JP4626237B2

JP4626237B2 - 複数モータの回転速度切替制御装置

Info

Publication number: JP4626237B2
Application number: JP2004265842A
Authority: JP
Inventors: 勝也松田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP2006081380A

Description

本発明は、複数モータの回転速度切替制御装置に関する。

従来、複数モータの回転速度切替制御装置として、複数のファンモータを具備するコンデンサを有する車両であって、複数のファンモータを電源回路に対し直列接続状態（低速回転状態）と並列接続状態（高速回転状態）とに切り替えることにより複数のファンモータの回転速度を切り替える回転速度切替手段と、前記ファンモータのロック時に電源回路を遮断する保護回路（ヒューズ）とが備えられた構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１０４９５０号公報

しかしながら、上述の従来の技術にあっては、複数のファンモータを並列接続状態（高速回転状態）とした時の高いモータ電流値（定常電流値）を基準として保護回路のヒューズ容量を設定する必要があるため、複数のファンモータを直列接続状態（低速回転状態）に切り替えた状態の時にファンモータがロックすると、保護回路を作動させることができないという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題点に着目して成されたもので、複数のモータを並列接続状態（高速回転状態）とした時だけでなく、直列接続状態（低速回転状態）においても保護回路を確実に作動させて回路を保護することができる複数モータの回転速度切替制御装置を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、本願請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置は、複数のモータを具備するシステムであって前記複数のモータを電源回路に対し直列接続状態と並列接続状態とに切り替えることにより複数のモータの回転速度の切り替えを行う回転速度切替手段と、前記モータのロック時に前記電源回路を遮断する保護回路とが備えられた複数モータの回転速度切替制御装置において、前記保護回路として前記直列接続状態にある複数モータの電源入力ラインに介装された容量の小さい方のヒューズと前記並列接続状態にある複数モータの電源入力ラインに介装された容量の大きい方のヒューズとが並列に備えられるとともに、この並列に備えられた前記容量の小さい方のヒューズまたは前記容量の大きい方のヒューズのいずれか一方のヒューズを前記電源回路に接続するヒューズ容量切り替えリレーが備えられ、前記回転速度切替手段による直列接続状態と並列接続状態の切り替え指令に連動して前記保護回路における前記ヒューズ容量切り替えリレーにより前記容量の小さい方のヒューズと前記容量の大きい方のヒューズの切り替えが行われるように構成されていることを特徴とする手段とした。

また、請求項２に記載の複数モータの回転速度切替制御装置は、請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置において、前記複数のモータに対する電源がＯＦＦの状態から前記回転速度切替手段で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、前記保護回路における容量の大きい方のヒューズへの切り替えがなされると共に、前記複数のモータがまず並列接続状態に切り替えられた後、モータ電流が並列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で直列接続状態に切り替えられ、その後モータ電流が直列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で前記保護回路における容量の小さい方のヒューズへの切り替えがなされるように構成されていることを特徴とする手段とした。

また、請求項３に記載の複数モータの回転速度切替制御装置は、請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置において、前記複数のモータに対する電源がＯＦＦの状態または前記回転速度切替手段で直列接続状態への切り替えがなされている状態から前記回転速度切替手段で並列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず前記保護回路における容量の大きい方のヒューズへの切り替えがなされた後、所定時間遅らせて前記複数のモータが並列接続状態に切り替えられるように構成されていることを特徴とする手段とした。

また、請求項４に記載の複数モータの回転速度切替制御装置は、請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置において、前記回転速度切替手段で並列接続状態への切り替えがなされている状態から前記回転速度切替回手段で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず直列接続状態への切り替えがなされた後、所定時間遅らせて前記保護回路における容量の大きい方のヒューズから小さい方のヒューズへの切り替えがなされるように構成されていることを特徴とする手段とした。

請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置では、上述のように、前記保護回路として直列接続状態にある複数モータの電源入力ラインに介装された容量の小さい方のヒューズと並列接続状態にある複数モータの電源入力ラインに介装された容量の大きい方のヒューズとが並列に備えられるとともに、この並列に備えられた容量の小さい方のヒューズまたは容量の大きい方のヒューズのいずれか一方のヒューズを電源回路に接続するヒューズ容量切り替えリレーが備えられ、回転速度切替手段による直列接続状態と並列接続状態の切り替え指令に連動して保護回路におけるヒューズ容量切り替えリレーにより容量の小さい方のヒューズと容量の大きい方のヒューズの切り替えが行われるように構成されることにより、複数のファンモータを並列接続状態（高速回転状態）とした時だけでなく、直列接続状態（低速回転状態）においても保護回路を確実に作動させて回路を保護することができるようになるという効果が得られる。

また、請求項２に記載の複数モータの回転速度切替制御装置では、上述のように、前記複数のモータに対する電源がＯＦＦの状態から回転速度切替手段で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、保護回路における容量の大きい方のヒューズへの切り替えがなされると共に、複数のモータがまず並列接続状態に切り替えられた後、モータ電流が並列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で直列接続状態に切り替えられ、その後モータ電流が直列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で前記保護回路における容量の小さい方のヒューズへの切り替えがなされるように構成されたことで、まず並列接続状態で確実にモータを回転させることができると共に、容量が大きい方のヒューズで並列接続状態への切り替え時に発生する起動電流によるヒューズの切れを防止しつつ、直列接続状態へ切り替えられた後には容量の小さい方のヒューズでモータロック時における回路を保護することができるようになる。

また、直列接続状態でスタートする際の起動電流が容量の大きいヒューズで保護されるため、ヒューズの寿命を延ばすことができるようになる。

また、請求項３に記載の複数モータの回転速度切替制御装置では、上述のように、前記複数のモータに対する電源がＯＦＦの状態または回転速度切替手段で直列接続状態への切り替えがなされている状態から回転速度切替手段で並列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず保護回路における容量の大きい方のヒューズへの切り替えがなされた後、所定時間遅らせて複数のモータが並列接続状態に切り替えられるように構成されることにより、リレー等における切り替え作動時間にバラツキがあっても、容量の大きい方のヒューズへの切り替えを並列接続状態への切り替えより確実に先行させることができ、これにより、起動電流によるヒューズの切れを防止することができるようになる。

また、請求項４に記載の複数モータの回転速度切替制御装置では、上述のように、前記回転速度切替手段で並列接続状態への切り替えがなされている状態から回転速度切替回手段で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず直列接続状態への切り替えがなされた後、所定時間遅らせて保護回路における容量の大きい方のヒューズから小さい方のヒューズへの切り替えがなされるように構成されることにより、リレー等における切り替え作動時間にバラツキがあっても、直列接続状態への切り替えを容量の小さい方のヒューズへの切り替えより確実に先行させることができ、これにより、並列接続状態における定常電流によるヒューズの切れを防止することができるようになる。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の複数モータの回転速度切替制御装置は、請求項１〜４に記載の発明に対応する。なお、この実施例では、２機のファンモータを備えたバッテリ電源電圧２４Ｖのディーゼル車両に装備された空調装置の冷媒を冷却するコンデンサに適用した場合を例にとって説明する。
図１はディーゼル車両に装備された空調装置の冷媒を冷却するコンデンサに適用された実施例の複数モータの回転速度切替制御装置を示す制御回路図、図２〜５は実施例の複数モータの回転速度切替制御装置の制御作動を示すタイムチャートである。

この実施例の複数モータの回転速度切替制御装置は、図１に示すように、コンプレッサにエンジンの回転を伝達するプーリとの接続を断続してコンプレッサの作動をＯＮ・ＯＦＦするソレノイド１と、ソレノイドＯＮ・ＯＦＦリレー２と、第１のファンモータ３と、第２のファンモータ４と、両ファンモータ３、４用の大容量ヒューズ５、５と、両ファンモータ３、４用の小容量ヒューズ６と、直・並列切り替え用リレー７、７と、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８と、ヒューズ容量切り替えリレー９と、コントローラ１０と、コントローラ用ヒューズ１１と、ソレノイド用ヒューズ１２と、リレー用ヒューズ１３と、冷媒中圧スイッチ１４と、ＥＣＭ（エンジン制御用コンピュータ）１５と、を主な構成として備えている。

さらに詳述すると、前記ソレノイド１は、ＥＣＭ１５からの指令信号で作動するソレノイドＯＮ・ＯＦＦリレー２により、ソレノイド電源のＯＮ・ＯＦＦの切り替えが行われる。
また、前記第１のファンモータ３と第２のファンモータ４は、回転速度切替手段を構成するコントローラ１０からの指令信号で作動する直・並列切り替え用リレー７、７により、電源回路（バッテリ回路）に対し直列接続状態(直列Ｌｏ)と並列接続状態（並列Ｈｉ）とに切り替え接続が可能な回路構成となっている。

また、前記第１のファンモータ３と第２のファンモータ４は、前記電源回路（バッテリ回路）からの電源入力ラインに介装されていて前記コントローラ１０からの指令信号で作動するファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８により、電源回路（バッテリ回路）からの入力電源のＯＮ・ＯＦＦ切り替えが行われるようになっている。

また、前記ファンモータ３、４用の大容量ヒューズ５、５と、ファンモータ３、４用の小容量ヒューズ６は、前記ファンモータ３、４のロック時に電源回路を遮断する保護回路を構成するもので、電源回路（バッテリ回路）からの電源入力ラインに並列状態で介装されていて、前記ヒューズ容量切り替えリレー９により、大容量ヒューズ５、５または小容量ヒューズ６いずれか一方のヒューズが電源回路に接続されるようになっている。

そして、前記コントローラ１０における直列接続状態と並列接続状態の切り替え指令に連動して作動するヒューズ容量切り替えリレー９により、大容量ヒューズ５、５または小容量ヒューズ６の切り替えが行われるようになっている。
なお、前記両ファンモータ３、４の直列接続状態（Ｌｏ）時と、並列接続状態（Ｈｉ）時における起動電流、拘束電流、定常電流の値を表１に示す。

次に、実施例の作用・効果について説明する。
まず、この実施例の複数モータの回転速度切替制御装置におけるコントローラ１０の制御作動を図２〜５のタイムチャートに基づいて説明する。

[ＯＦＦ→直列接続状態]・・図２参照
ファンモータの切り替えがＯＦＦに切り替えられた状態では、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力がＯＦＦの状態で、ヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力が切断されていて、小容量ヒューズ６側に切り替えられた状態となっている。また、直・並列切り替え用リレー７、７のリレーコイルへの電源入力が切断されることにより、第１のファンモータ３と第２のファンモータ４は直列接続状態になっている。

この状態から、コントローラ１０で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず、ヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力がＯＮすることで、大容量ヒューズ５、５側に切り替えがなされた後、所定時間遅らせて直・並列切り替え用リレー７、７のリレーコイルへの電源入力をＯＮして並列接続状態に切り替えた状態で、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力をＯＮすることにより、モータ電流として大きな起動電流（２８〜３０Ａ）が流れて両モータ３、４が回転（高速回転）する。

そして、その後、モータ電流が並列接続状態における定常電流（８〜９Ａ）に落ち着いた時点で直・並列切り替え用リレー７、７のリレーコイルへの電源入力をＯＦＦすることによって直列接続状態に切り替えられ、さらにその後、モータ電流が直列接続状態における定常電流（３〜４Ａ）に落ち着いた時点でヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力をＯＦＦすることにより、小容量ヒューズ６側への切り替えがなされる。

[ＯＦＦ→並列接続状態]・・図３参照
次に、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８が電源回路を開いた電源入力ＯＦＦの状態から、コントローラ１０で並列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず、ヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力がＯＮすることで、大容量ヒューズ５、５側に切り替えがなされた後、所定時間遅らせて直・並列切り替え用リレー７、７のリレーコイルへの電源入力をＯＮして並列接続状態に切り替えた状態で、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力をＯＮすることにより、モータ電流として大きな起動電流（２８〜３０Ａ）が流れて両ファンモータ３、４が回転（高速回転）する。

[直列接続状態→並列接続状態→ＯＦＦ]・・図４参照
次に、前記図２の最終段階である直列接続状態（この状態ではファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力はＯＮの状態になっている）からコントローラ１０で並列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず、ヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力がＯＮすることで、大容量ヒューズ５、５側に切り替えがなされた後、所定時間遅らせて直・並列切り替え用リレー７、７のリレーコイルへの電源入力をＯＮして並列接続状態に切り替えが行われて両ファンモータ３、４が回転（高速回転）する。

そして、この状態からファンモータの切り替えがＯＦＦに切り替えられると、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力をＯＦＦの状態に切り替えた後、所定時間遅らせてヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力をＯＦＦすることにより、小容量ヒューズ６側への切り替えが行われる。

[並列接続状態→直列接続状態→ＯＦＦ]・・図５参照
次に、前記図３の最終段階である並列接続状態（この状態ではファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力はＯＮの状態になっている）からコントローラ１０で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず、直・並列切り替え用リレー７、７のリレーコイルへの電源入力をＯＦＦして直列接続状態に切り替えがなされた後、所定時間遅らせてヒューズ容量切り替えリレー９のリレーコイルへの電源入力がＯＦＦすることで、小容量ヒューズ６側への切り替えが行われる。

そして、この状態からファンモータの切り替えがＯＦＦに切り替えられると、ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー８のリレーコイルへの電源入力がＯＦＦの状態に切り替えられることにより、両ファンモータ３、４の回転が停止する。

以上詳細に説明してきたように、この実施例の複数モータの回転速度切替制御装置によれば、保護回路として容量の異なる大容量ヒューズ５、５と小容量ヒューズ６の２種類のヒューズが切り替え可能な状態に備えられ、コントローラ１０による直列接続状態と並列接続状態の切り替え指令に連動して保護回路における容量の異なる大容量ヒューズ５、５と小容量ヒューズ６の切り替えが行われるように構成されることにより、２機のファンモータ３、４を並列接続状態（高速回転状態）とした時だけでなく、直列接続状態（低速回転状態）においても保護回路を確実に作動させて回路を保護することができるようになるという効果が得られる。

また、２機のファンモータ３、４に対する電源がＯＦＦの状態からコントローラ１０で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、保護回路における容量の大きい方の大容量ヒューズ５、５への切り替えがなされると共に、２機のファンモータ３、４がまず並列接続状態に切り替えられた後、モータ電流が並列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で直列接続状態に切り替えられ、その後モータ電流が直列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で保護回路における容量の小さい方の小容量ヒューズ６への切り替えがなされるように構成されたことにより、まず並列接続状態で確実にファンモータ３、４を回転させることができると共に、容量が大きい方の大容量ヒューズ５、５で並列接続状態への切り替え時に発生する起動電流によるヒューズの切れを防止しつつ、直列接続状態へ切り替えられた後には容量の小さい方の小容量ヒューズ６でファンモータロック時における回路を保護することができるようになる。
また、直列接続状態でスタートする際の起動電流が容量の大きい大容量ヒューズ５、５で保護されるため、ヒューズの寿命を延ばすことができるようになる。

また、２機のファンモータ３、４に対する電源がＯＦＦの状態またはコントローラ１０で直列接続状態への切り替えがなされている状態からコントローラ１０で並列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず保護回路における容量の大きい方の大容量ヒューズ５、５への切り替えがなされた後、所定時間遅らせて２機のファンモータ３、４が並列接続状態に切り替えられるように構成されることにより、リレー（７、８、９）における切り替え作動時間にバラツキがあっても、容量の大きい方の大容量ヒューズ５、５への切り替えを並列接続状態への切り替えより確実に先行させることができ、これにより、起動電流によるヒューズの切れを防止することができるようになる。

また、コントローラ１０で並列接続状態への切り替えがなされている状態からコントローラ１０で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず直列接続状態への切り替えがなされた後、所定時間遅らせて保護回路における容量の大きい方の大容量ヒューズ５、５から小さい方の小容量ヒューズ６への切り替えがなされるように構成されることにより、リレー（７、８、９）における切り替え作動時間にバラツキがあっても、直列接続状態への切り替えを容量の小さい方の小容量ヒューズ６への切り替えより確実に先行させることができ、これにより、並列接続状態における定常電流によるヒューズの切れを防止することができるようになる。

以上、本発明の実施例を図面に基づき説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、２機のファンモータ３、４を備えた車両用空調装置のコンデンサに本発明を適用した例を示したが、３機以上のファンモータを備えたものや、空調装置のコンデンサ用ファンモータ以外のモータ等、複数のモータを備えた全てのシステムに適用することができる。

ディーゼル車両用空調装置のコンデンサに設けられたファンモータ適用された実施例の複数モータの回転速度切替制御装置を示す制御回路図である。実施例の複数モータの回転速度切替制御装置の制御作動を示すタイムチャートである。実施例の複数モータの回転速度切替制御装置の制御作動を示すタイムチャートである。実施例の複数モータの回転速度切替制御装置の制御作動を示すタイムチャートである。実施例の複数モータの回転速度切替制御装置の制御作動を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ソレノイド
２ソレノイドＯＮ・ＯＦＦリレー
３第１のファンモータ
４第２のファンモータ
５大容量ヒューズ
６小容量ヒューズ
７直・並列切り替え用リレー
８ファンモータＯＮ・ＯＦＦ切り替えリレー
９ヒューズ容量切り替えリレー
１０コントローラ（回転速度切替手段）
１１コントローラ用ヒューズ
１２ソレノイド用ヒューズ
１３リレー用ヒューズ
１４冷媒中圧スイッチ
１５ＥＣＭ

Claims

複数のモータを具備するシステムであって前記複数のモータを電源回路に対し直列接続状態と並列接続状態とに切り替えることにより複数のモータの回転速度の切り替えを行う回転速度切替手段と、前記モータのロック時に前記電源回路を遮断する保護回路とが備えられた複数モータの回転速度切替制御装置において、
前記保護回路として前記直列接続状態にある複数モータの電源入力ラインに介装された容量の小さい方のヒューズと前記並列接続状態にある複数モータの電源入力ラインに介装された容量の大きい方のヒューズとが並列に備えられるとともに、この並列に備えられた前記容量の小さい方のヒューズまたは前記容量の大きい方のヒューズのいずれか一方のヒューズを前記電源回路に接続するヒューズ容量切り替えリレーが備えられ、前記回転速度切替手段による直列接続状態と並列接続状態の切り替え指令に連動して前記保護回路における前記ヒューズ容量切り替えリレーにより前記容量の小さい方のヒューズと前記容量の大きい方のヒューズの切り替えが行われるように構成されていることを特徴とする複数モータの回転速度切替制御装置。
請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置において、前記複数のモータに対する電源がＯＦＦの状態から前記回転速度切替手段で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、前記保護回路における容量の大きい方のヒューズへの切り替えがなされると共に、前記複数のモータがまず並列接続状態に切り替えられた後、モータ電流が並列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で直列接続状態に切り替えられ、その後モータ電流が直列接続状態における定常電流に落ち着いた時点で前記保護回路における容量の小さい方のヒューズへの切り替えがなされるように構成されていることを特徴とする複数モータの回転速度切替制御装置。
請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置において、前記複数のモータに対する電源がＯＦＦの状態または前記回転速度切替手段で直列接続状態への切り替えがなされている状態から前記回転速度切替手段で並列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず前記保護回路における容量の大きい方のヒューズへの切り替えがなされた後、所定時間遅らせて前記複数のモータが並列接続状態に切り替えられるように構成されていることを特徴とする複数モータの回転速度切替制御装置。
請求項１に記載の複数モータの回転速度切替制御装置において、前記回転速度切替手段で並列接続状態への切り替えがなされている状態から前記回転速度切替回手段で直列接続状態への切り替え指令がなされた時には、まず直列接続状態への切り替えがなされた後、所定時間遅らせて前記保護回路における容量の大きい方のヒューズから小さい方のヒューズへの切り替えがなされるように構成されていることを特徴とする複数モータの回転速度切替制御装置。