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自動車整備士資格試験を解く

オートエアコン:ブロア・モータ回路①

リニア駆動アクチュエータ

オート・エアコンのリニア駆動アクチュエータは,ブロア・モータが該当し,DCブラシ・モータでファンの駆動を行い,アクチュエータ停止から回転速度を変えて車室内に吹き出すエア流量の制御を行っている。

暖房モードでは,冷却水の暖機時における冷風吹き出し防止と,FRESHモードでは,インレット・ダクトからの車室内と車外の圧力差の効果で,エア導入量が増すために車速センサ信号などで判断してブロア・ファンの回転速度補正を行い,ブロア・ファン騒音の低減を図っている。

アクチュエータで使用されるモータは,スイッチング駆動アクチュエータのDCブラシ・モータと構造は同じである。

 

(1)ブロア・モータ

(a)回路構成

ブロア・モータは,PWM制御によりモータの駆動を行っている。

モータ駆動の断続には,FET電子スイッチ(電界効果トランジスタ:PowerMOS-FET)が用いられて

いる。

回路構成は図で示すように

ECUの5V安定化電源回路(B)→駆動回路→ECUアースに電流を流す回路構成,

及びECU内5V安定化電源回路(B)→入力回路ECUアースに電流を流す回路構成,

並びにマイコンからの信号電圧により駆動回路のTr・ON→駆動信号線→FET電子スイッチと,

12V電源→FET電子スイッチ・ON→モータ→ボデー・アースに電流を流す回路構成によりアクチュエータが駆動する。

また,アクチュエータのF/B信号は,12V電源FET電子スイッチ駆動線→F/B信号線入力回路に信号を流す回路が構成されている。

(注)Power・MOS-FETでのPWM駆動の利点は,電源電圧のON・OFF駆動において,ON時には,ドレイン,ソース間の電気抵抗が一般のTrに比べて,極端に小さく,この間に発生する電圧が最小に抑えられる。また,OFF時には,電流が流れないために熱損失の軽減が図れる。

 

(b)信号形態

アクチュエータの駆動情報をF/B信号で検出したマイコンは,現在のPWM制御の検出を行い,車室内温度の変化及びマニュアル操作で車室内温度設定値の変更があると,PWM制御のF/B信号を基準にマイコンは,駆動情報を出力し,駆動回路のTrをON・OFFしてアクチュエータを駆動する。

1に示す波形がFET電子スイッチの駆動の信号電圧波形で,図2がモータの駆動電圧波形である。図2の破線で示す位置が波形のもつPWM制御時の平均電圧値になる。