JP2008228371A - Drive controller of electric motor for vehicle - Google Patents

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Isao Okamoto
功 岡本
Yasunori Sakata
康典 坂田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive controller of an electric motor for a vehicle that can make the energy withstand capacity of a driver increase and perform high-frequency duty drive, without increasing the number of drivers. <P>SOLUTION: A Zener diode 4 is used to absorb energy generated when a MOS transistor 3a is turned off at the time of normal control. As a result, the energy is consumed by the MOS transistor 3a while an electric motor 2 is driven, and consumed by the Zener diode 4, when the drive of the electric motor 2 is stopped. Furthermore, at the occurrence of load dumping, the magnitude of a voltage caused then can be suppressed to a clamp voltage of the Zener diode 4 by turning on a first switch 5. Thus, excessive energy consumption by the MOS transistor 3a can be prevented, and neither increase in energy withstand capacity of the driver nor increase in the number of drivers is required, so that high-frequency PWM drive becomes compatible with a countermeasure for the load dumping. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体スイッチング素子をオンオフ制御することで電動モータの駆動を制御する車両用電動モータの駆動制御装置に関するものである。   The present invention relates to a drive control device for an electric motor for a vehicle that controls driving of an electric motor by controlling on / off of a semiconductor switching element.

従来より、半導体スイッチング素子をオンオフ制御することで電動モータをPWM駆動する車両用電動モータの駆動制御装置がある。電動モータをPWM駆動する場合、オフ時に生じるサージによるエネルギー吸収を行わなければならない。このため、従来では、電動モータを駆動するための半導体スイッチング素子で構成されるドライバを複数個設け、ドライバによりエネルギーを吸収する手法、もしくは、電動モータに並列的に接続した還流ダイオードおよびトランジスタの直列回路にてサージによるエネルギーを電動モータ、還流ダイオードおよびトランジスタにおいてジュール熱に変換する手法が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
特表2001−522636号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a drive control device for a vehicle electric motor that PWM-drives an electric motor by controlling on / off of a semiconductor switching element. When the electric motor is driven by PWM, energy must be absorbed by a surge that occurs when the motor is off. For this reason, conventionally, a plurality of drivers composed of semiconductor switching elements for driving an electric motor are provided and energy is absorbed by the driver, or a series of a freewheeling diode and a transistor connected in parallel to the electric motor. A technique is employed in which energy from a surge is converted into Joule heat in an electric motor, a reflux diode, and a transistor in a circuit (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-522636 A

しかしながら、前者の手法では、オフ時のエネルギーが大きい場合、電動モータの駆動に用いられるドライバのエネルギー耐量を上げるか、ドライバ数を増加させることが必要になる。また、後者の手法では、電動モータの発熱が大きくなるという問題が発生するのに加え、駆動制御装置が回生電圧をモニタして所定の電圧にまで落ちると再度電動モータをオンさせるというシステムに適用された場合、還流動作中は回生電圧のモニタが不可能なため、高周波のPWM駆動については、上記還流完了後に開始することとなり、その分だけPWM駆動の開始が遅れることになる。   However, in the former method, when the off-time energy is large, it is necessary to increase the energy tolerance of the driver used for driving the electric motor or increase the number of drivers. In addition, in the latter method, in addition to the problem that the heat generation of the electric motor increases, the drive control device is applied to a system in which the regenerative voltage is monitored and the electric motor is turned on again when it falls to a predetermined voltage. In this case, since the regenerative voltage cannot be monitored during the recirculation operation, the high-frequency PWM drive is started after the completion of the recirculation, and the start of the PWM drive is delayed by that amount.

本発明は上記点に鑑みて、ドライバのエネルギー耐量を上げたり、ドライバ数を増加させること無く、かつ、高周波のPWM駆動も行える車両用電動モータの駆動制御装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a drive control device for an electric motor for a vehicle that can perform high-frequency PWM driving without increasing the energy tolerance of drivers or increasing the number of drivers.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、電動モータ(2)に対して第1スイッチ(5)を並列接続し、監視回路(6)にて、半導体スイッチング素子(3a)に印加される電圧に基づいて第1スイッチのオンオフを制御し、半導体スイッチング素子に印加される電圧が第1閾値未満のときには第1スイッチをオフし、その電圧が第1閾値以上のときには第1スイッチをオンすることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first switch (5) is connected in parallel to the electric motor (2), and the monitoring circuit (6) is connected to the semiconductor switching element (3a). The on / off of the first switch is controlled based on the applied voltage, the first switch is turned off when the voltage applied to the semiconductor switching element is less than the first threshold, and the first switch when the voltage is greater than or equal to the first threshold. It is characterized by turning on.

このようにすれば、ツェナーダイオード(4)を用いて、通常の制御時に半導体スイッチング素子をオフする際のエネルギーを吸収できる。これにより、電動モータを駆動しているときにはエネルギーを半導体スイッチング素子で消費させ、電動モータの駆動を停止したときにはツェナーダイオードでエネルギーを消費させることができる。また、ロードダンプ発生時には、その際に生じる電圧の大きさを第1スイッチのオンによりツェナーダイオードのクランプ電圧に抑制することができる。このため、半導体スイッチング素子に過度にエネルギーを消費させることを防止でき、ドライバ回路のエネルギー耐量を上げたり、ドライバ数を増加させなくても済むようにできる。また、特許文献1に示したような還流方式を採用した態様と比較して、回生電圧のモニタができない期間が短いため、その後の高周波のデューティ駆動については早期に開始することが可能となる。このように、高周波のPWM駆動とロードダンプ対策とを両立させることが可能となる。   If it does in this way, the energy at the time of turning off a semiconductor switching element at the time of normal control can be absorbed using Zener diode (4). Thereby, when driving the electric motor, energy can be consumed by the semiconductor switching element, and when driving of the electric motor is stopped, energy can be consumed by the Zener diode. In addition, when a load dump occurs, the magnitude of the voltage generated at that time can be suppressed to the clamp voltage of the Zener diode by turning on the first switch. For this reason, it is possible to prevent excessive consumption of energy in the semiconductor switching element, and it is possible to avoid increasing the energy tolerance of the driver circuit and increasing the number of drivers. Further, since the period during which the regenerative voltage cannot be monitored is short compared to the aspect employing the reflux system as shown in Patent Document 1, subsequent high-frequency duty driving can be started early. Thus, it is possible to achieve both high-frequency PWM driving and load dump countermeasures.

請求項2に記載の発明では、半導体スイッチング素子の温度を検知する温度検知回路(11)と、温度検知回路にてオンオフ制御され、半導体スイッチング素子とツェナーダイオードとの接続状態の切替えを行う第2スイッチ(12)とを備え、温度検知回路にて、半導体スイッチング素子の温度が第2閾値(K2)未満のときには、第2スイッチにて半導体スイッチング素子からツェナーダイオードを切り離し、半導体スイッチング素子の温度が第2閾値以上のときには、半導体スイッチング素子にツェナーダイオードを接続することを特徴としている。   According to the second aspect of the present invention, the temperature detection circuit (11) for detecting the temperature of the semiconductor switching element and the second detection circuit that is on / off controlled by the temperature detection circuit to switch the connection state between the semiconductor switching element and the Zener diode. When the temperature of the semiconductor switching element is lower than the second threshold (K2) in the temperature detection circuit, the Zener diode is disconnected from the semiconductor switching element by the second switch, and the temperature of the semiconductor switching element is When the second threshold value is exceeded, a Zener diode is connected to the semiconductor switching element.

このようにすれば、半導体スイッチング素子の温度に応じて電動モータの駆動を停止するときのエネルギーをツェナーダイオードで消費するか、ドライバ回路で消費するかを決めることができる。そして、半導体スイッチング素子が第2閾値(高温)になるまではドライバ回路で電動モータの駆動を停止するときのエネルギーを消費させることで、ツェナーダイオードでのエネルギー消費が少なくなるようにしている。これにより、ツェナーダイオードへの熱集中を抑制でき、より一層高速なPWM駆動が行えるようにすることが可能となる。   In this way, it is possible to determine whether the energy for stopping the driving of the electric motor is consumed by the Zener diode or the driver circuit according to the temperature of the semiconductor switching element. Then, until the semiconductor switching element reaches the second threshold value (high temperature), the energy consumed when stopping the driving of the electric motor by the driver circuit is consumed, so that the energy consumption by the Zener diode is reduced. As a result, it is possible to suppress heat concentration on the Zener diode, and to perform higher-speed PWM driving.

この場合、請求項5に示すように、半導体スイッチング素子の温度が第2閾値未満の状態から第2閾値を超えたときには、半導体スイッチング素子の温度が第2閾値よりも低い第4閾値(K1)に低下するまで、半導体スイッチング素子にツェナーダイオードを接続するように、ヒステリシスを設けるようにすれば、第2スイッチのオンオフ切替を何度も繰り返してしまうような発振を防止することが可能となる。   In this case, as described in claim 5, when the temperature of the semiconductor switching element exceeds the second threshold value from a state below the second threshold value, the fourth threshold value (K1) where the temperature of the semiconductor switching element is lower than the second threshold value. If a hysteresis is provided so that a Zener diode is connected to the semiconductor switching element until the voltage drops, it is possible to prevent oscillation that causes the second switch to be switched on and off many times.

請求項3に記載の発明では、半導体スイッチング素子とツェナーダイオードとの接続状態の切替えを行う第2スイッチ(12)を備え、ドライバ回路に備えられる半導体スイッチング素子が駆動装置(7)にてPWM制御される場合に、該駆動装置により半導体スイッチング素子の制御状態に基づいて半導体スイッチング素子の温度を推定し、該推定による半導体スイッチング素子の温度が第2閾値(K2)未満のときには、第2スイッチにて半導体スイッチング素子からツェナーダイオードを切り離し、半導体スイッチング素子の温度が第2閾値以上のときには、半導体スイッチング素子にツェナーダイオードを接続することを特徴としている。   According to the third aspect of the present invention, the second switch (12) for switching the connection state between the semiconductor switching element and the Zener diode is provided, and the semiconductor switching element provided in the driver circuit is PWM-controlled by the driving device (7). In this case, the temperature of the semiconductor switching element is estimated by the drive device based on the control state of the semiconductor switching element, and when the estimated temperature of the semiconductor switching element is less than the second threshold (K2), the second switch The zener diode is separated from the semiconductor switching element, and when the temperature of the semiconductor switching element is equal to or higher than the second threshold value, the zener diode is connected to the semiconductor switching element.

このように、半導体スイッチング素子のオンオフを制御する駆動装置にて半導体スイッチング素子の温度を推定することも可能である。これにより、請求項2と同様の効果を得ることが可能となる。   In this way, it is possible to estimate the temperature of the semiconductor switching element by the driving device that controls the on / off of the semiconductor switching element. Thus, the same effect as in the second aspect can be obtained.

この場合、請求項4に示すように、駆動装置(7)にて、推定による半導体スイッチング素子の温度が第2閾値よりも高い第3閾値(K3)以上になると、半導体スイッチング素子の単位時間当たりのオンオフの切替回数を第3閾値未満のときよりも少なくすることもできる。   In this case, when the estimated temperature of the semiconductor switching element is equal to or higher than the third threshold (K3) higher than the second threshold in the driving device (7), the unit per unit time of the semiconductor switching element is provided. It is also possible to make the number of on / off switching times less than when it is less than the third threshold.

これにより、電動モータの駆動・停止による発熱自体を抑えることが可能となり、ドライバ回路およびツェナーダイオードの温度上昇を抑制することが可能となる。   As a result, it is possible to suppress the heat generation itself due to the driving / stopping of the electric motor, and it is possible to suppress the temperature rise of the driver circuit and the Zener diode.

なお、上記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 said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

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)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置1の回路模式図である。本実施形態に示す電動モータ2は、例えばブレーキ液圧制御用アクチュエータに形成される管路中のブレーキ液の吸入吐出を行うポンプを駆動するために用いられる。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a drive control device 1 for an electric motor for a vehicle according to the present embodiment. The electric motor 2 shown in the present embodiment is used to drive a pump that performs suction and discharge of brake fluid in a pipeline formed in, for example, a brake fluid pressure control actuator.

図1に示すように、電動モータ2の駆動制御装置1は、ドライバ回路3と、ツェナーダイオード4と、スイッチ(第1スイッチ)5と、IG(イグニッション)高電圧監視回路6とを備えた構成とされている。   As shown in FIG. 1, the drive control device 1 for the electric motor 2 includes a driver circuit 3, a Zener diode 4, a switch (first switch) 5, and an IG (ignition) high voltage monitoring circuit 6. It is said that.

ドライバ回路3は、半導体スイッチング素子であるMOSトランジスタ3aにて構成され、バッテリなどの電源(+BM)から電動モータ2への通電を制御する。MOSトランジスタ3aは、ブレーキECUのCPU等で構成される駆動装置7からの制御信号によりオンオフ駆動される。このMOSトランジスタ3aは、電動モータ2に対して直列接続されており、MOSトランジスタ3aのゲート電位が制御されることにより、電動モータ2への通電が制御される。   The driver circuit 3 includes a MOS transistor 3a that is a semiconductor switching element, and controls energization to the electric motor 2 from a power source (+ BM) such as a battery. The MOS transistor 3a is driven on and off by a control signal from a driving device 7 constituted by a CPU or the like of the brake ECU. The MOS transistor 3a is connected in series to the electric motor 2, and the energization of the electric motor 2 is controlled by controlling the gate potential of the MOS transistor 3a.

ツェナーダイオード4は、例えばN型MOSトランジスタ3aの場合、両端(ソース−ドレイン)間に並列接続されており、カソードがMOSトランジスタ3aのハイサイド側(ドレイン)と、アノードがMOSトランジスタ3aのローサイド側(ソース)と接続されている。このツェナーダイオード4のクランプ電圧(ツェナー降伏電圧(=第1閾値))はMOSトランジスタ3aのクランプ電圧(ブレイクダウン電圧)より小さく設定されており、ツェナーダイオード4により、MOSトランジスタ3aのソース−ドレイン間にツェナー降伏電圧を超える電圧が印加されない構成とされている。   For example, in the case of the N-type MOS transistor 3a, the Zener diode 4 is connected in parallel between both ends (source-drain), the cathode is the high side (drain) of the MOS transistor 3a, and the anode is the low side of the MOS transistor 3a. (Source) is connected. The clamp voltage of the Zener diode 4 (the Zener breakdown voltage (= first threshold value)) is set smaller than the clamp voltage (breakdown voltage) of the MOS transistor 3a. In this configuration, no voltage exceeding the Zener breakdown voltage is applied.

また、スイッチ5は、例えば半導体スイッチング素子で構成され、電動モータ2に対して並列接続されている。そして、図示しないIGスイッチの投入に伴ってMOSトランジスタ3aのドレインおよびツェナーダイオード4のカソード側に印加される電圧が高電圧であるか否かがIG高電圧監視回路6にて監視され、その監視結果に基づいてスイッチ5がオンオフ制御される。これらスイッチ5とIG高電圧監視回路6は、図中に示したように1チップのIC9にて構成されているが、別々の構成であっても構わない。   Further, the switch 5 is constituted by a semiconductor switching element, for example, and is connected in parallel to the electric motor 2. Then, the IG high voltage monitoring circuit 6 monitors whether or not the voltage applied to the drain of the MOS transistor 3a and the cathode side of the Zener diode 4 with the turning on of an IG switch (not shown) is high. On / off control of the switch 5 is performed based on the result. The switch 5 and the IG high voltage monitoring circuit 6 are configured by a one-chip IC 9 as shown in the figure, but may be configured separately.

図2は、このような構成の車両用電動モータ2の駆動制御装置1の具体的な構成例を示した回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the drive control device 1 for the vehicular electric motor 2 having such a configuration.

この図に示すように、スイッチ5は、ダーリントン接続されたNPNトランジスタ5a、5bによって構成され、IG高電圧監視回路6は、抵抗6aとツェナーダイオード6bと抵抗6cとを直列接続した回路にて構成され、ツェナーダイオード6bと抵抗6cとの間の電位をNPNトランジスタ5bのベース電位として用いることで、NPNトランジスタ5a、5bのオンオフを制御することができる。なお、NPNトランジスタ5bのベースとNPNトランジスタ5aのエミッタの間にはノイズによる誤作動防止用のコンデンサ8が接続されている。   As shown in this figure, the switch 5 is constituted by Darlington-connected NPN transistors 5a and 5b, and the IG high voltage monitoring circuit 6 is constituted by a circuit in which a resistor 6a, a Zener diode 6b and a resistor 6c are connected in series. By using the potential between the Zener diode 6b and the resistor 6c as the base potential of the NPN transistor 5b, the ON / OFF of the NPN transistors 5a and 5b can be controlled. A capacitor 8 for preventing malfunction due to noise is connected between the base of the NPN transistor 5b and the emitter of the NPN transistor 5a.

続いて、本実施形態の電動モータ2の駆動制御装置1の作動について説明する。図3に、通常の制御時およびロードダンプ時それぞれのタイミングチャートを示し、この図を参照して説明する。   Then, the action | operation of the drive control apparatus 1 of the electric motor 2 of this embodiment is demonstrated. FIG. 3 shows respective timing charts during normal control and load dumping, and will be described with reference to this figure.

(1)通常の制御時の動作
MOSトランジスタ3aのドレイン側に通常通りの電圧(例えばバッテリ電圧)が印加されている時には、IG高電圧監視回路6で高電圧が印加されていないと判定され、スイッチ5はオフとなる。例えば、電動モータ2の駆動制御装置1が図2の回路構成とされた場合には、ツェナーダイオード6bにて抵抗6c側に電流が流れないようにされるため、ツェナーダイオード6bと抵抗6cの電位はNPNトランジスタ5a、5bの動作電位を超えず、NPNトランジスタ5a、5bで構成されたスイッチ5がオフとなる。したがって、スイッチ5がオフされた状態で通常の制御が行われる。
(1) Operation during normal control When a normal voltage (for example, battery voltage) is applied to the drain side of the MOS transistor 3a, the IG high voltage monitoring circuit 6 determines that a high voltage is not applied, The switch 5 is turned off. For example, when the drive control device 1 of the electric motor 2 has the circuit configuration shown in FIG. 2, the Zener diode 6b prevents the current from flowing to the resistor 6c side, so the potential of the Zener diode 6b and the resistor 6c. Does not exceed the operating potential of the NPN transistors 5a and 5b, and the switch 5 constituted by the NPN transistors 5a and 5b is turned off. Therefore, normal control is performed with the switch 5 turned off.

具体的には、駆動装置7からの制御信号に基づいてMOSトランジスタ3aがオンされると(図3(a)の時点T1、T3)、電動モータ2に印加される電圧VMTは通常通りの電圧となり、電動モータ2が駆動される。このとき、ツェナーダイオード4にはクランプ電圧を超える電圧が印加されないため、生じたエネルギーは、MOSトランジスタ3aで消費される。また、駆動装置7からの制御信号に基づいてMOSトランジスタ3aがオフされると(図3(a)の時点T2、T4)、瞬間的に逆起電力が発生したのち、後は電動モータ2の慣性による回転数に応じた値の電圧VMTが生じる。この逆起電力により、MOSトランジスタ3aと電動モータ2との間の電圧VMTが低下し、ツェナーダイオード4のクランプ電圧を超えてツェナーダイオード4に電流が流れる。このため、このときに生じるエネルギーは、ツェナーダイオード4で消費される。このように、電動モータ2を駆動中にはMOSトランジスタ3aでエネルギーを消費させ、電動モータ2の駆動を停止したときにはツェナーダイオード4でエネルギーを消費させることで、エネルギーを熱分散することが可能となる。   Specifically, when the MOS transistor 3a is turned on based on a control signal from the driving device 7 (time points T1 and T3 in FIG. 3A), the voltage VMT applied to the electric motor 2 is a normal voltage. Thus, the electric motor 2 is driven. At this time, since the voltage exceeding the clamp voltage is not applied to the Zener diode 4, the generated energy is consumed by the MOS transistor 3a. Further, when the MOS transistor 3a is turned off based on a control signal from the driving device 7 (time points T2 and T4 in FIG. 3A), a back electromotive force is instantaneously generated, and thereafter the electric motor 2 A voltage VMT having a value corresponding to the rotation speed due to inertia occurs. Due to this counter electromotive force, the voltage VMT between the MOS transistor 3 a and the electric motor 2 is lowered, and a current flows through the Zener diode 4 beyond the clamp voltage of the Zener diode 4. For this reason, the energy generated at this time is consumed by the Zener diode 4. In this way, energy can be dissipated by the MOS transistor 3a while driving the electric motor 2, and energy can be dissipated by the Zener diode 4 when the driving of the electric motor 2 is stopped. Become.

(2)ロードダンプ時(サージ発生時)の動作
MOSトランジスタ3aのドレイン側に通常の制御時を超えるサージ電圧が印加されると、IG高電圧監視回路6で高電圧が印加されたと判定され、スイッチ5がオンされる。例えば、電動モータ2の駆動制御装置1が図2の回路構成とされた場合には、ツェナーダイオード6bのクランプ電圧を超え、抵抗6c側に電流が流れるため、ツェナーダイオード6bと抵抗6cの電位がNPNトランジスタ5a、5bの動作電位を超える。このため、NPNトランジスタ5a、5bで構成されたスイッチ5がオンする(図3(b)の時点T5)。また、それとほぼ同時にツェナーダイオード4にもクランプ電圧以上の電圧が印加されるため、ツェナーダイオード4に電流が流れる(図3(b)の時点T6)。このため、ロードダンプ電流(サージ電流)を逃がすことができる。
(2) Operation at Load Dump (Surge Occurrence) When a surge voltage exceeding the normal control time is applied to the drain side of the MOS transistor 3a, it is determined by the IG high voltage monitoring circuit 6 that a high voltage has been applied, Switch 5 is turned on. For example, when the drive control device 1 of the electric motor 2 has the circuit configuration shown in FIG. 2, the voltage of the Zener diode 6b and the resistor 6c exceeds the clamp voltage of the Zener diode 6b and current flows to the resistor 6c side. It exceeds the operating potential of the NPN transistors 5a and 5b. For this reason, the switch 5 including the NPN transistors 5a and 5b is turned on (time T5 in FIG. 3B). At the same time, since a voltage equal to or higher than the clamp voltage is applied to the Zener diode 4, a current flows through the Zener diode 4 (time point T6 in FIG. 3B). For this reason, a load dump current (surge current) can be released.

以上説明したように、本実施形態では、ツェナーダイオード4を用いて、通常の制御時にMOSトランジスタ3aをオフする際のエネルギーを吸収できるようにしている。これにより、電動モータ2を駆動しているときにはエネルギーをMOSトランジスタ3aで消費させ、電動モータ2の駆動を停止したときにはツェナーダイオード4でエネルギーを消費させることができる。このため、MOSトランジスタ3aに過度にエネルギーを消費させることを防止でき、ドライバのエネルギー耐量を上げたり、ドライバ数を増加させなくても済むようにできる。また、特許文献1に示したような還流方式を採用する態様と比較して回生電圧のモニタができない期間を短くすることができるため、回生電圧をモニタした後に電動モータ2を再度オンする場合であっても高周波のPWM駆動を早期に開始することが可能となる。そして、このようなツェナーダイオード4として、ロードダンプ等のサージ発生時にサージ電流を逃がすために従来から備えられているものを兼用することができる。   As described above, in this embodiment, the Zener diode 4 is used to absorb energy when the MOS transistor 3a is turned off during normal control. Thus, energy can be consumed by the MOS transistor 3a when the electric motor 2 is driven, and energy can be consumed by the Zener diode 4 when driving of the electric motor 2 is stopped. For this reason, it is possible to prevent the MOS transistor 3a from excessively consuming energy, so that it is not necessary to increase the energy tolerance of the driver or increase the number of drivers. In addition, since the period during which the regenerative voltage cannot be monitored can be shortened as compared with the aspect employing the reflux method as shown in Patent Document 1, it is possible to turn on the electric motor 2 again after monitoring the regenerative voltage. Even if it exists, it becomes possible to start high frequency PWM drive at an early stage. As such a Zener diode 4, a conventionally provided Zener diode 4 for releasing a surge current when a surge such as a load dump occurs can also be used.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。上記第1実施形態に示した電動モータ2の駆動制御装置1により、十分に高速なPWM駆動を行うことが可能になるが、車両の振動音対策として、より一層高速なPWM駆動が望まれる。しかしながら、電動モータ2のPWM駆動が高速になればなるほど、電動モータ2の駆動を停止したときのエネルギーが駆動中のエネルギーよりも大きいため、MOSトランジスタ3aでのエネルギー消費よりもツェナーダイオード4でのエネルギー消費の方が多くなり、ツェナーダイオード4への熱集中が生じるため、第1実施形態に示した電動モータ2の駆動装置7では高速なPWM駆動に限界(例えば、周期50Hz程度のPWM駆動では熱分散が可能)がある。そこで、本実施形態では、第1実施形態の電動モータ2の駆動制御装置1をより一層高速なPWM駆動が行えるようにする。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. The drive control device 1 for the electric motor 2 shown in the first embodiment makes it possible to perform sufficiently high-speed PWM drive. However, even higher-speed PWM drive is desired as a countermeasure against vehicle vibration noise. However, as the PWM drive of the electric motor 2 becomes faster, the energy when the drive of the electric motor 2 is stopped is larger than the energy during the drive, so that the energy consumption in the Zener diode 4 is larger than the energy consumption in the MOS transistor 3a. Since energy consumption increases and heat concentration on the Zener diode 4 occurs, the drive device 7 of the electric motor 2 shown in the first embodiment is limited to high-speed PWM drive (for example, PWM drive with a cycle of about 50 Hz). Heat dispersion possible). Therefore, in the present embodiment, the drive control device 1 for the electric motor 2 of the first embodiment is made to be able to perform PWM driving at higher speed.

図4は、本実施形態にかかる電動モータ2の駆動制御装置1の回路模式図である。この図に示すように、本実施形態では、第1実施形態に示した電動モータ2の駆動制御装置1に対して、ドライバ回路3に温度検知回路11を組み込んだこと、および、スイッチ(第2スイッチ)12を備えたことが異なる。   FIG. 4 is a schematic circuit diagram of the drive control device 1 for the electric motor 2 according to the present embodiment. As shown in this figure, in the present embodiment, the temperature detection circuit 11 is incorporated in the driver circuit 3 and the switch (second) in the drive control device 1 for the electric motor 2 shown in the first embodiment. The switch) 12 is different.

ドライバ回路3に組み込まれた温度検知回路11は、MOSトランジスタ3aの発熱による温度上昇を検知するものであり、ドライバ回路3の温度が所定の閾値に達したか否かを判定し、その判定結果に応じた出力信号を発生するものである。スイッチ12は、温度検知回路11の出力信号に基づいてオンオフ駆動されるものであり、ツェナーダイオード4のアノードとドライバ回路3内のMOSトランジスタ3aのローサイド側(カソード)との間に備えられている。このため、スイッチ12がオンされているときにはツェナーダイオード4と電動モータ2とが接続され、スイッチ12がオフされているときにはツェナーダイオード4と電動モータ2とが接続されていない状態となる。   The temperature detection circuit 11 incorporated in the driver circuit 3 detects a temperature rise due to heat generation of the MOS transistor 3a, determines whether or not the temperature of the driver circuit 3 has reached a predetermined threshold value, and the determination result An output signal corresponding to is generated. The switch 12 is driven on and off based on the output signal of the temperature detection circuit 11 and is provided between the anode of the Zener diode 4 and the low side (cathode) of the MOS transistor 3 a in the driver circuit 3. . Therefore, the Zener diode 4 and the electric motor 2 are connected when the switch 12 is turned on, and the Zener diode 4 and the electric motor 2 are not connected when the switch 12 is turned off.

図5は、このような構成の電動モータ2の駆動制御装置1の具体的な構成例を示した回路図である。なお、IG高電圧監視回路6に関しては、図2と同様であるため、ブロック図で示してある。   FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of the drive control device 1 for the electric motor 2 having the above configuration. Since the IG high voltage monitoring circuit 6 is the same as that shown in FIG. 2, it is shown in a block diagram.

この図に示すように、温度検知回路11は、例えば複数個のダイオード20の順方向電圧V1に基づいて、スイッチ12のオンオフを制御し、ツェナーダイオード4と電動モータ2の接続状態を制御する。温度検知回路11のうち、温度特性を有するダイオード20のみをドライバ回路3に形成しているが、温度検知回路11の他の構成をドライバ回路3内に形成しても良い。   As shown in this figure, the temperature detection circuit 11 controls on / off of the switch 12 based on, for example, the forward voltage V1 of the plurality of diodes 20, and controls the connection state of the Zener diode 4 and the electric motor 2. Of the temperature detection circuit 11, only the diode 20 having temperature characteristics is formed in the driver circuit 3, but another configuration of the temperature detection circuit 11 may be formed in the driver circuit 3.

具体的には、定電圧源25から抵抗27を介してダイオード20に電圧が印加され、このダイオード20の順方向電圧V1が抵抗21を介してコンパレータ22の反転入力端子に入力され、コンパレータ22にて非反転入力端子に入力される参照電圧Vrefと大小比較されることで、半導体スイッチング素子であるMOSトランジスタ3aの温度が閾値を超えたか否かを判定している。非反転入力端子に入力される参照電圧Vrefは、例えば、5V電源とされた定電圧源の電圧を抵抗23、24で分圧することで形成される。   Specifically, a voltage is applied from the constant voltage source 25 to the diode 20 via the resistor 27, and the forward voltage V 1 of the diode 20 is input to the inverting input terminal of the comparator 22 via the resistor 21. Thus, it is determined whether or not the temperature of the MOS transistor 3a, which is a semiconductor switching element, exceeds a threshold value by comparing with the reference voltage Vref input to the non-inverting input terminal. The reference voltage Vref input to the non-inverting input terminal is formed, for example, by dividing the voltage of a constant voltage source, which is a 5V power source, by resistors 23 and 24.

コンパレータ22の出力端子と定電圧源25との間には抵抗26が備えられ、コンパレータ22からの出力がハイレベルとなったときの電位が5Vに固定されている。   A resistor 26 is provided between the output terminal of the comparator 22 and the constant voltage source 25, and the potential when the output from the comparator 22 becomes high level is fixed at 5V.

なお、コンパレータ22の出力がローレベルからハイレベルに切替わるときの閾値(第2閾値)とハイレベルからローレベルに切替わるときの閾値(第4閾値)にヒステリシスが形成されるようにしている。   Hysteresis is formed between the threshold value (second threshold value) when the output of the comparator 22 is switched from the low level to the high level and the threshold value (fourth threshold value) when the output is switched from the high level to the low level. .

そして、このようなコンパレータ22の出力端子の電位が入力保護抵抗28を介してMOSトランジスタ29のゲート電位として入力される。これにより、MOSトランジスタ29の動作を制御すると共に、MOSトランジスタ29のハイサイド側(ドレイン)に直列接続された抵抗30、31の間の電位を制御し、抵抗31の両端をエミッタ−ベースとするPNPトランジスタで構成されたスイッチ12のオンオフを制御する。このようにして、ツェナーダイオード4と電動モータ2の接続状態を制御する。   The potential of the output terminal of the comparator 22 is input as the gate potential of the MOS transistor 29 via the input protection resistor 28. Thus, the operation of the MOS transistor 29 is controlled, the potential between the resistors 30 and 31 connected in series to the high side (drain) of the MOS transistor 29 is controlled, and both ends of the resistor 31 are used as emitter-base. It controls on / off of the switch 12 composed of a PNP transistor. In this way, the connection state between the Zener diode 4 and the electric motor 2 is controlled.

なお、コンパレータ22の反転入力端子に接続されているコンデンサ32は、ノイズ除去の為に備えたものである。   The capacitor 32 connected to the inverting input terminal of the comparator 22 is provided for noise removal.

このような電動モータ2の駆動制御装置1について説明する。ただし、本実施形態の電動モータ2の駆動制御装置1は、通常の制御時の動作のみが第1実施形態と異なり、ロードダンプ時の動作は第1実施形態と同様であるため、通常の制御時の動作についてのみ説明する。   The drive control apparatus 1 for such an electric motor 2 will be described. However, the drive control device 1 for the electric motor 2 of the present embodiment differs from the first embodiment only in the operation during normal control, and the operation during load dumping is the same as that in the first embodiment, so that normal control is performed. Only the operation will be described.

通常の制御時において、ドライバ回路3の温度が比較的低温のときには温度検知回路11の制御信号によりスイッチ12がオフされる。例えば、温度検知回路11が図5の回路構成とされた場合には、ドライバ回路3の温度が比較的低温のときにはダイオード20の順方向電圧V1が大きい。このため、コンパレータ22の反転入力端子の電位の方が非反転入力端子の電位よりも大きくなり、コンパレータ22の出力がローレベルとなる。これにより、MOSトランジスタ29がオフされ、PNPトランジスタにて構成されたスイッチ12もオフされる。   During normal control, when the temperature of the driver circuit 3 is relatively low, the switch 12 is turned off by the control signal of the temperature detection circuit 11. For example, when the temperature detection circuit 11 has the circuit configuration of FIG. 5, the forward voltage V1 of the diode 20 is large when the temperature of the driver circuit 3 is relatively low. For this reason, the potential of the inverting input terminal of the comparator 22 becomes larger than the potential of the non-inverting input terminal, and the output of the comparator 22 becomes a low level. As a result, the MOS transistor 29 is turned off, and the switch 12 constituted by the PNP transistor is also turned off.

したがって、ドライバ回路3の温度が比較的低温のときには、電動モータ2の駆動中だけでなく駆動を停止したときに発生するエネルギーもMOSトランジスタ3aで消費される。   Therefore, when the temperature of the driver circuit 3 is relatively low, not only during the driving of the electric motor 2 but also the energy generated when the driving is stopped is consumed by the MOS transistor 3a.

一方、ドライバ回路3が高温になって閾値以上になると、温度検知回路11の制御信号によりスイッチ5がオンされる。例えば、温度検知回路11が図5の回路構成とされた場合には、ドライバ回路3の温度が上昇するとダイオード20の順方向電圧V1が小さくなる。このため、コンパレータ22の反転入力端子の電位の方が非反転入力端子の電位よりも小さくなり、コンパレータ22の出力がハイレベルとなる。これにより、MOSトランジスタ29がオンされ、PNPトランジスタで構成されたスイッチ12もオンされる。   On the other hand, when the driver circuit 3 becomes high temperature and exceeds the threshold value, the switch 5 is turned on by the control signal of the temperature detection circuit 11. For example, when the temperature detection circuit 11 has the circuit configuration shown in FIG. 5, the forward voltage V1 of the diode 20 decreases as the temperature of the driver circuit 3 increases. For this reason, the potential of the inverting input terminal of the comparator 22 becomes smaller than the potential of the non-inverting input terminal, and the output of the comparator 22 becomes high level. As a result, the MOS transistor 29 is turned on, and the switch 12 composed of the PNP transistor is also turned on.

したがって、ドライバ回路3の温度が閾値以上になると、電動モータ2の駆動中にはMOSトランジスタ3aでエネルギーが消費され、電動モータ2の駆動を停止したときにはツェナーダイオード4でエネルギーが消費される。   Therefore, when the temperature of the driver circuit 3 exceeds the threshold value, energy is consumed by the MOS transistor 3a while the electric motor 2 is being driven, and energy is consumed by the Zener diode 4 when the driving of the electric motor 2 is stopped.

また、コンパレータ22においては、その出力がローレベルからハイレベルに切替わるときの閾値とハイレベルからローレベルに切替わるときの閾値にヒステリシスを形成している。このため、コンパレータ22の出力が繰り返し切替わり、スイッチ12のオンオフ切替を何度も繰り返すような発振状態になることを防止できる。   In the comparator 22, hysteresis is formed in the threshold when the output is switched from the low level to the high level and the threshold when the output is switched from the high level to the low level. Therefore, it is possible to prevent an oscillation state in which the output of the comparator 22 is repeatedly switched and the switch 12 is repeatedly switched on and off many times.

すなわち、ドライバ回路3の温度が比較的低温のときにはダイオード20の順方向電圧V1が参照電圧Vrefより大きいため、コンパレータ22の出力がローレベルとなるが、ドライバ回路3の温度が上昇してダイオード20の順方向電圧V1が参照電圧よりも小さくなると、コンパレータ22の出力がハイレベルとなる。このとき、ダイオード20の順方向電圧V1がノイズ等の影響で大小に変化しないように、ヒステリシスを有するコンパレータ22を用いるようにしている。図6は、ドライバ回路3の温度とダイオード20の順方向電圧V1の関係と、それに対応するコンパレータ22の出力の変化およびスイッチ12のオンオフ状態を示した図である。   That is, when the temperature of the driver circuit 3 is relatively low, the forward voltage V1 of the diode 20 is higher than the reference voltage Vref, so that the output of the comparator 22 becomes low level. However, the temperature of the driver circuit 3 rises and the diode 20 When the forward voltage V1 becomes smaller than the reference voltage, the output of the comparator 22 becomes high level. At this time, the comparator 22 having hysteresis is used so that the forward voltage V1 of the diode 20 does not change greatly due to the influence of noise or the like. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the temperature of the driver circuit 3 and the forward voltage V1 of the diode 20, the corresponding change in the output of the comparator 22 and the on / off state of the switch 12.

この図に示すように、ドライバ回路3の温度がK2(第2閾値)になるとコンパレータ22の出力(Vcom)がローレベルからハイレベルに切替わり、スイッチ12もオフからオンに切替わる。そして、一旦コンパレータ22の出力がハイレベルになると、ドライバ回路3の温度がK2よりも低いK1(第4閾値)になるまでコンパレータ22の出力がハイレベルからローレベルに切替わらず、スイッチ12もオンからオフに切替わらない。これにより、コンパレータ22の出力が発振状態になることが防止される。   As shown in this figure, when the temperature of the driver circuit 3 reaches K2 (second threshold), the output (Vcom) of the comparator 22 is switched from low level to high level, and the switch 12 is also switched from off to on. Once the output of the comparator 22 becomes high level, the output of the comparator 22 is not switched from high level to low level until the temperature of the driver circuit 3 becomes K1 (fourth threshold value) lower than K2, and the switch 12 is also switched. Does not switch from on to off. This prevents the output of the comparator 22 from entering an oscillation state.

以上説明したように、本実施形態によれば、ドライバ回路3の温度に応じて電動モータ2の駆動を停止するときのエネルギーをツェナーダイオード4で消費するか、ドライバ回路3で消費するかを決めている。そして、ドライバ回路3が高温になるまではドライバ回路3で電動モータ2の駆動を停止するときのエネルギーを消費させることで、ツェナーダイオード4でのエネルギー消費が少なくなるようにしている。これにより、ツェナーダイオード4への熱集中を抑制でき、より一層高速なPWM駆動が行えるようにすることが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is determined whether the energy for stopping the driving of the electric motor 2 is consumed by the Zener diode 4 or the driver circuit 3 according to the temperature of the driver circuit 3. ing. The energy consumed by the Zener diode 4 is reduced by consuming energy when the driving of the electric motor 2 is stopped by the driver circuit 3 until the temperature of the driver circuit 3 becomes high. As a result, heat concentration on the Zener diode 4 can be suppressed, and it is possible to perform even faster PWM drive.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。図7は、本実施形態にかかる電動モータ2の駆動制御装置1の回路模式図である。この図に示すように、本実施形態は、第2実施形態と同様、スイッチ12によりツェナーダイオード4と電動モータ2との接続状態の切替えを行うが、第2実施形態のようにドライバ回路3の温度を温度検知回路11にて直接検知するのではなく、ドライブ回路を構成するMOSトランジスタ3aを駆動する駆動装置7にてドライバ回路3の温度を推定する。例えば、MOSトランジスタ3aの発熱は、MOSトランジスタ3aの駆動パターン、例えば通電時間や非通電時間に基づいて推定できる。このため、駆動装置7によるドライバ回路3の温度の推定結果に基づいて、スイッチ12のオンオフの切替えを行う。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic circuit diagram of the drive control device 1 for the electric motor 2 according to the present embodiment. As shown in this figure, the present embodiment switches the connection state between the Zener diode 4 and the electric motor 2 by the switch 12 as in the second embodiment. The temperature is not directly detected by the temperature detection circuit 11, but the temperature of the driver circuit 3 is estimated by the drive device 7 that drives the MOS transistor 3a constituting the drive circuit. For example, the heat generation of the MOS transistor 3a can be estimated based on the driving pattern of the MOS transistor 3a, for example, the energization time or the non-energization time. For this reason, the switch 12 is switched on and off based on the estimation result of the temperature of the driver circuit 3 by the driving device 7.

続いて、本実施形態の電動モータ2の駆動制御装置1の作動について説明する。ただし、本実施形態の電動モータ2の駆動制御装置1も、通常の制御時の動作のみが第1実施形態と異なり、ロードダンプ時の動作は第1実施形態と同様であるため、通常の制御時の動作についてのみ説明する。   Then, the action | operation of the drive control apparatus 1 of the electric motor 2 of this embodiment is demonstrated. However, the drive control device 1 for the electric motor 2 according to the present embodiment also differs from the first embodiment only in the operation during normal control, and the operation during load dump is the same as that in the first embodiment. Only the operation will be described.

図8は、通常の制御時のタイミングチャートを示している。この図の期間Taに示すように、駆動装置7で推定されるドライバ回路3の温度が温度K2(第2閾値)未満のときにはスイッチ12をオフさせる。このため、ドライバ回路3の温度が温度K2となるまでは、ドライバ回路3で電動モータ2の駆動を停止するときのエネルギーを消費させることで、ツェナーダイオード4でのエネルギー消費が少なくなるようにする。   FIG. 8 shows a timing chart during normal control. As shown in the period Ta in this figure, the switch 12 is turned off when the temperature of the driver circuit 3 estimated by the driving device 7 is lower than the temperature K2 (second threshold). For this reason, until the temperature of the driver circuit 3 reaches the temperature K2, the energy when the driving of the electric motor 2 is stopped by the driver circuit 3 is consumed so that the energy consumption by the Zener diode 4 is reduced. .

続いて、図中の期間Tbのように、駆動装置7で推定されるドライバ回路3の温度が温度K2から温度K3(第3閾値)の間には、スイッチ12をオンさせる。これにより、ドライバ回路3の温度が温度K2〜K3の間には、電動モータ2の駆動中にはドライバ回路3でエネルギーを消費させ、電動モータ2の駆動を停止したときにはツェナーダイオード4でエネルギーを消費させる。   Subsequently, as in the period Tb in the figure, the switch 12 is turned on while the temperature of the driver circuit 3 estimated by the driving device 7 is between the temperature K2 and the temperature K3 (third threshold value). Thus, when the temperature of the driver circuit 3 is between the temperatures K2 and K3, energy is consumed by the driver circuit 3 while the electric motor 2 is being driven, and energy is consumed by the Zener diode 4 when the driving of the electric motor 2 is stopped. Consume.

そして、さらに駆動装置7で推定されるドライバ回路3の温度が上昇し、図中の期間Tcのように温度K3を超えると、MOSトランジスタ3aの通電パターン、つまり電動モータ2の駆動パターンを変更し、単位時間当たりの電動モータ2の駆動・停止回数をドライバ回路3の温度が温度K3未満のときよりも少なくなるようにする。これにより、電動モータ2の駆動・停止による発熱自体を抑えることが可能となり、MOSトランジスタ3aおよびツェナーダイオード4の温度上昇を抑制することが可能となる。   When the temperature of the driver circuit 3 estimated by the drive device 7 further rises and exceeds the temperature K3 as in the period Tc in the figure, the energization pattern of the MOS transistor 3a, that is, the drive pattern of the electric motor 2 is changed. The number of times the electric motor 2 is driven / stopped per unit time is set to be smaller than when the temperature of the driver circuit 3 is lower than the temperature K3. Thereby, it is possible to suppress the heat generation itself due to the driving / stopping of the electric motor 2, and it is possible to suppress the temperature rise of the MOS transistor 3a and the Zener diode 4.

以上説明したように、MOSトランジスタ3aの通電のオン・オフを制御する駆動回路にて、ドライバ回路3の温度を推定し、その推定結果に基づいてスイッチ12のオンオフを制御することもできる。   As described above, the temperature of the driver circuit 3 can be estimated by the drive circuit that controls on / off of the energization of the MOS transistor 3a, and on / off of the switch 12 can be controlled based on the estimation result.

(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。図9は、本実施形態にかかる電動モータ2の駆動制御装置1の回路模式図である。この図に示すように、第1実施形態の回路構成に対してMT(モータ)モニタ回路40を備えている。このようなMTモニタ回路40を備えているため、駆動装置7が半導体スイッチング素子であるMOSトランジスタ3aをオフしているにも拘わらず、駆動装置7がMTモニタ回路40からMOSトランジスタ3aをオンしている旨の信号を検出した場合に、MOSトランジスタ3aのショートもしくはツェナーダイオード4のショート故障を検出することができる。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic circuit diagram of the drive control device 1 for the electric motor 2 according to the present embodiment. As shown in this figure, an MT (motor) monitor circuit 40 is provided for the circuit configuration of the first embodiment. Since the MT monitor circuit 40 is provided, the drive device 7 turns on the MOS transistor 3a from the MT monitor circuit 40 even though the drive device 7 turns off the MOS transistor 3a which is a semiconductor switching element. When a signal to the effect is detected, a short circuit of the MOS transistor 3a or a short circuit failure of the Zener diode 4 can be detected.

さらに、MTモニタ回路40に加えて電源モニタ回路41も備えられている。このような電源モニタ回路41を追加すれば、MOSトランジスタ3aおよびツェナーダイオード4の両端の電位差(電源モニタ回路41の検出電圧とMTモニタ回路40の検出電圧との差)の大きさに基づいて、ショート故障を起こした素子を特定できる。すなわち、MOSトランジスタ3aのショート故障時の両端電位差(0.2V程度)<ツェナーダイオード4のショート故障時の両端電位差(1V程度)であるため、その中間値を閾値として比較すれば、素子の特定が可能となる。   In addition to the MT monitor circuit 40, a power supply monitor circuit 41 is also provided. If such a power supply monitor circuit 41 is added, based on the magnitude of the potential difference between both ends of the MOS transistor 3a and the Zener diode 4 (difference between the detection voltage of the power supply monitor circuit 41 and the detection voltage of the MT monitor circuit 40), It is possible to identify the element that caused the short failure. That is, the potential difference between both ends when the MOS transistor 3a is short-circuited (about 0.2V) <the potential difference between both ends when the Zener diode 4 is short-circuited (about 1V). Is possible.

なお、本実施形態においても、ノイズによる誤検出を防ぐために、所定時間連続して異常を検出した場合にのみ、故障と判定するようにすると好ましい。   In this embodiment as well, it is preferable to determine a failure only when an abnormality is detected continuously for a predetermined time in order to prevent erroneous detection due to noise.

(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。図10は、本実施形態にかかる電動モータ2の駆動制御装置1の回路模式図である。この図に示すように、第1実施形態の回路構成に対してドライバ回路3内にクランプ回路42を備えている。このような構成では、クランプ回路42にて、駆動装置7がドライバ回路3がクランプしていることを検出することにより、ツェナーダイオード4の断線異常を検出することが可能となる。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic circuit diagram of the drive control device 1 for the electric motor 2 according to the present embodiment. As shown in this figure, a clamp circuit 42 is provided in the driver circuit 3 with respect to the circuit configuration of the first embodiment. In such a configuration, it is possible to detect a disconnection abnormality of the Zener diode 4 by detecting that the driver device 7 is clamping the driver circuit 3 by the clamp circuit 42.

なお、本実施形態においても、ノイズによる誤検出を防ぐために、所定時間連続して異常を検出した場合にのみ、故障と判定するようにすると好ましい。   In this embodiment as well, it is preferable to determine a failure only when an abnormality is detected continuously for a predetermined time in order to prevent erroneous detection due to noise.

(第6実施形態)
本発明の第6実施形態について説明する。図11は、本実施形態にかかる電動モータ2の駆動制御装置1の回路模式図である。この図に示すように、本実施形態では、第2実施形態に対して駆動装置7内の構成を加えている。駆動装置7の駆動信号に基づいてドライバ回路3がPWM制御されるため、駆動装置7でMOSトランジスタ3aの制御状態に基づいてMOSトランジスタ3aの温度を推定することができる。このため、駆動装置7にて、その推定結果と、MOSトランジスタ3aの温度検知結果とを比較することにより、結果に乖離が生じればツェナーダイオード4の断線異常を検出することができる。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a schematic circuit diagram of the drive control device 1 for the electric motor 2 according to the present embodiment. As shown in this figure, in this embodiment, the structure in the drive device 7 is added with respect to 2nd Embodiment. Since the driver circuit 3 is PWM-controlled based on the drive signal of the drive device 7, the drive device 7 can estimate the temperature of the MOS transistor 3a based on the control state of the MOS transistor 3a. For this reason, by comparing the estimation result with the temperature detection result of the MOS transistor 3a in the driving device 7, it is possible to detect the disconnection abnormality of the Zener diode 4 if a difference occurs in the result.

なお、本実施形態においても、ノイズによる誤検出を防ぐために、所定時間連続して異常を検出した場合にのみ、故障と判定するようにすると好ましい。   In this embodiment as well, it is preferable to determine a failure only when an abnormality is detected continuously for a predetermined time in order to prevent erroneous detection due to noise.

(他の実施形態)
上記第1〜第3実施形態では、各回路の具体例をそれぞれ挙げているが、これらは単なる一例を挙げたに過ぎず、同様の動作を行う他の回路構成を適用しても良い。
(Other embodiments)
In the first to third embodiments, specific examples of each circuit are given. However, these are merely examples, and other circuit configurations that perform the same operation may be applied.

また、上記第1〜第3実施形態では、ドライバ回路3を構成する半導体スイッチング素子としてMOSトランジスタ3aを例に挙げて説明したが、その他の素子、例えばIGBTなどにより構成しても良い。   In the first to third embodiments, the MOS transistor 3a has been described as an example of the semiconductor switching element constituting the driver circuit 3. However, other elements such as an IGBT may be used.

本発明の第1実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置の回路模式図である。It is a circuit schematic diagram of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles concerning 1st Embodiment of this invention. 図1に示す車両用電動モータの駆動制御装置の具体的な構成例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the specific structural example of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles shown in FIG. 通常の制御時およびロードダンプ時それぞれのタイミングチャートである。4 is a timing chart for each of normal control and load dump. 本発明の第1実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置の回路模式図である。It is a circuit schematic diagram of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles concerning 1st Embodiment of this invention. 図4に示す車両用電動モータの駆動制御装置の具体的な構成例を示した回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of the drive control device for the vehicle electric motor illustrated in FIG. 4. ドライバ回路の温度とダイオードの順方向電圧V1の関係と、それに対応するコンパレータの出力の変化およびスイッチのオンオフ状態を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the temperature of a driver circuit, and the forward voltage V1 of a diode, the change of the output of the comparator corresponding to it, and the ON / OFF state of a switch. 本発明の第3実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置の回路模式図である。It is a circuit schematic diagram of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles concerning 3rd Embodiment of this invention. 通常の制御時のタイミングチャートである。It is a timing chart at the time of normal control. 本発明の第4実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置の回路模式図である。It is a circuit schematic diagram of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles concerning 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置の回路模式図である。It is a circuit schematic diagram of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態にかかる車両用電動モータの駆動制御装置の回路模式図である。It is a circuit schematic diagram of the drive control apparatus of the electric motor for vehicles concerning 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…駆動制御装置、2…電動モータ、3…ドライバ回路、3a…MOSトランジスタ、4…ツェナーダイオード、5…スイッチ、6…高電圧監視回路、7…駆動装置、11…温度検知回路、12…スイッチ、20…ダイオード、21…抵抗、22…コンパレータ、29…MOSトランジスタ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive control apparatus, 2 ... Electric motor, 3 ... Driver circuit, 3a ... MOS transistor, 4 ... Zener diode, 5 ... Switch, 6 ... High voltage monitoring circuit, 7 ... Drive apparatus, 11 ... Temperature detection circuit, 12 ... Switch, 20 ... Diode, 21 ... Resistance, 22 ... Comparator, 29 ... MOS transistor

Claims (5)

電動モータ(2)に対して直列接続され、前記電動モータの駆動を制御する半導体スイッチング素子(3a)を備えたドライバ回路(3)と、
前記半導体スイッチング素子に対して並列接続されたツェナーダイオード(4)と、
前記電動モータに対して並列接続された第1スイッチ(5)と、
前記半導体スイッチング素子に印加される電圧に基づいて前記第1スイッチのオンオフを制御し、前記電圧が第1閾値未満のときには前記第1スイッチをオフし、前記電圧が前記第1閾値以上のときには前記第1スイッチをオンする監視回路(6)と、を備えていることを特徴とする車両用電動モータの駆動制御装置。
A driver circuit (3) comprising a semiconductor switching element (3a) connected in series to the electric motor (2) and controlling the driving of the electric motor;
A Zener diode (4) connected in parallel to the semiconductor switching element;
A first switch (5) connected in parallel to the electric motor;
The on / off control of the first switch is controlled based on a voltage applied to the semiconductor switching element, the first switch is turned off when the voltage is less than a first threshold, and the first switch is turned off when the voltage is greater than or equal to the first threshold. A drive control device for an electric motor for a vehicle, comprising: a monitoring circuit (6) for turning on the first switch.
前記半導体スイッチング素子の温度を検知する温度検知回路(11)と、
前記温度検知回路にてオンオフ制御され、前記半導体スイッチング素子と前記ツェナーダイオードとの接続状態の切替えを行う第2スイッチ(12)と、を備え、
前記温度検知回路は、前記半導体スイッチング素子の温度が第2閾値(K2)未満のときには、前記第2スイッチにて前記半導体スイッチング素子から前記ツェナーダイオードを切り離し、前記半導体スイッチング素子の温度が第2閾値以上のときには、前記半導体スイッチング素子に前記ツェナーダイオードを接続することを特徴とする請求項1に記載の車両用電動モータの駆動制御装置。
A temperature detection circuit (11) for detecting the temperature of the semiconductor switching element;
A second switch (12) that is ON / OFF controlled by the temperature detection circuit and that switches a connection state between the semiconductor switching element and the Zener diode;
When the temperature of the semiconductor switching element is lower than a second threshold (K2), the temperature detection circuit disconnects the Zener diode from the semiconductor switching element by the second switch, and the temperature of the semiconductor switching element is the second threshold. 2. The drive control apparatus for an electric motor for a vehicle according to claim 1, wherein the Zener diode is connected to the semiconductor switching element.
前記半導体スイッチング素子と前記ツェナーダイオードとの接続状態の切替えを行う第2スイッチ(12)を備え、
前記ドライバ回路に備えられる前記半導体スイッチング素子は、駆動装置(7)にてPWM制御され、該駆動装置により前記半導体スイッチング素子の制御状態に基づいて前記半導体スイッチング素子の温度を推定し、該推定による前記半導体スイッチング素子の温度が第2閾値(K2)未満のときには、前記第2スイッチにて前記半導体スイッチング素子から前記ツェナーダイオードを切り離し、前記半導体スイッチング素子の温度が第2閾値以上のときには、前記半導体スイッチング素子に前記ツェナーダイオードを接続することを特徴とする請求項1に記載の車両用電動モータの駆動制御装置。
A second switch (12) for switching a connection state between the semiconductor switching element and the Zener diode;
The semiconductor switching element provided in the driver circuit is PWM-controlled by a driving device (7), and the driving device estimates the temperature of the semiconductor switching element based on the control state of the semiconductor switching element, and based on the estimation When the temperature of the semiconductor switching element is lower than a second threshold (K2), the second switch disconnects the Zener diode from the semiconductor switching element, and when the temperature of the semiconductor switching element is equal to or higher than a second threshold, the semiconductor The drive control device for an electric motor for a vehicle according to claim 1, wherein the Zener diode is connected to a switching element.
前記駆動装置(7)は、前記推定による前記半導体スイッチング素子の温度が前記第2閾値よりも高い第3閾値(K3)以上になると、前記半導体スイッチング素子の単位時間当たりのオンオフの切替回数を前記第3閾値未満のときよりも少なくすることを特徴とする請求項3に記載の車両用電動モータの駆動制御装置。 When the estimated temperature of the semiconductor switching element is equal to or higher than a third threshold (K3) higher than the second threshold, the driving device (7) sets the number of on / off switching times per unit time of the semiconductor switching element. 4. The drive control device for an electric motor for a vehicle according to claim 3, wherein the drive control device is less than when it is less than a third threshold value. 前記半導体スイッチング素子の温度が第2閾値未満の状態から第2閾値を超えたときには、前記半導体スイッチング素子の温度が前記第2閾値よりも低い第4閾値(K1)に低下するまで、前記半導体スイッチング素子に前記ツェナーダイオードが接続されることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載の車両用電動モータの駆動制御装置。 When the temperature of the semiconductor switching element exceeds the second threshold value from a state below the second threshold value, the semiconductor switching element is decreased until the temperature of the semiconductor switching element decreases to a fourth threshold value (K1) lower than the second threshold value. The vehicle electric motor drive control apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the Zener diode is connected to an element.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011521266A (en) * 2008-05-23 2011-07-21 フィッシャー コントロールズ インターナショナル エルエルシー Optical isolator multi-voltage detection circuit
JP2018085567A (en) * 2016-11-21 2018-05-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 Switch circuit and power supply device
JP2020106481A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社デンソーテン Electric leakage detector, electric leakage detection system, and diagnosis method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011521266A (en) * 2008-05-23 2011-07-21 フィッシャー コントロールズ インターナショナル エルエルシー Optical isolator multi-voltage detection circuit
US8570770B2 (en) 2008-05-23 2013-10-29 Fisher Controls International Llc Opto-isolator multi-voltage detection circuit
JP2018085567A (en) * 2016-11-21 2018-05-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 Switch circuit and power supply device
CN109906557A (en) * 2016-11-21 2019-06-18 株式会社自动网络技术研究所 Switching circuit and power supply device
JP2020106481A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社デンソーテン Electric leakage detector, electric leakage detection system, and diagnosis method

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