JP2011053102A

JP2011053102A - Device for detecting number of revolutions

Info

Publication number: JP2011053102A
Application number: JP2009202700A
Authority: JP
Inventors: Takumi Shimizu; 工清水
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2011-03-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce current variation when a number-of-revolutions signal is generated by generating current variation by turning on/off a switching element in accordance with the revolution of a rotator. SOLUTION: A resistive element 16 is provided in parallel with the switching element 14 so that a current flows from a power supply 24 to a ground 17 via a pull-up resistor 21, a connection point 25, a wire 30, and the resistive element 16 even when the switching element 14 is turned off. Accordingly, the difference between the current flowing to the connection point 25 when the switching element 14 is turned on and the current flowing to the connection point 25 when it is turned off is reduced, thereby reducing the current variation. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転体の回転数を検出する回転数検出装置に関する。 The present invention relates to a rotational speed detection device that detects the rotational speed of a rotating body.

従来より、送風ファンを駆動するためのブラシレスモータと、当該ブラシレスモータのコイルに接続された駆動回路と、当該ブラシレスモータを制御するマイクロコンピュータと、を備えた制御システムが、例えば特許文献１で提案されている。 A control system including a brushless motor for driving a blower fan, a drive circuit connected to a coil of the brushless motor, and a microcomputer for controlling the brushless motor has been proposed in, for example, Patent Document 1 Has been.

このような制御システムでは、マイクロコンピュータは、設定回転速度に対応する周波数のパルスを生成して駆動回路に出力する。また、駆動回路は、当該パルスを入力すると共に当該パルスに従ってブラシレスモータを駆動する。これにより、送風ファンが回転するようなっている。 In such a control system, the microcomputer generates a pulse having a frequency corresponding to the set rotation speed and outputs the pulse to the drive circuit. The drive circuit inputs the pulse and drives the brushless motor according to the pulse. As a result, the blower fan rotates.

また、回転センサでブラシレスモータの回転が検出されると共に、駆動回路が回転検出パルスを出力する。そして、マイクロコンピュータは、駆動回路から入力したコイル選択パルスの周期からブラシレスモータの回転速度を演算し、設定回転速度との差がゼロになるようにフィードバック制御を行う。 The rotation sensor detects the rotation of the brushless motor, and the drive circuit outputs a rotation detection pulse. The microcomputer calculates the rotational speed of the brushless motor from the cycle of the coil selection pulse input from the drive circuit, and performs feedback control so that the difference from the set rotational speed becomes zero.

特許第２９３３４２８号公報Japanese Patent No. 2933428

上記従来の技術では、制御システムにおいてフィードバック制御を行うべく、駆動回路から回転検出パルスを出力している。このような回転検出パルスを生成する手法として、例えば、オープンコレクタ（またはオープンドレイン）回路からパルス信号を出力する方式が一般に知られている。 In the above conventional technique, the rotation detection pulse is output from the drive circuit in order to perform feedback control in the control system. As a method for generating such a rotation detection pulse, for example, a method of outputting a pulse signal from an open collector (or open drain) circuit is generally known.

オープンコレクタ回路は、トランジスタ等のスイッチング素子をスイッチとして動作させる回路であり、トランジスタがオン状態では低電圧を出力し、トランジスタがオフ状態では高電圧を出力する回路である。このようなオープンコレクタ回路を従来の駆動回路に組み込み、ブラシレスモータの回転に応じてトランジスタをオン／オフすることにより回転検出パルスを生成することが可能となる。 An open collector circuit is a circuit that operates using a switching element such as a transistor as a switch. The open collector circuit outputs a low voltage when the transistor is on, and outputs a high voltage when the transistor is off. Such an open collector circuit is incorporated in a conventional drive circuit, and a rotation detection pulse can be generated by turning on / off the transistor in accordance with the rotation of the brushless motor.

しかしながら、ブラシレスモータの回転に応じてトランジスタがオンするとオープンコレクタ回路に電流が流れ、トランジスタがオフすると当該回路に電流が流れないという動作が繰り返されるので、当該回路の配線に流れる電流が変動する電流変動が起こる。このため、この電流変動により当該回路の配線から電波が発生し、この電波が周囲に影響を与えてしまうという問題がある。 However, when the transistor is turned on according to the rotation of the brushless motor, a current flows through the open collector circuit, and when the transistor is turned off, the current does not flow through the circuit, so the current flowing through the circuit wiring varies. Variation occurs. For this reason, there is a problem that radio waves are generated from the wiring of the circuit due to the current fluctuation, and the radio waves affect the surroundings.

本発明は上記点に鑑み、回転体の回転に応じてスイッチング素子をオン／オフさせることにより電流変動を生じさせることで回転数信号を生成するに際し、当該電流変動を小さくすることができる回転数検出装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a rotational speed capable of reducing the current fluctuation when generating the rotational speed signal by generating a current fluctuation by turning on / off the switching element according to the rotation of the rotating body. An object is to provide a detection device.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電源に接続される抵抗と、回転体の回転に応じてオン／オフすると共に抵抗に接続されるスイッチング素子と、を備え、スイッチング素子がオン／オフすることにより変化するスイッチング素子と抵抗との接続点の電圧を回転体の回転数を表す回転数信号とし、この回転数信号に基づいて回転体の回転数を検出する回転数検出装置であって、スイッチング素子に並列接続され、スイッチング素子がオフ状態のときに電源から抵抗を介して接続点に流れる電流をグランドに流す電流経路手段を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a resistor connected to a power source, and a switching element that is turned on / off according to the rotation of the rotating body and connected to the resistor. The voltage at the connection point between the switching element and the resistor, which changes when the switch is turned on / off, is used as a rotational speed signal representing the rotational speed of the rotating body, and the rotational speed detection detects the rotational speed of the rotating body based on the rotational speed signal. The apparatus is characterized by comprising current path means that are connected in parallel to the switching element, and that causes a current that flows from the power source to the connection point via a resistor to the ground when the switching element is in an OFF state.

これによると、電流経路手段によりスイッチング素子がオフ状態のときにも接続点に電流が流れるので、スイッチング素子がオン状態のときに接続点に流れる電流とオフ状態のときに接続点に流れる電流との差すなわち電流変動を小さくすることができる。 According to this, since the current flows through the connection point even when the switching element is off by the current path means, the current flowing through the connection point when the switching element is on and the current flowing through the connection point when the switching element is off. Difference, that is, current fluctuation can be reduced.

請求項２に記載の発明のように、電流経路手段は、少なくともツェナーダイオード、バリスタ、所定の抵抗値の抵抗素子のいずれかであることが好ましい。 The current path means is preferably at least one of a Zener diode, a varistor, and a resistance element having a predetermined resistance value.

請求項３に記載の発明では、抵抗とスイッチング素子との間にはワイヤが接続され、接続点は、抵抗とワイヤとの間に設けられており、電流経路手段は、スイッチング素子がオフ状態のときに電源から抵抗および接続点を介してワイヤに流れる電流をグランドに流すようになっていることを特徴とする。 According to the third aspect of the present invention, a wire is connected between the resistor and the switching element, a connection point is provided between the resistor and the wire, and the current path means is configured such that the switching element is in an OFF state. It is characterized in that a current flowing from the power source to the wire through the resistor and the connection point is sometimes caused to flow to the ground.

これによると、電流経路手段により接続点に流れる電流の変動が小さくなるので、ワイヤに流れる電流の変動を小さくすることができる。 According to this, since the fluctuation of the current flowing through the connection point is reduced by the current path means, the fluctuation of the current flowing through the wire can be reduced.

請求項４に記載の発明では、接続点の電圧を入力して当該電圧の大きさに基づいてグランドの電圧変動を検出する電圧変動検出回路を備えていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided a voltage fluctuation detection circuit that receives a voltage at a connection point and detects a voltage fluctuation of the ground based on the magnitude of the voltage.

このように、電圧変動検出回路によってグランドの電圧変動を検出することにより、当該電圧変動が起こる前後のグランドの電位差を取得することができる。また、電流経路手段を流れる電流の経路における各配線の接点抵抗を取得することもできる。したがって、これらグランドの電位差や接点抵抗から、電源から電流経路手段を介してグランドに至る経路において配線の接触不良を検出することができる。 Thus, by detecting the voltage fluctuation of the ground by the voltage fluctuation detection circuit, the potential difference of the ground before and after the voltage fluctuation can be acquired. It is also possible to acquire the contact resistance of each wiring in the current path flowing through the current path means. Therefore, it is possible to detect a contact failure of the wiring in the path from the power source to the ground through the current path means from the potential difference and contact resistance of the ground.

請求項５に記載の発明では、電流経路手段は、回転体の回転が停止し続けていることによりスイッチング素子がオフ状態を維持し続けているときに、電源から抵抗および接続点を介して流れる電流をグランドに流し続けることを特徴とする。 In the fifth aspect of the present invention, the current path means flows from the power source through the resistor and the connection point when the switching element continues to be in the OFF state because the rotation of the rotating body continues to stop. It is characterized in that a current continues to flow to the ground.

これによると、電源から電流経路手段を介してグランドに至るまでの経路において、配線と配線との接点に常に電流が流れ続けるので、当該接点における酸化を防止することができる。したがって、作動頻度の低い回転数検出装置において、当該接点の酸化により電流が流れなくなるオープン故障を防止することができる。 According to this, in the path from the power supply to the ground via the current path means, the current always flows through the contact between the wirings, so that the oxidation at the contact can be prevented. Therefore, it is possible to prevent an open failure in which a current does not flow due to oxidation of the contact in the rotation speed detection device with a low operating frequency.

請求項６に記載の発明では、スイッチング素子と電流経路手段との分岐点と、スイッチング素子と、の間に、ローパスフィルタとして機能する回転体側フィルタ回路を備えていることを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that a rotating body side filter circuit functioning as a low-pass filter is provided between the branch point of the switching element and the current path means and the switching element.

これによると、分岐点からスイッチング素子に流れる電流に含まれる高周波成分を除去することができる。 According to this, the high frequency component contained in the current flowing from the branch point to the switching element can be removed.

請求項７に記載の発明では、回転数信号に基づいて回転体の回転数を検出する回転数検出回路と接続点との間に、ローパスフィルタとして機能する回転数検出側フィルタ回路を備えていることを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, the rotational speed detection side filter circuit that functions as a low-pass filter is provided between the rotational speed detection circuit that detects the rotational speed of the rotating body based on the rotational speed signal and the connection point. It is characterized by that.

これによると、接続点から回転数検出回路に出力される回転数信号に含まれる高周波成分を除去することができる。 According to this, the high frequency component contained in the rotation speed signal output from the connection point to the rotation speed detection circuit can be removed.

請求項８に記載の発明のように、回転体は、車両に搭載される空調用または冷却用のモータであることが好ましい。 As in the eighth aspect of the invention, the rotating body is preferably an air conditioning or cooling motor mounted on a vehicle.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係る回転数検出装置を含んだ冷却制御システムの全体図である。1 is an overall view of a cooling control system including a rotation speed detection device according to a first embodiment of the present invention. 回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of a rotation speed detection apparatus. 回転数検出装置のスイッチング素子（Ｔｒ）と接続点の電圧（Ｖ１）のタイミングチャートである。It is a timing chart of the switching element (Tr) of a rotation speed detection apparatus, and the voltage (V1) of a connection point. 本発明の第２実施形態に係る回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される回転数検出装置は、例えば、車両に搭載された空調用や冷却用のファンの回転数を検出する車両用回転数検出装置である。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The rotation speed detection device shown in this embodiment is, for example, a vehicle rotation speed detection device that detects the rotation speed of an air conditioning or cooling fan mounted on a vehicle.

図１は、本実施形態に係る回転数検出装置を含んだ冷却制御システムの全体図である。また、図２は、回転数検出装置の回路図である。以下、図１および図２を参照して、冷却制御システムおよび回転数検出装置の構成について説明する。 FIG. 1 is an overall view of a cooling control system including a rotation speed detection device according to the present embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram of the rotation speed detection device. Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of a cooling control system and a rotation speed detection apparatus is demonstrated.

本実施形態に係る冷却制御システムは車両に搭載されるものであり、例えば、ハイブリッド車の動力源であるバッテリを冷却するように構成されている。具体的には、図１に示されるように、冷却制御システムは、ファンモジュール１０とＥＣＵ２０とを備えて構成されている。ファンモジュール１０とＥＣＵ２０とは、例えばワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）等の配線により接続されている。 The cooling control system according to the present embodiment is mounted on a vehicle, and is configured to cool a battery that is a power source of a hybrid vehicle, for example. Specifically, as shown in FIG. 1, the cooling control system includes a fan module 10 and an ECU 20. The fan module 10 and the ECU 20 are connected by wiring such as a wire harness (W / H), for example.

ファンモジュール１０は、上記のバッテリを冷却する冷却機構であり、ファン１１と、モータ１２と、モータ制御部１３とを備えている。ファン１１は、バッテリに空気を送風してバッテリを冷却するための送風ファンである。モータ１２はファン１１に取り付けられていると共に、ファン１１を回転させるものである。このモータ１２は、車両に搭載されると共に、バッテリを冷却する冷却用のものであり、例えば１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の周波数で回転する。 The fan module 10 is a cooling mechanism that cools the battery, and includes a fan 11, a motor 12, and a motor control unit 13. The fan 11 is a blower fan for blowing air to the battery to cool the battery. The motor 12 is attached to the fan 11 and rotates the fan 11. The motor 12 is mounted on the vehicle and is for cooling the battery, and rotates at a frequency of about 100 Hz to 1 kHz, for example.

モータ制御部１３は、ＥＣＵ２０から入力される回転指令信号に従ってモータ１２を駆動するものである。また、モータ制御部１３は、モータ１２の実際の回転数を示すパルス信号をＥＣＵ２０に出力する機能も備えている。 The motor control unit 13 drives the motor 12 in accordance with a rotation command signal input from the ECU 20. The motor control unit 13 also has a function of outputting to the ECU 20 a pulse signal indicating the actual rotational speed of the motor 12.

ＥＣＵ２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従ってファンモジュール１０を制御するものである。 The ECU 20 includes a microcomputer composed of a CPU, ROM, EEPROM, RAM, etc. (not shown), and controls the fan module 10 according to a program stored in the microcomputer.

本実施形態では、ＥＣＵ２０は、図示しない各種センサの信号を入力し、これらの信号を用いてファン１１を所定の回転数で回転させるための回転指令信号を生成し、この回転指令信号をファンモジュール１０に出力する。 In the present embodiment, the ECU 20 inputs signals from various sensors (not shown), generates a rotation command signal for rotating the fan 11 at a predetermined rotation speed using these signals, and uses the rotation command signal as a fan module. 10 is output.

なお、回転指令信号は、例えばｄｕｔｙ比が指定された信号である。ここで、デューティー比（ｄｕｔｙ比）とは、一周期Ｔのうちハイレベル期間Ｔｈが占める割合を百分率で表すものである（ｄｕｔｙ比［％］＝（Ｔｈ／Ｔ）×１００）。 The rotation command signal is a signal in which a duty ratio is specified, for example. Here, the duty ratio (duty ratio) represents the ratio of the high level period Th in one cycle T as a percentage (duty ratio [%] = (Th / T) × 100).

また、ＥＣＵ２０は、ファンモジュール１０からパルス信号を入力し、このパルス信号に基づいて、モータ１２の実際の回転数を検出する。そして、ＥＣＵ２０は、検出したモータ１２の回転数を用いてモータ１２の最適な回転数を演算し、この演算結果を回転指令信号の生成に用いる。すなわち、ＥＣＵ２０は、実際のモータ１２の回転数を回転指令信号の生成にフィードバックするフィードバック制御を行う。 Further, the ECU 20 receives a pulse signal from the fan module 10 and detects the actual rotational speed of the motor 12 based on the pulse signal. Then, the ECU 20 calculates the optimum rotation number of the motor 12 using the detected rotation number of the motor 12, and uses the calculation result for generating a rotation command signal. That is, the ECU 20 performs feedback control that feeds back the actual rotational speed of the motor 12 to the generation of the rotation command signal.

このような冷却制御システムにおいて、モータ１２の実際の回転数を検出するための回転数検出装置は、図２に示される回路構成となっている。ファンモジュール１０とＥＣＵ２０とは所定の長さのワイヤ３０によって電気的に接続されている。ワイヤ３０は上述のようにワイヤハーネス等の配線であり、ワイヤ３０の長さは例えば１ｍ〜２ｍ程度である。 In such a cooling control system, the rotational speed detection device for detecting the actual rotational speed of the motor 12 has a circuit configuration shown in FIG. The fan module 10 and the ECU 20 are electrically connected by a wire 30 having a predetermined length. The wire 30 is a wiring such as a wire harness as described above, and the length of the wire 30 is, for example, about 1 m to 2 m.

具体的には、ファンモジュール１０は、スイッチング素子１４と、フィルタ回路１５と、抵抗素子１６と、を備えている。これらスイッチング素子１４、フィルタ回路１５、および抵抗素子１６は、例えばファンモジュール１０のモータ制御部１３に備えられている。 Specifically, the fan module 10 includes a switching element 14, a filter circuit 15, and a resistance element 16. These switching element 14, filter circuit 15, and resistance element 16 are provided in the motor control unit 13 of the fan module 10, for example.

スイッチング素子１４は、モータ１２の回転に応じてオン／オフするものである。そして、モータ制御部１３に設けられた図示しない回転センサの信号がスイッチング素子１４のベースに入力されることにより、スイッチング素子１４がオン／オフするようになっている。 The switching element 14 is turned on / off according to the rotation of the motor 12. The switching element 14 is turned on / off when a signal from a rotation sensor (not shown) provided in the motor control unit 13 is input to the base of the switching element 14.

なお、回転センサは、いわゆるレゾルバと呼ばれるものに相当し、モータ１２の回転軸に所定の回転角度ごとに設けられた突起に対向配置されたセンシング部を備えたものである。モータの回転軸が軸回りに回転することにより突起も回転するので、位置が固定されたセンシング部は移動する突起の位置を検出することとなる。したがって、回転センサは、例えば、センシング部が移動する突起を検出したときにスイッチング素子１４をオンし、センシング部が移動する突起を検出しないときにスイッチング素子１４をオフする。このようにして、モータ１２の回転に応じてスイッチング素子１４がオン／オフするようになっている。 The rotation sensor corresponds to what is called a so-called resolver, and includes a sensing unit disposed on a rotation shaft of the motor 12 so as to face a protrusion provided at a predetermined rotation angle. As the rotation shaft of the motor rotates about the axis, the protrusion also rotates, so that the sensing unit whose position is fixed detects the position of the moving protrusion. Therefore, for example, the rotation sensor turns on the switching element 14 when the sensing unit detects a moving projection, and turns off the switching element 14 when the sensing unit does not detect the moving projection. In this way, the switching element 14 is turned on / off according to the rotation of the motor 12.

また、スイッチング素子１４のエミッタはファンモジュール１０のグランド１７に接続され、コレクタはフィルタ回路１５に接続されている。グランド１７は、例えば車両のボディである。このようなスイッチング素子１４としては、例えばＮＰＮ型のトランジスタが採用される。 The emitter of the switching element 14 is connected to the ground 17 of the fan module 10, and the collector is connected to the filter circuit 15. The ground 17 is, for example, a vehicle body. As such a switching element 14, for example, an NPN type transistor is employed.

フィルタ回路１５は、ワイヤ３０とスイッチング素子１４との間に接続されたローパスフィルタである。ワイヤ３０と抵抗素子１６との接続部分を分岐点１８とすると、フィルタ回路１５はこの分岐点１８とスイッチング素子１４のコレクタとの間に接続されている。 The filter circuit 15 is a low-pass filter connected between the wire 30 and the switching element 14. If the connecting portion between the wire 30 and the resistance element 16 is a branch point 18, the filter circuit 15 is connected between the branch point 18 and the collector of the switching element 14.

このようなフィルタ回路１５は、分岐点１８とスイッチング素子１４のコレクタとの間に接続された抵抗１５ａと、抵抗１５ａのうち分岐点１８側とグランド１７との間に接続されたコンデンサ１５ｂとで構成されている。上述のように、モータ１２が５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の周波数で回転する場合にはこれらの周波数を通過させるように、抵抗１５ａとコンデンサ１５ｂの各値が設定される。このフィルタ回路１５により、分岐点１８からスイッチング素子１４に流れる電流に含まれる高周波成分（ノイズ）を除去することが可能となる。 Such a filter circuit 15 includes a resistor 15a connected between the branch point 18 and the collector of the switching element 14, and a capacitor 15b connected between the branch point 18 side of the resistor 15a and the ground 17. It is configured. As described above, when the motor 12 rotates at a frequency of about 500 Hz to 1 kHz, the values of the resistor 15a and the capacitor 15b are set so as to pass these frequencies. The filter circuit 15 can remove high frequency components (noise) included in the current flowing from the branch point 18 to the switching element 14.

抵抗素子１６は、分岐点１８とグランド１７との間に接続され、ワイヤ３０を介してファンモジュール１０に流れ込む電流の一部をグランド１７に流す電流経路を形成する素子である。すなわち、抵抗素子１６はスイッチング素子１４に並列接続され、ワイヤ３０を介してファンモジュール１０に流れ込む電流の一部または全部をグランド１７に流す役割を果たす。この抵抗素子１６は、所定の抵抗値が設定された抵抗である。 The resistance element 16 is an element that is connected between the branch point 18 and the ground 17 and forms a current path through which a part of the current flowing into the fan module 10 via the wire 30 flows to the ground 17. That is, the resistance element 16 is connected in parallel to the switching element 14, and plays a role of flowing a part or all of the current flowing into the fan module 10 through the wire 30 to the ground 17. The resistance element 16 is a resistance set with a predetermined resistance value.

一方、ＥＣＵ２０は、プルアップ抵抗２１と、フィルタ回路２２と、回転数検出回路２３とを備えている。 On the other hand, the ECU 20 includes a pull-up resistor 21, a filter circuit 22, and a rotation speed detection circuit 23.

プルアップ抵抗２１は、当該プルアップ抵抗２１の一方が電源２４に接続され、他方がワイヤ３０に接続された抵抗である。すなわち、プルアップ抵抗２１は当該プルアップ抵抗２１の他方側の電圧を安定させる役割を果たすものである。なお、電源２４は、ＥＣＵ２０を稼動させるための電源であり、車両に搭載された冷却用とは異なるバッテリから作り出された電圧供給源である。 The pull-up resistor 21 is a resistor in which one of the pull-up resistors 21 is connected to the power source 24 and the other is connected to the wire 30. That is, the pull-up resistor 21 serves to stabilize the voltage on the other side of the pull-up resistor 21. The power source 24 is a power source for operating the ECU 20, and is a voltage supply source created from a battery different from that for cooling mounted in the vehicle.

したがって、ファンモジュール１０のスイッチング素子１４はフィルタ回路１５およびワイヤ３０を介してプルアップ抵抗２１に接続され、電源２４、プルアップ抵抗２１、ワイヤ３０、フィルタ回路１５、スイッチング素子１４、およびグランド１７という経路が形成される。 Therefore, the switching element 14 of the fan module 10 is connected to the pull-up resistor 21 via the filter circuit 15 and the wire 30, and is referred to as the power supply 24, the pull-up resistor 21, the wire 30, the filter circuit 15, the switching element 14, and the ground 17. A path is formed.

そして、スイッチング素子１４のオン状態またはオフ状態により、電源２４からプルアップ抵抗２１およびワイヤ３０を介してファンモジュール１０に流れる電流の経路が異なる。具体的には、スイッチング素子１４がオフ状態のときには、電源２４からプルアップ抵抗２１、ワイヤ３０、および抵抗素子１６を介してグランド１７に至る経路が形成される。一方、スイッチング素子１４がオン状態のときには、電源２４からプルアップ抵抗２１、ワイヤ３０、分岐点１８、抵抗素子１６、およびグランド１７に至る経路と、分岐点１８、フィルタ回路１５、スイッチング素子１４およびグランド１７に至る経路との２つの経路が形成される。 The path of current flowing from the power supply 24 to the fan module 10 via the pull-up resistor 21 and the wire 30 differs depending on whether the switching element 14 is on or off. Specifically, when the switching element 14 is in an OFF state, a path from the power supply 24 to the ground 17 through the pull-up resistor 21, the wire 30, and the resistance element 16 is formed. On the other hand, when the switching element 14 is on, the path from the power supply 24 to the pull-up resistor 21, the wire 30, the branch point 18, the resistor element 16, and the ground 17, the branch point 18, the filter circuit 15, the switching element 14 and Two paths are formed, the path to the ground 17.

つまり、スイッチング素子１４のオン状態またはオフ状態によってワイヤ３０に流れる電流が上記のパルス信号に相当する。 That is, the current flowing through the wire 30 depending on the ON state or the OFF state of the switching element 14 corresponds to the pulse signal.

また、図２に示されるように、スイッチング素子１４のエミッタがグランド１７に接続され、コレクタが電源２４側に接続されているので、いわゆるオープンコレクタ回路が構成されている。 As shown in FIG. 2, since the emitter of the switching element 14 is connected to the ground 17 and the collector is connected to the power supply 24 side, a so-called open collector circuit is configured.

フィルタ回路２２は、フィルタ回路１５と同様に、ローパスフィルタとして機能するものであり、抵抗２２ａとコンデンサ２２ｂとで構成されている。ワイヤ３０とプルアップ抵抗２１との接続部分を接続点２５とすると、このフィルタ回路２２は、接続点２５と回転数検出回路２３との間に接続されている。すなわち、抵抗２２ａは接続点２５と回転数検出回路２３との間に接続され、コンデンサ２２ｂは抵抗２２ａのうち回転数検出回路２３側とＥＣＵ２０のグランド２６との間に接続されている。グランド２６は、グランド１７と同様に例えば車両のボディである。これにより、接続点２５から回転数検出回路２３に出力される回転数信号に含まれる高周波成分（ノイズ）を除去することが可能となる。 Similar to the filter circuit 15, the filter circuit 22 functions as a low-pass filter and includes a resistor 22a and a capacitor 22b. Assuming that a connection point between the wire 30 and the pull-up resistor 21 is a connection point 25, the filter circuit 22 is connected between the connection point 25 and the rotation speed detection circuit 23. That is, the resistor 22 a is connected between the connection point 25 and the rotation speed detection circuit 23, and the capacitor 22 b is connected between the rotation speed detection circuit 23 side of the resistor 22 a and the ground 26 of the ECU 20. The ground 26 is the body of the vehicle, for example, like the ground 17. Thereby, it is possible to remove a high frequency component (noise) included in the rotation speed signal output from the connection point 25 to the rotation speed detection circuit 23.

なお、フィルタ回路２２についても、フィルタ回路１５と同様に、モータ１２が５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の周波数で回転する場合にはこれらの周波数を通過させるように、抵抗２２ａとコンデンサ２２ｂの各値が設定されている。 As with the filter circuit 15, each value of the resistor 22 a and the capacitor 22 b is set so that the filter circuit 22 passes these frequencies when the motor 12 rotates at a frequency of about 500 Hz to 1 kHz. ing.

回転数検出回路２３は、接続点２５の電圧をモータ１２の回転数を表す回転数信号とすると、この回転数信号に基づいてモータ１２の回転数を検出するものである。本実施形態では、接続点２５の電圧をＶ１とする。 The rotational speed detection circuit 23 detects the rotational speed of the motor 12 based on the rotational speed signal when the voltage at the connection point 25 is a rotational speed signal representing the rotational speed of the motor 12. In the present embodiment, the voltage at the connection point 25 is V1.

このような回転数検出回路２３は、図示しないコンパレータやカウンタ、回転数演算部を備えている。回転数検出回路２３は、取得したモータ１２の実際の回転数をＥＣＵ２０内に設けられた回転指令信号生成回路に出力し、取得した回転数が回転指令信号の生成にフィードバックされるようにしている。以上が、本実施形態に係る冷却制御システムおよび回転数検出装置の全体構成である。 Such a rotation speed detection circuit 23 includes a comparator, a counter, and a rotation speed calculation unit (not shown). The rotation speed detection circuit 23 outputs the acquired actual rotation speed of the motor 12 to a rotation command signal generation circuit provided in the ECU 20 so that the acquired rotation speed is fed back to the generation of the rotation command signal. . The above is the overall configuration of the cooling control system and the rotation speed detection device according to the present embodiment.

次に、冷却制御システムおよび回転数検出装置の作動について、図３を参照して説明する。図３は、回転数検出装置のスイッチング素子１４のオン／オフ状態（Ｔｒ）と接続点２５の電圧Ｖ１のタイミングチャートである。なお、図３の縦軸はスイッチング素子１４のベース電圧および接続点２５の電圧Ｖ１を示し、横軸は時間を示している。 Next, the operation of the cooling control system and the rotation speed detection device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart of the on / off state (Tr) of the switching element 14 and the voltage V1 at the connection point 25 of the rotation speed detection device. 3 represents the base voltage of the switching element 14 and the voltage V1 at the connection point 25, and the horizontal axis represents time.

まず、ＥＣＵ２０は、外部から各種センサの信号を入力し、これらの信号に基づいてモータ１２を回転させるための回転指令信号を生成する。 First, the ECU 20 inputs signals from various sensors from the outside, and generates a rotation command signal for rotating the motor 12 based on these signals.

この回転指令信号は、ワイヤ３０を介してファンモジュール１０のモータ制御部１３に入力される。そして、モータ制御部１３は回転指令信号に従ってモータ１２を回転させる。これにより、ファン１１が回転し、ハイブリッド車の動力源であるバッテリが冷却される。 This rotation command signal is input to the motor control unit 13 of the fan module 10 via the wire 30. The motor control unit 13 rotates the motor 12 according to the rotation command signal. Thereby, the fan 11 rotates and the battery which is a power source of the hybrid vehicle is cooled.

そして、モータ１２が回転することにより、回転センサがスイッチング素子１４をオン／オフする。これにより、回転数検出装置に流れる電流の経路が切り替えられ、ＥＣＵ２０の電源２４からワイヤ３０を介してファンモジュール１０に流れる電流の大きさが変化する。つまり、ファンモジュール１０からＥＣＵ２０にパルス信号が出力される。 Then, as the motor 12 rotates, the rotation sensor turns the switching element 14 on / off. Thereby, the path of the current flowing through the rotation speed detection device is switched, and the magnitude of the current flowing from the power supply 24 of the ECU 20 through the wire 30 to the fan module 10 changes. That is, a pulse signal is output from the fan module 10 to the ECU 20.

具体的には、モータ１２が回転することにより、スイッチング素子１４がオン状態となると、電源２４からプルアップ抵抗２１およびワイヤ３０を介して分岐点１８に流れ込んだ電流は抵抗素子１６を介してグランド１７に流れると共に、フィルタ回路１５およびスイッチング素子１４を介してグランド１７にも流れる。 Specifically, when the switching element 14 is turned on by the rotation of the motor 12, the current flowing from the power source 24 to the branch point 18 via the pull-up resistor 21 and the wire 30 is grounded via the resistance element 16. 17 and also flows to the ground 17 through the filter circuit 15 and the switching element 14.

また、スイッチング素子１４がオン状態になったときには、各フィルタ回路１５、２２の各コンデンサ１５ｂ、２２ｂの放電も開始する。フィルタ回路１５のコンデンサ１５ｂの放電による電流は抵抗１５ａを介してスイッチング素子１４側に流れ、フィルタ回路２２のコンデンサ２２ｂの放電による電流は接続点２５を介してファンモジュール１０側に流れる。そして、各コンデンサ１５ｂ、２２ｂの放電が終了すると、各コンデンサ１５ｂ、２２ｂから電流は流れ出ない。 When the switching element 14 is turned on, the capacitors 15b and 22b of the filter circuits 15 and 22 are also started to discharge. The current due to the discharge of the capacitor 15b of the filter circuit 15 flows to the switching element 14 side via the resistor 15a, and the current due to the discharge of the capacitor 22b of the filter circuit 22 flows to the fan module 10 side via the connection point 25. And when discharge of each capacitor | condenser 15b, 22b is complete | finished, an electric current does not flow out from each capacitor | condenser 15b, 22b.

このように、電源２４から接続点２５に流れ込んだ電流は、抵抗素子１６を介する経路と、スイッチング素子１４を介する経路の２経路に流れるので、図３に示されるように、接続点２５の電圧Ｖ１は下がる。 As described above, the current flowing from the power supply 24 to the connection point 25 flows in two paths, that is, the path via the resistance element 16 and the path via the switching element 14, so that the voltage at the connection point 25 is shown in FIG. 3. V1 goes down.

続いて、モータ１２がさらに回転することにより、スイッチング素子１４がオフ状態となると、電源２４からプルアップ抵抗２１およびワイヤ３０を介して分岐点１８に流れ込んだ電流は、抵抗素子１６を介する経路を介してグランド１７に流れる。言い換えると、抵抗素子１６は、スイッチング素子１４がオフ状態のときに電源２４からプルアップ抵抗２１および接続点２５を介してワイヤ３０に流れる電流をグランド１７に流すようになっている。 Subsequently, when the motor 12 further rotates and the switching element 14 is turned off, the current flowing from the power supply 24 to the branch point 18 via the pull-up resistor 21 and the wire 30 passes through the path via the resistance element 16. And flows to the ground 17. In other words, the resistance element 16 allows a current flowing from the power supply 24 to the wire 30 via the pull-up resistor 21 and the connection point 25 to flow to the ground 17 when the switching element 14 is in the OFF state.

また、スイッチング素子１４がオフ状態となったときには、各フィルタ回路１５、２２の各コンデンサ１５ｂ、２２ｂの充電も開始する。この場合、電源２４からワイヤ３０を介してコンデンサ１５ｂに電流が流れ込むと共に、電源２４から抵抗２２ａを介してコンデンサ２２ｂに電流が流れ込む。そして、各コンデンサ１５ｂ、２２ｂの充電が終了すると、各コンデンサ１５ｂ、２２ｂに電流は流れ込まない。 Further, when the switching element 14 is turned off, charging of the capacitors 15b and 22b of the filter circuits 15 and 22 is also started. In this case, a current flows from the power source 24 to the capacitor 15b via the wire 30, and a current flows from the power source 24 to the capacitor 22b via the resistor 22a. When charging of the capacitors 15b and 22b is completed, no current flows into the capacitors 15b and 22b.

このように、スイッチング素子１４がオフ状態となると、電源２４からグランド１７に至る経路において電流が流れる経路は抵抗素子１６を介する経路のみとなるので、電源２４から接続点２５に流れ込む電流が多くなる。したがって、図３に示されるように、接続点２５の電圧Ｖ１は上がる。 As described above, when the switching element 14 is turned off, the path through which the current flows in the path from the power supply 24 to the ground 17 is only the path through the resistance element 16, so that the current flowing from the power supply 24 to the connection point 25 increases. . Therefore, as shown in FIG. 3, the voltage V1 at the connection point 25 increases.

そして、モータ１２が回転することにより、上記のスイッチング素子１４のオン／オフが繰り返される。これにより、ファンモジュール１０の分岐点１８に流れる電流の大きさが変化する。これに伴い、図３に示されるように、接続点２５の電圧Ｖ１がパルス状になる。この接続点２５の電圧Ｖ１がモータ１２の回転数を表す回転数信号とされ、この回転数信号がフィルタ回路２２を介して回転数検出回路２３に入力される。 When the motor 12 rotates, the switching element 14 is repeatedly turned on / off. Thereby, the magnitude | size of the electric current which flows into the branch point 18 of the fan module 10 changes. Along with this, as shown in FIG. 3, the voltage V1 at the connection point 25 becomes pulsed. The voltage V1 at the connection point 25 is used as a rotation speed signal indicating the rotation speed of the motor 12, and this rotation speed signal is input to the rotation speed detection circuit 23 via the filter circuit 22.

回転数検出回路２３に入力された回転数信号は、回転数検出回路２３のコンパレータに入力されて２値のデジタル信号とされ、回転数検出回路２３に備えられたカウンタでカウントされる。そして、回転数検出回路２３により、カウンタのカウント値からモータ１２の実際の回転数が検出される。こうして、検出された実際の回転数はＥＣＵ２０において回転指令信号を生成する際のパラメータとしてフィードバックされる。 The rotation speed signal input to the rotation speed detection circuit 23 is input to the comparator of the rotation speed detection circuit 23 to be a binary digital signal, and is counted by a counter provided in the rotation speed detection circuit 23. Then, the rotational speed detection circuit 23 detects the actual rotational speed of the motor 12 from the count value of the counter. Thus, the detected actual rotational speed is fed back as a parameter when the ECU 20 generates the rotation command signal.

上記のように作動する回転数検出装置において、ファンモジュール１０に設けられた抵抗素子１６の効果について説明する。抵抗素子１６の効果を分かりやすくするため、分岐点１８に抵抗素子１６が接続されている場合と接続されていない場合の接続点２５の電圧Ｖ１を概算した。 The effect of the resistance element 16 provided in the fan module 10 in the rotation speed detection device that operates as described above will be described. In order to make the effect of the resistance element 16 easy to understand, the voltage V1 at the connection point 25 when the resistance element 16 is connected to the branch point 18 and when the resistance element 16 is not connected is estimated.

ここで、例えば、プルアップ抵抗２１の抵抗値を１０ｋΩ、フィルタ回路１５の抵抗１５ａの抵抗値を５ｋΩ、そして抵抗素子１６の抵抗値を１０ｋΩとしている。また、電源２４の電圧を５Ｖとし、スイッチング素子１４がオン状態となったときの動作電圧を０．６Ｖとしている。 Here, for example, the resistance value of the pull-up resistor 21 is 10 kΩ, the resistance value of the resistor 15 a of the filter circuit 15 is 5 kΩ, and the resistance value of the resistance element 16 is 10 kΩ. Further, the voltage of the power supply 24 is 5V, and the operating voltage when the switching element 14 is turned on is 0.6V.

また、接続点２５の電圧Ｖ１を演算するため、分岐点１８に抵抗素子１６が接続されており、スイッチング素子１４がオン状態のときにプルアップ抵抗２１に流れる電流をＩ１、抵抗１５ａに流れる電流をＩ２、抵抗素子１６に流れる電流をＩ３とすると、
（１）Ｉ１＝Ｉ２＋Ｉ３
（２）５＝１０×１０^３×Ｉ１＋１０×１０^３×Ｉ３
（３）５＝０．６＋１０×１０^３×Ｉ１＋５×１０^３×Ｉ２
という３つの式を立てることができる。この連立方程式を解くことにより、Ｉ１＝０．３４５ｍＡ、Ｉ２＝０．１９０ｍＡ、Ｉ３＝０．１５５ｍＡを得る。 Further, in order to calculate the voltage V1 at the connection point 25, the resistance element 16 is connected to the branch point 18, and when the switching element 14 is in the on state, the current flowing through the pull-up resistor 21 is I1 and the current flowing through the resistance 15a Is I2, and the current flowing through the resistance element 16 is I3.
(1) I1 = I2 + I3
(2) 5 = 10 × 10 ³ × I1 + 10 × 10 ³ × I3
(3) 5 = 0.6 + 10 × 10 ³ × I1 + 5 × 10 ³ × I2
The following three formulas can be established. By solving these simultaneous equations, I1 = 0.345 mA, I2 = 0.190 mA, and I3 = 0.155 mA are obtained.

そして、分岐点１８とグランド１７との間に抵抗素子１６が接続されていない場合、スイッチング素子１４がオン状態のときに接続点２５に流れる電流Ｉ４はＩ４＝（５−０．６）／（１０×１０^３＋５×１０^３）＝０．２９３ｍＡである。したがって、接続点２５の電圧Ｖ１はこの電流Ｉ４を用いて計算するとＶ１＝０．６＋５×１０^３×Ｉ４≒２Ｖであり、スイッチング素子１４がオフ状態のときの接続点２５の電圧Ｖ１は５Ｖである。つまり、スイッチング素子１４のオン／オフによる接続点２５の電圧Ｖ１の電圧差は３Ｖである。 When the resistance element 16 is not connected between the branch point 18 and the ground 17, the current I4 flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is on is I4 = (5-0.6) / ( 10 × 10 ³ + 5 × 10 ³ ) = 0.293 mA. Therefore, when the voltage V1 at the connection point 25 is calculated using this current I4, V1 = 0.6 + 5 × 10 ³ × I4≈2V, and the voltage V1 at the connection point 25 when the switching element 14 is in the OFF state is 5V. is there. That is, the voltage difference of the voltage V1 at the connection point 25 due to the on / off of the switching element 14 is 3V.

一方、分岐点１８に抵抗素子１６が接続されている場合、スイッチング素子１４がオン状態のときの接続点２５の電圧Ｖ１は上記の電流Ｉ３を用いて計算するとＶ１＝１０×１０^３×Ｉ３＝１．５５Ｖである。また、スイッチング素子１４がオフ状態のときに接続点２５に流れる電流Ｉ５＝５／（１０×１０^３＋１０×１０^３）＝０．２５ｍＡである。したがって、スイッチング素子１４がオフ状態のときの接続点２５の電圧Ｖ１はこの電流Ｉ５を用いて計算するとＶ１＝１０×１０^３×Ｉ５＝２．５Ｖである。つまり、スイッチング素子１４のオン／オフによる接続点２５の電圧Ｖ１の電圧差は０．９５Ｖである。 On the other hand, when the resistance element 16 is connected to the branch point 18, the voltage V1 at the connection point 25 when the switching element 14 is in the ON state is calculated using the current I3 as follows: V1 = 10 × 10 ³ × I3 = 1.55V. Further, the current I5 flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the off state is I5 = 5 / (10 × 10 ³ + 10 × 10 ³ ) = 0.25 mA. Accordingly, the voltage V1 at the connection point 25 when the switching element 14 is in the OFF state is V1 = 10 × 10 ³ × I5 = 2.5V when calculated using this current I5. That is, the voltage difference of the voltage V1 at the connection point 25 due to on / off of the switching element 14 is 0.95V.

このように、分岐点１８に抵抗素子１６が接続されると、スイッチング素子１４のオン／オフによる接続点２５の電圧Ｖ１の電位差は、抵抗素子１６が設けられていない場合よりも小さくなる。 Thus, when the resistance element 16 is connected to the branch point 18, the potential difference of the voltage V 1 at the connection point 25 due to the on / off of the switching element 14 becomes smaller than when the resistance element 16 is not provided.

すなわち、接続点２５の電圧Ｖ１の電位差は小さくなるのは、スイッチング素子１４がオフ状態のときに電源２４からプルアップ抵抗２１を介して接続点２５に流れる電流を、抵抗素子１６を介してグランド１７に流しているからである。このように、スイッチング素子１４がオフ状態のときに抵抗素子１６に電流が流れるので、抵抗素子１６は図３に示される接続点２５の電圧Ｖ１の最大値を下げる効果をもたらす。 That is, the potential difference of the voltage V1 at the connection point 25 decreases because the current flowing from the power source 24 to the connection point 25 via the pull-up resistor 21 when the switching element 14 is in the OFF state is grounded via the resistance element 16. This is because the current is flowing to No. 17. Thus, since the current flows through the resistance element 16 when the switching element 14 is in the OFF state, the resistance element 16 has an effect of lowering the maximum value of the voltage V1 at the connection point 25 shown in FIG.

言い換えると、スイッチング素子１４がオフ状態のときに抵抗素子１６に電流が流れるので、スイッチング素子１４がオン状態のときに接続点２５に流れる電流とオフ状態のときに接続点２５に流れる電流との差が小さくなる。つまり、回転数検出装置に抵抗素子１６が設けられていない場合よりもワイヤ３０に流れる電流の変動が小さくなる。 In other words, since the current flows through the resistance element 16 when the switching element 14 is in the OFF state, the current flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the ON state and the current flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the OFF state. The difference becomes smaller. That is, the fluctuation of the current flowing through the wire 30 is smaller than when the resistance element 16 is not provided in the rotation speed detection device.

そして、抵抗素子１６が設けられたことにより接続点２５に流れる電流の変動が小さくなるので、ワイヤ３０に流れる電流の変動も小さくなる。したがって、電流変動によってワイヤ３０から発生するラジオノイズが低減する。また、ワイヤ３０から発生するラジオノイズが低減するので、ワイヤ３０に対するシールド線を不要にすることができる。 And since the fluctuation | variation of the electric current which flows into the connection point 25 becomes small by providing the resistive element 16, the fluctuation | variation of the electric current which flows into the wire 30 also becomes small. Therefore, radio noise generated from the wire 30 due to current fluctuation is reduced. Further, since radio noise generated from the wire 30 is reduced, a shield line for the wire 30 can be made unnecessary.

なお、スイッチング素子１４がオフ状態のときに抵抗素子１６に常に電流が流れ続けることになるが、当該抵抗素子１６に流れる電流の大きさはｍＡのオーダーであるので、電源の消費に影響はない。 Note that current always flows through the resistance element 16 when the switching element 14 is in the OFF state. However, since the magnitude of the current flowing through the resistance element 16 is on the order of mA, there is no influence on the power consumption. .

以上説明したように、本実施形態では、スイッチング素子１４に並列に抵抗素子１６を設け、スイッチング素子１４がオフ状態のときにも電源２４から接続点２５を介して抵抗素子１６に電流が流れるようにしたことを特徴としている。これにより、スイッチング素子１４がオン状態のときに接続点２５に流れる電流とオフ状態のときに接続点２５に流れる電流との差を小さくすることができ、ひいては電流変動を小さくすることができる。そして、電源２４からグランド１７を流れる電流の変動が小さくなるので、ワイヤ３０等の配線から発生するラジオノイズを低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the resistance element 16 is provided in parallel with the switching element 14 so that current flows from the power source 24 to the resistance element 16 via the connection point 25 even when the switching element 14 is in the OFF state. It is characterized by that. As a result, the difference between the current flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the on state and the current flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the off state can be reduced, and as a result, the current fluctuation can be reduced. And since the fluctuation | variation of the electric current which flows through the ground 17 from the power supply 24 becomes small, the radio noise generated from wiring, such as the wire 30, can be reduced.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、プルアップ抵抗２１が特許請求の範囲の「抵抗」に対応し、抵抗素子１６が特許請求の範囲の「電流経路手段」に対応する。また、モータ１２（またはモータ１２にファン１１が一体化されたもの）が特許請求の範囲の「回転体」に対応する。さらに、スイッチング素子１４のコレクタに接続されたフィルタ回路１５が特許請求の範囲の「回転体側フィルタ回路」に対応し、接続点２５と回転数検出回路２３との間に接続されたフィルタ回路２２が特許請求の範囲の「回転数検出側フィルタ回路」に対応する。 As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the pull-up resistor 21 corresponds to the “resistance” in the claims, and the resistance element 16 corresponds to the “current path” in the claims. Corresponds to “means”. Further, the motor 12 (or the motor 12 integrated with the fan 11) corresponds to the “rotary body” in the claims. Further, the filter circuit 15 connected to the collector of the switching element 14 corresponds to the “rotor-side filter circuit” in the claims, and the filter circuit 22 connected between the connection point 25 and the rotation speed detection circuit 23 is provided. This corresponds to the “rotational speed detection side filter circuit” in the claims.

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記第１実施形態では、スイッチング素子１４がオフ状態のときに接続点２５に電流を流す手段として抵抗素子１６を用いていたが、本実施形態ではツェナーダイオードを用いることが特徴となっている。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the resistance element 16 is used as a means for flowing a current to the connection point 25 when the switching element 14 is in an OFF state. However, the present embodiment is characterized in that a Zener diode is used.

図４は、本実施形態に係る回転数検出装置の回路図である。この図に示されるように、分岐点１８とグランド１７との間にツェナーダイオード２７が接続されている。すなわち、ツェナーダイオード２７はスイッチング素子１４に並列に接続されている。 FIG. 4 is a circuit diagram of the rotation speed detection device according to the present embodiment. As shown in this figure, a Zener diode 27 is connected between the branch point 18 and the ground 17. That is, the Zener diode 27 is connected to the switching element 14 in parallel.

また、ツェナーダイオード２７は逆バイアス接続されている。これにより、ツェナーダイオード２７に降伏電圧以上の電圧が印加されるとツェナーダイオード２７に電流が流れ、降伏電圧以下の電圧が印加される場合には分岐点１８が降伏電圧に固定される。 The Zener diode 27 is reverse-biased. Thereby, when a voltage equal to or higher than the breakdown voltage is applied to the Zener diode 27, a current flows through the Zener diode 27. When a voltage equal to or lower than the breakdown voltage is applied, the branch point 18 is fixed to the breakdown voltage.

そして、本実施形態では、スイッチング素子１４がオフ状態のときには分岐点１８つまり接続点２５の電圧Ｖ１が降伏電圧を超える一方、スイッチング素子１４がオン状態のときには分岐点１８つまり接続点２５の電圧Ｖ１が降伏電圧を超えないように、ツェナーダイオード２７の降伏電圧が設定されている。 In the present embodiment, when the switching element 14 is in the off state, the voltage V1 at the branch point 18, that is, the connection point 25 exceeds the breakdown voltage, while when the switching element 14 is in the on state, the voltage V1 at the branch point 18, that is, the connection point 25. The breakdown voltage of the Zener diode 27 is set so that does not exceed the breakdown voltage.

図４に示される構成において、モータ１２が回転することにより、スイッチング素子１４がオン状態となると、電源２４からプルアップ抵抗２１、ワイヤ３０、フィルタ回路１５、およびスイッチング素子１４を介してグランド１７に電流が流れる。このように電源２４からスイッチング素子１４を介する経路が形成されると、分岐点１８つまり接続点２５の電圧Ｖ１は下がるので、ツェナーダイオード２７には降伏電圧を超える電圧が印加されずにツェナーダイオード２７に電流は流れない。 In the configuration shown in FIG. 4, when the switching element 14 is turned on by the rotation of the motor 12, the power supply 24 is connected to the ground 17 via the pull-up resistor 21, the wire 30, the filter circuit 15, and the switching element 14. Current flows. When the path from the power source 24 to the switching element 14 is formed in this way, the voltage V1 at the branch point 18, that is, the connection point 25 is lowered, so that a voltage exceeding the breakdown voltage is not applied to the Zener diode 27 and the Zener diode 27 is not applied. Current does not flow through.

一方、モータ１２がさらに回転することにより、スイッチング素子１４がオフ状態となると、スイッチング素子１４に電流が流れる経路が遮断されるので、分岐点１８の電圧が上昇して降伏電圧を超える。これにより、電源２４からプルアップ抵抗２１、ワイヤ３０、およびツェナーダイオード２７を介してグランド１７に電流が流れる。すなわち、スイッチング素子１４がオフ状態のときに、グランド１７に電流を流すというツェナーダイオード２７の機能は、第１実施形態の抵抗素子１６の機能と同じである。 On the other hand, when the switching element 14 is turned off by further rotation of the motor 12, the path through which current flows through the switching element 14 is interrupted, so that the voltage at the branch point 18 rises and exceeds the breakdown voltage. As a result, a current flows from the power supply 24 to the ground 17 through the pull-up resistor 21, the wire 30, and the Zener diode 27. That is, the function of the Zener diode 27 for flowing a current to the ground 17 when the switching element 14 is in the OFF state is the same as the function of the resistance element 16 of the first embodiment.

そして、モータ１２が回転することにより、上記のスイッチング素子１４のオン／オフが繰り返される。この場合、スイッチング素子１４がオフ状態のときにツェナーダイオード２７に電流が流れるので、スイッチング素子１４がオン状態のときに接続点２５に流れる電流とオフ状態のときに接続点２５に流れる電流との差が小さくなり、回転数検出装置にツェナーダイオード２７が設けられていない場合よりもワイヤ３０に流れる電流の変動を小さくすることができる。 When the motor 12 rotates, the switching element 14 is repeatedly turned on / off. In this case, since the current flows through the Zener diode 27 when the switching element 14 is in the OFF state, the current flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the ON state and the current flowing through the connection point 25 when the switching element 14 is in the OFF state. The difference becomes smaller, and the fluctuation of the current flowing through the wire 30 can be made smaller than when the Zener diode 27 is not provided in the rotation speed detection device.

以上のように、スイッチング素子１４がオフ状態のときにツェナーダイオード２７に電流を流すようにして、スイッチング素子１４のオン状態のときとオフ状態のときとの電流の変動を小さくすることもできる。 As described above, when the switching element 14 is in the OFF state, a current flows through the Zener diode 27, so that the current fluctuation between the ON state and the OFF state of the switching element 14 can be reduced.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ツェナーダイオード２７が特許請求の範囲の「電流経路手段」に対応する。 As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the Zener diode 27 corresponds to “current path means” of the claims.

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、接続点２５の電圧Ｖ１をモニタすることにより、ファンモジュール１０側のグランド１７とＥＣＵ２０側のグランド２６との電圧変動を検出することが特徴となっている。 (Third embodiment)
In the present embodiment, only parts different from the first and second embodiments will be described. The present embodiment is characterized in that voltage fluctuation between the ground 17 on the fan module 10 side and the ground 26 on the ECU 20 side is detected by monitoring the voltage V 1 at the connection point 25.

図５は、本実施形態に係る回転数検出装置の回路図である。この図に示されるように、ＥＣＵ２０は電圧変動検出回路２８を備えている。電圧変動検出回路２８は、接続点２５の電圧Ｖ１を入力して当該電圧Ｖ１の大きさに基づいてグランド１７の電圧変動を検出するものである。実際には、電圧変動検出回路２８は、接続点２５の電圧Ｖ１をモニタすることにより、グランド１７の電圧変動を検出するものである。このため、電圧変動検出回路２８は、フィルタ回路２２を介して接続点２５に接続されている。 FIG. 5 is a circuit diagram of the rotation speed detection device according to the present embodiment. As shown in this figure, the ECU 20 includes a voltage fluctuation detection circuit 28. The voltage fluctuation detection circuit 28 receives the voltage V1 at the connection point 25 and detects the voltage fluctuation of the ground 17 based on the magnitude of the voltage V1. Actually, the voltage fluctuation detection circuit 28 detects the voltage fluctuation of the ground 17 by monitoring the voltage V1 at the connection point 25. For this reason, the voltage fluctuation detection circuit 28 is connected to the connection point 25 via the filter circuit 22.

ここで、「モニタする」とは、回転数信号つまり接続点２５の電圧Ｖ１に対してしきい値を設定し、このしきい値を超えたか否かを判定することによりグランド１７の変動を検出することを意味している。したがって、電圧変動検出回路２８は、Ａ／Ｄ変換器や接続点２５の電圧Ｖ１としきい値との比較を行うためのコンパレータや判定部等を備えて構成されている。 Here, “monitoring” detects a change in the ground 17 by setting a threshold value for the rotation speed signal, that is, the voltage V1 at the connection point 25, and determining whether or not the threshold value is exceeded. Is meant to do. Therefore, the voltage fluctuation detection circuit 28 includes an A / D converter, a comparator for comparing the voltage V1 at the connection point 25 and the threshold value, a determination unit, and the like.

なお、図５では、スイッチング素子１４がオフ状態のときにグランド１７に電流を流す手段として抵抗素子１６を採用したものを示しているが、もちろん、抵抗素子１６ではなくツェナーダイオード２７を採用しても良い。 In FIG. 5, the resistance element 16 is used as a means for flowing a current to the ground 17 when the switching element 14 is in an off state. Of course, a Zener diode 27 is used instead of the resistance element 16. Also good.

上記の電圧変動検出回路２８によって接続点２５の電圧Ｖ１の変動を検出することにより、ファンモジュール１０側のグランド１７がＥＣＵ２０側のグランド２６に対して変動していることを検出することができる。上述のように、各グランド１７、２６は例えば車両のボディであるので、グランド１７がグランド２６に対して何らかの影響により変化し、グランド１７とグランド２６との間に抵抗成分が生じていることがわかる。 By detecting the fluctuation of the voltage V1 at the connection point 25 by the voltage fluctuation detection circuit 28, it is possible to detect that the ground 17 on the fan module 10 side is fluctuating with respect to the ground 26 on the ECU 20 side. As described above, since each of the grounds 17 and 26 is, for example, a vehicle body, the ground 17 changes due to some influence on the ground 26, and a resistance component is generated between the ground 17 and the ground 26. Recognize.

すなわち、ファンモジュール１０のグランド１７が正しく車両のボディに接続されていないことや、電源２４から抵抗素子１６を介してグランド１７に至る経路における各配線の接触不良が生じていることを検出することができる。既に、回転数検出装置に用いられる各素子の具体的な値がわかっているので、接続点２５の電圧Ｖ１をモニタすることにより、電源２４から抵抗素子１６を介してグランド１７に至る経路の接点抵抗を検出することができる。 That is, it is detected that the ground 17 of the fan module 10 is not correctly connected to the vehicle body, or that a contact failure of each wiring in the path from the power supply 24 to the ground 17 through the resistance element 16 occurs. Can do. Since the specific value of each element used in the rotational speed detection device is already known, by monitoring the voltage V1 at the connection point 25, the contact point of the path from the power source 24 to the ground 17 through the resistance element 16 Resistance can be detected.

以上説明したように、電圧変動検出回路２８によってグランド１７の電圧変動を検出することにより、当該電圧変動が起こる前後のグランド１７の電位差を取得することができる。これに伴い、抵抗素子１６を流れる電流の経路における各配線の接点抵抗を取得することもできる。特に、ワイヤ３０とファンモジュール１０との接続不良やワイヤ３０とＥＣＵ２０との接続不良を検出することができる。 As described above, by detecting the voltage fluctuation of the ground 17 by the voltage fluctuation detection circuit 28, the potential difference of the ground 17 before and after the voltage fluctuation can be acquired. Accordingly, the contact resistance of each wiring in the path of the current flowing through the resistance element 16 can be acquired. In particular, a connection failure between the wire 30 and the fan module 10 and a connection failure between the wire 30 and the ECU 20 can be detected.

（他の実施形態）
上記各実施形態では、モータ１２が回転することによりスイッチング素子１４がオン／オフしていたが、本実施形態ではファンモジュール１０が使用されずにモータ１２の回転が継続して停止しているとしても、グランド１７に電流を流し続けることができる。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the switching element 14 is turned on / off by the rotation of the motor 12, but in this embodiment, the fan module 10 is not used and the rotation of the motor 12 is continuously stopped. However, the current can continue to flow through the ground 17.

すなわち、例えば図２の回路図に示されるように、スイッチング素子１４がオフ状態となると、抵抗素子１６を介してグランド１７に電流が流れる。そして、モータ１２の回転が停止している場合には、この状態が維持される。 That is, for example, as shown in the circuit diagram of FIG. 2, when the switching element 14 is turned off, a current flows to the ground 17 through the resistance element 16. When the rotation of the motor 12 is stopped, this state is maintained.

言い換えると、抵抗素子１６は、モータ１２の回転が停止し続けていることによりスイッチング素子１４がオフ状態を維持し続けているときには、電源２４からプルアップ抵抗２１および接続点２５を介して当該抵抗素子１６に流れる電流をグランド１７に流し続ける。図４の回路図に示されたツェナーダイオード２７についても同様である。 In other words, the resistance element 16 is connected to the resistance element 16 from the power source 24 via the pull-up resistor 21 and the connection point 25 when the switching element 14 continues to be in the OFF state because the rotation of the motor 12 continues to stop. The current flowing through the element 16 continues to flow through the ground 17. The same applies to the Zener diode 27 shown in the circuit diagram of FIG.

これによると、ファンモジュール１０が作動していない場合にもＥＣＵ２０からワイヤ３０を介してファンモジュール１０に電流が流れ続けるので、ＥＣＵ２０とワイヤ３０との各配線の接点やワイヤ３０とファンモジュール１０との各配線の接点に常に電流が流れ続ける。このため、当該接点における酸化を防止することができる。したがって、作動頻度の低い回転数検出装置においては、接点酸化を防止でき、ひいては接点酸化により電流が流れなくなるオープン故障を防止することができる。 According to this, even when the fan module 10 is not in operation, current continues to flow from the ECU 20 to the fan module 10 via the wire 30, so that the wiring contacts between the ECU 20 and the wire 30 and the wires 30 and the fan module 10 Current always flows through the contacts of each wiring. For this reason, oxidation at the contact can be prevented. Therefore, in the rotation speed detection device with a low operating frequency, contact oxidation can be prevented, and as a result, an open failure where current does not flow due to contact oxidation can be prevented.

上記各実施形態では、スイッチング素子１４、フィルタ回路１５、および抵抗素子１６は、ファンモジュール１０のモータ制御部１３に備えられていたが、これは構成の一例であり、スイッチング素子１４、フィルタ回路１５、および抵抗素子１６はモータ制御部１３に備えられていなくても良い。 In each of the above embodiments, the switching element 14, the filter circuit 15, and the resistance element 16 are provided in the motor control unit 13 of the fan module 10. However, this is an example of the configuration, and the switching element 14, the filter circuit 15 is provided. , And the resistance element 16 may not be provided in the motor control unit 13.

上記各実施形態では、スイッチング素子１４をオン／オフさせるものとして回転センサが用いられていたが、モータ１２の回転を検出するセンサとして例えばエンコーダを用いても良い。 In each of the above embodiments, the rotation sensor is used to turn on / off the switching element 14. However, for example, an encoder may be used as a sensor that detects the rotation of the motor 12.

上記各実施形態では、ワイヤ３０と抵抗素子１６との接続部分が分岐点１８とされていたが、ファンモジュール１０にフィルタ回路１５が設けられていない場合には、スイッチング素子１４と抵抗素子１６との接続部分が分岐点１８となる。 In each of the above embodiments, the connecting portion between the wire 30 and the resistance element 16 is the branch point 18. However, when the filter circuit 15 is not provided in the fan module 10, the switching element 14 and the resistance element 16 The connecting portion is a branch point 18.

上記各実施形態では、ワイヤ３０とプルアップ抵抗２１との接続部分が接続点２５とされ、この接続点２５の電圧Ｖ１が回転数信号とされていた。しかしながら、これは回転数検出装置の構成の一例であり、例えば、フィルタ回路１５やワイヤ３０が用いられない構成においては、スイッチング素子１４とプルアップ抵抗２１との接続部分を接続点２５とすることができ、当該接続点２５の電圧Ｖ１を回転数信号とすることができる。 In each of the above embodiments, the connection portion between the wire 30 and the pull-up resistor 21 is the connection point 25, and the voltage V1 at the connection point 25 is the rotation speed signal. However, this is an example of the configuration of the rotational speed detection device. For example, in a configuration in which the filter circuit 15 and the wire 30 are not used, the connection portion between the switching element 14 and the pull-up resistor 21 is set as the connection point 25. The voltage V1 at the connection point 25 can be used as a rotation speed signal.

上記各実施形態では、スイッチング素子１４がオフ状態のときにグランド１７に電流を流すための手段として抵抗素子１６やツェナーダイオード２７を採用していたが、バリスタを採用しても良い。バリスタとは、印加される電圧が低い場合には電気抵抗が大きいが、印加される電圧が高くなると急激に電気抵抗が小さくなる素子である。したがって、スイッチング素子１４がオン状態のときにはバリスタに印加される電圧は低くなるので、抵抗素子１６と同じような機能を果たし、スイッチング素子１４がオフ状態のときにはバリスタに印加される電圧が高くなるので、ツェナーダイオード２７のようにグランド１７に電流を流す機能を果たす。 In each of the above embodiments, the resistance element 16 and the Zener diode 27 are employed as means for flowing a current to the ground 17 when the switching element 14 is in the OFF state, but a varistor may be employed. A varistor is an element that has a large electrical resistance when an applied voltage is low, but rapidly decreases as the applied voltage increases. Therefore, since the voltage applied to the varistor is low when the switching element 14 is in the on state, the same function as that of the resistance element 16 is achieved, and when the switching element 14 is in the off state, the voltage applied to the varistor is high. As in the Zener diode 27, the current flows through the ground 17.

上記各実施形態では、ファンモジュール１０とＥＣＵ２０とをワイヤ３０で電気的に接続していたが、例えば、ファンモジュール１０にフィルタ回路１５が設けられていない場合には、ワイヤ３０はプルアップ抵抗２１とスイッチング素子１４（もしくは抵抗素子１６）との間に接続されることとなる。 In each of the above embodiments, the fan module 10 and the ECU 20 are electrically connected by the wire 30. For example, when the filter circuit 15 is not provided in the fan module 10, the wire 30 is connected to the pull-up resistor 21. And switching element 14 (or resistance element 16).

上記各実施形態では、スイッチング素子１４のコレクタにフィルタ回路１５が接続されていたが、当該フィルタ回路１５は必須のものではなく、フィルタ回路１５が設けられていなくても良い。同様に、接続点２５と回転数検出回路２３との間にフィルタ回路２２が接続されていたが、当該フィルタ回路２２は必須のものではなく、フィルタ回路２２が設けられていなくても良い。 In each of the above embodiments, the filter circuit 15 is connected to the collector of the switching element 14, but the filter circuit 15 is not essential and the filter circuit 15 may not be provided. Similarly, the filter circuit 22 is connected between the connection point 25 and the rotation speed detection circuit 23. However, the filter circuit 22 is not essential and the filter circuit 22 may not be provided.

したがって、回転数検出装置に各フィルタ回路１５、２２が設けられない場合には、スイッチング素子１４がオン／オフすることにより変化するスイッチング素子１４とプルアップ抵抗２１との接続点２５の電圧Ｖ１をモータ１２の回転数を表す回転数信号とし、この回転数信号に基づいてモータ１２の回転数を検出することとなる。 Therefore, when the filter circuits 15 and 22 are not provided in the rotation speed detection device, the voltage V1 at the connection point 25 between the switching element 14 and the pull-up resistor 21 that changes when the switching element 14 is turned on / off is obtained. The rotation speed signal representing the rotation speed of the motor 12 is used, and the rotation speed of the motor 12 is detected based on this rotation speed signal.

上記各実施形態では、モータ１２は、車両に搭載される冷却用のものであったが、モータ１２は空調用のものでも良い。また、モータ１２は車両に搭載されるものでなくても良い。つまり、冷却制御システムや回転数検出装置は車両に搭載されるものでなくても良い。 In each of the above embodiments, the motor 12 is for cooling mounted in a vehicle, but the motor 12 may be for air conditioning. Further, the motor 12 may not be mounted on the vehicle. That is, the cooling control system and the rotation speed detection device may not be mounted on the vehicle.

上記各実施形態では、各フィルタ回路１５、２２はＣＲ回路として構成されたものであるが、各フィルタ回路１５、２２はコイルと抵抗とで構成されたものでも良い。 In each of the above embodiments, each filter circuit 15 and 22 is configured as a CR circuit, but each filter circuit 15 and 22 may be configured by a coil and a resistor.

上記各実施形態では、ファンモジュール１０とＥＣＵ２０とをワイヤ３０で接続していたが、例えばワイヤ３０を廃止し、ファンモジュール１０とＥＣＵ２０とが一体化されたものを構成しても良い。 In each of the above embodiments, the fan module 10 and the ECU 20 are connected by the wire 30. However, for example, the wire 30 may be eliminated and the fan module 10 and the ECU 20 may be integrated.

上記各実施形態では、スイッチング素子１４としてＮＰＮ型のトランジスタを用いたが、これは一例を示したものであり、他のタイプのトランジスタを用いても良い。例えば、ＭＯＳＦＥＴを用いた場合には、上記のオープンコレクタ回路はオープンドレイン回路となる。 In each of the above embodiments, an NPN transistor is used as the switching element 14, but this is just an example, and other types of transistors may be used. For example, when a MOSFET is used, the above open collector circuit is an open drain circuit.

１２モータ
１４スイッチング素子
１５フィルタ回路
１６抵抗素子
１７グランド
１８分岐点
２１プルアップ抵抗
２２フィルタ回路
２３回転数検出回路
２４電源
２５接続点
２７ツェナーダイオード
２８電圧変動検出回路
３０ワイヤ DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Motor 14 Switching element 15 Filter circuit 16 Resistance element 17 Ground 18 Branch point 21 Pull-up resistance 22 Filter circuit 23 Rotation speed detection circuit 24 Power supply 25 Connection point 27 Zener diode 28 Voltage fluctuation detection circuit 30 Wire

Claims

A resistor connected to a power source, and a switching element that is turned on / off according to the rotation of the rotating body and connected to the resistor,
The voltage at the connection point between the switching element and the resistor, which changes when the switching element is turned on / off, is used as a rotation speed signal indicating the rotation speed of the rotating body, and the rotation of the rotating body is performed based on the rotation speed signal. A rotational speed detection device for detecting a number,
Rotational speed detection characterized by comprising current path means that are connected in parallel to the switching element and flow current from the power source to the connection point through the resistor to the ground when the switching element is in an OFF state. apparatus.

The rotational speed detection device according to claim 1, wherein the current path means is at least one of a Zener diode, a varistor, and a resistance element having a predetermined resistance value.

A wire is connected between the resistor and the switching element,
The connection point is provided between the resistor and the wire,
2. The current path means is configured to flow a current that flows from the power source through the resistor and the connection point to the ground when the switching element is in an off state. Or the rotation speed detection apparatus of 2.

The voltage fluctuation detection circuit which inputs the voltage of the said connection point and detects the voltage fluctuation of the said ground based on the magnitude | size of the said voltage is provided, The one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Rotational speed detection device.

The current path means is configured to supply a current flowing from the power source through the resistor and the connection point when the switching element continues to be in an OFF state because the rotation of the rotating body continues to stop. The rotation speed detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation number continues to flow to the ground.

6. A rotating body side filter circuit functioning as a low-pass filter is provided between a branch point between the switching element and the current path means and the switching element. The number-of-rotations detector described in 1.

A rotation speed detection side filter circuit that functions as a low-pass filter is provided between a rotation speed detection circuit that detects the rotation speed of the rotating body based on the rotation speed signal and the connection point. Item 7. The rotational speed detection device according to any one of Items 1 to 6.

The rotational speed detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the rotating body is an air conditioning or cooling motor mounted on a vehicle.