介して、一方の対向する2個の正極
ブラシがイグニッションスイッチ7および水温が80℃
でONとなるスイッチSWを介して直流電源8の電源電
圧に接続され、他方の対向する2個の負極ブラシのうち
の一方は直接、接地され、他方の負極ブラシは断続手段
6を通じて接地されている。
【0016】回転数検出回路2は、ファンモータ1のス
テータによる磁界中で回転するロータの回転数を検出す
る回路であり、この検出方法としては、たとえばファン
モータ1の駆動軸に回転検出用の磁石を固定し、ホール
素子を用いて回転パルスを生成したり、あるいはタコジ
ェネレータを利用して回転数を検出する方法などが用い
られ、この回転数検出回路2によってファンモータ1の
回転がパルスとして検出されるようになっている。
テータによる磁界中で回転するロータの回転数を検出す
る回路であり、この検出方法としては、たとえばファン
モータ1の駆動軸に回転検出用の磁石を固定し、ホール
素子を用いて回転パルスを生成したり、あるいはタコジ
ェネレータを利用して回転数を検出する方法などが用い
られ、この回転数検出回路2によってファンモータ1の
回転がパルスとして検出されるようになっている。
【0017】F/V変換回路3は、回転数検出回路2に
より検出された回転パルスを入力として、この回転パル
スによる周波数を電圧に変換する回路であり、このF/
V変換回路3によってファンモータ1の回転パルスが電
圧に変換され、比較制御回路5に対して出力される。
より検出された回転パルスを入力として、この回転パル
スによる周波数を電圧に変換する回路であり、このF/
V変換回路3によってファンモータ1の回転パルスが電
圧に変換され、比較制御回路5に対して出力される。
【0018】温度検出回路4は、たとえば電源電圧と接
地間に直列接続された抵抗9および正特性サーミスタ1
0と、この抵抗9と正特性サーミスタ10との接続点に
接続される増幅回路11とからなり、正特性サーミスタ
10は冷却水の温度の変化が上昇するにつれてその電気
抵抗値の変化が大きくなる特性を持ち、この正特性サー
ミスタ10の電気抵抗値に対応する電圧値は増幅回路1
1で増幅された後に比較制御回路5に対して出力され
る。
地間に直列接続された抵抗9および正特性サーミスタ1
0と、この抵抗9と正特性サーミスタ10との接続点に
接続される増幅回路11とからなり、正特性サーミスタ
10は冷却水の温度の変化が上昇するにつれてその電気
抵抗値の変化が大きくなる特性を持ち、この正特性サー
ミスタ10の電気抵抗値に対応する電圧値は増幅回路1
1で増幅された後に比較制御回路5に対して出力され
る。
【0019】比較制御回路5は、温度検出回路4からの
出力電圧とF/V変換回路3からの出力電圧とを入力と
して、これらの電圧を比較して制御する回路であり、た
とえば温度検出回路4における所定の温度に対応する電
圧が基準値として用いられ、この基準値に対してF/V
変換回路3の回転数に対応する電圧が大きいときはOF
F信号、小さいときはON信号が断続手段6に対して出
力される。
出力電圧とF/V変換回路3からの出力電圧とを入力と
して、これらの電圧を比較して制御する回路であり、た
とえば温度検出回路4における所定の温度に対応する電
圧が基準値として用いられ、この基準値に対してF/V
変換回路3の回転数に対応する電圧が大きいときはOF
F信号、小さいときはON信号が断続手段6に対して出
力される。
【0020】断続手段6は、比較制御回路5からの出力
信号を入力として、ファンモータ1の負極をON/OF
F制御するスイッチ手段であり、たとえばFET、トラ
ンジスタなどの半導体素子や、リレーなどの機械式接点
が用いられ、比較制御回路5からのON信号に対しては
ファンモータ1の一方の負極ブラシを接地側に接続して
ファンモータ1の4つの並列回路が通電状態とされ、ま
たOFF信号に対しては負極ブラシから接地側への接続
を断って、2つの並列回路のみが通電状態とされるよう
になっている。
信号を入力として、ファンモータ1の負極をON/OF
F制御するスイッチ手段であり、たとえばFET、トラ
ンジスタなどの半導体素子や、リレーなどの機械式接点
が用いられ、比較制御回路5からのON信号に対しては
ファンモータ1の一方の負極ブラシを接地側に接続して
ファンモータ1の4つの並列回路が通電状態とされ、ま
たOFF信号に対しては負極ブラシから接地側への接続
を断って、2つの並列回路のみが通電状態とされるよう
になっている。
【0021】以上のように構成される水冷式冷却装置
は、たとえばシリンダー内で空気と混合した燃料を爆発
的に燃焼させてピストンに往復動作を与え、この往復動
作から回転エネルギーを発生させるエンジンを冷却する
ために設けられている。このエンジンは、回転エネルギ
ーとともに熱エネルギーを発生し、たとえばシリンダー
内の温度が急上昇し、混合気が自然発火して出力が低下
したり、逆に冷やし過ぎると燃料が十分に気化しないた
め、熱くなった冷却水をラジエターで冷却して水温を適
温に制御することによってエンジンの正常な作動が可能
となっている。
は、たとえばシリンダー内で空気と混合した燃料を爆発
的に燃焼させてピストンに往復動作を与え、この往復動
作から回転エネルギーを発生させるエンジンを冷却する
ために設けられている。このエンジンは、回転エネルギ
ーとともに熱エネルギーを発生し、たとえばシリンダー
内の温度が急上昇し、混合気が自然発火して出力が低下
したり、逆に冷やし過ぎると燃料が十分に気化しないた
め、熱くなった冷却水をラジエターで冷却して水温を適
温に制御することによってエンジンの正常な作動が可能
となっている。
【0022】この水冷式冷却装置は、冷却水を使って集
熱・放熱する水冷式であり、その構造はシリンダーを包
み込むように設けられたウォーターギャラリー内に、ウ
ォーターポンプで冷却水を循環させて熱を吸収させ、暖
まった冷却水はラジエターに送られて冷やされる。この
ように熱くなった冷却水を冷却するのがラジエターの役
目であるが、ラジエターは走行風によっても冷却され
る。しかし、自動車が低速走行や停車しているときには
十分な風が当たらないので、走行状況や水温に応じて作
動する冷却装置を設けることによって冷却の補助を行っ
ている。
熱・放熱する水冷式であり、その構造はシリンダーを包
み込むように設けられたウォーターギャラリー内に、ウ
ォーターポンプで冷却水を循環させて熱を吸収させ、暖
まった冷却水はラジエターに送られて冷やされる。この
ように熱くなった冷却水を冷却するのがラジエターの役
目であるが、ラジエターは走行風によっても冷却され
る。しかし、自動車が低速走行や停車しているときには
十分な風が当たらないので、走行状況や水温に応じて作
動する冷却装置を設けることによって冷却の補助を行っ
ている。
【0023】また、エンジン本体からラジエターへの通
路には、冷却水の温度に応じて循環する水量を調整する
サーモスタットが設けられており、水温を適温に保つと
ともに始動時の暖気性を向上させる働きをしている。こ
の冷却水には、自動車が年間を通じて使用されるため、
ただの水ではなく、凍結や錆を防止する働きを持った、
いわゆるロング・ライフ・クーラントが使用されてい
る。
路には、冷却水の温度に応じて循環する水量を調整する
サーモスタットが設けられており、水温を適温に保つと
ともに始動時の暖気性を向上させる働きをしている。こ
の冷却水には、自動車が年間を通じて使用されるため、
ただの水ではなく、凍結や錆を防止する働きを持った、
いわゆるロング・ライフ・クーラントが使用されてい
る。
【0024】次に、本実施の形態1の作用について、自
動車用内燃機関冷却装置の作動を説明する。
動車用内燃機関冷却装置の作動を説明する。
【0025】(1).冷却水の温度が上昇すると、正特性サ
ーミスタ10の抵抗値が上昇して、温度検出回路4から
の出力が上昇する。この際、冷却水の水温が、たとえば
80℃になるとスイッチSWが閉じてファンモータ1に
通電される。
ーミスタ10の抵抗値が上昇して、温度検出回路4から
の出力が上昇する。この際、冷却水の水温が、たとえば
80℃になるとスイッチSWが閉じてファンモータ1に
通電される。
【0026】(2).温度検出回路4の出力とファンモータ
1の回転数との関係は、たとえば図2に示すように設定
されており、モータ特性の3個のブラシと4個のブラシ
の回転数の間(N1とN2の間)で制御される。
1の回転数との関係は、たとえば図2に示すように設定
されており、モータ特性の3個のブラシと4個のブラシ
の回転数の間(N1とN2の間)で制御される。
【0027】(3).たとえば、水温が90℃のとき(A
点)に、そのときのファンモータ1の回転数はN3とな
り、水温が90℃のときのモータ回転数N3に相当する
出力が温度検出回路4から出力される。
点)に、そのときのファンモータ1の回転数はN3とな
り、水温が90℃のときのモータ回転数N3に相当する
出力が温度検出回路4から出力される。
【0028】このとき、ファンモータ1の回転数はN3
より低い状態であれば(回転数検出回路2の回転パルス
によるF/V変換回路3の出力が温度検出回路4からの
出力より小さい)、比較制御回路5は断続手段6に出力
をしてFETやリレーなどをONして負極ブラシを通電
するので、ファンモータ1の回転数は4極のブラシの特
性回転数に近づこうとして上昇する。
より低い状態であれば(回転数検出回路2の回転パルス
によるF/V変換回路3の出力が温度検出回路4からの
出力より小さい)、比較制御回路5は断続手段6に出力
をしてFETやリレーなどをONして負極ブラシを通電
するので、ファンモータ1の回転数は4極のブラシの特
性回転数に近づこうとして上昇する。
【0029】(4).ファンモータ1の回転数が上昇して回
転数N3を越えると、比較制御回路5からの出力は反転
して断続手段6はOFFとなり、ファンモータ1の回転
数は3個のブラシの特性回転数に近づこうとして減少し
て回転数N3に近づく。そして、回転数N3よりモータ
回転数が低下すると、前記(3) の動作となり、以降、前
記(3),(4) の動作を繰り返す。
転数N3を越えると、比較制御回路5からの出力は反転
して断続手段6はOFFとなり、ファンモータ1の回転
数は3個のブラシの特性回転数に近づこうとして減少し
て回転数N3に近づく。そして、回転数N3よりモータ
回転数が低下すると、前記(3) の動作となり、以降、前
記(3),(4) の動作を繰り返す。
【0030】(5).これにより、温度検出回路4からの出
力が、たとえば水温90℃に相当するファンモータ1の
風量が得られる。そして、水温が低下すれば、温度検出
回路4の出力も低下するので、比較制御回路5はファン
モータ1の回転数を低下させるべく断続手段6を制御す
る。
力が、たとえば水温90℃に相当するファンモータ1の
風量が得られる。そして、水温が低下すれば、温度検出
回路4の出力も低下するので、比較制御回路5はファン
モータ1の回転数を低下させるべく断続手段6を制御す
る。
【0031】以上のようにして、水温に相当するファン
モータ1の風量が得られるように断続手段6によりブラ
シの通電数を制御することでファンモータ1の回転数が
制御でき、水温の上昇に応じてファンモータ1の回転数
の増加が可能となり、従来の段階的に制御する場合に比
べて水温の上昇を抑制することができる。
モータ1の風量が得られるように断続手段6によりブラ
シの通電数を制御することでファンモータ1の回転数が
制御でき、水温の上昇に応じてファンモータ1の回転数
の増加が可能となり、従来の段階的に制御する場合に比
べて水温の上昇を抑制することができる。
【0032】従って、本実施の形態1のモータ制御回路
を用いた自動車用内燃機関冷却装置によれば、ファンモ
ータ1、回転数検出回路2、F/V変換回路3、温度検
出回路4、比較制御回路5に加えて、ファンモータ1の
負極ブラシをON/OFF制御する断続手段6を設ける
ことにより、冷却水の温度とファンモータ1の回転パル
スとに相当する出力の比較結果に応じてファンモータ1
の負極ブラシを通電または非通電状態とすることができ
るので、ファンモータ1への通電回路数の増減を繰り返
して、ファンモータ1の回転数を水温に応じた回転数に
保つことができ、4個のブラシを有する4極ブラシのフ
ァンモータ1を、簡単な制御でファンモータ1の回転数
を任意の回転数に一定に制御することができる。
を用いた自動車用内燃機関冷却装置によれば、ファンモ
ータ1、回転数検出回路2、F/V変換回路3、温度検
出回路4、比較制御回路5に加えて、ファンモータ1の
負極ブラシをON/OFF制御する断続手段6を設ける
ことにより、冷却水の温度とファンモータ1の回転パル
スとに相当する出力の比較結果に応じてファンモータ1
の負極ブラシを通電または非通電状態とすることができ
るので、ファンモータ1への通電回路数の増減を繰り返
して、ファンモータ1の回転数を水温に応じた回転数に
保つことができ、4個のブラシを有する4極ブラシのフ
ァンモータ1を、簡単な制御でファンモータ1の回転数
を任意の回転数に一定に制御することができる。
【0033】また、従来の内燃機関冷却用の多極ブラシ
モータの制御は、ブラシの通電によってモータ回転数を
階段状に制御するため、水温の上昇に伴ってモータ回転
数が急激に上昇し、騒音などの問題があったが、本実施
の形態1においては水温の上昇に伴ってファンモータ1
の回転数が除々に上昇するので、急激なモータ音の変化
がない。
モータの制御は、ブラシの通電によってモータ回転数を
階段状に制御するため、水温の上昇に伴ってモータ回転
数が急激に上昇し、騒音などの問題があったが、本実施
の形態1においては水温の上昇に伴ってファンモータ1
の回転数が除々に上昇するので、急激なモータ音の変化
がない。
【0034】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2であるモータ制御回路を電動工具や電動芝刈り機な
どに用いた電動モータ制御回路の概略を示す構成図、図
4は本実施の形態2のモータ制御回路を用いた電動モー
タ制御回路において、断続手段のON/OFF制御と設
定回転数との関係を示す特性図である。
態2であるモータ制御回路を電動工具や電動芝刈り機な
どに用いた電動モータ制御回路の概略を示す構成図、図
4は本実施の形態2のモータ制御回路を用いた電動モー
タ制御回路において、断続手段のON/OFF制御と設
定回転数との関係を示す特性図である。
【0035】本実施の形態2のモータ制御回路を用いた
電動モータ制御回路は、電動工具や電動芝刈り機などの
電動モータの回転数を制御する制御回路とされ、前記実
施の形態1との相違点は、温度検出回路に代わって、基
準値となるモータの回転数を設定する回転数設定回路が
設けられている点である。
電動モータ制御回路は、電動工具や電動芝刈り機などの
電動モータの回転数を制御する制御回路とされ、前記実
施の形態1との相違点は、温度検出回路に代わって、基
準値となるモータの回転数を設定する回転数設定回路が
設けられている点である。
【0036】すなわち、本実施の形態2においては、た
とえば図3に示すように、4極のモータ1aと、このモ
ータ1aの回転をパルスとして検出する回転数検出回路
2aと、モータ1aの回転パルスの電圧に応じて充放電
を繰り返しながら回転数に対応する電圧を発生する積分
回路3aと、モータ1aの回転数を設定する回転数設定
回路4aと、回転数設定回路4aと積分回路3aとの出
力を比較して出力を出す比較制御回路5aと、比較制御
回路5aの出力によりモータ1aの負極をON/OFF
制御する断続手段6aとから構成されている。
とえば図3に示すように、4極のモータ1aと、このモ
ータ1aの回転をパルスとして検出する回転数検出回路
2aと、モータ1aの回転パルスの電圧に応じて充放電
を繰り返しながら回転数に対応する電圧を発生する積分
回路3aと、モータ1aの回転数を設定する回転数設定
回路4aと、回転数設定回路4aと積分回路3aとの出
力を比較して出力を出す比較制御回路5aと、比較制御
回路5aの出力によりモータ1aの負極をON/OFF
制御する断続手段6aとから構成されている。
【0037】積分回路3aは、回転数検出手段2aより
検出された回転パルスを入力として、この回転パルスの
入力に応じて充放電を繰り返して、回転数に応じた電圧
を発生する回路であり、この積分回路3aによってモー
タ1aの回転数が電圧に変換され、比較制御回路5aに
対して出力される。
検出された回転パルスを入力として、この回転パルスの
入力に応じて充放電を繰り返して、回転数に応じた電圧
を発生する回路であり、この積分回路3aによってモー
タ1aの回転数が電圧に変換され、比較制御回路5aに
対して出力される。
【0038】回転数設定回路4aは、たとえば電源電圧
に一方が接続される4種類の抵抗12〜15と、これら
の抵抗12〜15の他方がそれぞれ接続される4接点を
有する切り換えスイッチ16と、この切り換えスイッチ
16のコモンと接地間に接続される抵抗17とからな
り、切り換えスイッチ16を切り換えることによってそ
れぞれの抵抗12〜15の抵抗値に対応して4種類の回
転数に対応する電圧が出力されるようになっている。
に一方が接続される4種類の抵抗12〜15と、これら
の抵抗12〜15の他方がそれぞれ接続される4接点を
有する切り換えスイッチ16と、この切り換えスイッチ
16のコモンと接地間に接続される抵抗17とからな
り、切り換えスイッチ16を切り換えることによってそ
れぞれの抵抗12〜15の抵抗値に対応して4種類の回
転数に対応する電圧が出力されるようになっている。
【0039】なお、電動モータ制御回路を構成する他の
モータ1a、回転数検出回路2a、比較制御回路5aお
よび断続手段6aは前記実施の形態1と同様に構成さ
れ、またスイッチ7aは電動工具や電動芝刈り機などの
駆動用として用いられる。
モータ1a、回転数検出回路2a、比較制御回路5aお
よび断続手段6aは前記実施の形態1と同様に構成さ
れ、またスイッチ7aは電動工具や電動芝刈り機などの
駆動用として用いられる。
【0040】次に、本実施の形態2の作用について、電
動モータ制御回路の作動を説明する。
動モータ制御回路の作動を説明する。
【0041】(1).回転数設定回路4aにおいて、切り換
えスイッチ16を必要とするモータ1aの回転数に対応
する抵抗12〜15のいずれかに切り換え、この切り換
えスイッチ16のコモンから設定された回転数に相当す
る電圧が出力される。
えスイッチ16を必要とするモータ1aの回転数に対応
する抵抗12〜15のいずれかに切り換え、この切り換
えスイッチ16のコモンから設定された回転数に相当す
る電圧が出力される。
【0042】(2).比較制御回路5aは、回転数設定回路
4aからの出力電圧と、積分回路3aからのモータ1a
の回転数に対応する出力電圧とを比較し、たとえばモー
タ1aが停止状態のために積分回路3aからの出力電圧
が回転数設定回路4aの設定電圧より小さい場合には、
断続手段6aをONとしてモータ1aの回転数を上昇さ
せる。
4aからの出力電圧と、積分回路3aからのモータ1a
の回転数に対応する出力電圧とを比較し、たとえばモー
タ1aが停止状態のために積分回路3aからの出力電圧
が回転数設定回路4aの設定電圧より小さい場合には、
断続手段6aをONとしてモータ1aの回転数を上昇さ
せる。
【0043】(3).モータ1aの回転数が上昇して、回転
数設定回路4aで設定された回転数を越えると、比較制
御回路5aは断続手段6aをOFFとして負極ブラシの
通電を断ってモータ1aの回転数を減少し、以後、回転
パルスの入力に応じた充放電波形を含む積分回路3aの
出力と回転数設定回路4aからの出力電圧とを比較制御
回路5aで比較し、充放電波形の回転数設定回路4aか
らの出力電圧より低い部分で断続手段6aをOFF、充
放電波形の回転数設定回路4aからの出力電圧より高い
部分で断続手段6aをONし、この動作を繰り返す。
数設定回路4aで設定された回転数を越えると、比較制
御回路5aは断続手段6aをOFFとして負極ブラシの
通電を断ってモータ1aの回転数を減少し、以後、回転
パルスの入力に応じた充放電波形を含む積分回路3aの
出力と回転数設定回路4aからの出力電圧とを比較制御
回路5aで比較し、充放電波形の回転数設定回路4aか
らの出力電圧より低い部分で断続手段6aをOFF、充
放電波形の回転数設定回路4aからの出力電圧より高い
部分で断続手段6aをONし、この動作を繰り返す。
【0044】この場合、回転数設定回路4aの出力電圧
とモータ1aの回転数とが一致している時は断続手段6
aのONとOFFの比率は同じであり、回転数設定回路
4aの出力電圧に対してモータ1aの回転数が低い時は
断続手段6aのONの比率がOFFより大きくなって回
転数を上昇させ、回転数設定回路4aの出力電圧に対し
てモータ1aの回転数が高い時はその逆となる。
とモータ1aの回転数とが一致している時は断続手段6
aのONとOFFの比率は同じであり、回転数設定回路
4aの出力電圧に対してモータ1aの回転数が低い時は
断続手段6aのONの比率がOFFより大きくなって回
転数を上昇させ、回転数設定回路4aの出力電圧に対し
てモータ1aの回転数が高い時はその逆となる。
【0045】以上のようにして、回転数設定回路4aに
より設定された回転数が得られるように断続手段6aに
よりブラシの通電数を制御して、モータ1aの回転数を
一定に保つことができ、設定回転数を上げればその設定
回転数に一定に保つことができる。
より設定された回転数が得られるように断続手段6aに
よりブラシの通電数を制御して、モータ1aの回転数を
一定に保つことができ、設定回転数を上げればその設定
回転数に一定に保つことができる。
【0046】たとえば、モータ1aの回転数の設定にお
いて、回転数設定回路4aの切り換えスイッチ16を抵
抗12が接続された接点から抵抗13が接続された接点
に接続を切り換えた場合には図4のようになる。
いて、回転数設定回路4aの切り換えスイッチ16を抵
抗12が接続された接点から抵抗13が接続された接点
に接続を切り換えた場合には図4のようになる。
【0047】すなわち、まず切り換えスイッチ16を抵
抗12が接続された接点に切り換えた際には、この抵抗
12の抵抗値に対応する電圧に相当する回転数までは断
続手段6aをONにして回転数を上昇させ、この回転数
に到達した時点で断続手段6aのONとOFFの比率を
同じにして、抵抗12の抵抗値に対応する設定回転数に
一定に保つようにする。
抗12が接続された接点に切り換えた際には、この抵抗
12の抵抗値に対応する電圧に相当する回転数までは断
続手段6aをONにして回転数を上昇させ、この回転数
に到達した時点で断続手段6aのONとOFFの比率を
同じにして、抵抗12の抵抗値に対応する設定回転数に
一定に保つようにする。
【0048】さらに、切り換えスイッチ16を抵抗12
が接続された接点から抵抗13が接続された接点に切り
換えた際には、抵抗12の抵抗値に対応する設定回転数
から抵抗13の抵抗値に対応する回転数までは断続手段
6aをONにして回転数を上昇させ、この回転数に到達
した時点で断続手段6aのONとOFFの比率を同じに
することにより、抵抗13の抵抗値に対応する設定回転
数に一定に保つことができる。
が接続された接点から抵抗13が接続された接点に切り
換えた際には、抵抗12の抵抗値に対応する設定回転数
から抵抗13の抵抗値に対応する回転数までは断続手段
6aをONにして回転数を上昇させ、この回転数に到達
した時点で断続手段6aのONとOFFの比率を同じに
することにより、抵抗13の抵抗値に対応する設定回転
数に一定に保つことができる。
【0049】従って、本実施の形態2のモータ制御回路
を用いた電動モータ制御回路によれば、温度検出回路に
代えて、モータ1aの回転数を設定する回転数設定回路
4aの出力電圧と実際のモータ1aの回転パルスにより
充放電を繰り返す電圧との比較結果に応じてモータ1a
の負極ブラシを通電または非通電状態とすることができ
るので、モータ1aの回転数を一定に保つことができ、
4個のブラシを有する4極ブラシのモータ1aを、簡単
な制御でモータ1aの回転数を任意の回転数に一定に制
御することができる。しかも、前記実施の形態1に比べ
て、モータ1aの回転パルスに応じて充放電する電圧波
形を用いることで、断続手段6aのON/OFF時間を
短くでき、より細かな回転数の制御が可能となる。
を用いた電動モータ制御回路によれば、温度検出回路に
代えて、モータ1aの回転数を設定する回転数設定回路
4aの出力電圧と実際のモータ1aの回転パルスにより
充放電を繰り返す電圧との比較結果に応じてモータ1a
の負極ブラシを通電または非通電状態とすることができ
るので、モータ1aの回転数を一定に保つことができ、
4個のブラシを有する4極ブラシのモータ1aを、簡単
な制御でモータ1aの回転数を任意の回転数に一定に制
御することができる。しかも、前記実施の形態1に比べ
て、モータ1aの回転パルスに応じて充放電する電圧波
形を用いることで、断続手段6aのON/OFF時間を
短くでき、より細かな回転数の制御が可能となる。
【0050】いずれの前記実施の形態においても、モー
タの回転数検出手段の結果を比較制御回路の基準値と比
較して、その比較結果に基づいて断続手段をON/OF
F制御するという簡単な構成で、モータの回転数制御を
可能とし、一般的なPWM制御のようにデューティ比を
決定する演算部や制御回路を用いる必要がない。
タの回転数検出手段の結果を比較制御回路の基準値と比
較して、その比較結果に基づいて断続手段をON/OF
F制御するという簡単な構成で、モータの回転数制御を
可能とし、一般的なPWM制御のようにデューティ比を
決定する演算部や制御回路を用いる必要がない。
【0051】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態1および2に基づき具体的に説明した
が、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。
明の実施の形態1および2に基づき具体的に説明した
が、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。
【0052】たとえば、前記実施の形態においては、4
個のブラシを有する4極のモータである場合について説
明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるもので
はなく、6個、8個などの多数のブラシを有する多極ブ
ラシモータについても広く適用可能であり、また2個以
上のブラシをON/OFF制御してもよく、モータの通
電回路の一部を断続制御すればよい。
個のブラシを有する4極のモータである場合について説
明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるもので
はなく、6個、8個などの多数のブラシを有する多極ブ
ラシモータについても広く適用可能であり、また2個以
上のブラシをON/OFF制御してもよく、モータの通
電回路の一部を断続制御すればよい。
【0053】また、前記実施の形態においては、負極ブ
ラシ側を通電したり、または通電を断って非通電とする
場合について説明したが、逆に正極ブラシ側を通電/非
通電とすることも可能であることはいうまでもない。
ラシ側を通電したり、または通電を断って非通電とする
場合について説明したが、逆に正極ブラシ側を通電/非
通電とすることも可能であることはいうまでもない。
【0054】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその属する技術分野である自動車用内
燃機関冷却装置、電動工具や電動芝刈り機などの電動モ
ータ制御回路に用いられるモータ制御回路に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、DCブラシモータを有する他の装置、機器などのモ
ータ制御回路についても広く適用可能である。
てなされた発明をその属する技術分野である自動車用内
燃機関冷却装置、電動工具や電動芝刈り機などの電動モ
ータ制御回路に用いられるモータ制御回路に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、DCブラシモータを有する他の装置、機器などのモ
ータ制御回路についても広く適用可能である。
【0055】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0056】(1).モータの回転数検出手段の結果に基づ
いて、比較制御手段により複数の通電回路の一部に設け
たスイッチ手段をON/OFF制御することで、ブラシ
の通電数を制御してモータの回転数を制御することがで
きるので、簡単な制御でモータの回転数を任意に設定で
き、その回転数を一定に保つように制御することが可能
となる。
いて、比較制御手段により複数の通電回路の一部に設け
たスイッチ手段をON/OFF制御することで、ブラシ
の通電数を制御してモータの回転数を制御することがで
きるので、簡単な制御でモータの回転数を任意に設定で
き、その回転数を一定に保つように制御することが可能
となる。
【0057】(2).前記(1) において、温度に対応する電
圧を基準値にしてスイッチ手段をON/OFF制御する
場合には、所望の温度に対して、ファンモータの増速が
必要なときにはブラシの通電数を増加し、逆にファンモ
ータの減速が必要なときにはブラシの通電数を減少さ
せ、ファンモータの回転数を水温に対応した回転数に制
御することが可能となる。
圧を基準値にしてスイッチ手段をON/OFF制御する
場合には、所望の温度に対して、ファンモータの増速が
必要なときにはブラシの通電数を増加し、逆にファンモ
ータの減速が必要なときにはブラシの通電数を減少さ
せ、ファンモータの回転数を水温に対応した回転数に制
御することが可能となる。
【0058】(3).前記(1) において、回転数に対応する
電圧を基準値にしてスイッチ手段をON/OFF制御す
る場合には、所望の回転数に対して、モータの増速が必
要なときにはブラシの通電数を増加し、逆にモータの減
速が必要なときにはブラシの通電数を減少させ、モータ
の回転数を設定した回転数に制御することが可能とな
る。
電圧を基準値にしてスイッチ手段をON/OFF制御す
る場合には、所望の回転数に対して、モータの増速が必
要なときにはブラシの通電数を増加し、逆にモータの減
速が必要なときにはブラシの通電数を減少させ、モータ
の回転数を設定した回転数に制御することが可能とな
る。
【0059】(4).前記(1) 〜(3) により、多数のブラシ
を有する多極ブラシモータにおいて、ブラシへの通電を
断続させることでブラシの通電数を増加または減少さ
せ、モータの有効導体数を変化させてモータ特性を変
え、モータの回転数を任意に設定でき、その回転数を一
定に保つことができるモータ制御回路を簡単、かつ安価
に実現することが可能となる。
を有する多極ブラシモータにおいて、ブラシへの通電を
断続させることでブラシの通電数を増加または減少さ
せ、モータの有効導体数を変化させてモータ特性を変
え、モータの回転数を任意に設定でき、その回転数を一
定に保つことができるモータ制御回路を簡単、かつ安価
に実現することが可能となる。
【図1】本発明の実施の形態1であるモータ制御回路を
用いた自動車用内燃機関冷却装置の概略を示す構成図で
ある。
用いた自動車用内燃機関冷却装置の概略を示す構成図で
ある。
【図2】本発明の実施の形態1のモータ制御回路を用い
た自動車用内燃機関冷却装置において、温度検出回路の
出力とモータの回転数との関係を示す特性図である。
た自動車用内燃機関冷却装置において、温度検出回路の
出力とモータの回転数との関係を示す特性図である。
【図3】本発明の実施の形態2であるモータ制御回路を
電動工具や電動芝刈り機などに用いた電動モータ制御回
路の概略を示す構成図である。
電動工具や電動芝刈り機などに用いた電動モータ制御回
路の概略を示す構成図である。
【図4】本発明の実施の形態2のモータ制御回路を用い
た電動モータ制御回路において、断続手段のON/OF
F制御と設定回転数との関係を示す特性図である。
た電動モータ制御回路において、断続手段のON/OF
F制御と設定回転数との関係を示す特性図である。
1 ファンモータ 1a モータ 2,2a 回転数検出回路 3 F/V変換回路 3a 積分回路 4 温度検出回路 4a 回転数設定回路 5,5a 比較制御回路 6,6a 断続手段 7 イグニッションスイッチ 7a 駆動用スイッチ 8 直流電源 9 抵抗 10 正特性サーミスタ 11 増幅回路 12〜15 抵抗 16 切り換えスイッチ 17 抵抗 SW スイッチ
Claims (3)
- 【請求項1】 DCブラシモータの制御回路であって、
多数のブラシを有するモータと、この多数のブラシに接
続された複数の通電回路と、この複数の通電回路の一部
に設けたスイッチ手段と、前記モータの回転数を検出す
る回転数検出手段と、この回転数検出手段の結果に基づ
いて前記スイッチ手段をON/OFF制御する比較制御
手段とを有し、前記モータの回転数を設定値に保つよう
に前記ブラシの通電数を制御することを特徴とするモー
タ制御回路。 - 【請求項2】 請求項1記載のモータ制御回路であっ
て、前記比較制御手段は、温度に対応する電圧を基準値
にして前記スイッチ手段をON/OFF制御することを
特徴とするモータ制御回路。 - 【請求項3】 請求項1記載のモータ制御回路であっ
て、前記比較制御手段は、回転数に対応する電圧を基準
値にして前記スイッチ手段をON/OFF制御すること
を特徴とするモータ制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9226880A JPH1169858A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | モータ制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9226880A JPH1169858A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | モータ制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1169858A true JPH1169858A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16852030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9226880A Pending JPH1169858A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | モータ制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1169858A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020066881A (ko) * | 2001-02-14 | 2002-08-21 | 엘지전자주식회사 | 교류 전원용 팬의 구동장치 |
| WO2006067975A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Rohm Co., Ltd | モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置 |
| JP2012101676A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ブレーキ制御装置 |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP9226880A patent/JPH1169858A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020066881A (ko) * | 2001-02-14 | 2002-08-21 | 엘지전자주식회사 | 교류 전원용 팬의 구동장치 |
| WO2006067975A1 (ja) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | Rohm Co., Ltd | モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置 |
| JP2006180640A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Rohm Co Ltd | モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置 |
| US7612521B2 (en) | 2004-12-22 | 2009-11-03 | Rohm Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
| JP2012101676A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ブレーキ制御装置 |
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