(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、
該位置検出センサの出力に応じてドライブ電流を発生させ、該ドライブ電流により前記第１のモータ及び第２のモータを同時に駆動させるドライブ回路と、
前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、
前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数と同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさより小さく設定される冷却システム。
【請求項２】
第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、
該位置検出センサの出力に応じて前記第１のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第１ドライブ回路と、
前記位置検出センサの出力に応じて第２のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第２ドライブ回路と、
前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、
前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数と同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさより小さく設定される冷却システム。
【請求項３】
第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、
該位置検出センサの出力に応じてドライブ電流を発生させ、該ドライブ電流により前記第１のモータ及び第２のモータを同時に駆動させるドライブ回路と、
前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、
前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさと同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数より少なく設定される冷却システム。
【請求項４】
第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、
該位置検出センサの出力に応じて前記第１のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第１ドライブ回路と、
前記位置検出センサの出力に応じて第２のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第２ドライブ回路と、
前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、
前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさと同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数より少なく設定される冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータの駆動装置に関するものであり、特にその駆動装置を用いた自動車のラジエター冷却システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のラジエター冷却用電動ファンは、単一の場合、軸線に対して広がる方向に送風されてしまうため、冷却効率が悪く、所要の冷却効果を得るためには、その回転速度を大きくする必要があり、結果として振動や騒音の原因となる。
【０００３】
近年、上述した欠点を解消するためにファンモータのデュアル化が実施され、軸線を平行にして２つのファンを並置し、回転方向を互いに逆にすることにより効率の良い冷却を実現している。この場合、被冷却物に対する送風量が大幅に増加するため、それぞれのファンモータの回転数を低下させることができ、結果として低振動・低騒音が実現できる。
【０００４】
図３は、このようなデュアルファンモータ式のラジエター冷却システムを示している。該ラジエター冷却システムは、電力を供給する電源１と、ロータの位置を検出するロータ位置検出センサＳ１を備えファンＦ１を回転させるモータ２と、同じくロータの位置を検出するロータ位置検出センサＳ２を備えファンＦ２を回転させるモータ３と、前記電源１より電力が供給されるとともに前記ロータ位置検出センサＳ１に接続されたロジック回路４と、前記電源１より電力が供給されるとともに前記ロータ位置検出センサＳ２に接続されたロジック回路５と、前記モータ２を動作させるためのドライブ電流を流すドライブ回路６と、前記モータ３を動作させるためのドライブ電流を流すドライブ回路７とから構成される。尚、前記ロジック回路４，５とドライブ回路６，７は、モータの駆動装置８を構成している。
【０００５】
このようなラジエター冷却システムにおいて、ロジック回路４はロータ位置検出センサＳ１よりハーネスＡ１〜Ａ３を通して入力されるセンサ信号によって、モータ２の回転速度を検知し、この検知した回転速度が使用者が設定した速度になるようにドライブ回路６からハーネスＢ１〜Ｂ３を通してモータ２に送出されるドライブ電流を制御する。また、ロジック回路５はロータ位置検出センサＳ２よりハーネスＡ４〜Ａ６を通して入力されるセンサ信号によって、モータ３の回転速度を検知し、この検知した回転速度が使用者が設定した速度になるようにドライブ回路７からハーネスＢ４〜Ｂ６を通してモータ３に送出されるドライブ電流を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のデュアルファンモータ式のラジエター冷却システムでは、２つのモータをそれぞれ回転制御するためのロジック回路が別々に設けられているので、モータ２，３をロジック回路４，５にそれぞれ別々に接続する必要がある。
【０００７】
そのため、モータ２のロータ位置検出センサＳ１とロジック回路４の間に接続されセンサ信号をロジック回路４に送るハーネスＡ１〜Ａ３と、モータ３のロータ位置検出センサＳ２とロジック回路５の間に接続されセンサ信号をロジック回路５に送るハーネスＡ４〜Ａ６とが必要となり、ハーネスの本数が増大していた。また、上記のように、モータ２，３のそれぞれに専用のロジック回路４，５が使用されているため、駆動装置８内の回路にかかるコストが高かった。
【０００８】
本発明は、回路にかかるコストを低減したモータの駆動装置を提供することを目的とする。また、本発明はモータへの接続のハーネスの本数を低減したモータの駆動装置及びラジエター冷却システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の冷却システムは、第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、該位置検出センサの出力に応じてドライブ電流を発生させ、該ドライブ電流により前記第１のモータ及び第２のモータを同時に駆動させるドライブ回路と、前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数と同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさより小さく設定される。
【００１０】
請求項２に記載の冷却システムは、第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、該位置検出センサの出力に応じて前記第１のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第１ドライブ回路と、前記位置検出センサの出力に応じて第２のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第２ドライブ回路と、前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数と同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさより小さく設定される。
【００１１】
請求項３に記載の冷却システムは、第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、該位置検出センサの出力に応じてドライブ電流を発生させ、該ドライブ電流により前記第１のモータ及び第２のモータを同時に駆動させるドライブ回路と、前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさと同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数より少なく設定される。
【００１２】
請求項４に記載の冷却システムは、第１のモータのロータの位置を検出する位置検出センサと、該位置検出センサの出力に応じて前記第１のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第１ドライブ回路と、前記位置検出センサの出力に応じて第２のモータを駆動させるためのドライブ電流を発生させる第２ドライブ回路と、前記各モータの回転軸に装着されるファンと、を備え、前記第１のモータに装着されるファンの羽根の大きさは前記第２のモータに装着されるファンの羽根の大きさと同じであり、前記第２のモータに装着されるファンの羽根の枚数は前記第１のモータに装着されるファンの羽根の枚数より少なく設定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図１を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態で使用するモータの駆動装置を備えた冷却システムを示すブロック図である。
【００１５】
本実施形態におけるモータの駆動装置を使用したラジエター冷却システムは、電力を供給する電源１と、ロータの位置を検出するロータ位置検出センサＳ１を備えファンＦ１を回転させる３相ＤＣモータ２と、ファンＦ２を回転させる３相ＤＣモータ３と、前記電源１より電力が供給されるとともに前記ロータ位置検出センサＳ１に接続されたロジック回路４と、前記モータ２，３を動作させるためのドライブ電流を流すドライブ回路６とから構成される。従って、モータの駆動装置８は、ロジック回路４とドライブ回路６とから成る。この冷却システムは、モータの駆動装置８がエンジンルームの外に搭載され、モータ２，３及びファンＦ１，Ｆ２はラジエターの冷却のためエンジンルーム内に収納される。
【００１６】
このような構成の冷却システムにおいて、モータ２を駆動させるとモータ２内に設置されたロータ位置検出センサＳ１からハーネスＡ１〜Ａ３を通して送出されるセンサ信号を用い、ロジック回路４でモータ２内で回転するロータ（不図示）の回転速度と回転磁界に対する位相のずれを検知する。更に、該ロジック回路４では、上記のようにして検知した前記ロータの回転速度と予め設定された回転速度を相対比較し、前記ロータが設定された回転速度で回転するようにドライブ回路６より出力するドライブ電流を制御する。具体的には、ドライブ回路６内に設けた出力スイッチのＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御する。また、該ロジック回路４は、同時に検知された前記ロータの位相のずれより、モータ２によって回転するファンＦ１にかかる負荷を計算し、この負荷に応じた出力レベルのドライブ電流を出力するようにドライブ回路６を制御する。
【００１７】
上記のようにして、ロジック回路４で制御されるドライブ回路６は、内部にＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのスイッチング素子から構成されるブリッジ回路（不図示）を備え、該ブリッジ回路によってハーネスＢ１〜Ｂ３のそれぞれに出力するドライブ電流のＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。このように、ドライブ電流をＯＮ／ＯＦＦすることによって、ハーネスＢ１〜Ｂ３のそれぞれに接続したモータ２，３は３相のうち２相のコイルに該ドライブ電流が流れるとともに残りの１相のコイルにドライブ電流が流れないような関係で動作する。尚、ロジック回路４で設定されたタイミングでドライブ回路６をＯＮ／ＯＦＦ動作させることでモータ２，３内の前記３相のコイルに順番にドライブ電流が流れないようにしてモータ２，３内の磁界を偏向することによって、前記ロータを設定された回転速度で回転させる。
【００１８】
また、ドライブ回路６では、ロジック回路４より入力される信号により、ファンＦ１にかかる負荷に応じたドライブ電流を、モータ２に供給することができる。このとき、モータ２と並列になるようにドライブ回路６に接続されたモータ３にも、モータ２と同様に前記ファンＦ１にかかる負荷に応じたドライブ電流が供給される。そのため、ファンＦ２にかかる負荷がファンＦ１にかかる負荷よりも大きくなるとき、モータ３がモータ２のようにロジック回路４によってフィードバック制御されていないので、モータ３の前記ロータの回転磁界に対する位相のずれが解消されないときがある。
【００１９】
そこで、モータ３の起動特性をよくするために、モータ３によって回転させられるファンＦ２にかかる負荷が、ファンＦ１にかかる負荷よりも常に軽くなるようにする。そのために、ファンＦ１及びファンＦ２に同じ形状の羽根を取り付ける場合、例えばファンＦ１の羽根を７枚に設定するとともにファンＦ２の羽根を５枚に設定するように、ファンＦ２に取り付ける羽根の枚数をファンＦ１取り付ける羽根の枚数よりも少なくする。また、ファンＦ１及びファンＦ２に羽根を同じ枚数取り付ける場合、ファンＦ２に取り付ける羽根の大きさをファンＦ１に取り付ける羽根の大きさよりも小さな形状になるように設定する。
【００２０】
本実施形態において、モータ２に、ロータ位置検出センサＳ１を備えた構成のモータを使用しているが、該センサＳ１を備えていないような構成のセンサレスモータを使用しても良い。このとき、ハーネスＡ１〜Ａ３を通してモータ２の前記３相のコイルのうち、電流が流れていない１相のコイルに誘起された電圧が信号として、ロジック回路４に送出される。尚、このようなセンサレスモータの回転速度を検出する技術は、例えば、特公平６−２２３９０号公報等に記載されている。
【００２１】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本実施形態で使用するモータの駆動装置を備えたラジエター冷却システムを示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態におけるモータの駆動装置を使用した冷却システムは、電力を供給する電源１と、ロータの位置を検出するロータ位置検出センサＳ１を備えファンＦ１を回転させるモータ２と、ファンＦ２を回転させるモータ３と、前記電源１より電力が供給されるとともに前記ロータ位置検出センサＳ１と接続するロジック回路４と、前記モータ２を動作させるためロジック回路４の制御によりドライブ電流を流すドライブ回路６と、前記モータ３を動作させるためロジック回路４の制御によりドライブ電流を流すドライブ回路７とから構成される。また、モータの駆動装置８は、ロジック回路４とドライブ回路６，７から成っている。この冷却システムは、モータの駆動装置８がエンジンルームの外に搭載され、モータ２，３及びファンＦ１，Ｆ２はラジエターの冷却のためエンジンルーム内に収納される。
【００２３】
このような構成の冷却システムにおいて、第１の実施形態と同様に、モータ２を駆動させるとモータ２内に設置されたロータ位置検出センサＳ１からハーネスＡ１〜Ａ３を通して送出されるセンサ信号を用い、ロジック回路４でモータ２内で回転するロータ（不図示）の回転速度と回転磁界に対する位相のずれを検知する。更に、該ロジック回路４では、上記のようにして検知した前記ロータの回転速度と設定された回転速度を相対比較し、前記ロータが設定された回転速度で回転するようにドライブ回路６，７より出力するドライブ電流のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御する。また、該ロジック回路４は、同時に検知された前記ロータの位相のずれより、モータ２によって回転するファンＦ１にかかる負荷を計算し、この負荷に応じた出力レベルのドライブ電流を出力するようにドライブ回路６，７を制御する。
【００２４】
上記のようにして、ロジック回路４で制御されるドライブ回路６，７は、内部にＦＥＴやバイポーラトランジスタなどのスイッチング素子から構成されるブリッジ回路（不図示）を備え、該ブリッジ回路によってハーネスＢ１〜Ｂ６のそれぞれに出力するドライブ電流のＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。このように、ドライブ電流のＯＮ／ＯＦＦ動作を行うことによって、ハーネスＢ１〜Ｂ３、及びハーネスＢ４〜Ｂ６のそれぞれに接続したモータ２，３は３相のうち２相のコイルに該ドライブ電流が流れるとともに残りの１相のコイルにドライブ電流が流れないように動作する。尚、ロジック回路４で設定されたタイミングでドライブ回路６，７をＯＮ／ＯＦＦ制御させることでモータ２，３内の前記３相のコイルに順番にドライブ電流が流れないようにしてモータ２，３内の磁界を偏向させることによって、前記ロータを設定された回転速度で回転させる。
【００２５】
また、ドライブ回路６では、ロジック回路４より入力される信号により、ファンＦ１にかかる負荷に応じた出力レベルのドライブ電流を、モータ２に供給することができる。このとき、ドライブ回路７に接続されたモータ３にも、モータ２と同様に前記ファンＦ１にかかる負荷に応じて出力レベルが変更されたドライブ電流がドライブ回路７より供給される。そのため、ファンＦ２にかかる負荷がファンＦ１にかかる負荷よりも大きくなるとき、モータ３がモータ２のようにロジック回路４によってフィードバック制御されていないので、モータ３の前記ロータの回転磁界に対する位相のずれが解消されないときがある。
【００２６】
そこで、第１の実施形態と同様にモータ３の起動特性をよくするために、ファンＦ１及びファンＦ２に同じ形状の羽根を取り付ける場合、例えばファンＦ１の羽根を７枚に設定するとともにファンＦ２の５枚に設定するように、ファンＦ２に取り付ける羽根の枚数をファンＦ１取り付ける羽根の枚数よりも少なくして、ファンＦ２にかかる負荷を軽減する。また、ファンＦ１及びファンＦ２に羽根を同じ枚数取り付ける場合、ファンＦ２に取り付ける羽根の大きさをファンＦ１に取り付ける羽根の大きさよりも小さな形状になるように設定して、ファンＦ２かかる負荷を軽減する。
【００２７】
本実施形態において、第１の実施形態と同様にモータ２に、ロータ位置検出センサを備えた構成のモータを使用しているが、該センサを備えていないような構成のセンサレスモータを使用しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の冷却システムによれば、ロジック回路を従来の冷却システムと比べて、１つ削除した構成となっているので、該冷却システム内の回路にかかるコストを低減することができる。また、第２のモータに付属したファンの羽根の大きさを第１のモータに付属したファンの羽根の大きさよりも小さな形状にするので、第２のモータにかかる負荷が第１のモータにかかる負荷よりも軽減されるため、第２のモータの起動特性が良くなる。
【００２９】
請求項２に記載の冷却システムによれば、第１のモータ及び第２のモータをそれぞれ駆動させるためのドライブ回路が別々のドライブ回路として構成されているので、第２のモータに異常が発生した場合に該第２のモータを切り離した状態で第１のモータを継続して駆動させることが可能である。また、第２のモータに付属したファンの羽根の大きさを第１のモータに付属したファンの羽根の大きさよりも小さな形状にするので、第２のモータにかかる負荷が第１のモータにかかる負荷よりも軽減されるため、第２のモータの起動特性が良くなる。
【００３０】
請求項３に記載の冷却システムによれば、ロジック回路を従来の冷却システムと比べて、１つ削除した構成となっているので、該冷却システム内の回路にかかるコストを低減することができる。また、第２のモータに付属したファンの羽根の枚数を第１のモータに付属したファンの羽根の枚数よりも少なくするので、第２のモータにかかる負荷が第１のモータにかかる負荷よりも軽減されるため、第２のモータの起動特性が良くなる。
【００３１】
請求項４に記載の冷却システムによれば、第１のモータ及び第２のモータをそれぞれ駆動させるためのドライブ回路が別々のドライブ回路として構成されているので、第２のモータに異常が発生した場合に該第２のモータを切り離した状態で第１のモータを継続して駆動させることが可能である。また、第２のモータに付属したファンの羽根の枚数を第１のモータに付属したファンの羽根の枚数よりも少なくするので、第２のモータにかかる負荷が第１のモータにかかる負荷よりも軽減されるため、第２のモータの起動特性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるラジエター冷却システムの構成を示したブロック図。
【図２】第２の実施形態におけるラジエター冷却システムの構成を示したブロック図。
【図３】従来のラジエター冷却システムの構成を示したブロック図。
【符号の説明】
１    電源
２，３    モータ
４，５    ロジック回路
６，７    ドライブ回路
８    モータの駆動装置
Ａ１〜Ａ６    ハーネス
Ｂ１〜Ｂ６    ハーネス
Ｓ１，Ｓ２    ロータ位置検出センサ
Ｆ１，Ｆ２    ファン
【図１】
0004245092.tif 000002
【図２】
0004245092.tif 000003
【図３】
0004245092.tif 000004