JP2008172945A

JP2008172945A - モータの正逆転制御回路

Info

Publication number: JP2008172945A
Application number: JP2007004399A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Kohama; 紀宏小濱
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: CN101222193A; JP4267663B2; CN101222193B

Abstract

【課題】自動車の電動ドアロックシステム等に用いることが可能なモータの正逆転制御回路を低コストに実現する。
【解決手段】複数の開閉体ロックモータ３１〜３６を、複数のモータ群（第１モータ群３０−１、第２モータ群３０−２）毎に第１ヒューズ１０より電流容量値の小さい第２ヒューズ２１〜２４を介してリレー回路４１および４２に接続するとともに、各第２ヒューズ２１〜２４と各開閉体ロックモータ３１〜３６との間を、第１ヒューズ１０と第２ヒューズ２１〜２４の間の配線よりも電流容量値の小さい配線で接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの正転・逆転の切り替えを制御するモータの正逆転制御回路に関する。

自動車に搭載される電動ドアロックシステムとして、従来、図２や図３に示す制御回路によるものが利用されている。

図２において、運転席用ドアＤＲ、助手席用ドアＡＳ、後部左ドアＲＬ、後部右ドアＲＲ、テールゲートＴＧ、給油口蓋ＦＵＥＬの各開閉体に対応した６個の開閉体ロックモータ３１〜３６は、共通の配線で並列に２つのリレー回路４３、４４に接続され、リレー回路４３および４４はヒューズ１１を介して電源のプラス端子＋Ｂに接続されている。コントロールユニット５０がコイル４３ａと４４ａの通電・非通電を制御することによって、スイッチ４３ｂの端子ＡＣ間およびスイッチ４４ｂの端子ＢＣ間が接続された状態と、スイッチ４３ｂの端子ＢＣ間およびスイッチ４４ｂの端子ＡＣ間が接続された状態とが切り替えられ、各開閉体ロックモータ３１〜３６を流れる電流の向きが切り替わる。これにより、モータの正転と逆転が変化し、上記各開閉体の施錠と開錠が切り替え制御される。

各開閉体ロックモータ３１〜３６の駆動電流が５Ａ（アンペア）である場合、ヒューズ１１の電流容量は３０Ａに設定され、これに合わせてヒューズ１１から各開閉体ロックモータ３１〜３６までの配線の電流容量も３０Ａに設定される。

図３において、図２同様の６個の開閉体ロックモータ３１〜３６が用いられているが、それらは３個ずつ別の独立した系統を構成している。すなわち、開閉体ロックモータ３１〜３３はリレー回路４５、４６に接続され、これらリレー回路はヒューズ１２を介して電源のプラス端子＋Ｂに接続される。また、開閉体ロックモータ３４〜３６はリレー回路４７、４８に接続され、これらリレー回路はヒューズ１３を介して電源のプラス端子＋Ｂに接続される。両者は電源に対して並列であり、丁度、図２の開閉体ロックモータ数を３個にした回路が２つ並列に設けられたものに相当する回路構成である。

図３では、各開閉体ロックモータ３１〜３６の駆動電流が５Ａである場合、ヒューズ１２および１３の電流容量は１５Ａに設定され、これに合わせて各ヒューズから各開閉体ロックモータ３１〜３６までの配線の電流容量も１５Ａに設定される。

なお、関連した技術内容を開示した文献として、特許文献１が挙げられる。
実開平７−２９７３２号公報

上記図２の制御回路では、配線の全てに電流容量が３０Ａのものが使用されるが、電流容量が３０Ａと大きいため配線の径が太く、径の太い配線は高価である。そして、ヒューズ１１や各リレー回路４３、４４は自動車の前方部に設置され、また各開閉体ロックモータ３１〜３６は対応する開閉体の近傍、すなわち自動車の中後部に設置されるため、配線長は数メートルと長い。したがって、長い配線に高価なものを使用しなければならないことから、電動ドアロックシステムの制御回路のコストが高くなってしまうという問題がある。

また、上記図３の制御回路では、使用される配線の電流容量は１５Ａであるので図２と比べて安価であるが、必要なリレー回路の数が増加するため、やはり電動ドアロックシステムの制御回路のコストが高くなってしまうという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動車の電動ドアロックシステム等に用いることが可能なモータの正逆転制御回路を低コストに実現することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、共通の第１ヒューズを介して電源に接続され、電流の向きにより正転と逆転を切り替えて同時に作動する複数のモータ（例えば実施形態における開閉体ロックモータ）と、前記電源から前記複数のモータに供給される電流の向きを全てのモータに対して共通に切り替えるスイッチング手段（例えば実施形態におけるリレー回路）と、前記スイッチング手段による前記切り替えを制御する制御手段（例えば実施形態におけるコントロールユニット）と、を備えたモータの正逆転制御回路であって、前記複数のモータを、１つ以上のモータからなる複数のモータ群毎に、前記第１ヒューズより電流容量値が小さく且つ各モータ群の両側に設けられた第２ヒューズを介して前記スイッチング手段に接続するとともに、前記各第２ヒューズと前記各モータとの間を、前記第１ヒューズと前記第２ヒューズの間の第１配線よりも電流容量値の小さい第２配線で接続したことを特徴とするモータの正逆転制御回路を提供する。

この発明において、スイッチング手段の数を増加させることなく、第２ヒューズとモータの間の配線である第２配線の径を細くすることができる。これにより、モータの正逆転制御回路を低コストに実現することが可能である。また、モータ群の両側、すなわちモータの正転時に電流経路の上流となる側と逆転時に電流経路の上流となる側の両方、に第２ヒューズが設けられているので、モータ群のどちら側で短絡が生じてもモータの正転・逆転にかかわらず第２ヒューズが有効に機能し、配線の損傷や、全モータが同時に動作不能となってしまうことが防止される。

また、上記モータの正逆転制御回路において、前記第２ヒューズの電流容量値は、前記第２配線の電流容量値以下であることを特徴とする。

この発明において、上記第２配線が仮に何らかの原因で短絡した場合でも、第２ヒューズが先に溶断されることにより電流が流れなくなるので、第２配線の損傷が確実に防止される。

本発明によれば、自動車の電動ドアロックシステム等に用いることが可能なモータの正逆転制御回路を低コストに実現できる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるモータの正逆転制御回路１の構成を示したものである。モータはここでは自動車の乗降用ドアなどの開閉体を施開錠するためのものであり、図１の制御回路１は自動車に実装されてモータの正逆転を制御し、これにより乗降用ドアなどの施錠・開錠が行われる。

制御回路１には、全部で６個の開閉体ロックモータ３１〜３６が含まれる。これらの開閉体ロックモータ３１〜３６は、それぞれ、運転席用ドアＤＲ、助手席用ドアＡＳ、後部左ドアＲＬ、後部右ドアＲＲ、テールゲートＴＧ、給油口蓋ＦＵＥＬの各開閉体に対応して設けられ、モータが正転・逆転することによって対応する開閉体を施開錠する。モータの正転と逆転は、モータを流れる電流の向きによって切り替えられる。

６個の開閉体ロックモータのうち、開閉体ロックモータ３１〜３３は第１モータ群３０−１を形成し、第２ヒューズ２１の一方の端子（電源と反対側）と第２ヒューズ２３の一方の端子（電源と反対側）に、各モータが並列になるようにして接続されている。また同様に、開閉体ロックモータ３４〜３６は第２モータ群３０−２を形成し、第２ヒューズ２２の一方の端子（電源と反対側）と第２ヒューズ２４の一方の端子（電源と反対側）に、各モータが並列になるようにして接続されている。

上記第２ヒューズ２１および２２の他方の端子（電源側）は、第１リレー回路４１が備えるスイッチ４１ｂの端子Ｃに、また、第２ヒューズ２３および２４の他方の端子（電源側）は、第２リレー回路４２が備えるスイッチ４２ｂの端子Ｃに、それぞれ接続される。この第１および第２リレー回路４１、４２は開閉体ロックモータ３１〜３６に流す電流の向きを切り替えるためのものであり、それぞれに備えられた上記スイッチ４１ｂ、４２ｂの端子Ａは第１ヒューズ１０を介して電源（バッテリ）のプラス端子＋Ｂに接続され、端子Ｂは接地されている。各スイッチ４１ｂと４２ｂは、端子ＡＣ間と端子ＢＣ間とで接続状態を切り替えることができるようになっている。

この端子間の接続切り替えは、各々のリレー回路内に備えられたコイル４１ａ、４２ａへの通電によって制御される。コイル４１ａおよび４２ａの一方の端子は（第１ヒューズ１０を介して）電源のプラス端子＋Ｂに、他方の端子はコントロールユニット５０に接続され、このコントロールユニット５０により、各コイル４１ａ、４２ａへの通電が制御されるようになっている。

このように、６個の開閉体ロックモータ３１〜３６は、モータ群（第１モータ群３０−１、第２モータ群３０−２）毎に第１リレー回路４１と第２リレー回路４２に接続されている。すなわち、各モータ群は、第１リレー回路４１および第２リレー回路４２に対して並列に設けられており、各リレー回路のスイッチ４１ｂ、４２ｂの接続状態が切り替えられた場合に、全ての開閉体ロックモータ３１〜３６を流れる電流の向きが、共通して切り替わるようになっている。

上記構成を有する制御回路１の動作を次に説明する。
コントロールユニット５０により、第１リレー回路４１のコイル４１ａが電源（＋Ｂ）に通電され、第２リレー回路４２のコイル４２ａが電源（＋Ｂ）に対して非通電となるように、制御が行われたとする。このとき、コイル４１ａが通電されることにより、第１リレー回路４１のスイッチ４１ｂは、端子ＡＣ間が接続された状態となる。また、コイル４２ａが非通電となることにより、第２リレー回路４２のスイッチ４２ｂは、端子ＢＣ間が接続された状態となる。図１のスイッチ４１ｂ、４２ｂは、この時の状態を表している。

すると、各開閉体ロックモータ３１〜３６の第１リレー回路４１側が電源のプラス端子＋Ｂに接続されるとともに、第２リレー回路４２側が接地されることになる。こうして各開閉体ロックモータ３１〜３６が通電されて、図１中の矢印の向きに電流が流れる。

一方、コントロールユニット５０の制御によって、第２リレー回路４２のコイル４２ａが電源に通電され、第１リレー回路４１のコイル４１ａが電源に対して非通電とされた場合には、コイル４２ａの通電により、第２リレー回路４２のスイッチ４２ｂは端子ＡＣ間が接続された状態となり、また、コイル４１ａが非通電となることにより、第１リレー回路４１のスイッチ４１ｂは端子ＢＣ間が接続された状態となる。

すると、各開閉体ロックモータ３１〜３６の第２リレー回路４２側が電源のプラス端子＋Ｂに接続されるとともに、第１リレー回路４１側が接地されることになる。そしてこのように各開閉体ロックモータ３１〜３６が通電されることにより、図１中の矢印と反対の向きに電流が流れる。

こうして、コントロールユニット５０からの制御により各開閉体ロックモータ３１〜３６を流れる電流の向きが切り替わり、モータの正転と逆転が切り替わってそれぞれ対応する開閉体（各ドアＤＲ、ＡＳ、ＲＲ、ＲＬ、テールゲートＴＧ、給油口蓋ＦＵＥＬ）の施錠と開錠が制御される。

さて、図１の回路構成においては、各開閉体ロックモータ３１〜３６と各リレー回路４１、４２とが第２ヒューズ２１〜２４を介して接続されていることにより、各モータ群３０−１および３０−２へ供給される電流の大きさは、これら第２ヒューズ２１〜２４によって制限されている。また、第１ヒューズ１０が全開閉体ロックモータ３１〜３６に対して共通して設けられていることによって、全供給電流の大きさが制限されている。

ここで、各開閉体ロックモータ３１〜３６を駆動するのに必要な駆動電流が５Ａ（アンペア）であるとする。このとき、第１モータ群３０−１の３個の開閉体ロックモータ３１〜３３に対しては、合計で１５Ａの電流が流れるから、第１モータ群３０−１の経路上に接続されている第２ヒューズ２１および２３には、電流容量が１５Ａ以上のものを使用する。同様に、第２モータ群３０−２の経路上に接続されている第２ヒューズ２２および２４には、電流容量が１５Ａ以上のものを使用する。ここでは、全ての第２ヒューズ２１〜２４について、その電流容量が１５Ａのものを用いることにする。また、第１ヒューズ１０は、本制御回路１には全体で３０Ａの電流が流れるから、電流容量が３０Ａのものを用いる。

そして、図１の各開閉体ロックモータ３１〜３６、各第２ヒューズ２１〜２４、各リレー回路４１〜４２、第１ヒューズ１０、電源のプラス端子＋Ｂを接続する配線の電流容量は、第１ヒューズ１０および第２ヒューズ２１〜２４の電流容量に応じて設定される。具体的には、電源のプラス端子＋Ｂから各第２ヒューズ２１〜２４までの経路には最大で第１ヒューズの電流容量（＝３０Ａ）に等しい電流が流れるから、当該経路部分の配線は３０Ａ以上の電流容量に対応したものを使用する。一方、第２ヒューズ２１〜２４から各開閉体ロックモータ３１〜３６までの経路に流れる電流は、最大でも第２ヒューズの電流容量（＝１５Ａ）に制限されている。よって、当該経路部分の配線は、１５Ａ以上の電流容量に対応したものとする。

なお、以上のように各ヒューズと配線の電流容量が設定されていることによって、仮に何らかの原因で図１中の点Ｐの位置が短絡（接地）された場合でも、短絡による過大電流で配線が損傷したり、全ての開閉体ロックモータ３１〜３６が同時に動作不能となったりしてしまうことはない。すなわち、点Ｐが接地され、且つスイッチ４１ｂの端子ＡＣ間が接続されると、電源（＋Ｂ）と点Ｐ間が短絡するが、この時、電流容量が１５Ａと一番小さい第２ヒューズ２１が溶断された時点で、電流が止まる。第２ヒューズより下流側（電源と反対側）の配線は電流容量が１５Ａ以上であるので損傷を受けず、また第２ヒューズより上流側（電源側）の配線も電流容量が３０Ａ以上であるので損傷を受けない。また、第１ヒューズ１０は溶断されず、第２ヒューズ２２および２４も影響を受けないので、第２モータ群３０−２の開閉体ロックモータ３４〜３６は正常に動作する。

また、同様に、図１中の点Ｑの位置が短絡（接地）された場合にも問題は生じない。すなわち、点Ｑが接地され、且つスイッチ４２ｂの端子ＡＣ間が接続されると、電源（＋Ｂ）と点Ｑ間が短絡するが、この時、電流容量が１５Ａと一番小さい第２ヒューズ２３が溶断された時点で、電流が止まる。第２ヒューズより下流側（電源と反対側）の配線は電流容量が１５Ａ以上であるので損傷を受けず、また第２ヒューズより上流側（電源側）の配線も電流容量が３０Ａ以上であるので損傷を受けない。また、第１ヒューズ１０は溶断されず、第２ヒューズ２２および２４も影響を受けないので、第２モータ群３０−２の開閉体ロックモータ３４〜３６は正常に動作する。

このように、モータ群の両側、すなわち開閉体ロックモータの正転時に電流経路の上流となる側と逆転時に電流経路の上流となる側の両方、に第２ヒューズが設けられていることにより、開閉体ロックモータのどちら側で短絡が生じても開閉体ロックモータの正転・逆転にかかわらず第２ヒューズが有効に機能し、配線の損傷や、全開閉体ロックモータが同時に動作不能となってしまうことが防止される。

ここで、図１の制御回路１のうち、第１ヒューズ１０、第１リレー回路４１、第２リレー回路４２、および第２ヒューズ２１〜２４は、自動車の前方部に設置されるヒューズボックス内に収納されている。一方、各開閉体ロックモータ３１〜３６は対応する開閉体の近傍に配置する必要があり、各ドアＤＲ、ＡＳ、ＲＲ、ＲＬやテールゲートＴＧ、給油口蓋ＦＵＥＬはいずれも自動車の中後部に位置するため、第２ヒューズ２１〜２４から各開閉体ロックモータ３１〜３６までの配線長は、数メートルと長い。図１の回路構成では、この部分の配線の電流容量が１５Ａ程度と小さくてよいので、電流容量３０Ａの場合と比べて配線の径を細くすることができる。また配線のコストは径が細いほど安価である。したがって、数メートル長の配線の径を細くできることから、制御回路１のコストを低減することが可能となる。

さらに、図１の制御回路１においては、リレー回路の下流側（電源と反対側）に第２ヒューズ２１〜２４が設けられているため、各モータ群３０−１、３０−２を共通のリレー回路（第１リレー回路４１および第２リレー回路４２）に接続した構成をとることができる（点Ｐが短絡しても上記のように問題が生じない）。これに対して、リレー回路の上流側（電源側）のみにヒューズを設ける構成とする場合、全ての開閉体ロックモータが同時に動作不能となることを避けるためには、前述した図３のように各モータ群を別々のリレー回路に接続する必要がある。すなわちリレー回路の数が増える。このように、制御回路１ではリレー回路を共通にでき、その数が最小で済むことから、制御回路１のコストをさらに低減することができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

例えば、開閉体ロックモータの数、およびモータ群の数はいくつであってもよい。
また、開閉体ロックモータの正逆転を制御する制御回路の他にも、ドアミラーを電動で開閉するドアミラー開閉回路や、ヘッドライトの光軸を電動で調整するヘッドライトレベリングモータ回路、モータを複数用いたワイパー駆動回路、パワーウィンドウの全席同時開閉回路等、複数のモータを同時に正逆転制御する回路であれば、安全性とコスト面に対して同等の効果を得ることができる。

なお、各モータ群の片側のみに第２ヒューズを設ける（例えば第１モータ群３０−１について、第２ヒューズ２３をなくして第２ヒューズ２１だけにする）ようにしても、ヒューズボックスから各開閉体ロックモータまでの配線径は同様に細くすることができるので、コスト面においては、同等の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態によるモータの正逆転制御回路の構成図である。従来の制御回路（その１）の構成図である。従来の制御回路（その２）の構成図である。

符号の説明

１…制御回路１０…第１ヒューズ２１〜２４…第２ヒューズ３０−１…第１モータ群３０−２…第２モータ群３１〜３６…開閉体ロックモータ４１、４２…リレー回路４１ａ、４２ａ…コイル４１ｂ、４２ｂ…スイッチ５０…コントロールユニット

Claims

共通の第１ヒューズを介して電源に接続され、電流の向きにより正転と逆転を切り替えて同時に作動する複数のモータと、前記電源から前記複数のモータに供給される電流の向きを全てのモータに対して共通に切り替えるスイッチング手段と、前記スイッチング手段による前記切り替えを制御する制御手段と、を備えたモータの正逆転制御回路であって、
前記複数のモータを、１つ以上のモータからなる複数のモータ群毎に、前記第１ヒューズより電流容量値が小さく且つ各モータ群の両側に設けられた第２ヒューズを介して前記スイッチング手段に接続するとともに、
前記各第２ヒューズと前記各モータとの間を、前記第１ヒューズと前記第２ヒューズの間の第１配線よりも電流容量値の小さい第２配線で接続した
ことを特徴とするモータの正逆転制御回路。
前記第２ヒューズの電流容量値は、前記第２配線の電流容量値以下であることを特徴とする請求項１に記載のモータの正逆転制御回路。