(57)【要約】 【課題】  簡素な回路構成でＥＳＲを減少できる回転機用電気回路を提供すること。  【解決手段】  モータＭの電気制御を行うスイッチング回路１０であって、スイッチング回路１０の回路基板１５には回路素子として少なくともコンデンサ１１が含まれ、スイッチング回路１０の回路基板１５にはコンデンサ１１を暖める発熱抵抗１２が設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機の電気制御を行う電気回路であって、
前記電気回路の回路基板には回路素子として少なくともコンデンサが含まれ、
前記電気回路の前記回路基板には前記コンデンサを暖める昇温素子が設けられる回転機用電気回路。
【請求項２】
前記昇温素子は前記回転機の起動時に通電され、
前記コンデンサの周辺温度が所定温度以上になると非通電に切り替わる請求項１に記載の回転機用電気回路。
【請求項３】
前記昇温素子は前記回転機の起動時に通電され、
前記起動時から所定時間経過後に非通電に切り替わる請求項１に記載の回転機用電気回路。
【請求項４】
前記回転機が起動すると前記電気回路が判断すると、前記回転機の起動に先立ち前記昇温素子への通電が開始される請求項１に記載の回転機用電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の電気制御を行う回転機用電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータのＰＷＭ制御を行うためにスイッチング回路を用いることは周知である。また、このスイッチング回路にはサージノイズ低減のため、コンデンサが用いられることが知られている。
【０００３】
一般的にコンデンサは、「等価直列抵抗（以下、略称であるＥＳＲと称する）」と呼ばれる電極の抵抗や誘電体の特性等に起因する抵抗成分が存在し、このＥＳＲは常温以上では無視できるが、低温（例えば０℃以下）になるに従い大きい値となり無視できなくなることが知られている。
【０００４】
上記コンデンサのＥＳＲの対策として、特許文献１では、ＥＳＲにより生じるサージ電圧を測定し、サージ電圧から算出された最大許容電流値以下の電流値となるよう出力電流値を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１の構成では、サージ電圧を測定する測定回路、及び最大許容電流値に基づき出力電流値を制御する制御回路が必要となり、スイッチング回路が複雑化する。従ってスイッチング回路の複雑化、コスト増大を招来することになり、改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、簡素な回路構成でＥＳＲを減少できる回転機用電気回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明に講じられた第１特長構成は、回転機の電気制御を行う電気回路であって、前記電気回路の回路基板には回路素子として少なくともコンデンサが含まれ、前記電気回路の前記回路基板には前記コンデンサを暖める昇温素子が設けられることである。
【０００９】
本特徴構成によれば、昇温素子によってコンデンサを暖めるため、コンデンサのＥＳＲを効果的に減少できる。従って、従来のようなサージ電圧を測定する測定回路、及び最大許容電流値に基づき出力電流値を制御する制御回路を用いずに済み、簡素な回転機用電気回路にできる。
【００１０】
本発明に講じられた第２特長構成は、前記昇温素子は前記回転機の起動時に通電され、前記コンデンサの周辺温度が所定温度以上になると非通電に切り替わることである。
【００１１】
本特徴構成によれば、コンデンサの周辺温度が所定温度以上になれば昇温素子への通電が非通電に切り替わるため、昇温素子による電力消費を最小限に抑えることができる。
【００１２】
本発明に講じられた第３特長構成は、前記昇温素子は前記回転機の起動時に通電され、前記起動時から所定時間経過後に非通電に切り替わることである。
【００１３】
本特徴構成によれば、所定時間経過後に昇温素子への通電が非通電に切り替わるため、昇温素子による電力消費を最小限に抑えることができる。
【００１４】
本発明に講じられた第４特長構成は、前記回転機が起動すると前記電気回路が判断すると、前記回転機の起動に先立ち前記昇温素子への通電が開始されることである。
【００１５】
本特徴構成によれば、回転機の起動時にはすでに昇温素子への通電が開始されている。従って、コンデンサが暖められている状態で回転機を起動できるため、起動時から効果的にＥＳＲを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電気回路の概略図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態のフローチャート図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態のフローチャート図である。
【図４】本発明に係る第３実施形態のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１実施形態に係るスイッチング回路１０を、図１に基づき説明する。
【００１８】
本実施形態におけるスイッチング回路１０（電気回路）は、モータＭ（回転機）への出力電流の平滑化をおこなうコンデンサ１１と、コンデンサ１１の周囲を囲うように配置された複数の発熱抵抗１２（昇温素子）と、コンデンサ１１の周面温度を検出するサーミスタ１３（感温素子）と、内部でスイッチング制御を行うＩＣ１４と、を備えている。そしてスイッチング回路１０は、モータＭに電気的に接続され、ＩＣ１４の制御によってモータＭは回転駆動する。またＩＣ１４は、発熱抵抗１２への通電及び非通電の切り替え制御、及びサーミスタ１３からの温度情報の取得も行う。そしてコンデンサ１１、発熱抵抗１２、サーミスタ１３、ＩＣ１４は全て回路基板１５上に実装されている。
【００１９】
なおここで周辺温度とは、コンデンサ１１外表面の温度、またはスイッチング回路１０の基板の表面温度はもちろんのこと、スイッチング回路１０と接する空気の温度を含む。
【００２０】
次に、スイッチング回路１０の作動について図２に基づき説明する。
【００２１】
まず初めにＳ１０１ではモータＭの作動が必要か否かが判断される。Ｓ１０１での判断がＮｏ（モータＭ作動が不必要）であれば、再度モータＭの作動が必要か否かを判断する。Ｓ１０１での判断がＹｅｓ（モータＭ作動が必要）であれば、Ｓ１０２に進む。
【００２２】
Ｓ１０２ではモータＭへの通電が開始される制御を実行し、Ｓ１０３に進む。
【００２３】
Ｓ１０３では発熱抵抗１２への通電が開始される制御を実行し、Ｓ１０４に進む。なお、Ｓ１０２で発熱抵抗１２への通電が開始される制御を実行し、Ｓ１０３でモータＭへの通電が開始される制御を実行しても良い。
【００２４】
Ｓ１０４では、サーミスタ１３によって取得された周辺温度Ｔが所定温度Ｔ１（例えば０℃）以上か否かが判断される。Ｓ１０４での判断がＮｏ（Ｔ＜Ｔ１）であれば、発熱抵抗１２への通電を維持しつつ再度周辺温度Ｔが所定温度Ｔ１以上か否かが判断される。Ｓ１０４での判断がＹｅｓ（Ｔ≧Ｔ１）であれば、Ｓ１０５に進む。
【００２５】
Ｓ１０５では発熱抵抗１２への通電を非通電に切り替える制御を実行し、フローが終了する。
【００２６】
本実施形態によれば、低温時（Ｔ＜Ｔ１）では発熱抵抗１２によりコンデンサ１１を暖め、ＥＳＲを低減できる。また、高温時（Ｔ≧Ｔ１）では発熱抵抗１２への通電を行わないため、発熱抵抗１２による電力消費を最小限に抑えることができる。
【００２７】
また、コンデンサ１１として液体電解コンデンサを用いた場合には、高温になるに従い液体電解コンデンサ内部の電解液が外部に拡散し易くなり、液体電解コンデンサの寿命を縮める要因となる。このように高温に弱い液体電解コンデンサを用いた場合であっても、液体電解コンデンサの周辺温度が所定温度以上になると発熱抵抗１２への通電が非通電に切り替わるため、液体電解コンデンサの寿命減少を抑制できる。
【００２８】
第２実施形態に係るスイッチング回路１０の作動について図３に基づき説明する。なお、スイッチング回路１０の構成としては、図１においてサーミスタ１３が省略された以外は同一であるため、説明を割愛する。
【００２９】
まず初めにＳ２０１ではモータＭの作動が必要か否かが判断される。Ｓ２０１での判断がＮｏ（モータＭ作動が不必要）であれば、再度モータＭの作動が必要か否かを判断する。Ｓ２０１での判断がＹｅｓ（モータＭ作動が必要）であれば、Ｓ２０２に進む。
【００３０】
Ｓ２０２ではモータＭへの通電が開始される制御を実行し、Ｓ２０３に進む。
【００３１】
Ｓ２０３では発熱抵抗１２への通電が開始される制御を実行し、Ｓ２０４に進む。なお、Ｓ２０２で発熱抵抗１２への通電が開始される制御を実行し、Ｓ２０３でモータＭへの通電が開始される制御を実行しても良い。
【００３２】
Ｓ２０４では、Ｓ２０３での制御が実行されてからの時間ｔが、所定時間ｔ１経過したか否かが判断される。Ｓ２０４での判断がＮｏ（ｔ＜ｔ１）であれば、発熱抵抗１２への通電を維持しつつ再度Ｓ２０３での制御が実行されてからの時間ｔが所定時間ｔ１以上か否かが判断される。Ｓ２０４での判断がＹｅｓ（ｔ≧ｔ１）であれば、Ｓ２０５に進む。
【００３３】
Ｓ２０５では発熱抵抗１２への通電を非通電に切り替える制御を実行し、フローが終了する。
【００３４】
本実施形態によれば、コンデンサ１１が冷えているモータＭの駆動直後には発熱抵抗１２によりコンデンサ１１を暖め、ＥＳＲを低減できる。また、モータＭの起動時から所定時間経過し、コンデンサ１１が温まった時（ｔ≧ｔ１）では発熱抵抗１２への通電を行わないため、発熱抵抗１２による電力消費を最小限に抑えることができる。
【００３５】
また第１実施形態とは異なり第２実施形態では、周辺温度Ｔ１を測定するのではなく、所定時間ｔ１を測定する。従って、所定時間ｔ１を測定する機能をＩＣ１４に備えれば、サーミスタ１３を廃止でき、部品点数の削減にも貢献できる。
【００３６】
第３実施形態に係るスイッチング回路１０の作動について図４に基づき説明する。なお、スイッチング回路１０の構成としては、図１と同一または図１においてサーミスタ１３が省略された以外は同一であるため、説明を割愛する。
【００３７】
まず初めにＳ３０１ではモータＭ起動の可能性があるか否かが判断される。ここでモータＭ起動の可能性とは、例えば自動車に搭載された電動ポンプ用のモータＭであれば、使用者によるドアロック解除操作、ＡＣＣ  ＯＮ（キー操作を行い、自動車内の電装品を使用可能状態にすること）操作、及びＲｅａｄｙ  ＯＮ（キー操作を行い、自動車を走行可能状態にすること）操作等で判断できる。このような操作を検出すれば、近々モータＭの起動が開始されることを判断できる。Ｓ３０１での判断がＮｏ（モータＭ起動の可能性なし）であれば、再度モータＭ起動の可能性あるか否かを判断する。Ｓ２０１での判断がＹｅｓ（モータＭ起動の可能性あり）であれば、Ｓ３０２に進む。
【００３８】
Ｓ３０２では発熱抵抗１２への通電が開始される制御を実行し、Ｓ３０３に進む。
【００３９】
Ｓ３０３ではモータＭの作動が必要か否かが判断される。Ｓ３０３での判断がＮｏ（モータＭ作動が不必要）であれば、Ｓ３０５に進む。Ｓ３０３での判断がＹｅｓ（モータＭ作動が必要）であれば、Ｓ３０４に進む。
【００４０】
Ｓ３０４ではモータＭへの通電が開始される制御を実行し、図２に記載のＳ１０４または図３に記載のＳ２０４に進む。
【００４１】
Ｓ３０５ではカウントＣが現在のカウント値ｎから１加算される。例えばＳ３０５での処理が初回であれば、Ｃ＝１となる。
【００４２】
Ｓ０６ではカウントＣが所定値Ｎ（例えば６）以上か否かが判断される。カウントＣが所定値Ｎ以上（Ｃ≧Ｎ）であればＳ３０７に進み、カウントＣが所定値Ｎ未満（Ｃ＜Ｎ）であればＳ３０８に進む。
【００４３】
Ｓ３０７では発熱抵抗１２への通電を非通電に切り替え、フローを終了する。Ｓ３０７での処理は、Ｓ３０１の処理においてモータＭ起動の可能性ありと判断したが、後述するＸ秒×所定値Ｎ時間以上経過してもモータＭが起動されなかった場合に実行される。つまり、Ｓ３０１の処理においてモータＭ起動の可能性ありと判断したのにも関わらず、実際にはモータＭは起動されなかった場合に実行される処理となる（Ｘ＝１０、Ｎ＝６であれば、６０秒経過してもモータＭが起動しなかった場合は、モータＭは起動しないと判断する）。
【００４４】
Ｓ３０８ではＸ秒（例えば１０秒）待機する制御を実行し、Ｓ３０３に進む。
【００４５】
本実施形態によれば、モータＭ起動の可能性ありと判断すれば、実際のモータＭ起動に先立ち発熱抵抗１２への通電を開始できる。従って、モータＭの起動時にはすでにコンデンサ１１は適切な温度で使用することが可能となり、モータＭ起動初期からＥＳＲを減少できる。
【符号の説明】
【００４６】
１０・・・スイッチング回路（電気回路）
１１・・・コンデンサ
１２・・・発熱抵抗（昇温素子）
１３・・・サーミスタ（感温素子）
１４・・・ＩＣ
１５・・・回路基板
Ｍ・・・モータ（回転機）
【図１】
2013005695.tif 000003
【図２】
2013005695.tif 000004
【図３】
2013005695.tif 000005
【図４】
2013005695.tif 000006