JP2002281785A - モーターファン制御装置 - Google Patents

モーターファン制御装置

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JP2002281785A JP2001347649A JP2001347649A JP2002281785A JP 2002281785 A JP2002281785 A JP 2002281785A JP 2001347649 A JP2001347649 A JP 2001347649A JP 2001347649 A JP2001347649 A JP 2001347649A JP 2002281785 A JP2002281785 A JP 2002281785A
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浩徳 斎藤
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/68Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モーターファンの電力消費量と騒音の低減と
長寿命化を図る。 【解決手段】 単一の電源12から2台の4極直流モー
ター1,2へ電力を供給し、2台のファンを2台のモー
ター1,2でそれぞれ駆動するモーターファン制御装置
において、2台のモーター1,2の内の一方のモーター
1の2個の+側電機子巻線端子P1,P2を互いに電気
的に接続するとともに、他方のモーター2の2個の−側
電機子巻線端子N1,N2を互いに電気的に接続し、2
台のモーター1,2の駆動極数を切り換えるとともに、
2台のモーター1,2を直列または並列に接続すること
によって、2台のモーター1,2の回転速度を3段階に
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電動モーターにより
ファンを駆動する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両前部に設置されるラジエーターとコ
ンデンサーに送風し、エンジン冷却水とエアコン(空調
装置)冷媒を冷却するためのモーターファンの回転速度
を制御する装置が知られている。この種の制御装置で
は、エンジン冷却水温、エアコンの運転/停止、エアコ
ン冷媒圧力、車速などに基づいてモーターファンの回転
速度を制御している。
【0003】図6は、4極の直流モーター2台にそれぞ
れファンを取り付けてラジエーターとコンデンサーを冷
却する、従来の極数切り換え方式のモーターファン制御
装置の回路図である。この極数切り換え方式のモーター
ファン制御装置では、2個のリレー3,4によって2台
の4極直流モーター1,2の極数を4極と2極に切り換
え、低速と高速の2段階に回転速度を制御している。4
極直流モーター1,2はそれぞれ、2個の+極ブラシに
接続される電機子巻線端子(以下、単に端子と呼ぶ)P
1,P2と、2個の−極ブラシに接続される電機子巻線
端子(以下、単に端子と呼ぶ)N1,N2を備えてい
る。
【0004】また、図6において、コントローラー11
はリレー3,4をオン(コイル励磁)またはオフ(コイ
ル非励磁)してモーター1,2の駆動極数を切り換え
る。バッテリー電源(B)12は、ヒューズ13,14
およびリレー3,4を介してモーター1,2へ電力を供
給する。イグニッション電源(IG)15は、ヒューズ
16を介してリレー3,4のコイルへ電力を供給する。
なお、イグニッション電源15はイグニッションスイッ
チ(不図示)がONまたはSTART位置に設定されている
間、有効になる電源である。
【0005】低速運転時には直流モーター1,2がとも
に2極で駆動される。すなわち、コントローラー11に
よりリレー3のみがオンされ、2台のモーター1,2の
端子P1のみにバッテリー電源12が印加され、モータ
ー1,2の端子P1から端子N1へ電流が流れる。一
方、高速運転時には直流モーター1,2がともに4極で
駆動される。すなわち、コントローラー11によりリレ
ー3と4がともにオンされ、2台のモーター1,2の端
子P1とP2へそれぞれ同時にバッテリー電源12が印
加され、モーター1,2の端子P1から端子N1へ、端
子P2からN2へと電流が流れる。
【0006】図7は、4極の直流モーター2台にそれぞ
れファンを取り付けてラジエーターとコンデンサーを冷
却する、従来の直並列切り換え方式のモーターファン制
御装置の回路図である。この直並列切り換え方式のモー
ターファン制御装置では、3個のリレー5〜7によって
2台の4極直流モーター1,2の接続を直列と並列に切
り換え、低速と高速の2段階に回転速度を制御してい
る。なお、図7において、図6と同様な機器に対しては
同一の符号を付して説明を省略する。また、この直並列
切り換え方式では、4極直流モーター1,2の+側端子
P1とP2が接続され、−側端子N1とN2が接続され
る。
【0007】低速運転時には直流モーター1と2が4極
で直列に接続される。すなわち、コントローラー11に
よりリレー5のみがオンされ、バッテリー電源12がモ
ーター1の端子P1,P2へ印加され、モーター1の端
子P1,P2から端子N1,N2へ電流が流れ、さらに
リレー6を介してモーター2の端子P1,P2から端子
N1,N2へ電流が流れる。一方、高速運転時には直流
モーター1と2が4極で並列に接続される。すなわち、
コントローラー11によりリレー5〜7がすべてオンさ
れ、バッテリー電源12がモーター1の端子P1,P2
とモーター2の端子P1,P2へ同時に印加され、モー
ター1の端子P1,P2から端子N1,N2へ電流が流
れるとともに、モーター2の端子P1,P2から端子N
1,N2へ電流が流れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した前
者の極数切り換え方式の回転速度制御では、リレーの個
数が少なくて済むために回路コストが安価になるが、低
速運転時はモーターを2極で駆動するためモーター効率
が悪く、電気負荷が大きくなってブラシの寿命が短くな
るという問題がある。
【0009】一方、上述した後者の直並列切り換え方式
の回転速度制御では、低速、高速とも4極でモーターを
駆動するからモーター寿命は長くなるが、低速運転時の
回転速度が低いため高速運転の頻度が多くなり、ファン
騒音が大きくなるという問題がある。
【0010】また、いずれの方式のモーターファン制御
装置でも、低速運転と高速運転の2段階にしか回転速度
を制御できないため高速運転の頻度が多く、電力消費量
と騒音が大きいという問題がある。
【0011】本発明の目的は、モーターファンの電力消
費量と騒音の低減と長寿命化を図ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】(1) 第1の実施の形
態の制御回路を示す図1に対応づけて請求項1の発明を
説明すると、請求項1の発明は、単一の電源12から2
台の4極直流モーター1,2へ電力を供給し、2台のフ
ァンを2台のモーター1,2でそれぞれ駆動するモータ
ーファン制御装置に適用される。そして、2台のモータ
ー1,2の内、一方のモーター1の2個の+側電機子巻
線端子P1,P2を互いに電気的に接続するとともに、
他方のモーター2の2個の−側電機子巻線端子N1,N
2を互いに電気的に接続し、2台のモーター1,2の駆
動極数を切り換えるとともに、2台のモーター1,2を
直列または並列に接続することによって、2台のモータ
ー1,2の回転速度を3段階に制御する。 (2) 請求項2のモーターファン制御装置は、2台の
モーターの回転速度を低速、中速、高速の3段階に制御
し、低速運転時は2台のモーターを4極で直列に接続
し、中速運転時は2台のモーターを3極で並列に接続
し、高速運転時には2台のモーターを4極で並列に接続
するようにしたものである。 (3) 第2の実施の形態の制御回路を示す図8に対応
づけて請求項3の発明を説明すると、請求項3のモータ
ーファン制御装置は、2台のモーター24,25の回転
速度を低速、中速、高速の3段階に制御し、低速運転時
は2台のモーター24,25を3極で直列に接続し、中
速運転時は2台のモーター24,25を3極で並列に接
続し、高速運転時には2台のモーター24,25を4極
で並列に接続するようにしたものである。 (4) 第3の実施の形態の制御回路を示す図12に対
応づけて請求項4の発明を説明すると、請求項4の発明
は、単一の電源37から2台の3極直流モーター34,
35へ電力を供給し、2台のファンを2台のモーター3
4,35でそれぞれ駆動するモーターファン制御装置に
適用される。そして、2台のモーター34,35の駆動
極数を切り換えるとともに、2台のモーター34,35
を直列または並列に接続することによって、2台のモー
ター34,35の回転速度を多段階に制御することによ
り、上記目的を達成する。 (5) 請求項5のモーターファン制御装置は、2台の
モーターの回転速度を低速、中速、高速の3段階に制御
し、低速運転時は2台のモーターを2極で直列に接続
し、中速運転時は2台のモーターを2極で並列に接続
し、高速運転時には2台のモーターを3極で並列に接続
するようにしたものである。 (6) 請求項6のモーターファン制御装置は、3個の
リレーにより2台のモーターの駆動極数と直並列接続の
切り換えを行うようにしたものである。 (7) 請求項7のモーターファン制御装置のファン
は、車両のラジエーターおよび/またはコンデンサーを
冷却するファンである。
【0013】上述した課題を解決するための手段の項で
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、単一の電源から2台の
4極直流モーターへ電力を供給し、2台のファンを2台
のモーターでそれぞれ駆動する際に、2台のモーターの
内の一方のモーターの2個の+側電機子巻線端子を互い
に電気的に接続するとともに、他方のモーターの2個の
−側電機子巻線端子を互いに電気的に接続し、2台のモ
ーターの駆動極数を切り換えるとともに、2台のモータ
ーを直列または並列に接続することによって、2台のモ
ーターの回転速度を3段階に制御するようにしたので、
少ないリレー個数で制御回路を構成することができ、装
置コストを抑制することができる。さらに、2台のモー
ターの回転速度を、3極で並例に駆動する中速運転の他
に、4極で直列に駆動する低速運転と、4極で並列に駆
動する高速運転の3段階に制御するようにしたので、2
極運転がなくなって総合的にモーターの運転効率が向上
し、電力消費量を低減できる上にブラシ寿命を長くする
ことができる。さらに、高速運転の頻度が少なくなって
総合的にファン騒音を低減することができる。また、本
発明によれば、2台のモーターを、低速運転時は3極で
直列に接続し、中速運転時には3極で並列に接続し、高
速運転時には4極で並列に接続するようにしたので、2
極運転がなくなって総合的にモーターの運転効率が向上
し、電力消費量を低減できる上にブラシ寿命を長くする
ことができる。さらに、高速運転の頻度が少なくなって
総合的にファン騒音を低減することができる。さらに、
単一のバッテリー電源から2台の3極直流モーターへ電
力を供給し、2台のファンを2台のモーターでそれぞれ
駆動するモーターファン制御装置において、2台のモー
ターの駆動極数を切り換えるとともに、2台のモーター
を直列接続と並列接続に切り換えることによって、2台
のモーターの回転速度を3段階に制御するようにしたの
で、少ないリレー個数で制御回路を構成することがで
き、装置コストを抑制することができる。また、低速運
転時には2台のモーターを2極で直列に接続し、中速運
転時は2台のモーターを2極で並列に接続し、高速運転
時には2台のモーターを3極で並列に接続するようにし
たので、高速運転の頻度が少なくなって総合的にファン
騒音を低減することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】《発明の第1の実施の形態》図1
は、4極の直流モーター2台にそれぞれファンを取り付
けてラジエーターとコンデンサーを冷却する、第1の実
施の形態の回路図である。なお、図6および図7と同様
な機器に対しては同一の符号を付して説明する。このモ
ーターファン制御装置では、3個のリレー8〜10によ
って2台の4極直流モーター1,2を4極と2極に極数
を切り換え、さらに直列と並列に接続を切り換えて低
速、中速、高速の3段階に回転速度を制御する。
【0016】ここで、カップリングを介してエンジンに
より直接、駆動されるファンでラジエーターのエンジン
冷却水とコンデンサーのエアコン冷媒を冷却する方式の
車両があるが、本願発明は、モーターにより駆動される
ファンでラジエーターとコンデンサーを冷却する方式の
車両を適用対象とするものであり、この明細書では、モ
ーターにより駆動されるファンという意味でモーターフ
ァンと呼び、エンジンにより駆動されるファンと区別す
る。
【0017】4極直流モーター1,2はそれぞれ、2個
の+極ブラシに接続される電機子巻線端子(以下、単に
端子と呼ぶ)P1、P2と、2個の−極ブラシに接続さ
れる電機子巻線端子(以下、単に端子と呼ぶ)N1とN
2を備えており、一方のモーター1の+極側端子P1と
P2を接続し、他方のモーター2の−極側端子N1とN
2を接続する。
【0018】リレー8,10は2a接点付きリレーであ
り、リレー9は1c接点付きリレーである。コントロー
ラー11はリレー8〜10をオン、オフしてモーター
1,2の駆動極数と接続を切り換える。バッテリー電源
(B)12は、ヒューズ13,14およびリレー8〜1
0を介してモーター1,2へ電力を供給する。イグニッ
ション電源(IG)15は、ヒューズ16を介してリレ
ー8〜10のコイルへ電力を供給する。なお、イグニッ
ション電源15は車両のイグニッションスイッチ(不図
示)がONまたはSTART位置に設定されている間、有効に
なる電源である。
【0019】低速運転時にはモーター1と2を4極で直
列に接続する。すなわち、コントローラー11によりリ
レー9と10をオンし、これらのリレー9,10によっ
てバッテリー電源12をモーター2の端子P1,P2へ
接続し、またモーター2の端子N1,N2をモーター1
の端子P1,P2へ接続し、さらにモーター1の端子N
1,N2を車体からバッテリー電源12の負極へ接続す
る。つまり、モーター1と2を4極でかつ直列に接続
し、図2に示すように、バッテリー電源12からモータ
ー2を通ってモーター1へ電流を流す。
【0020】中速運転時にはモーター1と2を3極で並
列に接続する。すなわち、コントローラー11によりリ
レー8のみをオンし、このリレー8によってバッテリー
電源12をモーター1の端子P1,P2へ接続し、モー
ター2の端子N1,N2をバッテリー電源12の負極へ
接続する。図3に示すように、モーター1の端子N1は
バッテリー電源12の負極に接続されているから、端子
P1,P2から端子N1へ電流が流れ、モーター1は3
極で駆動される。一方、モーター2の端子P2はバッテ
リー電源12へ接続されているから、端子P2から端子
N1,N2へ電流が流れ、モーター2は3極で駆動され
る。
【0021】高速運転時にはモーター1と2を4極で並
列に接続する。すなわち、コントローラー11によりリ
レー8と10をオンし、これらのリレー8と10によっ
てバッテリー電源12をモーター1と2の端子P1,P
2へ接続するとともに、モーター1の端子N2とモータ
ー2の端子N1,N2をバッテリー電源12の負極へ接
続する。つまり、両モーター1,2の端子P1,P2を
バッテリー電源12へ接続するとともに、両モーター
1,2の端子N1,N2をバッテリー電源12の負極へ
接続する。これにより、図4に示すようにモーター1と
2ではともに端子P1,P2から端子N1,N2へ電流
が流れ、モーター1,2はともに4極で並列に駆動され
る。
【0022】このように、単一のバッテリー電源12か
ら2台の4極直流モーター1,2へ電力を供給し、2台
のファンを2台のモーター1,2でそれぞれ駆動するモ
ーターファン制御装置において、2台のモーター1,2
の内の一方のモーター1の2個の+側電機子巻線端子P
1,P2を互いに接続するとともに、他方のモーター2
の2個の−側電機子巻線端子N1,N2を互いに接続
し、2台のモーター1,2の駆動極数を切り換えるとと
もに、2台のモーター1,2を直列または並列に接続す
ることによって、2台のモーター1,2の回転速度を3
段階に制御するようにした。さらに具体的には、低速運
転時は2台のモーター1,2を4極で直列に接続し、中
速運転時は2台のモーター1,2を3極で並列に接続
し、高速運転時には2台のモーター1,2を4極で並列
に接続する。これにより、少ないリレー個数で制御回路
を構成することができ、装置コストを抑制することがで
きる。さらに、2台のモーター1,2の回転速度を、3
極で並例に駆動する中速運転の他に、4極で直列に駆動
する低速運転と、4極で並列に駆動する高速運転の3段
階に制御するので、2極運転がなくなって総合的にモー
ターの運転効率が向上し、電力消費量を低減できる上に
ブラシ寿命を長くすることができる。また、高速運転の
頻度が少なくなって総合的にファン騒音を低減すること
ができる。
【0023】なお、上述した一実施の形態の回路では、
2台の4極直流モーター1,2の内、一方のモーター1
の+極側端子P1とP2を接続し、他方のモーター2の
−極側端子N1とN2を接続して制御回路を構成した
が、図5に示すように、2台のモーター1,2の−極側
端子N1とN2を接続しても、駆動極数と直並列接続の
切り換えによりモーターファンの回転速度を3段階に制
御することができる。
【0024】図5において、図1に示す機器と同様な機
器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明す
る。この場合は、コントローラー11により4個のリレ
ー17〜20を切り換えてモーター1,2の駆動極数と
直並列接続を切り換える。すなわち、リレー17と18
をオンしてモーター1と2を4極で直列に接続し、低速
運転を行う。また、リレー17,19,20をオンして
モーター1と2を3極で並列に接続し、中速運転を行
う。さらに、すべてのリレー17〜20をオンしてモー
ター1と2を4極で並列に接続し、高速運転を行う。
【0025】この図5に示すモーターファン制御回路を
図1に示す一実施の形態の制御回路と比較すると、図1
に示す一実施の形態の制御回路は3個のリレー8〜10
で構成できるのに対し、図5に示す制御回路は4個のリ
レー17〜20で構成しなければならないから、モータ
ーファン制御装置のコストが増加して好ましくない。
【0026】また、図示を省略するが、2台の4極直流
モーターの+極側端子P1とP2を接続し、駆動極数と
直並列接続の切り換えによりモーターファンの回転速度
を3段階に制御する場合にも、同様に4個のリレーが必
要となる。
【0027】さらに、2台の4極直流モーターの+極側
端子P1,P2と−極側端子N1,N2を接続せずに、
すべての端子の接続をリレーで切り換えて駆動極数と直
並列接続を行うこともできるが、その場合は少なくとも
4個以上のリレーを必要とするため、装置のコストを低
減することはできない。
【0028】なお、上述した一実施の形態ではラジエー
ターとコンデンサーを冷却するためのモーターファンを
例に上げて説明したが、本発明は、ラジエーターのみ、
あるいはコンデンサーのみを冷却するためのモーターフ
ァンに適用できるのはもちろん、冷却対象は特に限定さ
れない。また、本発明はエンジンで駆動される車両に限
定されず、例えば電気自動車やハイブリッド車両などに
も適用できる。
【0029】《発明の第2の実施の形態》上述した第1
の実施の形態では、単一の電源から2台の4極直流モー
ターへ電力を供給し、2台のファンを駆動するモーター
ファン制御装置において、2台のモーターの内、一方の
モーターの2個の+側端子を互いに電気的に接続すると
ともに、他方のモーターの2個の−側端子を互いに電気
的に接続し、低速運転時には2台のモーターを4極で直
列に接続し、中速運転時には2台のモーターを3極で並
列に接続し、高速運転時には2台のモーターを4極で並
列に接続する例を示した。この第2の実施の形態では、
低速運転時には2台のモーターを3極で直列に接続し、
中速運転時には2台のモーターを3極で並列に接続し、
高速運転時には2台のモーターを4極で並列に接続する
例を示す。
【0030】図8は、4極の直流モーター2台にそれぞ
れファンを取り付けてラジエーターとコンデンサーを冷
却する、第2の実施の形態の回路図である。このモータ
ーファン制御装置では、3個のリレー21〜23によっ
て2台の4極直流モーター24,25を4極と3極に駆
動極数を切り換え、さらに直流と並列に接続を切り換え
て低速、中速、高速の3段階に回転速度を制御する。
【0031】4極直流モーター24,25はそれぞれ、
2個の+極ブラシに接続される電機子巻線端子(以下、
単に端子と呼ぶ)P1,P2と、2個の−極ブラシに接
続される端子N1,N2を備えており、一方のモーター
25の+極側端子P1とP2を接続し、他方のモーター
24の−極側端子N1とN2を接続する。
【0032】リレー21,23は2a接点付きリレーで
あり、リレー22は1a接点付きリレーである。コント
ローラー26はリレー21〜23をオン、オフして2台
のモーター24,25の駆動極数と接続を切り換える。
バッテリー電源(B)27は、ヒューズ28,29およ
びリレー21〜23の接点を介して2台のモーター2
4,25へ電力を供給する。イグニッション電源(I
G)30は、ヒューズ31を介してリレー21〜23の
コイルへ電力を供給する。なお、イグニッション電源3
0は車両のイグニッションスイッチ(不図示)がONま
たはSTART位置に設定さている間、有効になる電源であ
る。
【0033】図9は低速運転時のモーター電流の流れを
示す。低速運転時にはモーター24と25を3極で直列
に接続する。すなわち、コントローラー26によりリレ
ー22のみをオンし、このリレー22の接点を介してモ
ーター25の端子N1をモーター24の端子P1へ接続
する。一方、モーター25の端子P1,P2は常時、バ
ッテリー電源27へ接続されており、またモーター24
の端子N1,N2は常時、車体を介してバッテリー電源
27の負極(不図示)へ接続されている。したがって、
モーター24と25は3極で直列に接続され、図9に太
い線で示すようにバッテリー電源27からモーター25
を通ってモーター24へ電流が流れる。
【0034】図10は中速運転時のモーター電流の流れ
を示す。中速運転時にはモーター24と25を3極で並
列に接続する。すなわち、コントローラー26によりリ
レー21のみをオンし、このリレー21の接点を介して
バッテリー電源27をモーター24の端子P1へ接続す
るとともに、モーター25の端子N1を車体を介してバ
ッテリー電源27の負極へ接続する。一方、モーター2
5の端子P1,P2は常時、バッテリー電源27へ接続
されており、またモーター24の端子N1,N2は常
時、車体を介してバッテリー電源27の負極へ接続され
ている。したがって、モーター24と25は3極で並列
に接続され、図10に太い線で示すようにバッテリー電
源27からモーター24と25へ並列に電流が流れる。
【0035】図11は高速運転時のモーター電流の流れ
を示す。高速運転時にはモーター24と25を4極で並
列に接続する。すなわち、コントローラー26によりリ
レー21と23をオンし、これらのリレー21,23の
接点を介してバッテリー電源27をモーター24の端子
P1,P2へ接続するとともに、モーター25の端子N
1,N2を車体を介してバッテリー電源27の負極へ接
続する。一方、モーター25の端子P1,P2は常時、
バッテリー電源27に接続されており、また、モーター
24の端子N1,N2は常時、車体を介してバッテリー
電源27の負極へ接続されている。したがって、モータ
ー24と25は4極で並列に接続され、図11に太い線
で示すようにバッテリー電源27からモーター24と2
5へ並列に電流が流れる。
【0036】このように、単一のバッテリー電源27か
ら2台の4極直流モーター24,25へ電力を供給し、
2台のファンを2台のモーター24,25でそれぞれ駆
動するモーターファン制御装置において、2台のモータ
ー24,25の内の一方のモーター25の2個の+側電
機子巻線端子P1,P2を互いに接続するとともに、他
方のモーター24の2個の−側電機子巻線端子N1,N
2を互いに接続し、2台のモーター24,25の駆動極
数を切り換えるとともに、2台のモーター24,25を
直列接続と並列接続に切り換えることによって、2台の
モーター24,25の回転速度を3段階に制御するよう
にした。さらに具体的には、低速運転時には2台のモー
ター24,25を3極で直列に接続し、中速運転時は2
台のモーター24,25を3極で並列に接続し、高速運
転時には2台のモーター24,25を4極で並列に接続
する。これにより、少ないリレー個数で制御回路を構成
することができ、装置コストを抑制することができる。
また、2極運転がなくなって総合的にモーターの運転効
率が向上し、電力消費量を低減できる上にブラシ寿命を
長くすることができる。さらに、高速運転の頻度が少な
くなって総合的にファン騒音を低減することができる。
【0037】《発明の第3の実施の形態》上述した第1
および第2の実施の形態では4極直流モーターを用いた
例を示したが、この第3の実施では3極直流モーターを
用いた例を示す。すなわち、単一の電源から2台の3極
直流モーターへ電力を供給し、2台のファンを駆動す
る。
【0038】図12は、3極の直流モーター2台にそれ
ぞれファンを取り付けてラジエーターとコンデンサーを
冷却する、第3の実施の形態の回路図である。このモー
ターファン制御装置では、3個のリレー31〜33によ
って2台の3極直流モーター34,35を3極と2極に
駆動極数を切り換え、さらに直流と並列に接続を切り換
えて低速、中速、高速の3段階に回転速度を制御する。
【0039】2台の3極直流モーター34,35の内の
一方のモーター34は、2個の+極ブラシに接続される
電機子巻線端子(以下、単に端子と呼ぶ)P1,P2
と、1個の−極ブラシに接続される端子N1を備えてい
る。また、他方のモーター35は、1個の+極ブラシに
接続される端子P1と、2個の−極ブラシに接続される
端子N1,N2を備えている。
【0040】リレー31,33は2a接点付きリレーで
あり、リレー32は1a接点付きリレーである。コント
ローラー36はリレー31〜33をオン、オフして2台
のモーター34,35の駆動極数と接続を切り換える。
バッテリー電源(B)37は、ヒューズ38,39およ
びリレー31〜33の接点を介して2台のモーター3
4,35へ電力を供給する。イグニッション電源(I
G)40は、ヒューズ41を介してリレー31〜33の
コイルへ電力を供給する。なお、イグニッション電源4
0は車両のイグニッションスイッチ(不図示)がONま
たはSTART位置に設定さている間、有効になる電源であ
る。
【0041】図13は低速運転時のモーター電流の流れ
を示す。低速運転時にはモーター34と35を2極で直
列に接続する。すなわち、コントローラー36によりリ
レー32のみをオンし、このリレー32の接点を介して
モーター35の端子N2をモーター34の端子P1へ接
続する。一方、モーター35の端子P1は常時、バッテ
リー電源37へ接続されており、またモーター34の端
子N1は常時、車体を介してバッテリー電源37の負極
(不図示)へ接続されている。したがって、モーター3
4と35は2極で直列に接続され、図13に太い線で示
すようにバッテリー電源37からモーター35を通って
モーター34へ電流が流れる。
【0042】図14は中速運転時のモーター電流の流れ
を示す。中速運転時にはモーター34と35を2極で並
列に接続する。すなわち、コントローラー36によりリ
レー33のみをオンし、このリレー33の接点を介して
バッテリー電源37をモーター34の端子P1へ接続す
るとともに、モーター35の端子N1を車体を介してバ
ッテリー電源37の負極へ接続する。一方、モーター3
5の端子P1は常時、バッテリー電源37へ接続されて
おり、またモーター34の端子N1は車体を介してバッ
テリー電源37の負極へ接続されている。したがって、
モーター34と35は2極で並列に接続され、図14に
太い線で示すようにバッテリー電源37からモーター3
4と35へ並列に電流が流れる。
【0043】図15は高速運転時のモーター電流の流れ
を示す。高速運転時にはモーター34と35を3極で並
列に接続する。すなわち、コントローラー36によりリ
レー31と33をオンし、これらのリレー31,33の
接点を介してバッテリー電源37をモーター34の端子
P1,P2へ接続するとともに、モーター35の端子N
1,N2を車体を介してバッテリー電源37の負極へ接
続する。一方、モーター35の端子P1は常時、バッテ
リー電源37へ接続されており、またモーター34の端
子N1は常時、車体を介してバッテリー電源37の負極
へ接続されている。したがって、モーター34と35は
3極で並列に接続され、図15に太い線で示すようにバ
ッテリー電源37からモーター34と35へ並列に電流
が流れる。
【0044】このように、単一のバッテリー電源37か
ら2台の3極直流モーター34,35へ電力を供給し、
2台のファンを2台のモーター34,35でそれぞれ駆
動するモーターファン制御装置において、2台のモータ
ー34,35の駆動極数を切り換えるとともに、2台の
モーター34,35を直列接続と並列接続に切り換える
ことによって、2台のモーター34,35の回転速度を
3段階に制御するようにした。さらに具体的には、低速
運転時には2台のモーター34,35を2極で直列に接
続し、中速運転時は2台のモーター34,35を2極で
並列に接続し、高速運転時には2台のモーター34,3
5を3極で並列に接続する。これにより、少ないリレー
個数で制御回路を構成することができ、装置コストを抑
制することができる。また、高速運転の頻度が少なくな
って総合的にファン騒音を低減することができる。
【0045】なお、上述した第2および第3の実施の形
態ではラジエーターとコンデンサーを冷却するためのモ
ーターファンを例に上げて説明したが、本発明は、ラジ
エーターのみ、あるいはコンデンサーのみを冷却するた
めのモーターファンに適用できるのはもちろん、冷却対
象は特に限定されない。また、エンジンで駆動される車
両に限定されず、例えば電気自動車やハイブリッド車両
などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態のモーターファン制御回路
を示す図である。
【図2】 第1の実施の形態の低速運転時のモーター電
流の流れを示す図である。
【図3】 第1の実施の形態の中速運転時のモーター電
流の流れを示す図である。
【図4】 第1の実施の形態の高速運転時のモーター電
流の流れを示す図である。
【図5】 他のモーターファン制御回路を示す図であ
る。
【図6】 従来の極数切り換え方式のモーターファン制
御回路を示す図である。
【図7】 従来の直並列切り換え方式のモーターファン
制御回路を示す図である。
【図8】 第2の実施の形態のモーターファン制御回路
を示す図である。
【図9】 第2の実施の形態の低速運転時のモーター電
流の流れを示す図である。
【図10】 第2の実施の形態の中速運転時のモーター
電流の流れを示す図である。
【図11】 第2の実施の形態の高速運転時のモーター
電流の流れを示す図である。
【図12】 第3の実施の形態のモーターファン制御回
路を示す図である。
【図13】 第3の実施の形態の低速運転時のモーター
電流の流れを示す図である。
【図14】 第3の実施の形態の中速運転時のモーター
電流の流れを示す図である。
【図15】 第3の実施の形態の高速運転時のモーター
電流の流れを示す図である。
【符号の説明】
1,2 4極直流モーター 8〜10 リレー 11 コントローラー 12 バッテリー電源 13,14,16 ヒューズ 15 イグニッション電源 21〜23 リレー 24,25 4極直流モーター 26 コントローラー 27 バッテリー電源 28,29,31 ヒューズ 30 イグニッション電源 31〜33 リレー 34,35 3極直流モーター 36 コントローラー 37 バッテリー電源 38,39,41 ヒューズ 40 イグニッション電源
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04D 27/00 101 F04D 27/00 101Y (72)発明者 久保田 歩 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 小林 利己 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3D038 AA01 AB01 AC14 3H021 AA06 AA08 BA06 BA12 BA16 DA04 DA05 DA16 DA21 DA27 EA08 5H572 AA03 AA10 BB02 BB04 CC04 DD07 EE05 HA05 HB12 HC01 HC02 HC03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単一の電源から2台の4極直流モーターへ
    電力を供給し、2台のファンを前記2台のモーターでそ
    れぞれ駆動するモーターファン制御装置において、 前記2台のモーターの内、一方のモーターの2個の+側
    電機子巻線端子を互いに電気的に接続するとともに、他
    方のモーターの2個の−側電機子巻線端子を互いに電気
    的に接続し、前記2台のモーターの駆動極数を切り換え
    るとともに、前記2台のモーターを直列または並列に接
    続することによって、前記2台のモーターの回転速度を
    多段階に制御することを特徴とするモーターファン制御
    装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のモーターファン制御装置
    において、 前記2台のモーターの回転速度を低速、中速、高速の3
    段階に制御し、低速運転時は前記2台のモーターを4極
    で直列に接続し、中速運転時は前記2台のモーターを3
    極で並列に接続し、高速運転時には前記2台のモーター
    を4極で並列に接続することを特徴とするモーターファ
    ン制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のモーターファン制御装置
    において、 前記2台のモーターの回転速度を低速、中速、高速の3
    段階に制御し、低速運転時は前記2台のモーターを3極
    で直列に接続し、中速運転時は前記2台のモーターを3
    極で並列に接続し、高速運転時には前記2台のモーター
    を4極で並列に接続することを特徴とするモーターファ
    ン制御装置。
  4. 【請求項4】単一の電源から2台の3極直流モーターへ
    電力を供給し、2台のファンを前記2台のモーターでそ
    れぞれ駆動するモーターファン制御装置において、 前記2台のモーターの駆動極数を切り換えるとともに、
    前記2台のモーターを直列または並列に接続することに
    よって、前記2台のモーターの回転速度を多段階に制御
    することを特徴とするモーターファン制御装置。
  5. 【請求項5】請求項4に記載のモーターファン制御装置
    において、 前記2台のモーターの回転速度を低速、中速、高速の3
    段階に制御し、低速運転時は前記2台のモーターを2極
    で直列に接続し、中速運転時は前記2台のモーターを2
    極で並列に接続し、高速運転時には前記2台のモーター
    を3極で並列に接続することを特徴とするモーターファ
    ン制御装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかの項に記載のモー
    ターファン制御装置において、 3個のリレーにより前記2台のモーターの駆動極数と直
    並列接続の切り換えを行うことを特徴とするモーターフ
    ァン制御装置。
  7. 【請求項7】請求項1〜6のいずれかの項に記載のモー
    ターファン制御装置において、 前記ファンは車両のラジエーターおよび/またはコンデ
    ンサーを冷却するファンであることを特徴とするモータ
    ーファン制御装置。
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