JPH11227436A - 車両空調システムのファンモータ駆動制御装置 - Google Patents
車両空調システムのファンモータ駆動制御装置Info
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- JPH11227436A JPH11227436A JP10033051A JP3305198A JPH11227436A JP H11227436 A JPH11227436 A JP H11227436A JP 10033051 A JP10033051 A JP 10033051A JP 3305198 A JP3305198 A JP 3305198A JP H11227436 A JPH11227436 A JP H11227436A
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- air conditioning
- pwm
- motor drive
- drive control
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
- B60H1/00828—Ventilators, e.g. speed control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路構成が単純で設計容易となり、また、デ
ジタル制御により省エネとなる上、ＭＯＳの熱発生が小
さくなり、ヒートシンクの小型化、ＭＯＳの小型化、そ
れに伴いコストの低減が可能となり、さらに、閉回路が
構成されないことで回路の発振が起こり難く、しかも、
ＭＯＳのスイッチング音が聴こえることがないというメ
リットが併せて達成される車両空調システムのファンモ
ータ駆動制御装置を提供すること。 【解決手段】 空調コントロールユニット１に内蔵され
ているＣＰＵ５に、可聴域より高い２０ｋＨｚの周波数
による一定周期で出力されるパルス幅を目標風量に応じ
て変調させたＰＷＭ出力を得るＰＷＭ出力ポート５ａを
設け、ファンモータ駆動制御回路を、ＭＯＳトランジス
タ１３を有し、空調コントロールユニット１からのＰＷ
Ｍ信号でファンモータ３を直接駆動制御するＰＷＭモジ
ュール２とした。
ジタル制御により省エネとなる上、ＭＯＳの熱発生が小
さくなり、ヒートシンクの小型化、ＭＯＳの小型化、そ
れに伴いコストの低減が可能となり、さらに、閉回路が
構成されないことで回路の発振が起こり難く、しかも、
ＭＯＳのスイッチング音が聴こえることがないというメ
リットが併せて達成される車両空調システムのファンモ
ータ駆動制御装置を提供すること。 【解決手段】 空調コントロールユニット１に内蔵され
ているＣＰＵ５に、可聴域より高い２０ｋＨｚの周波数
による一定周期で出力されるパルス幅を目標風量に応じ
て変調させたＰＷＭ出力を得るＰＷＭ出力ポート５ａを
設け、ファンモータ駆動制御回路を、ＭＯＳトランジス
タ１３を有し、空調コントロールユニット１からのＰＷ
Ｍ信号でファンモータ３を直接駆動制御するＰＷＭモジ
ュール２とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調コントロール
ユニットにて決められた目標風量を得るファンモータの
駆動制御を行なう車両空調システムのファンモータ駆動
制御装置の技術分野に属する。
ユニットにて決められた目標風量を得るファンモータの
駆動制御を行なう車両空調システムのファンモータ駆動
制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両空調システムのファンモータ
駆動制御装置としては、例えば、図４に示すようなアナ
ログ駆動方式の装置が知られている。
駆動制御装置としては、例えば、図４に示すようなアナ
ログ駆動方式の装置が知られている。
【０００３】図４に示す装置でのファンモータ駆動制御
は、空調コントロールユニットに内蔵されているＣＰＵ
よりＰＷＭ出力したものを、アナログ回路を介してＤ／
Ａ変換し、空調コントロールユニットから直接アナログ
制御によりファンモータを駆動させている。
は、空調コントロールユニットに内蔵されているＣＰＵ
よりＰＷＭ出力したものを、アナログ回路を介してＤ／
Ａ変換し、空調コントロールユニットから直接アナログ
制御によりファンモータを駆動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両空調システムのファンモータ駆動制御装置にあ
っては、アナログ駆動方式であるため、下記に列挙する
という問題がある。
来の車両空調システムのファンモータ駆動制御装置にあ
っては、アナログ駆動方式であるため、下記に列挙する
という問題がある。
【０００５】(1) アナログ回路による回路構成が複雑と
なるため、コストが高いのと設計に工数が掛かってい
た。
なるため、コストが高いのと設計に工数が掛かってい
た。
【０００６】(2) アナログ制御であるため、無駄なエネ
ルギをＭＯＳが消費していた。すなわち、モータが可動
状態である限りはＭＯＳに常にドレイン電流が流れ、こ
の電流部が損失となり、消費電力が高くなるし、ＭＯＳ
の熱発生も大きくなる。
ルギをＭＯＳが消費していた。すなわち、モータが可動
状態である限りはＭＯＳに常にドレイン電流が流れ、こ
の電流部が損失となり、消費電力が高くなるし、ＭＯＳ
の熱発生も大きくなる。
【０００７】(3) フィードバックを有する閉回路が空調
コントロールユニットとファンモータ駆動制御回路に跨
がっているため、回路の発振によるファンの駆動音対策
が大変である。すなわち、回路発振を防ぐため、回路中
のコンデンサやダイオードを車種毎あるいは車両毎にチ
ューニングしなければならない。
コントロールユニットとファンモータ駆動制御回路に跨
がっているため、回路の発振によるファンの駆動音対策
が大変である。すなわち、回路発振を防ぐため、回路中
のコンデンサやダイオードを車種毎あるいは車両毎にチ
ューニングしなければならない。
【０００８】そこで、上記アナログ駆動方式の問題点を
解消するべく、本出願人は、特開平７−２７６９６８号
公報や特開平７−３０００１１号公報に記載されている
車両空調システムのファンモータ駆動制御装置を提案し
た。
解消するべく、本出願人は、特開平７−２７６９６８号
公報や特開平７−３０００１１号公報に記載されている
車両空調システムのファンモータ駆動制御装置を提案し
た。
【０００９】この装置は、ＰＷＭ（Pulse Width Modula
tion；パルス幅変調）駆動制御方式を採用したもので、
ＰＷＭ制御をパワートランジスタの入力に適用すると、
スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御に置き換えることができ、
消費電力を著しく低減できる効果をもたらす。また、ア
ナログ回路に比べて回路構成を簡単にすることができる
し、回路発振の問題を少なくなるという長所を有する。
tion；パルス幅変調）駆動制御方式を採用したもので、
ＰＷＭ制御をパワートランジスタの入力に適用すると、
スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御に置き換えることができ、
消費電力を著しく低減できる効果をもたらす。また、ア
ナログ回路に比べて回路構成を簡単にすることができる
し、回路発振の問題を少なくなるという長所を有する。
【００１０】しかし、特開平７−３０００１１号公報の
第４頁右下の
第４頁右下の
【００２５】に、「スイッチング周波数は、５００〜１
ｋＨｚ以上にすればスイッチング素子のスイッチング時
に発生する音が低減されるが、」と記載されているよう
に、ＰＷＭ出力の周波数が可聴域周波数を含むものであ
るため、耳障りなスイッチング音がなくなるまでには至
らない。
ｋＨｚ以上にすればスイッチング素子のスイッチング時
に発生する音が低減されるが、」と記載されているよう
に、ＰＷＭ出力の周波数が可聴域周波数を含むものであ
るため、耳障りなスイッチング音がなくなるまでには至
らない。
【００１１】本発明が解決しようとする課題は、回路構
成が単純で設計容易となり、また、デジタル制御により
省エネとなる上、ＭＯＳの熱発生が小さくなり、ヒート
シンクの小型化、ＭＯＳの小型化、それに伴いコストの
低減が可能となり、さらに、閉回路が構成されないこと
で回路の発振が起こり難く、しかも、ＭＯＳのスイッチ
ング音が聴こえることがないというメリットが併せて達
成される車両空調システムのファンモータ駆動制御装置
を提供することにある。
成が単純で設計容易となり、また、デジタル制御により
省エネとなる上、ＭＯＳの熱発生が小さくなり、ヒート
シンクの小型化、ＭＯＳの小型化、それに伴いコストの
低減が可能となり、さらに、閉回路が構成されないこと
で回路の発振が起こり難く、しかも、ＭＯＳのスイッチ
ング音が聴こえることがないというメリットが併せて達
成される車両空調システムのファンモータ駆動制御装置
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】（解決手段１）上記課題
の解決手段１（請求項１）は、ファンスイッチやセンサ
等からの入力情報と、設定されている風量制御プログラ
ムとにより空調コントロールユニットにて目標風量を決
め、決められた目標風量を得る制御指令をファンモータ
駆動制御回路に出力してファンモータを駆動する車両空
調システムのファンモータ駆動制御装置において、前記
空調コントロールユニットに内蔵されているＣＰＵに、
可聴域より高い周波数による一定周期で出力されるパル
ス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ出力を得るＰ
ＷＭ出力ポートを設け、前記ファンモータ駆動制御回路
を、空調コントロールユニットからのＰＷＭ信号に基づ
く電圧をゲートに印加し、このゲート電圧によりドレイ
ン電流を制御するＭＯＳトランジスタを有し、ＰＷＭ信
号でファンモータが直接駆動制御されるＰＷＭモジュー
ルとしたことを特徴とする。
の解決手段１（請求項１）は、ファンスイッチやセンサ
等からの入力情報と、設定されている風量制御プログラ
ムとにより空調コントロールユニットにて目標風量を決
め、決められた目標風量を得る制御指令をファンモータ
駆動制御回路に出力してファンモータを駆動する車両空
調システムのファンモータ駆動制御装置において、前記
空調コントロールユニットに内蔵されているＣＰＵに、
可聴域より高い周波数による一定周期で出力されるパル
ス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ出力を得るＰ
ＷＭ出力ポートを設け、前記ファンモータ駆動制御回路
を、空調コントロールユニットからのＰＷＭ信号に基づ
く電圧をゲートに印加し、このゲート電圧によりドレイ
ン電流を制御するＭＯＳトランジスタを有し、ＰＷＭ信
号でファンモータが直接駆動制御されるＰＷＭモジュー
ルとしたことを特徴とする。
【００１３】（解決手段２）上記課題の解決手段２（請
求項２）は、請求項１記載の車両空調システムのファン
モータ駆動制御装置において、前記ＰＷＭモジュールの
ＭＯＳトランジスタの前段に、ハーネスから送られてき
たＰＷＭ出力波形を整形する波形整形用トランジスタを
設けたことを特徴とする。
求項２）は、請求項１記載の車両空調システムのファン
モータ駆動制御装置において、前記ＰＷＭモジュールの
ＭＯＳトランジスタの前段に、ハーネスから送られてき
たＰＷＭ出力波形を整形する波形整形用トランジスタを
設けたことを特徴とする。
【００１４】（解決手段３）上記課題の解決手段３（請
求項３）は、請求項１または請求項２記載の車両空調シ
ステムのファンモータ駆動制御装置において、前記ＰＷ
Ｍモジュールにバイアス抵抗を設け、空調コントロール
ユニットとＰＷＭモジュールとの間が低い電圧にて駆動
されるようにしたことを特徴とする。
求項３）は、請求項１または請求項２記載の車両空調シ
ステムのファンモータ駆動制御装置において、前記ＰＷ
Ｍモジュールにバイアス抵抗を設け、空調コントロール
ユニットとＰＷＭモジュールとの間が低い電圧にて駆動
されるようにしたことを特徴とする。
【００１５】（解決手段４）上記課題の解決手段４（請
求項４）は、請求項１ないし請求項３記載の車両空調シ
ステムのファンモータ駆動制御装置において、前記ＰＷ
Ｍモジュールに、ファンモータの両端に挿入される電解
コンデンサによるフィルタ回路を設けたことを特徴とす
る。
求項４）は、請求項１ないし請求項３記載の車両空調シ
ステムのファンモータ駆動制御装置において、前記ＰＷ
Ｍモジュールに、ファンモータの両端に挿入される電解
コンデンサによるフィルタ回路を設けたことを特徴とす
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１は
請求項１〜請求項４に記載の発明に対応する車両空調シ
ステムのファンモータ駆動制御装置である。
請求項１〜請求項４に記載の発明に対応する車両空調シ
ステムのファンモータ駆動制御装置である。
【００１７】まず、構成を説明する。
【００１８】図１は実施の形態１の車両空調システムの
ファンモータ駆動制御装置を示す全体システム図であ
る。
ファンモータ駆動制御装置を示す全体システム図であ
る。
【００１９】図１において、１は空調コントロールユニ
ット、２はＰＷＭモジュール（ファンモータ駆動制御回
路）、３はファンモータ、４はハーネス、５はＣＰＵ、
６は波形増幅回路、７はサージ保護回路、８はカットＯ
ＦＦ回路、９は分圧回路、１０はサージ保護回路、１１
は温度ヒューズ、１２は駆動回路、１３はＭＯＳトラン
ジスタ、１４はフィルタ回路、１５は出力ゲート、１６
は入力ゲート、１７，１８はモータ端子ゲート、１９は
イグニッション電源ゲート、２０はアースゲートであ
る。
ット、２はＰＷＭモジュール（ファンモータ駆動制御回
路）、３はファンモータ、４はハーネス、５はＣＰＵ、
６は波形増幅回路、７はサージ保護回路、８はカットＯ
ＦＦ回路、９は分圧回路、１０はサージ保護回路、１１
は温度ヒューズ、１２は駆動回路、１３はＭＯＳトラン
ジスタ、１４はフィルタ回路、１５は出力ゲート、１６
は入力ゲート、１７，１８はモータ端子ゲート、１９は
イグニッション電源ゲート、２０はアースゲートであ
る。
【００２０】［空調コントロールユニットの構成につい
て］前記空調コントロールユニット１では、図外のファ
ンスイッチやセンサ等からの入力情報と、設定されてい
る風量制御プログラムとにより目標風量を決め、決めら
れた目標風量を得るＰＷＭ信号（制御指令）をハーネス
４を介してＰＷＭモジュール２に出力する。
て］前記空調コントロールユニット１では、図外のファ
ンスイッチやセンサ等からの入力情報と、設定されてい
る風量制御プログラムとにより目標風量を決め、決めら
れた目標風量を得るＰＷＭ信号（制御指令）をハーネス
４を介してＰＷＭモジュール２に出力する。
【００２１】前記ＣＰＵ５は、空調コントロールユニッ
ト１に内蔵されていて、可聴域より高い周波数（１８ｋ
Ｈｚ以上で、例えば、２０ｋＨｚ）による一定周期で出
力されるパルス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ
出力を得るＰＷＭ出力ポート５ａと、カットＯＦＦ出力
を得るカットＯＦＦ出力ポート５ｂと、ＡＤ入力を得る
ＡＤ入力ポート５ｃが設けられている。
ト１に内蔵されていて、可聴域より高い周波数（１８ｋ
Ｈｚ以上で、例えば、２０ｋＨｚ）による一定周期で出
力されるパルス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ
出力を得るＰＷＭ出力ポート５ａと、カットＯＦＦ出力
を得るカットＯＦＦ出力ポート５ｂと、ＡＤ入力を得る
ＡＤ入力ポート５ｃが設けられている。
【００２２】前記ＣＰＵ５のＰＷＭ出力ポート５ａと出
力ゲート１５との間には、トランジスタＴＲ１によるオ
ープンコレクタ回路で構成され、ＰＷＭ出力波形を増幅
する波形増幅回路６と、ダイオードＤ１，Ｄ２とコンデ
ンサＣ１によるサージ保護回路７とが設けられている。
力ゲート１５との間には、トランジスタＴＲ１によるオ
ープンコレクタ回路で構成され、ＰＷＭ出力波形を増幅
する波形増幅回路６と、ダイオードＤ１，Ｄ２とコンデ
ンサＣ１によるサージ保護回路７とが設けられている。
【００２３】前記ＣＰＵ５のカットＯＦＦ出力ポート５
ｂとトランジスタＴＲ１のベース側との間には、トラン
ジスタＴＲ２と抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２によるカット
ＯＦＦ回路８が設けられている。
ｂとトランジスタＴＲ１のベース側との間には、トラン
ジスタＴＲ２と抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２によるカット
ＯＦＦ回路８が設けられている。
【００２４】前記ＣＰＵ５のＡＤ入力ポート５ｃには、
イグニッション電圧ＶＩＧＮ（８〜１５．４Ｖ）を０〜
５Ｖに分圧する抵抗Ｒ３，Ｒ４による分圧回路９と、ダ
イオードＤ３とコンデンサＣ３によるサージ保護回路１
０が接続されている。
イグニッション電圧ＶＩＧＮ（８〜１５．４Ｖ）を０〜
５Ｖに分圧する抵抗Ｒ３，Ｒ４による分圧回路９と、ダ
イオードＤ３とコンデンサＣ３によるサージ保護回路１
０が接続されている。
【００２５】［ＰＷＭモジュールの構成について］前記
ＰＷＭモジュール２は、温度ヒューズ１１，駆動回路１
２，ＭＯＳトランジスタ２３，フィルタ回路１４により
構成され、空調コントロールユニット１からのＰＷＭ信
号をハーネス４を介して入力し、ファンモータ３をＰＷ
Ｍ信号により直接駆動する。
ＰＷＭモジュール２は、温度ヒューズ１１，駆動回路１
２，ＭＯＳトランジスタ２３，フィルタ回路１４により
構成され、空調コントロールユニット１からのＰＷＭ信
号をハーネス４を介して入力し、ファンモータ３をＰＷ
Ｍ信号により直接駆動する。
【００２６】前記駆動回路１２には、ＭＯＳトランジス
タ１３の前段にハーネス４でなまった信号波形を整形す
る波形整形用トタンジスタＴＲ３が設けられ、また、空
調コントロールユニット１とＰＷＭモジュール２との間
が低い電圧（６Ｖ）にて駆動されるようにバイアス抵抗
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８が設けられている。尚、抵抗Ｒ５，Ｒ
９はＭＯＳドライブ用のバイアス抵抗である。
タ１３の前段にハーネス４でなまった信号波形を整形す
る波形整形用トタンジスタＴＲ３が設けられ、また、空
調コントロールユニット１とＰＷＭモジュール２との間
が低い電圧（６Ｖ）にて駆動されるようにバイアス抵抗
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８が設けられている。尚、抵抗Ｒ５，Ｒ
９はＭＯＳドライブ用のバイアス抵抗である。
【００２７】前記ＭＯＳトランジスタ１３は、空調コン
トロールユニット１からのＰＷＭ信号に基づく電圧をゲ
ートに印加し、このゲート電圧によりソースからドレイ
ンに向かう電子の通路（チャンネル）の幅を変化させ、
ドレイン電流を制御する。尚、Ｄ４はサージキラー用ダ
イオードである。
トロールユニット１からのＰＷＭ信号に基づく電圧をゲ
ートに印加し、このゲート電圧によりソースからドレイ
ンに向かう電子の通路（チャンネル）の幅を変化させ、
ドレイン電流を制御する。尚、Ｄ４はサージキラー用ダ
イオードである。
【００２８】前記フィルタ回路１４は、ファンモータ３
の両端に挿入される電解コンデンサＣ４〜Ｃ１２とコイ
ルＬ１により構成され、ファンモータ３の駆動電圧を安
定させる。
の両端に挿入される電解コンデンサＣ４〜Ｃ１２とコイ
ルＬ１により構成され、ファンモータ３の駆動電圧を安
定させる。
【００２９】尚、図１において、ＩＧＮは９〜１６Ｖの
バッテリーイグニッション電圧であり、ＶＩＧＮは８〜
１５．４Ｖの逆接保護のダイオードを経過したイグニッ
ション電圧であり、ＶＤＤは４．５〜５．２Ｖの空調コ
ントロールユニット電源である。
バッテリーイグニッション電圧であり、ＶＩＧＮは８〜
１５．４Ｖの逆接保護のダイオードを経過したイグニッ
ション電圧であり、ＶＤＤは４．５〜５．２Ｖの空調コ
ントロールユニット電源である。
【００３０】次に、作用を説明する。
【００３１】［ＰＷＭ駆動について］ＰＷＭ（パルス幅
変調）駆動とは、入力指令値により、周期は一定で出力
するパルス幅のデューティ・サイクル（パルス幅のＨｉ
ｇｈとＬｏｗの比）を変化させる駆動方式のことであ
る。
変調）駆動とは、入力指令値により、周期は一定で出力
するパルス幅のデューティ・サイクル（パルス幅のＨｉ
ｇｈとＬｏｗの比）を変化させる駆動方式のことであ
る。
【００３２】すなわち、のこぎり波と入力指令値の信号
波を直接加え合わせた場合、電圧波形でみるＰＷＭのパ
ルス幅は、図２に示すように、のこぎり波と信号波とが
交差する幅となり、信号波の大きさに比例している。
波を直接加え合わせた場合、電圧波形でみるＰＷＭのパ
ルス幅は、図２に示すように、のこぎり波と信号波とが
交差する幅となり、信号波の大きさに比例している。
【００３３】ここで、入力指令値は、手動操作により風
量を１速，２速，３速というように切り換えるファンス
イッチや吸込温度センサ等からのセンサ信号やミックス
ドア開度信号を入力情報と、予め設定されている風量制
御プログラムとにより、入力条件に最適の目標風量を決
めた時の決められた目標風量を得る値であり、ＣＰＵ５
にて演算処理を実行することで得られる。
量を１速，２速，３速というように切り換えるファンス
イッチや吸込温度センサ等からのセンサ信号やミックス
ドア開度信号を入力情報と、予め設定されている風量制
御プログラムとにより、入力条件に最適の目標風量を決
めた時の決められた目標風量を得る値であり、ＣＰＵ５
にて演算処理を実行することで得られる。
【００３４】［消費電力について］ＰＷＭ駆動方式と従
来のアナログ駆動方式との消費電力を比較すると、ＰＷ
Ｍ駆動方式の場合、ＰＷＭ制御をパワートランジスタの
入力に適用すると、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御に置き
換えることができる。一方、アナログ駆動方式の場合、
モータ停止時以外は常にスイッチがＯＮである制御に置
き換えることができる。
来のアナログ駆動方式との消費電力を比較すると、ＰＷ
Ｍ駆動方式の場合、ＰＷＭ制御をパワートランジスタの
入力に適用すると、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御に置き
換えることができる。一方、アナログ駆動方式の場合、
モータ停止時以外は常にスイッチがＯＮである制御に置
き換えることができる。
【００３５】よって、図３に示すように、ＰＷＭ駆動方
式はアナログ駆動方式に比べて消費電力を著しく低減で
きる効果をもたらす。例えば、モータ端子間電圧が７Ｖ
程度の時に、ＰＷＭ駆動方式では消費電力が１０Ｗ以下
であるのに対し、アナログ駆動方式では消費電力が６０
Ｗ程度となり、約５０Ｗの大幅な消費電力の差となって
あらわれる。
式はアナログ駆動方式に比べて消費電力を著しく低減で
きる効果をもたらす。例えば、モータ端子間電圧が７Ｖ
程度の時に、ＰＷＭ駆動方式では消費電力が１０Ｗ以下
であるのに対し、アナログ駆動方式では消費電力が６０
Ｗ程度となり、約５０Ｗの大幅な消費電力の差となって
あらわれる。
【００３６】［ファンモータ駆動制御作用について］フ
ァンモータ３の駆動制御では、空調コントロールユニッ
ト１に内蔵されているＣＰＵ５のＰＷＭ出力ポート５ａ
から可聴域より高い周波数（２０ｋＨｚ）による一定周
期でＰＷＭ出力が出力され、このＰＷＭ出力が波形増幅
回路６にて増幅されてＰＷＭ信号となり、サージ保護回
路７を経過して出力ゲート１５からハーネス４に送出さ
れる。ハーネス４からのＰＷＭ信号は、駆動回路１２に
おいてＭＯＳトランジスタ１３のゲートに印加するゲー
ト電圧に変換され、このゲート電圧によりＭＯＳトラン
ジスタ１３のドレイン電流が制御され、ファンモータ３
がＰＷＭ信号のデューティ比に応じたモータ端子間電圧
により駆動される。
ァンモータ３の駆動制御では、空調コントロールユニッ
ト１に内蔵されているＣＰＵ５のＰＷＭ出力ポート５ａ
から可聴域より高い周波数（２０ｋＨｚ）による一定周
期でＰＷＭ出力が出力され、このＰＷＭ出力が波形増幅
回路６にて増幅されてＰＷＭ信号となり、サージ保護回
路７を経過して出力ゲート１５からハーネス４に送出さ
れる。ハーネス４からのＰＷＭ信号は、駆動回路１２に
おいてＭＯＳトランジスタ１３のゲートに印加するゲー
ト電圧に変換され、このゲート電圧によりＭＯＳトラン
ジスタ１３のドレイン電流が制御され、ファンモータ３
がＰＷＭ信号のデューティ比に応じたモータ端子間電圧
により駆動される。
【００３７】ここで、ＰＷＭモジュール２のＭＯＳトラ
ンジスタ１３の前段には、ハーネス４から送られてきた
ＰＷＭ出力波形を整形する波形整形用トランジスタＴＲ
３が設けられているため、ハーネス４でなまった信号波
形が空調コントロールユニット１でのＰＷＭ信号波形の
ように整然とした形に戻され、ＭＯＳトランジスタ１３
のゲートに規定の電圧レベルを持つゲート電圧を印加す
ることができる。
ンジスタ１３の前段には、ハーネス４から送られてきた
ＰＷＭ出力波形を整形する波形整形用トランジスタＴＲ
３が設けられているため、ハーネス４でなまった信号波
形が空調コントロールユニット１でのＰＷＭ信号波形の
ように整然とした形に戻され、ＭＯＳトランジスタ１３
のゲートに規定の電圧レベルを持つゲート電圧を印加す
ることができる。
【００３８】また、ＰＷＭモジュール１にバイアス抵抗
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を設け、空調コントロールユニット１
とＰＷＭモジュール２とを接続するハーネス４が５Ｖと
いう低い電圧にて駆動されるようにしたため、ＰＷＭ出
力を２０ｋＨｚの高周波数にしたことに伴い、その高調
波がラジオ周波数の領域に入り、ラジオノイズが発生す
ることを防止できる。
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８を設け、空調コントロールユニット１
とＰＷＭモジュール２とを接続するハーネス４が５Ｖと
いう低い電圧にて駆動されるようにしたため、ＰＷＭ出
力を２０ｋＨｚの高周波数にしたことに伴い、その高調
波がラジオ周波数の領域に入り、ラジオノイズが発生す
ることを防止できる。
【００３９】さらに、ＰＷＭモジュール２に、ファンモ
ータ３の両端に挿入される電解コンデンサＣ４〜Ｃ１２
とコイルＬ１によるフィルタ回路１４が設けられている
ため、ファンモータ３の端子間電圧の変動を抑えるフィ
ルタ作用により、ファンモータ３の駆動電圧を安定させ
ることができる。
ータ３の両端に挿入される電解コンデンサＣ４〜Ｃ１２
とコイルＬ１によるフィルタ回路１４が設けられている
ため、ファンモータ３の端子間電圧の変動を抑えるフィ
ルタ作用により、ファンモータ３の駆動電圧を安定させ
ることができる。
【００４０】次に、効果を説明する。
【００４１】上記のように、空調コントロールユニット
１に内蔵されているＣＰＵ５に、可聴域より高い２０ｋ
Ｈｚの周波数による一定周期で出力されるパルス幅を目
標風量に応じて変調させたＰＷＭ出力を得るＰＷＭ出力
ポート５ａを設け、ファンモータ駆動制御回路を、空調
コントロールユニット１からのＰＷＭ信号に基づく電圧
をゲートに印加し、このゲート電圧によりドレイン電流
を制御するＭＯＳトランジスタ１３を有し、ＰＷＭ信号
でファンモータ３が直接駆動制御されるＰＷＭモジュー
ル２としたため、下記の効果を併せて達成することがで
きる。
１に内蔵されているＣＰＵ５に、可聴域より高い２０ｋ
Ｈｚの周波数による一定周期で出力されるパルス幅を目
標風量に応じて変調させたＰＷＭ出力を得るＰＷＭ出力
ポート５ａを設け、ファンモータ駆動制御回路を、空調
コントロールユニット１からのＰＷＭ信号に基づく電圧
をゲートに印加し、このゲート電圧によりドレイン電流
を制御するＭＯＳトランジスタ１３を有し、ＰＷＭ信号
でファンモータ３が直接駆動制御されるＰＷＭモジュー
ル２としたため、下記の効果を併せて達成することがで
きる。
【００４２】(1) デジタル回路であるため、空調コント
ロールユニット１側の回路構成が単純となり、従来のア
ナログ回路に比べて設計が容易となる。
ロールユニット１側の回路構成が単純となり、従来のア
ナログ回路に比べて設計が容易となる。
【００４３】(2) ＰＷＭ駆動方式によるデジタル制御で
あるため、アナログ駆動方式に比べて消費電力を著しく
低減される。つまり、省エネとなる上、ＭＯＳトランジ
スタ１３の熱発生が小さくなり、放熱板であるヒートシ
ンクの小型化、ＭＯＳトランジスタ１３の小型化、それ
に伴い装置コストの低減が可能となる。
あるため、アナログ駆動方式に比べて消費電力を著しく
低減される。つまり、省エネとなる上、ＭＯＳトランジ
スタ１３の熱発生が小さくなり、放熱板であるヒートシ
ンクの小型化、ＭＯＳトランジスタ１３の小型化、それ
に伴い装置コストの低減が可能となる。
【００４４】(3) 空調コントロールユニット１とＰＷＭ
モジュール２とは、ＰＷＭ信号を送る一本のハーネス４
のみで接続され、両者１，２間に閉回路が構成されない
ため、回路の発振が起こり難くなり、回路のチューニン
グが容易となる。
モジュール２とは、ＰＷＭ信号を送る一本のハーネス４
のみで接続され、両者１，２間に閉回路が構成されない
ため、回路の発振が起こり難くなり、回路のチューニン
グが容易となる。
【００４５】(4) ＰＷＭ出力ポート５ａからのＰＷＭ出
力を、可聴域より高い２０ｋＨｚの周波数によるパルス
幅変調出力としたため、オンオフのスイッチ動作するＭ
ＯＳトランジスタ１３のスイッチング音が可聴域から外
れて聴こえることがない。
力を、可聴域より高い２０ｋＨｚの周波数によるパルス
幅変調出力としたため、オンオフのスイッチ動作するＭ
ＯＳトランジスタ１３のスイッチング音が可聴域から外
れて聴こえることがない。
【００４６】
【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、ファン
スイッチやセンサ等からの入力情報と、設定されている
風量制御プログラムとにより空調コントロールユニット
にて目標風量を決め、決められた目標風量を得る制御指
令をファンモータ駆動制御回路に出力してファンモータ
を駆動する車両空調システムのファンモータ駆動制御装
置において、空調コントロールユニットに内蔵されてい
るＣＰＵに、可聴域より高い周波数による一定周期で出
力されるパルス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ
出力を得るＰＷＭ出力ポートを設け、ファンモータ駆動
制御回路を、空調コントロールユニットからのＰＷＭ信
号に基づく電圧をゲートに印加し、このゲート電圧によ
りドレイン電流を制御するＭＯＳトランジスタを有し、
ＰＷＭ信号でファンモータが直接駆動制御されるＰＷＭ
モジュールとしたため、回路構成が単純で設計容易とな
り、また、デジタル制御により省エネとなる上、ＭＯＳ
の熱発生が小さくなり、ヒートシンクの小型化、ＭＯＳ
の小型化、それに伴いコストの低減が可能となり、さら
に、閉回路が構成されないことで回路の発振が起こり難
く、しかも、ＭＯＳのスイッチング音が聴こえることが
ないというメリットが併せて達成される車両空調システ
ムのファンモータ駆動制御装置を提供することができる
という効果が得られる。
スイッチやセンサ等からの入力情報と、設定されている
風量制御プログラムとにより空調コントロールユニット
にて目標風量を決め、決められた目標風量を得る制御指
令をファンモータ駆動制御回路に出力してファンモータ
を駆動する車両空調システムのファンモータ駆動制御装
置において、空調コントロールユニットに内蔵されてい
るＣＰＵに、可聴域より高い周波数による一定周期で出
力されるパルス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ
出力を得るＰＷＭ出力ポートを設け、ファンモータ駆動
制御回路を、空調コントロールユニットからのＰＷＭ信
号に基づく電圧をゲートに印加し、このゲート電圧によ
りドレイン電流を制御するＭＯＳトランジスタを有し、
ＰＷＭ信号でファンモータが直接駆動制御されるＰＷＭ
モジュールとしたため、回路構成が単純で設計容易とな
り、また、デジタル制御により省エネとなる上、ＭＯＳ
の熱発生が小さくなり、ヒートシンクの小型化、ＭＯＳ
の小型化、それに伴いコストの低減が可能となり、さら
に、閉回路が構成されないことで回路の発振が起こり難
く、しかも、ＭＯＳのスイッチング音が聴こえることが
ないというメリットが併せて達成される車両空調システ
ムのファンモータ駆動制御装置を提供することができる
という効果が得られる。
【００４７】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の車両空調システムのファンモータ駆動制御装置に
おいて、ＰＷＭモジュールのＭＯＳトランジスタの前段
に、ハーネスから送られてきたＰＷＭ出力波形を整形す
る波形整形用トランジスタを設けたため、請求項１記載
の発明の効果に加え、ハーネスでなまった信号波形が空
調コントロールユニットでのＰＷＭ信号波形のように整
然とした形に戻され、ＭＯＳトランジスタのゲートに規
定の電圧レベルを持つゲート電圧を印加することができ
る。
記載の車両空調システムのファンモータ駆動制御装置に
おいて、ＰＷＭモジュールのＭＯＳトランジスタの前段
に、ハーネスから送られてきたＰＷＭ出力波形を整形す
る波形整形用トランジスタを設けたため、請求項１記載
の発明の効果に加え、ハーネスでなまった信号波形が空
調コントロールユニットでのＰＷＭ信号波形のように整
然とした形に戻され、ＭＯＳトランジスタのゲートに規
定の電圧レベルを持つゲート電圧を印加することができ
る。
【００４８】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
または請求項２記載の車両空調システムのファンモータ
駆動制御装置において、ＰＷＭモジュールにバイアス抵
抗を設け、空調コントロールユニットとＰＷＭモジュー
ルとの間が低い電圧にて駆動されるようにしたため、請
求項１または請求項２記載の発明の効果に加え、ＰＷＭ
出力を高周波数にしたことに伴い、その高調波がラジオ
周波数の領域に入り、ラジオノイズが発生することを防
止できる。
または請求項２記載の車両空調システムのファンモータ
駆動制御装置において、ＰＷＭモジュールにバイアス抵
抗を設け、空調コントロールユニットとＰＷＭモジュー
ルとの間が低い電圧にて駆動されるようにしたため、請
求項１または請求項２記載の発明の効果に加え、ＰＷＭ
出力を高周波数にしたことに伴い、その高調波がラジオ
周波数の領域に入り、ラジオノイズが発生することを防
止できる。
【００４９】請求項４記載の発明にあっては、請求項１
ないし請求項３記載の車両空調システムのファンモータ
駆動制御装置において、ＰＷＭモジュールに、ファンモ
ータの両端に挿入される電解コンデンサによるフィルタ
回路を設けたため、請求項１ないし請求項３記載の発明
の効果に加え、ファンモータの端子間電圧の変動を抑え
るフィルタ作用により、ファンモータの駆動電圧を安定
させることができる。
ないし請求項３記載の車両空調システムのファンモータ
駆動制御装置において、ＰＷＭモジュールに、ファンモ
ータの両端に挿入される電解コンデンサによるフィルタ
回路を設けたため、請求項１ないし請求項３記載の発明
の効果に加え、ファンモータの端子間電圧の変動を抑え
るフィルタ作用により、ファンモータの駆動電圧を安定
させることができる。
【図１】実施の形態１の車両空調システムのファンモー
タ駆動制御装置を示す全体システム図である。
タ駆動制御装置を示す全体システム図である。
【図２】実施の形態１の車両空調システムのファンモー
タ駆動制御装置のＰＷＭ信号の電圧波形の作り方を示す
図である。
タ駆動制御装置のＰＷＭ信号の電圧波形の作り方を示す
図である。
【図３】実施の形態１の車両空調システムのファンモー
タ駆動制御装置によるＰＷＭ駆動方式と従来のアナログ
駆動方式とでの消費電力の比較特性図である。
タ駆動制御装置によるＰＷＭ駆動方式と従来のアナログ
駆動方式とでの消費電力の比較特性図である。
【図４】従来の車両空調システムのファンモータ駆動制
御装置を示す全体システム図である。
御装置を示す全体システム図である。
１ 空調コントロールユニット ２ ＰＷＭモジュール（ファンモータ駆動制御回路） ３ ファンモータ ４ ハーネス ５ ＣＰＵ ６ 波形増幅回路 ７ サージ保護回路 ８ カットＯＦＦ回路 ９ 分圧回路 １０ サージ保護回路 １１ 温度ヒューズ １２ 駆動回路 １３ ＭＯＳトランジスタ １４ フィルタ回路 １５ 出力ゲート １６ 入力ゲート １７，１８ モータ端子ゲート １９ イグニッション電源ゲート ２０ アースゲート ＴＲ３ 波形整形用トランジスタ Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８ バイアス抵抗 Ｃ４〜Ｃ１２ 電解コンデンサ
Claims (4)
- 【請求項１】 ファンスイッチやセンサ等からの入力情
報と、設定されている風量制御プログラムとにより空調
コントロールユニット(1) にて目標風量を決め、決めら
れた目標風量を得る制御指令をファンモータ駆動制御回
路に出力してファンモータ(3) を駆動する車両空調シス
テムのファンモータ駆動制御装置において、 前記空調コントロールユニット(1) に内蔵されているＣ
ＰＵ(5) に、可聴域より高い周波数による一定周期で出
力されるパルス幅を目標風量に応じて変調させたＰＷＭ
出力を得るＰＷＭ出力ポート(5a)を設け、 前記ファンモータ駆動制御回路を、空調コントロールユ
ニット(1) からのＰＷＭ信号に基づく電圧をゲートに印
加し、このゲート電圧によりドレイン電流を制御するＭ
ＯＳトランジスタ(13)を有し、ＰＷＭ信号でファンモー
タ(3) が直接駆動制御されるＰＷＭモジュール(2) とし
たことを特徴とする車両空調システムのファンモータ駆
動制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の車両空調システムのファ
ンモータ駆動制御装置において、 前記ＰＷＭモジュール(2) のＭＯＳトランジスタ(13)の
前段に、ハーネス(4)から送られてきたＰＷＭ出力波形
を整形する波形整形用トランジスタ(TR3) を設けたこと
を特徴とする車両空調システムのファンモータ駆動制御
装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の車両空調
システムのファンモータ駆動制御装置において、 前記ＰＷＭモジュール(2) にバイアス抵抗(R6),(R7),(R
8)を設け、空調コントロールユニット(1) とＰＷＭモジ
ュール(2) との間が低い電圧にて駆動されるようにした
ことを特徴とする車両空調システムのファンモータ駆動
制御装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の車両空調
システムのファンモータ駆動制御装置において、 前記ＰＷＭモジュール(2) に、ファンモータ(3) の両端
に挿入される電解コンデンサ(C4)〜(C12) によるフィル
タ回路(14)を設けたことを特徴とする車両空調システム
のファンモータ駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033051A JPH11227436A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 車両空調システムのファンモータ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033051A JPH11227436A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 車両空調システムのファンモータ駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11227436A true JPH11227436A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12375981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033051A Pending JPH11227436A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 車両空調システムのファンモータ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11227436A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023000366A1 (zh) * | 2021-07-19 | 2023-01-26 | 武汉理工大学 | 一种新能源商用车散热系统温控方法及模块 |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP10033051A patent/JPH11227436A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023000366A1 (zh) * | 2021-07-19 | 2023-01-26 | 武汉理工大学 | 一种新能源商用车散热系统温控方法及模块 |
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Legal Events
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|
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|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070427 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070508 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070911 |